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千万吨垃圾“变废为宝” AI能否终结“垃圾围城”?

科普小知识2022-08-03 14:09:31
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垃圾分类是一项肮脏、无聊和危险的工作。在工作中,负责回收垃圾的工人数量是其他工人的两倍。高死亡率也使得回收垃圾和可回收材料成为美国最危险的工作之一。

但是随着人工智能的兴起,先进的垃圾分类机器人正在全国各地的回收工厂出现。在摄像机和计算机系统的引导下,机器人的手臂会在移动的传送带上滑动,直到找到目标。机器人手臂上有一个吸盘,可以从垃圾中取出玻璃、塑料容器和其他可回收物品,并把它们扔进附近的容器中。

滑动抓取轻击:平均每一秒钟左右,机器人手臂就能识别一个新目标,并将其从垃圾中分离出来。

这些机器人大多数是在去年才被采用的。他们的工作和人类工人一样精确,速度是人类的两倍。随着机器人提高识别和提取特定物体的能力,它们可能成为一种新的强大力量,每年能够从垃圾填埋场或焚化炉中分离出数百万吨可回收材料。

“这还处于早期阶段,”华盛顿一个贸易组织——塑料回收协会的技术总监约翰·斯坦迪什说,“但我对未来非常非常乐观。”

在正确的时间出现

这些机器人主要由美国科罗拉多州丹佛市的AMP机器人公司、俄勒冈州尤金市的散货装卸系统公司和芬兰赫尔辛基的ZenRobotics公司开发。这些机器人的出现正是时候。中国是世界上最大的可回收材料进口国,但去年1月,由于环境问题和收紧其他产品的污染标准,中国停止接受某些项目,引发了一场全球危机。

美国的一些回收设施已经关闭,垃圾堆积如山。出口商正争先恐后地寻找新的买家来购买成捆的纸张、塑料和其他材料。天成机器人首席执行官蒂莫·塔拉斯(Timo Taalas)在一封电子邮件中对美国国家广播公司新闻频道(NBC News MACH)表示:“对原材料的需求一直存在,但回收的原材料现在必须更清洁、分类更好——更接近于开采的原材料。”"然后问题突然解决了。"

ZenRobotics已经在美国和其他10个国家的两个地方安装了人工智能回收系统。该公司最大的机器人分类器名为重型拣选机(Heavy Picker),在其臂端有一个超大钳子,可以举起60磅重的物体,这使得它在分类可重复使用的建筑垃圾时特别有用。

前面

当然,机器人一直在制造工厂的装配线上。但是直到最近,垃圾的“分离”已经成为人工智能系统中一个棘手的问题。

当市政回收项目允许居民将所有垃圾扔进公共垃圾箱时,这个问题变得更加复杂——这意味着回收设施将接收大量肮脏且不可预测的物品,这些物品必须在运输出去重新使用之前就地分类。

几家技术公司设计了垃圾分类解决方案,将摄像头和机器人与计算机算法相匹配,并使用所谓的“深度学习”来改进垃圾分类。但是“这是在计算速度和人工智能的深入学习方面的一次飞跃,这样计算机就能真正看到一个皱巴巴的瓶子,并将其识别为可口可乐的瓶子。”斯坦迪什说。

AMP机器人首席执行官玛塔尼亚·霍洛维茨在一封电子邮件中告诉NBA新闻马赫,他的公司通过展示成千上万的瓶子、罐子、包装和其他物品来训练机器人的每一个皮层。“它学会了自己识别所有这些材料,”霍洛维茨说。"它学会了寻找标志、形状和纹理."目前,美国三家回收工厂使用的cortex系统可以在三年或更短时间内获得回报,类似于ZenRobotics和散装货物处理系统获得的投资回报。

新的觉醒

“这真的是给行业敲响了警钟,”散货装卸系统公司首席执行官史蒂夫·米勒说。该公司已经生产了一个名为“最大人工智能”的垃圾分类机器人。这种蜘蛛状机器人使用吸盘作为抓地工具,已经在美国的三个地方和欧洲的三个地方销售。

最大人工智能分拣机器人就像一个倒置的三脚架,末端有吸盘。它能以90%的准确率识别和分类物体,几乎和人类一样,但速度是人类的两倍。

除了能够接手分拣装配线上最差的工作之外,机器人带来的效率提升可能会降低回收成本,并在造纸厂、塑料回收厂和其他重复利用原材料的公司创造更多工作岗位,ZenRobotics首席执行官塔拉斯(Taalas)表示。

此外,如果机器人方案奏效,对环境的回报可能会更大。随着越来越多的垃圾被回收,越来越少的垃圾被掩埋。