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合肥大學生發明語音分類垃圾桶,識別60多種垃圾!期望變成產品

時間:2019-11-30來源:

近日,合肥一群本科生研發的家用語音分類垃圾桶,登上微博熱搜,還被人民日報官微點贊:“一句話搞定垃圾分類!”

南都記者了解到,這4位發明者均為合肥工業大學大二、大三年級學生,來自微電子、機械等不同專業。憑借這一垃圾分類裝置,他們在11月初舉行的2019一帶一路暨金磚國家技能發展與技術創新大賽之“金磚國家青年創客大賽”中獲得了一等獎。

該賽事共設有2個命題式賽項,分別為“城市生活垃圾智能分類”和“機械臂遙操作的人機接口設計”,要求每支隊伍擇一報名,并在40天內完成參賽作品,吸引了國內53所高校的380名本科學生組隊參與。

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崔翔赫(左二)與隊友。

合肥工大獲獎團隊成員崔翔赫告訴南都記者,他和另外3位隊友選擇設計智能分類垃圾桶,是因為發覺城市垃圾分類是當下社會的新趨勢,而許多居民一時難以更改習慣,普及起來有難度。在一些地區,“有償垃圾分類回收”甚至成為一種新職業?!暗俏腋杏X,既然機器能干的活,何必要人去干呢?所以我們就想做這么一個東西來服務社會?!?/p>

據崔翔赫介紹,他們設計的這款家用智能垃圾桶,能通過語音識別組件和預置程序自動實現垃圾分類。只要在扔某一種垃圾的同時,說出“回收”二字和垃圾名稱,垃圾桶就會立即做出反應,將這件垃圾分門別類地投入到桶內設置的“可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾、其他垃圾”4個小格之中,整個過程只需很短時間。目前,它能準確識別用普通話說出的易拉罐、塑料瓶、廢紙團等60多種生活垃圾名稱,識別率可達100%。

崔翔赫說,未來他還希望繼續改進設計,盡量提高其實用性,爭取用一到兩年的時間讓這件“作品”變為“產品”,真正投入生產,走進人們的生活。

對話

歷時一個月研制“全自動、可交互”垃圾桶

南都:這個智能垃圾分類裝置的研發過程,同時也是你們籌備參賽的過程,能否講講大致的經過?

崔翔赫:這個比賽是10月1日國慶節前兩天公布的題目,我們是在國慶節假期之后開始組隊調研。調研了大概兩周,中間有好幾種方案,然后否決、推翻重做,最后才確定了一個方案開始制作。整體的制作時間也就兩周,集中制作是最后一周。由于周期比較趕,還熬了好幾夜才把東西做完。

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“智能分類垃圾桶”的骨架由木板搭成。

南都:要實現垃圾的自動分類,可能需要很多不同的功能組件,你們的方案是由哪幾個組件構成的?

崔翔赫:我們是分成了四部分。最上層是一個壓縮層,它的功能就是壓縮垃圾;它下面是垃圾分類層,就是有一個可以轉動的投料孔,(該裝置)識別到不同種類的垃圾之后,會轉動投料孔到對應種類的“四宮格”垃圾箱上,一打開門,垃圾就會掉進去;再下面就是放垃圾箱的位置;最下層是一個儲氣的氣罐,因為我們是用氣體進行壓縮的。

南都:在你們看來,這里面最難的是哪一部分?

崔翔赫:感覺最難的還是壓縮,做壓縮的部分其實也是比賽命題的要求。

現在比較常見的垃圾壓縮方式是液壓,但是液壓裝置非常大,基本上不可能放在這種垃圾桶上。所以一開始我們用的,包括比賽現場大部分人用的壓縮裝置,都是那種電動推桿。但是那個東西力小,比方說不可能把易拉罐壓到咱們用腳踩的那種程度,而且它的壓縮也非常慢,(其他運用電動推桿的參賽隊)他們要壓縮得用個十幾秒,經過老師的建議,我們改良的這個氣動壓縮只需要一秒兩秒,所以說是比較占優勢的。

南都:細節方面,你們還有哪些構思?

崔翔赫:有一個顯示屏,我扔了一個垃圾之后,它會顯示這是什么垃圾,還會計數。比如說扔個易拉罐,它就可以計我扔了多少可回收垃圾。

另外,因為現在好多所謂的智能垃圾桶,它的底部是封閉的,你其實看不見垃圾桶里頭是不是滿的,所以我們制作了一個可以檢測垃圾桶是否滿的功能。如果垃圾桶滿了,它會從屏幕上提示用戶,該換垃圾桶了。智能垃圾桶如果做得不好的話,反而嚴重影響用戶的效率,所以說應該具備一些更加容易交互的功能。

專業之外當“創客”,校內3D打印零部件

南都:不少網友好奇你們團隊的專業背景。你的專業是電子科學?

崔翔赫:我來自電子科學與應用物理學院,但其實我是學微電子的,主要是做芯片的設計與開發,像電腦上的(英特爾)I3、I5處理器,還有一些手機里的4G、5G芯片,這些都是我們專業要做的東西。

其他3名成員,一個是電子科學與技術專業,一個是應用物理專業,還有一位學長來自另一個學院,他是機械工程及其自動化專業。

南都:這次做智能垃圾桶所用到的電路設計,跟你們的專業似乎不是特別相關?

崔翔赫:對。這次的設計,簡單地說就是運用我們做的芯片,控制一些比較實際的東西,比如說控制電機,告訴它什么時候該轉、怎么轉,還要控制一些傳感器等。這些電路控制的東西基本是我們自學的。

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制作所用材料。

南都:你們4個人的專業各不相同,是怎么認識的?

崔翔赫:通過我們學校的“創客空間”。它是學校的一個大學生創新創意實踐平臺,匯聚了各個專業的想自己動手做一些發明創造的同學,會開展課程、培訓、競賽、項目、活動等。我在高中時就參加一些機器人的比賽,也比較喜歡自己設計、制作一些小東西,所以剛進入大學就找這方面的社團,大一的時候就加入了“創客空間”。它這里有好多加工設備,像是3D打印機、激光切割機,我可以自己建模之后到這邊來制作一些零件,非常方便,也因此認識了其他三位成員。

南都:你現在是大二,之后對自己的規劃是怎樣的?

崔翔赫:本科之后(我)還是要考研嘛?,F在這些東西只是作為興趣,到最后還是要回歸本專業,想去做集成電路設計。

期望繼續提高實用性,變作品為產品

南都:這次你們的智能分類垃圾桶獲得了一等獎,接下來有沒有可能申請專利、真正投入生產?

崔翔赫:這方面我也一直在考慮。因為現在這個東西其實還只是一個作品,有許多方面還是要改進的,我可能想從現在到我畢業,用一到兩年的時間盡量提高它的實用性,把它變成一個產品,能真正地放到用戶手上。如果能實現的話,我肯定非常有成就感的。

南都:但是“從作品到產品”的變化,也就是產業轉化,向來被認為是一大難關,有信心么?

崔翔赫:我覺得如果我努力一點的話,應該是能實現的。這個主要還是看產品的競爭力,和后續的開發情況嘛,如果我競爭力高了,肯定會有人來投資我的。

南都:如果未來你們還能改進的話,會有哪些改進的方向?

崔翔赫:現在有一個方向就是改進垃圾儲存裝置。之前我們的垃圾桶就是一個正方形“四宮格”的造型,我們現在想把它變成沿著正方形對角線斜切出來的4個直角三角形,這樣正好可以從四邊把4個不同的垃圾桶抽出來,會更方便一些。

然后更大的構想是,打算做一個生態鏈的產品,把智能家居和手機“串聯”在一起,當然現在只是在暢想。有的時候“創客”就是在好多想法中挑出一個比較有新意、也有可能實現的東西來做,所以說,我感覺還是要多想,想得越多越好,到時候再挑嘛。

南都:你覺得身為大學生“創客”的經歷給你帶來了什么?或者開啟了怎樣的思維方式?

崔翔赫:“創客”這個經歷,包括這次比賽,給我印象最深的一點就是“沒有什么是不可能的”。

當時我們從合肥到西安參加比賽,是早上7點的高鐵,我們在前一天晚上9點的時候發現垃圾桶下邊有一個部件有點慢,影響整體速度,我們負責機械部分的學長就說要改。當時什么工具都沒有,他找了個木板,徒手切的,用一晚上做了一個裝置。我一開始覺得是不可能的,結果第二天他做出來了,而且效果特別好。

這之后,我感覺打開了好多思路,就是不要怕去想。其實有好多東西是能做出來的,是你之前不敢做。

原載于《南方都市報》2019-11-30

https://m.mp.oeeee.com/a/BAAFRD000020191129233466.html

編輯:夏瑞

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