SISTEM AUTOMAT DE COLECTAR E ȘI SORTARE A [630386]

Universitatea Tehnică a Moldovei

TEMA

SISTEM AUTOMAT DE COLECTAR E ȘI SORTARE A
DEȘEURILOR
AUTOMATIC CONTROL SY STEM FOR COLLECTING
AND SORTING RUBBISH

Student: [anonimizat]. TI -143 Tincu Maxim

Conducător:
conf. universitar, dr. Fiodorov Ion

Chișinău 20 18

Ministerul Educației, Culturii și Cercetării
Universitatea Tehnică a Moldovei
Facultatea Calculatoare Informatică și Microelectronică
Departamentul Ingineria Software și Automatică

Admis la susținere
Șef departament: dr.conf.univ. Ciorb ă D.
________________________________
„__”_____________ 2018

Tema
Sistem automat de colectare și sortare a deșeurilor

Proiect de licență

Student : _______________ (M.Tincu )
Conducător: ___________ (I.Fiodorov )
Consultanți: ____________ (Sv.Cojocaru )
____________ ( A. Dodu )

Chișinău 20 18

Cuprins
Introducere
1.

Introducere
În filmul de la Pixar “Wall -E”, Pămîntul viitorului suferă de catastrofa ecologică care ecologiștii au
avertizat. Produsele de deșeuri din lume au scufundat întregul pămînt în gunoi și au distrus toată viața
plantelor, lăsînd pămîntul pustiu și nelocuibil. În film, doar eforturile neob osite a roboților Wall -E, care
curăță încet pămîntul îi speră pe oameni să se întoarcă acasă.
Deși filmul este în intregime fictiv, există astăzi roboți care au o slujbă destul de similară cu cel din
film, pentru a curăța poluarea pe care o provoacă oamen ii și care nu o poate face acum. Cel mai evident
poluant care este greu de curățat este contaminarea nucleară, care poate fi letală în cîteva secunde,
împiedicînd oamenii să intre și să se ocupe de această problemă, probabil sute de ani. În Japonia, proble ma
unei scurgeri de radiații este în continuare expusă la instalația nucleară Fukushima, avariată recent, deoarece
există atît de multă radiație încît chiar și roboții nu pot intra în siguranță. Roboții speciali creați pentru luptă
și salvare de către o co mpanie americană au fost dislocați în această zonă. Ei, arătînd foarte mult ca o
versiune primitivă a lui Wall -E, sunt întăriți împotriva radiațiilor și controlați cu o telecomandă la o distanță
sigură. Roboții sunt capabili să se cațăre peste dărîmături s au chiar scări, deschizînd uși și chiar purtînd
toată greutatea unei persoane. În prezent, misiunile lor constau în principal în determinarea niveleleor de
radiații, supravegherea daunelor la asistență directă și echipajele de construcție și chiar utilizar ea
aspiratoarelor improvizate pentru a aspira praful radioactiv și împiedica împrăștierea în zonele ocupate.
Scurgerile de radiație nu sunt singurele probleme a oamenilor care necesită ajutor robotic pentru a
curăța. Așa cum reiese din dificultatea de a r idica navele distruse, ajungerea la fundul oceanului nu este o
sarcină ușoară, ca să nu mai vorbim de încercarea de a recupera resturile scufundate. Tuburi de poluanți din
plastic și alți poluanți s -au acumulat în insule plutitoare, iar unele chiar s -au sc ufundat pînă la fundul
oceanului și fără echipament specializat este imposibil de ajuns. O echipă de colaboratori au pus la punct
un robot conceptual pentru a ne ajuta să ne ocupăm exact de asta. Robotul lor, este un amestec între un
aspirator și un pește robot, care este conceput pentru a lupta împotriva acumulării materialelor plastice și
alte gunoaie din apă. Robotul în formă ciudată arată ca o cuvă cu marginile futuristic rotungite și o schemă
de culoare portocalie. Ceea ce este revoluționar în privința acestui "bucket -bot" este capacitatea sa
autonomă de a trata poluanții. Dronul patrulează apa fără a mai fi nevoie de intervenție umană și folosește
programe și senzori sofisticați pentru a determina ce trebuie să scoată în interiorul corpului, asigurându -vă
că luați în considerare numai lucrurile dăunătoare. Ca o măsură suplimentară pentru a preveni scoaterea din
greșeală a peștelui, robotul este echipat cu un emițător sonic, care este proiectat să respingă majoritatea
formelor de viață acvatică c are ar p utea să -și facă drumul. Atunci când lingura este plină, robotul se încarcă
cu o barjă de gunoi, care o va goli pentru eliminare și apoi o va trimite din nou cu o încărcare nouă. Întrucât
chiar și ultimul pas ar putea fi făcut automat, acest robot de concep t ar putea fi primul robot de curățare a
poluării complet autonome odată ce acesta va intra în final în producție.

În timp ce robotul cu găleată este o veste excelentă pentru problema noastră de poluare existentă,
nu face nimic pent ru a opri problema la r ădăcini – noi. Atâta timp c ât vom continua să poluăm oceanul,
roboții, cum ar fi robotul de apă vor lucra fără sfârșit, mai ales că este mai ușor de poluat decât de curățat.
Ca răspuns la această problemă, proiectul studenților din Marea Britanie , a făcut și un pește robot, destinat
să ajute la identificarea surselor de poluare, mai degrabă decât să ridice gunoiul. Robotu l este echipat cu o
gamă de senzori care pot fi folosiți pentru a urmări diferiți poluanți la sursa lor, care ar putea fi țevi ascunse,
pe care anchetatorii nu le pot găsi doar prin măsurători în avioane sau bărci.
Deoarece peștele robotic SHOAL este destinat pentru observație și stealth, spre deosebire de botul –
cuțit, a fost conceput să arate ca un adevărat pește: are aceeași formă aerodinamică, aceeași culoare și chiar
se mișcă într -o manieră asemănătoare peștilor. Deoarece robotul poate fi ușor confundat cu un adevărat
pește, a cesta este echipat cu un " senzor de pește" sonic pentru a se asigura că nu este mâncat sau molestat
de diverse forme de viață acvatică care ar putea să o greșească pentru o masă. SHOAL, pește robotic are o
lungime de aproximativ 1,5 metri și este fabricat din fibră de carbon și metal. De acum, fiecare pește este
de așteptat să costă în jur de 30.000 de dolari, deoarece nu este încă în producția de masă.
Deși nici unul dintre roboții pe care ați putea să -i descoperiți pentru a elimina poluarea de astăzi are
aceeași personalitate magnetică ca și Wall -E, ei lucrează deja neobosit pentr u a ne ajuta să ne curățăm
pămîntul pe care trăim . Este probabil ca următoarea generație de roboți să fie mai aproape de Wall -E atât
în concepție, cât și în funcție – pentru că, pe măsură ce societatea acumulează gunoi, avem nevoie de o forță
de muncă tot mai mare pentru a ne ajuta să ne ocupăm de ea. Omenirea trebuie să înteleagă ca Pămîntul și
tot ce se află pe el poate să dispară dacă noi nu îl vom ocroti.
A recicla înseamnă s ă consumi eficient, să refolosești pe cît de posibil, să transformi materia primă
astfel încit să existe permanent un circuit al materiei care poate fi refolosită mereu și care să producă efecte
benefice atît pentru noi oamenii căt și pentru mediul înconju rător. Să nu uităm că atunci cînd vorbim de
mediul înconjurător, nu ne referim doar la vegetație, ci și la multitudinea de viețuitoare, fie ele animale
domestice, de companie sau salbatice, tîrîtoare, zburătoare sau din mediul acvatic. Toate acestea și nu
numai, fac parte din natura, din mediul care ne înconjoară și sunt afectate în mod direct de stilul nostru de
viață. Ar trebuie să constientizăm și faptul că avem o resposanbilitate sporită față de aceastea, ca specie
dominatoare a Terrei.

1. Analiza d omeniului de activitate
1.1 Descrierea domeniului
La baza unui robot este un operator mecanic, virtual sau artificial. El poate fi compus din elemente
mecanice, senzori, și un mecanism de direcționare. Elementele mecanice a robotului determină mișcările
posibile pe timp de funcționare și felul cum va arăt a robotul. Senzorii se folosesc la interacțiunea cu mediul
înconjurător. Mecanismul de direcționare răspunde ca robotul să își execute scopul cu succes, evaluînd
informația de la senzori. El controlează motoarele și repartizează toate mișcările care trebui esc îndeplinite.
Bazele roboților de azi stau mult mai departe. Primii roboți pot fi numiți mai degraba mașini automate.
Acestea executau doar un singur obiectiv. Cu descoperirea ceasului mecanic in secolul XIV s -a deschis
calea unor posibilități noi și co mplexe. În scurt timp au apărut și primele mașini, care după înfăți șare e rau
îndepărtați de roboții de astăzi. Atunci era posibil ca mișcările să urmeze una după alta, fără intervenția
manuală a omului. În secolul XX, dezvoltarea electrotehnicii a adus și o dezvoltare a roboticii. Prim ul robot
mobil a fost El mer și Elsie, care a fost asamblat de William Grey Walter în anul 1948. Acesta era în forma
unei triciclete și putea să se îndrepte spre o sursă de lumină sau să recunoască coliziuni în împre jurimi.
Pentru a realiza un robot, trebuie să combinăm mecanică, electrotehnică și informatică. Între timp s -a
creat un domeniu nou care se cheamă mecatronica. Pentru r ealizarea sistemelor care găsesc singure soluții
este necesară includerea a multor disc ipline de robotică cum ar fi inteligența artificială sau neuroinformatica
precum și perfecțiunea lor biocibernetica.
Componentele principale a roboților sunt senzorii, care permit mișcarea în mediu cît mai precisă. Nu
este obligatoriu ca robotul să poate acționa autonom. Pentru asta roboții sunt împărțiți în roboți autonomi
și cei teleghidați. Termenul de robot descrie un domeniu foarte mare. Din această cauză ei sunt sortați în
următoarele categorii:
– autonom mobil ;
– umanoid;
– industrial;
– de servicii;
– jucărie;
– explorator;
– pășitor ;
– militar.
Roboții se mai numesc și unități mobile. Aceste unități pot depista sau distruge bombe ori mine. Există și
roboți care ajută la căutarea de oameni îngropați după cutremure. Între timp există și așa numiții killer –
roboți.

1.2 Importanța temei
Gestionarea deșeurilor sau managementul deș eurilor, se referă la educația în ceea ce privește colectarea,
tratarea, transportul, depozitarea și reciclarea deșeurilor. Acest termen se referă din activitatea umană și din
reducerea efectului lor asupra sănătății oamenilor, a aspectului unui habitat și a mediului în general.
Gestionarea deșeurilor are ca ideal economisirea resurselor naturale prin reutilizarea componentelor
reciclabile. Deșeurile care urmează să fie gestionate pot fi solide, li chide sau gazoase, atît cu diverse
proprietăți radioactive, impunînd metode de reciclare pentru fiecare aparte. Sortarea deșeurilor se face în
mare parte după ce au fost colectate. Atunci cînd deșeurile sunt deja sortate după categorii cum ar fi sticlă,
plastic, metale, ele sunt transportate direct la stațiile de reciclare.
Masele plastice sunt niște produse chimice cu care ne întîlnim in fiecare zi. Producția lor crește anual
cu 5-6%, ajungînd în 2017, la 300 mln. de tone. În prezent , prelucrarea maselor p lastice constituie o
problema actuală nu numai din vedere al ocrotirii mediului înconjurator, dar și din cauza dificitului a acestor
polimeri. În așa mod, deșeurile din mase plastice devin o sursă impoprtantă de materie primă și energie.
Pentru a soluționa aceste probleme legate de protecția mediului înconjurator, necesită investiții mari de
capital. Costul colectării, sortării și anihilării deșeurilor din mase plastice depășește de 10 ori cheltuielile
pentru prelucrarea deșeurilor industriale și de 5 ori cheltuielile de anihilare a deșeurilor menajere. Acesta
este explicat prin specificul maselor plastice care fac destul de complicate metodele de gestionare a lor.
Utilizarea deșeurilor pol imerice permite economisirea petrolului și a energiei electrice.
Problema reciclării în Republica Moldova este una complica tă, dificilă și complexă. Situația actuală in
domeniul reciclării deșeurilor este similară altor țări în curs de dezvoltare, cînd se află la etapa începătoare
și include doar două elemente de bază:
– sursa de generare a deșeurilor;
– depozitul de deșeuri.
Evacuarea deșeurilor la depozit rămîne a fi o modalitate primordială de anihilare a lor. Luînd în considerație
îmbunătățirea calității masei plastice, ridicarea ei la oxidare, problema reciclării deșeurilor se face tot mai
dificilă din punct de vedere tehnic și economic. Colectarea și evacuarea lor la depozitele de gunoi nu are
practic nici o importanț ă de utilitate. Produsele din mase plas tice sunt folosite în ramuri ale economiei care
presupune o creștere continuă a cantităților de deșeuri din aceste materiale, deci, și locurile de destin ație
pentru gunoi va crește. În timpul actual tot mai multă atenție se atrage creării metodelor de util izare a
deșeurilor din plastic. Deșeurile din mase plastic e sunt împărțite in 3 categorii:
– resturi tehnologice de producere;
– deșeuri de consum industrial;
– deșeuri menajere care se acumulează în gospodării.

Problemele ce țin de reciclarea deșeurilor sunt multiple. Cele mai mari greutăți se referă la
prelucrarea și utilizarea deșeurilor mixte. Cea mai importantă cauză este incompatibilitatea tehnologică,
ceea ce face necesară separarea lor pe etape. Acesta este un procedeu complicat care din punct de vedere
organizatoric este imposibil de aplicat pe teritoriul Republicii Moldova. Cea mai mare parte a deșeurilor
sunt reduse prin îngroparea în pamînt ori incninerare. Aceasta însă, este nerentabil din punct de vedere
economic, dificil din punct de vedere tehnol ogic. Adițional, îngroparea deșeurilor duce la poluarea mediului
înconjurător, reduce suprafața terenurilor utilizabile și org anizează terenuri de gunoi foarte mari.
Calea cea mai importantă de utilizare a deșeurilor din plastic este reciclarea. Aspectele bune a
reciclării sunt obținerea produselor de consum pentru diferite ramuri a economiei și lipsa poluării repetate
a mediului înconjurator. Din aceste considerente, gestionarea deșeurilor este nu numai o soluție logică, ci
și preferabilă ecologic pentru a rezolva problemele de utilizare a deșeurilor din plastic.
În Republica Moldova gestionarea deșeurilor nu a devenit încă o practică populară, astfel putem
afirma că un procent mare de deșeuri , reprezentînd materialele reciclabile, nu se recuperează. Astfe l, se
pierd cantități mari de materii prime și resurse energetice. În situația creată, Moldova este aproape să piardă
oportunitățile de dezvoltare economică și de producere a propriilor surse de energie ecologică. Toate
îmbunătățirile care se produc în sec torul gestionării deșeurilor și anume în colectarea separată, sporesc
potențial de a genera oportunități de angajare. Valoarea estetică a mediului înconjurător ar crește, în timp
ce nivelul de poluare și riscurile pentru sănătatea publică ar scădea în rezu ltatul gestionării mai responsabile
a deșeurilor. Reciclarea va crește disponibilitatea de resurse secundare. Dacă de vorbit pe termen
îndelungat, incinerarea deșeurilor ar crea un potențial semnificativ pentru producerea energiei electrice și
economice. Beneficiul economic poate fi obținut în rezultatul implementării măsurilor de gestionare a
deșeurilor va fi între 1% și 1,43% din PIB. Comparativ, industria reciclării aduce anual economiei Germane
peste 50 de milioane de euro.
Creșterea cu 20% a ratei de reciclare pînă în anul 2023, ceea ce înseamnă că aproape 30% din totalul
deșeurilor produse urmează a fi reciclate și reutilizate în următorii 5 ani. Strategia de reciclare a deșeurilor
pentru 2018 – 2027 prevede că cota de reutilizare și reciclare a deșeu rilor va crește de la 165 mii tone în
2015 la 1520 mi i tone în în 2020 și 1850 mii to ne în 2027.

1.3 Obiectivele sistemului
În urma efectuării sistemului dat se așteaptă construirea unui robot automat pentru colectarea și sortarea
deșeurilor. Acesta v a fi construit din componente cu un preț mic pentru a putea fi ușor dat în comercializare.
Pentru deșeuri se va folosi cuburi de diferite culori care vor reprezenta gunoiul . Robotul se va deplasa cu
ajutorul a patru roți mari. Acestea v -or fi capabile să parcurgă peste diferite obstacole cum ar fi suprafețe
pietroase, cu gropi, dealuri și altele. Motoarele ce vor pune în mișcare robotul vor fi capabile să miște
greutăți de 5 ori mai grele decît însăși robotul.
Deplasarea robotului în spațiu este una prim ordială. Acesta trebuie să vadă toate obstacolele întîlnite de
el și să le ocolească. În același timp robotul trebuie să facă diferență dintre obstacol și deșeuri. Aceasta va
fi realizat cu ajutorul unor sonoare care vor scana drumul în timpul mersului. Vo r fi amplasate cîte 4 sonoare
pentru fiecare direcție ,stînga, dreapta, înainte , înapoi . Atunci cînd sonoarele vor întîlni cuburi înainte,
aceastea vor transmite semnal procesorului pentru a le colecta și sorta . Detectarea obstacolelor se va face
deasemene a cu ajutorul unui sonar care va fi amplasat în partea de sus a robotului și va scana obiectele
mari. În așa mod robotul va putea parcurge autonom diferită obstacole, colectînd și sortînd cuburile.
Colectarea și sortarea este deasemenea o parte importantă în sistemul dat. Colectarea cuburilor va
îndeplini un manipulator de tip “Claw Gripper” care seamană cu o mîină mecanică. Aceasta va fi destul de
lungă pentru a ajunge cuburile și destul de puternică pentru a le agăța. Acesta va fi construit din cîteva
motoare de tip „ Micro Servo” care sunt destul de puternice pentru a ridica diferite obiete. În total vor fi 3
motoare pe fiecare axă. Aceasta va permite mișcarea manipulatorului în orice direcție X, Y, Z. Acesta va fi
conectat la procesorul central care va transmite instrucțiuni manipulatorului și motoarelor. După ce
manipulatorul va colecta cubul, urmează următoarea etapă de sortare. Aceasta se va sorta după 2 culori. Pe
partea de sus a robotului se vor afla 2 cutii de di ferite culori unde se va salva toate cuburile.
Sortarea cuburilor se face după culori cu ajutorul unui senzor de culoare de tip „TCS230” . Acesta va fi
amplasat lîngă sonoare. Atunci cînd sonoarele vor întîlni obstacole înainte, se va porni senzorul de culoare
și va scana obiectul. Dacă acesta va îndeplini toate cerințele sistemului atunci manipulatorul va începe să
funcționeze. Este foarte important ca senzorul de culoare să fie amplasat corect pentru identificarea corectă
a culorii. Deasemenea se vor amplasa cîteva LED -uri aditionale pentru iluminarea cubului în caz că robotul
se află într -o încăpere întunecată .
Toate ace stea se vor controla de procesorul principal care dirijează cu toate componentele.
Componentele și procesorul se va alimenta de la ba terii tip AA. În așa mod roboțelul este complet autonom
și gata de lucru.

1.4 Descrierea sistemelor existente
La începutul anului 2013, compania finlandeză ZenRobotics inaugura, în premieră mondială, prima
fabrică de sortare cu ajutorul roboților de deșeuri . Unul dintre utilajele robotiz ate, ZRR Heavy Picker, era
capabil să sorteze obiecte de până la 20 kg direct de pe bandă, iar alt util aj, ZRR Fast Picker, era gândit
pentru a sorta obiecte de până la 5 kg, putând fa ce munca a 15 oameni. În ansamblu, eficiența sistemului
ZenRobotics ajungea la 90%, față de maximum 70% cea a unei fabrici de sortare obișnuite. Acesta poate fi
vizualizat în figura 1. Însă finlandezii vroiau să depășească 95%, iar în 2015 au prezentat un sistem mai
performant , cu o car acteristică inedită ”Trainable ZRR”. Adică roboți dotați cu un soft de inteligență
artificială care permitea nu doar recunoașterea obiectelor, ci și învățarea pentru a -și eficientiza munca .
Finlandezii numesc acest soft ZenRo botics Brain, deoarece este capabil să analizeze în timp real datele de
la senzorii de pe roboți și de pe bandă. Pe b aza datelor acumulate, sistemul dictează diverselor brațe robotice
să preia cu acuratețe obiectele de pe bandă și să le depoziteze foarte r apid în recipientele dedic ate.
Sistemul ZenRobotics poate sorta metalele, diverse tipuri de lemn și minerale, plastic dur, carton și
hârtie. În funcție de necesități, se pot programa noi funcții, sistemul învățând tipurile de obiecte de sortat
prin scanar ea în prealabil a unor mostre. Toate rapoartele de funcționare și indicatorii de performanță sunt
stocate în clo ud, putând fi ușor accesate prin aplica ții desktop sau chiar de mobil.

Figura 1 – Robotul companiei ZenRobotics

Acesta poate economisi în fiecare an a cîte mii de toate de deșeuri. Aceste deșeuri pot fi reciclate și
transmise înapoi pentru lucru. Finlandezii spun că robotul lor poate înlocui o fabrică obișnuită în doar cățiva
ani.

În 2016 grupul Volvo a lansat un mini robot automat pentru c olect area gunoiului. Potrivit studenț ilor
care au lucrat la proiectu l ROAR , care îl puteți vizualiza în figura 2 , prototipul de colectare a gunoiului este
doar un exercițiu. Conducă torul acestui proiect este co nceput pentru a stimula imaginația noastră , pentru a
testa noile concepte care pot forma soluț ii de transport a viitorului. Proiectul dintre Volvo Group si
Universitatea Tehnologică Suedeză Chalmers utilizeaz ă un camion c are vine cu un robot mic, cu roți ș i cu
o dro nă. Folosind GPS și niște lă mpi cu laser, camere de luat vederi și senzori de miș care combinate cu
odometr ie, drone -ul verifică mai întî i starea gunoiului, apoi îl colectează . Totusi, chiar daca sistemul de la
Volvo arată futuristic, colectarea automată a gunoiului este un standart d e comun itate în mai multe ță ri.
Dacă acest sistem va fi dezvoltat pînă la urmă și va fi încorporat pentru lucrul în mediul înconjurător, putem
spune că o mare parte a deșeurilor vor fi gestionate și prelucrate cu succes.

Figura 2 – Volvo ROAR

Volvo își imaginează această afacere ca pe o singură manifestare a "viitorului cu mai multă
automatizare", potrivit liderului de proiect Per -Lage Götvall, care afirmă că va oferi "o modalitate de a
întinde imaginația și de a testa noile concepte pentru a modela solu țiile de transport pentru ziua de mâine .
"Datorită implicării instrumentale a instituțiilor academice și a accentului pus de Volvo asupra încredințării
elevilor la sarcini esențiale de dezvoltare, proiectul ar trebui să contribuie la stimularea cercetării și
educației, dacă nu altceva. Există și planuri de punere în practică a acestor colectoare de gunoi parțial
autonome: Renova declară că tehnologia va fi testată pe un vehicul pe care îl dezvoltă în acest scop în vara
anului 2016.

Echipate cu un joystick și cu un set de căști cu realitatea virtuală , oaspeții de la Festivalul Roskilde
și-au încercat norocul de a contro la un robot și de a cîș tiga puncte prin colectarea deșeurilor virtuale.
Oaspeț ii au avut ocazia să se joace cu roboț ii pe teritoriul festival ului plin cu g unoi artificial. Proiectul este
a unor trei studenți a universităț ii din domeniul electrotehnicii. Jocul a devenit rapid popular în rî ndul
participanț ilor festivalului. Jocul este destinat exclusiv scopurilor de diver tisment. Elevii și studen ții speră
însă că jocul poate contribui la conștientizarea posibilităț ilor tehnice disp onibile pentru automatizarea si
controlul vehiculelor la distantă, ceea ce ar face viata zilnică mai ușoară .

Figura 3 – Colectarea virtuală a gunoiului

Jocul a devenit rapid popular în rândul participanților la festival. O mulțime de spectatori s -au adunat
în jurul mesei, care a constituit arena pentru combat ere. M ulțumită ecranelor mari instalate de echipă,
audiența a avut scaune de primă clasă î n lumea virtuală a jucătorilor și, într -adevăr , nu a fost o aventură
scăzută. Era un zgomot puternic de râs, ajutor și jignire, când jucătorii au pus pe setul cu cască și au decolat
în lumea virtuală a roboților.
În plus față de provocarea de a naviga pe site -ul de două m etri pe doi metri, jucătorii au fost în
continuare provocați de concurența a două la un moment dat, astfel încât, în plus față de a excela la
colectarea cărămizi, jucătorul, de asemenea, a trebuit să evite bumping în adversarul său care ar putea fură
cărăm izi. Jocul este în prezent numai în scopuri de divertisment. Elevii speră că jocul va contribui la
conștientizarea posibilităților tehnice disponibile pentru vehiculele automate și de control la distanță, ceea
ce ar face viața mai ușoară în locuri precum F estivalul de la Roskilde.

1.5 Compararea sistemelor
Robotul care seamănă cu sistemul meu este cel de la Volvo. El deasemenea este construit pe o platforma
cu 4 roți care îi oferă posibilitatea să se deplaseze pe oricare suprafață. Deasemenea robotul compani ei
Suedeze este echipat cu diferite sonoare, ceea ce îi oferă posibilitatea de a parcurge calea fără a se lovi în
obiectele ce îi se întîlnesc în cale. Aceasta este foarte important pentru că robotul este construit ca un
mecanism automatizat (fără includer ea utilizatorului) și trebuie să fie pregătit pentru orice întîlnire cu
mediul înconjurător. Adițional, robotul suedezilor are adițional un modul GPS care îi permite utilizatorului
să monitorizeze locația curentă a robotului. În viitor, cu ajutorul acestei funcții , utilizatorul va putea să
realizeze un grup de roboți pentru a îi tran smite într -o zonă aparte. Din păcate acest modul nu a fost
incorporat în robotul meu pentru că prețul unui așa serviciu este destul de mare. Încă o diferentă dintre
roboți este faptul că robotul suedezilor este mai mare și are o capacitate de transportare a deșeurilor cu mult
mai mare. Deasemenea, robotul de la Volvo, după colectarea maximă a gunoiului, în mod automat este
redirecționat spre un loc special amenajat pentru a își goli rezervele. Sistemul meu nu are așa funcție din
motive tehnice. Aceasta se datorează lipsei modului GPS . În general ambele sisteme seamănă între ele, doar
că prețul de producere a sistemului de la Volvo este cu mult mai mare decît a sistemului me u. Ambele
sisteme pot fi modificate ușor după placul și dorința utilizatorului. Pot fi adăugate diferite module
adiționale, cum ar fi modul pentru deșeuri radioactive, modul pentru substanțe chimice și altele.
Deasemenea poate fi modific at modul de mișcare a roboților, implementînd sistem care lucrează cu
tracțiune pe șenile sau adăugîndui mai multe roți pentru o tracțiune mai bună cu pămîntul. Ambii roboți au
o sură de alimentare puternică. Robotul meu este alimentat de la baterii tip AA care este deajuns pentru
funcționarea îndelungată a sistemului. Robotul suedezilor este deasemenea alimentat de la baterii de
capacitate mare. Aceasta îi ajunge să parcurgă o distanță lungă, iar mai apoi să se întoarcă la baza pentru
reîncărcare. Daca dorim să controlăm une le mișcări a roboților manual, ambii sunt construiți încît
reasamblarea pentru mișcarea manuală nu va lua mai mult de 10 minute. Aceasta a fost ajunsă cu ajutorul
sistemului de module care poate fi ușor reasamblat, schimbat și reînoit. Robotul de la Volvo poate fi dat în
comerț în țările cu dezvoltare înaltă pentru ca costul este destul de mare. Însă, robotul făcut de mine este
destul ieftin, ceea ce îi permite a fi procurat și asamblat chiar și de țările în curs de dezvoltare. Deasemenea
detaliile pentru r obotul meu sunt ușor găsite pe piață pentru ca sunt folosite în diferite proiecte cum ar fi
3D Print, drone și alte mecanisme.
În general cred că robotul meu are mai mare eficiență pentru ca este ieftin, ceea ce are o mare importanță
pentru țările care dor esc să se ocupe cu gestionarea deșeurilor. La fel, robotul meu este asamblat din piese
care pot fi găsite oriunde, ceea ce e bine pentru că în caz că robotul va ieși din funcțiune, se vor găsi rapid
detalii pentru el.

2. Caietul de sarcini
2.1 Informații generale
Denumirea completă a sistemului și abrevierea : Sistem autom at de colectare si sortare a deș eurilor ;
Denumirea prescurtată : SACSD;
Denumirea intreprinderii beneficiarului : Universitatea Tehnică a Moldovei;
Adresa beneficiarului : MD, or.Chisin ău, str. Studenților 9/7;
Termeni plani ficaț i de elaborare și implementare a sistemului:

Tabelul 1.
Nr.

crt. Denumirea etapel or de proiectare Termenul de realizare a

etapelor Nota
1 Elaborarea sarcinii, primir ea datelor pentru sarcină 01.09.1 7– 30.09.17 10%
2 Studierea literaturii de domeniu 01.10.1 7– 30.11.17 20%
3 Achiziționarea componentelor 01.12.17 – 25.12.17 20%
4 Realizarea programului și construirea robotului 16.01.18 – 30.04.18 25%
5 Descrierea programului, diagramele UML 01.05.1 8– 15.05.18 10%
6 Testarea robotului 16.05.1 8– 28.05.18 10%
7 Finisarea proi ectului 29.05.1 8– 31.05.18 5%

2.2 Ordinea de predare primire a sistemului informațional și a părților componente

Sistemul informațional se va transmite sub forma unui complex funcțional pe baza tehnică a
beneficiarului în conformitate cu termenii și cerințele stipulate în contract, recepția sistemului se efectuează
de o comisie formată din reprezentanții beneficiarului și a executantului ordinea de predare a aplicației, de
testare și de receptive finală este stipulată în Caietul de Sarcini. Odată cu transmiterea și implementarea
aplicației se efectuează și predarea documentației tehnice în conformitate cu Caietul de Sarcini.

2.3 Destinația creării sistemului informational
Sistemul informaț ional (robotul) este destinat pentru colectarea ș i cel mai important s ortarea deș eurilor. Î n
general sortarea si reciclarea gunoiului este un proces foarte complicat. Republica Mol dova nu are un nivel
destul de înalt ce ț ine de categoria “recic lare”, de asta robotul pe care îl voi construi va fi un pas î nainte. El
este mic, destul de ieftin pentru producerea în masă și poate fi folosit î n diferite domenii.

2.4 Costurile pentru crearea sistemului
Robotul este alcătuit din mai multe părț i comp onente (sisteme) care se unesc î ntr-un sistem mare și
îi permite s ă funcționeze după programul prestabilit. Acesta controlează o mulț ime de mecanisme, mo toare
și senzori. Lista tuturor componentelo r robotului poate fi vizualizată î n tabelul 2.

Tabelul 2.
Nr. Denumire Preț, lei
1 Arduino Mega 200
2 Cablu POWER 20
3 Rezistor 10R 25
4 Rezistor 100R 50
5 Cablu USB 25
6 Baterie 9V 20
7 Dioade 50
8 IK Sensor 30
9 4 roti 200
10 Carcasa 200
11 4 motoare 250
12 UltraSound Sensor 60
13 V5 Shield 40
14 4 Serv-Motoare 200
15 Color Sensor 40
16 Touch Sensor 20
17 HandManipulator 250
18 Controller 60
19 ATMegaModul 40
20 Detalii aditionale 140
TOTAL 1920

Aceasta este lista anticipată a componentelor care au fost folosite pentru construcția sistemului . Aici nu au
fost calculate componentele care deja erau procurate cum ar fi șuruburi, piulițe și altele. Deasemenea nu au
fost calculate costul instrumentelor de lucru și aparatelor pentru testare.

2.5 Scopurile principa le ale sistemului informational
Implementarea cunoștințelor teoretice obținute în cadrul studiilor și a executării practicii
tehnologice și în producț ie pentru elaborarea unui sistem informațional care va ajuta oraș ul să fie mai c urat.
Acesta poate f i utiliz at în diferite d omeni i cum ar fi:
– Colectarea și sortarea deșeurilor de la fabrici;
– Colectarea și sortarea deșeurilor în locuri publice;
– Colectarea și sortarea deșeurilor în locuri radioactive;
– Colectarea și sortarea deșeurilor în locurile greu disponibile;
– Colectarea și sortarea deșeurilor sub pămînt.
Robotul este destul de universal în ceea privește locul și tipul de deșeuri pe care le va colect a. Acesta este
destul de mic, cu o capacitate înaltă de transport și puternică alimentare care ajunge pentru lucru îndelungat.

2.6 Cerințe funcț ionale a sistemului
Pentru asigurarea funcționă rii eficiente a s istemului este necesar de a fi întocmite cerințe
funcționale. Cerințele funcționale sunt împărț ite pe cazuri de utilizare, care ulterior vor fi descrise mai jos.
– Mișcare: Robotul va fi total automatizat, ce ea ce înseamnă că miscarea se va efectua total de la
sensor ii care vor scana obiectele ce îi stau î n calea robotului. Aceasta trebuie să fie precisă pentru a
da posibilitate manipulatorului de a colecta obiectele.
– Scanarea: Determi narea obiectelor va fi executată cu ajutorul unui sensor care va scana obiectele.
– Cole ctarea gunoiului : După scanarea gunoiului, manipulatorul este acel care preia gunoiul. Acesta
va fi alcătuit dintr -o mîină mecanică care se va putea miș ca în diferite părți. Deasemenea ia va fi
conectată cu ajutorul a 3 motoare ce va da posibilitatea de se mișca în orice direcție. Motoarele vor
fi destul de puternice pentru a putea ridica o greutate mare.
– Sortarea: După ce gunoiul este preluat de manipulat or, sensorul va scana obiectul ș i va transmite
date procesorului principal, ce tip de gunoi este acesta. Aceasta este o parte foarte importantă a
sistemului pentru ca anume cu ajutorul acestui senzor noi putem distinge tipul obiectului. Pentru a
ridica precizia se vor instala lîngă senzor cîteva LED -uri, ca în caz că robotul se va afla într -o
încăpere întunecată, senzorul să poată identifica tipul obiectului.
Acestea sunt principalele cerințe funcționale a sistemului aut omat. Ele pot fi modificate în decursul temei.

3. Proiectarea sistemului
Arduino – o marcă comercială de hardware și software pentru construirea de sisteme de automatizare și
robotică simple, axate pe utilizatorii neprofesioniști. Partea de software constă într-un mediu de program
gratuit (IDE) pentru programe de scriere, compilare și echipamente de programare. Partea hardware este
un set de plăci cu circuite imprimate asamblate, de asemenea, disponibile ca un funcționar vânzătorii de
producător și terță pa rte. Complet arhitectura deschisă a sistemului vă permite să copiați sau să adăugați
linia produse Arduino.
Arduino utilizează o varietate de microprocesoare și contro alere . Plăcile sunt echipate cu seturi de
icoane digitale și analogice de intrare / ieși re (I / O) care pot fi interfațate cu diferite plăci de expansiune
(scuturi) și alte circuite. Placile oferă comunicații seriale, inclusiv Universal Serial Bus (USB) pe unele
modele, care sunt de asemenea utilizate pentru încărcarea de programe de pe calcu latoarele personale.
Microcontrolerele sunt de obicei programate folosind C și C ++. În plus față de utilizarea instrumentelor
tradiționale de compilare, proiectul Arduino oferă un mediu de dezvoltare integrat (IDE) bazat pe proiectul
Procesarea limbajului .
Proiectul Arduino a început în 2003 ca un program pentru studenții de la design de interacțiune
Instit utul Ivrea din Ivrea, Italia, cu scopul de a oferi un low -cost și ușor pentru începători și profesioniști
pentru a crea dispozitive care interacțione ază cu mediul lor cu ajutorul senzorilor și actuatori lor. Exemplele
obișnuite de astfe l de dispozitive sunt destinate începători lor, printre care se numără roboții simpli,
termostatele și detectoarele de mișcare.
Numele Arduino provine dintr -un bar din Ivr ea, Italia, unde se întâlnesc unii dintre fondatorii
proiectului. Bara a fost numită după Arduin de Ivrea, care a fost margraful marți al lui Ivrea și regele Italiei
între 1002 și 1014.
Popularitatea sa, a fost dobândită prin simplitate și prietenie. Chia r și fără programare și circuite poți
învăța elementele de bază ale lucrului cu Arduin o în câteva ore. Acest lucru a contribui t la mii de publicații,
manuale, note pe Internet și o serie excelentă de lecții video despre Arduino în orice limbă. Programele
pentru Arduin sunt scrise în C ++, completate cu funcții simple și ușor de înțeles pentru administrareaI / O .
Dacă deja cunoașteți C ++, Arduino va deveni ușa unei noi lumi, unde programele nu se limitează la
calculator, ci interacționează cu lumea exterioar ă și o influențează. Dacă sunteți noi la programare – nu este
o problemă, puteți învăța cu ușurință. Pentru confortul de a lucra cu Arduino există un mediu de programare
oficial gratuit "Arduino IDE", care rulează pe Windows, Mac OS și Linux. Prin aceasta, descărcarea unui
nou program în Arduino devine o chestiune de un singur clic, doar conectați cardul la computer prin USB.
Deși pentru mintea mai interesantă este posibil să lucrați prin Visual Studio, Eclipse, alte IDE sau linie de
comandă. Nu veți avea n evoie de un fier de lipit. Dispozitivele cu valoare maximă pot fi asamblate folosind
o placă de machetă specială, jumperi și cabluri absolut fără lipire. Designul nu a fost încă atât de rapid și
simplu.

În procesorul Arduino, putem descărca un program care va gestiona toate aceste dispozitive în
conformitate cu un anumi t algoritm. În acest fel, putem crea un număr infinit de gadget -uri de clasă unice
făcute de noi. Pentru a înțelege ideea, aruncăm o privire la figura 1 . Nu reflectă un milion din toate
oport unitățile deschise de plata Arduino, dar oferă ideea principală.

Figura 4 – Schema conectării Arduino

Aceasta este schema de conectare a plății Arduino. Toate compoentele prin părti, pot fi concomitent
conectate la plată și în așa mod putem crea un rob ot/program.

3.1 Hardware
Arduino are un hardware open source. Proiectele de referință hardware sunt distribuite sub licență
Creative Commons Attribution Share -Alike 2.5 și sunt disponibile pe site -ul web Arduino. Sunt disponibile
și fișiere de configurare și de producție pentru unele versiuni ale hardware -ului. Codul sursă pentru IDE
este lansat sub GNU General P ublic License, versiunea 2. Cu toate acestea, o notă oficială de materiale a
plăcilor Arduino nu a fost eliberată niciodată de personalul Arduino.
Deși designul hardware și software -ul sunt disponibile gratuit sub licențele copyleft, dezvoltatorii au
solicitat ca numele Arduino să fie exclusiv pentru produsul oficial și să nu fie folosit pentru opere derivate
fără permisiune. Documentul oficial privind utilizarea denumirii Arduino subliniază faptul că proiectul este
deschis spre încorporarea muncii altora în produsul oficial. Mai multe produse compatibile cu Arduino,
comercializate, au evitat numele proiectului prin folosirea numelor diferite care se te rmină în -duino. Placa
Arduino este alcătuită dintr -un microcontr oler AVR de 8 biți (ATmega8 , ATmega168, ATmega328,
ATmega1280, ATmega2560) cu cantități diferite de memorie flash, pini și caracteristici. Arduino Due pe
32 biți, bazat pe Atmel SAM3X8E, a fo st introdus în 2012.
Placile folosesc știfturi de unică sau dublă rânduri sau anteturi feminine care facilitează conexiunile
pentru programare și integrare în alte circuite. Acestea pot fi conectate cu module de extensie numite
scuturi. Ecranele multiple și eventual stivuite pot fi abordate individual printr -o magistrală de serie I²C.
Cele mai multe plăci includ un regulator liniar de 5 V și un oscilator de cristal de 16 MHz sau un rezonator
ceramic. Unele modele, cum ar fi LilyPad, funcționează la 8 MHz ș i se scot de la regulatorul de tensiune la
bord, datorită restricțiilor specifice form factor.
Microcontrolerele Arduino sunt pre -programate cu un încărcător de încărcare care simplifică încărcarea
programelor în memorie flash pe cip. Implicit bootloader de la Arduino U NO este bootloader optiboot.
Tabelele sunt încărcate cu cod de program prin conexiune serială la alt computer. Unele plăci arduino conțin
un circuit de schimbare de nivel pentru a converti între nivele logice RS -232 și semnale de nivel logic
tranzistor -tranzistor (TTL). Plăcile actuale Arduino sunt programate prin Universal Serial Bus (U SB),
implementate folosind chip -uri adaptoare USB -serial, cum ar fi FTDI FT232 . Unele plăci, cum ar fi placile
ulterioare Uno, înlocuiesc chipul FTDI cu un cip separat AVR care conține firmware USB -to-serial, care
este reprogramabil prin intermediul propriului antet ICSP. Alte variante, cum ar fi Arduino Mini și
Boarduino neoficiale , utilizează o placă de adaptare USB sau un cablu detașabil, Bluetooth sau alte metode.
Atunci când se utilizează cu unelte tradiționale de microcontroler, în locul programării IDE Arduino, se
folosește programarea în sistem standard de programare în siste m (ISP).
Placa Arduino expune majoritatea pinilor I / O ai microcontrolerului pentru a fi folosiți de alte circuite.
Ele pot produce semnale modulate cu puls și șase intrări analogice care pot fi de asemenea utilizate ca șase
intrăr i / ieșiri digitale pini . Aceste ace se află pe partea superioară a plăcii, prin anteturile de feminin e de
0,1 inch (2,54 mm). Mai multe scuturi de aplicație plug -in sunt de asemenea disponibile în comerț.

Placile Arduin o Nano și placile Bare Bones și Boarduino compatibile cu Ar duino pot furniza știfturi de
antet masculi pe partea inferioară a plăcii, care se pot conecta la panourile de lipit fără sudură.
Multe arduino -compatibile și arduino -derivate panouri derivate. Unele sunt echivalente funcțional cu un
Arduino și pot fi folo site interschimbabil. Multe dintre abilitățile de bază ale lui Arduino prin adăugarea de
drivere de ieșire, adesea folosite în învățământul la nivel de școală, fac mai ușor roboți mici. Altele sunt
echivalente electric, dar schimbă factorul de formă, păstr ând uneori compatibilitatea cu scuturile, uneori
nu. Unele variante folosesc diferite procesoare, de o varietate de compatibilitate. Arduino și plăcile
compatibile cu Arduino sunt proiectate astfel încât să poată fi extinse dacă este necesar, adăugând noi
componente la dispozitiv. Aceste plăci de extensie sunt conectate la Arduino prin intermediul conectorilor
masculi instalați pe ele. Există un număr de plăci cu un design unificat care permite o conexiune rigidă
structurală a plăcii de procesor și a cardur ilor de expansiune într -o teancă prin clemele de prindere. În plus,
sunt disponibile dimensiuni mai mici (de exemplu, Nano, Lilypad) și modele speciale pentru sarcinile de
robotică. Producătorii independenți produc, de asemenea, o gamă largă de toate tipur ile de senzori și
actuatori, într -o oarecare măsură compatibile cu con strucția de bază a lui Arduino.
Conceptul Arduino nu include o carcasă sau o structură de montare. Dezvoltatorul alege metoda de
instalare și protecția mecanică a plăcilor. Producătorii terți produc seturi de electromecanică robotică,
orientate să lucreze împreună cu plăcile Arduino . Exemplu de plată Arduino Mega poate fi vizualizată în
figura 5.

Figura 5 – Plata Arduino Mega

Aceasta este una dintre cele mai populare plăți Arduino. În total sunt 17 modificarăi oficiale ale plății
Arduino.

3.2 Limbajul de proiectare și IDE
Un program pentru Arduino poate fi scris în orice limbaj de programare cu compilatoare care produc codul
mașinii binare pentru procesorul țintă. Atmel oferă un mediu de d ezvoltare pentru microcontrolerele lor,
AVR Studio și noul Studio Atmel.
Proiectul Arduino oferă mediul de dezvoltare integrat (IDE), care este o aplicație cross -platformă
scrisă în limbajul de programare Java. Acesta a provenit din IDE pentru prelucrarea și cablarea lingvistică.
Acesta include un editor de coduri cu funcții precum tăierea și lipirea textului, căutarea și înlocuirea
textului, indentarea automată, potrivirea ornamentelor și sintaxa evidențierii și oferă mecanisme simple cu
un singur clic pen tru a compila și încărca programe într -o placă Arduino. De asemenea, conține o zonă de
mesaje, o consolă de text, o bară de instrumente cu butoane pentru funcții comune și o ierarhie a meniurilor
de operare.

Figura 6 – Arduino IDE

Un program scris cu IDE pentru Arduino este numit o schiță. Schițele sunt salvate pe computerul de
dezvoltare ca fișiere text cu extensia de fișiere .ino. Arduino Software (IDE) pre -1.0 schițe salvate cu
extensia .pde.

IDE-ul Arduino suportă limbile C și C ++ folosind reguli speciale de structurare a codurilor.
Consumabilele IDE Arduino și biblioteca de software din proiectul Cablare, care oferă multe proceduri
comune de intrare și ieșire. Codul scris de utilizator necesită doar două funcții de bază, care sunt compilate
și legate de un program stub main () într -un program executiv ciclic executabil cu unelte de instrumente
GNU incluse, de asemenea, la distribuția IDE. ID -ul Arduino utilizează programul avrdude pentru a
converti codul executabil într -un fiși er text în codificare hexazecimală care este încărcat în placa Arduino
printr -un program de încărcător din firmware -ul plăcii.
În plus față de existența a două ramuri independente ale originalului IDE Arduino (unul pe
arduino.cc, altul pe arduino.org), dez voltatorul poate folosi instrumen tele create de furnizorii terți:
– Plugin pentru Eclipse ;
– Visualmicro – plug-in pentru Microsoft Visual Studio pentru a lucra cu Arduino ;
– Plug-in la CLion. O caracteristică a pluginului este crearea unui proiect Arduino CMake cu un
singur clic;
– MariaMole IDE are capabilități avansate pentru lucrul cu proiectele și codarea;
– Fritzing este un sistem simpl u, Arduino orientat pentru proiecta rea și documentarea circuitelor;
– Suportul Arduino este construit în Atmel AVR Studio de la v ersiunea 7 ;
– Suportul pentru lucrul cu Arduino este construit în IDE C -STEM Studio pentru Ch .

Limbi de programare grafice :
– Minibloq;
– Ardublock;
– Modkit.

În ciuda faptului că documentația pentru codul hardware și software a fost publicată sub licența
"copyleft", dezvoltatorii și -au exprimat dorința ca denumirea "Arduino" (și derivatele sale) să fie o marcă
comercială pentru produsul oficial și să nu fie utilizată pentru opere derivate fără permisiune. Documentul
oficial cu privire la utilizarea numelui Arduino subliniază faptul că proiectul este deschis oricui dorește să
lucreze la un produs oficial.
Natura open -source a proiectului Arduino a facilitat publicarea a numeroase biblioteci de software
liber pe care alți dezvoltatori le folosesc pentru a -și mări proiectele.

3.3 Descrierea comportamentală a sistemului
– Imaginea generală asupra sistemului (Use Case Diagram);
– Modelarea vizuală a fluxurilor (Activity Diagram);
– Stările de tranzacție a sistemului (Statechart Diagram);
– Descrierea scenariilor de utilizare a aplicației (Sequence Diagram);
– Fluxurile de mesaje și legăturile dintre componentele sistemului (Collaboration Diagram).

Imaginea generală asupra sistemului
Unul din aspectele cele mai importante referitor la definirea și înțelegerea unui sist em este prin
determinarea acțiuniilor acestui sistem. Pentru o relatare succintă a acestei relații ce definest
funcționalitățile generale a robotului, se utilizează diagramele caz de utilizare. Cazul de utilizare pentru
mișcare puteți vedea în figura 7.

Figura 7 – Caz de utilizare a mișcării

După cum se observă din diagramă de mai sus, procesorul este unitatea principală care controlează
mișcarea robotului. Acesta este însoțit de 3 sensore care scanează partea din față a robotului pentru ca să
nu se ciocnească cu diferite obstacole. Robotul are 4 roți, care sunt conectate la procesorul central și acesta
din urmă transmite semnale pentru mișcare.

Figura 8 – Scanarea obiectului

Sensorul de culoare este principala parte a sistemului care oferă posi bilitate de a scăna culoarea
obiectului pentru a îl sorta corect. Acesta este conectat la plata de control care este conectat la procesor.
Dacă obiectul este roșu, sensorul de culoare transmite informație procesorului și acesta la rîndul său
hotărăește soa rta obiectului.

Figura 9 – Lucrul cu manipulatorul

Pentru a putea agăța obiectul, este folosit un manipulator. Aceste se controlează cu ajutorul plăcii
de control, care este conectată la procesor.

Modelarea vizuală a fluxurilor
În modelarea procesului de executare se utilizează diagramele de activități, pentru evidențierea
ordinii de trecere a acțiunilor ce au loc în interiorul procesorului.

Figura 10 – Diagrama de activitate a mișcării

Pentru explorarea căilor de navigare, procesorul are două cai. Atunci cînd drumul este fără
obstacole, robotul merge înainte pentru a își îndeplini calea cu succes. Atunci cînd robotul întîlnește un
obstacol în cale, procesorul pornește algoritmi pentru ocolire a acestui obstacol.

Figura 11 – Diagrama de activitat e pentru sortarea obiectelor

Sortarea se efectuează cu ajutorul manipulatorului. Atunci cînd obiectul este de culoare roșie,
manipulatorul plasează obiectul în cutia roșie, atunci cînd obiectul este de culoare albastră, manipulatorul
plasează obiectul în cutia albastră. În așa mod, manipulatorul efectuează cea mai importantă funcție a
robotului – colectarea și sortarea obiectelor.

Stările de tranziție a sistemului
Pentru definirea procesului de modificare a stărilor obiectelor din cadrul robotului .

Figura 12 – Diagrama de stare pentru mișcarea robotului

Pentru diagrama de stare a fost folosit diferiți algoritmi. Algoritmul principal este împărțit în două
părți. Atunci cînd robotul nu vede nici un obstacol, mișcare se efectuează după un algoritm, iar atunci cînd
robotul vede un obstacol înainte, se pornește algoritmul pentru ocolirea obstacolului.

Descrierea scenariilor de utilizare a aplicației
Pentru a reflecta fluxul de evenimente ce sunt efectuate în timpul lucrului robotului, se folosește
diagrama de secvență.

Figura 13 – Diagrama de secvență pentru colectare și sortare

Procesorul este elementul principal care transmite mesaje celorlalte componente. Acesta transmite
platformei de control semnal pentru îndeplinire. Platforma de control este conectată cu sensorul care
scanează obiectele pentru a le sorta mai departe. Acesta transmite mesaj manipulatorului care efectuează
mișcarea de colectare și sortare. După ce mișcarea a fost efectuată, procesorul primește mesaj, că acțiunea
a fostefectuată.

Fluxurile de mesaje și legături
La evidențierea consecutivității dintre componentele sistemului și relațiile structurale dintre obiecte
se utilizează diagramele de colaborare.

Figura 14 – Diagrama de colaborare pentru colectarea ob iectelor

Procesorul este elementul principal care transmite mesaje celorlalte componente. Acesta transmite
platformei de control semnal pentru îndeplinire. Platforma de control este conectată cu sensorul care
scanează obiectele pentru a le sorta mai depar te. Acesta transmite mesaj manipulatorului care efectuează
mișcarea de colectare și sortare. După ce mișcarea a fost efectuată, procesorul primește mesaj, că acțiunea
a fostefectuată.

Concluzie
În urma îndeplinirii a 30% a lucrării de licență, am realizat toate sarcinile cerute. Aceastea sunt
importante pentru întelegerea corectă a sistemului de mai departe.
De la început am descris domeniul și importanța temei. Am căutat exemple existente de siseme și
le-am comparat cu sistemul autonom crea de mi ne. Am expus scopurile și obiectivele principale a temei,
precum și determinarea funțiilor și a subsistemelor. Deasemenea am realizat caietul de sarcini unde a fost
descris termenul de realizare a etapelor de proiectare, denumirea completă, ordinea de pred are – primire a
sistemului, destinația creării și costul lui. În compartimentul costului am descris și componentele principale
a robotului. Am enumerat cerințele ce țin de sistemul de navigare și sistemul de recunoaștere a obiecteleor.
Unul din aspecele cele mai importante referitor la definirea și înțelegerea unui sistem este prin
determinarea acțiunilor acestui sistem. Deci, pentru aceasta am relata t succint relațiile ce definesc
funcționalitățile generale a robotului cu ajutorul diagramelor de utiliz are. Pentru modelarea vizuală a
fluxurilor a fost folosită diagramă de activitate. Stările robotului de la un pa s spre altul, a fost arătată cu
ajutorul diagramei de stare. Pentru a reflecta fluxul de evenimente ce su nt efectuate în timpul lucrului
robotului , a fost folosită diagramă de secvență. La evidențierea conse cutivității dintre componentele
sistemului și relațiile structurale dintre obiecte se utilizează diagramele de colaborare. Pentru definirea
structurii și comportamentului comun unui set de obiect e ce vor fi utilizate pe ntru a asigura funcționalitatea
sistemului a fost folosită diagramă de clasă. Deasemenea, ca să putem vizualiza o repr ezentarea conceptuală
a unei structuri comune a întregului sistem se utilizează diagrama de compone nte unde se sta bilesc relațiile
de dependență dintre toate componentele robotului. Pentru modelarea echi pamenteleor fizice și logice în
mediul de implimentare, am utilizat diagrama de plasare, unde am s pecificat nodurile existenet și
interacțiunile acestora.
În general, acest sistem automat de colectare și sortare a deșeurilor are șanse mari ca să devină
popular. Acesta are un preț mic de construcție și cel mai important po ate parțial să rezolve problema
deșeurilor în oraș. Robotul poate fi modificat pentru diferite tipur i de deșeuri cum ari fi sticlă, chimicate și
hîrtie. Pentru lucru este destulă o cantitate mică de energie și un sensor care scanează tipul de deșeuri.
Robotul poate fi modificat după dorință, cum ar fi adăugarea unui GPS modul, sonoare mai performante
pentru marirea vitezei, marirea boxului pentru colectarea gunoiului, schi mbarea tipului de roti pentru a
putea parcurge calea pe diferite suprafete.

Bibliografie
1 Wikipedia, Robot [Resursă electronică ]. – Regim de acces: https://ro.wikipedia.org/wiki/Robot
2 Jurnal, Primii robo ți [Resursă electronică ]. – Regim de acces: http://jurnalul.ro/it/stiinta/primii -roboti –
317843.html
3 Jurnal, Robotul modern [ Resursă electronică ]. – Regim de acces: http://jurnalul.ro/it/stiinta/robotul –
modern -317935.html
4 Mihaela Stanescu, Dincolo de frontiera hi -tech [ Resursă elec tronică ]. – Regim de acces:
http://www.descopera.ro/stiinta/2535845 -dincolo -de-frontiera -hi-tech
5 Wikipedia, Robotica [ Resursă electronică ]. – Regim de acces: https://ro.wikipedia.org/wiki/
Robotic%C4%83
6 Wikipedia, Mecatronica [ Resursă electronică ]. – Regim de acces: https://ro.wikipedia.org/wiki/
Mecatronic%C4%8 3
7 International Journal of Internet of Things, Autonomous Garbage Collector Robot [ Resursă electronică ].
– Regim de acces: http://article.sapub.org/10.5923.j.ijit.20170602.06.html
8 Herel Feldman, Rubbish robots [ Resursă electronică ]. – Regim de acces: http://www.jpost.com/
Magazine/ Lifestyle/Rubbish -robots
9 Brian Merchant, Tiny Robot Trash Harvesters to Clean Streets of the Future [ Resursă el ectronică ]. –
Regim de acces: https://www.treehugger.com/sustainable -product -design/tiny -robot -trash -harvesters -to-
clean -streets -of-the-future.html
10 Wikipedia, Gestionarea deșeurilor [ Resursă electronică ]. – Regim de acces: https://ro.wikip edia.org
/wiki/Gestionarea_de%C8%99eurilor
11 Captain Planet, Problema deșeurilor nu se rezolvă construind alte gropi [ Resursă electronică ]. – Regim
de acces: https://www.totb.ro/problema -deseurilor -nu-se-rezolva -construind -alte-gropi -de-gunoi/
12 Importan ța reciclării deșeurilor [Resursă electronică ]. – Regim de acces: http://www.diflora.net
/importanta -reciclarii -deseurilor/
13 Wikipedia, Arduino [ Resursă electronică ]. – Regim de acces: https://ru.wikipedia. org/wiki/Arduino
14 Arduino [Resursă electronică ]. – Regim de acces: https://www.arduino.cc/