Сортировка мусора: зрение с интеллектом
Уже около пяти лет Nevlabs (резидент «Сколково») разрабатывает и производит промышленные сортировщики отходов на базе искусственного интеллекта. А начиналась компания с разработки сайтов и интернет-магазинов, создания программного обеспечения на заказ.
К 2011 году сложилась команда знающих специалистов, имеющая хорошие наработки в области искусственного интеллекта. Можно было перестать работать на стороннего заказчика и перейти к созданию собственного продукта. Но в каком направлении двигаться?
Решить этот вопрос помогла случайность. Как-то во время поездки по Германии Александр Неволин, основатель и директор Nevlabs, зашел в ИКЕА. Магазин ничем не отличался от того, который работал тогда в подмосковных Химках, вот только контейнеров для сбора мусора там было не два и не три, а целых семь! «Я понял, что такое серьезное отношение к бытовым отходам рано или поздно придет в Россию, и решил заняться этой проблемой»,— вспоминает Александр. Тут-то и пригодились компетенции в области искусственного интеллекта.
Дельта-робот
Когда начали погружаться в проблему, выяснилось, что на Западе для сортировки мусора чаще всего используются оптические сортировщики. Мусор распознается методом спектрального анализа в инфракрасном диапазоне. Сортировщик легко отличает бумагу от пластика, один тип пластика от другого и т. д. Отходы едут по скоростному конвейеру, в конце которого стоит ряд форсунок. Когда мусор доезжает до конца конвейера, нужная форсунка активируется и сжатым воздухом отстреливает «свой» вид мусора в определенный контейнер.
Но оптический сортировщик достаточно сложно внедрять, объясняет директор Nevlabs. Его сложно установить на работающем предприятии — завод должен быть изначально спроектирован под его использование, поскольку ему нужно много места, нужен особый конвейер, большой и специально подготовленный объем отходов.
«И мы решили, что куда перспективнее сортировка с помощью промышленных роботов-манипуляторов,— рассказывает Неволин.— В мире это направление как раз начало развиваться, и у Nevlabs была возможность идти в ногу с новейшими западными разработками. Сначала мы планировали купить робота и установить на нем наше ПО, но единственный российский производитель долго не мог нам его продать, на именитые бренды из Германии и Японии денег не было, качество китайских изделий вызывало сомнения, и мы подумали — а давайте мы сами сделаем, вроде все просто выглядит».
Для сортировки отходов лучше всего подходит дельта-робот. Он состоит из трех систем рычагов, прикрепленных к основанию, а рабочим органом выступает присоска, которой он захватывает мусор, перетаскивает и выбрасывает в бак. Эта операция называется pick and place — «возьми и положи». «Наш дельта-робот способен выполнять до двух перекладок в секунду,— рассказывает Неволин.— Мы испытали его на нескольких заводах, и в целом он работал неплохо, но при сортировке мусора с ним возник ряд технических проблем, например, мусор сложной формы плохо присасывается, присоска довольно быстро забивается. В результате получилось, что один робот заменил всего одного человека, а срок его окупаемости составил пять лет. Поэтому тема с роботами на сортировке мусоре не пошла».