为了持续可持续地发展机器人，行业应为拆解、回收和重建机器人系统做好准备。
Robotnews消息，机器人制造的物体无处不在。如果你今天使用过汽车、家用电器或智能手机，你就使用了一个至少部分由机器人制造的物体。制造商希望以更低成本生产（消费者也希望消费）的产品越多，工业机器人的需求就越大。
根据国际机器人联合会的数据，全球有超过400万台工业机器人在使用。研究人员预测，随着制造业的快速增长，到2030年，这一数字将超过1600万辆。但当它们开始损坏时会发生什么？德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）研究人员设计的一种新系统能够预测损坏产品的缺陷，并在保护贵重部件免受损坏的同时进行拆解。为了持续可持续地发展机器人，行业应为拆解、回收和重建机器人系统做好准备。
该系统由预测算法组成，用于猜测产品如何破损，同时配备机器人操作器实际拆解破损产品。在流程的每个阶段，系统都会检查结果是否与预测一致，并在必要时更新方法。例如，在下面的视频中，系统首先会拧开一个坏掉的部件。为了模拟卡住的螺丝，研究人员会更换螺丝。当系统发现螺丝仍然在位时，会切换到铣削材料以移除该部件。
系统设计者之一Jan Baumgärtner表示，用新零件打造产品很容易。每个步骤都清晰勾勒，没有预期的偏差。但拆解坏掉的东西很难预测。“我们可以想象出一百种可能出错的方式。”如果你在不知道怎么断的情况下开始拆东西，找到问题时可能需要撤销部分工作。比如，如果你要拧开100颗固定两个零件的螺丝，但最后一颗螺丝卡住了，你就浪费时间去拧所有螺丝，而你本该用别的方法来拆零件。
如何拆解产品
KIT 的机器人拆解系统依赖于损坏产品和每个零件的 CAD 模型，因此能看到零件应如何表现，并判断是否有异常。它还使用数学模型预测断裂部件造成的损坏情况。
当你给系统一个坏掉的设备和一个CAD模型时，它首先会猜测坏掉设备的每个部分应该如何移动。每个部件可以移动的轴称为自由度（例如，螺丝应该旋转，但不能左右移动）。反汇编器会轻推每个部件，看看它们是否按预期移动。根据零件实际运动情况，它会用数学模型预测零件出了什么问题：腐蚀的零件可能移动得比预期的要小，松动的螺丝可能移动更多，变形零件的自由度可能与预期不同。
在拆解开始时，系统会制定一个计划。它会猜测被拆解的设备可能出了什么问题，然后根据观察拆解的每一块零件来调整猜测。比如，如果零件里有螺丝松动，从断裂部件的初始照片很难猜出来。但当系统移动螺丝时，它会发现螺丝的移动方式比螺丝正常移动的还要多，拆解设备时会考虑那颗松动的螺丝。你还可以告诉拆解系统哪些部件最需要完整回收，系统可以调整策略以保护这些特定部件。
自动化循环经济
鲍姆加特纳设计机器人拆解机的动机是帮助实现循环经济，修复旧设备而非丢弃，减少浪费。
鲍姆加特纳设想将这套由几只机械臂组成的系统扩展为拥有多个配备不同工具的机器人拆解臂。这些机械臂将专注于拆解过程的不同环节，使整个工厂能够使用不同的机械肢体来拆解各种产品。想象一家工业机器人工厂，专门制造汽车，但专门拆解汽车。或者用他自己的话说，“就像一个拥有100只手臂的巨型机器人”。
最终，如果这个系统按预期运作，它将成为一个完全自动化的方式，从系统中提取损坏部件，更换并重建设备。那样循环经济才会真正闪耀，人们会更换旧设备的坏零件，而不是一直买新设备。“这就是为什么我们需要考虑攀爬它，”他说。“因为这意味着它变得非常便宜，修理这个[电子设备]比生产它更便宜。这就是目标。”
该研究成果于2026年维也纳IEEE国际机器人与自动化会议（ICRA）上发表。
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