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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)生活垃圾分類和處理設(shè)施建設(shè)工作,加快建立分類投放、分類收集、分類運(yùn)輸、分類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。
盡管近年來我國(guó)生活垃圾分類和處理方面成績(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傳感器,它采用類皮膚的多層結(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。
垃圾分揀成難題
截至去年底,我國(guó)開展垃圾分類先行先試的46個(gè)重點(diǎn)城市中,生活垃圾分類小區(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3.47萬噸提升到2020年年底的每天6.28萬噸。
但城市居民在投放垃圾時(shí),還離不開監(jiān)督員(督導(dǎo)員、引導(dǎo)員)。實(shí)際上,因?yàn)椴糠秩朔诸愐庾R(shí)或分類知識(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)因源頭分類難以推行,干脆配備專人值守垃圾桶前,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)在垃圾分類中的不同環(huán)節(jié)缺位明顯。雖然我國(guó)居民垃圾分類知曉度高達(dá)90%,但能夠參與并比較準(zhǔn)確完成分類的人群只占總數(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、人工智能算法通過海量的圖像對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練,無論廢棄物是否完好無損、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?
垃圾分類推行以來,像智能分類垃圾桶、餐廚垃圾破碎機(jī)都是“被帶貨”對(duì)象。而且,垃圾分類帶動(dòng)一批垃圾分揀員的市場(chǎng)需求,經(jīng)常會(huì)有類似“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“月薪過萬”,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)。縱觀目前的環(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消費(fèi)端的工作,但是輔助垃圾分類,提高效率還是有重要作用的。尤其是在垃圾分類推廣期和生活習(xí)慣的過渡期,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),視覺傳感器、分揀算法、吸盤、抓握臂……滿滿都是高科技。
既然垃圾分揀機(jī)器人如此智能,還需要人工分類嗎?首先,要過技術(shù)關(guān),垃圾分揀機(jī)器人能識(shí)別的物品不能全覆蓋,且正確率還無法突破100%。其次,成本也是一大難關(guān)。曾有相關(guān)企業(yè)透露,研發(fā)垃圾分揀機(jī)器人的成本高達(dá)幾十萬到上百萬1臺(tái),更何況售價(jià)。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,未來廢棄物回收工作將完全有可能實(shí)現(xiàn)無人化,從而解決了垃圾分揀中心長(zhǎng)期存在的人員短缺問題,并大大減少因?yàn)槠谠斐傻娜斯し謷`差。
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