La robótica con tacto optimizará la clasificación de residuos

El desarrollo sostenible parte de varios ejes, que incluyen el uso de energías renovables, la gestión del ciclo del agua o la economía circular. Este último enfoque busca minimizar la generación de residuos en busca del residuo cero. Para ello es esencial la implantación de políticas de reciclaje, pero uno de los escollos sigue siendo la clasificación de residuos. Al tratarse de materiales de diverso origen y composición, es preciso clasificarlos meticulosamente.

Esta tarea se lleva a cabo por medio de distintas técnicas, tales como la separación magnética, la flotación por medio de la inmersión en líquidos, procesos de descomposición o la separación manual. Por suerte, existen avances tecnológicos como la inteligencia artificial o la robótica que están facilitando las cosas en las plantas de reciclaje. El objetivo es que ninguno de los residuos que producimos acaben en un vertedero, sino que vivan una segunda vida convertidos en otros productos y materias primas.

Tipos de residuos urbanos más habituales

Para entender el reto al que se enfrentan este tipo plantas de reciclaje, conviene explicar primero la gran diversidad de residuos y las diversas características de los materiales. Aunque existen muchos tipos, incluyendo los residuos de construcción o los residuos peligrosos procedentes de la actividad industrial, a una planta de clasificación de residuos urbanos (RSU) llegan, fundamentalmente, residuos orgánicos e inorgánicos:

1. Residuos orgánicos. Se trata de residuos de origen biológico que pueden descomponerse naturalmente.

• Ejemplos: Restos de comida, cáscaras de frutas y verduras, posos de café, hojas o restos de jardinería, entre otros.

2. Residuos inorgánicos. En este caso son residuos que no se descomponen de forma natural y generalmente no son biodegradables.

• Ejemplos:
• Plásticos: Botellas, envases, bolsas.
• Metales: Latas, tapas, objetos de metal.
• Vidrio: Botellas, frascos, tarros.
• Papel y cartón: Periódicos, cajas, revistas.
• Textiles: Ropa, telas, fibras sintéticas.

Robótica aplicada a la clasificación de residuos

Curiosamente, en muchos casos, la manera más fiable de separar residuos es de forma manual, por medio de un operador humano. De ahí que los investigadores de la Universidad de Tsinghua hayan apostado por desarrollar un robot capaz de clasificar basura imitando el sentido del tacto humano.

Los humanos poseemos varios tipos de sensibilidad táctil, uno de los cuales es la sensación térmica. Esto nos permite sentir el viento, percibir el calor y el frío, y distinguir entre diferentes tipos de materiales, como la madera y el metal, debido a las distintas sensaciones térmicas que producen. Los investigadores han buscado imitar esta capacidad diseñando un método de detección táctil robótica que incorporara sensaciones térmicas para una detección de objetos más robusta y precisa. Además, han combinado este tipo de sensor con otros para maximizar la eficiencia del sistema.

De este modo, la nueva tecnología de clasificación de residuos utiliza un sensor en capas que detecta el material en la superficie, la sensibilidad a la presión en la parte inferior y cambios térmicos en la capa intermedia. Los desarrolladores han puesto a prueba su sistema con una serie de residuos comunes, tales como cartones, restos de pan, bolsas y botellas de plástico, mondaduras de naranja o medicamentos caducados.

Apoyado por un algoritmo de clasificación, el robot alcanza una precisión del 98.85% en la identificación y clasificación de los residuos. Todo ello abre la puerta al  desarrollo de soluciones eficientes y autónomas para el reciclaje que también beneficien a la salud humana, ya que el tratamiento de residuos expone a los operadores a sustancias químicas y biológicas peligrosas.

El robot combina varias innovaciones tecnológicas para replicar la complejidad del tacto humano, un avance que no solo mejora la clasificación de residuos, sino que también abre nuevas posibilidades en la robótica sensible al tacto. Así, tiene aplicaciones potenciales en otros campos tales como las prótesis inteligentes para personas con discapacidades en las manos a la hora de proporcionarles una herramienta avanzada para manipular objetos.

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Fuentes:

• Science Daily