El centre tecnològic Eurecat, en el marc del projecte europeu Free4Lib, ha desenvolupat el demostrador d’una solució de robòtica col·laborativa per al desmantellament i el reciclatge avançat de bateries de vehicles elèctrics, amb l’objectiu de millorar l’eficiència i la seguretat del procés, reduir costos operatius, garantir l’extracció dels materials valuosos de les piles i minimitzar-ne l’impacte ambiental.
Cada bateria de vehicle elèctric és única i, per això, “el seu desmuntatge requereix una adaptació contínua que implica ajustos específics de paràmetres i l’ús de tecnologies avançades com la visió artificial per garantir un desmuntatge precís i no destructiu, que permeti la recuperació eficient dels materials que contenen”, explica l’investigador de la Unitat de Robòtica i Automatització d’Eurecat Eric Domingo.
Com explica el responsable de la Línia de Manipulació Robòtica de la Unitat de Robòtica i Automatització d’Eurecat, Néstor García, “estem desenvolupant una solució independent del tipus de bateria, escalable i reutilitzable en altres escenaris sense necessitar informació predefinida, utilitzant programació en línia automàtica”.
La solució de robòtica col·laborativa implementada permetrà que l’operari pugui realitzar tasques de més valor afegit al mateix espai de treball que el robot, al qual se li ha acoblat un tornavís industrial per utilitzar les diferents eines que necessita en cada fase del desmuntatge.
En aquesta línia, el robot pot identificar la posició dels cargols usant una càmera de profunditat embarcada i els detecta mitjançant un entrenament realitzat amb l’algorisme You Only Look Once (YOLO).
Per a la tasca de manipulació d’objectes voluminosos, com la tapa de les bateries, s’ha fabricat una eina a mida amb múltiples pinces d’escuma que s’adapten a qualsevol superfície, permetent una subjecció segura.
D’altra banda, el robot s’ha muntat sobre un eix lineal extern, que li proporciona la capacitat de moure’s al llarg de tota la bateria per a un desmantellament complet i eficient. A més, per planificar i executar trajectòries, Eurecat ha implementat un manipulador conjunt de l’eix lineal i del robot.
Finalment, el desenvolupament del comportament del robot s’ha realitzat mitjançant Behaviour Tree, una biblioteca desenvolupada al centre tecnològic i dissenyada per crear arbres de comportament per a la planificació de tasques dels sistemes robòtics.
En el marc del projecte Free4Lib, Eurecat ha analitzat les diferents parts del procés per seleccionar les tasques que presentaven un risc més gran de causar dany o lesió als operaris i implicaven tasques més repetitives, per automatitzar-les.
Desmantellament eficient de les bateries d’ions de liti
El projecte Free4Lib busca donar resposta a la creixent necessitat de desenvolupar processos eficients i segurs per al desmantellament i la classificació de les bateries d’ions de liti (LIB) fora d’ús, a causa de l’augment exponencial de la demanda en diversos sectors, així com identificar oportunitats de millora de l’eficiència i la seguretat en aquests processos amb la col·laboració humà-robot.
En concret, aquesta iniciativa té com a objectiu desenvolupar sis processos sostenibles, innovadors i eficients per al reciclatge de bateries al final de la seva vida útil, com són el desmantellament, el pretractament i quatre processos de recuperació de materials.
El consorci del projecte Free4Lib ‘Recuperació factible de matèries primeres crítiques mitjançant un nou ecosistema circular per a una cadena de valor creuada de bateries d’ions de liti a Europa’, coordinat per CARTIF, compta amb el finançament del programa Horizon 2020 de la Unió Europea.
