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一种生活垃圾分类装置及分类方法

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


一种生活垃圾分类装置及分类方法

技术领域

本发明涉及垃圾分类技术领域,尤其涉及一种生活垃圾分类装置及分类方法。

背景技术

垃圾分类对垃圾的回收、利用具有非常大的好处,目前各小区、或者户外基本都已设置分类垃圾桶,但是由于居民的生活习惯问题以及对垃圾的识别存在困难,目前垃圾分类效果还有待提高。

针对目前的现状,已有学者提了采用自动分类装置进行垃圾的分类,例如CN110861854B就开了一种智能垃圾分类装置及智能垃圾分类方法,通过将投入到圾投入口6内的垃圾机械手逐一进行抓取分拣,从而实现垃圾的分类,但是位于垃圾桶上方的垃圾分类面板5占用了垃圾桶上方的空间,使垃圾只能从垃圾桶的一侧投入,从而造成垃圾桶易堆积,影响使用,另外投入到垃圾桶内的垃圾包括单一种类垃圾和多种类垃圾,而如果对单一种类垃圾和多种类垃圾均采用机械手进行夹取的话,分类效率较低。另外CN215853160U,公开了一种智能垃圾桶,该智能垃圾桶通过双舵机倾倒平台自动将垃圾倒入相对应的垃圾内,在垃圾较多且不为同类垃圾时,通过柔性三指机械爪夹取垃圾投入相应的垃圾桶内,虽然该智能垃圾桶实现了对单一种类垃圾和多种类垃圾分别进行处理,但是由于是采用倾倒平台3倾倒垃圾,为了保证倾倒平台3能够接纳从垃圾投入口2丢入的垃圾,倾倒平台3就必须具有较大的面积,使得整个倾倒平台3重量增加,而双舵机与倾倒平台3连接的受力面积较小,当投入垃圾击中倾倒平台3时,倾倒平台3无法受力平衡易倾斜,且对下方连接受力的双舵机有较大冲击,缩短使用寿命。同时为了提供倾倒平台3的工作空间,以及使垃圾能够准确的倾倒入倾倒平台3下方的垃圾桶中,就必须增大各垃圾桶的体积,不然在倾倒时,垃圾就会抛洒到垃圾桶外部,使的该智能垃圾桶的体积较大,另外,有一些垃圾具有粘连性,采用倾倒平台3的方式不能有效的将带有粘连性的垃圾倾倒入下方垃圾桶中。双舵机倾倒平台3倾倒垃圾需要经过两个步骤,需一个舵机控制倾倒平台3旋转到对应垃圾桶位置,然后第二个舵机再控制倾倒平台3的倾倒,这种方式耗时较长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:解决上述背景技术中存在的问题,提供了一种生活垃圾分类装置及分类方法,实现对生活垃圾的自动化分类,不仅能够对单一种类垃圾和多种类垃圾分别进行处理,并且垃圾能够准确的落入下方收集桶,垃圾暂存台底部采用水平移动的开闭门,在移动开启时,开闭门上垃圾能够完全刮除,结构稳定性好,分类效率高。

为了实现上述的技术特征,本发明的目的是这样实现的:一种生活垃圾分类装置,包括框体,所述框体的上侧安装有XY轴平移机构,XY轴平移机构上安装有机械爪,框体在位于XY轴平移机构的下方安装有Z轴升降机构,Z轴升降机构上安装有升降座,升降座上安装有垃圾暂存台,垃圾暂存台为框型结构,垃圾暂存台的底部设有水平移动的开闭门,框体内的底部安装有旋转台,旋转台的下侧安装有驱动装置,驱动装置与框体固定连接,旋转台的上侧安装有多个收集桶;还包括控制系统,所述控制系统包括视觉识别系统和控制器,视觉识别系统的摄像头安装在框体上,并位于垃圾暂存台的上方,控制器安装在框体上,并分别与视觉识别系统、XY轴平移机构、机械爪、Z轴升降机构、开闭门以及驱动装置的电气元件电连接;使用状态下,收集桶始终有一个位于垃圾暂存台的下方,并且还至少有一个位于垃圾暂存台的外侧。

所述框体的顶部安装可拆卸的顶盖,顶盖上设有投料口,框体上在位于投料口的下方设置倾斜的导料滑槽,导料滑槽下端位于垃圾暂存台的上方;所述顶盖上还安装有显示屏。

所述XY轴平移机构包括第一滑轨、第一滑块、第二滑轨、第二滑块、第一电机以及第二电机,两个第一滑轨分别安装在框体两侧的上横梁上,两个第一滑轨上分别滑动安装有第一滑块,两个第二滑轨两端分别与两侧的第一滑块连接固定,第二滑块滑动安装在两个第二滑轨上,机械爪安装在第二滑块上;所述第一电机和第二电机分别固定安装在框体的两侧,一侧的第一滑块内设置有第一皮带轮和第二皮带轮,另一侧的第一滑块内设置有第三皮带轮和第四皮带轮,框体上在位于第一电机和第二电机相对的一侧安装有第一双层轮组和第二双层轮组,第一皮带绕过第一电机上的驱动轮、第一双层轮组、第二双层轮组、第三皮带轮以及第二皮带轮,第二皮带绕过第二电机上的驱动轮、第二双层轮组、第一双层轮组、第一皮带轮以及第四皮带轮,第一皮带与第二皮带在位于两侧第一滑块之间与第二滑块连接固定。

所述机械爪的上端安装有第一舵机,第一舵机与XY轴平移机构连接固定,机械爪通过第一舵机转动调节抓取角度;所述机械爪包括夹爪、连接座、第一连杆、第二连杆以及第二舵机,连接座与第一舵机的输出轴安装固定,连接座的下方设有两个夹爪,连接座的两侧均设置有第一连杆、第二连杆,第一连杆、第二连杆上端与连接座铰接,下端与夹爪铰接,两侧所述第一连杆的上端设有齿环,两侧第一连杆上的齿环啮合,第二舵机安装在连接座上,第二舵机的输出轴安装有齿轮,齿轮与其中一个齿环啮合传动。

所述Z轴升降机构包括安装在框体两侧上横梁与中横梁之间的丝杆组件,所述丝杆组件包括第一固定板、第二固定板、导杆、升降板、滚珠丝杆以及第三电机,第一固定板安装在中横梁上,第二固定板安装在上横梁上,第一固定板与第二固定板之间固定安装有两根导杆,升降板滑动的安装在两根导杆上,滚珠丝杆位于两根导杆之间,滚珠丝杆上端通过轴承座与第二固定板转动连接,下端与安装在第一固定板下侧的第三电机连接传动,升降板上安装有丝杆螺母,丝杆螺母与滚珠丝杆配合连接,所述升降座安装在两侧的升降板上。

所述垃圾暂存台的底部通过多个支撑件与升降座连接支撑,且垃圾暂存台的其中一个角部悬空,升降座上安装有第四电机,第四电机的输出轴向上伸出,开闭门的其中一个角部与第四电机的输出轴连接固定,开闭门通过垃圾暂存台下侧的悬空处旋进旋出,旋进时封闭所述垃圾暂存台的底部。

所述旋转台上设置有多个限位座,限位座将收集桶限位并能够取出;所述收集桶设有四个,分别为厨余垃圾桶、可回收垃圾桶、有害垃圾桶以及其它垃圾桶,四个收集桶呈矩阵排列。

所述旋转台上还安装有压缩装置,压缩装置用于压缩可回收垃圾桶内的垃圾; 所述压缩装置包括推杆装置、钉板以及挡板,与所述可回收垃圾桶相邻的收集桶下方设置有底板,底板下侧安装有支撑柱,支撑柱固定安装在旋转台上,底板的下侧安装有所述推杆装置,所述钉板安装在可回收垃圾桶内,钉板一侧安装有多个钉齿,另一侧与推杆装置的活动端连接,所述挡板安装在可回收垃圾桶内,挡板的两端安装有导向块,可回收垃圾桶内对应两侧的导向块设置有滑槽,挡板通过导向块沿滑槽能够滑动,挡板上还设有用于钉齿穿过的孔;所述滑槽的长度小于可回收垃圾桶的内空尺寸,使钉齿能够从挡板上的孔抽出。

所述驱动装置包括支撑板、支撑杆、第五电机以及连接法兰,支撑板通过多个支撑杆固定支撑在框体内的底部,第五电机安装在支撑板的下侧,第五电机的输出轴向上伸出,第五电机的输出轴上安装有连接法兰,旋转台安装在连接法兰上。

多种生活垃圾的分类方法,采用了所述的一种生活垃圾分类装置,分类方法包括以下步骤:

S1:使用时,开闭门封闭垃圾暂存台的底部,当垃圾暂存台上投入垃圾后,被控制系统感知,控制器启动、视觉识别系统启动,机械爪归位;

S2:摄像头采集投入到垃圾暂存台上的垃圾信息,视觉识别系统识别垃圾的种类和数量;

S3:对识别的垃圾进行分类;若视觉识别系统识别投入到垃圾暂存台上的垃圾为单种垃圾,则进行单一分类步骤:

a): 驱动装置带动旋转台转动,使旋转台上对应的收集桶位于垃圾暂存台的正下方;

b): 之后开闭门打开,垃圾暂存台上垃圾落入下方对应的收集桶内;

若视觉识别系统识别投入到垃圾暂存台上的垃圾为多种垃圾,则进行多种分类步骤:

c):通过目标检测算法,控制器通过视觉识别系统计算识别垃圾暂存台上各种垃圾的位置和角度;

d):XY轴平移机构带动机械爪水平移动,使机械爪移动到其中一个垃圾的上方,并调整机械爪的角度;

e):当目标检测算法检测出垃圾暂存台上垃圾的深度后,Z轴升降机构带动升降座以及升降座上方的垃圾暂存台上升,机械爪下方的垃圾被送入到机械爪内,机械爪抓取垃圾,之后Z轴升降机构带动升降座以及升降座上方的垃圾暂存台下降一定高度;

f):驱动装置带动旋转台转动,使旋转台上对应的收集桶位于垃圾暂存台的外侧;

g):XY轴平移机构带动机械爪及机械爪夹持的垃圾移动对应的收集桶上方,机械爪打开,垃圾落入到对应的收集桶内;

h):重复d至g动作,直到垃圾暂存台上只剩下最后一种垃圾后,通过执行a、b步骤,实现多种垃圾分类。

本发明有如下有益效果:

1、本发明框体用于支撑XY轴平移机构、Z轴升降机构以及驱动装置,机械爪安装在XY轴平移机构上,机械爪能够在水平面上移动,升降座安装在Z轴升降机构上,垃圾暂存台安装在升降座上,垃圾暂存台通过Z轴升降机构能够沿Z轴上下移动,机械爪在XY轴上移动用于垃圾暂存台的上垃圾,垃圾暂存台上升,能够将垃圾送入机械爪的夹持范围内。摄像头用于获取垃圾暂存台上垃圾的图像,通过视觉识别系统进行对比分析,从而识别垃圾暂存台上垃圾的类型,当垃圾为单一种类垃圾时,开闭门打开,垃圾直接掉落到下方对应的收集桶内,由于开闭门为水平移动打开,在打开时,能够将开闭门上具有粘连性的垃圾刮掉,若有多种类垃圾,通过机械爪分类的进行夹持,之后夹持到位于垃圾暂存台外侧的收集桶内。驱动装置用于驱动旋转台转动,从而使得旋转台上收集桶移动到对应的位置。通过上述结构,实现对生活垃圾的自动化分类,不仅能够对单一种类垃圾和多种类垃圾分别进行处理,并且垃圾能够准确的落入下方收集桶,垃圾暂存台底部采用水平移动的开闭门,在移动开启时,开闭门上垃圾能够完全刮除,结构稳定性好,分类效率高。

2、本发明XY轴平移机构传动结构的优点在于两个电机同时作用控制单轴的运动,力量比单个电机单独控制一轴更加稳定。同时这种运动结构,电机是固定在框体上的,减少了机械爪固定滑块在加速运动时的运动惯性,使得机械爪运动更加精确,保证较高的爪取精度。

3、本发明通过第一舵机实现机械爪的转动,从而使机械爪能够更好的对正垃圾,便于夹取;通过第二舵机,实现两个夹爪的开合,从而能够夹取垃圾和放开垃圾。

4、本发明垃圾暂存台升起时,便于机械爪夹取,垃圾暂存台下降时,便于机械爪将垃圾移出垃圾暂存台。

5、本发明旋转台上设置有多个限位座,实现收集桶的可拆卸安装,从而便于将收集桶限位和取出,限位时,防止收集桶在旋转过程中移位,取出时,上提收集桶,便于取出收集桶倒出垃圾。

6、本发明在回收垃圾桶内垃圾达到容量的50%时,推杆装置启动,钉齿穿过挡板,并同挡板共同挤压回收垃圾桶内的垃圾,钉齿会将易拉罐、矿泉水瓶等可回收垃圾扎穿,并被压缩,当压缩率达到75%后,压缩任务完成,推杆装置复位,从而能充分节约空间。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图2为本发明立体结构示意图。

图3为图1中A-A剖面结构示意图。

图4为本发明XY轴平移机构、Z轴升降机构、升降座以及垃圾暂存台主视结构示意图。

图5为本发明XY轴平移机构、Z轴升降机构、升降座以及垃圾暂存台立体结构示意图。

图6为本发明XY轴平移机构、Z轴升降机构、升降座以及垃圾暂存台底部视角立体结构示意图。

图7为本发明XY轴平移机构传动结构示意图。

图8为本发明机械爪的结构示意图。

图9为本发明旋转台、收集桶的主视结构示意图。

图10为本发明旋转台、收集桶的立体结构示意图。

图11为本发明压缩装置结构示意图。

图中:框体100,上横梁101,中横梁102,顶盖110,投料口120,导料滑槽130,显示屏140;

XY轴平移机构200,第一滑轨201,第一滑块202,第二滑轨203,第二滑块204,第一电机205,第二电机206,第一双层轮组207,第二双层轮组208,第一皮带轮209,第三皮带轮210,第二皮带轮211,第四皮带轮212,第一皮带213,第二皮带214;

机械爪300,夹爪301,连接座302,第一连杆303,第二连杆304,齿环305,第一舵机310,第二舵机320;

Z轴升降机构400,丝杆组件410,第一固定板411,第二固定板412,导杆413,升降板414,滚珠丝杆415,丝杆螺母416,第三电机417;

升降座500;

垃圾暂存台600,开闭门610,支撑件620,第四电机630;

旋转台700,限位座701,驱动装置710,支撑板711,支撑杆712,第五电机713,连接法兰714;

收集桶800,厨余垃圾桶810,可回收垃圾桶820,滑槽821,其它垃圾桶830,有害垃圾桶840,支撑柱841,底板842,压缩装置850,推杆装置851,钉板852,钉齿853,挡板854,导向块855;

控制系统900,摄像头910,超声波测距模块920、控制器930,语音模块940。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例一:

参见图1-11,一种生活垃圾分类装置,包括框体100,框体100的上侧安装有XY轴平移机构200,XY轴平移机构200上安装有机械爪300,框体100在位于XY轴平移机构200的下方安装有Z轴升降机构400,Z轴升降机构400上安装有升降座500,升降座500上安装有垃圾暂存台600,垃圾暂存台600为框型结构,垃圾暂存台600的底部设有水平移动的开闭门610,框体100内的底部安装有旋转台700,旋转台700的下侧安装有驱动装置710,驱动装置710与框体100固定连接,旋转台700的上侧安装有多个收集桶800;还包括控制系统900,所述控制系统900包括视觉识别系统和控制器930,视觉识别系统的摄像头910安装在框体100上,并位于垃圾暂存台600的上方,控制器930安装在框体100上,并分别与视觉识别系统、XY轴平移机构200、机械爪300、Z轴升降机构400、开闭门610以及驱动装置710的电气元件电连接;使用状态下,收集桶800始终有一个位于垃圾暂存台600的下方,并且还至少有一个位于垃圾暂存台600的外侧。

框体100用于支撑XY轴平移机构200、Z轴升降机构400以及驱动装置710,机械爪300安装在XY轴平移机构200上,机械爪300能够在水平面上移动,升降座500安装在Z轴升降机构400上,垃圾暂存台600安装在升降座500上,垃圾暂存台600通过Z轴升降机构400能够沿Z轴上下移动,机械爪300在XY轴上移动用于垃圾暂存台600的上垃圾,垃圾暂存台600上升,能够将垃圾送入机械爪300的夹持范围内。摄像头910用于获取垃圾暂存台600上垃圾的图像,通过视觉识别系统进行对比分析,从而识别垃圾暂存台600上垃圾的类型,当垃圾为单一种类垃圾时,开闭门610打开,垃圾直接掉落到下方对应的收集桶800内,由于开闭门610为水平移动打开,在打开时,能够将开闭门610上具有粘连性的垃圾刮掉,若有多种类垃圾,通过机械爪300分类的进行夹持,之后夹持到位于垃圾暂存台600外侧的收集桶800内。驱动装置710用于驱动旋转台700转动,从而使得旋转台700上收集桶800移动到对应的位置。

通过上述结构,实现对生活垃圾的自动化分类,不仅能够对单一种类垃圾和多种类垃圾分别进行处理,并且垃圾能够准确的落入下方收集桶,分类效率高,垃圾暂存台底部采用水平移动的开闭门,在移动开启时,开闭门上垃圾能够完全刮除。

进一步的,参见图2,框体100的顶部安装可拆卸的顶盖110,顶盖110上设有投料口120,框体100上在位于投料口120的下方设置倾斜的导料滑槽130,导料滑槽130下端位于垃圾暂存台600的上方;所述顶盖110上还安装有显示屏140。投料口120用于向分类装置内投入垃圾,导料滑槽130用于对投入的垃圾进行导向,使垃圾能够准确的进入到垃圾暂存台600内,显示屏140用于唤醒分类装置、播放垃圾分类宣传视频、主动选择投入的垃圾类型,以及其他交互信息。

进一步的,导料滑槽130的底部设置缓冲垫,防止垃圾在投入时出现反弹,同样的,在开闭门610的上侧也设置缓冲垫,防止垃圾掉落到开闭门610上侧时出现反弹从而弹出垃圾暂存台600。

进一步的,框体100上还安装有用于检测收集桶800内剩余容量的超声波测距模块920,

超声波测距模块920朝向收集桶800,超声波测距模块920与控制器930电连接。在收集桶800旋转过程中,对每个收集桶800进行检测。当监测到收集桶800内垃圾容量达到70-80%时,通过显示屏140、语音模块940发出报警。

XY轴平移机构200可以采用现有的XY直线滑台结构,例如采用滚珠丝杆或者同步带传动的XY轴滑台结构,由于常用的XY轴滑台结构是通过两个电机分别控制X轴和Y轴,驱动力和稳定性较差。参见图4、6,XY轴平移机构200包括第一滑轨201、第一滑块202、第二滑轨203、第二滑块204、第一电机205以及第二电机206,两个第一滑轨201分别安装在框体100两侧的上横梁101上,两个第一滑轨201上分别滑动安装有第一滑块202,两个第二滑轨203两端分别与两侧的第一滑块202连接固定,第二滑块204滑动安装在两个第二滑轨203上,机械爪300安装在第二滑块204上;所述第一电机205和第二电机206分别固定安装在框体100的两侧,一侧的第一滑块202内设置有第一皮带轮209和第二皮带轮211,另一侧的第一滑块202内设置有第三皮带轮210和第四皮带轮212,框体100上在位于第一电机205和第二电机206相对的一侧安装有第一双层轮组207和第二双层轮组208,第一皮带213绕过第一电机205上的驱动轮、第一双层轮组207、第二双层轮组208、第三皮带轮210以及第二皮带轮211,第二皮带214绕过第二电机206上的驱动轮、第二双层轮组208、第一双层轮组207、第一皮带轮209以及第四皮带轮212,第一皮带213与第二皮带214在位于两侧第一滑块202之间与第二滑块204连接固定。

本发明XY轴平移机构200传动结构的优点在于两个电机同时作用控制单轴的运动,力量比单个电机单独控制一轴更加稳定。同时这种运动结构,电机是固定在框体100上的,减少了机械爪300固定滑块在加速运动时的运动惯性,使得机械爪300运动更加精确,保证较高的爪取精度。第一电机205和第二电机206同向转动驱动机械爪300沿X轴方向运动,第一电机205和第二电机206反向转动控制机械爪300沿Y轴方向运动。走45°角时,一个电机转,另一个电机负责锁住。通过上述结构,实现机械爪300在平面内任意移动。

参见图6、8,机械爪300的上端安装有第一舵机310,第一舵机310与XY轴平移机构200连接固定,机械爪300通过第一舵机310转动调节抓取角度;所述机械爪300包括夹爪301、连接座302、第一连杆303、第二连杆304以及第二舵机320,连接座302与第一舵机310的输出轴安装固定,连接座302的下方设有两个夹爪301,连接座302的两侧均设置有第一连杆303、第二连杆304,第一连杆303、第二连杆304上端与连接座302铰接,下端与夹爪301铰接,两侧所述第一连杆303的上端设有齿环305,两侧第一连杆303上的齿环305啮合,第二舵机320安装在连接座302上,第二舵机320的输出轴安装有齿轮,齿轮与其中一个齿环305啮合传动。通过第一舵机310实现机械爪300的转动,从而使机械爪300能够更好的对正垃圾,便于夹取;通过第二舵机320,实现两个夹爪301的开合,从而能够夹取垃圾和放开垃圾。

参见图4、5,Z轴升降机构400包括安装在框体100两侧上横梁101与中横梁102之间的丝杆组件410,所述丝杆组件410包括第一固定板411、第二固定板412、导杆413、升降板414、滚珠丝杆415以及第三电机417,第一固定板411安装在中横梁102上,第二固定板412安装在上横梁101上,第一固定板411与第二固定板412之间固定安装有两根导杆413,升降板414滑动的安装在两根导杆413上,滚珠丝杆415位于两根导杆413之间,滚珠丝杆415上端通过轴承座与第二固定板412转动连接,下端与安装在第一固定板411下侧的第三电机417连接传动,升降板414上安装有丝杆螺母416,丝杆螺母416与滚珠丝杆415配合连接,所述升降座500安装在两侧的升降板414上。通过上述结构,在第三电机417的驱动下,从而带动降板414的升降,从而带动升降座500的升降,从而带动垃圾暂存台600升降。垃圾暂存台600升起时,便于机械爪300夹取,垃圾暂存台600下降时,便于机械爪300将垃圾移出垃圾暂存台600。

具体的,升降座500为两根铝型材。

参见图5、6,垃圾暂存台600的底部通过多个支撑件620与升降座500连接支撑,且垃圾暂存台600的其中一个角部悬空,升降座500上安装有第四电机630,第四电机630的输出轴向上伸出,开闭门610的其中一个角部与第四电机630的输出轴连接固定,开闭门610通过垃圾暂存台600下侧的悬空处旋进旋出,旋进时封闭所述垃圾暂存台600的底部。通过上述结构,实现开闭门610的旋转打开。

当然,开闭门610除了采用旋转打开的方式,也可以采用平移打开的方式。

开闭门610的旋转打开能够刮除开闭门610上具有粘连性的垃圾,并且开闭门610打开不影响下方收集桶800转动。

参见图9、10,旋转台700上设置有多个限位座701,限位座701将收集桶800限位并能够取出;所述收集桶800设有四个,分别为厨余垃圾桶810、可回收垃圾桶820、有害垃圾桶840以及其它垃圾桶830,四个收集桶800呈矩阵排列。通过上述结构,实现收集桶800的可拆卸安装,从而便于将收集桶800限位和取出,限位时,防止收集桶800在旋转过程中移位,取出时,上提收集桶800,便于取出收集桶800倒出垃圾。

参见图11,由于可回收垃圾桶820内一般饮料瓶较多,而饮料瓶又比较占空间,因此,旋转台700上还安装有压缩装置850,压缩装置850用于压缩可回收垃圾桶820内的垃圾。

具体的,压缩装置850包括推杆装置851、钉板852以及挡板854,与所述可回收垃圾桶820相邻的收集桶800下方设置有底板842,底板842下侧安装有支撑柱841,支撑柱841固定安装在旋转台700上,底板842的下侧安装有所述推杆装置851,所述钉板852安装在可回收垃圾桶820内,钉板852一侧安装有多个钉齿853,另一侧与推杆装置851的活动端连接,所述挡板854安装在可回收垃圾桶820内,挡板854的两端安装有导向块855,可回收垃圾桶820内对应两侧的导向块855设置有滑槽821,挡板854通过导向块855沿滑槽821能够滑动,挡板854上还设有用于钉齿853穿过的孔;所述滑槽821的长度小于可回收垃圾桶820的内空尺寸,使钉齿853能够从挡板854上的孔抽出。通过上述机构,在回收垃圾桶820内垃圾达到容量的50%时,推杆装置851启动,钉齿853穿过挡板854,并同挡板854共同挤压回收垃圾桶820内的垃圾,钉齿853会将易拉罐、矿泉水瓶等可回收垃圾扎穿,并被压缩,当压缩率达到75%后,压缩任务完成,推杆装置851复位,从而能充分节约空间。具体的推杆装置851采用电动推杆。

由于滑槽821的长度小于可回收垃圾桶820的内空尺寸,具体的,是可回收垃圾桶820内靠钉板852一侧未设置滑槽821,这样,在推杆装置851复位时,挡板854先是跟随钉板852移动,直到没有设置滑槽821的一侧,参见图11,挡板854被限位,而钉板852可以继续后移,从而将钉齿853从挡板854上的孔抽出。

参见图11,驱动装置710包括支撑板711、支撑杆712、第五电机713以及连接法兰714,支撑板711通过多个支撑杆712固定支撑在框体100内的底部,第五电机713安装在支撑板711的下侧,第五电机713的输出轴向上伸出,第五电机713的输出轴上安装有连接法兰714,旋转台700安装在连接法兰714上。通过上述结构,实现旋转台700的转动。

优选的,第一电机205、第二电机206、第三电机417、第四电机630以及第五电机713均采用步进电机或者伺服电机。第一电机205、第二电机206、第三电机417、第四电机630、第五电机713、推杆装置851、第一舵机310,第二舵机320均与控制器930电连接。

实施例二:

一种多种生活垃圾的分类方法,采用了所述的一种生活垃圾分类装置,分类方法包括以下步骤:

S1:使用时,开闭门610封闭垃圾暂存台600的底部,当垃圾暂存台600上投入垃圾后,被控制系统900感知,控制器930启动、视觉识别系统启动,机械爪300归位。

S2:摄像头910采集投入到垃圾暂存台600上的垃圾信息,视觉识别系统识别垃圾的种类和数量。

S3:对识别的垃圾进行分类;若视觉识别系统识别投入到垃圾暂存台600上的垃圾为单种垃圾,则进行单一分类步骤。

a): 驱动装置710带动旋转台700转动,使旋转台700上对应的收集桶800位于垃圾暂存台600的正下方。

b): 之后开闭门610打开,垃圾暂存台600上垃圾落入下方对应的收集桶800内。

若视觉识别系统识别投入到垃圾暂存台600上的垃圾为多种垃圾,则进行多种分类步骤:

c):通过目标检测算法,控制器930通过视觉识别系统计算识别垃圾暂存台600上各种垃圾的位置和角度。

d):XY轴平移机构200带动机械爪300水平移动,使机械爪300移动到其中一个垃圾的上方,并调整机械爪300的角度。

e):当目标检测算法检测出垃圾暂存台600上垃圾的深度后,Z轴升降机构400带动升降座500以及升降座500上方的垃圾暂存台600上升,机械爪300下方的垃圾被送入到机械爪300内,机械爪300抓取垃圾,之后Z轴升降机构400带动升降座500以及升降座500上方的垃圾暂存台600下降一定高度。

f):驱动装置710带动旋转台700转动,使旋转台700上对应的收集桶800位于垃圾暂存台600的外侧。

g):XY轴平移机构200带动机械爪300及机械爪300夹持的垃圾移动对应的收集桶800上方,机械爪300打开,垃圾落入到对应的收集桶800内。

h):重复d至g动作,直到垃圾暂存台600上只剩下最后一种垃圾后,通过执行a、b步骤,实现多种垃圾分类。

通过上述方法,实现对生活垃圾的自动化分类,不仅能够对单一种类垃圾和多种类垃圾分别进行处理,并且垃圾能够准确的落入下方收集桶,分类效率高。

实施例三:

分类装置未使用时装置处于待机状态,显示屏140自主循环播放垃圾分类宣传视频。当使用者从投料口120投入垃圾时,框体100设置的LED灯照亮装置内部空间,机械爪30归位,摄像头910、控制器930启动。

垃圾从投放口沿导料滑槽130滑入垃圾暂存台600内,在缓冲橡胶垫保护作用下,垃圾精准平稳地落入垃圾暂存台600内.

若投入单种垃圾,则摄像头采集垃圾暂存台上垃圾的图像信息,视觉识别系统通过与录入的生活垃圾数据集进行比对,对采集的垃圾数据进行高效分析,识别投入垃圾的种类。

第五电机713控制旋转台700和上方的四个垃圾桶转动,将投放垃圾对应种类的垃圾桶旋转到垃圾暂存台正下方。

控制器930控制第四电机630转动90°,带动垃圾暂存台下侧的开闭门610旋转打开。

这时垃圾暂存台底部开闭门610上的垃圾即可落入对应的垃圾桶中,实现单种垃圾的分类。

若投入多种垃圾,则通过目标检测算法,获取垃圾暂存台上各个垃圾目标的具体位置和角度。

控制器930控制第一电机205、第二电机206有序的转动,使得机械爪300能够在框体100内部的整个XY平面内移动。

同时,第一舵机310转动使得机械爪300能够以Z轴为转动轴进行360°旋转,第二舵机320转动使机械爪300的两个夹爪301能够进行张开和闭合。

第三电机417转动使弹性联轴器带动滚珠丝杆415转动,再使滚珠丝杆415上的丝杆螺母416随着滚珠丝杆415的转动上升或下降。丝杆螺母416移动带动升降板414沿着导杆413上下移动,最终使整个垃圾暂存台60能够灵活地在Z轴方向移动。

当目标检测算法检测出垃圾暂存台上垃圾的深度后,第三电机417转动最终达到整个垃圾暂存台在Z轴升起,这样即可实现机械爪300在Z轴方向上对垃圾的精确抓取。

第五电机713转动一定角度使对应种类的垃圾桶旋转到垃圾暂存台的外侧。

机械爪300抓取到垃圾暂存台600上的垃圾后移动到对应垃圾桶的正上方,将垃圾投入到旋转到外侧的对应垃圾桶内。

重复以上动作,直到垃圾暂存台上只剩下最后一种垃圾后,通过开合垃圾暂存台的开闭门610来实现单垃圾的分类。

若投放的垃圾中有易拉罐、矿泉水瓶等可回收垃圾,则启动压缩装置850对可回收垃圾桶820内的垃圾进行压缩,推杆装置851伸长,前端的钉板852会将易拉罐、矿泉水瓶等可回收垃圾扎穿压缩,当压缩率达到75%后,压缩任务完成,压缩装置复位,能充分节约空间,便利可回收垃圾回收。

若超声波测距模块920检测到垃圾桶满载,则语音播报模块会发出警报,提醒使用者垃圾桶已满载,不要再向装置内投放垃圾。

多种生活垃圾分类任务完成,机械爪归位,LED灯熄灭,显示屏显示分类的生活垃圾种类、数量、垃圾桶的空余容量等信息。

装置恢复待机状态,显示屏循环播放垃圾分类宣传视频。

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