基于树莓派和Modelarts平台智能分类垃圾桶的设计及应用马志寅
渊山东大学渊威海冤袁山东威海264200冤摘要院为了解决垃圾分类问题袁发明设计一款可以智能分类垃圾的垃圾桶袁该垃圾桶符合我国智能化时代的发展趋势袁极大地提高了垃圾分类的效率和准确率袁推进了我国生态文明的建设和发展遥关键词院垃圾桶曰智能化曰垃圾分类曰生态建设中图分类号院X705曰TP391.41文献标志码院ADOI院10.3969/j.issn.1674-9146.2021.10.113随着经济的发展和物质生活水平的提高袁垃圾
的产量也在日益增多袁目前大多数城市都面临着垃5
112圾无法高效尧资源化处理的问题遥城市垃圾没有有9
2
13效地进行分类处理袁需要花费大量的人力尧物力尧614财力[1]7
10态文明遥建其设严遥
重影响了资源化的效率和各大城市的生315
目前多个城市已经开始实施垃圾分类政策[2]4
但主要是依赖人工进行分类袁费时费力且没有达到
袁8
11很好的效果遥为此袁本文设计了一款基于树莓派和
Modelarts平台[3]的智能垃圾分类装置袁该装置可通1-a立体图1-b内部结构图过智能识别方式分辨出垃圾种类并将其上传至树莓1要翻转盖板曰2要红外摄像头曰3要内置垃圾桶曰4要垃圾分类标签曰5要液晶显示屏曰6要垃圾桶外壳曰派[4]中袁通过舵机实现垃圾的智能化尧高效化分类遥7要垃圾桶取放口曰8要耐磨防滑垫曰9要旋转轴曰10要红外传感器曰11要底座曰12要轻质上盖曰1智能分类垃圾桶的硬件结构设计
13要垃圾暂存口曰14要挡板曰15要舵机考虑到使用过程中的实用性和美观性袁现设计图1智能分类垃圾桶硬件结构示意图
出一种可自动实现垃圾分类尧满载报警尧播放环保清理垃圾桶遥
宣传片的智能分类垃圾桶袁具体结构见图1遥
2智能分类垃圾桶的工作流程
与普通垃圾桶相比袁该垃圾桶有以下方面特智能分类垃圾桶具体的工作流程见第114页图2遥点院一是垃圾暂存口内设置有红外摄像头袁可对投首先袁投入的垃圾将会被红外摄像机检测到并放的垃圾进行拍照并上传袁被识别后带动两个舵机拍照袁拍摄好的照片上传至树莓派中袁树莓派通过旋转不同的角度袁从而使垃圾掉落进不同类别的垃Modelarts平台训练好的模型将分辨出垃圾的种类遥圾桶袁分类结束后舵机旋转带动轻质上盖返回到初其次袁分辨出垃圾种类后袁树莓派会控制两个舵机始位置遥二是垃圾桶上方的液晶显示屏可以播放垃相互配合袁控制旋转轴旋转不同的角度袁从而实现圾分类宣传片从而增强使用者的环保意识袁被识别垃圾分类的目的遥判断完垃圾种类后会同时在液晶的垃圾种类也可以通过液晶屏显示遥三是4个不同显示屏上显示出垃圾种类并播放垃圾分类宣传片袁种类的垃圾桶内分别装有红外传感器袁可以检测垃从而起到增强使用者环保意识的作用遥最后袁当垃圾桶内部的容量袁当检测到垃圾桶接近满载时会进圾桶内部垃圾的容量超过80%时袁红外传感器被长行满载报警袁提示工作人员及时清理垃圾桶遥四是时间遮挡袁从而激发满载报警[6]的功能袁提示工作整体采用圆柱体的外形增加了垃圾桶的美观性袁底人员清理垃圾桶遥
部设置有耐磨防滑垫[5]3智能分类垃圾桶控制系统的设计
性遥垃圾桶取放口的设袁可计以增方便加工垃圾桶作人员使拿用取的垃圾牢固并
智能分类垃圾桶采用树莓派作为控制核心袁使
收稿日期院2021原02原23曰修回日期院2021原03原20
作者简介院马志寅渊2001要冤袁男袁山东菏泽人袁在读本科袁主要从事机械设计制造及其自动化研究袁E-mail院mazhiyin666@163.com遥
科技创新与生产力2021年10月总第333期113.com.cn. All Rights Reserved.应用技术AppliedTechnology垃圾入桶感应
舵机1
舵机2红外摄像头Modelarts训练好的模型红外摄像头拍照
播放宣传片电源
树莓派液晶显示屏
树莓派液晶显示屏
红外传感器
图3智能分类垃圾桶树莓派功能示意图
判断垃圾种类环利用袁宣传片的循环播放可以提高用户的环保意
控制舵机转动识袁有利于我国生态文明建设的推进和快速发展袁从源头上解决垃圾分类问题遥带动旋转轴和挡板转动5结束语
智能分类垃圾桶设计巧妙袁结构合理袁完美解垃圾落入不同类别的垃圾桶决了传统垃圾桶的弊端袁方便了用户的生活袁也方垃圾桶满激发红外传感器
便了垃圾的处理袁符合这个时代对于智能化尧生态化产品的需求袁可以提高用户环保意识和生活质满载报警
量袁并且为智能化垃圾分类提供了新的思路和方法袁有助于垃圾分类政策在全国各地推行遥
图2
智能分类垃圾桶工作流程图
参考文献院
用python作为编程语言袁通过Modelarts平台训练
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成功的模型袁导入到树莓派中袁从而在树莓派中建文献综述[J].物流科技,2021,44(2):59-61+68.
立起一个小型数据库遥树莓派可以精准控制两个舵[2]侯亮,于婉婷.生活垃圾分类先进管理的经验与启示[J].
机的转动袁从而实现垃圾分类的效果遥树莓派通过低碳世界,2021,11(1):33-34.
专用接口与液晶显示屏连接袁使得显示屏可以显示
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在线学习,2020(9):72-74+79.
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统见图3遥
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化和视觉识别技术遥解决了人工分类出现的问题和[6]曲恒超,胡立夫,赵若伊.一种基于语音识别的多功能垃圾
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分情况遥极大地方便了垃圾的后续处理和资源化循
渊责任编辑
王
璐冤
DesignandApplicationofIntelligentSortingGarbageCan
BasedonRaspberryPIandModelarts
MAZhi-yin
(ShandongUniversity(Weihai),Weihai264200China)
Abstract院Tosolvetheproblemofgarbageclassification,agarbagecanthatcanintelligentlyclassifygarbageisinventedanddesigned.ThegarbagecanconformstothedevelopmenttrendofintelligenteraofChina,greatlyimprovestheefficiencyandaccuracyofgarbageclassification,andpromotestheconstructionanddevelopmentofecologicalcivilizationinChina.Keywords院garbagecan;intellectualization;garbageclassification;ecologicalconstruction
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