Роботы против 60 млн тонн электронного мусора: роботизированная система с датчиками силы научилась разбирать электронику, не сломав

Объёмы электронных отходов (WEEE) продолжают расти, создавая серьёзные экологические и экономические проблемы. По оценкам экспертов, к 2025 году их количество превысит 60 миллионов тонн в год. Традиционные методы переработки, требующие ручной разборки устройств, остаются трудоёмкими и дорогостоящими. Решение предложили исследователи, разработавшие роботизированную систему для автоматизации одного из самых сложных этапов — откручивания винтов.

В основе системы лежит комбинация трёх ключевых компонентов: роботизированной руки Universal Robots UR10e, камеры технического зрения Intel RealSense D405 и специально сконструированного мехатронного шуруповёрта. Система технического зрения, обученная на нескольких моделях обнаружения объектов, идентифицирует четыре типа головок винтов (включая крестовые, шестигранные и шлицевые), что важно для корректного подбора инструмента.

Перед началом откручивания робот использует датчики силы для точного позиционирования наконечника шуруповёрта. Это позволяет избежать повреждений крепежа и корпуса устройства. Как отметили авторы разработки, именно сочетание выравнивания и адаптивного управления силой нажатия стало ключом к успешной автоматизации процесса.

Эффективность системы уже проверили на практике: в ходе испытаний робот успешно разобрал ховерборд, демонстрируя способность работать с реальными электронными устройствами. По словам исследователей, эта задача особенно сложна из-за разнообразия винтов и их расположения в труднодоступных местах.

Помимо утилизации WEEE, технология найдёт применение в других отраслях — от сборки электроники до ремонта промышленного оборудования. «Результаты нашего исследования универсальны и могут масштабироваться для любых операций, связанных с откручиванием», — подчеркнули разработчики.

Автоматизация разборки электроники не только ускорит переработку, но и повысит рентабельность за счёт извлечения редкоземельных металлов и других ценных компонентов. Следующим шагом станет интеграция подобных систем в линии полного цикла, где роботы будут выполнять все этапы — от сортировки до извлечения материалов. Это приближает индустрию к созданию замкнутого цикла производства, снижая зависимость от добычи ресурсов и сокращая объёмы отходов.

 Источник: Robotics and Computer-Integrated Manufacturing