分揀機器人編程教程果蔬分揀機器人結(jié)構(gòu)
導(dǎo)語:和最近的天氣一樣熱的話題非垃圾分類莫屬?!澳闶鞘裁蠢??”垃圾分揀機器人回答終極靈魂拷問。
智東西8月2日消息,垃圾分類已經(jīng)成為了社會熱點話題,在近日舉行的2019世界機器人大賽上,有不少參賽隊伍展示了垃圾分揀機器人。這些機器人的共同特點就是通過視覺技術(shù)對傳送帶上的垃圾進行分類,再通過機械臂抓取物體扔進正確的垃圾桶內(nèi)。
今年7月1日,上海頒布《上海市生活垃圾管理條例》率先開始國內(nèi)垃圾分類。人工分揀垃圾一個人一天只能處理150公斤到300公斤,而且人工成本極高,對人的身體傷害也很大。
當(dāng)你無法確定自己手里的垃圾到底是“干垃圾”還是“濕垃圾”,該丟進“可回收”垃圾箱還是“有害”垃圾箱時,垃圾分類機器人可以替你做出判斷。為了解決垃圾分類難題,今天我們一起來看看垃圾分類機器人有哪些。
1.芬蘭ZenRobotics機器人
早在2012年,芬蘭的ZenRobotics公司就公開了其首款垃圾分類機器人ZenRobotics。經(jīng)過5年里不斷的技術(shù)突破,他們在2017年推出了一種基于視覺判斷的垃圾分類機器人NextGenerationZenRoboticsRecycler。
新一代機器人通過激光掃描提前對垃圾進行歸類,通過機械臂分類垃圾。ZenRobotics的第二代垃圾分類機器人將單機械臂升級為了雙機械臂,臂展長達2米,能夠提起30公斤重的物體。
垃圾被堆放到傳送帶上后,計算機視覺系統(tǒng)會根據(jù)垃圾的類型和大小進行分類,垃圾到達機械臂臂展范圍內(nèi)時,會準確抓取分類好的垃圾,扔進目標垃圾桶。
ZenRobotics表示,NextGenerationZenRoboticsRecycler相比2012年的第一代機器人重型廢物分類系統(tǒng)的容量增加了一倍,更新后的系統(tǒng)平均每小時可以分揀3000件垃圾,最高分揀速度可以達到每小時分揀4000件垃圾。升級后的雙臂系統(tǒng)可以抓取寬50厘米,重量為20千克的物體。
2017年,中國江蘇綠和環(huán)境科技有限公司引進了NextGenerationZenRoboticsRecycler。同年,日本垃圾處理公司ShitaraKosan也引進了這款機器人。
2.美國創(chuàng)企定制機器人獲百度投資
2018年,百度風(fēng)投投資了美國創(chuàng)企AMPRobotics,定制垃圾分揀機器人。
機器人由定制的機械臂、視覺傳感系統(tǒng)和起保護作用的安全籠組成。這種定制的機器人每分鐘可以分揀80件物品,準確的達到95%。
AMPRobotics還開發(fā)了機器學(xué)習(xí)軟件,可以安裝到任意現(xiàn)成的機器人中使用。機器人內(nèi)置的算法通過海量的圖像訓(xùn)練后,利用視覺系統(tǒng)掃描傳送帶的上的垃圾,通過垃圾的顏色、大小、材質(zhì)來進行分類,分類完成后使用機械臂上的吸盤抓起垃圾,扔進分類好的垃圾桶內(nèi)。
目前,AMPRobotics已經(jīng)在美國部署了24套垃圾分類機器人系統(tǒng)。
3.Max-AI機器人每分鐘分揀65件垃圾
2018年,美國光學(xué)分類設(shè)備生產(chǎn)商NationalRecyclingTechnologies推出了一款智能分類產(chǎn)品Max-AI。同時運用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和視覺系統(tǒng)分辨物品。
Max-AI的視覺系統(tǒng)在獲取要分類的垃圾信息后,由人工智能系統(tǒng)鑒別垃圾,再通過機械臂將各種垃圾扔進準確的垃圾箱。
Max-AI可以根據(jù)物品的大小、價值和位置來確定分揀的優(yōu)先級,每分鐘大約能分揀65件物品。目前已在美國廢物管理公司AthensServices投入使用。
4.技術(shù)確定垃圾抓取順序
日本Fanuc的分揀機器人WasteRobot,以FANUCLRMate200iD型號機器人作為主體,利用視覺分析系統(tǒng)對物品進行分類。
WasteRobot使用FANUC專門為垃圾分揀設(shè)計的新技術(shù)(WasteRoboticsAutonomousRecyclingTechnology)。
技術(shù)能幫助機器人識別上百種材料,分析出垃圾的化學(xué)物質(zhì),準確分辨聚合物和塑料的區(qū)別。這項技術(shù)可以對要進行分揀的物品進行實時掃描和分析,確定抓取的優(yōu)先順序。
5.RoCycle用手指抓起垃圾
今年4月,MIT在韓國首爾舉行的IEEE國際軟體機器人大會上發(fā)布了RoCycle垃圾分選機,通過傳感器以觸摸的方式將垃圾進行分類,使用機械臂上的兩根“手指”抓取垃圾。
這款機器人的不同之處在于不是通過吸盤抓取物體,而是安裝了兩根由聚四氟乙烯制成的軟體“手指”。
RoCycle通過視覺掃描垃圾,根據(jù)尺寸和硬度調(diào)整“手指”的抓取力度和開口大小。MIT研究人員表示,RoCycle可以與任何第三方機械臂兼容。在被抓取物體靜止的狀態(tài)下區(qū)分紙張、塑料和金屬的準確率在85%左右,在傳送帶抓取物品時準確率在63%左右。
從技術(shù)角度看
五種垃圾分類機器人都是利用計算機視覺系統(tǒng)對垃圾進行分類,通過激光掃描提前將傳送帶上的垃圾從大小、形狀、顏色到材質(zhì)、化學(xué)成分做出分析,再結(jié)合機械臂的抓取完成整個分類過程。
芬蘭ZenRobotics垃圾分類機器人經(jīng)過五年的技術(shù)突破,將單機械臂升級為了雙機械臂,也是目前5種機器人中唯一的雙臂分揀機器人。在分揀速度上,ZenRobotics機器人比其他四種都快。
從生產(chǎn)商地區(qū)分布看
文中介紹的5種垃圾分類機器人分別來自芬蘭、美國和日本,其中技術(shù)最成熟的雙臂機器人是芬蘭經(jīng)過5年潛心研發(fā)推出的第二版NextGenerationZenRoboticsRecycler機器人。
美國在垃圾分類機器人數(shù)量占比上占據(jù)優(yōu)勢,5款機器人中有三個都是美國制造。
日本Fanuc一直在機械制造方面領(lǐng)先世界,它推出的WasteRobot垃圾分類機器人也是在其FANUCLRMate200iD型號機器人上增加了視覺分析系統(tǒng)和技術(shù)進行垃圾的實時掃描和分類。
從落地應(yīng)用看
中國和日本都在2017年引進了芬蘭的ZenRobotics垃圾分類機器人,其雙臂分揀系統(tǒng)在技術(shù)和效率上都占有優(yōu)勢,能在更短的速度為企業(yè)帶來收益。
目前中國在垃圾分類機器人領(lǐng)域還處于相對落后的地位,許多企業(yè)都是依靠進口國外機器人設(shè)備結(jié)合一些自己的技術(shù)實現(xiàn)適合自己的垃圾分類系統(tǒng)設(shè)計。
上海的垃圾分類規(guī)定被稱為“史上最嚴垃圾分類”,個人扔錯垃圾最高罰款200元。規(guī)定剛剛出臺時,分類垃圾桶瞬間賣斷貨,商家甚至開始限購。根據(jù)住建部要求,到2020年底,全國46個試點城市要基本建成垃圾分類處理系統(tǒng)。
中國是一個垃圾生產(chǎn)大國,全國每年產(chǎn)生生活垃圾4億噸左右,并在以每年8%的速度遞增。焚燒垃圾確實能迅速將各種垃圾消滅,但隨之產(chǎn)生的二噁英氣體通過呼吸道和皮膚進入人體具有強烈的致癌、致畸作用。
垃圾分揀機器人解放人力的同時能極大提高垃圾分揀效率,機器人通過視覺系統(tǒng)分類垃圾,使用機械臂完成分揀。在不斷的技術(shù)突破下,垃圾分揀的準確率在不斷提升。未來垃圾分揀機器人或許能夠幫助人類有效緩解垃圾污染問題。