CN106904386A - 一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱 - Google Patents
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Abstract
一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,涉及一种垃圾箱。包括箱体和箱盖,所述箱体内设有垃圾投放仓,垃圾投放仓内设有第一红外传感器,垃圾投放仓内的侧壁上安装有破袋机构;所述垃圾投放仓的下方设置分类装置平台,分类装置平台上安装有机械手以及输送皮带机,分类装置平台的下方设置有多个垃圾分类存储箱,输送皮带机的输出端与位于末端的垃圾分类储存箱的进口端相对应;箱体上安装有用于识别垃圾类型的垃圾识别装置,所述机械手用于将根据垃圾识别装置采集的信息,将垃圾拣入对应垃圾分类存储仓中。本发明的垃圾经过破袋和分离,进入分类装置平台,再由垃圾识别装置的识别垃圾类型,从而将垃圾进行详细的分类,有利于垃圾的后期处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾箱,具体为一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱。
背景技术
在我国,尽管已经在垃圾分类这一领域做了各类尝试和努力,例如通过媒体进行垃圾分类知识以及意义的宣传,有关部门走进社区进行直接性的号召,以及政府制定一系列相关的法律法规等,但至今收效甚微。
与发达国家相比,我国推动垃圾分类的强制性动力不够,同时,全社会尚未养成自觉将垃圾分类的习惯。现今设置在各种场所的分类垃圾桶很多,但大多数人还是习惯性地一袋垃圾一起投放进去,并不能起到垃圾分类的作用,一些可回收的垃圾也被一并处理,浪费了社会资源,同时还有一些有害垃圾没有得到应用的处理,会破坏生态环境。
发明内容
本发明旨在提供一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,由模式识别系统的理念,由垃圾识别装置的识别垃圾类型,再通过控制装置对垃圾进行自动分类,减少了对人工分类的要求,使可回收资源得到合理化运用。
实现上述目的的技术方案是:一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,包括箱体和与箱体铰接的箱盖,其特征在于:所述箱体内设有锥形的垃圾投放仓,垃圾投放仓内设有可识别是否为袋装垃圾的第一红外传感器,箱体上还安装有与第一红外传感器连接的控制单元,垃圾投放仓内的侧壁上安装有通过控制单元控制的、用于对袋装垃圾进行破袋的破袋机构;
所述垃圾投放仓的下方设置分类装置平台,分类装置平台上安装有机械手以及沿左右方向布置的输送皮带机,垃圾投放仓的出口端连接有溜槽,溜槽的出口端延伸至输送皮带机的输入端;分类装置平台的下方设置有从左向右依次排列的多个垃圾分类存储箱,输送皮带机的输出端与位于末端的垃圾分类储存箱的进口端相对应;
箱体上安装有与控制单元连接的、用于识别垃圾类型的垃圾识别装置,所述机械手用于根据垃圾识别装置采集的垃圾类型信息,将垃圾拣入对应垃圾分类存储仓中。
进一步地,垃圾分类存储箱包括从左向右依次设置的金属垃圾分类存储箱、玻璃垃圾分类存储箱、纸张垃圾分类存储箱以及其他垃圾分类存储箱,其他垃圾分类存储箱与输送皮带机的输出端对应,金属垃圾分类存储箱、玻璃垃圾分类存储箱、纸张垃圾分类存储箱分别对应有一个机械手。
进一步地,所述垃圾投放仓的出口端连接有通过控制装置控制的搅拌装置,搅拌装置的出口端连接有固液分离器,所述溜槽的一端与固液分离器的固态物质出口连接;所述箱体的底部设置有导液收集池,导液收集池通过导液管与固液分离器的液体出口连接。
进一步地,所述垃圾投放仓内的两侧侧壁上分别安装有破袋机构,所述破袋机构包括设置有垃圾投放仓的侧壁上的安装槽,安装槽内安装有丝杆、螺母以及驱动丝杆转动的电机,所述螺母上通过移动座安装有向上延伸至垃圾投放仓内的刀片,通过电机驱动、丝杆、螺母传动带动刀片沿垃圾下滑方向往复位移。
进一步地,所述安装槽的上端口设置有防尘罩,防尘罩上设置有与刀片配合的滑槽。
进一步地,所述箱盖上安装有与控制单元连接的人体热释红外传感器,箱体内安装有通过控制单元驱动的箱盖开关驱动机构。
进一步地,所述箱盖开关驱动机构包括设置于箱体内的减速箱以及竖向设置的连杆,减速箱的输入端连接有转动电机,减速箱的输出端连接有转轮,所述箱体的侧壁上安装有滑块,所述连杆竖向滑动穿置于滑块内,连杆的下端偏心安装在转轮上、并且之间转动连接,通过转动电机驱动转轮转动,转轮带动连杆升降,来推动箱盖开合。进一步地,垃圾识别装置包括与控制单元连接的摄像头、第二红外传感器,所述摄像头用于拍摄进入皮带输送机上垃圾的图像,所述第二红外传感器用于扫描垃圾的尺寸信息,控制单元根据图像和尺寸信息确定垃圾类型,并驱动机械手将垃圾放入对应垃圾分类存储箱内。
本发明的有益效果:
本发明的垃圾经过破袋和分离,进入分类装置平台,再由垃圾识别装置的识别垃圾类型,从而将垃圾进行详细的分类,有利于垃圾的后期处理。
本发明中的控制单元通过垃圾识别装置采集的图像信息与样本进行分析比对,确认垃圾类型,达到自动识别分类垃圾,将垃圾分门别类送入各自所属类型的垃圾桶中,具有很好的实用性,非常适用于实现办公区域垃圾的精细分类。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为箱盖开关驱动机构的结构示意图;
图3为破袋机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示,本发明包括箱体1和与箱体1铰接的箱盖2,箱盖2上安装有人体热释红外传感器5,箱体1上还安装有与人体热释红外传感器7连接的控制单元3,箱体2内安装有通过控制单元3驱动的箱盖开关驱动机构4,当人体热释红外传感器7感应到人手靠近垃圾箱盖2时,箱盖开关驱动机构4控制箱盖2自动打开,反之则驱动箱盖2关闭。
箱盖开关驱动机构4包括设置于箱体1内的减速箱4-2、竖向设置的连杆4-1以及安装于箱体1的内壁上的滑块4-5,减速箱4-2的输入端连接有转动电机4-3,减速箱4-2的输出端连接有转轮4-4,连杆4-1包括从上向下依次设置的第一垂直段4-11、折弯段4-12以及第二垂直段4-13,折弯段4-12以及第二垂直段4-13之间铰接,第一垂直段4-11滑动穿置于滑块4-5内,折弯段4-12的上端形成限定连杆4-1上行极限位置的限位点,第二垂直段4-13的下端偏心安装在转轮4-4上、并且之间转动连接,通过转动电机4-3驱动转轮4-4转动,转轮4-4带动连杆4-1升降,来推动箱盖2开合。
箱体1内设有锥形的垃圾投放仓5,垃圾投放仓5内设有可识别是否为袋装垃圾的、并与控制单元3连接的第一红外传感器6,垃圾投放仓5内的两侧壁上分别安装有通过控制单元控制3的、用于对袋装垃圾进行破袋的破袋机构8。
破袋机构8包括设置有垃圾投放仓的侧壁上的安装槽8-1,安装槽8-1内安装有丝杆8-2、螺母8-3以及驱动丝杆转动的电机8-4,螺母8-2上通过移动座8-5安装有向上延伸至垃圾投放仓5内的刀片8-6,通过电机8-4驱动,丝杆8-2、螺母8-3传动,带动刀片8-6沿垃圾下滑方向往复位移。为了避免垃圾进入安装槽8-1内,而对部件造成腐蚀,安装槽8-1的上端口设置有防尘罩8-7,防尘罩8-7上设置有与刀片8-6配合的滑槽。
垃圾投放仓5的出口端连接有通过控制装置3控制的搅拌装置11,搅拌装置11为现有技术中的常用机构,由搅拌轴、搅拌电机以及连接在搅拌轴上的搅拌叶片组成,具体结构不在赘述。
搅拌装置11的出口端连接有固液分离器12,固液分离器12的固态物质出口连接有溜槽15,箱体1的底部设置有导液收集池13,导液收集池13通过导液管14与固液分离器12的液体出口连接。
垃圾投放仓5的下方设置分类装置平台9,分类装置平台9上安装有沿左右方向布置的输送皮带机10,溜槽15的出口端延伸至延伸至输送皮带机10的输入端上方。
分类装置平台9的下方设置有从左向右依次排列的金属垃圾分类存储箱16、玻璃垃圾分类存储箱17、纸张垃圾分类存储箱18以及其他垃圾分类存储箱19。
分类装置平台9上分别设置有与金属垃圾分类存储箱16、玻璃垃圾分类存储箱17、纸张垃圾分类存储箱18以及其他垃圾分类存储箱19对应的进料口20,进料口20与对应的金属垃圾分类存储箱16、玻璃垃圾分类存储箱17、纸张垃圾分类存储箱18以及其他垃圾分类存储箱19之间分别设置有滑槽21,输送皮带机10的输出端与其他垃圾分类存储箱19的进料口20相对应。
上述垃圾分类存储箱的分类不局限本实施例所述的几种分类,可以根据现场垃圾种类进行重新分类或细化。
分类装置平台9上安装有机械手22,机械手22用于将金属、玻璃、纸张抓入分类装置平台9上与金属垃圾分类存储箱16、玻璃垃圾分类存储箱17、纸张垃圾分类存储箱18对应的进料口20内,剩余垃圾通过输送皮带机10输送至其他垃圾分类存储箱19内。
本实施中机械手22的数量可以根据现场情况布置一台、两台或者三台。
箱体上还安装有与控制单元3连接的摄像头23、第二红外传感器24,
摄像头23用于拍摄进入皮带输送机10上垃圾的图像,第二红外传感器24用于扫描垃圾的尺寸信息,控制单元3接收摄像头23发送的所述垃圾的图像、第二红外传感器24采集的尺寸信息,基于模式识别技术,进行抽取,对比,判断,最终确认所述垃圾的类型,并根据所述垃圾的类型控制机械手20将垃圾抓入对应的垃圾分类存储箱内。
为了更容易进行图像特征的提取,可以多角度布置多个摄像头13,便更精准的进行分类对比出垃圾所属类型。
本发明的控制单元3采用处理器模块。
本发明的工作原理:
1、当人体热释红外传感器5感应到人手靠近垃圾箱盖2时,转动电机4-3驱动转轮4-4转动,转轮4-4带动连杆4-1上升,推动箱盖2向上打开,将垃圾扔入垃圾投放仓5内,之后,箱盖开关驱动机构4控制箱盖2关闭。
2、当第一红外传感器6监测到为袋装垃圾时,垃圾投放仓5内所设的控制单元3、通过电机8-4驱动,丝杆8-2、螺母8-3传动,带动刀片8-6沿垃圾下滑方向往复位移,将垃圾袋割破。
3、垃圾投放仓5内的垃圾在搅拌装置11的作用下,进入固液分离器12中,实现固液分离,固体垃圾通过溜槽15输送至输送皮带机10上,液体通过导液管14进入导液收集池13,实现液体收集,减少对垃圾箱的腐蚀。
4、摄像头23拍摄进入皮带输送机10上垃圾的图像,第二红外传感器24扫描皮带输送机10上垃圾的尺寸信息,控制单元3接收摄像头23发送的所述垃圾的图像、第二红外传感器24采集的尺寸信息,基于模式识别技术,进行抽取,对比,判断,最终确认所述垃圾的类型,并根据所述垃圾的类型控制机械手20将垃圾抓入对应的垃圾分类存储箱内。
Claims (8)
1.一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,包括箱体和与箱体铰接的箱盖,其特征在于:所述箱体内设有锥形的垃圾投放仓,垃圾投放仓内设有可识别是否为袋装垃圾的第一红外传感器,箱体上还安装有与第一红外传感器连接的控制单元,垃圾投放仓内的侧壁上安装有通过控制单元控制的、用于对袋装垃圾进行破袋的破袋机构;
所述垃圾投放仓的下方设置分类装置平台,分类装置平台上安装有机械手以及沿左右方向布置的输送皮带机,垃圾投放仓的出口端连接有溜槽,溜槽的出口端延伸至输送皮带机的输入端;分类装置平台的下方设置有从左向右依次排列的多个垃圾分类存储箱,输送皮带机的输出端与位于末端的垃圾分类储存箱的进口端相对应;
箱体上安装有与控制单元连接的、用于识别垃圾类型的垃圾识别装置,所述机械手用于根据垃圾识别装置采集的垃圾类型信息,将垃圾拣入对应垃圾分类存储仓中。
2.根据权利要求1所述的一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,其特征在于:垃圾分类存储箱包括从左向右依次设置的金属垃圾分类存储箱、玻璃垃圾分类存储箱、纸张垃圾分类存储箱以及其他垃圾分类存储箱,其他垃圾分类存储箱与输送皮带机的输出端对应,金属垃圾分类存储箱、玻璃垃圾分类存储箱、纸张垃圾分类存储箱分别对应有一个机械手。
3.根据权利要求1所述的一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,其特征在于:所述垃圾投放仓的出口端连接有通过控制装置控制的搅拌装置,搅拌装置的出口端连接有固液分离器,所述溜槽的一端与固液分离器的固态物质出口连接;所述箱体的底部设置有导液收集池,导液收集池通过导液管与固液分离器的液体出口连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,其特征在于:所述垃圾投放仓内的两侧侧壁上分别安装有破袋机构,所述破袋机构包括设置有垃圾投放仓的侧壁上的安装槽,安装槽内安装有丝杆、螺母以及驱动丝杆转动的电机,所述螺母上通过移动座安装有向上延伸至垃圾投放仓内的刀片,通过电机驱动、丝杆、螺母传动带动刀片沿垃圾下滑方向往复位移。
5.根据权利要求4所述的一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,其特征在于:所述安装槽的上端口设置有防尘罩,防尘罩上设置有与刀片配合的滑槽。
6.根据权利要求1所述的一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,其特征在于:所述箱盖上安装有与控制单元连接的人体热释红外传感器,箱体内安装有通过控制单元驱动的箱盖开关驱动机构。
7.根据权利要求6所述的一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,其特征在于:所述箱盖开关驱动机构包括设置于箱体内的减速箱以及竖向设置的连杆,减速箱的输入端连接有转动电机,减速箱的输出端连接有转轮,所述箱体的侧壁上安装有滑块,所述连杆竖向滑动穿置于滑块内,连杆的下端偏心安装在转轮上、并且之间转动连接,通过转动电机驱动转轮转动,转轮带动连杆升降,来推动箱盖开合。
8.根据权利要求1所述的一种基于模式识别技术的自动分类垃圾箱,其特征在于:垃圾识别装置包括与控制单元连接的摄像头、第二红外传感器,所述摄像头用于拍摄进入皮带输送机上垃圾的图像,所述第二红外传感器用于扫描垃圾的尺寸信息,控制单元根据图像和尺寸信息确定垃圾类型,并驱动机械手将垃圾放入对应垃圾分类存储箱内。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170630 |