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【南方都市报】合肥大学生发明语音分类垃圾桶,识别60多种垃圾!期望变成产品
发布日期:2019-11-30  字号:   【打印

近日,合肥一群本科生研发的家用语音分类垃圾桶,登上微博热搜,还被人民日报官微点赞:“一句话搞定垃圾分类!”

南都记者了解到,这4位发明者均为合肥工业大学大二、大三年级学生,来自微电子、机械等不同专业。凭借这一垃圾分类装置,他们在11月初举行的2019一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛之“金砖国家青年创客大赛”中获得了一等奖。

该赛事共设有2个命题式赛项,分别为“城市生活垃圾智能分类”和“机械臂遥操作的人机接口设计”,要求每支队伍择一报名,并在40天内完成参赛作品,吸引了国内53所高校的380名本科学生组队参与。

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崔翔赫(左二)与队友。

合肥工大获奖团队成员崔翔赫告诉南都记者,他和另外3位队友选择设计智能分类垃圾桶,是因为发觉城市垃圾分类是当下社会的新趋势,而许多居民一时难以更改习惯,普及起来有难度。在一些地区,“有偿垃圾分类回收”甚至成为一种新职业。“但是我感觉,既然机器能干的活,何必要人去干呢?所以我们就想做这么一个东西来服务社会。”

据崔翔赫介绍,他们设计的这款家用智能垃圾桶,能通过语音识别组件和预置程序自动实现垃圾分类。只要在扔某一种垃圾的同时,说出“回收”二字和垃圾名称,垃圾桶就会立即做出反应,将这件垃圾分门别类地投入到桶内设置的“可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾”4个小格之中,整个过程只需很短时间。目前,它能准确识别用普通话说出的易拉罐、塑料瓶、废纸团等60多种生活垃圾名称,识别率可达100%。

崔翔赫说,未来他还希望继续改进设计,尽量提高其实用性,争取用一到两年的时间让这件“作品”变为“产品”,真正投入生产,走进人们的生活。  

对话

历时一个月研制“全自动、可交互”垃圾桶 

南都:这个智能垃圾分类装置的研发过程,同时也是你们筹备参赛的过程,能否讲讲大致的经过?

崔翔赫:这个比赛是10月1日国庆节前两天公布的题目,我们是在国庆节假期之后开始组队调研。调研了大概两周,中间有好几种方案,然后否决、推翻重做,最后才确定了一个方案开始制作。整体的制作时间也就两周,集中制作是最后一周。由于周期比较赶,还熬了好几夜才把东西做完。

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“智能分类垃圾桶”的骨架由木板搭成。

南都:要实现垃圾的自动分类,可能需要很多不同的功能组件,你们的方案是由哪几个组件构成的?

崔翔赫:我们是分成了四部分。最上层是一个压缩层,它的功能就是压缩垃圾;它下面是垃圾分类层,就是有一个可以转动的投料孔,(该装置)识别到不同种类的垃圾之后,会转动投料孔到对应种类的“四宫格”垃圾箱上,一打开门,垃圾就会掉进去;再下面就是放垃圾箱的位置;最下层是一个储气的气罐,因为我们是用气体进行压缩的。 

南都:在你们看来,这里面最难的是哪一部分? 

崔翔赫:感觉最难的还是压缩,做压缩的部分其实也是比赛命题的要求。

现在比较常见的垃圾压缩方式是液压,但是液压装置非常大,基本上不可能放在这种垃圾桶上。所以一开始我们用的,包括比赛现场大部分人用的压缩装置,都是那种电动推杆。但是那个东西力小,比方说不可能把易拉罐压到咱们用脚踩的那种程度,而且它的压缩也非常慢,(其他运用电动推杆的参赛队)他们要压缩得用个十几秒,经过老师的建议,我们改良的这个气动压缩只需要一秒两秒,所以说是比较占优势的。

南都:细节方面,你们还有哪些构思?

崔翔赫:有一个显示屏,我扔了一个垃圾之后,它会显示这是什么垃圾,还会计数。比如说扔个易拉罐,它就可以计我扔了多少可回收垃圾。

另外,因为现在好多所谓的智能垃圾桶,它的底部是封闭的,你其实看不见垃圾桶里头是不是满的,所以我们制作了一个可以检测垃圾桶是否满的功能。如果垃圾桶满了,它会从屏幕上提示用户,该换垃圾桶了。智能垃圾桶如果做得不好的话,反而严重影响用户的效率,所以说应该具备一些更加容易交互的功能。

专业之外当“创客”,校内3D打印零部件

南都:不少网友好奇你们团队的专业背景。你的专业是电子科学?

崔翔赫:我来自电子科学与应用物理学院,但其实我是学微电子的,主要是做芯片的设计与开发,像电脑上的(英特尔)I3、I5处理器,还有一些手机里的4G、5G芯片,这些都是我们专业要做的东西。

其他3名成员,一个是电子科学与技术专业,一个是应用物理专业,还有一位学长来自另一个学院,他是机械工程及其自动化专业。

南都:这次做智能垃圾桶所用到的电路设计,跟你们的专业似乎不是特别相关?

崔翔赫:对。这次的设计,简单地说就是运用我们做的芯片,控制一些比较实际的东西,比如说控制电机,告诉它什么时候该转、怎么转,还要控制一些传感器等。这些电路控制的东西基本是我们自学的。

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制作所用材料。

南都:你们4个人的专业各不相同,是怎么认识的?

崔翔赫:通过我们学校的“创客空间”。它是学校的一个大学生创新创意实践平台,汇聚了各个专业的想自己动手做一些发明创造的同学,会开展课程、培训、竞赛、项目、活动等。我在高中时就参加一些机器人的比赛,也比较喜欢自己设计、制作一些小东西,所以刚进入大学就找这方面的社团,大一的时候就加入了“创客空间”。它这里有好多加工设备,像是3D打印机、激光切割机,我可以自己建模之后到这边来制作一些零件,非常方便,也因此认识了其他三位成员。

南都:你现在是大二,之后对自己的规划是怎样的?

崔翔赫:本科之后(我)还是要考研嘛。现在这些东西只是作为兴趣,到最后还是要回归本专业,想去做集成电路设计。

期望继续提高实用性,变作品为产品

南都:这次你们的智能分类垃圾桶获得了一等奖,接下来有没有可能申请专利、真正投入生产?

崔翔赫:这方面我也一直在考虑。因为现在这个东西其实还只是一个作品,有许多方面还是要改进的,我可能想从现在到我毕业,用一到两年的时间尽量提高它的实用性,把它变成一个产品,能真正地放到用户手上。如果能实现的话,我肯定非常有成就感的。

南都:但是“从作品到产品”的变化,也就是产业转化,向来被认为是一大难关,有信心么?

崔翔赫:我觉得如果我努力一点的话,应该是能实现的。这个主要还是看产品的竞争力,和后续的开发情况嘛,如果我竞争力高了,肯定会有人来投资我的。 

南都:如果未来你们还能改进的话,会有哪些改进的方向?

崔翔赫:现在有一个方向就是改进垃圾储存装置。之前我们的垃圾桶就是一个正方形“四宫格”的造型,我们现在想把它变成沿着正方形对角线斜切出来的4个直角三角形,这样正好可以从四边把4个不同的垃圾桶抽出来,会更方便一些。

然后更大的构想是,打算做一个生态链的产品,把智能家居和手机“串联”在一起,当然现在只是在畅想。有的时候“创客”就是在好多想法中挑出一个比较有新意、也有可能实现的东西来做,所以说,我感觉还是要多想,想得越多越好,到时候再挑嘛。

南都:你觉得身为大学生“创客”的经历给你带来了什么?或者开启了怎样的思维方式?

崔翔赫:“创客”这个经历,包括这次比赛,给我印象最深的一点就是“没有什么是不可能的”。

当时我们从合肥到西安参加比赛,是早上7点的高铁,我们在前一天晚上9点的时候发现垃圾桶下边有一个部件有点慢,影响整体速度,我们负责机械部分的学长就说要改。当时什么工具都没有,他找了个木板,徒手切的,用一晚上做了一个装置。我一开始觉得是不可能的,结果第二天他做出来了,而且效果特别好。

这之后,我感觉打开了好多思路,就是不要怕去想。其实有好多东西是能做出来的,是你之前不敢做。

原载于《南方都市报》2019-11-30

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编辑:夏瑞
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