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你的机器人有多环保？以及其他尴尬问题
Deborah Lupton / 风景中的服务器 / 根据CC-BY 4.0许可 作者：Emmet Cole 机器人清洁河流、分类垃圾、监测生态系统并检查可再生能源基础设施。但即使是最环保的机器人也有环境足迹。如果机器人技术要走向绿色，
来源:RobohubDeborah Lupton/景观中的服务器/CC-BY 4.0许可
作者：Emmet Cole
机器人清洁河流和分类废物、监测生态系统、检查可再生能源基础设施。但即使是最环保的机器人也有环境足迹。
如果机器人技术要帮助建设一个更可持续的世界，机器人社区必须回答一些可能尴尬的问题，从这个问题开始：机器人本身有多可持续？
在整个生命周期中，从稀土矿物开采和制造到操作和报废，机器人对环境有影响。但直到现在，机器人社区一直缺乏专用工具来计算它。
由比利时布鲁塞尔自由大学的Bram Vanderborght领导的机器人生态标签项目，试图通过一个轻量级、基于网络的工具包来弥补这一差距，为机器人专家提供量化机器人可持续性的方法。
将机器人的核心技术分为材料、能源、传感器、处理器、执行器、设计和可回收性，机器人生态标签工具包然后根据五个指标评估每个部分：资源节约、生命周期延长、碳足迹、能源效率和循环性。这些数字在一个加权矩阵中结合，产生0-100的机器人生态评分。目前使用的权重不是固定的；那将是进一步研究和合作的目标之一。
某一领域得分低可能指向耗能的执行器、有限的维修性、难以回收的材料或缺乏报废规划。相比之下，更高的分数表明可持续性已在系统层面得到考虑。该项目的目标之一是使环境权衡在开发过程中尽早可见，以塑造可持续的机器人设计选择。
该项目还包括教育内容和社区功能，以便研究人员和开发人员可以比较方法、分享案例研究，并将广泛的可持续发展目标转化为改进的设计决策。对公司来说，生态标签可能成为获得竞争优势的一种方式，同时它也可以帮助买家做出更明智的决定。
机器人生态标签只是6月在ICRA展示的IEEE RAS可持续性资助项目之一。这些资助是IEEE RAS更广泛努力的关键组成部分，旨在使可持续性成为机器人研究、教育、设计和部署中更可见的部分。
你买的是比你需要的更多的机器人吗？
有时，可持续机器人始于更好的购买决策。这包括避免过度规格化，即购买比实际需要更大或更强大的机器人。
将机器人与预期工作量匹配可以减少未使用的容量，避免不必要的材料使用，并在机器人的生命周期中减少浪费的能源。
这一原则支撑着由Antun Skuric领导的IEEE RAS资助团队的工作，该团队开发了一个用于评估协作机器人可持续性的开源平台。
要使用它，你定义所需的工作空间、有效载荷和轨迹，平台识别满足你应用要求的最小质量机器人。
该应用具有互动工具，使用户能够可视化和点动机器人、检查任务相关变量和要求、查看可达空间，并观察重要机器人配置。这使得可以根据特定任务条件和要求计算机器人性能。
机器人真的能帮助社区克服能源贫困吗？
能源贫困和太阳能利用效率低下是尼日利亚的主要挑战，那里有超过9000万人缺乏可靠的电力接入。
由尼日利亚明纳联邦科技大学学生Umar Adetola Abdulganiyy领导的SolarPeer 360项目，通过机器人太阳能跟踪、AI辅助优化和点对点能源分配的结合来应对这一挑战。
及时提醒机器人可以直接支持可持续性目标，SolarPeer解决了两个关联问题——低效的小型太阳能装置和缺乏透明、负担得起的机制来在家庭和小型企业之间共享剩余可再生能源。
据团队称，SolarPeer 360建立在可持续性逻辑上，即“更高效捕获的能源可以更公平地共享，更透明共享的能源可以创造当地经济价值，同时减少浪费和化石燃料依赖。”
SolarPeer通过跟踪连接智能太阳能捕获，通过嵌入式电子控制和管理分配，通过数据、界面和AI指导优化行为。
早期结果显示了有意义的收益：团队报告在跟踪与固定太阳能比较中平均功率提高了60.3%，测量平均功率从3.83瓦上升到6.14瓦。同时，AI指导的能源咨询和优化在测试环境中减少了约25%的能源浪费。
在实验室之外，团队部署了五个社区微型系统，并举办了一场太阳能培训和赋权工作坊，惠及超过500名学生。
Caretta能工作得更快吗？
机器人领域的可持续性不仅是技术挑战。对下一代工程师、研究人员、教师和用户来说，也是文化和教育挑战。
这是Mustafa Kemal Ambar领导的“Caretta”项目背后的部分原因，该项目将机器人和可持续性教育带到塞浦路斯岛上8至16岁的学生。
受到Caretta海龟的启发，该项目产生了一个功能机器人原型，旨在减少沿海污染。举办了两次成功的海岸清洁活动，超过30名学生通过研讨会和实践学习参与其中。
将海滩既作为测试场地又作为教室，学生们看到了工程如何与当地环境问题和社区需求联系起来。
在一次实地练习中，一名学生指着水边的塑料碎片观察到：“如果Caretta工作得更快，也许海龟不再会吃这些了。”
机器人社区能更快地将可持续性纳入其基础和实践吗？IEEE RAS可持续性资助项目的早期结果表明工作已经开始。
想了解更多吗？
RAS大学现在有一门新的免费课程“可持续机器人”，你可以在这里了解更多。
你也可以关注可持续性和气候变化委员会的活动，包括即将到来的资助申请。
本文最初发表于IEEE RAS。
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IEEE机器人与自动化学会致力于推进机器人和自动化领域的创新、教育以及基础和应用研究