晴 子 輯
假如你面前的垃圾桶上分別貼有“廚余垃圾”“可回收垃圾”“有害垃圾”“其他垃圾”四種標(biāo)簽,你的垃圾袋里有用過(guò)的餐巾紙、香蕉皮、過(guò)期的化妝品、礦泉水瓶,它們分別要扔進(jìn)哪個(gè)垃圾桶?
怎么樣,熟悉的無(wú)措感是不是每回扔垃圾時(shí)都要經(jīng)歷一次?有了垃圾分類(lèi)機(jī)器人,你就不用這么苦惱了。
Google公司Alphabet X實(shí)驗(yàn)室制造的垃圾分類(lèi)機(jī)器人不僅能把垃圾分類(lèi)、將分錯(cuò)類(lèi)的垃圾放到正確的地方,還能在辦公室里“游走”撿垃圾。
想讓機(jī)器人學(xué)會(huì)垃圾分類(lèi)需要用到感知、移動(dòng)和操作,借助計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行感知以及幫助機(jī)器人前行的自動(dòng)駕駛能力都是業(yè)界熟悉的,但如何學(xué)會(huì)在復(fù)雜環(huán)境中用“手”拉開(kāi)柜子、打開(kāi)抽屜、撿走垃圾則是必須要讓機(jī)器人自行學(xué)會(huì)的操作。
Alphabet X用了3個(gè)方法來(lái)讓機(jī)器人學(xué)會(huì)靈活用“手”。第一種是跟人類(lèi)學(xué)習(xí),模仿人的動(dòng)作和做法。第二種是向其他機(jī)器人學(xué)習(xí)。第三種是在云端學(xué)習(xí),用大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。
2019年廣東“眾創(chuàng)杯”創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽之技能工匠爭(zhēng)先賽決賽現(xiàn)場(chǎng),一款名叫“小白”的人工智能垃圾分類(lèi)機(jī)器人吸引了眾人的目光。
除了是一個(gè)垃圾分類(lèi)機(jī)器人,“小白”還是一個(gè)智能垃圾桶,其體內(nèi)裝有餐廚、可回收、有害和其他4個(gè)垃圾桶,這樣,它就可以在回答求助者的同時(shí)開(kāi)啟垃圾分類(lèi)回收模式?!靶“住辈粌H能識(shí)別數(shù)萬(wàn)種垃圾,還會(huì)聽(tīng)指令,做清潔時(shí)能跟隨人們?nèi)サ讲煌膮^(qū)域。
在第二屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上,瑞士ABB公司展出的垃圾分類(lèi)機(jī)器人成為熱門(mén)展品。
這是ABB集團(tuán)根據(jù)上海市此前發(fā)布的生活垃圾管理?xiàng)l例開(kāi)發(fā)的解決方案,該解決方案由YuMi雙臂機(jī)器人、負(fù)責(zé)上料的IRB 1200以及視覺(jué)系統(tǒng)、物料傳送與智能跟蹤系統(tǒng)、智能分類(lèi)算法以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成。
通過(guò)拍照掃描和機(jī)械臂的來(lái)回舞動(dòng),機(jī)器人能快速識(shí)別傳送帶上的垃圾種類(lèi),并將傳送帶上的“混裝”垃圾分別扔進(jìn)4個(gè)分類(lèi)垃圾桶。
美國(guó)麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一款名為RoCycle的垃圾回收分選機(jī)器人,它能通過(guò)觸摸的方式區(qū)分紙張、金屬和塑料。
在分選過(guò)程中,機(jī)器人會(huì)掃描物體,并通過(guò)傳感器測(cè)量物體尺寸,使用其機(jī)械手臂上的兩根柔軟手指擠壓物體以完成抓取。手指上的壓力傳感器能測(cè)量抓住物體所需要的力,并以此確定材料剛度。最后,將掃描結(jié)果與壓力傳感器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,分辨出物體材質(zhì)后,RoCycle會(huì)將其投入正確的垃圾箱。
這款機(jī)器人在模擬傳送帶上的識(shí)別準(zhǔn)確率能達(dá)到63%,并且由于是軟體抓手,它可以更輕松地抓起各種形狀不規(guī)則的物品。
芬蘭ZenRobotics公司研發(fā)的一種基于視覺(jué)判斷的垃圾分類(lèi)機(jī)器人Next Generation ZenRobotics Recycler(下稱(chēng)ZenRobotics)機(jī)械臂臂展長(zhǎng)達(dá)2米,通過(guò)激光掃描系統(tǒng),能提前掃描運(yùn)輸帶上的物品,然后將垃圾分類(lèi)。
2017年11月27日,日本垃圾處理公司Shitara Kosan就引進(jìn)了ZenRobotics機(jī)器人垃圾分揀系統(tǒng)并已經(jīng)投產(chǎn),通過(guò)機(jī)器人自動(dòng)分揀可回收的固體垃圾。
FANUC設(shè)計(jì)的分揀機(jī)器人Waste Robot利用視覺(jué)分析系統(tǒng)對(duì)物品進(jìn)行跟蹤和分類(lèi),并運(yùn)用FANUC為其分揀機(jī)器人設(shè)計(jì)的新技術(shù)W.A.R(Waste Robotics Autonomous Recycling Technology,廢舊物品自動(dòng)回收技術(shù))。這種技術(shù)允許機(jī)器人對(duì)物品的化學(xué)成分以及形狀進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描和分析,使機(jī)器人能實(shí)時(shí)指定抓取方式和抓取順序。
這就意味著,機(jī)器人能從繁雜的物品中挑選出需要挑揀的物品,利用視覺(jué)系統(tǒng)識(shí)別出物品的種類(lèi),然后將其置于不同的地方。
Max-AI 是美國(guó)光學(xué)分類(lèi)設(shè)備生產(chǎn)商N(yùn)ational Recycling Technologies 研發(fā)的人工智能分類(lèi)機(jī)器人。Max-AI 由視覺(jué)系統(tǒng)、人工智能及分揀系統(tǒng)組成。視覺(jué)系統(tǒng)用于獲取物品的視覺(jué)信息,即便垃圾一閃而過(guò),也能被一個(gè)不差地記錄在案。獲得視覺(jué)信息后,下一步便是利用人工智能對(duì)物品進(jìn)行鑒別,根據(jù)物品的大小、價(jià)值和位置來(lái)確定分揀的優(yōu)先級(jí),確保取得最優(yōu)結(jié)果,判斷完畢后,機(jī)器人便可進(jìn)行分揀。
值得一提的是,Max-AI 的機(jī)械手并非仿人手結(jié)構(gòu),而是采用氣動(dòng)系統(tǒng),所有垃圾在“一呼一吸”間就能去往自己該去的位置。