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机器人“巧手”分拣垃圾

2018-01-09来源:互联网

  在浙江杭州天子岭静脉产业园区,坐落着一座全智能建筑——装修垃圾资源利用一体化工厂,来自政府、企业、以及相关行业的参观考察团络绎不绝。该工厂由中城绿建承建,每年可消化约10万吨建筑垃圾,实现了城市建筑垃圾资源化有效利用。

  发力破解垃圾围城

  中城绿建总经理李玮是建筑师出身,他曾负责设计了不少城市综合体和超高层建筑。“直到有一天,我在郊区看到河道旁、稻田边、湿地里堆满了建筑垃圾,才明白我们的城市被垃圾包围了。” 李玮感慨道。

  垃圾围城是现代城市发展的附属品,也是一项世界性难题。随着我国新型城镇化建设推进,垃圾增长速度持续走高,特别是建筑垃圾增速惊人。据统计,我国建筑垃圾年产出量可高达20亿吨以上,约占城市垃圾总量的70%。

  当前,全国各地的棚户区改造、拆违建筑、地下工程建设等城市改造项目正在积极展开;在杭州,“景中村”改造、大运河综合治理等工程也在紧张进行。城市繁荣发展背后,偷运乱倒、乱占土地、阻塞河道、污染环境等问题相伴而生,围困住的不仅是城市自身,还有百姓的生活幸福感。

  为遏制垃圾围城现象,中城绿建十年磨一剑,主动发力中国建筑、装修垃圾处理问题,让这一世界难题有了新突破。“我们从2006年开始着力组建国际化研发团队,到2016年成功中标并建成全国领先的智能化建筑——装修垃圾资源利用一体化工厂示范项目。”李玮说,“我们希望能通过不懈努力,为中国的城市建筑垃圾资源化利用做出应有贡献”。

  机器人分拣建筑垃圾

  在中城绿建的工厂中,机器人在生产流水线上快速、持续、准确地抓取垃圾待分拣物质。清洁整齐的工作环境,全流程的智能化操作,让现场参观人员赞许不已。这项技术为改变传统建筑、装修垃圾处置分类不清晰、工作现场脏乱差等现状提供了支持。

  在天子岭现场,建筑、装修垃圾不仅有混凝土、钢筋、砖块等大块头,还有大量的玻璃、金属、陶瓷等混合物,甚至夹杂着大量生活垃圾。它们形状各异、规格不一、质量轻重有别、强度软硬悬殊,给分拣、破碎带来了极大难度。

  “发达国家的垃圾前端分类清晰,资源化利用相对容易。鉴于我国实际情况,我们研发应用于垃圾分选的机器人,设计多受力点自动协调手爪,极大地提高了垃圾分选的质量和效率。”中城绿建机器人应用技术总监刘盛介绍。

  不同于过去粗放式的建筑垃圾处理方式,中城绿建通过机器人分拣技术,使垃圾中的砖、石、土等复杂成分有效分类和分离,再生出洁净的沙石骨料、砖砂、筛分土。对于收集到的轻质物,则通过裂解气化能源转换系统生成能源产品,整个过程清洁无污染。一大批质量符合市场要求的绿色高性能混凝土、道路稳定土、透水砖等再生产品,将直接应用于杭州市政基础设施建设。

  驱动智能技术创新研发

  既消化吸收,又引领创新。作为一家无区域高科技企业,中城绿建坚持创新可持续、合作无边界,凭借庞大的海内外专家团队实力,将自主研发与国外经验相结合,为我国城市建筑垃圾处理输出智慧。

  在自主研发方面,中城绿建研发了拥有独立知识产权、世界领先的三维视觉识别技术,进一步提升了垃圾分选工艺和生产线智能化水平。

  德国汉堡大学博士张剑华介绍说,建筑、装修垃圾种类繁多、物质混杂,各种垃圾很容易堆叠粘连,目前国内外仍没有有效方法将不同对象分割开来。

  中城绿建团队经过全面调研,借鉴应用计算机视觉领域最新研究成果,通过同时获取流水线上待分拣物质的二维和三维多模态信息,来模拟人类观察认识事物的行为,有效地计算分割待分拣物质,使分割平均绝对误差小于3%。

  在国际合作方面,中城绿建研发的机器人分拣技术,在瑞士、日本技术成果基础上进行创新,达到国际先进水平。此外,中城绿建还联合德国、荷兰技术力量,攻克了装修垃圾处置的技术难题,根据中国建筑、装修垃圾成分特点,量身定制砖石分离、轻物质分选等核心技术工艺,使轻物质分选达到95%以上效果,真正实现建筑、装修垃圾变废为宝,使放错位置的资源得到充分利用。