分揀機器人編程教程果蔬分揀機器人結(jié)構(gòu)
導語：和最近的天氣一樣熱的話題非垃圾分類莫屬?！澳闶鞘裁蠢?？”垃圾分揀機器人回答終極靈魂拷問。
智東西8月2日消息，垃圾分類已經(jīng)成為了社會熱點話題，在近日舉行的2019世界機器人大賽上，有不少參賽隊伍展示了垃圾分揀機器人。這些機器人的共同特點就是通過視覺技術對傳送帶上的垃圾進行分類，再通過機械臂抓取物體扔進正確的垃圾桶內(nèi)。
今年7月1日，上海頒布《上海市生活垃圾管理條例》率先開始國內(nèi)垃圾分類。人工分揀垃圾一個人一天只能處理150公斤到300公斤，而且人工成本極高，對人的身體傷害也很大。
當你無法確定自己手里的垃圾到底是“干垃圾”還是“濕垃圾”，該丟進“可回收”垃圾箱還是“有害”垃圾箱時，垃圾分類機器人可以替你做出判斷。為了解決垃圾分類難題，今天我們一起來看看垃圾分類機器人有哪些。
1.芬蘭ZenRobotics機器人
早在2012年，芬蘭的ZenRobotics公司就公開了其首款垃圾分類機器人ZenRobotics。經(jīng)過5年里不斷的技術突破，他們在2017年推出了一種基于視覺判斷的垃圾分類機器人NextGenerationZenRoboticsRecycler。
新一代機器人通過激光掃描提前對垃圾進行歸類，通過機械臂分類垃圾。ZenRobotics的第二代垃圾分類機器人將單機械臂升級為了雙機械臂，臂展長達2米，能夠提起30公斤重的物體。
垃圾被堆放到傳送帶上后，計算機視覺系統(tǒng)會根據(jù)垃圾的類型和大小進行分類，垃圾到達機械臂臂展范圍內(nèi)時，會準確抓取分類好的垃圾，扔進目標垃圾桶。
ZenRobotics表示，NextGenerationZenRoboticsRecycler相比2012年的第一代機器人重型廢物分類系統(tǒng)的容量增加了一倍，更新后的系統(tǒng)平均每小時可以分揀3000件垃圾，最高分揀速度可以達到每小時分揀4000件垃圾。升級后的雙臂系統(tǒng)可以抓取寬50厘米，重量為20千克的物體。
2017年，中國江蘇綠和環(huán)境科技有限公司引進了NextGenerationZenRoboticsRecycler。同年，日本垃圾處理公司ShitaraKosan也引進了這款機器人。
2.美國創(chuàng)企定制機器人獲百度投資
2018年，百度風投投資了美國創(chuàng)企AMPRobotics，定制垃圾分揀機器人。
機器人由定制的機械臂、視覺傳感系統(tǒng)和起保護作用的安全籠組成。這種定制的機器人每分鐘可以分揀80件物品，準確的達到95%。
AMPRobotics還開發(fā)了機器學習軟件，可以安裝到任意現(xiàn)成的機器人中使用。機器人內(nèi)置的算法通過海量的圖像訓練后，利用視覺系統(tǒng)掃描傳送帶的上的垃圾，通過垃圾的顏色、大小、材質(zhì)來進行分類，分類完成后使用機械臂上的吸盤抓起垃圾，扔進分類好的垃圾桶內(nèi)。
目前，AMPRobotics已經(jīng)在美國部署了24套垃圾分類機器人系統(tǒng)。
3.Max-AI機器人每分鐘分揀65件垃圾
2018年，美國光學分類設備生產(chǎn)商NationalRecyclingTechnologies推出了一款智能分類產(chǎn)品Max-AI。同時運用多層神經(jīng)網(wǎng)絡和視覺系統(tǒng)分辨物品。
Max-AI的視覺系統(tǒng)在獲取要分類的垃圾信息后，由人工智能系統(tǒng)鑒別垃圾，再通過機械臂將各種垃圾扔進準確的垃圾箱。
Max-AI可以根據(jù)物品的大小、價值和位置來確定分揀的優(yōu)先級，每分鐘大約能分揀65件物品。目前已在美國廢物管理公司AthensServices投入使用。
4.技術確定垃圾抓取順序
日本Fanuc的分揀機器人WasteRobot，以FANUCLRMate200iD型號機器人作為主體，利用視覺分析系統(tǒng)對物品進行分類。
WasteRobot使用FANUC專門為垃圾分揀設計的新技術（WasteRoboticsAutonomousRecyclingTechnology）。
技術能幫助機器人識別上百種材料，分析出垃圾的化學物質(zhì)，準確分辨聚合物和塑料的區(qū)別。這項技術可以對要進行分揀的物品進行實時掃描和分析，確定抓取的優(yōu)先順序。
5.RoCycle用手指抓起垃圾
今年4月，MIT在韓國首爾舉行的IEEE國際軟體機器人大會上發(fā)布了RoCycle垃圾分選機，通過傳感器以觸摸的方式將垃圾進行分類，使用機械臂上的兩根“手指”抓取垃圾。
這款機器人的不同之處在于不是通過吸盤抓取物體，而是安裝了兩根由聚四氟乙烯制成的軟體“手指”。
RoCycle通過視覺掃描垃圾，根據(jù)尺寸和硬度調(diào)整“手指”的抓取力度和開口大小。MIT研究人員表示，RoCycle可以與任何第三方機械臂兼容。在被抓取物體靜止的狀態(tài)下區(qū)分紙張、塑料和金屬的準確率在85%左右，在傳送帶抓取物品時準確率在63%左右。
從技術角度看
五種垃圾分類機器人都是利用計算機視覺系統(tǒng)對垃圾進行分類，通過激光掃描提前將傳送帶上的垃圾從大小、形狀、顏色到材質(zhì)、化學成分做出分析，再結(jié)合機械臂的抓取完成整個分類過程。
芬蘭ZenRobotics垃圾分類機器人經(jīng)過五年的技術突破，將單機械臂升級為了雙機械臂，也是目前5種機器人中唯一的雙臂分揀機器人。在分揀速度上，ZenRobotics機器人比其他四種都快。
從生產(chǎn)商地區(qū)分布看
文中介紹的5種垃圾分類機器人分別來自芬蘭、美國和日本，其中技術最成熟的雙臂機器人是芬蘭經(jīng)過5年潛心研發(fā)推出的第二版NextGenerationZenRoboticsRecycler機器人。
美國在垃圾分類機器人數(shù)量占比上占據(jù)優(yōu)勢，5款機器人中有三個都是美國制造。
日本Fanuc一直在機械制造方面領先世界，它推出的WasteRobot垃圾分類機器人也是在其FANUCLRMate200iD型號機器人上增加了視覺分析系統(tǒng)和技術進行垃圾的實時掃描和分類。
從落地應用看
中國和日本都在2017年引進了芬蘭的ZenRobotics垃圾分類機器人，其雙臂分揀系統(tǒng)在技術和效率上都占有優(yōu)勢，能在更短的速度為企業(yè)帶來收益。
目前中國在垃圾分類機器人領域還處于相對落后的地位，許多企業(yè)都是依靠進口國外機器人設備結(jié)合一些自己的技術實現(xiàn)適合自己的垃圾分類系統(tǒng)設計。
上海的垃圾分類規(guī)定被稱為“史上最嚴垃圾分類”，個人扔錯垃圾最高罰款200元。規(guī)定剛剛出臺時，分類垃圾桶瞬間賣斷貨，商家甚至開始限購。根據(jù)住建部要求，到2020年底，全國46個試點城市要基本建成垃圾分類處理系統(tǒng)。
中國是一個垃圾生產(chǎn)大國，全國每年產(chǎn)生生活垃圾4億噸左右，并在以每年8%的速度遞增。焚燒垃圾確實能迅速將各種垃圾消滅，但隨之產(chǎn)生的二噁英氣體通過呼吸道和皮膚進入人體具有強烈的致癌、致畸作用。
垃圾分揀機器人解放人力的同時能極大提高垃圾分揀效率，機器人通過視覺系統(tǒng)分類垃圾，使用機械臂完成分揀。在不斷的技術突破下，垃圾分揀的準確率在不斷提升。未來垃圾分揀機器人或許能夠幫助人類有效緩解垃圾污染問題。