打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，每小時(shí)分揀垃圾5400次。上海交大中英國(guó)際低碳學(xué)院固體廢棄物資源化技術(shù)與智能裝備團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款超視覺(jué)垃圾分揀機(jī)器人，可以快速在大量垃圾中精準(zhǔn)識(shí)別可回收物，大大節(jié)約人力成本，讓垃圾分類(lèi)工作變得輕松。

這里沒(méi)有身穿厚重工作服帶著手套、口罩，埋頭分垃圾的工人，取而代之的是不停往返的機(jī)械手以及穿插有序的輸送軌道——上海交大中英國(guó)際低碳學(xué)院固體廢棄物資源化技術(shù)與智能裝備團(tuán)隊(duì)研發(fā)的超視覺(jué)垃圾分揀機(jī)器人正在工作。

生活垃圾來(lái)源廣、組成復(fù)雜、性狀不一，海量干垃圾分揀仍依賴(lài)大量人工參與。6月3日，記者從上海交通大學(xué)獲悉，這款超視覺(jué)垃圾分揀機(jī)器人打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，每小時(shí)可分揀垃圾5400次，大大節(jié)約了人工成本，它的“目力”很好，可以快速在大量垃圾中精準(zhǔn)識(shí)別可回收物，助力全國(guó)垃圾分類(lèi)工作，幫助環(huán)保企業(yè)技術(shù)升級(jí)。

目力好，打破國(guó)際技術(shù)壟斷精準(zhǔn)識(shí)別可回收物

“一個(gè)超視覺(jué)垃圾分揀機(jī)器人可以高精度分揀多種不同品類(lèi)的垃圾，有效分揀率可達(dá)95%，最高分揀速度5400次/小時(shí)，工作時(shí)間24小時(shí)/天。生產(chǎn)線(xiàn)上每套設(shè)備布置2個(gè)機(jī)械手，相當(dāng)于替代了54個(gè)分揀工人的工作量。”該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、上海交大中英國(guó)際低碳學(xué)院副教授李佳介紹說(shuō)。

這一項(xiàng)目通過(guò)CCD視覺(jué)、激光視覺(jué)、近紅外視覺(jué)等識(shí)別傳感系統(tǒng)相耦合，綜合判斷目標(biāo)物的外部特征（顏色、形狀、紋理等）與內(nèi)部特征（材質(zhì)），實(shí)現(xiàn)垃圾精準(zhǔn)定位與細(xì)分判別；通過(guò)超視覺(jué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各品類(lèi)、各形狀、各表面材料的樣品識(shí)別，無(wú)需逐個(gè)注冊(cè)樣品3D模型，極大降低部署時(shí)間和成本；通過(guò)軌跡優(yōu)化算法，讓機(jī)械臂走最優(yōu)路徑，顯著提升分揀節(jié)拍；同時(shí)配合機(jī)器人軌跡跟蹤算法及抓、放算法的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)垃圾的自動(dòng)分揀。

超視覺(jué)垃圾分揀機(jī)器人（上海交通大學(xué)供圖）

垃圾分揀機(jī)器人的開(kāi)發(fā)涉及光學(xué)、機(jī)械、控制、軟件等多學(xué)科技術(shù)體系，技術(shù)壁壘很高。國(guó)產(chǎn)垃圾分揀設(shè)備主要集中在中低端，高端分揀機(jī)器人市場(chǎng)被國(guó)外廠(chǎng)商壟斷。國(guó)外主流分揀機(jī)器人設(shè)備廠(chǎng)商依靠技術(shù)壟斷，單臺(tái)設(shè)備通常都在人民幣500萬(wàn)到1000萬(wàn)元之間。李佳團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家“863”高科技計(jì)劃等項(xiàng)目，數(shù)年來(lái)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，相繼突破十余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了垃圾精細(xì)分揀機(jī)器人的核心技術(shù)國(guó)產(chǎn)化，開(kāi)發(fā)出與國(guó)外產(chǎn)品基本處于同一個(gè)水平的產(chǎn)品，打破了垃圾智能分揀技術(shù)的國(guó)際壟斷。

2019年起，我國(guó)地級(jí)及以上城市全面啟動(dòng)生活垃圾分類(lèi)工作，到今年底46個(gè)重點(diǎn)城市將基本建成垃圾分類(lèi)處理系統(tǒng)，2025年底前全國(guó)地級(jí)及以上城市將基本建成垃圾分類(lèi)處理系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)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(tái)設(shè)備每天正常工作20小時(shí)計(jì)算，可挑揀200噸垃圾，挑中率按照90%計(jì)算，可挑選紙類(lèi)3.6噸，塑料類(lèi)18噸，玻璃1.8噸，可使垃圾減量約10%，減少垃圾分類(lèi)管理費(fèi)用約1萬(wàn)元（每噸400元計(jì)算），回收物料價(jià)值6.8萬(wàn)元，每天為客戶(hù)提高收益共計(jì)7.8萬(wàn)元。

李佳表示，團(tuán)隊(duì)將與國(guó)內(nèi)環(huán)保頭部企業(yè)對(duì)接合作與共同開(kāi)發(fā)，攻關(guān)背景干擾等真實(shí)處理場(chǎng)景中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，使超視覺(jué)垃圾分揀機(jī)器人更快地進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用。
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