生活垃圾來源廣、組成復雜、性狀不一，海量干垃圾分揀仍依賴大量人工參與。記者今天從上海交通大學獲悉，上海交大中英國際低碳學院固體廢棄物資源化技術與智能裝備團隊研發(fā)的超視覺垃圾分揀機器人打破國外技術壟斷，可以精準識別可回收物，每小時可分揀垃圾5400次，大大節(jié)約了人工成本，助力垃圾分類處理的關鍵環(huán)節(jié)。目前，這款機器人已進入產(chǎn)學研技術推廣階段，團隊將與國內環(huán)保頭部企業(yè)對接合作與共同開發(fā)，盡快推進市場應用。
“一個超視覺垃圾分揀機器人可以高精度分揀多種不同品類的垃圾，有效分揀率可達95%，最高分揀速度5400次/小時，工作時間24小時/天。生產(chǎn)線上每套設備布置2個機械手，相當于替代了54個分揀工人的工作量。” 項目負責人、上海交大中英國際低碳學院副教授李佳介紹說。
這一項目通過CCD視覺、激光視覺、近紅外視覺等識別傳感系統(tǒng)相耦合，綜合判斷目標物的外部特征（顏色、形狀、紋理等）與內部特征（材質），實現(xiàn)垃圾精準定位與細分判別；通過超視覺技術，實現(xiàn)各品類、各形狀、各表面材料的樣品識別，無需逐個注冊樣品3D模型，極大降低部署時間和成本；通過軌跡優(yōu)化算法，讓機械臂走最優(yōu)路徑，顯著提升分揀節(jié)拍；同時配合機器人軌跡跟蹤算法及抓、放算法的開發(fā)，實現(xiàn)垃圾的自動分揀。
垃圾分揀機器人的開發(fā)涉及光學、機械、控制、軟件等多學科技術體系，技術壁壘很高。國產(chǎn)垃圾分揀設備主要集中在中低端，高端分揀機器人市場被國外廠商壟斷。國外主流分揀機器人設備廠商依靠技術壟斷，單臺設備通常都在人民幣500萬到1000萬元之間。李佳團隊依托國家自然科學基金、國家863高科技計劃等項目，數(shù)年來產(chǎn)學研聯(lián)合攻關，相繼突破十余項關鍵技術，實現(xiàn)了垃圾精細分揀機器人的核心技術國產(chǎn)化，開發(fā)出與國外產(chǎn)品基本處于同一個水平的產(chǎn)品，打破了垃圾智能分揀技術的國際壟斷。
2019年起，我國地級及以上城市全面啟動生活垃圾分類工作，到今年底46個重點城市將基本建成垃圾分類處理系統(tǒng)，2025年底前全國地級及以上城市將基本建成垃圾分類處理系統(tǒng)。這項技術的應用可降低分揀成本，也可為環(huán)保企業(yè)增加收益。李佳算了一筆賬：如果每臺設備每天正常工作20小時計算，可挑揀200噸垃圾，挑中率按照90%計算，可挑選紙類3.6噸，塑料類18噸，玻璃1.8噸，可使垃圾減量約10%，減少垃圾分類管理費用約1萬元（每噸400元計算），回收物料價值6.8萬元，每天為客戶提高收益共計7.8萬元。
下一步，團隊將與國內環(huán)保頭部企業(yè)對接合作與共同開發(fā)，攻關背景干擾等真實處理場景中的細節(jié)問題，使超視覺垃圾分揀機器人更快地進入市場應用。
