一种儿童垃圾分类教学装置

1.本实用新型涉及教学装置技术领域，尤其涉及一种儿童垃圾分类教学装置。


背景技术：

2.垃圾分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用，减少垃圾处理量和处理设备的使用，降低处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态等几方面的效益，现有技术往往采用单一的教学模式，教育儿童进行垃圾分类，或者进行书本刻板的教育。
3.现有的垃圾分类教学方式单一，儿童不容易学，枯燥无味，没有实际性的效果，真实的垃圾污染大，不利于儿童的健康。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决垃圾分类教学方式单一，儿童不容易学，枯燥无味，没有实际性的效果，真实的垃圾污染大，不利于儿童的健康的缺点，而提出的一种儿童垃圾分类教学装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种儿童垃圾分类教学装置，包括底座，所述底座的顶部固定安装有多个垃圾桶，多个垃圾桶的顶部均铰接有桶盖，垃圾桶的上方设有安装座，安装座上设有安装壳，安装壳内设有摄像头，所述摄像头连接有k210控制器，k210控制器连接有stm32驱动器，所述stm32 驱动器连接有舵机，舵机与桶盖连接，所述安装壳内还设有显示屏，显示屏与摄像头连接，所述安装座的顶部安装有语音播报器，语音播报器与stm32驱动器连接，所述安装座上开设有卡片槽，卡片槽内设有多个垃圾图案卡片。
7.优选的，所述底座的顶部固定安装有两个支撑板，两个支撑板的一侧分别与安装座的两侧固定连接。
8.优选的，所述安装座的顶部固定安装有两个竖板，两个竖板的一侧分别与安装壳的两侧固定连接。
9.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
10.儿童将垃圾图案卡片放置在摄像头的下方，就可以实现垃圾语音播报，自动打开桶盖，让儿童在玩耍中学习，这样自认就记住每种垃圾的分类方法；
11.本实用新型从动手操作中让儿童实现了快乐学习，记住每种垃圾怎么分类，在玩中学习，同时干净卫生。
附图说明
12.图1为本实用新型提出的一种儿童垃圾分类教学装置的结构示意图；
13.图2为本实用新型提出的一种儿童垃圾分类教学装置的工作原理框图。
14.图中：1、底座；2、垃圾桶；3、桶盖；4、支撑板；5、安装座； 6、竖板；7、安装壳；8、摄像
头；9、显示屏；10、语音播报器；11、卡片槽；12、垃圾图案卡片。
具体实施方式
15.下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。
16.参照图1-2，一种儿童垃圾分类教学装置，包括底座1，底座1 的顶部固定安装有多个垃圾桶2，多个垃圾桶2的顶部均铰接有桶盖 3，垃圾桶2的上方设有安装座5，安装座5上设有安装壳7，安装壳 7内设有摄像头8，摄像头8连接有k210控制器，k210控制器连接有stm32驱动器，stm32驱动器连接有舵机，stm32驱动器采用pwm 定时器进行对舵机的控制,舵机与桶盖3连接。
17.本实施例中，摄像头8采用ov2640,主要优点：phantom v2640， phantom超高速系列的新成员，提供了4mpx分辨率和卓越的图像质量并高达26gpxc吞吐量。卓越的图像质量：业内领先的低噪音和高动态范围，加上出色的灵敏度，提供优美的成像效果。低噪音：噪音 7.2e-，phantom摄像机里较低的噪音基底，给予干净的图像，特别是在难以捕获的黑暗区域中。高动态范围：达64db，phantom全局快门摄像机中较高的，给予较多的细节。高灵敏度：彩色iso
–
3,200d，单色iso
–
16,000d，以及单色iso像素合并
–
25,000d给予出色的感光灵敏度。高速：在全部4mpx分辨率下，v2640达到26gpxc。它的灵活性：v2640有多种操作模式以满足您的大部分研究需求。标准模式,20gpxc性能下非同一般的图像质量。高速(hs)模式,在全分辨率下提高34％吞吐量，以达到26gpxc。像素合并模式(仅单色摄像机), 以明显提高灵敏度和帧数率。受出口管控的fast选件,降低较小曝光时间到142ns，明显减少动态模糊。基于uhs平台构建：v2640具有久经考验的phantom超高速系列的标准特性，以为使用的易用性及连续性。
18.k210控制器是集成机器视觉与机器听觉能力的系统级芯片 (soc)。使用台积电(tsmc)超低功耗的28纳米先进制程，具有双核 64位处理器，拥有较好的功耗性能，稳定性与可靠性，力求零门槛开发，可在最短时效部署于用户的产品中，赋予产品人工智能， kendryte k210定位于ai与iot市场的soc，同时是使用非常方便的 mcu，kendryte中文含义为勘智，而勘智取自勘物探智，这颗芯片主要应用领域为物联网领域，在物联网领域进行开发，因此为勘物；这颗芯片主要提供的是人工智能解决方案，在人工智能领域探索，因此为探智，具备机器视觉能力、具备机器听觉能力、更好的低功耗视觉处理速度与准确率、具备卷积人工神经网络硬件加速器kpu，可高性能进行卷积人工神经网络运算、tsmc 28nm先进制程，温度范围-40 ℃到125℃，稳定可靠、支持固件加密，难以使用普通方法破解、独特的可编程io阵列，使产品设计更加灵活、低电压，与相同处理能力的系统相比具有更低功耗、3.3v/1.8v双电压支持，无需电平转换，节约成本、kendryte k210具备机器视觉能力，是零门槛机器视觉嵌入式解决方案。它可以在低功耗情况下进行卷积神经网络计算。
19.该芯片可以实现以下机器视觉能力：基于卷积神经网络的一般目标检测、基于卷积神经网络的图像分类任务、人脸检测和人脸识别、实时获取被检测目标的大小与坐标、实时获取被检测目标的种类。
20.kendryte k210具备机器听觉能力。芯片上自带高性能麦克风阵列音频处理器，可以进行实时声源定向与波束形成。该芯片可以实现以下机器听觉能力：声源定向、声场成
像、波束形成、语音唤醒、语音识别。
21.k210控制器可结合机器视觉和机器听觉能力，提供更强大的功能。一方面，在应用中既可以通过声源定位和声场成像辅助机器视觉对目标的跟踪，又可以通过一般目标检测获得目标的方位后辅助机器听觉对该方位进行波束形成。另一方面，可以通过摄像头传来的图像获得人的方向后，使得麦克风阵列通过波束形成指向该人。同时也可以根据麦克风阵列确定一个说话人的方向，转动摄像头指向该人。
22.k210包含risc-v 64位双核cpu，每个核心内置独立fpu.k210 的核心功能是机器视觉与听觉，其包含用于计算卷积人工神经网络的 kpu与用于处理麦克风阵列输入的apu.同时k210具备快速傅里叶变换加速器，可以进行高性能复数fft计算。因此对于大多数机器学习算法，k210具备高性能处理能力。k210内嵌aes与sha256算法加速器，为用户提供基本安全功能。k210拥有高性能、低功耗的sram，以及功能强大的dma，在数据吞吐能力方面性能优异。k210具备丰富的外设单元，分别是：dvp、jtag、otp、fpioa、gpio、uart、spi、 rtc、i
2 s、i
2 c、wdt、timer与pwm，可满足海量应用场景。
23.本实施例中，安装座5的顶部安装有语音播报器10，语音播报器10与stm32驱动器连接。
24.本实施例中，安装座5的一侧开设有卡片槽11，卡片槽11内设有多个垃圾图案卡片12。
25.本实施例中，底座1的顶部固定安装有两个支撑板4，两个支撑板4的一侧分别与安装座5的两侧固定连接，底座1的一侧设有多个标签，多个标签与多个垃圾桶2一一对应设置。
26.本实施例中，安装座5的顶部固定安装有两个竖板6，两个竖板 6的一侧分别与安装壳7的两侧固定连接。
27.本实施例中，安装壳7内还设有显示屏9，显示屏9与摄像头8 连接。
28.本实施例中，使用时，将垃圾图案卡片12从卡片槽11内取出，儿童将垃圾图案卡片12放置在摄像头8的下方，摄像头8对垃圾图案卡片12上图案进行采集，采集的数据传输至k210控制器，k210 控制器对图案进行识别，识别完成后向stm32驱动器发送信号，使 stm32驱动器启动一个舵机和语音播报器10，语音播报器10对垃圾类型进行播报，舵机打开相应的桶盖3，将垃圾图案卡片12放入桶盖3内，桶盖3关闭即可完成垃圾分类。

技术特征：
1.一种儿童垃圾分类教学装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的顶部固定安装有多个垃圾桶(2)，多个垃圾桶(2)的顶部均铰接有桶盖(3)，垃圾桶(2)的上方设有安装座(5)，安装座(5)上设有安装壳(7)，安装壳(7)内设有摄像头(8)，所述摄像头(8)连接有k210控制器，k210控制器连接有stm32驱动器，所述stm32驱动器连接有舵机，舵机与桶盖(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种儿童垃圾分类教学装置，其特征在于，所述安装座(5)的顶部安装有语音播报器(10)，语音播报器(10)与stm32驱动器连接。3.根据权利要求1所述的一种儿童垃圾分类教学装置，其特征在于，所述安装座(5)的一侧开设有卡片槽(11)，卡片槽(11)内设有多个垃圾图案卡片(12)。4.根据权利要求1所述的一种儿童垃圾分类教学装置，其特征在于，所述底座(1)的顶部固定安装有两个支撑板(4)，两个支撑板(4)的一侧分别与安装座(5)的两侧固定连接，底座(1)的一侧设有多个标签，多个标签与多个垃圾桶(2)一一对应设置。5.根据权利要求1所述的一种儿童垃圾分类教学装置，其特征在于，所述安装座(5)的顶部固定安装有两个竖板(6)，两个竖板(6)的一侧分别与安装壳(7)的两侧固定连接。6.根据权利要求1所述的一种儿童垃圾分类教学装置，其特征在于，所述安装壳(7)内还设有显示屏(9)，显示屏(9)与摄像头(8)连接。

技术总结
本实用新型属于教学装置技术领域，尤其是一种儿童垃圾分类教学装置，针对现有的垃圾分类教学方式单一，儿童不容易学，枯燥无味，没有实际性的效果，真实的垃圾污染大，不利于儿童的健康的问题，现提出如下方案，其包括底座，所述底座的顶部固定安装有多个垃圾桶，多个垃圾桶的顶部均铰接有桶盖，垃圾桶的上方设有安装座，安装座上设有安装壳，安装壳内设有摄像头，所述摄像头连接有K210控制器，K210控制器连接有STM32驱动器，所述STM32驱动器连接有舵机，舵机与桶盖连接，所述外壳内还设有显示屏，本实用新型从动手操作中让儿童实现了快乐学习，记住每种垃圾怎么分类，在玩中学习，同时干净卫生。卫生。卫生。


技术研发人员：鲍锦 邢颖颖
受保护的技术使用者：江苏师范大学
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/5/25