NEXUS

Zaključci ukazuju na to da Nexus pruža napredno, automatizovano i održivo rešenje zaupravljanje otpadom i operacije u teškim uslovima, doprinoseći zaštiti životne sredine ipovećanoj bezbednosti.

Pogledaj više

Nexus amfibija [1] je inovativno višenamensko vozilo namenjeno specijalnim operacijama u zahtevnim i opasnim terenima (sl. 5). Cilj istraživanja bio je razvoj i testiranje sistema za efikasno sakupljanje otpada [2], izviđanje terena i detekciju opasnih materijala uz minimalan ljudski faktor [3]. Vozilo je ispitano u različitim uslovima, uključujući vlažne i vodene terene, kako bi se procenila njegova sposobnost prepoznavanja, razvrstavanja i sakupljanja otpada. Pored toga, Nexus omogućava detekciju mina, neeksplodiranih bombi i drugih opasnih materijala pomoću naprednih senzora. Detekcija radioaktivnih izvora dodatno doprinosi bezbednosti prilikom rada u nepoznatim i potencijalno opasnim područjima. Poseban akcenat stavljen je na autonomiju kretanja i precizno lociranje prepreka, pri čemu se dodatno može koristiti dron za detaljno izviđanje i mapiranje terena.

SL. 1 - NEXUS AMFIBIJA

Princip rada i praktična realizacija

Vozilo koristi gusenični pogon za stabilno kretanje po terenu, dok propeleri omogućavaju plovidbu. Pokretna traka sakuplja otpad i prebacuje ga u spremnik, dok robotska ruka sa šest servo-motora i širokougaonom kamerom obavlja precizne operacije (sl. 1). Detekciju opasnih materijala vrše termalna i širokougaona kamera, metal-detektor i senzor radioaktivnosti. Spremnik meri popunjenost ultrazvučnim senzorima i automatski nas obaveštava.

Komunikacija je osigurana kombinacijom LoRa i SIM7600E modula (sl. 4). LoRa šalje koordinate pri gubitku signala, dok SIM7600E omogućava globalni prenos podataka. Sistem se kontroliše preko laptopa (sl. 5) i džojstika, uz mogućnost mapiranja, postavljanja čekpointa i definisanja granica kretanja. Računarsku obradu vrše dva Raspberry Pi 5 uređaja i Arduino Mega, sa efikasnom razmenom podataka u realnom vremenu.

sl. 4 – Deo šematskog prikaza povezivanja komponenti za komunikaciju u Fritzing program

Implementacija softverskog sistema

1. Komunikacija između RP Master-a i RP2 (sl. 2) preko SPI magistrale (sl.4)

Ovi kodovi su osnova za funkcionalnost vozila, a dalja optimizacija uključuje integracijuveštačke inteligencije, proširenu analizu podataka i dodatne algoritme za autonomno kretanje.

sl. 2 - Ovaj deo koda prikazuje načinna koji RP Master i RP2 razmenjujupodatke preko SPI magistrale

sl. 3 - Kod koji omogućava precizno praćenje pozicije vozila i slanjekoordinata

sl. 5 – Interfejs sistema za kontrolu

Funkcionalnost sistema

Glavna funkcija vozila je detekcija i sakupljanje otpada, uz prepoznavanje i obeležavanjeopasnih materijala. Može identifikovati mine, eksplozivne naprave i radioaktivni otpad, čimedoprinosi bezbednosti i omogućava specijalizovanim timovima preciznije i sigurnije uklanjanjepretnji. Pored toga, vozilo omogućava: daljinsku kontrolu i autonomnu navigaciju u opasnimzonama, označavanje na mapi za dalju intervenciju, sakupljanje i transport otpada,minimalizujući rizik po ljudski život. Ekološki monitoring kroz prikupljanje podataka ozagađenju, temperaturi i sastavu tla ili vode. Primenu u spasilačkim misijama i vojnim operacijama, gde može detektovati i obeležiti pretnje pre nego što timovi pristupe terenu.

Faze testiranja

Celokupni sistem je testiran na više lokacija sa različitim zadacima i operacijama. Testovi susprovedeni u kontrolisanim i realnim uslovima, uz korišćenje 3D modela mine, bombe i uzorkaza testiranje radioaktivnosti (Arbinijum – 241). Funkcionalnost sakupljanja otpada je testiranana Oblačinskom jezeru.