CIENTÍFICOS DESARROLLAN ROBOT PARA RECICLAR VIEJOS SMARTPHONES

Maddie Stone | theverge com

En 2016, Apple anunció que había desarrollado un robot de reciclaje, llamado Liam, que podía deconstruir un iPhone en 11 segundos Seis años y varias generaciones de máquinas después, Apple aún no revela cuántos iPhones han reciclado sus robots para piezas

Pero el impacto potencial de los robots artificialmente inteligentes en el reciclaje de desechos electrónicos en general pronto podría quedar claro, gracias a un nuevo proyecto de investigación que busca desarrollar herramientas impulsadas por IA que permitan a un reciclador robótico recolectar partes de muchos modelos diferentes de teléfonos Si dicha tecnología se puede comercializar, los investigadores tienen la esperanza de que podría mejorar enormemente el reciclaje de teléfonos inteligentes y otros dispositivos electrónicos pequeños y portátiles.

Si bien los recicladores de desechos electrónicos de hoy en día manejan principalmente dispositivos heredados más grandes, como televisores CRT, una cantidad cada vez mayor de dispositivos electrónicos más pequeños, como teléfonos inteligentes y tabletas, han comenzado a llegar a sus instalaciones. Esto crea nuevos desafíos, ya que estos dispositivos a menudo son difíciles de desarmar y requieren mucho tiempo. En lugar de rescatar componentes potencialmente valiosos como la placa base, los recicladores suelen quitar la batería y triturar el resto

Los materiales preciosos se pierden en el proceso, y toda la energía que se invirtió en la fabricación de componentes debe gastarse nuevamente para crear otros nuevos

Durante varios años, los científicos han estado explorando si los robots artificialmente inteligentes podrían optimizar el proceso de reciclaje, haciendo que la recuperación y reutilización de piezas de productos electrónicos de consumo muertos sea más económica. En diciembre, la idea recibió un impulso de alto nivel cuando el Departamento de Energía de EE UU otorgó una subvención de $445,000 a investigadores del Laboratorio Nacional de Idaho, la Universidad de Buffalo, la Universidad Estatal de Iowa y el reciclador de desechos electrónicos Sunnking para desarrollar un software que permita a los robots identifique automáticamente diferentes tipos de teléfonos inteligentes en una línea de reciclaje, retire las baterías y recolecte varios componentes de alto valor Al final del proyecto de investigación de dos años, el equipo espera probar en el campo una versión temprana de su tecnología en una de las instalaciones de Sunnking, después de lo cual puede buscar fondos adicionales para comercializar recicladores robóticos de teléfonos inteligentes

Amanda LaGrange, directora general de St. El reciclador de desechos electrónicos TechDump, con sede en Paul, dice que el trabajo que están haciendo estos investigadores es fundamental para mejorar la sostenibilidad de los productos electrónicos de consumo, que contienen metales y minerales valiosos que los procesos de reciclaje de crudo de hoy en día no recuperan. “Encontrar formas, como lo hacen estos científicos con los robots, de tratar de recuperar metales de tierras raras es muy importante”, dice LaGrange a The Verge. “Además, mi yo hastiado no está convencido de que se pueda hacer a escala en este momento”

Paralelamente, los investigadores de la Universidad de Buffalo y la Universidad Estatal de Iowa identificarán componentes de mayor valor, como placas de circuitos, cámaras e imanes, que se pueden quitar de los teléfonos muertos usando los mismos robots y encontrarán o desarrollarán hardware para hacer una cirugía de teléfono inteligente real.

De hecho, aplicar la robótica y la inteligencia artificial al reciclaje de desechos electrónicos es una idea bastante nueva, y no hay muchos ejemplos prácticos de su funcionamiento. El ejemplo más conocido es la muy publicitada línea de robots de reciclaje de Apple, pero solo unas pocas versiones de estos robots están disponibles, solo funcionan en iPhones, y su impacto en los desechos electrónicos generales de Apple sigue siendo turbio en el mejor de los casos Todavía no se ha comercializado una versión polivalente que podría instalarse en una instalación de desechos electrónicos que procese docenas de modelos diferentes de teléfonos inteligentes. El nuevo proyecto de investigación tiene como objetivo mostrar que un robot de este tipo es, al menos, posible de desarrollar.

Varios equipos de investigación tomarán la iniciativa en diferentes capacidades de reciclaje robótico. Los investigadores del INL se centrarán en desarrollar métodos para extraer las baterías de los teléfonos inteligentes mediante un brazo robótico.

Los robots no solo necesitan un buen hardware, sino un software que les permita reconocer rápidamente diferentes tipos de teléfonos y buscar su anatomía interna Para esta parte del proyecto, los investigadores de la Universidad Estatal de Iowa y Sunnking desarrollarán una base de datos que incluye imágenes 2D y datos de escaneo 3D en varias marcas y modelos de teléfonos inteligentes. Usando un enfoque de aprendizaje automático, esa base de datos entrenará al software guiando a los robots para localizar la batería del teléfono y los componentes de alto valor y extraerlos

“Vamos a entrenar ese sistema para mirar teléfonos y decir: 'Este es un iPhone, este es un Samsung modelo XYZ', luego ir a una base de datos y decir: 'Aquí es donde vamos a cortar la batería. afuera'”, dice Neal Yancey de INL, el investigador principal del proyecto

Eventualmente, los investigadores esperan tener un robot de extracción de teléfonos inteligentes que se pueda conectar a las operaciones de reciclaje de desechos electrónicos existentes. Sunnking, que proporcionará 100 muestras de cinco modelos de teléfonos diferentes para que los investigadores experimenten, será el primero en probar ese sistema hacia el final de la ventana de dos años del proyecto

Al mismo tiempo, los investigadores del INL analizarán la economía de todo el proceso de desmontaje robótico para determinar si realmente reduce los costos de reciclaje El objetivo del equipo es mejorar la recuperación de materiales en al menos un 10 por ciento y la economía del reciclaje en al menos un 15 por ciento en comparación con las operaciones de reciclaje estándar actuales.

Incluso esos objetivos aparentemente modestos pueden ser difíciles de lograr. Agregar brazos robóticos especializados a las operaciones de desechos electrónicos donde los teléfonos actualmente se desarman a mano requerirá una inversión inicial potencialmente considerable (El costo de los brazos robóticos puede variar ampliamente, pero la popular serie UR5 se vende por más de $35,000 cada uno) Y dado que la mayoría de los robots actuales están diseñados para tareas simples y repetitivas en lugar del trabajo de precisión de quitar partes diminutas del teléfono, desarrollar un robot que puede estar a la altura de sus homólogos humanos en términos de velocidad y precisión de desmontaje no es poca cosa, dice Minghui Zheng, especialista en robótica de la Universidad de Buffalo y co-investigador principal del proyecto

“Hay muchas limitaciones de los robots”, dice Zheng. Las tareas básicas, como usar pinzas robóticas para extraer componentes pequeños, podrían ser "muy desafiantes", dice.

El desarrollo de herramientas de software basadas en IA que puedan filtrar la compleja mezcla de dispositivos muertos en un flujo de desechos electrónicos y clasificarlos con precisión también podría resultar un desafío, aunque existen herramientas similares para clasificar desechos sólidos como el plástico Otros grupos también están intentando desarrollar métodos de clasificación de desechos electrónicos basados en IA, incluido el Laboratorio de Biorobótica de la Universidad Carnegie Mellon, que recientemente trabajó con Apple en uno de esos proyectos.

Incluso si la investigación inicial es prometedora, se necesitará más trabajo antes de que los robots impulsados por IA sean una solución práctica para manejar las 150 000 toneladas estimadas de desechos electrónicos de consumo portátiles que los estadounidenses producen cada año (una cifra que incluye no solo teléfonos inteligentes, sino también tabletas y dispositivos portátiles como Apple Mirar). Con el proyecto inicial centrado en solo cinco de los cientos de teléfonos inteligentes que existen, la tecnología deberá desarrollarse aún más para que sea práctica para la mayoría de los recicladores Para procesar grandes volúmenes de teléfonos inteligentes en un entorno industrial, el sistema también deberá ampliarse

Los cambios en el diseño del producto podrían crear otra barrera para el reciclaje robótico A medida que las empresas modifican sus dispositivos año tras año, los robots de reciclaje deberán mantenerse actualizados con hardware y software capaces de manejar los últimos modelos Un reciclador de desechos electrónicos que esté considerando invertir en dicha tecnología podría preocuparse razonablemente de que, en 10 años, los nuevos diseños de teléfonos hayan dejado obsoletos a los robots

Por eso es tan importante que la reciclabilidad se incorpore al diseño del producto, dice Sara Behdad, investigadora de electrónica sostenible de la Universidad de Florida que no está involucrada en el nuevo proyecto de investigación. Si bien Behdad dice que un mayor uso de robots podría mejorar “mucho” el reciclaje de desechos electrónicos, cree que muchos de los problemas que afectan a los recicladores en la actualidad, desde baterías pegadas hasta tornillos patentados, deben abordarse a través del diseño para estándares de desmontaje.

Tal enfoque significaría "menos incertidumbre" para los recicladores en el futuro, dice Behdad. Y desarmar los teléfonos estaría "mucho más dentro de las capacidades de los robots"