作品構(gòu)思
作品的創(chuàng)意來源首先是基于生活中困擾我的一個問題:每一次點外賣,那些很精致的餐盒被扔掉。我都覺得這很浪費,我觀察了那些餐盒的材質(zhì),大都是PP5,為可回收塑料,于是我產(chǎn)生了設(shè)計一個回收柜的想法。我比較擅長圖形化編程,也向信息老師進行了求助,老師給我提供了一套科大訊飛未來派的編程套件,可以實現(xiàn)我的創(chuàng)意。于是,我分析了需要做哪些準備工作,首先需要制作好一個箱子,還需要收集各種塑料制品,然后還要對程序的邏輯進行分析??紤]好這些問題以后,我就在老師的支持下,開始進行創(chuàng)意設(shè)計了。
創(chuàng)作過程
1.收集相關(guān)材料——塑料制品和紙箱
我找到了一個打印機墨盒的紙箱,把它分成四個格子,用紙板分隔,并用交代粘貼固定(圖1)。然后,我又從生活中收集了一些可以回收的塑料制品(圖2),比如奶茶杯、水果餐盒、餃子餐盒、塑料袋、礦泉水瓶等等。
2.圖像分類模型創(chuàng)建與訓(xùn)練
我利用午休的時間,使用AI訓(xùn)練平臺,創(chuàng)建了一個圖像分類模型,然后對每一個塑料制品進行不同角度的圖像采集(圖3)。每個樣品至少要拍攝三十張照片。我采集了水果餐盒、餃子盒、奶茶杯、礦泉水瓶等等十種樣本。
3.硬件與紙箱結(jié)構(gòu)設(shè)計
我首先固定主機、編碼電機 、DC馬達和攝像頭等硬件,這個過程需要反復(fù)嘗試和思考,找到最好的位置并且固定牢固,然后就是用彩紙、膠帶等工具進行包裝,盡可能將一些硬件隱藏起來(圖4)。
圖4 搭建硬件材料以及柜體設(shè)計過程
4.功能思維導(dǎo)圖設(shè)計
思維導(dǎo)圖如圖5所示。
5.程序設(shè)計與調(diào)試運行
程序設(shè)計的部分,我首先實現(xiàn)的是對于不同種類塑料制品的識別和判斷,然后進一步實現(xiàn)數(shù)量的統(tǒng)計和金額的核算,最后開始思考怎樣分配快遞柜,如何判斷快遞柜是否還有空的格子可以回收(圖6)。
6.代碼設(shè)計
代碼截圖如圖7所示。
創(chuàng)新點
(1)將智能硬件與生活中的廢舊材料結(jié)合,廢物利用與設(shè)計實物二者很好地結(jié)合,生成了智能柜子的實體。
(2)結(jié)合人工智能的計算機視覺原理,創(chuàng)建圖像分類模型,訓(xùn)練機器識別不同種類的塑料制品(可回收和 不可回收),賦予機器學(xué)習能力和認知能力。
(3)利用人工智能的語音識別和語音合成技術(shù),實現(xiàn)人機對話,提升了人機的互動性和體驗感。
(4)塑料制品回收完畢,可以通過手機掃描二維碼的方式,獲得公益紅包獎勵。
功能展示
(1)智能語音喚醒。
(2)攝像頭采集圖像信息。
(3)語音合成分類識別結(jié)果。
(4)塑料制品數(shù)量統(tǒng)計和獎勵基金核算。
(5)手機掃描二維碼獲得獎勵紅包。