化身城市美容師 人工智能為環境産業“增智”

　　環衛工人被稱為“城市的美容師”。不同於傳統環衛工作者的掃把、垃圾三輪車的“標配”，近日在世園會亮相的無人智慧清掃車“蝸小白”，採用了智慧AI技術和無人駕駛技術，集成了多源感測器感知、融合定位、智慧決策等技術，成為可以自動完成清掃、灑水、智慧避障的“超級清潔工”。

　　據測算，一噸生活垃圾從前端收集、運輸到後期處理的費用約為300—500元，我國生活垃圾處理市場規模可達1000億元/年，單是道路清掃一項，每年市場規模就能達到500億元左右。面對如此巨大的市場空間，環衛行業也成為人工智能創新的“風口”。

　　　環衛智慧機器人讓清潔更高效

　　除了世園會，目前，蝸小白還工作在清華大學、北京海淀公園、河北雄安新區等地。

　　據統計，我國現階段31歲至49歲的環衛工人數量佔比約為35%，50歲至60歲的環衛工人數量佔比約為43%，60歲以上的環衛工人數量佔比約為22%。勞動力短缺、高齡化、效率低下是當前環衛工作的“痛處”。

　　“環衛智慧機器人就很好的解決了上述痛點，其可廣泛應用於廣場、生活小區、機場高鐵等眾多場所，將大幅提升環境環衛行業的智慧化水準和作業效率，杜絕環衛人工作業的安全隱患以及安全事故發生，大幅節省環衛人力成本。”中聯環境執行總裁陳培亮説。

　　像蝸小白這樣的環衛機器人並非個例，日前，中聯重科環境産業有限公司發佈了他們研發的環衛智慧作業機器人、無人駕駛小型掃路車。環衛智慧作業機器人集機器視覺、深度學習、全場景圖像識別等技術于一體，能自動感知周邊行人車輛、對垃圾進行追蹤清掃，根據垃圾種類及負荷來調整作業車速、掃盤轉速等作業參數，還能自動無線充電、室內作業與室外作業雙模式無縫切換等。此外無人駕駛小型掃路車的運行視頻、作業軌跡和工況數據都會實時傳輸到公司的調度雲平臺，支持遠程對無人駕駛小型掃路車進行實時控制。

　　地埋式智慧垃圾桶告別臟、亂、臭

　　除了讓機器人來承擔晝夜顛倒、環境艱苦的環衛工作，垃圾桶武裝上人工智能之後，垃圾收集工作也得到改善。在北京朝陽區高原街的一處垃圾站，沒有了常見的垃圾桶，取而代之的是一排像“充電樁”的設備，這種“地埋式垃圾收集設備”集除臭、滅火、稱重、超重預警等多項智慧技術于一身。朝陽區副區長劉海濤説，朝陽區是北京第一個引入地埋式垃圾站的。垃圾桶是小區必備的生活設施，但居民意見大，主要是臟和臭。現在，一刷證，就有一個密封蓋彈起來，把垃圾放進去後，蓋子會自動蓋上。蓋子是密封式的，保證不會有臭味溢出。垃圾桶滿了之後，還會自動報警，提醒垃圾清運車來把垃圾桶運走，換上空的垃圾桶。

　　以前，垃圾站裏擺滿了垃圾桶，有時都堆得溢出來，臭氣瀰漫、蚊蠅滋生、污水橫流，這樣的“鄰避效應”，讓很多居民拒絕把垃圾桶和垃圾站放置在自家附近。“用上這種新型垃圾桶，垃圾離手即到地下，將之前垃圾站困擾環境的視覺污染、臭氣污染、噪音污染等問題一次性解決了。” 劉海濤説，地埋式垃圾收集設備將在全朝陽區使用。

　　除地埋式智慧垃圾桶外，朝陽區環衛中心還在朝陽公園試行無人駕駛清掃設備。該設備可以完成車庫自動喚醒、自動貼邊清掃等操作，車體配備5個鐳射雷達、12個超聲波雷達、1套衛星制導系統、1套慣性制導系統，確保設備安全高效運轉。

　　三維多模態技術準確分類垃圾

　　我國每年産生的生活垃圾約為3.6億噸，基本屬於沒有分類的混合垃圾。混合垃圾基本不具有利用價值，如果進行人工分類，不但勞動強度大，而且工作環境欠佳，一不小心就可能危害工作人員的身體健康。

　　因此，物品分揀機器人能幫助處理大量的可回收物品。近日，MIT和發那科相繼開發出了物品分揀機器人，以幫助處理大量的可回收物品。發那科的分揀機器人已實現利用視覺分析系統，對物品的化學成分以及形狀進行實時掃描和分析，同時能夠實時指定抓取方式和抓取順序等。

　　這樣的物品分揀機器人已經在一些城市投入使用。在杭州天子嶺靜脈産業園區的中城綠建工廠中，生産流水線上有混凝土、鋼筋、磚塊、玻璃、金屬、陶瓷以及生活垃圾等。它們形狀各異、規格不一、品質輕重有別、強度軟硬懸殊，但旁邊的機器人卻能快速、持續、準確抓取待分揀物質。

　　“發達國家的垃圾前端分類清晰，資源化利用相對容易。鋻於我國實際情況，我們研發應用於垃圾分揀的機器人，它擁有獨立知識産權、世界領先的三維視覺識別技術，進一步提升了垃圾分選工藝和生産線智慧化水準。”中城綠建總經理李瑋説，通過借鑒應用計算機視覺領域最新研究成果，垃圾分揀機器人能同時獲取流水線上待分揀物質的二維、三維多模態信息，來模擬人類觀察認識事物的行為；對於多種材質組合的垃圾，還能有效計算分割待分揀物質，使分割平均絕對誤差小于3%；設計多受力點自動協調手爪，極大地提高了垃圾分選的品質和效率。

　　物聯網與移動互聯網使環衛更智慧

　　智慧環衛，是依託物聯網技術與移動互聯網技術，對環衛管理所涉及到的人、機器人、車、物、事進行全過程實時管理，合理設計規劃環衛管理模式，提升環衛作業品質，降低環衛運營成本，用數字評估和推動垃圾分類管理實效。智慧環衛所有服務部署在智慧城市管理雲端，對接智慧城市網絡，以雲服務方式隨時為管理者及作業人員提供所需的服務。

　　上海市環境工程設計科學研究院有限公司總經理張益説，智慧環衛的提出與發展適應環衛大市場整體發展的趨勢，智慧環衛，作為國內環衛行業信息化建設的引擎，依託物聯網等技術，實現了對環衛工人、環衛機器人和環衛設備的實時監控，可以及時分配任務、提高突發事件應急能力，大大提高了各項工作的規範化、智慧化、標準化管理水準。而人工智能大大豐富了智慧環衛的內容，各種機器人新技術、新演算法也讓智慧環衛變得“更智慧”。

　　當前，我國面臨著快速的城市化和老齡化問題，公眾對城市環境要求也越來越高，未來做環衛的策略是盡可能裝備化、機械化，未來少人化、智慧化是方向，而開發無人駕駛、環衛機器人等或將是環衛行業新的“風口”。

　　陳培亮説，人工智能産品僅是中聯環境“從傳統的裝備製造向産品智慧化和智慧製造”全面轉型具體實踐的一小部分。據預計，未來的5—8年，企業將能基本實現智慧城市全環境治理。（本報記者 李 禾）