声控智能分类垃圾桶的设计与开发*

王宇鑫，刘 健，杨 哲，郑松霖，徐伟杰

（1. 天津工业大学机械工程学院， 天津 300387；2. 天津工业大学工程教学实习训练中心， 天津 300387）

0 引言

随着经济社会发展和物质消费水平大幅提高，我国生活垃圾产生量迅速增长，环境问题日益突出，城市垃圾处理已经成为关系城市生态可持续发展的重要影响因素，从而被列入政府议程[1]。十九大报告指出：“生态文明制度体系加快形成，主体功能区制度逐步健全，国家公园体制试点积极推进。全面节约资源有效推进，能源资源消耗强度大幅下降”。垃圾分类处理不仅可以营造适宜居住的城市环境，同时通过引导居民垃圾分类可加强居民环保意识，促进资源回收再利用[2-3]。

垃圾分类处理从最开始的人工式，到发出提醒的半自动式，再到感应式，其中感应式通常是通过识别垃圾的材质、颜色、成分、重量、尺寸等特征来实现的，最后发展成智能化程度很高的全自动小型机器人型，这也是该领域的发展方向[4]。目前，智能化垃圾分类的研究主要集中在社区和回收站的垃圾分类作业中，针对家庭层面智能分类垃圾桶还在研究和发展中[5]。为此本文针对家庭幼儿垃圾分类教育及家庭层面使用，设计研发了声控智能分类垃圾桶，当幼儿说出垃圾的名称时，垃圾桶即可判断其类别，并告知答案，同时旋转至对应垃圾分区以进行正确投放；另外，垃圾桶具备遥控、红外避障功能，增加幼儿使用的趣味性，从小培养垃圾分类意识，寓教于乐。……