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你和做好垃圾分类之间,也许只差一台机器人!

发布时间:2019-07-04
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2019年7月1日,《上海市生活垃圾管理条例》正式实施,上海人民迎来了“史上最严垃圾分类大考”,各种垃圾分类段子走红网络,如“你是什么垃圾?”“用过的纸巾是否可以回收?”“遇见‘垃圾分类我来’的男人就嫁了吧”……

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据非官方可靠消息,上海人民已经快被垃圾分类逼疯了。随手点开朋友圈,满屏可见处于“崩溃边缘”的上海人民和对上海人民“深表同情”的吃瓜群众。不过其他城市的朋友们也不要笑得太早,据人民网报道,接下来这一举措将向全国推广,到2020年底,先行先试的46个重点城市,要基本建成垃圾分类处理系统,垃圾分类全国化,不过是迟早的事。

而上海垃圾分类之所以引发全民关注热潮,很大原因就是因为看似是举手之劳的垃圾分类,真正做起来难度却不小。如用过的餐巾纸、香蕉皮、过期的化妆品、矿泉水瓶,它们分别要扔到哪个垃圾桶里?还有大家经常点的外卖,外包装是塑料的,属于有害垃圾;筷子是木头的,属于可回收垃圾;吃剩的食物又属于易腐垃圾。但假如用餐的餐具是可回收的,不过被油渍浸泡了,还能算是可回收垃圾吗?诸如此类的世纪难题分分钟难倒一大片人。

于是,聪明的人儿开始打起了机器人的主意。如果能发明一款会自动分拣垃圾的机器人,这该是一件多么美妙的、造福万民的事情啊~嘿,别说,还真的有,今天,小编就给大家介绍几款垃圾分拣机器人。


芬兰:ZenRobotics回收机

芬兰的ZenRobotics公司于2012年公开其首代产品“ZenRobotics回收机”。随后经过近5年时间不断研发改进,一种基于视觉判断的垃圾分类机器人Next Generation ZenRobotics Recycler(下称ZenRobotics)研发成功。

这款回收机的机器臂臂展长达2米,通过激光扫描系统,能够提前扫描运输带上的物品并且将它们进行分类,然后通过机械臂将垃圾分类。

2017年11月27日,日本垃圾处理公司Shitara Kosan就引进了芬兰的ZenRobotics的机器人垃圾分拣系统并已经投产,通过机器人自动将可回收的固体垃圾分拣出来,效率远超人工。同年中国江苏绿和环境科技有限公司也同ZenRobotics签署了合作协议,引进了相同配置的分类机器人。


日本:FANUC分拣机器人

FANUC的分拣机器人Waste Robot使用了FANUC LRMate 200iD型号机器人作为主体,利用视觉分析系统对物品进行跟踪和分类,这也是市场上比较常见的分拣机器人所使用的方法。

但FANUC为其分拣机器人设计了一套新技术,叫做W.A.R,即Waste Robotics Autonomous Recycling Technology,废旧物品自动回收技术。这套技术允许机器人对物品的化学成分以及形状进行实时扫描和分析,同时也使机器人能够实时指定抓取方式和抓取顺序。

这就意味着机器人能够从繁杂的物品中,挑选出需要挑拣的物品,利用视觉系统识别出物品的种类,然后将其放置到不同的地方,比如塑料罐放在较近的一侧,易拉罐则抛到较远的一侧。

单个机器人进行分拣操作效率较低,速度较慢,也有很多物品被遗漏了下来。但在实际流水线工作中,多台机器人同时进行工作,遗漏下来的物品就微乎其微了。


美国:Rocycle机器人

美国麻省理工学院(MIT)计算机科学和人工智能实验室日前开发了一款名为Rocycle的垃圾回收分选机器人,与FANUC的分拣机器人不同的是,这款机器人并没有使用视觉分析系统,而是使用了触觉作为检验材料的方法,通过触摸的方式区分纸张、金属和塑料。

在分选过程中,机器人会对物体进行扫描,并通过传感器测量物体尺寸。使用其机械手臂上的两根柔软手指挤压物体以完成抓取,而手指上的压力传感器能够测量抓住物体所需要的力,并以此确定材料刚度。最后,将扫描结果与压力传感器获得的数据相互对比匹配,分辨出物体材质后,Rocycle会将其投入正确的垃圾箱。

这款机器人在模拟传送带上的识别准确率能达到63%,并且由于是软体抓手缘故,它可以更轻松的抓起各种形状不规则的物品。


美国:Max-AI机器人

Max-AI是美国光学分类设备生产商National Recycling Technologies研发的人工智能分类机器人,任何物品都逃不过它的“火眼金睛”。通过深度学习技术,Max-AI能够同时运用多层神经网络和视觉系统对物品进行鉴别,其识别准确率可与人工分类匹敌。不同种类的垃圾,秒秒钟都给安排得明明白白~

Max-AI由视觉系统、人工智能及分拣系统组成。视觉系统用于获取物品的视觉信息,即便垃圾快速一闪而过,也能被一个不差地记录在案;获得视觉信息后,下一步便是利用人工智能对物品进行鉴别。根据物品的大小、价值和位置来确定分拣的优先级,确保取得最优结果;判断完毕后,机器人便可进行分拣。

值得一提的是,Max-AI的机械手并非仿人手结构,而是采用的气动系统。所有垃圾都在一呼一吸间,去往自己该去的位置。


垃圾分类迫在眉睫

回到我国,垃圾分类目前正面临着严酷的挑战,分类不足,导致许多垃圾得不到更恰当的处理,只得以填埋收场。

以杭州为例,不到12年已有超过1700万吨垃圾被填埋,占满了原本预计24年才能用完的空间。以现在的速度,每三到四年就能填满一个西湖。除此之外,有工作人员在处理“其他垃圾”的时候,被喷溅的化学品灼伤,留下印记。而化学品,本是属于“有害垃圾”的类别。

如果真的能把环卫垃圾交给分拣机器人,工作人员的压力可能减轻不少,受到伤害的机会也一并减少;同时,垃圾还能得到更妥善的处理,减轻填埋的压力。


我国垃圾分拣机器人发展现状

目前,我国也在积极投身到垃圾分拣机器人的研制应用之中。

2017年,航天一院用深度学习开发了国内第一台环卫垃圾分拣机器人,准确率超过96%。

在浙江杭州天子岭静脉产业园区,坐落着一座全智能建筑——装修垃圾资源利用一体化工厂。该工厂内机器人在生产流水线上快速、持续、准确地抓取垃圾待分拣物质。工作环境的清洁整齐,全流程智能化操作,每年可消化约10万吨建筑垃圾,实现了城市建筑垃圾资源化有效利用。

同时,从2018年开始,智能垃圾分类回收设备“小黄狗”也悄然落户西安、深圳、北京等多所城市,垃圾分类机器人日益从生产走入了大家的生活。


垃圾分拣机器人与传感器

那么,垃圾分拣机器人要如何才能get“眼明手快”的技能呢?这就不得不提到传感器了,例如前面提到的美国Max-AI机器人,它的视觉系统就是一个传感器,可以获取物品的视觉信息,如颜色、大小、形状等,进而根据数据分析对物品进行鉴别。

此外,还可以在机械臂上集成更高级的六维力传感器以及固态激光雷达,为机器人的感知提供力觉和3D视觉反馈,让机器人能够像人类一样完成更多复杂的操作。


关于海伯森

作为一家致力于建立高端的智能化传感器品牌的企业,海伯森集结了一批优秀的科研团队、品控专家和资深渠道伙伴,开发出多款性能领先于业界的产品,包括六维力传感器、面阵固态激光雷达、激光三角位移传感器、单点ToF测距传感器,广泛应用于机器人、AGV、安防、物流、智能交通、物联网、工业4.0、汽车、消费电子等领域,为每一位客户提供性能领先、技术可靠的传感器产品和专业服务。

随着我国环保事业的发展,垃圾分拣机器人等技术课题也备受关注,在这个机器人与人工智能技术的新风口,海伯森也将付诸行动,用智能传感器为垃圾分拣机器人“加芯”,为环保“赋能”,为祖国的绿水青山,为子孙后代的蓝天白云尽一份力。