【摘 要】
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在全球生活垃圾产量每年飞速增长,但垃圾分类处理能力严重不足,带来环境污染资源浪费的背景下,使用智能化垃圾识分拣手段进行垃圾分类是一种全新思路。本文研究生活垃圾前端多赛道的纠错式识别与分拣问题,开发灵活、高效、低能耗的生活垃圾智能识别分拣系统,研究内容如下:（1）提出生活垃圾前端纠错式识别分拣系统技术方案。针对目前生活垃圾源头图像分类,一次分类一个垃圾高成本、低效率;后期大型设备集中分拣垃圾,混合变
【基金项目】
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南京优助智能科技有限公司横向项目；
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在全球生活垃圾产量每年飞速增长,但垃圾分类处理能力严重不足,带来环境污染资源浪费的背景下,使用智能化垃圾识分拣手段进行垃圾分类是一种全新思路。本文研究生活垃圾前端多赛道的纠错式识别与分拣问题,开发灵活、高效、低能耗的生活垃圾智能识别分拣系统,研究内容如下:（1）提出生活垃圾前端纠错式识别分拣系统技术方案。针对目前生活垃圾源头图像分类,一次分类一个垃圾高成本、低效率;后期大型设备集中分拣垃圾,混合变形严重难处理、资源回收率低的问题。本文提出在生活垃圾丢弃前端,引入纠错式垃圾分拣系统的设计思路,提出技术路线、研究方案。（2）生活垃圾前端纠错式识别分拣系统外观设计、功能结构规划。结合人机工程学、设计心理学等知识,完成系统框架设计、尺寸功能规划、流程规划及使用场景设计;完成产品外观及内部结构的手绘方案绘制、产品三维建模、产品渲染及系统运行原理动画渲染工作。（3）生活垃圾前端纠错式识别分拣系统硬件设计及组装。系统硬件设备包括四赛道垃圾投递入口、垃圾分离装置、垃圾分类流水线、垃圾分拣机械臂、垃圾收集箱等;完成系统图像采集设备、流水线、机械臂等关键设备的零部件选材、采购,最终完成垃圾分拣系统的硬件装配组装工作。（4）生活垃圾前端纠错式识别分拣的目标识别系统开发。完成垃圾目标图像数据库的采集、筛选与标签化处理。进行多种目标检测算法对比实验,最终采用YOLOv5-S模型训练;完成知识图谱绘制和并类实验,加入IE图像数据增强扩容算法等提升手段,使可回收垃圾识别准确率m AP值由76.61%提升至95.19%;并完成了湿垃圾识别模型和干垃圾赛道总识别模型的训练工作。（5）生活垃圾前端纠错式识别分拣系统集成。完成可回收垃圾和湿垃圾YOLOv5识别模型与机械臂的集成;完成机械臂的目标定位、逆运动学求解和路径规划;完成可回收垃圾静态抓取及分拣测速实验;设计分拣流程,使用树莓派、继电器实现流水线定点关停方案;最终完成干垃圾赛道传送带垃圾动态分拣实验,分拣成功率89.78%,实现了生活垃圾前端纠错式识别分拣系统集成验证。
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