CN107790402A - 人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法，涉及建筑垃圾分离分选装置领域，该人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法在生产线的前端设置工业机器人和摄像头，工人在控制室内操作，通过视觉识别系统控制机器人分拣出轻质物。此方法可避免工人在厂房内工作遇到的噪音、粉尘、安全生产等职业卫生安全问题。从根本上解决了建筑垃圾资源化过程中有机轻质物分拣的瓶颈问题，保证了终端产品的质量；使用室内人工操作代替现场人工作业，规避了人员在现场所涉及的作业安全和职业健康问题；也为建立封闭式车间，集中处置室内粉尘提供了条件。

Description

人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法

技术领域

本发明涉及建筑垃圾分离分选装置领域，更具体地说，本发明涉及一种人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法。

背景技术

建筑垃圾指人们在从事拆迁、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中产生的废旧砖石、废旧混凝土、渣土及其他废弃物的统称。传统的处理建筑垃圾方法就是将它们运至郊外进行填埋或者堆放，最多就是在填埋土地上方做好绿化。这样的处理方法短期内看来似乎比较有效，问题得到了解决，成本也偏低。但这样的处理方法没有解决根本问题，仍需要占用大面积的土地，同时对城市环境造成一定程度的污染。况且建筑垃圾是一种可循环利用的再生资源，把它们置于荒野就是一种极大的浪费。新的理念就是将这些“没用”的垃圾回收、分类、再生产，它们可以在水泥、混凝土等的生产中被利用到，即建筑垃圾的资源化利用。为了减少后期设备分选轻质物的工作量，提高产品质量，一般在生产线的前端会采用人工的方式先分拣出尺寸较大的轻质物。使用人工分拣轻质物的弊端主要是：1.破碎设备的工作噪音很大，通常在85分贝以上；2.物料运输，破碎过程会产生大量的粉尘，即使整个厂房采取负压通风收尘，工作环境依然恶劣。因此，使用工人在厂房内分拣轻质物是有职业安全卫生危险的。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法。在生产线的前端设置工业机器人和摄像头，工人在控制室内操作，通过视觉识别系统控制机器人分拣出轻质物。此方法可避免工人在厂房内工作遇到的噪音、粉尘、安全生产等职业卫生安全问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

该人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法所使用设备包括工业机器人分拣系统和人工操作系统，业机器人分拣系统包括传送带，溜槽，工业摄像头，摄像头支架，工业机器人，人工操作系统包括电脑主机，显示器，鼠标及键盘，机器人分拣系统软件；其中传送带安装在多条普通的水平带式输送机，溜槽为普通的粗粒溜槽，上端设置进料口，工业摄像头的防护等级应达到IP66，工业摄像头加装刷子等机械装置，摄像头的照度应达到星光等级，即 0.01Lux，摄像头的解析度应在480条以上，机器人分拣系统软件具备的功能包括：图像预处理功能，目标块、区域提取，物料形状识别计算、数据库，工业摄像头及工业机器人应设置在皮带机的上方，使用独立的支架，在皮带机合适的位置连接溜槽，工业摄像头及工业机器人通过网线或者光纤连接至操控室内的服务器。

该人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法包括如下步骤：

(1)装载机上料或破碎机产出的物料在带式输送机上摊开，以低速向下一生产环节运输；

(2)工业摄像头将实时画面传输至服务器端，工人通过显示器获取带式输送机上的物料情况；

(3)分拣系统软件对图像进行预处理，提取目标区域，识别物料外形；

(4)工人使用鼠标点选需要分选的轻质物，该物品则被系统定位，且向终端工业机器人传达分拣指令；

(5)工业机器人执行分拣指令，将目标轻质物分拣至溜槽，滑至下层带式运输机，运输至存储车间，整个操作过程完成；

(6)人工智能工业机器人可根据现场和技术要求的实际，按分拣有机轻质物的尺寸大小，有机轻质物分类、机器人抓取方式、机器人支柱的支撑方式等情况，设计不同类型分拣机器人。

有益效果：该人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法在生产线的前端设置工业机器人和摄像头，工人在控制室内操作，通过视觉识别系统控制机器人分拣出轻质物。此方法可避免工人在厂房内工作遇到的噪音、粉尘、安全生产等职业卫生安全问题。从根本上解决了建筑垃圾资源化过程中有机轻质物分拣的瓶颈问题，保证了终端产品的质量；使用室内人工操作代替现场人工作业，规避了人员在现场所涉及的作业安全和职业健康问题；也为建立封闭式车间，集中处置室内粉尘提供了条件。

具体实施方式

下面结合详细说明本发明一种人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法的优选实施方式。

该人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法所使用设备包括工业机器人分拣系统和人工操作系统，业机器人分拣系统包括传送带，溜槽，工业摄像头，摄像头支架，工业机器人，人工操作系统包括电脑主机，显示器，鼠标及键盘，机器人分拣系统软件。

传送带：多条普通的水平带式输送机，传送速度较慢(＜1m/s传送速度)，方便工人在屏幕前点击操作，具体皮带条数和带宽视建筑垃圾的处理量而定。轻质物被分拣出后也由普通的带式输送机运输至存储车间。

溜槽：普通的粗粒溜槽，上端设置进料口。

工业摄像头：工业摄像头的防护等级应达到IP66，主要考虑厂房内存有大量的粉尘，以及可能采取的喷淋降尘措施，与此同时，工业摄像头需加装刷子等机械装置，定期对摄像头表面进行清理。摄像头的照度应达到星光等级，即0.01Lux。摄像头的解析度应在480条以上。

工业机器人：工业机器人的选取可以是多样的，既可以是4轴或 6轴的机械臂，也可以是龙门机器人或坐标机器人。分拣方式可以是机械臂抓取，也可以使用气吹、格挡等功能。

处理器、显示器、鼠标及键盘：即为市场选用的常规电脑套件，电脑主机应为独立的服务器。

机器人分拣系统软件：该软件应由发明人与专业技术公司合作开发的程序应用，具备的功能包括：图像预处理功能，目标块、区域提取，物料形状识别计算、数据库等。

工业摄像头及工业机器人应设置在皮带机的上方，使用独立的支架，在皮带机合适的位置连接溜槽。工业摄像头及工业机器人通过网线或者光纤连接至操控室内的服务器。

该人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法包括如下步骤：

(1)装载机上料或破碎机产出的物料在带式输送机上摊开，以低速向下一生产环节运输；

(2)工业摄像头将实时画面传输至服务器端，工人通过显示器获取带式输送机上的物料情况；

(3)分拣系统软件对图像进行预处理，提取目标区域，识别物料外形；

(4)工人使用鼠标点选需要分选的轻质物，该物品则被系统定位，且向终端工业机器人传达分拣指令；

(5)工业机器人执行分拣指令，将目标轻质物分拣至溜槽，滑至下层带式运输机，运输至存储车间，整个操作过程完成；

(6)人工智能工业机器人可根据现场和技术要求的实际，按分拣有机轻质物的尺寸大小，有机轻质物分类、机器人抓取方式、机器人支柱的支撑方式等情况，设计不同类型分拣机器人。

该人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法利用人工肉眼识别锁定输送带上的有机轻质物，这是常规机器人的识别系统现今无法到达识别技能，卫生安全问题。

室内人工进行识别锁定传送操作过程的同时，也是示范教育机器人如何识别需要分拣的有机轻质物，这种每天每时的言传身教方式，从根本上克服了现行短暂而又零星的机器人教学方式。这样，没有识别能力的分拣机器人，通过不断持续的学习，日益累积的庞大数据库，逐步仿效人工进行识别锁定目标分拣物的能力也会大大增强，从而不断减少室内专项操作人员的数量。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及实施方式内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法，其特征在于，所述人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法所使用设备包括工业机器人分拣系统和人工操作系统，业机器人分拣系统包括传送带，溜槽，工业摄像头，摄像头支架，工业机器人，人工操作系统包括电脑主机，显示器，鼠标及键盘，机器人分拣系统软件；其中传送带安装在多条普通的水平带式输送机，溜槽为普通的粗粒溜槽，上端设置进料口，工业摄像头的防护等级应达到IP66，工业摄像头加装刷子等机械装置，摄像头的照度应达到星光等级，即0.01Lux，摄像头的解析度应在480条以上，机器人分拣系统软件具备的功能包括：图像预处理功能，目标块、区域提取，物料形状识别计算、数据库，工业摄像头及工业机器人应设置在皮带机的上方，使用独立的支架，在皮带机合适的位置连接溜槽，工业摄像头及工业机器人通过网线或者光纤连接至操控室内的服务器。

2.按照权利要求1所述的一种人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法，其特征在于：所述人工智能机器人分拣建筑垃圾中大尺寸有机轻质物的方法包括如下步骤：

(1)装载机上料或破碎机产出的物料在带式输送机上摊开，以低速向下一生产环节运输；

(2)工业摄像头将实时画面传输至服务器端，工人通过显示器获取带式输送机上的物料情况；

(3)分拣系统软件对图像进行预处理，提取目标区域，识别物料外形；

(4)工人使用鼠标点选需要分选的轻质物，该物品则被系统定位，且向终端工业机器人传达分拣指令；

(5)工业机器人执行分拣指令，将目标轻质物分拣至溜槽，滑至下层带式运输机，运输至存储车间，整个操作过程完成；

(6)人工智能工业机器人可根据现场和技术要求的实际，按分拣有机轻质物的尺寸大小，有机轻质物分类、机器人抓取方式、机器人支柱的支撑方式等情况，设计不同类型分拣机器人。