机器人跟你拼手速！上交团队研发超视觉垃圾分拣机器人

中国青年报客户端讯（中青报·中青网记者王烨捷）记者日前从上海交大中英国际低碳学院获悉，该院固体废弃物资源化技术与智能装备团队研发的超视觉垃圾分拣机器人已进入产学研技术推广阶段，团队将与国内环保头部企业对接合作与共同开发，机器人将更快进入市场应用。

这台机器人打破了国外技术垄断，每小时可分拣垃圾5400次，大大节约了人工成本，它的“目力”很好，可以快速在大量垃圾中精准识别可回收物。

“一个超视觉垃圾分拣机器人可以高精度分拣多种不同品类的垃圾，有效分拣率可达95%，最高分拣速度5400次/小时，工作时间24小时/天。生产线上每套设备布置2个机械手，相当于替代了54个分拣工人的工作量。” 该项目负责人、上海交大中英国际低碳学院副教授李佳介绍。

在现实生活中，垃圾分类工作尽管在全国各地推进迅速，但仍然存在较为明显的干垃圾、湿垃圾、可回收垃圾混投现象。李佳及其团队在调研中发现，很多写字楼里只设置了干垃圾和湿垃圾两种垃圾桶，导致写字楼白领只能把可回收的饮料瓶扔进干垃圾桶里；而设置在马路边的垃圾桶，分为干垃圾和可回收垃圾，不少人又把湿垃圾扔进了干垃圾桶里。

李佳团队还在美国德克萨斯州的垃圾处理工厂进行调研。他们发现，即便是垃圾分类工作已经推行了十多年的美国，仍然存在干湿、可回收垃圾混投的情况，“美国也只能人工分拣，即便马不停蹄地进行垃圾分拣，可回收垃圾的检出率最多也就十分之一。”

如果能有机器人帮忙，情况将大为改观。李佳算了一笔账，以国内某中部省会城市为例，生活垃圾中，食品废物约占60%，纸类2%，塑料为10%，玻璃为1%。废品价格中，纸类3500元/吨，塑料3000元/吨，玻璃800元/吨。其中塑料与纸类的价值最高。据此数据估算，每台设备每天正常工作20小时计算，每天可挑拣200吨垃圾，挑中率按照90%计算，可挑选纸类3.6吨，塑料类18吨，玻璃1.8吨。从而使垃圾减量约10%，减少了垃圾分类管理费用约1万元（每吨400元计算），回收物料价值6.8万元，每天为客户提高收益共计7.8万元。一年按照365天计算，将带来可观收益。

而垃圾分拣机器人的开发涉及光学、机械、控制、软件等多学科技术体系，其技术壁垒非常之高。当前国内垃圾分拣自动化水平普遍偏低，自动化分拣设备严重匮乏。国产垃圾分拣设备主要集中在中低端产品，高端分拣机器人市场被国外厂商垄断。国外主流分拣机器人设备厂商依靠其技术垄断，制定严重畸形的市场价格，单台设备通常都在人民币500万到1000万元之间。

李佳团队依托国家自然科学基金、国家863高科技计划等项目，数年来产学研联合攻关，相继突破混杂物料图像快速识别、高速精准面激光空间定位、近红外指纹材质识别、多维信息耦合联用、机器人快速轨迹跟踪等十余项关键技术，实现了垃圾精细分拣机器人的核心技术国产化，开发出与国外产品基本处于同一个水平的产品，打破了垃圾智能分拣技术的国际垄断。

“我们通过机器视觉中的三种主流识别传感系统，即CCD视觉、激光视觉、近红外视觉相耦合，综合判断目标物的外部特征（颜色、形状、纹理等）与内部特征（材质），达到垃圾的精准定位与细分判别；通过free-model的超视觉技术，实现各品类、各形状、各表面材料的样品识别，无需逐个注册样品3D模型，极大降低部署时间和成本。”李佳说，团队还通过轨迹优化算法，让机械臂走最优路径，显著提升分拣节拍，同时配合机器人轨迹跟踪算法及抓、放算法的开发，实现垃圾的自动分拣，“可以完全代替人工，提高处理效率。”

据悉，2019年起，全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作，到2020年底46个重点城市将基本建成垃圾分类处理系统，2025年底前全国地级及以上城市将基本建成垃圾分类处理系统。超视觉垃圾分拣机器人可以为全国垃圾分拣工作降低不少成本，也可通过垃圾回收，为环保企业增加收益。

编辑整理：花溪杂志社编辑部 网址：www.chizizzs.com