Les 5 niveaux de robotique durable

Si vous regardez le Objectifs de développement durable de l’ONUIl est clair que les robots ont un rôle énorme à jouer dans l’avancement des ODD. Cependant le champ de Robotique durableS est plus que la zone d’application. Pour chaque application que la robotique peut améliorer la durabilité, vous devez également répondre à la question – quels sont les coûts ou avantages supplémentaires tout au long de la chaîne d’approvisionnement. Quelles sont les «externalités» ou les coûts / avantages supplémentaires de l’utilisation de robots pour résoudre le problème. L’utilisation de la robotique apporte-t-elle une diminution ou une augmentation de:

• Coût d’électricité
• Coûts de production
• coûts de main-d’œuvre
• Coûts de la chaîne d’approvisionnement
• kilométrage de la chaîne d’approvisionnement
• consommation de matières premières
• et choix de matières premières

La résolution de nos défis mondiaux économiques et environnementaux ne devrait pas impliquer d’ajouter aux problèmes existants ou d’en créer de nouveaux. Il est donc important que nous regardions au-delà des moyens de premier ordre dans lesquels la robotique peut résoudre les objectifs mondiaux de développement durable et aborder tous les niveaux auxquels la robotique peut avoir un impact.

Ici, je propose 5 niveaux de durabilité pour encadrer la discussion, tout comme les 5 niveaux d’autonomie ont contribué à définir les étapes de la mobilité autonome.

Niveau 1: robots pour le recyclage existant

Niveau 1 du robotique durableS rend simplement les processus existants de la durabilité plus efficaces, abordables et déployables. Améliorer le recyclage. Les entreprises qui sont d’excellents exemples sont: Robotique AMP, Recycleye, Machinex, Pellenc St, Greyparrot, Labs Everlast et Fanuc. Voici une vidéo explicative de Fanuc.

« En raison de l’IA, en raison des armes robotiques, nous avons vu des plantes récupérer 10, 20, 30% de plus que ce qu’ils ont fait auparavant », a déclaré JD Ambati, PDG d’Everestlabs. «Ils ont perdu des millions de dollars contre la décharge et, à cause de l’IA, ils ont pu identifier la valeur des pertes et déployer des armes robotiques pour le capturer.»

Quelques autres exemples de niveau 1 utilisent des robots pour mieux surveiller l’aquaculture ou les robots pour nettoyer ou installer des fermes solaires et des éoliennes. Si la technologie de la robotique améliore les pratiques de recyclage existantes, elle se situe au niveau 1 de la robotique durable.

Niveau 2: Robots permettant un nouveau recyclage

Niveau 2 de la robotique durable C’est là que la robotique permet de recycler les nouveaux matériaux et dans de nouveaux domaines d’application de l’industrie. Un excellent exemple de ceci est Machines urbainesqui récupére le bois des chantiers de construction et le transforme en matériaux utilisables, ce qui était trop difficile à faire à n’importe quelle échelle auparavant.

La construction utilisant des matériaux sur site et une impression en robotique 3D est un autre exemple, comme on le voit dans le défi de l’habitat de la NASA, parrainé par Chenille, Bechtel et Ventures en brique et en mortier.

Certains autres exemples sont l’océan ou le lac qui va à ordures collectant des robots comme le requin déchet Ran Marine, Nettoyage de la rivièreou Nettoyeurs séariauxune entreprise québécoise dont les robots ont été déployés dans le nettoyage en plastique des Grands Lacs, aidant à éliminer 74 000 pièces en plastique de quatre lacs depuis 2020.

Les nettoyeurs séariaux incombent à son bebot et son pixiedrone à utiliser comme outils de conciergerie pour les plages, les marinas et les terrains de golf, et le Bebot offre une grande pièce pour la marque d’entreprise. L’équipement a émergé de la mission du nettoyage en plastique des Grands Lacs (GLPC) nouvelles technologies contre la litière. Le programme utilise également d’autres appareils, notamment la Seabin, qui se trouve dans l’eau et suce les ordures, et le filtre Enviropod Littatrap pour les drains d’eaux pluviales.

S’il s’agit d’une toute nouvelle façon de pratiquer le recyclage avec la technologie robotique, alors c’est au niveau 2 de la robotique durable.

Niveau 3: Robots électrifiant tout

L’un des plus grands changements de durabilité rendus en place par la robotique est la transition du transport alimenté par le combustible fossile, des machines logistiques et agricoles dans BEV ou la technologie des véhicules électriques de batterie. En plus de réduire radicalement les émissions, l’utilisation croissante de véhicules électriques autonomes plus petits à travers le premier, le dernier mile et le milieu peut modifier le nombre total de déplacements effectués, ainsi que la réduction du besoin de gros véhicules qui sont partiellement chargés en prenant des trajets plus longs.

MK-V du Tracteur Monarch est le premier tracteur électrique au monde, et est «  facultatif du conducteur  », ce qui signifie qu’il peut être motivé ou fonctionner de manière autonome, offrant une plus grande flexibilité aux agriculteurs. Bien sûr, l’utilisation accrue de la vision par ordinateur et de l’IA dans tous les Agrobots augmente la durabilité, en permettant une précision ou une agriculture régénérative avec moins de besoin de solutions chimiques. Techniquement, ces améliorations de la pratique agricole sont le niveau 2 de la robotique durable.

Cependant, l’utilisation de robots agricoles entièrement autonomes de plus petite taille, tels que Meropie, Burro.ai, Frousser, Machines boueuses Et la petite entreprise de robots réduit également la taille et le compactage du sol associés aux machines agricoles, et permettent de tendre les petites fermes de bandes par machine. Il s’agit du niveau 3 de la robotique durable.

Niveau 4: Robots

Plus le niveau de durabilité est élevé, plus il est profond dans la conception et la construction réelles du système de robot. Passer à l’électricité à partir de combustibles fossiles est un petit pas. Le passage à des matériaux d’origine locale ou produits en est un autre. Le passage à des matériaux recyclables est une autre étape vers une robotique pleinement durable.

Ohmnilabs Utilisez l’impression 3D dans leur construction de robots, ce qui leur permet d’exporter des robots vers 47 pays, tout en fabriquant localement dans la Silicon Valley.

Pendant ce temps, les chercheurs de Cornell Wendy Ju et Ilan Mandel ont introduit l’expression «garbatrage» pour décrire l’opportunité de prototyper ou de construire des robots à l’aide de composants recyclés à partir d’autres électroniques grand public, comme ces hoverboards.

« Le temps est mûr pour une pratique comme les garbatrages, à la fois pour des raisons de durabilité et en considérant les pénuries d’approvisionnement mondiales et les questions commerciales internationales des dernières années », ont déclaré les chercheurs.

Ceci est un excellent exemple du niveau 4 de la robotique durable.

Niveau 5: Robots d’auto-alimentation / réparation

Les robots auto-alimentés ou auto-réparants ou auto-recyclage sont le niveau 5 de la robotique durable. Dans la recherche, il existe des solutions comme Millimobile: un robot autonome sans batterie capable de fonctionner sur l’énergie solaire et RF récoltée. Millimobile, développé à la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering, a la taille d’un sou et peut se diriger, ressentir son environnement et communiquer sans fil en utilisant l’énergie récoltée à partir d’ondes légères et radio.

Ce n’est pas seulement la recherche. Au cours des deux dernières années, un certain nombre de robots agricoles à énergie solaire sont entrés sur le marché. Sollinftec a un robot de pulvérisation solaire, comme cela a Ecorobotix et Aigenqui est également propulsé par le vent.

La robotique modulaire réduira notre gaspillage matériel et nos besoins énergétiques en rendant la robotique polyvalente, plutôt que de nécessiter plusieurs robots spécialisés. Pendant ce temps, les technologies d’auto-alimentation et d’auto-réparation permettront aux robots d’entrer dans de nombreuses zones auparavant inaccessibles, y compris hors planète, tout en supprimant notre dépendance à la grille. À mesure que les robots intègrent des matériaux d’auto-réparation, le cycle de vie du produit augmente. Il s’agit du niveau 5 de la robotique durable.

Et à l’avenir?

Alors que nous attendons l’avenir, voici quelques ressources pour transformer toute votre entreprise en une entreprise de robotique durable. Fabrication durable 101 de l’ITA, de l’administration du commerce international et du Boîte à outils de fabrication durable de l’OCDE.

Références

1. https://www.cnbc.com/2023/08/08/everestLabs-using-Robotic-arms-and-ai-to-t–make-recycling-more-efenicie.html
2. https://www.greenbiz.com/article/great-lekes-are-awash-plastic-can-robots-and-drones-help
3. https://www.economist.com/science-and-technology/2020/02/06/using-artificial-intelligence-agricultural-Robots-are-on-the-rise
4. https://www.wired.co.uk/article/farming-robots-small-robot-company-tracteurs
5. https://news.cornell.edu/stories/2023/09/garbatrage-spins-e-waste-prototyping-gold