Robotti oppi lajittelemaan jätteet, mutta ihastui ensiksi kenkiin

Suomalaisen ZenRoboticsin jätteenkäsittelyrobotteja on myyty jo neljälle mantereelle. Tekoälyn ansiosta asiakas voi opettaa robotin lajittelemaan jätteet halutulla tavalla. Toimivan laitteen kehittäminen kesti lähes kymmenen vuotta. Matkan varrella robottimalli piti vaihtaa ja opettaa tekoälylle, mikä on kenkä. Yle tutustui tekoälyn käyttöön robotiikassa, puheentunnistuksessa ja haittaohjelmien metsästyksessä.

tiede
Tuomas J. Lukka.
Tuomas J. Lukka on yksi ZenRoboticsin perustajista ja tekoälyn kehittäjistä. Tuntuu tosi siistiltä liikutella tekoälyn avulla oikeita asioita eikä vain bittejä, hän sanoo. Sini Järnström / Yle

Robotin koura liikkuu vinhaan tahtiin liukuhihnan päällä. Hihnalla rullaa betoninmurikoita, laudanpaloja ja epämääräistä romua. Kirkasvärinen pehmolelukin on eksynyt purkujätteen sekaan.

Näky on jotenkin hypnoottinen – robotti näyttää tietävän tarkalleen, miten tarttua eri kokoisiin ja -muotoisiin esineisiin ja heittää ne eri materiaaleille varattuihin laareihin – tunnista toiseen ja lähes virheettä.

– Robotiikan ja tekoälyn ansiosta pääsemme tällä laitoksella yli 85 prosentin hyödyntämisasteeseen. Rakennusjätteen osalta tähän ei pääse kukaan muu meidän lisäksemme, sanoo Suez Suomen ympäristö- ja yhdyskuntasuhdejohtaja Anu Oksanen.

Ennalta määrätyt käskyt eivät ohjaa robotin kouraa. Sen tekoäly tekee silmänräpäyksessä valtavan määrän päätelmiä ja toimii niiden perusteella.

Henkilökunta on näyttänyt koneelle esimerkkejä erilaisista jätejakeista. Näin robotti on oppinut, miltä vaikkapa lastulevyn palat voivat näyttää. Koneelle ei ole ongelma tehdä millisekunnissa päätelmiä jopa satojen eri ominaisuuksien perusteella.

Siksi kivet, puu, ja metalli sinkoavat lähes virheettä omiin laareihinsa, mutta pehmoleluun robotti ei tartu ollenkaan.

Robotti näytti ihastuneen kenkiin

Ehti kuitenkin kulua vuosia ennen kuin lajittelu alkoi sujua muuallakin kuin laboratorio-olosuhteissa.

Jäterobotti.
Zenroboticsin kehittämä robotti lajittelee rakennusjätettä Suez Suomen jätteenkäsittelylaitoksessa Helsingin Viikissä. Samanlaisia robotteja on myyty Japaniin, Yhdysvaltoihin, Ruotsiin, Sveitsiin ja Australiaan.Sini Järnström / Yle

– Vaikeinta oli saada robotti toimimaan tosielämässä. Korkean teknologian ympärille tarvitaan paljon aivan yksinkertaisia laitteita. Jos sitten jokin niistä ei toimi, niin koko homma ei toimi, sanoo Tuomas J. Lukka, yksi Zenroboticsin perustajista ja tekoälyn kehittäjistä.

Itse asiassa koko robotti piti hylätä ja rakentaa uusi tukevammista osista. Myös toimivan kouran kehittäminen oli vaikeaa, sillä samalla koneraajalla pitää pystyä pieniin ja isoihin, raskaisiin ja kevyisiin kappaleisiin. Sopivaa ei ollut tarjolla, joten yrityksen piti kehittää sekin itse.

Ylipäänsä teollisuusroboteista tutut, millintarkasti toimivat ratkaisut eivät tuntuneet sopivan jätteenkäsittelyyn. Tuotteita valmistavat robotit eivät esimerkiksi heittele asioita, mutta jätteenkäsittelyssä jätekappaleen heittäminen tekee lajittelusta nopeampaa. Heiton kehittäminen vaati sekin eräältä tutkijalta pitkän työrupeaman.

Myös tekoälyn terävoittämisessä oli omat haasteensa. Joskus lajittelussa tuli vastaan yllättäviä ongelmia.

– Eräänä kesänä robotti poimi jätteen seasta kengän joka kerta sellaisen nähdessään ja laittoi sen aina eri paikkaan. Kenkä muistutti tekoälylle tuttuja esineitä, mutta robotti ei oikein tiennyt, mitä tehdä sillä, sanoo Lukka.

Robotille annettiin kuitenkin palautetta sen tekemistä virheistä eikä se enää tarrannut kenkiin.

Kaikkien vaikeuksien voittamien vaati valtavasti työaikaa – ja sijoittajien rahaa. Neljä vuotta sitten yritys keräsi 13 miljoonaa euroa riskirahoitusta, jonka turvin se pystyi kehittämään robotista lopulta myyntikelpoisen tuotteen.

Kauppoja neljälle mantereelle

Hiljattain yritys kertoi 700 000 euroa maksavan robottilinjastonsa kaupoista Ruotsiin ja Australiaan. Lisäksi linjastoja on myyty Yhdysvaltoihin ja Japaniin.

ZenRobotics myös lupasi tänä vuonna asiakkailleen, että nämä voivat opettaa robottia lajittelemaan jätteet haluamallaan tavalla. Avuksi ei tarvita Zenroboticsin väkeä.

– Tämä on tärkeää, sillä jätteiden koostumus vaihtelee eri paikoissa ja eri aikoina. Samoin asiakkaan tarpeet voivat muuttua, Tuomas sanoo.

Zenroboticsin kumppanina kehitystyössä olleen Suez Suomen Anu Oksanen arvioi, että roboteista tulee arkipäivää jätteiden lajittelussa.

– Tällä laitoksella erotellaan puu, metalli, muovi ja kiviaines. Tulevaisuudessa tekoäly ja robotiikka tekevät kierrätyksestä yhä tarkempaa, hän arvioi.

Anu Oksanen.
Anu Oksanen.Sini Järnström / Yle

Myös Lukka lupaa, että Zenrobotics kehittää uusia, entistä parempia ratkaisuja.

– Meillä on labrassa jo vaikka mitä, mutta ei vielä puhuta niistä, hän hymyilee.

Mies vaikuttaa edelleen olevan pikkupoikamaisen innostunut tekoälyn yhdistämisestä robotteihin. Yritys perustettiin alunperin idealla “do something cool with robots” ja se etsi pari vuotta sopivaa keskittymiskohdetta päätyen lopulta jätteiden lajitteluun.

– Kun aloitimme, robotiikka oli jotenkin jämähtänyttä. Tehtävät, joissa olisi tarvittu ymmärrystä, eivät onnistuneet ollenkaan. Nyt tuntuu tosi siistiltä, että saamme tekoälyn avulla setvittyä kymmenien tonnien jätekasoja uudelleenkäyttöön, hän sanoo.