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(xiàn)有技術(shù)解決目前遇到的問題，介紹了該設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)和使用效果等情況關(guān)鍵詞語音識別垃圾分類科技與環(huán)保1.設(shè)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(jīng)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(jīng)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(shù)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(chǎn)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(yīng)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(yīng)用極少。1.結(jié)構(gòu)特點設(shè)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(nèi)部區(qū)域分布-JlflftKJK圖1語音識別智能分類垃圾桶內(nèi)部區(qū)域分布圖語音識別智能分類燉圾桶內(nèi)部區(qū)域分布-JlflftKJK圖1語音識別智能分類垃圾桶內(nèi)部區(qū)域分布圖1.關(guān)鍵技術(shù)根據(jù)設(shè)計背景分析，本設(shè)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(shè)計一款語音識別智能分類垃圾桶，操作簡單，適用性強。設(shè)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(yīng)苔舵F1運轉(zhuǎn)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(shù)是下一代多模式交互的人機界面設(shè)計中的核心技術(shù)之一，本設(shè)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(jù)需求，本設(shè)備暫時記錄部分詞條，還需要把應(yīng)答語句燒錄到模塊中，識別與應(yīng)答詞條見表1。同時，本設(shè)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(shè)備誤判定。表1語音識別模塊識別與應(yīng)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(nèi)沒有人時，整個設(shè)備處于休眠狀態(tài)，語音識別模塊不會工作，有效地防止設(shè)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(zhuǎn)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(jié)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(chǎn)生PWM信號驅(qū)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