banner.jpg)
也許你看過這樣的視頻：一個(gè)水上機(jī)器人在海洋或河流中吞噬大量漂浮的垃圾。它們令人印象深刻。其目標(biāo)也是如此——清理世界水域中的垃圾。
2019 年，據(jù)估計(jì)海洋中有 5.25 萬億件塑料垃圾，重量超過 26.8 萬噸（https://ieeeoes.org/oes-beacon/june-2019-beacon/plastics-a-threat-to-our-oceans/）。但如今，塑料并非堵塞海洋和河流的唯一物質(zhì)。考慮到所有物質(zhì)的話，近期的預(yù)測表明，海洋中漂浮的垃圾可能超過 171 萬億件。
海洋中的小垃圾碎片可能會被海洋動物吞食。如果它們留在動物體內(nèi)，就可能成為感染源，或者隨著小動物被大動物吞食而在食物鏈中進(jìn)一步傳播。較大的海洋垃圾碎片可能會影響航運(yùn)——每年大約有 1 萬個(gè)海運(yùn)集裝箱墜入大海。
機(jī)器人可以幫助識別這些垃圾，甚至將其從海洋中清除，但機(jī)器人也有局限性。
垃圾清理水上機(jī)器人（aquabots）的部署受到限制，主要是由于缺乏資金，但有幾個(gè)著名的例子。首先是水母機(jī)器人（Jellyfishbot），IEEE Spectrum 刊物中稱其為“河流版的 Roomba（掃地機(jī)器人，https://spectrum.ieee.org/roomba）”。一些地方政府，如加利福尼亞州的長灘，就在使用它們。
另一個(gè)例子是由荷蘭非營利組織 The Ocean Cleanup 開發(fā)的河流攔截器（River Interceptor，https://theoceancleanup.com/rivers/）。它固定在河流之中。當(dāng)垃圾順流而下時(shí)，會沿著一個(gè)漂浮的圍柵被引導(dǎo)至這個(gè)太陽能驅(qū)動機(jī)器人的“嘴”部，然后通過傳送帶從水中被清除。
這些機(jī)器人在清理河流垃圾方面發(fā)揮了重要作用，因?yàn)榇蟛糠趾Ｑ罄峭ㄟ^河流流入海洋的。
水上機(jī)器人（aquabots）的開發(fā)也面臨一些挑戰(zhàn)。一方面，并非所有垃圾都漂浮在水面上。有些沉到水底，有些則在水面下漂浮。而在水面作業(yè)的機(jī)器人無法觸及它們。
另一個(gè)挑戰(zhàn)是：水下的能見度可能有限。在水面下作業(yè)的機(jī)器人可能難以識別海洋垃圾。因此，大多數(shù)水下垃圾清理機(jī)器人的原型都依賴人類操作員來識別垃圾。然而，目前針對基于人工智能（AI）的自動垃圾識別方法有大量的研究。IEEE Access 上的這篇文章對該領(lǐng)域的研究進(jìn)行了綜述，并展示了一種提高準(zhǔn)確性的新方法（https://ieeexplore.ieee.org/document/10643453）。
IEEE 高級會員王剛表示：“大多數(shù)海洋垃圾機(jī)器人項(xiàng)目都是試點(diǎn)項(xiàng)目。我們需要梳理海洋垃圾的一些核心問題，以解決大規(guī)模清理的難題。大多數(shù)項(xiàng)目針對的是水面垃圾，而這只是垃圾的一部分。大多數(shù)垃圾可能在水下，比如漁網(wǎng)�！�
IEEE 會員 Paulo Drews 指出，機(jī)器人造價(jià)昂貴。它們需要維護(hù)，還需要操作員
