Innovación para descontaminar el medio ambiente: Robot con IA integrada busca combatir la basura presente en las playas

"Me gustaría expandirlo a otro tipo de terreno, no solamente en las playas, sino a nivel de ciudad", asegura Felipe Zambrano, joven ingeniero titulado de la Universidad Mayor, quien es el creador de un innovador robot recolector de basura, capaz de identificar y recoger residuos pequeños en la arena utilizando Inteligencia Artificial y visión artificial. 

La contaminación de las playas es una problemática que amenaza gravemente a los ecosistemas marinos y a las comunidades costeras. En nuestro país, se han detectado altos niveles de microbasura, siendo los tipos de residuos más comunes plásticos, colillas, cartón, metal, entre otros. 

Por esta razón es que Felipe decidió inventar un artefacto para tratar un escenario que se ha vuelto común en las costas no tan solo de Chile, sino del mundo. “En la universidad tuvimos ramos que hablaban sobre el medio ambiente y el exceso de basura. Me fui guiando por ese apartado, y ahí encontré una solución que se podría aplicar al tema de la playa, porque vi que no estaba muy desarrollado. Hay soluciones parecidas, pero que no hacen lo que se realizó en el proyecto”, afirma Zambrano.

Prototipo final

El proceso para llegar al prototipo final fue largo y complejo. Si bien en un inicio el robot fue pensado de una forma, concluyó con claras diferencias. 

“Los componentes electrónicos y compatibilidad de componentes se fue cambiando, por temas de procesamientos, que faltaba procesamiento para el tema de la cámara, para obtener un video fluido, y otro tipo de circunstancias que hicieron que se fuera modificando, como las ruedas para el desplazamiento y la pala de recolección, cómo se iba a realizar el proceso, el patrón de búsqueda. Todas esas cosas se fueron modificando en el camino con ensayos, pruebas y errores, buscando la mejor solución”, complementa el ingeniero.

Modelo inteligente 

El dispositivo es capaz de detectar de manera autónoma diversos tipos de basura como tapas, botellas plásticas, latas, cajas de cartón y colillas de cigarro gracias a un modelo inteligente entrenado con imágenes. El sistema se programó usando herramientas como Google Collab Accelerator y Rasberry Pi para el procesamiento y Arduino para el control de movimientos.

“De todo ese tipo de basura, se sacaron imágenes con alrededor de 3.500 o 4.000 fotos, con distintas posiciones, distintos tamaños, objetos deformados, y también colores. Se utilizaron estos cinco tipos de objetos principalmente porque, según los estudios de los científicos de la basura, es el material que más presente está en las playas”, afirma Zambrano.

Su cámara de visión artificial permite identificar residuos y coordinar la recolección con una pala impresa en 3D y un canasto de plástico integrado. Su estructura está compuesta de perfiles de aluminio y funciona con dos baterías que le brindan una autonomía de 50 minutos.

Autónomo y remoto

Además, el robot cuenta con un modo de control remoto vía servidor web, que permite manejarlo desde cualquier dispositivo móvil, manipular la pala, monitorear la batería, medir la cantidad de basura recolectada e incluso capturar imágenes.

“Principalmente, el proyecto se orientaba solamente a la parte autónoma, pero igual quise incluir una parte de control remoto, en caso de ser necesario, para darle más opciones a la persona que lo maneje. En caso de que quiera recolectar en una cierta área, o quiera hacer una recolección remota manejando el dispositivo, lo puede hacer mediante un control, por ejemplo una tablet, un computador o un celular”.

Las proyecciones

Respecto al escalamiento del robot a un nivel masivo, el creador piensa que se puede implementar. “Habría que ir de a poco, haciendo un par de pruebas primero, mejorando el prototipo en lo que sería el desplazamiento y aumentar la base de datos para mejorar la detección. 

Actualmente, junto a la universidad la idea es presentar el proyecto en la conferencia IEEE Chilecon que se realizará en Valparaíso en el mes de octubre, por lo que están a la espera de los resultados.

Un anhelo de Felipe es poder afrontar la basura en las calles, ya que se ha dado cuenta que existe un exceso en la ciudad. “El centro siempre está lleno de colillas de cigarros tiradas, papeles y cosas así. Me gustaría expandirlo a otro tipo de terreno, no solamente en las playas, sino a nivel de ciudad. Para tener un mantenimiento de la limpieza de las calles, por ejemplo”, concluye.