Robot in prima linea nel riciclaggio dei rifiuti elettronici
La crescente sfida dei rifiuti elettronici ha originato un’urgente necessità di disporre di soluzioni di riciclaggio innovative. Il progetto ReconCycle, finanziato dall’UE, ha sviluppato una cella di lavoro robotizzata all’avanguardia che combina hardware modulare, robotica morbida e intelligenza artificiale allo scopo di semplificare il disassemblaggio dei rifiuti elettronici.
Rivoluzionare il riciclaggio dei rifiuti elettronici
Il riciclaggio dei rifiuti elettronici è notoriamente complesso a causa dei diversi stati di danneggiamento dei dispositivi interessati, nonché della varietà dei loro modelli. «L’approccio di riconfigurazione autonoma sviluppato da ReconCycle affronta queste complessità integrando hardware modulare, software basato sull’intelligenza artificiale (IA) e tecniche di manipolazione adattiva», spiega Aleš Ude, il coordinatore del progetto. Il sistema impiega moduli standardizzati che possono essere riconfigurati per diverse categorie di dispositivi nell’ambito di un processo inizialmente guidato dagli ingegneri, mentre l’IA si adatta autonomamente alle variazioni all’interno di ciascuna categoria. «Sfruttando avanzati modelli di visione linguistica e di visione artificiale, la cella di lavoro robotizzata prevede le azioni ottimali da effettuare e garantisce una manipolazione sicura di componenti fragili e rigidi», sottolinea Ude. Questa capacità di riconfigurazione autonoma rende il sistema di ReconCycle particolarmente efficace nell’affrontare le sfide legate al riciclaggio di diversi modelli dello stesso tipo di dispositivo. Ad esempio, i componenti elettronici, come i ripartitori dei costi di riscaldamento, richiedono processi di disassemblaggio su misura a causa delle loro diverse progettazioni e condizioni. Gli strumenti flessibili concepiti da ReconCycle si adattano perfettamente a queste esigenze, riducendo al minimo i tempi di inattività e la complessità operativa associata.
Abilitare progressi nella robotica per il riciclaggio
Il progetto ha compiuto passi da gigante nei campi dell’hardware modulare e della robotica morbida, dando vita a diverse innovazioni tra le quali le principali sono la qb SoftHand 2 e la VSG (Variable Stiffness Gripper, ovvero pinza a rigidità variabile). «La qb SoftHand 2 è dotata di un sistema a tre tendini riprogettato per garantire movimenti precisi, come puntare l’indice o realizzare una presa a pizzico», osserva Ude. Questi strumenti consentono di effettuare un disassemblaggio efficiente e non distruttivo, il che è fondamentale per il recupero di materiali preziosi. Inoltre, la VSG combina il rilevamento tattile con il controllo adattivo della rigidità, assicurando una manipolazione sicura dei componenti senza danneggiarli; per di più, la sua progettazione modulare consente di cambiare rapidamente gli strumenti, migliorando la versatilità. Si tratta di progressi che rappresentano un significativo passo in avanti nel settore della robotica morbida, aprendo nuove possibilità per i processi di riciclaggio automatizzati.
Migliorare l’efficienza attraverso una previsione di azioni basata sull’IA
Il fulcro dell’efficienza di ReconCycle è costituito dall’innovativo modulo chiamato Action Predictor (predittore delle azioni), che «migliora l’adattabilità del disassemblaggio robotico mediante l’impiego di modelli di visione linguistica di grandi dimensioni combinati con grafi di relazione e un approccio di generazione aumentata dal recupero», osserva Ude. Inoltre, prevede le successive fasi di disassemblaggio con un’elevata precisione. Riducendo il ricorso al lavoro manuale, il sistema permette di ridurre i costi operativi e di migliorare la sicurezza dei lavoratori, il che risulta particolarmente importante nel riciclaggio dei rifiuti elettronici, ambito nel quale i materiali pericolosi comportano rischi di significativa entità.
Impatto a livello ambientale e socioeconomico
I progressi compiuti da ReconCycle contribuiscono alla realizzazione di un’economia circolare sostenibile aumentando i tassi di recupero dei materiali e riducendo i costi di manodopera. Il sistema automatizzato aumenta l’efficienza del riciclaggio e garantisce flussi di lavoro più sicuri, in quanto i robot altamente conformi sono in grado di collaborare con gli esseri umani per completare attività complesse. Ad oggi sono stati pubblicati 31 articoli scientifici che mettono in evidenza i contributi apportati dal progetto al progresso nei campi della robotica e delle tecnologie di riciclaggio. Le dimostrazioni industriali, come la competizione Robothon e la presentazione della qb SoftHand 2 presso l’ICRA 2022, presentano le applicazioni pratiche del progetto. Queste collaborazioni sottolineano l’importanza rivestita dalla sostenibilità e promuovono l’innovazione nella comunità robotica. Al di là dei risultati tecnici, il progetto esercita significative implicazioni a livello socioeconomico. Automatizzando compiti ripetitivi e pericolosi, ReconCycle crea ambienti di lavoro più sicuri e riduce il ricorso alla manodopera esterna nei paesi in via di sviluppo, il che risulta in linea con gli sforzi globali compiuti al fine di rendere il riciclaggio dei rifiuti elettronici sostenibile e maggiormente coerente con i principi etici.
Indirizzare le future tecnologie di riciclaggio
Il progetto ReconCycle segna un significativo passo in avanti nell’automazione del riciclaggio. Affrontando le complessità associate al disassemblaggio dei rifiuti elettronici, le sue soluzioni innovative pongono le basi per la realizzazione di sistemi di riciclaggio più efficienti, adattabili e rispettosi dell’ambiente.
Parole chiave
ReconCycle, riciclaggio dei rifiuti elettronici, robotica morbida, cella di lavoro robotizzata, rifiuti elettronici, economia circolare, automazione del riciclaggio
