Intelligente Mülleimer-Anwendungslösung

        Intelligente Sortiermülleimer haben nach und nach Einzug in das Leben der Menschen gehalten, und die darin enthaltenen wissenschaftlichen Prinzipien haben auch einen gewissen Forschungswert. Der Entwicklungs- und Produktionsprozess seiner Lehrprojekte ermöglicht es den Studierenden nicht nur, die Anwendung der Technologie der künstlichen Intelligenz zu erleben, sondern ermöglicht den Studierenden auch die Teilnahme an den praktischen Aktivitäten der Müllklassifizierung, wodurch ihre innovativen praktischen Fähigkeiten und ihre Fähigkeit zur Problemlösung effektiv verbessert werden.

       In diesem Artikel wird das Projekt „Mülleimer mit intelligenter Sortierung“ weiter innoviert und optimiert und ein vollautomatischer, kostengünstiger Mülleimer mit intelligenter Sortierung entworfen.

Bei der Materialauswahl haben wir das vom Kendryte K210-Prozessor entwickelte Kameramodul für künstliche Intelligenz (im Folgenden als Kamera für künstliche Intelligenz bezeichnet) als Kern als Bilderkennungsgerät und die Arduino UNO-Steuerplatine als Steuerkern des gesamten Systems ausgewählt. Zusammen mit Ultraschallsensoren und Lenkgetriebemodulen arbeiten Infrarotsensoren, LED-Lichtleisten, MP3-Module usw. zusammen, um die Arbeit abzuschließen. Die Sensoren jedes Teils arbeiten koordiniert und kooperativ, um die Funktion einer vollautomatischen intelligenten Müllklassifizierung zu realisieren, und verfügen außerdem über eine bestimmte Interaktionsfunktion „Mensch-Eimer“ (wie in Abbildung 1 dargestellt).

Innovatives Design der Gesamtfunktion

Dieses Projekt erneuert das Design intelligenter Sortiermülltonnen unter fünf Gesichtspunkten: automatische Erkennung, Bilderkennung, vollautomatische Zustellung, Überlaufbeurteilung und Sprachübertragung. Der Arbeitsablauf des Projekts ist in Abbildung 2 dargestellt.

 Abbildung 2. Arbeitsflussdiagramm der automatischen intelligenten Mülltonne

1. Automatische Induktion

Um das Problem des eigenartigen Geruchs des Mülleimers zu lösen, haben wir eine Tür mit Infrarotsensor an der Öffnung des Mülleimers angebracht und mithilfe des Infrarotsensors beurteilt, ob sich jemand nähert. Wenn sich der Benutzer in der Nähe des Mülleimers befindet, erkennt der Infrarotsensor die Person, das Lenkgetriebe dreht sich, fährt die Sensortür an, öffnet den Mülleimerdeckel und der Benutzer kann den Müll hineinwerfen. Unter anderem dient das Fach über dem Mülleimer dazu, dass Benutzer Müll ablegen können. Im Vergleich zum herkömmlichen Mülleimer mit Fußöffnung kann die automatische Sensoröffnung den Benutzern ein besseres Erlebnis bieten.

2. Bilderkennung

Wir ersetzen den Bildmüll durch physischen Müll oder „dreidimensionalen Müll“, der durch 3D-Druck hergestellt wird, um reale Nutzungsszenarien weitestgehend zu simulieren. Wenn wir Kameras mit künstlicher Intelligenz zur Bilderkennung verwenden, erhöhen wir den Prozess des Modelltrainings, dh sammeln zunächst Bilder des gesamten Mülls und markieren dann den Datensatz. Nach mehreren Trainingsiterationen kann die künstliche Kamera die Art des Mülls automatisch identifizieren. Wenn Lehrer im Unterricht die Schüler auf diese Weise dazu anleiten können, den gesamten Prozess der Computerbilderkennung zu erkunden und zu erleben, werden die Schüler definitiv die Bedeutung von Daten für die Ergebnisse erkennen und die Prinzipien der Bilderkennung besser beherrschen.

3. Vollautomatische Lieferung

Was die Stellfunktion des smarten Mülleimers angeht, nutzen wir innovativ zwei Lenkgetriebe, um die Links- und Rechts- sowie Auf- und Abbewegungen der Wanne zu steuern: Durch die Bewegung nach links und rechts wird der Müll über die entsprechende Müllsammelbox befördert; Durch Auf- und Abbewegen zum Entsorgen des Mülls wird der Müll automatisch ordnungsgemäß entsorgt. Die vollautomatische Lieferung ist die wichtigste Funktion dieser Arbeit und gleichzeitig der größte Innovationspunkt. Es hat vorab den vollautomatischen Prozess vom „Entsorgen“ über die „Klassifizierung“ bis zur „präzisen Abgabe“ des einzelnen Mülls realisiert. Wenn dem Lehrprojekt ähnliche Funktionen hinzugefügt werden, wird dies nicht nur die Funktion des Projekts erneuern, sondern auch den tatsächlichen Bedürfnissen besser gerecht werden und den Schülern helfen, den Komfort, den die Technologie der künstlichen Intelligenz mit sich bringt, noch besser zu schätzen.

4. Übermäßiges Urteil

Im Boden des Tabletts integrierte Ultraschallsensoren zeigen den Status „Überfüllung“ an. Der Sensor ist in der Lage, vor jedem Einwerfen des Abfalls durch den Benutzer, d. h. wenn die Schale über den entsprechenden Behälter bewegt wird, festzustellen, ob jeder Behälter überfüllt ist. Wenn eine Müllsammelbox voll ist und der Benutzer denselben Müll erneut in die Mülltonne wirft, stoppt das System den „Einwurf“ und gibt eine Sprachansage aus.

5. Sprachübertragung

Nachdem der intelligente Sortiermülleimer den Müll erkannt hat, sendet er das Erkennungsergebnis per Sprachübertragung, einschließlich des Namens und der Art des Mülls, sodass Benutzer bestätigen können, ob der von ihnen eingeworfene Müll korrekt identifiziert wurde. Wenn eine Müllsammelbox überfüllt ist, leuchtet die intelligente Sortier-Mülltonne mit einem roten LED-Licht auf, begleitet von einer Sprachübertragung, die den Benutzer daran erinnert, die Mülltonne rechtzeitig zu leeren, um den normalen Betrieb des Systems sicherzustellen.