語音識別智能分類垃圾桶

語音識別智能分類垃圾桶摘要《深圳市生活垃圾分類管理條例》獲廣東省人大常委會批準，已于2020年9月1日起正式實施。對于還沒接觸或者接觸但不熟悉垃圾分類的居民來說，很容易將生活垃圾錯分類，同時在自主分類的時候也要花費不少時間。本文主要分析了智能垃圾分類的需求，通過運用現有技術解決目前遇到的問題，介紹了該設備的結構特點、工作原理、關鍵技術和使用效果等情況關鍵詞語音識別垃圾分類科技與環(huán)保1.設計背景生活垃圾分類是將垃圾按照“可回收垃圾”，“有害垃圾”，“廚余垃圾”和“其他垃圾”分門別類投放，目前已經在北京、上海、廣州和深圳等地大力宣傳與實施。但實際上生活垃圾分類管理條例的實施還是存在很多問題，即使人們已經有了垃圾分類的基本意識，對于還沒接觸或者接觸但不熟悉垃圾分類的居民來說，很容易將生活垃圾錯分類，同時在自主分類的時候也要花費不少時間。隨著科學技術的不斷發(fā)展，“垃圾智能分類”這一概念隨著需求衍生，但目前已有的產品或者方案存在以下幾個問題：大部分在售的智能垃圾桶功能比較簡單，價格比較昂貴，且主要以圖像識別與APP應用為主，比較繁瑣，實用性不強同時，媒體上大量推廣的智能垃圾桶體積小，只能用于展示，家庭應用極少。1.結構特點設備整體與大部分垃圾桶類似，為圓柱裝，里面有四個扇形區(qū)域，區(qū)域大小主要參考了各類型生活垃圾的體積與日投遞量，見圖1。

語音識別智能分類燉圾桶內部區(qū)域分布-JlflftKJK圖1語音識別智能分類垃圾桶內部區(qū)域分布圖語音識別智能分類燉圾桶內部區(qū)域分布-JlflftKJK圖1語音識別智能分類垃圾桶內部區(qū)域分布圖1.關鍵技術根據設計背景分析，本設備主要是基于語音識別模塊、超聲波測距模塊和舵機控制系統(tǒng)，設計一款語音識別智能分類垃圾桶，操作簡單，適用性強。設備工作流程見圖2。亙百有■人？別摸塊運作超聲測JL梯塊運作亙百有■人？別摸塊運作超聲測JL梯塊運作Sfi_L電悟音應苔舵F1運轉圖2語音識別智能分類垃圾桶工作流程圖1.語音識別模塊語音識別處理技術是下一代多模式交互的人機界面設計中的核心技術之一，本設計采用的是以語音交互專用芯片HBR640為核心的語音識別模塊，該模塊運用非特定人語音識別算法，使用前不需要進行錄音和訓練，不論性別，要求用戶使用標準普通話，可以得到最好的識別效果。模塊使用前需要先將固定詞條燒錄到語音識別模塊中。根據需求，本設備暫時記錄部分詞條，還需要把應答語句燒錄到模塊中，識別與應答詞條見表1。同時，本設備還在模塊里燒錄了部分擬聲詞，用于排除環(huán)境噪音干擾導致的設備誤判定。表1語音識別模塊識別與應答詞條廚余垃圾有害垃圾16藥物17油漆18陶器19瓷器20污染紙張1.其他垃圾超聲波測距模塊超聲波測距模塊使用的是HC-SR04模塊，主要用于監(jiān)視環(huán)境狀態(tài)，即當語音識別智能分類垃圾桶的垃圾投遞范圍內沒有人時，整個設備處于休眠狀態(tài)，語音識別模塊不會工作，有效地防止設備誤觸發(fā)。1.舵機控制系統(tǒng)舵機控制系統(tǒng)由三個MG90S舵機組成，用于將桶蓋開口旋轉到所識別的類型的垃圾投遞箱處，然后通過兩個舵機將扇形桶蓋打開，等待垃圾投遞結束后，再將桶蓋合上。系統(tǒng)控制總成整個系統(tǒng)的單片機控制器為ArduinoNano模塊，Arduino具有使用簡單，可擴展性強的優(yōu)點。Arduino通過1/O口控制語音識別模塊識別垃圾名稱，接收超聲波測距模塊返回的距離信息，并產生PWM信號驅動舵機控制系統(tǒng)。各部分按照程序流程圖的邏輯順序在Arduino的控制下正常運行。1.實用效果在垃圾