详情

家用小型AI智能垃圾分类装置

申报人:蹇可龙 申报日期:2021-12-14

基本情况

2022校院级项目管理
家用小型AI智能垃圾分类装置 学生申报
创新训练项目
工学
机械类
教师科研项目选题
一年期
设计一种基于AI识别技术的实用新型智能垃圾分类装置,该装置包含识别装置、舵机控制系统等。实现通过网络AI识别来控制舵机翻转,从而达到垃圾分类的目的 ,原理是接入目前现有的成熟的网络AI数据库与摄像头拍摄照片进行对比,得到被识别物的名称,控制程序识别判断被识别物所属的垃圾类型,控制系统控制两个舵机分别向四个方向旋转运动来实现四种垃圾的分类。

1.参与多项智能设备的开发。

2.多次参与老师横向课题。

1.多次指导学生参加学科竞赛,在AI识别方面具有一定经验。

2.多次指导学生项目设计与开发以及控制。

1.指导学生控制AI与设计结构。

2.对学生所做设计给予修正与优化。

校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
蹇可龙 机械与电气工程学院 机械设计制造及其自动化(数控技术)(本科) 2019 结构设计与控制
郭浪 机械与电气工程学院 机械设计制造及其自动化(数控技术)(本科) 2019 结构设计与控制

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
李云峰 机械与电气工程学院

立项依据

目前市场上出现的垃圾桶形式单一,设计存在缺陷,从而导致垃圾分类的公众参与度不高。主要体现在分类垃圾桶结构仍然采用了传统的开放式或者手动封盖式,用户体验差,卫生条件不好。其次国内未对分类进行国标要求,各个城市分类垃圾桶颜色、标识不统一。再者垃圾分类的整体链条不完整,分类垃圾桶的设计只完成了中间环节,垃圾混装收运现象也严重破坏了可回收物垃圾桶的分类效果。因此,自动分类垃圾的垃圾桶为此现象解决了问题。

  设计一种基于AI识别技术的实用新型智能垃圾分类装置,该装置包含识别装置、舵机控制系统等。实现通过网络AI识别来控制舵机翻转,从而达到垃圾分类的目的 ,

原理是接入目前现有的成熟的网络AI数据库与摄像头拍摄照片进行对比,得到被识别物的名称,控制程序识别判断被识别物所属的垃圾类型,控制系统控制两个舵机分别

向四个方向旋转运动来实现四种垃圾的分类。

  垃圾分类是当下制约我国环保事业发展的瓶颈之一,也是造成环境污染、资源再利用困难的根源之一。近年来,我国正加速推行垃圾分类制度,全国垃圾分类工作由点到面、逐步启动。根据《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》的要求,要建立与生活垃圾分类、回收利用和无害化等相衔接的收运体系,并且要结合垃圾分类工作的开展,积极构建“互联网+资源回收新模式,打通生活垃圾回收网络与再生资源回收网络通道,整合回收队伍和设施,实现两网融合

  除此之外,我国也正在研究探索垃圾处理收费制度。20187月,国家发改委公布《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》,提出到2020年底前,全国城市及建制镇全面建立生活垃圾处理收费制度。在其后的其他各类文件中,也陆续提到了研究制定收费制度的目标,这意味着,在鼓励、试点、强制等手段之后,未来垃圾分类或将进入收费时代。

  从2016年开始,多省市相继出台了生活垃圾分类政策和实施方案。《生活垃圾分类制度实施方案》的发布,要求在全国46个城市先行实施生活垃圾强制分类,2020年底生活垃圾回收利用率达35%以上。

国内目前市场上出现的垃圾桶形式单一,设计存在缺陷,从而导致垃圾分类的公众参与度不高。主要体现在分类垃圾桶结构仍然采用了传统的开放式或者手动封盖式,用户体验差,卫生条件不好。其次国内未对分类进行国标要求,各个城市分类垃圾桶颜色、标识不统一。再者垃圾分类的整体链条不完整,分类垃圾桶的设计只完成了中间环节,垃圾混装收运现象也严重破坏了可回收物垃圾桶的分类效果。

垃圾分类是经常引起人们困扰的一个问题错误垃圾分类给卫生工作者带来不便,耽误工作时间。可红外感应识别式垃圾桶的设计针对上述情况提出了具体设计方案,能满足人们对正确垃圾分类的要求。我们的智能垃圾桶优势有以下几种:

1.自动识别功能公共机AI数据库连接,摄像头采集物体的图像数据经过与数据库图像信息比对,判断物体属于哪一种垃圾系统将输入的信息处理后输出,并发出相应控制命令最后程序将控制两个舵机向四个方向转动

2.语音提示功能:通过编程模块将词条录入存储器中,在程序运行的过程中通过喇叭以实现语音的播报。合理的语音提示,可以给人们以鼓励与自豪感,增强人们的环保意识。本研究结合心理学的知识,收集、整理和创出符合人们内心认知的恰当提示语,同时对不同的场合配备了不同的语音提示。

3.满箱检测感应功能在压缩机构上配置压力传感器,压缩垃圾时,当被测构件所受作用力达到压力传感器设定的最大预设值,即认为垃圾桶达到满箱状态,传感器便会将压力信号传至单片机,触发语音电路进行满箱语音提示,垃圾桶翻盖机构停止运作。

4.具地域特色的外形设计针对不同的场合,考虑美观和便于倾倒及清洁,并满足各种装置的安排需要,合理设计垃圾桶外形,使各部分正常运作而不互相影响。针对不同的地域特点,还可以添加一些地域风格的标志,如宣城徽文化的砚台形象等

1.连接数据库

通过公共控制系统与百度AI数据库连接

2.触发拍照

在托盘顶端安装触发器,当物体放入托盘时,触发器开始工作,并将信息传出,摄像头立即拍照。

3.图像识别

系统将摄像头拍摄的照片与数据库信息进行对比,进而判断物体属于哪一类垃圾。

4.垃圾分类

程序将控制支撑托盘的两个舵机向四个方向旋转,从而达到将识别的物体进行分类。

1.设计结构,使用铝型材,木板和亚克力搭建主题框架

2.使用树梅派编写程序,为控制舵机提供依据。

3.装备舵机,调试舵机,使其可向四个方向旋转。

4.将摄像头,屏幕,喇叭等安装并调试。

5.制造并安装外壳。

6.对装置进行测试。

  目前市场上出现的垃圾桶形式单一,设计存在缺陷,从而导致垃圾分类的公众参与度不高。主要体现在分类垃圾桶结构仍然采用了传统的开放式或者手动封盖式,用户体验差,卫生条件不好。其次国内未对分类进行国标要求,各个城市分类垃圾桶颜色、标识不统一。再者垃圾分类的整体链条不完整,分类垃圾桶的设计只完成了中间环节,垃圾混装收运现象也严重破坏了可回收物垃圾桶的分类效果。因此,自动分类垃圾的垃圾桶为此现象解决了问题。

根据现代社会生活快速简便的特点,考虑为防止垃圾混装而影响垃圾分类效果和投放等因素,设计了一种适用于现代生活需要的同时具有安全、便利、美观、环保功能的智能分类垃圾桶。

本实用新型产品是一种基于图像与百度AR对接智能分类的垃圾桶,涉及了图像采集、图像上传、图像识别、控制舵机转动、检测垃圾桶空间满载。实现通过摄像头采集垃圾图像特征,经过程序运算处理,控制舵机转动使平台转动,投掷垃圾于相对应的垃圾桶,从而达到垃圾桶对垃圾进行自动分类投掷。本设计说明书主要解决该系统中视觉模块的编程,传动系统中的速度控制及自锁,最终实现通过识别垃圾特征对垃圾去向进行控制。本产品前景广阔,结构优异,性能稳定,价格亲民,适合和面向全社会推广,可有效解决垃圾回收利用率低,污染环境的问题,是解决垃圾处理问题的一个新方向。

  该装置基于AI识别技术的实用新型智能垃圾分类装置,包含识别装置、舵机控制系统等。实现通过网络AI识别来控制舵机翻转,从而达到垃圾分类的目的。

该装置无法快速处理大量且杂乱的垃圾,可在上加一通道来实现垃圾的逐一分类。

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 1500.00 1200.00 300.00
1. 业务费 300.00 300.00 0.00
(1)计算、分析、测试费 100.00 100.00 0.00
(2)能源动力费 200.00 200.00 0.00
(3)会议、差旅费 0.00 0.00 0.00
(4)文献检索费 0.00 0.00 0.00
(5)论文出版费 0.00 0.00 0.00
2. 仪器设备购置费 500.00 500.00 0.00
3. 实验装置试制费 300.00 0.00 300.00
4. 材料费 400.00 400.00 0.00
结束