智能垃圾分类机器人.ppt
第4课 垃圾回收机器人(课件)-初中信息科技第2册(青岛版2024)

2.加载语音识别模块
2、在 Mind+软件中、通过“扩展→>传感器→>语音识别模块”加载语音识别模块的 代码块。
加油站:
I2C语音识别积木块的3种识别模式 循环模式:指示灯常亮蓝灯,传感器处于一直接收语音的状态,不停地对获取到的语音进行识别。 按钮模式:只有在按钮被传感器才被激活,指示灯常亮绿色。 指令模式:只有在识别出唤醒关键词后传感器才被激活,指示灯常亮白色。此模式的唤醒时长为 10s:若在10s以内,每识别到关键词后,唤醒时间会被刷新;若10s内没有识别成功,传感器会再次进入休眠 状态。 需要注意的是,I2C语音识别传感器同一时间只能识别一条关键词,待板载指示灯闪烁后方可进行 下次识别。当识别到添加的关键词后,指示灯会闪烁一次,表示已准确识别。
3.通过模拟垃圾回收机器人的项目,体会语音识别传感器在实际生 活中的作用,提高利用科技力量实现保护生态环境的意识。
导入:
为了有效改善城乡环境,促进资源回收利用,越来越多的垃圾回收机器人被投人使用。垃圾回收机器人 是一种利用语音识别技术来辅助垃圾分类的设备,它通过识别采集到的语音来区分不同种类的垃圾并打开对应 的垃圾箱,方便人们进行垃圾分类并投放。本节课,我们来一起探索如何使用掌控板、语音识别传感器、舵机 等硬件模拟垃圾回收机器人的功能。
试一试:
完善程序实现以下功能:当语音中出现“矿泉水瓶”或“桌布”时,打开可回收垃圾箱;出现“杀虫剂” 或“废弃电池”时,打开有害垃圾箱。
我实践我创新
为了进一步提高资源回收再利用的效率,可以继续把垃圾细化为四大类,分别是可回收垃圾、厨 余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。请你参照下面的结构示意图,利用掌控板、语音识别传感器、舵机等硬件, 设计并制作一台语音识别四类垃圾的垃圾回收机器人。
创意智能垃圾分类机器人

创意智能垃圾分类机器人在当今社会,随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,垃圾的产生量也与日俱增。
垃圾分类已经成为了一个全球性的重要议题,不仅关系到环境保护,也影响着资源的有效利用。
为了解决垃圾分类难题,创意智能垃圾分类机器人应运而生。
垃圾分类看似简单,实则复杂繁琐。
传统的人工分类方式不仅效率低下,而且容易出现错误分类的情况。
此外,垃圾的异味、脏乱等问题也给工作人员带来了诸多不便和健康风险。
智能垃圾分类机器人的出现,为改变这一现状带来了新的希望。
这些智能垃圾分类机器人通常配备了先进的传感器和识别技术。
它们能够通过视觉传感器,迅速捕捉垃圾的形状、颜色和纹理等特征;利用气味传感器,分辨垃圾散发的气味类型;还可以借助声音传感器,判断垃圾投放时的声音特点。
通过对这些多维度信息的综合分析,机器人能够准确地识别垃圾的种类。
在硬件设计方面,智能垃圾分类机器人有着精巧的结构。
它们通常拥有灵活的机械手臂,能够精确地抓取和分类垃圾。
这些机械手臂的动作精准而流畅,仿佛是人类手臂的延伸。
而且,机器人的身体部分设计有多个储存空间,用于分别存放不同类型的垃圾,如可回收物、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。
为了实现高效的垃圾分类,机器人还搭载了强大的软件系统。
这个系统就像是机器人的“大脑”,负责处理和分析传感器收集到的信息,并下达相应的操作指令。
通过不断学习和优化算法,机器人的分类准确率能够不断提高。
智能垃圾分类机器人在实际应用中展现出了诸多优势。
首先,它们能够长时间持续工作,不知疲倦,大大提高了垃圾分类的效率。
其次,由于机器人的分类依据是客观的数据分析,避免了人为因素的干扰,分类的准确性和稳定性更高。
再者,它们可以在恶劣的环境中工作,不受垃圾异味、脏乱等因素的影响。
然而,智能垃圾分类机器人在推广和应用过程中也面临一些挑战。
技术的复杂性和高成本是其中的主要问题。
研发和制造这样的机器人需要投入大量的资金和技术力量,这使得它们的价格相对较高,限制了其大规模普及。
创意智能垃圾分类机器人(机器人组装)

• 如图4-7所示,将马达卡在两个固定片之 间,注意马达导线方向(有导线的一端 朝里),然后用规格为M3×30的螺丝将 马达和马达固定片固定在底片上,详细 操作如图4-8所示,注意方向,螺丝由外 向里穿过固定片和马达。以同样方法将 其他三个马达固定在底片上,四个电机 安装完成如图4-9所示。
图4-5 安装马达固定片1
图4-14 安装固定件 图4-15 颜色传感器固定件安装完成
三、垃圾分类机器人组装
• 步骤五:安装舵盘。准备如图4-16所示材料 (38g金属电机圆舵盘,2根螺丝)。
图4-16 舵盘材料
图4-17 舵盘对准安装孔
图4-18 固定舵盘
图4-19 舵盘安装完成
步骤六:如图4-17所示,将舵盘放到合适的位置,使舵盘有前后左右四个孔对 应底板上的四个孔。
• 步骤八:安装颜色传感器模块。准备如图 4-22所示材料(1个颜色传感器模块插座, 1个颜色传感器模块,2根M3×10螺丝,2个 M3螺母)。
图4-22 颜色传感器模块材料
图4-23 安装模块插座
图4-24 固定模块插座
图4-25 模块插座安装完成
将颜色传感器模块插座按如图4-23所示位置摆放。如图4-24所示,用2根M3×10螺丝将 插座与颜色传感器模块固定件固定,安装完如图4-25所示。
三、垃圾分类机器人组装
• 步骤十:安装3号舵机。具体安装方法为:将38g金 属舵机和舵机固定支架B按如图4-29所示的位置安 装(注意舵机方向),如图4-30所示,用M3×10螺 丝及M3螺母将其固定,完成安装图如图4-31所示。
图4-29 3号舵机安装图1
图4-30 3号舵机安装图2
图4-31 3号舵机安装完成图
• 步骤一:准备好如图4 -3所示零件:亚克力 底板,4个TT电机,8根M3×30螺丝,8个M3螺 母,8个TT马达固定片,扳手,十字螺丝刀。
智能化垃圾分类设施项目22页PPT

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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上0、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
22
1
0
、
倚
南
窗
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寄
傲
,
审
容
膝
之
易
安
。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
智能化垃圾分类设施项目
6
、
露
凝
无
游
氛
,
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
,
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
创意智能垃圾分类机器人(机器人组装)课件

图4-50 1号舵机安装完成图
三、垃圾分类机器人组装
将连接片从如4-52所示位置插入左爪对应的孔中,再将从动齿从如图4-53所示位置 插入连接片对应的孔中。
步骤十五:安装机器人夹子。准备如图4-51所示材料,包括左右爪,主动齿,从动齿, 连接片2个,8根M3×10螺丝,2根自攻螺丝,七个M3尼龙螺母等。
图4-51 安装夹子的材料
图4-52 连接片与左爪相连图
图4-53 从动齿安装图
三、垃圾分类机器人组装
如图4-54和图4-55所示,用两根M3×10螺丝和两个M3螺母分别把左爪和连接片,连 接片和从动齿固定好,完成组装后如图4-56所示。
以同样的方法将右爪、连接片和主动齿连接起来。
图4-54 安装左爪与连接片的螺丝
图4-46 安装1舵机的材料
三、垃圾分类机器人组装
注意:1、由于舵机内部性能的差异性,有时用户通过编程调节角度时,可能存在一定的角度 误差,例如当舵机通过编程调节为90度时,可能舵机实际输出轴只有87度。如果遇到这种情 况,用户可通过编程进行多次合理调节舵机,使其输出轴能够比较准确的输出预期角度。 2、当1号舵机的安装角度调试好后,在后续的组件安装过程中,请勿转动该舵机的舵盘与输 出轴。
三、垃圾分类机器人组装
• 步骤四:安装“颜色传感器模块固定件”。准备如图4-12所示材料(2根M3×10 螺丝,两个M3螺母,1个模块固定块,扳手,十字螺丝刀)。
图4-12 颜色传感器固定件材料
图 4-13 固定件对准安装孔
• 如图4-13所示,将颜色识别模块固定件与底盘相应的孔 对准安装。如图4-14所示,在底盘下固定一个螺母,在 上拧紧螺丝,如图4-15为完成图。
图4-55 安装动齿与连接片的螺丝
创意智能垃圾分类机器人(红外传感器)

for(int i=0;i<5;i++) //将下一行代码循环执行5次,每次输出一个从引脚获取到的数据,一共5个引脚,所以循环5次
{
Serial.println(mytrack.value[i]); //将获取到的数据显示出来
}
Serial.println("END"); //输出 字符串"END"
• 检测原理:
① 对准黑线:当TCRT5000对准比赛地图的黑线时,其发射管发射出的红外线被黑线吸 收,而接收管接收到的红外线非常弱,那么接收管截止(电阻大),导致接收管1端的输 出电压变小;
② 偏离黑线:当TCRT5000偏离比赛地图的黑线时(对准白色区域),其发射管发射出 的红外线被反射,而接收管接收到的红外线变强,那么接收管导通(电阻小),导致接 收管1端的输出电压变大。
注意,不同的循迹模块,其 TCRT5000传感器的数值会有所不同。
红外传感器对准白色区域示意图
红外传感器对准白色区域的读数
(1)将循迹模块对准黑线,如左图
红外传感器对准黑线示意图
(2)如果循迹模块正常,将得到5个 TCRT5000传感器的数值如图右图。
注意,不同的循迹模块,其 TCRT5000传感器的数值会有所不同。
arduino UNO控制板与红外传感器连线表
导入库:
把右图中的5个库函数文件 夹复制到对应arduino目录 下的libraries目录下。
#include "Track.h" //导入库函数 Track mytrack(A5,A4,A3,A2,A1); //常规赛红外传感器与arduinoUNO接线
红外传感器对准白色区域的读数
智能垃圾分类机器人(共30张PPT)

Arduino常用根本函数---digitalRead()
• 功能:
• 读取指定引脚的值, HIGH 或 LOW 。
• 语法: digitalRead 〔PIN〕 • 参数: • Pin:你想读取的引脚号 • 返回值:HIGH 或 LOW
例程:
int ledPin = ; // LED 连接到 13 脚 int inPin = 7; // 按钮连接到数字引脚 7 int val = 0; //定义变量以存储读值
• 从 0 到 1023 的整数值
Arduino常用根本函数--- analogWrite()
• 功能:从一个引脚输出模拟值〔 PWM 〕
• 语法:analogWrite 〔pin,value〕
• 参数: • pin:用于输入数值的引脚。
• value:占空比: 0〔完全关闭〕到 255 〔完全翻开〕之间。
中断源:可选中断0或者1,对应arduino的2或者3号数字引 脚。
中断处理函数:是一段子程序,当中断发生时执行该子 程序局部,其中参数值为函数的指针。
触发模式:有四种类型,LOW(低电平触发〕、 CHANGE(变化时触发〕、RISING〔低电平变为高电平触 发〕、FALLING(高电平变为低电平触发〕
行一次,它的功能为完成程序的 定义红外传感器模块、颜色传感器模块、电机的arduino引脚,控制机器人进出路口、拐弯等,控制舵机动作和初始化等功能。
void Mode(int a = 1, int b = 1); 对应机器人颜色传感器的库函数,以队列的形式来记忆机器人检测到的垃圾块的颜色数据。 九、机器人包含的库函数
} void loop() { digitalWrite 〔ledPin, HIGH 〕 ; //点亮 LED
智能垃圾分类机器人

• 在setup()函数上方空白区 域,可以插入需要用到 的函数.h头文件以及申明
六、函数的概念
定义:函数是一种能完成某种特定功能二端口通道, 通过输入合适的东西获得想要的某种输出;
举例:例如数学上y=2x,这条函数可以完成将输入值 翻倍这样一个工作;
注意: • arduino提供了大量的基础函数,包括I/O控制、时间函数、
d• 功ig能it:a给lW一r个it数e字()引
脚写入 HIGH 或者 LOW 。 • 语法:digitalWrite(pin, value) • 参数: pin: 引脚编号
value: HIGH or LOW • 返回值:无
例程: int ledPin = 13; // LED 连接到数 字 13 号端口
void setup()
{ pinMode(ledPin, OUTPUT); // 设置 数字端口为输入模式
}
void loop()
{ digitalWrite(ledPin, HIGH); // 使 LED 亮 delay(1000); // 延迟一秒 digitalWrite(ledPin, LOW); // 使 LED 灭
A
01
什么是
Arduino? 02
B
Arduino
C
03 能做什么?
Arduino
怎么用?
2
一、Arduino的由来
• Arduino创始人Massimo Banzi之前是意 大利Ivrea一家高科技设计学校的老师。 他的学生们经常抱怨找不到便宜好用的 微控制器。
• 2005年冬天, Massimo Banzi跟David Cuartielles讨论了这个问题。 David Cuartielles是一个西班牙籍晶片工程师, 当时在这所学校做访问学者。