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【前沿】揭秘自动化垃圾分拣背后新技术!

时间:2019-07-01 来源:机器人在线 阅读:2211 原创

史上最严垃圾分类开始了!

当其他城市在讨论高考

上海在……搞垃圾

轰轰烈烈的高考月,当全国上下

关心考生、成绩、招生时,

上海在……搞垃圾

每天打招呼的内容已经变成:

你是什么垃圾!!!


“2019 年 7 月 1 日起,在上海扔垃圾不分类就是违法的事情了。按照上海的相关条例,个人混合投放垃圾,最高可罚 200 元,单位混装混运,最高则可罚 5 万元。”


垃圾分类宝典 图片来源 网络整理


说起垃圾回收系统,第一步就是进行垃圾的分类,而垃圾分类是一项工程量巨大、过程重复且枯燥的工作。


工人需要用手将可回收的物品从大量垃圾中拣选出来,不但不卫生,也存在一定的危险。除了气味,还有锋利的垃圾如菜刀、如玻璃,有害的垃圾如重金属、如油漆,都可能对工作人员造成伤害。


综艺节目中展现垃圾分类


要处理数量庞大的垃圾,就意味着工人需要长时间进行工作,对工人的体力和精神力都是一项较大的考验。

这样艰辛的工作,如果能用机器人来解放全人类就好了!


不怕恶臭,不会生病,不用休息


ZenRobotics



2013 年,来自芬兰的 ZenRobotics,孕育了世界上第一台垃圾分拣机器人,叫 ZRR。主要应用于分拣处理建筑废料。



这套系统中的机器人可以识别金属、木材、石膏、石块、混凝土、硬塑料、纸板等20余种可回收垃圾,两套系统24小时不停机,一天就可以处理2000吨垃圾,相当于48个人的工作量。


ZenRobotics 从 2007 年就开始研发这套机器人系统了——10 年期间,这个分拣垃圾的机器人流水线已经进化到第 3 代产品,现在可以同时拥有 3 个机械手,一小时可捡起 6000 个可回收垃圾,效率比之前提高 429%。


Max-AI机器人



MAX-AI 它是第一个专职负责垃圾分拣的协作机器人,它能够迅速判断哪是塑料瓶、哪是易拉罐、哪是纸,并把它们送到该去的地方


传送带启动 机器人开始进行分拣


充气机械臂依靠视觉精准分拣


一条拥挤的传送带,上面的垃圾眼花缭乱,人类也可以和机器人并肩协作,就算目标变小,机器人也能命中,不会把铝管扔进盛塑料瓶的桶,也不会扔到外面去。


机器人视觉


机器人分拣


Rocycle 机器人


MIT和耶鲁大学也联合开发了一款分拣机器人RoCycle,这款机器人使用了触觉作为检验材料的方法进行分拣。



新开发垃圾分类机器人依靠RoCycle系统、传感器和软体设备通过触摸来识别和分类各种材质。研究人员表示,视觉分析系统在进行分拣时可能会出现误差,比如在分辨两个外表几乎一致但材料不同的物体时,视觉分析系统很可能将两种材料归为一类,而触觉系统却不会。


相同视觉展现,但其材料类型不同


模拟传送带上分拣准确率达63%


纯粹依靠光学技术去识别分类会导致机器人识别不准,因为材料类型并不全具有视觉特性,而触觉特性的加入能很好的弥补这个缺失,提高机器人识别准确性,目前团队将着手于结合机器人的触觉数据与视觉数据,以判断材料间的细微差别,提高RoCycle的判断准确性。


垃圾自动回收系统

垃圾分类只是垃圾处理环节中的一环,后续如何处理才是重中之重,芬兰就有一个密闭式垃圾自动收集系统,又称为垃圾气力管道输送系统;垃圾真空管道输送系统。


芬兰高科技公司MariMatic发明的超级先进的垃圾自动回收系统MetroTaifun


垃圾分类后投入对应垃圾桶中


系统抽走管道内空气,垃圾瞬间被移走


通过管道连接大垃圾箱 对应垃圾进入


自动压缩垃圾


这种物料的气力管道输送技术源起于1810年,100多年来气力输送得到了长足的发展。


近年来,国内在交通运输、建筑材料、电力、化学、冶金、采矿、铸造等工业部门的应用日益增多。在国外,气力管道输送技术早已扩展到城市卫生和公用事业领域,尤其是真空管道垃圾输送技术在城市垃圾的收运领域的应用。


点击查看大图



每条管道的直径是30厘米,但是材料强度非常高,也耐腐蚀,经得起真空高压,以及垃圾们在其中的刮擦...


垃圾气力管道输送系统是一种高效、卫生的垃圾收集方法,同时也存在一次性投资大、对系统的维护和管理要求较高的缺点,因此目前在国内的应用范围十分有限,但它在开发区、奥运村、高层住宅小区、别墅群、飞机场、大型游乐场等地区还是有较明显的应用优势。



垃圾桶消失之后,我们该怎么办?


不难料到,对大众的科普和垃圾分类意识的培养将是一场持久战。


未来我们希望自动化回收垃圾系统应运而生。不过这种复杂的系统除了要开发设计外,使其稳定运行才是重点。因为对于垃圾这种性质比较特殊的物质,气力管道输送系统需要攻克管道管径、弯道磨损、管道堵塞、输送距离等技术难点。



其实在关于垃圾投放方面,上海市的居民点曾有一段时间推广过垃圾管道收集,但由于在防臭气散发、管道清洗、管道内空气流通方面考虑不周,加之居民垃圾袋装化习惯不到位等多种原因,导致了该做法的失败。


今后,不论是为了强化居民的意识,还是为了减轻工作人员的负担,利用机器人,或利用自动化设备去回收垃圾,才是解决垃圾分类回收的最佳方法。


Tips

困扰小编很久的问题终于解决了!



纸巾——干垃圾,无论多湿,能拧出水来,他也是干垃圾...

瓜子皮——湿垃圾,无论多干,都是湿垃圾...

好的文章,需要您的鼓励

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