智能垃圾分类垃圾桶,智能分类垃圾桶创新创业

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,还被人民日报官方点赞:“一句话搞定垃圾分类!”
南方采访人员了解到,这四位发明家都是合肥工业大学的大二大三学生,来自微电子、机械等不同专业 。凭借这款垃圾分类装置,他们在11月初举行的2019年一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛“金砖国家青年制造者大赛”中获得一等奖 。
比赛设“城市生活垃圾智能分类”和“机械臂遥操作人机界面设计”两个命题项目 。每个参赛队需选择一个参赛项目,并在40天内完成参赛,吸引了来自全国53所高校的380名本科生参赛 。

智能垃圾分类垃圾桶,智能分类垃圾桶创新创业

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崔翔赫(左二)与队友 。合肥工业大学获奖团队成员崔香河告诉南方采访人员,他和其他三位队友选择设计智能垃圾桶,是因为他们发现城市垃圾分类是当前社会的新趋势,很多居民很难改变习惯并普及 。在一些地区,“有偿垃圾分类回收”甚至成为一种新的职业 。“但我觉得,既然机器能做这项工作,人们为什么要做呢?所以我们要做这样的事来服务社会 。”
据崔相和介绍,他们设计的家用智能垃圾桶,通过语音识别组件和预设程序,可以自动对垃圾进行分类 。只要你在扔某类垃圾的同时说出“回收”二字和垃圾的名称,垃圾桶就会立即做出反应,将这部分垃圾放入桶内设置的“可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾等垃圾”四个隔间,整个过程只需要很短的时间 。目前,它能准确识别60多种用普通话说的罐头、塑料瓶、废纸球等生活垃圾名称,识别率达100% 。
崔向和说,未来希望继续改进设计,努力提高实用性,争取在一两年内把这个“作品”变成“产品”,投入生产,进入人们的生活 。
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?
崔相和:这个比赛是十月一号国庆节前两天宣布的 。国庆节假期后,我们开始了团队研究 。经过两个星期的考察,中间有几个方案,然后被否决、推翻、重做,最后确定了一个方案开始生产 。整体生产时间只有两周,集中生产是最后一周 。因为周期比较匆忙,我熬了好几个晚上才完成工作 。
智能垃圾分类垃圾桶,智能分类垃圾桶创新创业

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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?
崔相和:我们分为四个部分 。顶层是压缩层,其功能是压缩垃圾;下面是垃圾分类层,也就是有一个可旋转的进料口 。识别出不同种类的垃圾后,进料口会旋转到相应种类的“四工格”垃圾桶 。门一旦打开,垃圾就会掉进去;然后是垃圾桶的位置;最底层是一个储存气体的气罐,因为我们用气体压缩它 。
南都:在你们看来,这里面最难的是哪一部分?
崔向和:我感觉最难的是压缩,这其实是竞赛命题的要求 。
现在常见的垃圾压缩方式是液压,但是液压装置很大,基本不可能放在这个垃圾桶上 。所以一开始,我们用的压缩装置,包括比赛现场大多数人用的,都是电动推杆 。但是那个东西力很小,比如不可能把罐子压到我们用脚踩上去的程度,它的压缩也很慢 。(其他使用电动推杆的人,
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 。
【智能垃圾分类垃圾桶,智能分类垃圾桶创新创业】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 。
采写:南都采访人员 侯婧婧(图片由受访者提供)