社区智能电池分拣机器人

本刊记者/刘成成

随着社会的发展和科技的进步，各种类型的电子产品不断涌入我们的生活之中，其中常常伴随着电池的身影。所以，充分有效地使用电池对于高效利用能源、减少不必要的浪费非常重要。为此，北京大学附属小学的徐若彬、王一陈、臧元详几位同学在老师的引导和启发下自主研发了一款能够识别电池是否有电、可以测出含电量多少并实现自动分拣归类的机器人，以方便人们在日常生活中充分利用资源。

一、研制的思路及过程

研究伊始，几位同学对电池在居民家中的使用情况进行了统计调查，以了解社区居民家庭中电池使用的种类、数量、对废旧电池的处理方式等情况。进而查阅相关资料了解市场动态，规避既往研发成果并查补技术空缺，实现创新。

几位同学通过调研总结发现：现在市场上的电池电量检测仪器大多只能判断电池是否有电，而对其含电量多少则无法衡量。

经过思考，他们计划研发设计一台可以显示电池剩余容量数值并按容量多少可以自动分档次分拣归类的小型机器人。

整个智能电池回收分拣机器人由以下几个基本部分组成：采用51单片机作为核心控制器；一个带有A/D功能的I/O口做容量检测口；两个I/O驱动74HC164芯片控制数码管显示容量；两个触碰传感器检测被测电池位置；一个减速电机控制被检测电池位置；三个红外线传感器检测存储电池装置的位置；一个电机控制存储电池装置的位置。

检测时机器人首先对电池的电压、电流、时间进行记录，然后检测电池的耗电功率，采用减速直流电机、红外线传感器及数码管结合的方式，通过51单片机来检测电池功率和控制电机位置，使之能够检测出电池的容量，并通过三位数码显示出电池的具体容量值并把检测完毕的电池自动分拣放到不同的地方。

在具体的应用中，把被测电池放入装置中，按下检测按钮，由单片机控制器将电池位置控制电机把被测电池推至容量检测位置；当电池到达容量检测位置时，相应的位置传感器会给单片机一个信号，此时单片机会停止电池位置控制电机，并且启动容量检测程序，检测被测电池容量，同时把电池容量显示于三位数码管上；单片机判别电池容量的大小和电池种类后驱动转盘电机，将对应存储器旋转到被测电池下方，进而将电池位置控制电机复位，被测电池放入对应存储器中。

社区智能电池分拣机器人

二、科学性、创新性、实用性

首先，这个项目的确立通过调查，贴近社区居民的生活，具有真实性。其次，该设计不仅可以对电池电压进行检测，同时还可以对电池的电流、时间进行记录并检测出电池的耗电功率，进而准确地检测出电池的容量。再次，市场上已经有出售的检测电池容量的仪器，基本上只能对电池容量进行估测，而无法检测出容量多少。该机器人不仅能够检测出电池是否有容量，并且可以以数字形式显示出剩余容量，可以根据测得的容量多少将被检测电池电池自动分为三类：一类是满电量的电池，一类是没有电量的电池，还有一类是介于两者之间、电量不满的电池。对于介于两者之间的情况，还可以标注出电池的用途，避免或减少有用电池被当成废弃电池扔掉的情况。同时，为电池的二次利用提供了一条明确的方向。