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AGDC, le robot qui collecte les déchets

Publié le: 16/10/2019  |  Par: Guide Informatique  
AGDC, le robot qui collecte les déchets

La collecte des déchets est un enjeu majeur qui pose des difficultés à de nombreux pays à travers le monde. Face à ce problème des chercheurs du Vishwakarma Government Engineering College en Inde ont développé une solution. Leur projet est parti d’un simple constat : de nos jours le travail est de plus en plus automatisé, pourtant la collecte des déchets reste majoritairement réalisée par l’homme. Cela pose des problèmes d’efficacité, d’hygiène et de coût.

Nommé AGDC (automatic garbage detection and collection) ce système est en un robot simplement composé d’un bras robotique, un conteneur et une base incorporant des roues multidirectionnelles, une caméra, un microprocesseur et un Raspberry Pi 3b+, un ordinateur mono-carte.

La première étape est de détecter les déchets, pour ce faire la caméra capture des images de l’environnement. Ces images sont ensuite analysées grâce à un réseau neuronal convolutif implanté sur l’ordinateur. Ce réseau divise les images en plusieurs sous parties et analyse chacune d’entre elles pour identifier des ressemblances avec les objets connus de l’appareil. Pour apprendre à reconnaître de nouveaux objets à AGDC c’est la technique du machine learning qui a été utilisée. Grâce à cet entraînement le robot est capable de reconnaître des déchets avec un intervalle de confiance de 95% en temps réel.

Une fois cette étape terminée et toujours à l’aide des images collectées, un autre algorithme d’AGDC détermine la distance qui sépare la base de son bras robotique de l’objet. Il génère alors des instructions pour permettre au robot de se déplacer afin d’atteindre sa cible. Ces instructions et la position du robot sont ensuite transférées à un microcontrôleur qui dirige les mouvements du robot. Une fois la position atteinte, le bras robotique permet à AGDC de ramasser le déchet et de le jeter dans son conteneur. Le bras a été conçu pour imiter le fonctionnement d’un bras humain tout en étant capable d’être utilisé dans des environnements inaccessibles à la main humaine.

Un premier prototype a déjà été conçu. Ce dernier a été produit pour démontrer la viabilité du produit et reste limité. Il n’a été entrainé qu’à détecter les bouteilles. Les chercheurs envisagent d’entraîner un nouveau réseau neuronal convolutif en repartant à zéro, ou d’utiliser le transfer learning. Seconde limite, la première version d’AGDC ne peut collecter que 100 à 200 grammes de déchets avant de devoir être vidé. À l’avenir les chercheurs souhaitent qu’AGDC puisse collecter deux à trois kilogrammes. De nouvelles fonctionnalités sont également envisagées. Ils pensent notamment à développer un nouveau modèle de réseau neuronal convolutif permettant à AGDC de détecter plusieurs objets simultanément. Autre idée, connecter le robot à internet pour l’utiliser à grande échelle, par exemple déployer une flotte capable de collaborer pour optimiser la collecte des déchets dans des zones précises.

AGDC pourrait bien tenir ses promesses. Avec son système de calcul en temps direct le robot garantit d’être efficace, il le saura d’autant plus si les chercheurs parviennent à augmenter la capacité du conteneur et à améliorer son réseau neuronal convolutif. En évitant le contact entre l’homme et les déchets, AGDC limite les problèmes d’hygiène. Enfin, un Raspberry Pi 3b+ ne coûte qu’une cinquantaine d’euros. Le coût de production d’AGDC est donc assez faible. Seul ombre au tableau, l’automatisation du travail ne fait pas l’unanimité. Selon le McKinsey Global Institute 800 millions d’emplois sont amenés à disparaître à cause de l’automatisation d’ici 2030.

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