Проекты

Создание «умного» мусорного контейнера

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Первые шаги в науку»

Направление работы: Механика
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1280
Предметы: Окружающий мир
Классы: 4 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Проблема повышения качества сбора мусора, организация бесконтактного способа взаимодействия с контейнером является одной из важнейших задач защиты окружающей среды от негативного воздействия.

Цель

Разработать высокотехнологичную модель мусорного контейнера.

Задачи

1. Провести социологический опрос среди родителей и учеников, выполнить аналитическую работу.

2. Разработать дизайн устройства.

3. Выбрать материалы для изготовления прототипа.      

4. Определиться с аппаратной платформой для технической части проекта.

5. Обеспечить надёжное автономное электрическое питание проекта.

6. Разработать высокотехнологичное роботизированное устройство для сбора мусора и протестировать его в классе.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Микроконтроллер Arduino UNO
  • Ультразвуковой датчик расстояния
  • Сервопривод
  • Среда проектирования Fusion 360
  • Среда программирования Arduino IDE
  • 3D-принтер
  • Набор отвёрток
  • Плоскогубцы
  • Клеевой пистолет

Описание

Работа мусорного контейнера осуществляется на основе определения расстояния до руки человека, который желает выбросить мусор. Экспериментально установлено наиболее оптимальное расстояние от 3 до 30 см. При появлении руки человека в зоне «видимости» ультразвукового датчика микроконтроллер даёт сигнал сервоприводу повернуться на определённый угол для поднятия крышки. В алгоритме программы заложено, что 4 секунд достаточно для выбрасывания мусора. По истечении этого времени крышка опустится и контейнер перейдёт в ждущий режим. Предложенные параметры определения расстояния и длительности ожидания закрывания крышки можно изменять.

 

Схема «умного» мусорного контейнера

 

Результаты работы/выводы

 

Разработано готовое устройство – высокотехнологичный мусорный контейнер.

Планируется дополнить контейнер датчиками

- наполнения контейнера для сигнализации о необходимости очистить его содержимое;

- наличия руки человека при закрывании крышки контейнера, чтобы исключить риск получения травм.

Также планируется модернизировать программный алгоритм для снижения энергопотребления в режиме ожидания.

Перспективы использования результатов работы

Представленная разработка может быть применена в различных сферах деятельности человека, в организациях и в быту, т. к. мусор есть везде.

 

Мнение автора

«В будущем мы должны подойти не к простому расставлению контейнеров для мусора, а ставить «умные» устройства, помогающие утилизировать и перерабатывать мусорные отходы»