破袋、识别、分类等流程全自动化 第16届“挑战杯”助力垃圾分类

把一袋垃圾扔进投放口，仅需几秒钟，这个比普通垃圾桶更大、有一块屏幕和各种透明小格子的“黑科技”产品，便可以实现全自动破袋、分离、识别、分类、压缩、打包等流程。在刚刚落幕的第16届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛上，广州大学的杨兴鑫团队展示了这个“基于进化学习机制的全自动垃圾分类回收系统”项目。

“这件设备基于图像、声音、磁导率等多传感器融合技术和进化学习机制，可智能识别最大5升/袋的居民生活垃圾。”杨兴鑫介绍，“目前可完成纸类、牛奶盒、ABS瓶子、PET瓶子、易拉罐、电池等8类干垃圾，以及湿垃圾和垃圾袋的识别分类，并打包储存。成功识别率可以达到90%。”

杨兴鑫告诉中记者，如果遇到识别不了的垃圾，系统会单独处理并实时上传至云端服务器，下次便可成功识别。居民也可以通过电子屏幕上的人机交互系统，将垃圾种类告诉设备，帮助设备进化学习。

提及创作灵感，杨兴鑫表示，有个亲戚做垃圾分类回收，以前他也去帮忙做过分类拆解的工作，都是纯手工完成，“真的非常辛苦”。

杨兴鑫读的是电气自动化专业，他一直想用自己所学的知识和技术，减少垃圾分类从业者的工作量。

由于智能识别在垃圾处理行业还没有太多研究成果，样本数据十分稀缺。为了突破这一关，杨兴鑫除了大量阅读文献外，还要带领团队成员在垃圾桶中找出各种形状、材质不一的垃圾，清洗并拍照。他们先后采集了5000余个样本数据。

解决了智能识别问题，下一个难题又接踵而来。

“我们没法完成全自动破袋这个过程。”杨兴鑫回忆，“如果破袋失败，会导致垃圾识别分类不精准，而且还会有残留的垃圾袋同垃圾混在一起，影响可回收垃圾的再利用。”

杨兴鑫先后尝试过热源切袋、真空吸、刀割、扯开等20多种方式，但都失败了。

有一次，杨兴鑫偶然看到一把电钻上缠住了一个塑料袋，他意识到：“如果转速够快的话，可以在瞬间把袋子抽离。”

于是，杨兴鑫成功设计出破袋技术，同时利用震动分离和反馈处理技术，将破开的垃圾袋统一存放。

“实现了前端的垃圾分类，还远远不够。”广州大学教师刘长红说，“设计这样一个系统，是要让智能垃圾桶真的能用起来、解决垃圾分类问题。这就需要从回收、清运到再利用的一个全链条、三网融合的物联网平台。”

据刘长红介绍，现在通过智能回收系统的云端中控平台，可以实时监控每个垃圾桶的物理参数及投放量。今年10月，杨兴鑫创立了广州益点环保科技有限公司，并与广州两家垃圾清运、回收公司达成了合作意向。

“现在，这个智能垃圾桶的成本在三四千元左右，相较于普通垃圾桶要贵一些。但是希望未来可以实现量产，真正发挥作用。”杨兴鑫说。