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【AI+】智能垃圾分拣系统
rzegkly rzegkly 2020-03-14 15:58:41
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简单
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一、项目背景

元旦前夕 ,习近平总书记在新年贺词中提到:“垃圾分类引领着低碳生活新时尚。”

垃圾分一分,环境美十分,假期里和孩子一起学习垃圾分类的标志,

掌握垃圾分类的方法,让孩子从小树立环保意识。

今天分享《智能垃圾分拣系统》作品,一起创造,一起分享,其乐无穷!

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材料清单 材料清单
1x
掌控板
1x
micro:bit
1x
UART OBLOQ - IoT物联网模块
1x
电机驱动扩展板
2x
TowerPro MG90舵机
2x
DFRobot DF9GMS 180°
1x
垃圾桶
1x
炫彩 WS2812 RGB LED
1x
双面胶 回形针
1x
尖嘴钳、 剪子、十字螺丝刀、尺子或者游标卡尺
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二、功能原理

1.搭建百度智能云平台获取AI相关参数;

2.在Mind+实时模式环境下,通过按下A端掌控板打开笔记本电脑摄像头开始对垃圾进行识别 ,将实际垃圾图像信息 和电脑中存放垃圾列表信息进比对; 

(1).如果信息一致,通信通过SIOT物联网进行信息的传递,  A端掌控板发出不同指令, B端micro:bit接受到相关信息,打开相关垃圾箱 , 实现自动识别的功能。

(2).如果实际垃圾图片不再垃圾列表中,根据提示音,通过A端掌控板触摸按键,手动导入相关垃圾列表中,下次投放垃圾时,自动识别垃圾。

(3)白天,B端micro:bit自动关闭地灯灯带 ,节约资源;晚上,B端micro:bit自动打开地灯,方便使用垃圾桶。

3.提升说明: 

 (1).A端掌控板中A键可以由红外传感器或者超声波传感器代替;

( 2).当识别到不同垃圾时 ,将来可以添加 “徽章板”,实时显示垃圾文字信息;

 (3).实际应用中,将来我们可以利用树莓派或者 虚谷号代替电脑 ,实现真正的垃圾分类。

 

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三、搭建环境 

 1、硬件: 掌控板 编程板 

                   micro:bit

 2、软件:Mind+ V1.6.1

                物联网服务器 SIoT v1.2

                百度智能云平台

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四 、组装过程

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1.首先准备四个金属回形针,用尖嘴钳将回形针拉直,长度截取48mm,与舵机连接钩子宽带5mm,与垃圾箱连接 钩子宽度6mm;

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2. Mind+测试舵机打开和关闭的角度; 用十字螺丝刀将塑料指针固定在舵机上

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3.通过两面胶带,将四个舵机依次粘贴到垃圾桶上背面。

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五、功能介绍

 1、A端掌控板 具有"学习模式 "和"识别模式" 两种模式

 (1).识别模式: 当按掌控板A键时,siot物联网连接成功, 语音提示 “请将垃圾放在摄像头正前方,识别垃圾开始 ;

 当按下掌控板B键, 打开笔记本电脑摄像头开始对垃圾进行识别 ,实际垃圾图像 和 厨余垃圾、有害垃圾、其他 垃圾 、可回收垃圾等四个 垃圾列表 依次比对;

 如果采集垃圾图片和 列表中的垃圾相符,发出相关命令 给 B板micro:bit。 

 (2).学习模式 :如果实际垃圾图片不再垃圾列表中,根据提示音,通过A端掌控板触摸按键,手动导入相关垃圾列表中,下次投放垃圾时,自动识别垃圾。

 2.B端bit板具有分检模式和 光感模式两种模式 

 (1).分检模式 B端bit板,接受不同指令,控制不同垃圾箱打开垃圾箱,垃圾投放到相应的垃圾箱 中 

 (2).光感模式  当光线值低于40,打开地灯灯带 ,为垃圾箱提供 照明;当光线值大于40,关闭地灯灯带 ,节约资源;

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六、搭建百度智能云平台获取AI信息

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1.登录百度AI开放平台,https://ai.baidu.com,点击页面右上角“控制台”,然后“注册”或者“登录”自己的百度账号。

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2、登录成功后进入控制台页面,点击左边栏“人脸识别”。

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3、在新页面中点击“创建应用”,将“语音技术”、“文字识别”、“图像识别”、“人体分析”全部勾选。

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4.在“应用管理”中复制AppID、API Key、Secret Key下方的参数,为下一步编程程序准备, 说明:准备将 AppID、API Key、Secret Key复制,填到Mind+中“切换至独立账户”中。

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七、建立SIOT物联网服务器

1、运行SIOT 服务器,在本电脑上打开http://127.0.0.1:8080/html,账号:siot 密码:dfrobot 

2、当micro:bit扩展板接通电源,物联网模块 OBLOQ模块绿灯亮,说明正常接入siot网络,bit板的LED发出“对号图案”,success发送服务器,网络连接成功。

 3、当接受到A端掌控板发过来信息,B端 microbit主板接受不同信息,控制舵机打开和关闭 。当分别按下B端bit板A键发出ok,A端重新识别,B键发出sorry,人工导入垃圾信息.

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八、编写程序

步骤1 步骤1
编程环境部署

1、通过数据线连接掌控板和计算机,用管理员模式打开Mind+1.6.1,将Mind+切换为“实时模式”下,连接设备,选择串口com17;

说明:第一次掌控板和Mind+连接,需要按掌控板 A键烧录固件。

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2、扩展模块中,添加主控板:掌控板;功能模块:文字朗读;网络模块:图像识别,MQTT ; 

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3.根据需要,创建四个变量,在左侧模块区,函数模块:依据需求,需要创建“识别结果”、识别标志”、“判断标志”和“列表项次”四个变量, 创建“厨余垃圾、“其他垃圾”、“有害垃圾”、“可回收垃圾”四个列表。 识别标志变量:如果垃圾列表中有垃圾,无需要人工导入,继续识别垃圾。 识别结果变量:AI图像识别中,第一项中第6个文字信息 判断标志变量:发现有相同垃圾则为1 列表项次变量:依次比完列表中所有项

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设置背景和造型

 在背景库中选择“群星”作为舞台背景,舞台主人公小麦加。

步骤2 步骤2
A端掌控板识别程序和学习程序

A端掌控板识别程序

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A端掌控板学习程序

 A板p键按下,添加其他垃圾列表中;

 A板y键按下,添加厨余垃圾列表中;

 A板t键按下,添加有害垃圾列表中;

 A板h键按下,添加可回收垃圾列表中;

 A板o键按下,再试一次;

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步骤3 步骤3
B板bit中测试舵机角度程序
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步骤4 步骤4
B板bit中测试光线传感器程序
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步骤5 步骤5
B板程序相关参数设置

1、通过数据线连接microbit和计算机,用管理员模式打开Mind+1.6.1,将Mind+切换为“上传模式”下,连接设备,选择串口com19

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2、扩展模块中,主控板:microb:bit;扩展板:bit 扩展板;

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3.通信模块:OBLOQ物联网 模块 ;执行器 :舵机;显示 器 :灯带 

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步骤6 步骤6
B板bit中分检程序 和 光感程序

1.  当光线值低于40,打开地灯灯带 ,为垃圾箱提供 照明;当光线值大于40,关闭地灯灯带 ,节约资源;

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 1).A端掌控板发送 chuyu指令,B端bit板控制舵机打开厨余垃圾箱,播放提示音后,垃圾箱自动关闭;

 2).A端掌控板发送 youhai指令,B端bit板控制舵机打开有害垃圾箱,播放提示音后,垃圾箱自动关闭;

 3).A端掌控板发送 qita指令,B端bit板控制舵机打开其他垃圾箱,播放提示音后,垃圾箱自动关闭 ;

 4). A端掌控板发送 huishou指令,B端bit板控制舵机打开回收垃圾箱,播放提示音后,垃圾箱自动关闭 ;

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九、 知识拓展

1、可回收物 

适宜回收利用和资源化利用的生活废弃物,如废纸张、废塑料、废玻璃制品、废金属、废织物等 

可回收物主要包括 报纸、纸箱、书本、广告单、塑料瓶、塑料玩具、油桶、酒瓶、玻璃杯、易拉罐、旧铁锅、旧衣服、包、旧玩偶、旧数码产品、旧家电 

2、有害垃圾

 对人体健康或者自然环境造成直接或潜在危害的废弃物 有害垃圾主要包括 废电池(充电电池、铅酸电池、镍镉电池、纽扣电池等)、废油漆、消毒剂、荧光灯管、含贡温度计、废药品及其包装物等 

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3、厨余垃圾 

厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾。

 厨余垃圾主要包括 包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等。

 4、其它垃圾

 危害较小,但无再次利用价值,如建筑垃圾类,生活垃圾类等,一般采取填埋、焚烧、卫生分解等方法,部分还可以使用生物解决,如放蚯蚓等。

 其它垃圾主要包括 砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸、瓷器碎片等难以回收的废弃物。   

十、视频回放 


Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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