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【前沿】揭秘自動化垃圾分揀背后新技術!

時間:2019-07-01 來源:機器人在線

史上最嚴垃圾分類開始了!

當其他城市在討論高考

上海在……搞垃圾

轟轟烈烈的高考月,當全國上下

關心考生、成績、招生時,

上海在……搞垃圾

每天打招呼的內容已經變成:

你是什么垃圾?。?!


“2019 年 7 月 1 日起,在上海扔垃圾不分類就是違法的事情了。按照上海的相關條例,個人混合投放垃圾,最高可罰 200 元,單位混裝混運,最高則可罰 5 萬元?!?/span>


垃圾分類寶典 圖片來源 網絡整理


說起垃圾回收系統,第一步就是進行垃圾的分類,而垃圾分類是一項工程量巨大、過程重復且枯燥的工作。


工人需要用手將可回收的物品從大量垃圾中揀選出來,不但不衛生,也存在一定的危險。除了氣味,還有鋒利的垃圾如菜刀、如玻璃,有害的垃圾如重金屬、如油漆,都可能對工作人員造成傷害。


綜藝節目中展現垃圾分類


要處理數量龐大的垃圾,就意味著工人需要長時間進行工作,對工人的體力和精神力都是一項較大的考驗。

這樣艱辛的工作,如果能用機器人來解放全人類就好了!


不怕惡臭,不會生病,不用休息


ZenRobotics



2013 年,來自芬蘭的 ZenRobotics,孕育了世界上第一臺垃圾分揀機器人,叫 ZRR。主要應用于分揀處理建筑廢料。



這套系統中的機器人可以識別金屬、木材、石膏、石塊、混凝土、硬塑料、紙板等20余種可回收垃圾,兩套系統24小時不停機,一天就可以處理2000噸垃圾,相當于48個人的工作量。


ZenRobotics 從 2007 年就開始研發這套機器人系統了——10 年期間,這個分揀垃圾的機器人流水線已經進化到第 3 代產品,現在可以同時擁有 3 個機械手,一小時可撿起 6000 個可回收垃圾,效率比之前提高 429%。


Max-AI機器人



MAX-AI 它是第一個專職負責垃圾分揀的協作機器人,它能夠迅速判斷哪是塑料瓶、哪是易拉罐、哪是紙,并把它們送到該去的地方


傳送帶啟動 機器人開始進行分揀


充氣機械臂依靠視覺精準分揀


一條擁擠的傳送帶,上面的垃圾眼花繚亂,人類也可以和機器人并肩協作,就算目標變小,機器人也能命中,不會把鋁管扔進盛塑料瓶的桶,也不會扔到外面去。


機器人視覺


機器人分揀


Rocycle 機器人


MIT和耶魯大學也聯合開發了一款分揀機器人RoCycle,這款機器人使用了觸覺作為檢驗材料的方法進行分揀。



新開發垃圾分類機器人依靠RoCycle系統、傳感器和軟體設備通過觸摸來識別和分類各種材質。研究人員表示,視覺分析系統在進行分揀時可能會出現誤差,比如在分辨兩個外表幾乎一致但材料不同的物體時,視覺分析系統很可能將兩種材料歸為一類,而觸覺系統卻不會。


相同視覺展現,但其材料類型不同


模擬傳送帶上分揀準確率達63%


純粹依靠光學技術去識別分類會導致機器人識別不準,因為材料類型并不全具有視覺特性,而觸覺特性的加入能很好的彌補這個缺失,提高機器人識別準確性,目前團隊將著手于結合機器人的觸覺數據與視覺數據,以判斷材料間的細微差別,提高RoCycle的判斷準確性。


垃圾自動回收系統

垃圾分類只是垃圾處理環節中的一環,后續如何處理才是重中之重,芬蘭就有一個密閉式垃圾自動收集系統,又稱為垃圾氣力管道輸送系統;垃圾真空管道輸送系統。


芬蘭高科技公司MariMatic發明的超級先進的垃圾自動回收系統MetroTaifun


垃圾分類后投入對應垃圾桶中


系統抽走管道內空氣,垃圾瞬間被移走


通過管道連接大垃圾箱 對應垃圾進入


自動壓縮垃圾


這種物料的氣力管道輸送技術源起于1810年,100多年來氣力輸送得到了長足的發展。


近年來,國內在交通運輸、建筑材料、電力、化學、冶金、采礦、鑄造等工業部門的應用日益增多。在國外,氣力管道輸送技術早已擴展到城市衛生和公用事業領域,尤其是真空管道垃圾輸送技術在城市垃圾的收運領域的應用。


點擊查看大圖



每條管道的直徑是30厘米,但是材料強度非常高,也耐腐蝕,經得起真空高壓,以及垃圾們在其中的刮擦...


垃圾氣力管道輸送系統是一種高效、衛生的垃圾收集方法,同時也存在一次性投資大、對系統的維護和管理要求較高的缺點,因此目前在國內的應用范圍十分有限,但它在開發區、奧運村、高層住宅小區、別墅群、飛機場、大型游樂場等地區還是有較明顯的應用優勢。



垃圾桶消失之后,我們該怎么辦?


不難料到,對大眾的科普和垃圾分類意識的培養將是一場持久戰。


未來我們希望自動化回收垃圾系統應運而生。不過這種復雜的系統除了要開發設計外,使其穩定運行才是重點。因為對于垃圾這種性質比較特殊的物質,氣力管道輸送系統需要攻克管道管徑、彎道磨損、管道堵塞、輸送距離等技術難點。



其實在關于垃圾投放方面,上海市的居民點曾有一段時間推廣過垃圾管道收集,但由于在防臭氣散發、管道清洗、管道內空氣流通方面考慮不周,加之居民垃圾袋裝化習慣不到位等多種原因,導致了該做法的失敗。


今后,不論是為了強化居民的意識,還是為了減輕工作人員的負擔,利用機器人,或利用自動化設備去回收垃圾,才是解決垃圾分類回收的最佳方法。


Tips

困擾小編很久的問題終于解決了!



紙巾——干垃圾,無論多濕,能擰出水來,他也是干垃圾...

瓜子皮——濕垃圾,無論多干,都是濕垃圾...

關鍵字: 機器人 前沿科技
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