废弃塑料瓶分拣系统运动仿真开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1目的及意义

在社会发展的不断推动下,人民对高水平生活的追求日益增加,这使得塑料瓶使用量也在急剧增加。但是,塑料瓶大部分使用一次后就被废弃,如果将这些塑料瓶直接暴露在自然环境下,将近 200~400 年才能够降解,并且这样处理给土地和环境都会带来严重污染;如果对这些塑料瓶直接进行焚烧处理,大多会在燃烧过程中生成有毒有害的物质,如二恶英、氯化氢等,这些物质不但对人的身体有害还会造成空气污染。目前,面对各类资源短缺问题,再生资源已经成为解决问题的关键和国家支持重点产业,并且其产业规模在迅速扩大,在我国乃至全球都是快速发展的绿色新兴的朝阳产业。“十三五规划”指出“加强生活垃圾分类回收和再生资源回收的衔接”。因此,将回收的塑料瓶分类后作为原材料进行在加工,可以节约资源并减低对自然的污染,从经济效益和社会效益上来说都具有非常高的价值。

目前,塑料瓶的成分相对来说还是单一的,尤其是装饮料的塑料瓶大多使用的是 pet 瓶,但它们的颜色却各有不同,直接将其进行再加工并不能得到品质优良的塑料,如此限制了再生塑料的使用范围,降低了回收带来的经济效益。而将回收的塑料瓶按其颜色进行分类后,得到成分和颜色都单一的塑料,将其进行再加工,所能生产的塑料制品种类增多、用途较广,其所获得的高回收效益也会促进回收产业和再生产业的发展。因此,对回收塑料瓶的颜色进行分类势在必行。

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2. 研究的基本内容与方案

本次设计的主要目标是完成废弃塑料瓶分拣设备的运动仿真,理解废弃塑料瓶分拣设备的工作原理以及实现方式。需要完成废弃塑料瓶分拣设备机械部分的建模工作,以及整体的动画仿真工作,能完整的展示废弃塑料瓶分拣设备的运动过程以及分拣原理。将计算机图像识别技术与控制技术和机械运动有机的结合在一起,实现自动化分拣。

技术方案:

机械设备整体可以分为四部分,包括下料装置、调速传送装置、分拣分选设备、收集装置。图像处理部分属于采购范围不进行设计。调速传送机构将塑料瓶输送至暗箱识别区域,利用工业照相机采集实时图像,并将图像传送到 pc 机上进行处理,然后将处理信息发送给下位机,最终在分拣机构上实现对有色塑料瓶的精确分离,并进入不同的容器内。

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3. 研究计划与安排

  1. 第1-2周(2019-02-18~2019-03-03):完成外文文献翻译。

  2. 第3-4周(2019-03-04~2019-03-17):查阅相关文献资料,整理有关各类自动分拣设备的资料,了解国内外对类似产品的研究现状及生产状况,确定设计方案,完成开题报告。

  3. 第5-6周(2019-03-18~2019-03-31):查阅机械手册,完成设备部分的机械结构设计
  4. 第7-10周(2019-04-01~2019-04-28):用计算机绘制机械部分图纸并完成运动仿真内容
  5. 第11-13周(2019-04-29~2019-05-19):完成毕业设计说明书。

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    4. 参考文献(12篇以上)

    [1]王文君,宋端坡,孟凡菲,俞竹青.基于 rgb 法的回收塑料瓶自动颜色分选系统开发[j].仪表技术与传感器,2010,(3):92~94.

    [2]周铭.基于计算机视觉的废旧塑料瓶颜色识别和自动分拣系统[d].武汉:华中科技大学,2014.

    [3]王洪.基于计算机视觉算法的塑料分拣系统[j].塑料工业,2015,43(11):69~72.

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