智能机器人或将取代人类,自主完成垃圾回收分拣工作 | 广东省智能创新协会

发布日期:2019-05-13 10:00
没有人愿意花费数小时来收集源源不断的垃圾; 这就是为什么许多回收业务依靠自动化系统来分离塑料容器,玻璃瓶,铝罐和混合纸。但是这些系统的分拣效果并不完美,因此人类工作人员必须在旁认真检查,才能发现并分拣出机器无法分拣的物品。废物管理公司是一家垃圾运输公司巨头,在北美拥有100家回收设施,雇用了大约3,000名人员分拣机,但很难找到愿意每天上班的工人,而且许多工人在几小时内就会辞职。因此该公司开始测试新型机器人,这些机器人最终可能完全代替人类在分拣线中的工作角色。



“这对员工来说是一个非常艰巨的角色,这就是为什么智能机器人技术对这个职位有意义的原因,”废物管理子公司WM Recycle America的财务副总裁布伦特贝尔说。

美国产生大量废物。每个美国人平均每年扔掉大约2,555磅垃圾,估计有75%是可回收的。机器人可以比人类更快地处理混乱的废物。由魁北克制造商Machinex开发的智能光学分拣机器人每分钟可以分拣3000个废物。这种类型的技术依赖于磁铁来拉出一些金属,涡流来捕捉非磁性的其他金属,以及近红外光以帮助光学分选机器人检测不同等级的塑料。但是,它们的准确性受到美国回收系统固有的高污染率的影响。

与大多数工业化国家不同,美国绝大多数都采用了方便简单的废物回收方法,让人们将塑料,玻璃,金属和纸张扔进同一个收集箱。这种便利性可以带来较高的废品回收率。但它也会加剧污染,美国业界估计,提交的物品中有20%至25%是不可回收的垃圾。这个问题部分源于消费者对哪些物品符合回收条件的混淆。另外,在收集、运输或卡车压缩过程中,许多物品也会变得无法使用,它们会将所有物品混合在一起,把液体染色纸张与碎玻璃磨成其他物品。

因此,人工必须介入。否则,错误识别的物品可能会损坏昂贵的设备。位于加利福尼亚州卡尔弗城的非盈利性容器回收研究所执行董事苏珊柯林斯说,被忽视的金属或玻璃容器可以变成高速子弹。 

一些公司正在测试配备有夹子或吸盘的智能机器人来挑选可回收物体,而不是努力寻找人来不断监督这个过程。他们使用相机和其他传感器,结合机器学习软件,识别与特定项目相关的视觉模式。然而,为了取代人,这样的机器人最终必须胜过人类,而一般人类分拣员每分钟可分拣约30至40件物品。“如果这种智能机器人可以达到人类两至三倍于工作效率,那么我们就可以从经济性上进行考虑,看看我们是否值得购买这些机器人。”贝尔说。

去年,芬兰公司ZenRobotics推出了Fast Picker机器人,每分钟可以分拣出大约66个物体。ZenRobotics营销总监Janica Johansson表示,现在一些回收公司正在谈论人工智能驱动的“黑暗工厂”或“没有人工”的“熄灯现场”。其他公司仍然设想机器人与人类一起工作。“他们不会取代人员,我们绝对会让质量控制人员进入我们的设施,但他们将允许我们每小时处理更多的吨并提供更清洁的可回收产品。”Rumpke Waste&Recycile的回收总监Steve Sargent说。

与废物管理一样,Rumpke希望将回收机器人整合到现有的运营中,其中包括俄亥俄州,印第安纳州,肯塔基州和西弗吉尼亚州的区域服务。该公司特别热衷于在辛辛那提的一家回收设施中试用一台名为SamurAI的Machinex开发的机器人。SamurAI每分钟可以分拣出大约70个物体,因此它比Machinex的标准分拣设备工作得慢。但它的分拣精度却得到了巨大的提升。

更新的技术可以进一步提高机器人的效率。麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)最近公布了一种实验性的RoCycle系统,该系统使用柔软的Teflon“手指”,其指尖传感器可检测物体大小和刚度。这个机器人比人类慢得多; 当它试图在模拟的传送带上识别物体时,仅通过触摸就能达到63%的准确度。麻省理工学院电子工程和计算机科学教授兼CSAIL主任Daniela Rus表示,通过将触觉数据与来自摄像机的视觉数据相结合,可以提高准确度。

然而,怀疑论者指出回收设施中的机器人无法解决美国不做垃圾分类投放的这一根本的垃圾回收缺陷。柯林斯说:“如果玻璃到达已经破碎的分拣设施,机器人将无法破碎玻璃。” 麻省理工学院的研究人员建议,机器人的设计应考虑为在垃圾投放时即开始分类,而不是在垃圾回收中心才开始进行垃圾分类,但是即使以上技术成熟,也不清楚安装这种复杂的机器人会付出多少成本。

尽管存在这些局限性,但在中国通过在2018年初停止进口世界污染的混合纸和塑料废物来震撼全球回收行业之后,机器人的转变已经获得了新的动力。不再能够将沉闷,肮脏和危险的垃圾任务外包出去,许多美国城市和城镇纷纷将可回收物品直接倒入垃圾填埋场或焚烧炉。美国和全球塑料回收利用率平均为9%; 另外12%的全球塑料废弃物最终被焚烧,79%的废弃物进入垃圾填埋场或是自然环境中。

机器人虽然可以在垃圾分拣速度上超越一般人类,但除应用这项新技术之外,废物管理公司和Rumpke等公司仍然强调,需要教育大众如何进行垃圾分类投放,这样才能从根本上提升垃圾回收效率。改变人类浪费的生活方式是一场长期的斗争,每个人都认为人工智能和机器人无法在完全没有人类配合的情况下独自解决垃圾处理危机。