科技视界Science&TechnologyVisionDOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2022.31.05基于图像识别的口罩拾取智能机器人设计张怡宁陶来华蔡武军邹嘉雯马义凯（浙江水利水电学院，浙江杭州310018）■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■【摘要】近些年公共卫生安全事件频发，口罩成了人们日常生活出行的必需品，但也导致一些公共场所出现乱扔废弃口罩的现象。废弃口罩是病毒传播的途径之一，具有较强的传染性，一般有着严格的处理流程。乱扔废弃口罩将大大增加病毒传播的可能性。为了解决这一问题，通过采用多自由度机械臂，结合图像识别、arduino2560芯片与树莓派4b+控制等技术，设计一款口罩拾取智能机器人，实现公共场所废弃口罩的高效回收，也为其他医疗废弃物的智能拾取提供科学参考。【关键词】智能机器人；废弃口罩；图像识别■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■0引言我国医院对医用防护口罩的处置有着严格处置流程，但是对于医院外场所的废弃口罩的处置仍然是一片空白，往往将其归为有害垃圾处理，严重危害到环卫工人的身体健康[1]。据国家生态环境公布的《生态环境部通报全国医疗废物、医疗废水处置和环境监测情况》数据显示，截至2020年6月6日，本年度全国共收集处置医疗废物3499.0吨[2]，其中包含大量的废弃口罩。随着机器人技术、图像识别技术、智能控制等技术的日渐成熟，研制一批医疗废弃物拾取的智能机器人是避免医疗废弃物引发二次污染的最有效手段。本研究将重点针对废弃口罩，基于图像识别技术、智能控制技术与多自由度机械臂设计口罩拾取智能机器人。行走机构和机械臂智能结合实现了定向巡航、拾取收集、物品消毒等功能，图像识别技术可实现自动高效的针对性拾取，避免了人与废弃口罩的近距离接触，有效减少病毒的传播途径。1机器人设计原理机器人的智能控制核心选用arduino2560芯片与树莓派4b+共同完成，运行部分的所有动作将由arduino芯片代码来统一调度，识别与抓取部分的所有动作将由树莓派来完成，所有程序均为自动编译，智能机器人实物如图1所示。1.1控制模块设计机器人的驱动模块选取TB6612FNG电器驱动器是基于MOSFET的H桥集成电路，其效率高于晶体管H桥驱动器[3]。每个通道支持输出最高1.2A的连续驱动电流，启动峰值电流达2A/3.2A（连续脉冲/单脉冲）。有四种电机控制模式：正转/反转/制动/停止，PWM支持频率高达100kHz，TB6612FNG...
