AI, CV e Spettroscopia per la Gestione dei rifiuti – Parte 2

Automatizzare la raccolta differenziata: dalla teoria alla pratica con la meccatronica

Nel precedente articolo ci eravamo lasciati con uno schema realistico della logica applicativa per la suddivisione automatizzata dei rifiuti. Ora è arrivato il momento di iniziare a capire concretamente come questo sistema possa diventare automatizzato. Entriamo quindi nell’affascinante mondo della meccatronica e della robotica.

Per risparmiare tempo nella divisione manuale dei rifiuti, immagino per prima cosa un contenitore in cui poter gettare liberamente i vari scarti. Da qui, ogni rifiuto dovrà essere trasferito automaticamente nella camera dove avverrà l’analisi mediante spettroscopia Raman.

Le soluzioni per trasportare i rifiuti possono essere diverse e qui si apre una scelta cruciale per il progetto: vogliamo puntare su un compromesso pratico o desideriamo poter gestire ogni singolo tipo di rifiuto con precisione assoluta? Se scegliamo la strada più semplice e accettiamo dei compromessi, ad esempio limitandoci a contenitori rigidi come cartoni e bottiglie, potrebbe bastare solamente un nastro trasportatore dotato di palette.

Se invece optiamo per una soluzione più versatile, che ci permetta di identificare e gestire qualsiasi oggetto indipendentemente dalla sua forma o dimensione, allora sarà necessario implementare un braccio robotico dotato di visione artificiale, in grado di riconoscere e selezionare ciascun elemento prima di posizionarlo sul nastro trasportatore.

Per questo progetto, anche al fine di creare un prodotto veramente eco-friendly, scegliamo proprio quest’ultima soluzione, decidendo però di escludere la gestione dell’umido, così da evitare ulteriori complicazioni tecniche come il lavaggio continuo del nastro trasportatore che richiederebbe anche l’accortezza di progettare l’elettronica con un indice di protezione da agenti atmosferici almeno IP65.

Meccanica del dispositivo

Immaginiamo di avere un secchio iniziale contenente diversi tipi di rifiuti. Un braccio robotico, equipaggiato con una telecamera, analizza visivamente i rifiuti, li identifica, li afferra e li colloca su un nastro trasportatore. Questo nastro trasporta ciascun oggetto all’interno di una camera oscura dove è posizionato il nostro spettroscopio Raman. Lo spettroscopio identifica il materiale e, in base al risultato ottenuto, attiva un selettore di percorso: la plastica finirà nel mastello della plastica, il vetro e il metallo nel rispettivo contenitore e la carta nel mastello dedicato alla carta.

Una breve nota personale

Quando ho iniziato a descrivere questo progetto, sembrava relativamente semplice e lineare. Tuttavia dopo un’attenta riflessione, si è rivelato tutt’altro che banale. È affascinante notare come un compito che nella vita quotidiana appare così immediato e semplice, richieda invece una combinazione complessa di conoscenze tecniche.

In questo percorso capiremo insieme come gestire queste sfide e trasformare un’idea iniziale in un prodotto finale realmente funzionante e utile, open-source e che tutti possono autonomamente costruire a patto di avere i macchinari necessari alla creazione delle parti che serviranno a dar vita al prodotto.

Nel prossimo articolo tratteremo la progettazione e la stampa 3D dei vari componenti che andranno a comporre il nostro elemento di trasporto.

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