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垃圾分揀提上日程 智能分揀機(jī)器人前途光明
發(fā)布時(shí)間：2021-09-10 14:04:00 點(diǎn)擊次數(shù)：1297
日前,，國(guó)家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合印發(fā)《“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類(lèi)和處理設(shè)施發(fā)展規(guī)劃》,，明確統(tǒng)籌推進(jìn)“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類(lèi)和處理設(shè)施建設(shè)工作,，加快建立分類(lèi)投放、分類(lèi)收集,、分類(lèi)運(yùn)輸,、分類(lèi)處理的生活垃圾處理系統(tǒng)。并提出到 2025 年底,，全國(guó)城市生活垃圾資源化利用率達(dá)到60%左右,。盡管近年來(lái)我國(guó)生活垃圾分類(lèi)和處理方面成績(jī)可圈可點(diǎn)，但在部分城市和社區(qū),，垃圾分類(lèi)仍是一個(gè)棘手的難題,。
日前，清華大學(xué)精密儀器系教授朱榮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出一種多功能感知觸覺(jué)傳感器,，它采用類(lèi)皮膚的多層結(jié)構(gòu),，將多模感知原位集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)觸感,、物感,、溫感等多種感知的高密度集成，將觸覺(jué)傳感器應(yīng)用于機(jī)器手抓握感知,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物品的形狀,、大小和材料等多屬性識(shí)別,，并成功應(yīng)用于垃圾分類(lèi)。
垃圾分揀成難題
截至去年底,，我國(guó)開(kāi)展垃圾分類(lèi)先行先試的46個(gè)重點(diǎn)城市中,，生活垃圾分類(lèi)小區(qū)覆蓋率已達(dá)86.6%，生活垃圾平均回收利用率為30.4%,，廚余垃圾處理能力從2019年的每天3.47萬(wàn)噸提升到2020年年底的每天6.28萬(wàn)噸,。
但城市居民在投放垃圾時(shí)，還離不開(kāi)監(jiān)督員(督導(dǎo)員,、引導(dǎo)員),。實(shí)際上，因?yàn)椴糠秩朔诸?lèi)意識(shí)或分類(lèi)知識(shí)的欠缺,，不少社區(qū)會(huì)在垃圾桶前安排督導(dǎo)員進(jìn)行投放指導(dǎo),。部分小區(qū)因源頭分類(lèi)難以推行，干脆配備專(zhuān)人值守垃圾桶前,，對(duì)居民堆放的垃圾進(jìn)行破袋和二次分揀,。
我國(guó)尚未建立有效的法律法規(guī)、約束政策和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制,，政府,、居民和企業(yè)在垃圾分類(lèi)中的不同環(huán)節(jié)缺位明顯。雖然我國(guó)居民垃圾分類(lèi)知曉度高達(dá)90%,，但能夠參與并比較準(zhǔn)確完成分類(lèi)的人群只占總數(shù)的20%~30%,，能長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持的人更少。
人工智能垃圾分揀機(jī)器人的工作原理
1,、人工智能算法通過(guò)海量的圖像對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練,，無(wú)論廢棄物是否完好無(wú)損、是否有凹痕,、是否被壓碎,、是否被扭曲、是否被部分遮擋等各種狀態(tài)之下,，機(jī)器人都可以識(shí)別,，并且從傳送帶上準(zhǔn)確地抓取要回收的物料，投放到相對(duì)應(yīng)的料框中,。只要是人的眼睛能一眼就識(shí)別的東西,，人工智能都能識(shí)別。
2,、人工智能軟件與高速分揀機(jī)器人相結(jié)合,，類(lèi)似于人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和人的雙手相結(jié)合,，具備了識(shí)別和執(zhí)行的能力,。
3,、人工智能還具有強(qiáng)大的遷徙學(xué)習(xí)能力，可以通過(guò)云端大腦,，與部署在各地的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)程智能提升,。例如，部署在某垃圾分揀中心的機(jī)器人可以向部署在全國(guó)各地不同的機(jī)器人學(xué)習(xí),，機(jī)器人與機(jī)器人之間還可以互相繼承廢棄物識(shí)別的經(jīng)驗(yàn),。
垃圾分揀機(jī)器人是否會(huì)取代人工垃圾分類(lèi)？
垃圾分類(lèi)推行以來(lái),，像智能分類(lèi)垃圾桶,、餐廚垃圾破碎機(jī)都是“被帶貨”對(duì)象。而且,，垃圾分類(lèi)帶動(dòng)一批垃圾分揀員的市場(chǎng)需求,，經(jīng)常會(huì)有類(lèi)似“垃圾分揀員成為高薪職業(yè)”“垃圾分揀員缺口很大”這樣的報(bào)道出現(xiàn)。其實(shí)垃圾分揀員的工作并不是普遍都像外界傳言那樣“月薪過(guò)萬(wàn)”,，而且除了再生資源分揀的工作環(huán)境好一些,，其他分揀都?jí)虻蒙稀芭K活、累活”的標(biāo)準(zhǔn)了,。
鑒于各種原因,，成本高、工作累,、分類(lèi)難等等,，一些企業(yè)就盯上了“人工智能機(jī)器人+分揀”這個(gè)選項(xiàng)?？v觀目前的環(huán)衛(wèi)市場(chǎng),，機(jī)械化、智能化,、數(shù)據(jù)化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯,，智慧環(huán)衛(wèi)頻繁接觸“黑科技”，現(xiàn)在輪到垃圾分揀也不難理解,。
雖然不能完全代替垃圾分類(lèi)消費(fèi)端的工作,，但是輔助垃圾分類(lèi)，提高效率還是有重要作用的,。尤其是在垃圾分類(lèi)推廣期和生活習(xí)慣的過(guò)渡期,，垃圾分揀人工智能化能夠起到良好的助推作用。其實(shí)早幾年就有了智能垃圾分揀設(shè)備和系統(tǒng)的出現(xiàn),，垃圾分揀機(jī)器人甚至出現(xiàn)在了日本這樣一個(gè)垃圾分類(lèi)范本國(guó)家,。這些垃圾分揀機(jī)器人內(nèi)置機(jī)器學(xué)習(xí)軟件和圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，視覺(jué)傳感器,、分揀算法,、吸盤(pán),、抓握臂……滿(mǎn)滿(mǎn)都是高科技。
既然垃圾分揀機(jī)器人如此智能,，還需要人工分類(lèi)嗎,？首先，要過(guò)技術(shù)關(guān),，垃圾分揀機(jī)器人能識(shí)別的物品不能全覆蓋,，且正確率還無(wú)法突破100%。其次,，成本也是一大難關(guān),。這意味著至少目前，不是哪兒都能用得起,，或者愿意以如此高昂的成本用垃圾分揀機(jī)器人的,。
結(jié)語(yǔ)
我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化工藝流程的轉(zhuǎn)型期,，迫切需要新一代人工智能等重大創(chuàng)新添薪續(xù)力,，從而推動(dòng)傳統(tǒng)的機(jī)械物理化處理模式向數(shù)字化、智能化,、網(wǎng)絡(luò)化的處理模式轉(zhuǎn)變,。機(jī)器人每分鐘可以分揀70多件物品，速度大約是普通人的兩倍,，工人沒(méi)辦法承受這么高強(qiáng)度的勞動(dòng),。有了這些智能機(jī)器人的幫助，我們相信,，未來(lái)廢棄物回收工作將完全有可能實(shí)現(xiàn)無(wú)人化,，從而解決了垃圾分揀中心長(zhǎng)期存在的人員短缺問(wèn)題，并大大減少因?yàn)槠谠斐傻娜斯し謷`差,。
日前，清華大學(xué)精密儀器系教授朱榮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出一種多功能感知觸覺(jué)傳感器,，它采用類(lèi)皮膚的多層結(jié)構(gòu),，將多模感知原位集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)觸感,、物感,、溫感等多種感知的高密度集成，將觸覺(jué)傳感器應(yīng)用于機(jī)器手抓握感知,，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物品的形狀,、大小和材料等多屬性識(shí)別,，并成功應(yīng)用于垃圾分類(lèi)。
垃圾分揀成難題
截至去年底,，我國(guó)開(kāi)展垃圾分類(lèi)先行先試的46個(gè)重點(diǎn)城市中,，生活垃圾分類(lèi)小區(qū)覆蓋率已達(dá)86.6%，生活垃圾平均回收利用率為30.4%,，廚余垃圾處理能力從2019年的每天3.47萬(wàn)噸提升到2020年年底的每天6.28萬(wàn)噸,。
但城市居民在投放垃圾時(shí)，還離不開(kāi)監(jiān)督員(督導(dǎo)員,、引導(dǎo)員),。實(shí)際上，因?yàn)椴糠秩朔诸?lèi)意識(shí)或分類(lèi)知識(shí)的欠缺,，不少社區(qū)會(huì)在垃圾桶前安排督導(dǎo)員進(jìn)行投放指導(dǎo),。部分小區(qū)因源頭分類(lèi)難以推行，干脆配備專(zhuān)人值守垃圾桶前,，對(duì)居民堆放的垃圾進(jìn)行破袋和二次分揀,。
我國(guó)尚未建立有效的法律法規(guī)、約束政策和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制,，政府,、居民和企業(yè)在垃圾分類(lèi)中的不同環(huán)節(jié)缺位明顯。雖然我國(guó)居民垃圾分類(lèi)知曉度高達(dá)90%,，但能夠參與并比較準(zhǔn)確完成分類(lèi)的人群只占總數(shù)的20%~30%,，能長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持的人更少。
人工智能垃圾分揀機(jī)器人的工作原理
1,、人工智能算法通過(guò)海量的圖像對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練,，無(wú)論廢棄物是否完好無(wú)損、是否有凹痕,、是否被壓碎,、是否被扭曲、是否被部分遮擋等各種狀態(tài)之下,，機(jī)器人都可以識(shí)別,，并且從傳送帶上準(zhǔn)確地抓取要回收的物料，投放到相對(duì)應(yīng)的料框中,。只要是人的眼睛能一眼就識(shí)別的東西,，人工智能都能識(shí)別。
2,、人工智能軟件與高速分揀機(jī)器人相結(jié)合,，類(lèi)似于人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和人的雙手相結(jié)合,，具備了識(shí)別和執(zhí)行的能力,。
3,、人工智能還具有強(qiáng)大的遷徙學(xué)習(xí)能力，可以通過(guò)云端大腦,，與部署在各地的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)程智能提升,。例如，部署在某垃圾分揀中心的機(jī)器人可以向部署在全國(guó)各地不同的機(jī)器人學(xué)習(xí),，機(jī)器人與機(jī)器人之間還可以互相繼承廢棄物識(shí)別的經(jīng)驗(yàn),。
垃圾分揀機(jī)器人是否會(huì)取代人工垃圾分類(lèi)？
垃圾分類(lèi)推行以來(lái),，像智能分類(lèi)垃圾桶,、餐廚垃圾破碎機(jī)都是“被帶貨”對(duì)象。而且,，垃圾分類(lèi)帶動(dòng)一批垃圾分揀員的市場(chǎng)需求,，經(jīng)常會(huì)有類(lèi)似“垃圾分揀員成為高薪職業(yè)”“垃圾分揀員缺口很大”這樣的報(bào)道出現(xiàn)。其實(shí)垃圾分揀員的工作并不是普遍都像外界傳言那樣“月薪過(guò)萬(wàn)”,，而且除了再生資源分揀的工作環(huán)境好一些,，其他分揀都?jí)虻蒙稀芭K活、累活”的標(biāo)準(zhǔn)了,。
鑒于各種原因,，成本高、工作累,、分類(lèi)難等等,，一些企業(yè)就盯上了“人工智能機(jī)器人+分揀”這個(gè)選項(xiàng)?？v觀目前的環(huán)衛(wèi)市場(chǎng),，機(jī)械化、智能化,、數(shù)據(jù)化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯,，智慧環(huán)衛(wèi)頻繁接觸“黑科技”，現(xiàn)在輪到垃圾分揀也不難理解,。
雖然不能完全代替垃圾分類(lèi)消費(fèi)端的工作,，但是輔助垃圾分類(lèi)，提高效率還是有重要作用的,。尤其是在垃圾分類(lèi)推廣期和生活習(xí)慣的過(guò)渡期,，垃圾分揀人工智能化能夠起到良好的助推作用。其實(shí)早幾年就有了智能垃圾分揀設(shè)備和系統(tǒng)的出現(xiàn),，垃圾分揀機(jī)器人甚至出現(xiàn)在了日本這樣一個(gè)垃圾分類(lèi)范本國(guó)家,。這些垃圾分揀機(jī)器人內(nèi)置機(jī)器學(xué)習(xí)軟件和圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，視覺(jué)傳感器,、分揀算法,、吸盤(pán),、抓握臂……滿(mǎn)滿(mǎn)都是高科技。
既然垃圾分揀機(jī)器人如此智能,，還需要人工分類(lèi)嗎,？首先，要過(guò)技術(shù)關(guān),，垃圾分揀機(jī)器人能識(shí)別的物品不能全覆蓋,，且正確率還無(wú)法突破100%。其次,，成本也是一大難關(guān),。這意味著至少目前，不是哪兒都能用得起,，或者愿意以如此高昂的成本用垃圾分揀機(jī)器人的,。
結(jié)語(yǔ)
我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化工藝流程的轉(zhuǎn)型期,，迫切需要新一代人工智能等重大創(chuàng)新添薪續(xù)力,，從而推動(dòng)傳統(tǒng)的機(jī)械物理化處理模式向數(shù)字化、智能化,、網(wǎng)絡(luò)化的處理模式轉(zhuǎn)變,。機(jī)器人每分鐘可以分揀70多件物品，速度大約是普通人的兩倍,，工人沒(méi)辦法承受這么高強(qiáng)度的勞動(dòng),。有了這些智能機(jī)器人的幫助，我們相信,，未來(lái)廢棄物回收工作將完全有可能實(shí)現(xiàn)無(wú)人化,，從而解決了垃圾分揀中心長(zhǎng)期存在的人員短缺問(wèn)題，并大大減少因?yàn)槠谠斐傻娜斯し謷`差,。