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AI機械人 自動收集水上垃圾

【明報專訊】水上垃圾問題很棘手,因它們隨處漂浮,收集成本非常高;若不處理,又會影響水質,甚至進入海洋生物食物鏈,最終危害人類健康。有本地初創公司研發出專門收集水面垃圾機械人,自動運作及具備可辨識垃圾的人工智能電腦視覺,兼由太陽能驅動,更可多部協同工作。

明報記者 薛偉傑

Open Ocean Engineering共同創辦人Sidhant Gupta表示,去年5月他們在香港大學何耀棣體驗學習中心資助下,到印尼峇里島參加體驗學習計劃時,了解到海洋垃圾問題嚴重。他們和沙灘小店東主交流,店主避免垃圾累積影響環境,拖累生意,只好充當義工,每日早上花兩小時清理沙灘及水上垃圾,其中清理水上垃圾困難,因為它們會隨水流漂浮。

Gupta表示,現時各地收集海面或河流垃圾,普遍是在船前方安裝金屬網,然後不斷巡航,將垃圾裝入金屬網內。這種方法收集成本極高,首先,船頭金屬網和垃圾收集船體積不成比例,船艙空間全是浪費;其次,每艘船一般3人當值,工資成本不低;第三,巡航需要消耗很多柴油,增加空氣污染問題。他曾經看過數據,估計以這種方法收集1公斤水上垃圾,成本3至10美元。

特定範圍自動巡航回航充電

他們構思利用多部機械人自動化收集水上垃圾,以太陽能提供機械人動力,並將這款機械人稱為Clearbot。當時,他們逗留峇里島兩星期,造出Clearbot第一個原型,包括鏡頭、遙控器、鋰電池、太陽能充電板等。第一個原型未有衛星定位(GPS),也未具備人工智能電腦視覺(可辨認垃圾)、設定清潔區域、自動巡航清潔、自動回航等功能,這些功能,都是他們這一年多逐步添加,現時Clearbot原型已是第四代至第五代。

現時Clearbot有3種運作模式,第一種是人手遙控模式,遙控者和Clearbot距離限於1公里以內;第二種和第三種都是自動巡航模式,利用電腦預先設定Clearbot在某個範圍內自動巡航,用戶毋須在Clearbot附近;分別是一種使用人工智能的電腦視覺辨認水上垃圾,當看到附近水面有垃圾漂浮時,Clearbot會駛過去收集,適合在垃圾密度低或面積較大的水域使用;另一種是不純粹將Clearbot設定自動以鋸齒形巡航,適合在垃圾密度高或面積較小的水域使用。

此外,當Clearbot電力消耗得差不多時,就會自動回航,回到岸邊太陽能充電站。Clearbot配備有一片太陽能光伏板,以確保在低電力狀態下,仍然能夠回到岸邊太陽能充電站。

網民上載垃圾相片訓練AI

不過,水上垃圾有很多種類和形態,Gupta表示,Clearbot整體準確率大約是90%,如果辨認膠樽,準確率有95%,辨認膠杯、鋁罐等準確率也較高。整體準確率被拉低,是因為他們手上垃圾種類相片較少,未夠訓練人工智能軟件至完全成熟。因此,公司在網頁開設一欄(clearbot.dev/upload),希望網民上載「貢獻」各種垃圾的相片和說明,以便用來進一步訓練其人工智能軟件。不過,他強調,已試驗過多次,其人工智能軟件不會將魚類和垃圾混淆。

Clearbot原型成本約2000美元

為了節省研發費用,Clearbot最初幾個原型都造得比較細小,下一個原型將會比現時略大,它配備的鋰電池容量會增至650Wh,充電一次約需4小時,之後可以連續運作約8小時,清潔1至3平方公里水面。約3個月後,公司就會將下一個原型付運給印尼政府,在兩條河道上試用。該原型成本約2000美元,太陽能充電站成本約500美元。為取得實際試用評價和數據,公司暫時不急於牟利,只向印尼政府收回成本。

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