Автор:

Михайленко Єлизавета, слухачка секції «Автоматизація та робототехніка», учениця 10 класу Центральноукраїнського наукового ліцею Кіровоградської обласної ради.

Наукові керівники:

Денисов Денис, заступник директора з навчальної роботи, вчитель фізики Центральноукраїнського наукового ліцею Кіровоградської обласної ради;

Новак Станіслав, методист Кіровоградської Малої академії наук учнівської молоді;

Пєніна Альона, лаборант Центральноукраїнського наукового ліцею Кіровоградської обласної ради.

СМАРТ-СМІТНИК «ECOSORT»

У роботі представлено результати розробки смарт-смітника «EcoSort», що використовує сучасні нейромережі для розпізнавання та автоматичного сортування відходів. Проведено аналіз основних принципів сортування сміття, екологічних аспектів і сучасних технологій автоматизації цього процесу. Розглянуто архітектури глибоких нейронних мереж, зокрема конволюційні нейромережі (CNN) та алгоритм YOLO, що забезпечує швидке та точне розпізнавання об’єктів. На основі проведеного аналізу було сформовано вимоги до смарт-смітника «EcoSort». Розроблено фізичний прототип пристрою, що складається з Raspberry Pi 5, крокового двигуна, геркона, камери Logitech C920S та деталей, виготовлених методом 3D-друку. Реалізовано алгоритм автоматизованого сортування, де кроковий двигун керує обертанням боксу та відкриттям засувки для спрямування сміття у відповідний відсік. Для навчання нейромережі було зібрано та оброблено датасет за допомогою LabelImg і Roboflow. Навчання моделі YOLOv11 проведено в середовищі Google Colab, що дозволило отримати високу точність класифікації чотирьох категорій сміття: пластик, папір, скло та органіка. Створено програмний код, який інтегрує нейромережу в керування смарт-смітником, забезпечуючи автономну роботу системи.

Результати тестування продемонстрували високу точність розпізнавання об’єктів та стабільність механічних компонентів. Автоматизований смарт-смітник «EcoSort» може бути використаний як у побутових, так і в комерційних умовах, сприяючи підвищенню ефективності сортування відходів та зменшенню негативного впливу на довкілля.

Ключові слова: смарт-смітник, автоматизоване сортування, нейромережі, YOLO, штучний інтелект, Raspberry Pi, розпізнавання об’єктів, екологічні технології.