Robot thu gom rác thải dưới nước

Loại bỏ rác thải dưới biển và đại dương là một quá trình tốn kém và mất nhiều thời gian. Mới đây, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) đang phát triển một hệ thống robot sử dụng phương pháp học máy để xác định vị trí và thu gom chất thải dưới nước.

Các biển và đại dương của chúng ta hiện đang chứa khoảng 26 đến 66 triệu tấn rác thải nhựa, hầu hết trong số đó nằm dưới đáy biển. Điều này thể hiện một mối đe dọa to lớn đối với các loài động thực vật và sự cân bằng sinh thái của các vùng biển.

Việc loại bỏ chất thải khỏi nước mang rất nhiều nguy hiểm, vì công việc này thường được thực hiện bởi những người lặn biển. Các hoạt động dọn dẹp thường chỉ giới hạn ở bề mặt nước. Trong dự án SeaClear, nhóm nghiên cứu tại TUM đang làm việc với 8 tổ chức đối tác châu Âu để phát triển một hệ thống robot có khả năng thu gom rác dưới nước.

Hệ thống này kết hợp gồm bốn thành phần robot: một phương tiện tự hành trên bề mặt thực hiện quá trình quét đáy biển ban đầu và xác định vị trí các túi rác lớn. Tiếp theo, một robot quan sát được hạ xuống nước để phát hiện rác dưới đáy biển và truyền thông tin bổ sung đến máy tính như hình ảnh cận cảnh của đáy biển.

Ở vùng nước trong và có tầm nhìn tốt, máy bay không người lái được sử dụng để xác định các vật thể có rác. Dữ liệu kết quả được kết hợp để tạo ra một bản đồ ảo. Sau đó, một robot thu gom sẽ đến các điểm xác định trên bản đồ và nhặt rác.

Tiến sĩ Stefan Sosnowski, Giám đốc kỹ thuật của dự án SeaClear, Chủ tịch Bộ phận điều khiển theo định hướng thông tin tại TUM cho biết: “Phát triển robot tự động cho các ứng dụng dưới nước là một thách thức độc đáo. Trái ngược với các ứng dụng trên cạn, môi trường dưới nước mang đến rất nhiều trở ngại. Khi xác định và định vị được một mẩu rác, robot cần đến gần nó. Để làm được như vậy, nó có thể phải vượt qua các dòng chảy mạnh. Nhiệm vụ của TUM trong dự án SeaClear là cho phép robot di chuyển theo nhiều phương hướng và ở các độ sâu khác nhau.”

Để thực hiện điều này, nhóm đang sử dụng phương pháp học máy. Một mô-đun trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ thực hiện các tính toán và tìm hiểu các điều kiện mà robot sẽ di chuyển theo những cách nhất định.

Thử nghiệm đầu tiên của dự án SeaClear, diễn ra vào tháng 9 năm 2021 tại khu vực xung quanh Dubrovnik, Croatia.

Khi dự án SeaClear hoàn thành, nó được kỳ vọng sẽ đạt độ chính xác 80% trong việc phân loại rác dưới nước và tỷ lệ thu gom thành công đạt 90%. Điều này có thể so sánh với kết quả công việc của những người lặn biển thực hiện. Các thử nghiệm được thực hiện vào tháng 10 năm 2021 tại Dubrovnik, Croatia, đã mang đến kết quả tích cực. Các cuộc thử nghiệm tiếp theo sẽ được diễn ra tại cảng Hamburg vào tháng 5 năm 2022.

Bình An (Theo TechXplore)