隨著城市化進(jìn)程的加快和人們生活水平的不斷提高，各種多元化的商品及生活用品蜂擁而至，使生活垃圾的日益增多，從而導(dǎo)致環(huán)境的污染問題日益嚴(yán)重

。目前生活垃圾沒有完全實(shí)現(xiàn)分類且主要處理方式為填埋，這種處理方式不但處理費(fèi)用較高，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的影響

。根據(jù)研究表明，城市居民的垃圾分類意愿和行為存在較大的差異，愿意參與垃圾分類的比例（82.5%）明顯高于實(shí)際參與垃圾分類行為的比例（13%）

。人們不清楚明確分類的標(biāo)準(zhǔn)，很難實(shí)現(xiàn)理想中的垃圾分類。如何實(shí)現(xiàn)垃圾的自動(dòng)分類成為目前亟需解決的問題。

1 智能分類垃圾桶設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及存在問題分析

1.1 設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

隨著新結(jié)構(gòu)、新材料和新技術(shù)的出現(xiàn)，為分類垃圾桶的設(shè)計(jì)提供了更廣闊的空間，尤其隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在越來越多的領(lǐng)域運(yùn)用到人工智能，極大地便利了人們的生活

。將人工智能與日常生活中的產(chǎn)品相結(jié)合，成為高科技的智能產(chǎn)品目前設(shè)計(jì)的主流。智能分類垃圾桶可以利用智能技術(shù)幫助人們進(jìn)行垃圾的自動(dòng)分類，引領(lǐng)行業(yè)的新趨勢。

目前垃圾分類所涉及的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)包括圖像拍攝、圖像處理、圖像識(shí)別、圖像分類、控制分揀、實(shí)時(shí)查看等

。當(dāng)前的研究現(xiàn)狀是計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，一些公司在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域已經(jīng)有了深厚的積累，美國 Intuitive AI 公司推出的Oscar智能垃圾分類系統(tǒng)，在進(jìn)行垃圾識(shí)別后會(huì)告知用戶如何處理，并對(duì)用戶的行為進(jìn)行判斷，如果正確則會(huì)有一定的激勵(lì)措施，使人們形成良好的垃圾分類意識(shí)

。

一個(gè)好的導(dǎo)入方式，就像一部電影的開頭，導(dǎo)演用寥寥幾個(gè)鏡頭就將觀眾的注意力抓住，讓你不自覺地跟著看下去。我們語文在課堂教學(xué)中，也可以利用這樣的手段，用學(xué)生喜歡的、新穎別致的開頭，來吸引學(xué)生的注意力，讓他們將更多的精力投入到學(xué)習(xí)這堂課的知識(shí)上來。

1.2 問題分析

目前分類垃圾桶受到容量和功能的影響，外形普遍較大，使用場所絕大部分設(shè)置在室外，產(chǎn)品造型精細(xì)性較差；一些垃圾桶為了防異味，會(huì)在投放口處設(shè)置蓋子，有些蓋子會(huì)安放把手，但這樣增加了接觸細(xì)菌的概率。放置于室外的垃圾桶還會(huì)受到自然天氣的影響使表面被污染，金屬殼體在沒有來得及清理的情況下可能會(huì)被腐蝕，利用人工經(jīng)常清理并不合理。另外，一些帶有電子屏幕的設(shè)備長期放置在室外會(huì)增加維修成本，例如更換電池、日常檢修等?，F(xiàn)在使用的分類垃圾桶如圖1 所示。

2 智能分類垃圾桶設(shè)計(jì)原則

2.1 人性化原則

3.2.2 色彩

2.2 實(shí)用性原則

材料選擇上要與功能搭配，例如，內(nèi)膽需要選擇能夠抗腐蝕、有一定承重能力的材料，保證產(chǎn)品的使用壽命。公共垃圾桶在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)便于投放或者清除垃圾，防止有液體流出，室外的垃圾桶要有防曬措施，防止日曬雨淋使其內(nèi)部垃圾變質(zhì)散發(fā)臭味，影響環(huán)境

。

2.3 系統(tǒng)性原則

產(chǎn)品的每個(gè)功能之間都要有聯(lián)系，完成指令的時(shí)候需要多個(gè)功能配合，這些功能和承載功能的結(jié)構(gòu)就形成了一個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)產(chǎn)品中由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成整體。產(chǎn)品之間的功能都具有依存關(guān)系和主次關(guān)系，例如識(shí)別裝置，上方的攝像頭負(fù)責(zé)識(shí)別功能，整體可以在軌道上移動(dòng)完成運(yùn)送功能，到指定位置后小門開啟使垃圾掉落。

2.4 語義性原則

產(chǎn)品語義可以傳遞信息，表達(dá)出產(chǎn)品的象征性。產(chǎn)品外觀一般都會(huì)有覆蓋面積比較大的一個(gè)基礎(chǔ)色，還會(huì)有幾個(gè)裝飾色對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行美化，可以利用不同的顏色、形狀來區(qū)分不同的結(jié)構(gòu)。重要操作部位可以用鮮艷明亮的或者是與基礎(chǔ)色對(duì)比強(qiáng)烈的顏色來突出，例如箱體上的四個(gè)分類標(biāo)識(shí)和觸控按鍵都可以選用明黃色，相同功能的部件也可以用相同的顏色和材料，增強(qiáng)整體感。

學(xué)校通過構(gòu)建“嶺南藝術(shù)”特色課程，推動(dòng)藝術(shù)特色辦學(xué)，為學(xué)生構(gòu)筑了一條通往藝術(shù)殿堂的“跑道”，幫助學(xué)生放飛人生夢想，取得了顯著的育人立校成效。

3 智能分類垃圾桶設(shè)計(jì)的思路

實(shí)現(xiàn)垃圾的智能分類，可以將投入的垃圾進(jìn)行自主識(shí)別分類并按照標(biāo)準(zhǔn)收集，實(shí)現(xiàn)無接觸投放垃圾，保證衛(wèi)生安全，沒有異味散發(fā)，同時(shí)附帶自動(dòng)收集和換袋的功能，主要在機(jī)場、車站等大型的室內(nèi)公共場所供人們使用。

3.1 功能與結(jié)構(gòu)

3)儲(chǔ)存功能。儲(chǔ)存功能是垃圾桶的基本功能之一，內(nèi)膽的大小和材料都會(huì)影響儲(chǔ)存功能。

3.1.1 功能

3.1.2 結(jié)構(gòu)

3.3.1 材料

2)分類功能。垃圾桶的內(nèi)部設(shè)計(jì)有多個(gè)內(nèi)膽，每個(gè)內(nèi)膽對(duì)應(yīng)儲(chǔ)存不同種類的垃圾，當(dāng)識(shí)別出所屬種類后，機(jī)器會(huì)將物品運(yùn)送到對(duì)應(yīng)位置完成垃圾的投放。

茄子由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵期為開花坐果期，對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)需求十分強(qiáng)烈。要切實(shí)做好溫室大棚灌溉施肥工作，灌溉應(yīng)該堅(jiān)持少量多次的原則，注意做好田間排水工作，及時(shí)通風(fēng)換氣，避免大棚的濕度溫度過高而引起土傳病害。茄子果實(shí)坐穩(wěn)之后，植株生長、開花和結(jié)果對(duì)營養(yǎng)需求量更大，茄子植株上下很容易出現(xiàn)爭奪養(yǎng)分現(xiàn)象，應(yīng)該進(jìn)一步增加施肥量，確保養(yǎng)分供給平衡，供給充足[1]。

功能和結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)過程中需要重點(diǎn)推敲的部分，產(chǎn)品是功能的載體，結(jié)構(gòu)是功能的保障。有穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)才能有優(yōu)良的功能，安排內(nèi)部零件之間的關(guān)系是基礎(chǔ)。

4)收袋、放袋功能。有小型加熱棒，按下按鈕后加熱棒通電加熱，到一定溫度時(shí)開始緩慢移動(dòng)，使垃圾袋因?yàn)槭軣嵴尺B在一起，形成密封、打包好的袋子。通過負(fù)壓吸入的形式進(jìn)行放袋，當(dāng)?shù)撞康娘L(fēng)扇工作時(shí)，風(fēng)從內(nèi)膽下方的通風(fēng)口排出，使其內(nèi)部形成負(fù)壓的狀態(tài)，將垃圾袋吸進(jìn)，并貼附在內(nèi)壁上，省時(shí)省力。

筆者采用線上、線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式：首先開始上課時(shí)，我們對(duì)線上內(nèi)容進(jìn)行測驗(yàn)或課前問題答案展示，這樣做可以監(jiān)督學(xué)生線上自覺進(jìn)行微課視頻的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了同學(xué)們的成就感和滿足感，激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)編程的興趣和自信心，同時(shí)也給學(xué)生提供了鍛煉自我的機(jī)會(huì)。

《橋隧施工與養(yǎng)護(hù)》課程的培養(yǎng)目標(biāo)是通過引領(lǐng)教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生具備鐵道工程專業(yè)高技能人才所必需的橋隧構(gòu)造方面的基本理論知識(shí)，橋隧施工、橋隧養(yǎng)護(hù)維修的基本技能和職業(yè)素養(yǎng)。

5)密封功能。密封帶連接在殼體內(nèi)部的軸上，可以隨著識(shí)別裝置的移動(dòng)而移動(dòng)。此外，在材質(zhì)中添加活性炭，可以吸附異味。

3)收袋結(jié)構(gòu)。上方有軌道供小型加熱裝置左右移動(dòng)，可以將塑料垃圾袋開口處進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜?，?dāng)加熱裝置移動(dòng)到盡頭時(shí)，垃圾袋開口就會(huì)粘到一起達(dá)到收口的作用，如圖7 所示。

6)移動(dòng)功能。考慮到開門方式的便捷程度，門的范圍延伸到曲面，并且在底部加上滑輪，使滑輪直接和地面接觸，減少摩擦，打開門的時(shí)候更加方便、省力。

智能分類垃圾桶幫助人們解決了不知如何分類的難題。目前智能分類垃圾桶雖然部分帶有智能助手幫助用戶識(shí)別出垃圾的種類，但是還需要用戶進(jìn)行一些操作，不夠便利，并且大部分的產(chǎn)品造型都過于生硬，不能帶來良好的用戶體驗(yàn)，且與環(huán)境融合度較低。為了解決目前存在的問題，此次智能分類垃圾桶設(shè)計(jì)的主要功能如下。

結(jié)構(gòu)合理才能保證產(chǎn)品的正常使用，應(yīng)該合理地安排內(nèi)部零件的位置、互相之間的關(guān)系、連接方式等。

復(fù)合材料和模具兩者之間的匹配程度在很大程度將會(huì)影響復(fù)合材料構(gòu)件固化發(fā)生變形的程度，并且在這個(gè)成型過程當(dāng)中發(fā)生應(yīng)變還會(huì)引起其他構(gòu)件固化之后的翹曲變形的情況發(fā)生，因此，相關(guān)工作人員一定要掌握好復(fù)合材料和模具之間的匹配程度。

1)識(shí)別裝置。識(shí)別裝置上方有可以自由旋轉(zhuǎn)的攝像頭，能更全面地掃描垃圾；前后兩端有突出的結(jié)構(gòu)，配合外殼上的軌道電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)；下方是可以自由開合的門，當(dāng)識(shí)別裝置確定垃圾所屬種類后移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的內(nèi)膽上方，門開啟、垃圾自由落下，如圖3 所示。識(shí)別裝置的移動(dòng)功能原理利用感應(yīng)自動(dòng)門的結(jié)構(gòu)，如圖4 所示，主要有電機(jī)、齒輪、驅(qū)動(dòng)皮帶等。主要原理是電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)齒輪，齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)，皮帶與突出結(jié)構(gòu)相連，一系列的聯(lián)動(dòng)使識(shí)別裝置能夠進(jìn)行左右移動(dòng)，如圖5 所示。

2)滾輪結(jié)構(gòu)。在門的邊緣處與地面接觸的地方設(shè)置滾輪，減輕移動(dòng)的阻力。滾輪嵌在門的外殼底部上，與側(cè)壁相連。為了不破壞整體效果，輪子不是全部裸露在殼體外，如圖6 所示。

根據(jù)“沒有免費(fèi)的午餐(NFL)”定理，在任何優(yōu)化問題中都優(yōu)于其他算法的算法是不存在的。每個(gè)問題都有其獨(dú)特性，包括搜索空間、約束條件、目標(biāo)函數(shù)等;不同的問題需要不同的算法，這取決于問題的性質(zhì)和可用于計(jì)算的資源。同時(shí)，每個(gè)優(yōu)化算法在整個(gè)搜索過程中的不同階段表現(xiàn)也不同，有些算法在優(yōu)化過程的初始階段探索能力強(qiáng)，收斂速度快，但易陷入局部極小值；有些算法在優(yōu)化過程的后期具有更好的挖掘能力，搜索范圍全面，但收斂速度慢；有些算法的探索能力、挖掘能力比較均衡，但算法本身穩(wěn)定性欠佳。

4)負(fù)壓吸入。底部有風(fēng)扇連在底板上，風(fēng)扇位置處于底板和內(nèi)膽之間。內(nèi)膽角落有通風(fēng)口，外殼底部有排風(fēng)口。風(fēng)扇排風(fēng)使內(nèi)膽內(nèi)部形成負(fù)壓狀態(tài)吸附垃圾袋。將內(nèi)膽的通風(fēng)口設(shè)置在角落，這樣在吸附垃圾袋的時(shí)候可以使其貼附在內(nèi)壁上，節(jié)省人力，操作更方便，如圖8 所示。

5)把手設(shè)計(jì)。門上的透明區(qū)域與豎直面有一定的夾角，會(huì)與外殼形成一個(gè)空間，既能起到裝飾作用又能充當(dāng)把手。隱蔽的位置也能防止非工作人員開門，影響產(chǎn)品工作，如圖9 所示。

3.2 造型與色彩

現(xiàn)在人們對(duì)于產(chǎn)品的要求不僅是能夠?qū)崿F(xiàn)某種功能，還包括產(chǎn)品帶來的心理感受。造型和色彩是產(chǎn)品外觀的表現(xiàn)形式，通過二者的配合能使產(chǎn)品的外觀給人賞心悅目的感覺。

3.2.1 造型

產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)在保證產(chǎn)品功能正常發(fā)揮的情況下，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行美化處理。包括整體大小、形狀、各部件所在的位置，以及相對(duì)關(guān)系，最終確定的造型如圖10 所示。

從用戶角度出發(fā)，考慮產(chǎn)品使用中可能存在的問題，并針對(duì)突出的痛點(diǎn)進(jìn)行解決。在智能分類垃圾桶的設(shè)計(jì)中，從垃圾投入、分類、收集到打包清理這一整個(gè)過程中都要考慮使用者的感受，優(yōu)化使用體驗(yàn)，令使用者能夠輕松上手并掌握基本的使用方法。應(yīng)將垃圾投放口的位置設(shè)定在合適的高度，使用者投放垃圾時(shí)能夠快速找到投放口，不需要彎腰或抬舉胳膊就能將垃圾投入。還可以設(shè)置觸控面板，但需要選擇明亮的字符顏色，使工作人員操作時(shí)能夠看得清楚，防止誤觸。

在公共場所，暗淡的顏色會(huì)減弱產(chǎn)品的存在感，所以整體采用淡灰色，門和按鈕需要操控的部位采用白色，這樣能夠和其他部分區(qū)分開。側(cè)面的藍(lán)色燈帶增加了產(chǎn)品的科技感，與門邊上的燈帶相呼應(yīng)。上下兩端的曲面顏色保持一致，屏幕上的圖標(biāo)采用明亮的黃色，能突出顯示的文字，識(shí)別裝置改成黑色，這樣整體效果會(huì)更好。色彩方案采用土黃色、深藍(lán)色及深綠色，對(duì)識(shí)別裝置也采用對(duì)應(yīng)的顏色，如圖11 所示。

3.3 材料與工藝

1)識(shí)別功能。智能分類功能是此設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)，利用AI 識(shí)別技術(shù)及圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)以Gary Thung 和Mindy Yang 開發(fā)的垃圾圖像數(shù)據(jù)集為測試對(duì)象，在該數(shù)據(jù)集上能夠達(dá)到87%的準(zhǔn)確率

，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果如圖2 所示。配合攝像頭多方位旋轉(zhuǎn)，能夠更全面地掃描物體，從而得到清晰、真實(shí)的圖像，使識(shí)別準(zhǔn)確率更高。

不同濃度地桃花提取物表現(xiàn)出對(duì)刺莧和稗生長初期不同程度的抑制作用。地桃花在我國分布廣泛且具有較強(qiáng)的生長能力和繁殖力，對(duì)地桃花提取物除草活性化合物的進(jìn)一步研究，可為其作為一種天然的除草劑和生長抑制劑提供更科學(xué)的依據(jù)。

阿里捧著骨灰上了汽車。隨車上山安葬的只是親戚近鄰。羅爹爹去不了，讓羅四強(qiáng)替他去了。羅爹爹說：“你去幫老巴和阿東招呼阿里。也代我和你姆媽給巴嫂子上一炷香。”

考慮到垃圾桶整體外觀較大，需要外殼的材料強(qiáng)度較高，所以選擇ABS 作為外殼的材料。ABS 塑料有強(qiáng)度高、輕便、硬度大等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)易清理，解決了垃圾桶容易臟、需要經(jīng)常清理的麻煩；內(nèi)膽采用鍍鋅板能夠防腐蝕、耐酸堿，能夠延長內(nèi)膽使用壽命；軌道和軸需要采用碳素鋼，其鋼度強(qiáng)、硬度大；密封袋附加活性炭，其吸附能力強(qiáng)，能夠保證不散發(fā)異味，如表1 所示。

3.3.2 工藝

因?yàn)锳BS 塑料的成型加工性好，可以采用注射成型的工藝，外殼上的孔洞可以采用側(cè)抽式的加工模具，或者在整體成型后再鉆孔打磨。成型方法是將原料和色母粒同時(shí)加熱，待材料到熔融狀態(tài)時(shí)再利用壓力把流動(dòng)的材料注射到模具中，冷卻一段時(shí)間后再脫模，如圖12 所示。由于內(nèi)膽壁厚較厚，將原材料直接沖壓成筒狀的容器會(huì)造成材料破裂，成品的物理性能不穩(wěn)定，所以需要先將原材料沖壓或切削成片狀后再焊接在一起，表面經(jīng)處理去除油污之后再鍍鋅，提高材料的抗腐蝕能力和使用壽命。

(4)重金屬元素基準(zhǔn)值最高值分布在德州、淄博和棗莊3市，As，Cd在德州市最高，分別是全省土壤基準(zhǔn)值的1.29，1.25倍；Hg，Zn在淄博市最高，分別是全省土壤基準(zhǔn)值的1.38倍和1.14倍；其余重金屬元素(Cr，Cu，Ni，Pb)在棗莊市土壤中的基準(zhǔn)值最高；Hg，Zn在青島市最低，Pb在東營市最低，其余重金屬元素(As，Cd，Cr，Cu，Ni)在威海市土壤中最低。雖然煙臺(tái)市重金屬元素含量相比較而言處于中等或偏低水平，但多數(shù)重金屬元素(As，Cd，Cr，Cu，Hg和Ni)的變異系數(shù)接近或大于0.4，說明重金屬元素含量分布不均，局部土壤含量高。

3.4 人機(jī)關(guān)系

在設(shè)計(jì)階段，還要考慮“人—機(jī)—環(huán)境”之間的交互，外形大小是否符合人體功能尺寸、人們在使用時(shí)是否方便操作、使用的條件是否與所處的環(huán)境符合、需要使用者操作的部分是否便于抓握或使用等問題，也要確保產(chǎn)品在使用過程中能夠滿足人們的心理需要?？紤]到使用者扔垃圾的形式及立姿人機(jī)尺寸中的肘高，保證使用者稍微抬手就可以將垃圾扔到指定位置，將整體高度設(shè)置在這兩個(gè)尺寸區(qū)間范圍內(nèi)，如表2、表3 所示。

考慮人在站立雙手自然下垂的高度來確定把手的高度范圍，方便使用者將門拉開，立姿人體尺寸如圖13 所示。

作為武漢市促進(jìn)科技和金融結(jié)合改革創(chuàng)新的一項(xiàng)重要舉措，引導(dǎo)基金進(jìn)入了快速發(fā)展期，在基金管理、基金定位、特色發(fā)展、讓利機(jī)制等方面積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但在發(fā)展過程中也存在規(guī)模過小、資金閑置、投后管理薄弱等影響基金效率的問題，下一步建議拓寬資金來源渠道，進(jìn)一步擴(kuò)大引導(dǎo)基金規(guī)模；優(yōu)化基金設(shè)立流程、完善績效考核和激勵(lì)約束機(jī)制，提高資金使用效率；引進(jìn)專業(yè)人才、強(qiáng)化投后管理，整合資源，提升增值服務(wù)水平。

通過數(shù)據(jù)調(diào)查，并參考實(shí)際垃圾桶尺寸和容量的關(guān)系，綜合產(chǎn)品外觀以及部件之間的關(guān)系，最后將產(chǎn)品的整體總高度定位980mm，把手高度為770mm。

4 結(jié)語

隨著國家逐步在試點(diǎn)城市推廣垃圾分類之后，部分人群對(duì)垃圾分類有一定的抗拒，最主要的問題就是不知道如何分類，經(jīng)常被如何扔垃圾困擾。智能分類垃圾桶能夠解決垃圾分類的困擾，同時(shí)也緩解了生活垃圾處理難的問題，將棘手的問題交給人工智能處理，通過圖像識(shí)別達(dá)到自動(dòng)分類，利用技術(shù)極大地減少了人力，實(shí)現(xiàn)真正的智能。因此，智能分類垃圾桶是順應(yīng)當(dāng)下環(huán)保政策的綠色設(shè)備。

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