项目名称:垃圾分类收取智能机器人

组 别: 初中组 省赛奖项: 北京青少年机器人竞赛一等奖;北京市金鹏科技论坛一等奖
代表团: 中国儿童中心 参赛队员: 方浩钰 姬悦棋 郑斯阳 参赛队:
辅导教师: 谢鹏 姜凤敏

项目摘要:

进入21世纪以来,随着人类科技的进步和生活质量的提高,人类活动所带来的垃圾越来越多,种类也越来越复杂。为了更好地实现环境保护和资源二次利用,垃圾分类收取成为了一个必要的课题。垃圾分类收取是当今世界各国格外重视的问题,社会对于资源的可持续发展和再利用格外重视。垃圾虽然为废弃物,却依旧有大部分资源可以被回收再利用。但是在全球范围内实施人工对垃圾进行分类,难度颇大,效果也不甚理想。此外,人类本身对垃圾分类的意识较为薄弱,环保意识有待提高。这就使得垃圾分类收取智能机器人有了研究的必要。 本项目在传统垃圾桶的基础之上,拓展了应用场景并更加智能化。本项目由智能分类垃圾车模块、用户端APP模块、电梯模块组成。首先,智能垃圾车具备与电梯交互的功能。垃圾车可以出入电梯并到达用户的楼层,极大地拓宽了应用场景;其次,智能垃圾车具备语音交互功能。其可以通过语音分辨垃圾类别,从而实现垃圾分类;最后,智能垃圾车会向用户介绍垃圾分类的相关知识,起到绿色环保教育的作用。 本项目的一个重要部分是垃圾分类收取智能机器人与电梯模块进行通讯,实现多楼层的垃圾智能收取,从而拓宽机器人的应用场景。由于对现有的电梯进行改进不现实,因此为实现整个流程,我们采用上位机进行模拟实验。 本项目利用C#搭建一个电梯交互的上位机。在机器人接收到用户的呼叫指令后,确定自身所在楼层和所要去的用户楼层。机器人通过蓝牙无线串口传送该信息给上位机,上位机接收信息后电梯启动,到达机器人所在楼层,运送机器人到用户楼层。期间,机器人与上位机进行信息交互,了解对方的楼层状态。 智能交互的垃圾桶由语音交互模块和Arduino UNO控制的带旋转开口的垃圾桶组成。语音模块能够针对不同的语音信号做出对应的响应,同时,也能够将每一句语音输出的特征码通过串口发送给控制垃圾桶旋转开口的单片机。Arduino UNO能够通过当前时刻的特征码与上一状态的特征码进行比对,确定旋转开口的方向和角度,最后Arduino UNO发出指令给步进电机,带动开口,用户便可以将垃圾投入对应的分区。

演示视频:

演示图片: