分级自动垃圾分类箱理论方案.doc

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1、分级自动垃圾分类箱理论方案学院班级姓名分级自动垃圾分类箱理论方案一、背景综述1.社会背景：在经济日益发展的今天，环境问题已越来越成为制约经济继续发展的首要问题。为应对日益恶化的环境，各国都在推广垃圾分类项目。这方面做得比较好的国家是日本，全民普遍具有垃圾分类意识。那么，在垃圾分类意识并不高的中国，我们是否可以通过机器代替人对于分类的思考？于此同时我们注意到，现在很多单位都会雇佣专门的人力去分拣垃圾，已达到回收资源、分类处理的目的。但这种工作不仅枯燥，还会对工作人员造成人身损害————有害垃圾散发的气体或接触有毒垃圾都会对人的健康造成不可挽回

2、的损伤。那么，我们是否可以设计一款自动分类垃圾箱，在降低环卫工人工作量的同时又切实保护了他们的身体健康？2.国外研究背景：日本国民垃圾分类的素质较高，故无需设置此类专门的自动分类垃圾箱，欧美国家有比较成熟的基于太阳能动力的自动分类垃圾箱。已经投放街道社区进行测试，单普遍价格昂贵。（附美国Recycle-o-sort太阳能环保垃圾箱）2007年美国麻省理工学院机械工程系成功研制出一种名为"Recycle-o-sort"的太阳能环保垃圾箱。在预先设置好程序后，依靠太阳能驱动的新型垃圾箱不仅能够对可回收瓶罐废弃物进行自动分类，而且还可自动倾倒箱内

3、废弃物。这款垃圾箱内装有废弃物拾取装置，可逐个将拾取的废弃物自动放置在旋转盘上，接受3台传感器装置的检测。这3台传感器可分别识别玻璃制品、塑料制品和铝制品，并将废弃物分放进箱内3个相应的储存空间。如废弃物经传感器检测后不属于上述3类制品中的任何一种，将被视为不可回收废弃物，放进箱内其他空间单独储存。目前，这种新型垃圾箱在波士顿市南部的CodmanSquare社区进行使用测试。据麻省理工学院机械工程系教授DavidWallace介绍，如果测试效果理想，这款自动化环保垃圾箱将在全市推广，对于改善环境较差地区的市容卫生状况具有重要意义。3.国内企

4、业背景：此项产业在国内属于新兴产业。机器尚处在实验室阶段，并无商用量产机型投放市场，由此可见此市场潜力巨大，值得开发。4.专利背景：在中华人民共和国国家知识产权局网站上查得，目前设计此方向的专利产品并不多，且大多无实际意义。相对成熟的产品有三类，分别为基于电容式传感器院里的自动分类垃圾桶、二维码扫描自动分类垃圾桶以及根据敲击产生音频信号特性分类垃圾箱。关于这几类产品的横向比较将在后文中涉及。二、方案简述分级自动垃圾分类箱由外部箱体、材料识别装置、分拣装置及动力装置四部分组成。在箱体的顶部开有唯一入口，用于接收垃圾。垃圾被投进箱体后因自身重力

5、进入识别系统，识别系统采取分级识别机制，第一级用于识别金属与非金属。主要利用金属在电磁场中应激产生涡流（原理类似金属探测器），从而分辨出金属垃圾，进入专用分类桶。而非金属垃圾则进入第二级识别。第二级识别系统应用不同材料的抗撕强度差异识别不同种垃圾。当垃圾进入第二级是被系统后，由钳板夹紧并进行单方向撕扯，由传感器方案介绍过于简单，缺少结构草图。记录抗撕性差异并进行识别。然后将分类好的垃圾通过通道送入各分类桶。动力装置由电力驱动，为整个系统提供包括电磁场、钳板动作和分拣装置推送提供动力。三、不同方案的分析比较现对基于电容式传感器院里的自动分类垃

6、圾桶（下文简称电容式）、二维码扫描自动分类垃圾桶（下文简称二维码式）、根据敲击产生音频信号特性分类垃圾箱（下文简称敲击式）和分级分类垃圾箱（下文简称分级式）就可分垃圾种类、分类准确性、产品成本、场地要求、产品稳定性、对于人力的替代程度以及平台需求7方面进行横向的对比。比较方面产品类型可分垃圾种类分类准确性产品成本场地要求产品稳定性对于人力的替代程度平台需求电容式多一般低较高低较高低二维码式少（需要平台支持）准确高（需考虑平台成本）高x较低高敲击式较多较准确较高低较高较高低分级式一般（待升级增强）较准确低低较高较高低注：二维码扫描自动分类垃圾

7、桶需要整个产品生态系统地配套，故在于其他三类产品比较时候，会考虑到平台的建设程度。四、未来前景分析分级自动垃圾分类箱目前正在进行初步设计，因分级系统数量的限制，可分类的垃圾种类比较少，故初级产品目标投放市场为大型商场和室内娱乐场所等。此类场景中产生的垃圾种类比较单一、每次投放垃圾量较少，相对容易分类。待产品相对成熟，可加入拆包装置，打破垃圾袋的束缚，并实现多类型垃圾同时处理，进一步提高效率。相对于传统产品，我们的分级自动垃圾分类箱有如下优势：1.从根本上解决垃圾分类问题，释放大量劳动力，并可改善其工作环境2.运用简单机械，成本较低，可大范围

8、推广。3.设计巧妙，模块化程度高，未来可自由添加附加功能。附录1：现有部分产品专利附录2：现有部分产品实物图