4.22 世界地球日 | 机器比人类更爱地球

每年的 4 月 22 日是为保护地球环境而设立的「地球日」,今年已是第 50 个世界地球日,但是它似乎一直没有得到重视。

大气污染、气候变暖、垃圾污染等种种环境问题威胁地球已久。以垃圾污染为例,你可能没有察觉,在城市,我们产生的生活垃圾正在以每年 10% 的速度增加。

全球约三分之一的垃圾没有经过处理,就直接会被倾倒。这些垃圾带来的危害,可能会延续数百年之久

仅中国,每年产生近 10 亿吨垃圾,其中生活垃圾产生量约 4 亿吨,建设垃圾 5 亿吨左右,此外,还有餐厨垃圾 1000 万吨。

随着人工智能技术越来越成熟,每年借由智能技术的方式,能够将两万吨可回收材料从垃圾填埋场中挽救回来。也就是说,我们能够利用技术,大大提升垃圾回收率,而且在效率上也远远高于人工。

「视觉」分类的机械臂:图像识别+神经网络

目前比较主流的一种处理垃圾的方法,是借用计算机视觉中的图像识别,配备智能分拣机器人,对垃圾进行分类。

美国的 BHS(Bulk Handling Systems)公司,在全球投入了近 60 台智能分拣机 MAX-AI 。MAX-AI 通过视觉识别和多层神经网络技术,配合传送带送递垃圾,最终实现不不同材质的分类。

MAX-AI 分拣机器人就像一个倒置的三脚架,最末端是吸盘

MAX-AI 识别和分类物品的准确率能够达到 90% ,几乎和人类一样,但速度是人类的两倍。

而另一家叫做 ZenRobotics  的公司,则是利用机械臂配合图像识别,来对建筑碎片进行分类挑拣。

该公司最大的机器人分类器,叫做 Heavy Picker,它的手臂末端是一个超大的钳子,可以抬起 60 磅重的物体,负重的它却特别灵活,能够快速进行分类工作。

ZenRobotics 使用的分拣机器人通过以下几个步骤进行分类:通过摄像图对垃圾流进行扫描,然后用机器学习识别材质,控制机械臂进行抓取,最后对同一材质的垃圾进行归类。

ZenRobotics 的首席执行官 Taalas 说,除了能够胜任建筑材料的分拣工作,他们的机器人还可以在造纸厂、塑料回收和原材料回收领域发挥作用。

「触觉」分类的机械臂:触觉传感器

麻省理工学院的计算机科学与人工智能实验室(CSAIL),最近开发了一个智能机器人,利用传感器的「触觉」来实现不同垃圾材料的分类。

和基于视觉原理的机器人不同,这款智能机器人主要依靠机械臂上的传感器夹具,夹具完全由电动驱动。通过接触,它便能检测纸张,金属和塑料之间的差异。比如通过感知其导电性来判断金属物体。

  机器人手臂具有柔软的抓手,它可以从传送带上取下物体,并通过触摸识别垃圾的材料。

夹具部件是一对气缸和高变形电容式压力和应变传感器。本月早些时候,实验室发布了一个视频,显示正在工作的机器人抓住盒子,杯子和罐子。根据视频,纸杯,空盒子,汽水瓶都可通过压力传感器进行分类。

垃圾第一站:家→回收点

还有一些环境保护组织希望提高人们垃圾分类回收意识。

Urbika 和俄罗斯绿色和平组织在合作一个项目:设计一个垃圾收集地图 recyclemap.ru,帮助人们通过地图找到最近的垃圾回收点。

用户只要输入住址,Recyclemap 就通过不同颜色,显示出最近的投放点和投放垃圾类别

对于垃圾,按照材料分类:塑料,玻璃,纸张,金属和其他材料 ,并将它们送去回收。Recyclemap 会显示市民移交已经分类并准备回收的垃圾。

目前该产品已在全俄 69 个城市推广,每年近 50 万俄罗斯用户通过该地图查询垃圾投放点的位置信息。

在地图开发过程中,开发人员也能够根据数据,发现一个些数据偏好:比如垃圾回收点的分布,不同城市的主要回收类型,不同地区回收率以及不同类型的垃圾被送到回收点的难易程度等等。

  在俄罗斯各个城市不同垃圾类型的受欢迎度表示

针对这些数据,不断地展示所有的回收点,做出更合理和个性化的部署安排。比如在面板中选择投递两种材料,则会显示两种材料都可以处理的点。

该团队收集的数据由俄罗斯 69 个城市的志愿者收集。为了更方便使用,他们的地图具有导航功能。会对道路、地铁站等地标突出显示。

此外,为提高人们回收积极性,地图会首先从低缩放级别开始,显示所有的回收点,这表明全国各地的人们都在收集二手材料;  另外,显示点的密度,可以让人们意识到每个城市都有很多垃圾回收点。

上心才是解决问题的关键

在垃圾分类问题上,那些已经成功应用的企业方案不在少数,而且已经在为环境起着积极的作用。

但是,这些智能化的方法,只是将已经产生的垃圾放在合适的位置。最根本的,还是人们能够在垃圾的制造和归类上提高意识,减少垃圾产生,做好垃圾分类工作,让「爱地球」不只是口头说说而已。

毕竟,谁都不愿意自己活在垃圾的海洋之中。