CN108516263B - 一种智能垃圾分类与回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能垃圾分类与回收装置，其涉及垃圾分类领域，特别是涉及一种智能垃圾分类与回收装置。所述一种智能垃圾分类与回收装置主要包括单片机、电容式接近传感器、红外测距传感器、超声波传感器、舵机、步进电机、绳体、磁铁等部件。本发明能实现对垃圾种类的识别功能、垃圾投放检测动作的记录功能和报告垃圾桶装满的报满功能，大大提高了垃圾分选的效率。

Description

一种智能垃圾分类与回收装置

技术领域

本发明涉及垃圾分类领域，特别是涉及一种智能垃圾分类与回收装置。

背景技术

当今我国垃圾分类回收与处理形式非常严峻，我国垃圾处理缺口率高达 67％。实现垃圾分类回收处理和资源循环利用已迫在眉睫。解决垃圾分类回收处理和资源循环利用的根本方法是将垃圾从源头进行分类回收。可是人们缺乏垃圾分类知识，渴望垃圾分类但又不会垃圾分类。

现有技术公开了申请号为：CN201210141139.9的一种垃圾分类装置，包括有沿滑道滑动方向依次分布的三个电容式传感器，滑道起始端有一挡板，通过电机推动挡板使垃圾沿滑道滑向滑道末端落入弧形导向槽，弧形导向槽由带丝杠的步进电机滑道支撑，步进电机控制弧形导向槽通过电容式传感器传来的垃圾种类信号使垃圾落入对应的垃圾桶。该垃圾分类方法效率低且有些垃圾无法通过推动装置落入垃圾桶。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的协助人们从源头进行垃圾分类回收，实现节能减排，通过日常生活来潜移默化地改变家庭垃圾处置行为方式，进而引导人们从源头进行垃圾分类。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

所述一种智能垃圾分类与回收装置在识别多种垃圾时包括底座、两块垃圾箱箱体板、支撑前板、多个隔板、多个带孔滑行支撑板、多个带孔挡板、电容式接近传感器固定板、步进电机支撑杆座、步进电机、丝杠、丝杠螺母、多个电容式接近传感器、多个电容式接近传感器伸出孔、多个超声波传感器、多个红外测距传感器、多个舵机、多个杆件、多个挡板连接件、多个磁铁、多根绳体、垃圾箱顶板、单片机和电源模块；所述底座与支撑前板互相垂直并胶接固定；所述多个带孔滑行支撑板与支撑前板胶接固定；所述多个隔板分别与底座相垂直，所述多个隔板分别与底座相粘合；所述两块垃圾箱箱体板分别与多个隔板相平行；所述两块垃圾箱箱体板分别与底座相垂直；所述两块垃圾箱箱体板分别与底座相粘合；所述多个隔板分别与垃圾箱顶板垂直粘合；所述两块垃圾箱箱体板分别与垃圾箱顶板垂直粘合；所述两块垃圾箱箱体板分别与多个带孔滑行支撑板垂直粘结；所述多根绳体分别与多个带孔挡板一一对应粘合；所述多根绳体分别与多个杆件一一对应粘合；所述多个舵机分别与多个杆件一一对应连接，并分别与多个隔板侧壁一一对应粘合；所述多个超声波传感器分别与多个带孔挡板一一对应粘合；所述多个带孔挡板分别与多个挡板连接件一一对应粘合；所述多个挡板连接件与多个隔板用孔轴连接，可转动；所述多个挡板连接件与两块垃圾箱箱体板用孔轴连接，可转动；所述步进电机与步进电机支撑杆座胶合；所述步进电机支撑杆座与底座垂直粘接；所述多个电容式接近传感器分别从多个电容式接近传感器伸出孔伸出，电容式接近传感器固定板与所述多个电容式接近传感器相连接；所述电容式接近传感器固定板分别与丝杠、丝杠螺母相粘接；所述多个红外测距传感器分别与垃圾箱顶板相粘合；所述多个带孔滑行支撑板与电容式接近传感器固定板为平行放置；

所述带孔滑行支撑板的数量、带孔挡板的数量、电容式接近传感器的数量、电容式接近传感器伸出孔的数量；超声波传感器的数量、红外测距传感器的数量、舵机的数量、杆件的数量、挡板连接件的数量、磁铁的数量、绳体的数量与识别垃圾种类的数量相同，隔板的数量比识别垃圾种类的数量少一个。

所述隔板与两块垃圾箱箱体板粘合，形成空腔，空腔可储存相应种类垃圾。所述绳体与带孔挡板粘合，绳体和所述杆件对应粘合，通过舵机转动可带动相应挡板开合转动。所述电源模块和单片机独立放置在所述一种智能垃圾分类与回收装置内部。

优选的，通过所述电容式接近传感器固定板的支撑、所述步进电机的驱动、所述丝杠的转动，以实现丝杠螺母的上升、下降来控制所述电容式接近传感器与垃圾间的距离。

优选的，所述电容式接近传感器通过与垃圾的距离远近来识别垃圾种类。

优选的，垃圾分类识别完成后，通过所述带孔挡板的开合，使垃圾进入垃圾箱内。

优选的，所述识别垃圾种类的数量为2或2以上。

优选的，所述底座、垃圾箱箱体板、支撑前板、隔板、带孔挡板、带孔滑行支撑板为亚克力板材。

优选的，电容式接近传感器固定板与所述多个电容式接近传感器的连接为螺栓连接。所述的电容式接近传感器固定板与所述的丝杠螺母粘接，可在步进电机与丝杠的带动下，上下平移。

优选的，所述单片机通过蓝牙模块与手机数据互通。

由以上本发明提供的技术方案可见，本发明具有以下技术效果：本发明能实现对垃圾种类的识别功能、垃圾投放检测动作的记录功能和报告垃圾桶装满的报满功能，大大提高了垃圾分选的效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种智能垃圾分类与回收装置的结构示意图。

图2为本发明提供的一种智能垃圾分类与回收装置的结构示意图。

图中，1-底座2a－第一垃圾箱箱体板2b－第二垃圾箱箱体板

3a-第一电容式接近传感器伸出孔 3b-第二电容式接近传感器伸出孔

4-支撑前板 5-隔板 6-第一带孔挡板 7-第二带孔挡板

8-第一带孔滑行支撑板 9-第二带孔滑行支撑板

10-电容式接近传感器固定板 11-丝杠

12-丝杠螺母 13-电源模块 14-步进电机支撑杆座

15a-第一超声波传感器 15b-第二超声波传感器 16a-第一磁铁

16b-第二磁铁 17-步进电机 18a-第一电容式接近传感器

18b-第二电容式接近传感器 19a-第一挡板连接件

19b-第二挡板连接件 20a-第一杆件 20b-第二杆件

21a-第一红外测距传感器 21b-第二红外测距传感器

22a-第一绳体 22b-第二绳体 23a-第一舵机 23b-第二舵机

24-垃圾箱顶板 25—单片机

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：

1.实施例1-识别两种垃圾

所述一种智能垃圾分类与回收装置在识别两种垃圾时，用以实现该实例的功能结构包括：底座1、第一垃圾箱箱体板2a、第二垃圾箱箱体板2b、支撑前板4、隔板5、第一带孔滑行支撑板8、第二带孔滑行支撑板9、第一带孔挡板6、第二带孔挡板7、电容式接近传感器固定板10、步进电机支撑杆座14、步进电机17、丝杠11、丝杠螺母12、第一电容式接近传感器18a、第二电容式接近传感器18b、第一电容式接近传感器伸出孔3a、第二电容式接近传感器伸出孔3b、第一超声波传感器15a、第二超声波传感器15b、第一红外测距传感器21a、第二红外测距传感器21b、第一舵机23a、第二舵机 23b、第一杆件20a、第二杆件20b、第一挡板连接件19a、第二挡板连接件 19b、第一磁铁16a、第二磁铁16b、第一绳体22a、第二绳体22b、垃圾箱顶板24、单片机25和电源模块13。所述底座1与支撑前板4互相垂直并胶接固定；所述第一带孔滑行支撑板8、第二带孔滑行支撑板9分别与支撑前板4 胶接固定；所述隔板5与底座1相垂直并粘合；所述两个垃圾箱箱体板2a、 2b分别与隔板5相平行，两个垃圾箱箱体板2a、2b也分别与底座1相垂直；所述两个垃圾箱箱体板2a、2b分别与底座1相粘合；所述隔板5与垃圾箱顶板24垂直粘合；所述两个垃圾箱箱体板2a、2b分别与垃圾箱顶板24垂直粘合；所述第一带孔滑行支撑板8、第二带孔滑行支撑板9分别与两个垃圾箱箱体板2a、2b垂直粘结；所述两根绳体22a、22b分别与第一带孔挡板6、第二带孔挡板7一一对应粘合；所述两根绳体22a、22b分别与两个杆件20a、 20b一一对应粘合；所述两个舵机23a、23b分别与两个杆件20a、20b一一对应连接，并分别与隔板5侧壁粘合；所述两个超声波传感器15a、15b分别与第一带孔挡板6、第二带孔挡板7一一对应粘合；所述第一带孔挡板6、第二带孔挡板7分别与两个挡板连接件19a、19b一一对应粘合；所述两个挡板连接件19a、19b与隔板5用孔轴连接，可转动；所述两个挡板连接件19a、 19b与两块垃圾箱箱体板2a、2b用孔轴连接，可转动；所述步进电机17与步进电机支撑杆座14胶合；所述步进电机支撑杆座14与底座1垂直粘接；电容式接近传感器18a、18b分别从电容式接近传感器伸出孔3a、3b伸出，电容式接近传感器固定板10与所述两个电容式接近传感器18a、18b为螺栓连接；电容式接近传感器固定板10分别与丝杠11、丝杠螺母12相粘接；所述两个红外测距传感器21a、21b分别与垃圾箱顶板24相粘合；所述第一带孔滑行支撑板8、第二带孔滑行支撑板9与电容式接近传感器固定板10为平行放置。

所述隔板5分别与两块垃圾箱箱体板2a、2b粘合，形成空腔，空腔可储存相应种类垃圾。所述绳体22a、22b分别与第一带孔挡板6、第二带孔挡板 7粘合；绳体22a、22b和所述杆件20a、20b分别对应粘合，通过舵机23a、 23b转动可带动相应挡板转动开合。所述电源模块13和单片机25独立放置在所述一种智能垃圾分类与回收装置内部。

通过所述电容式接近传感器固定板10的支撑、步进电机17的驱动、所述丝杠11的转动以实现丝杠螺母12的上升、下降来控制所述电容式接近传感器18a、18b与垃圾间的距离。

所述电容式接近传感器18a、18b属于一种具有开关量输出的位置传感器，当电容式接近传感器18a、18b和物体的距离变化时，电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。电容式接近传感器18a、18b可通过与物质距离的不同，检测电容的介电常数的大小来区分物质种类。

所述电容式接近传感器18a、18b通过与垃圾的距离远近来识别垃圾种类。

垃圾分类识别完成后，通过所述第一带孔挡板6、第二带孔挡板7的开合，使垃圾进入垃圾箱内。

所述底座1、垃圾箱箱体板2、支撑前板4、隔板5、第一带孔挡板6、第二带孔挡板7、第一带孔滑行支撑板8、第二带孔滑行支撑板9均为亚克力板材。

电容式接近传感器固定板10与所述两个电容式接近传感器18a、18b的连接方式为螺栓连接。所述电容式接近传感器固定板10与所述的丝杠螺母 12相互粘接，可在步进电机17的驱动与丝杠11的带动下实现上下平移。

所述单片机25通过蓝牙模块与手机数据互通。

如果甲使用者使用本发明，先将垃圾置入认为正确的垃圾种类口，如第一超声波传感器15a所在口，第一超声波传感器15a会识别产生相应信号以判断甲使用者所用的垃圾投放口。单片机25会驱动步进电机17，使其带动丝杠11旋转，从而带动电容式接近传感器固定板10进行升降以改变第二电容式接近传感器18b与垃圾之间的距离，第二电容式接近传感器18b在不同的距离不间断读入信号。同时利用第二电容式接近传感器18b读入的信号与第一超声波传感器15a读入的信号进行比对，以判断甲使用者投入的垃圾种类与垃圾所在投放口收纳的种类是否相符。若甲投入的垃圾种类与垃圾所在投放口需要收纳的垃圾种类相符，则第一舵机23a带动第一杆件20a转动，第一杆件20a拉动第一绳体22a，第一绳体22a则拉开对应的第一带孔挡板6，使垃圾进入该投放口；若不相符，则保持垃圾所在投放口关闭，并控制垃圾所属类别相符的投放口打开，如第二超声波传感器15b所在口，以提示用户投放。

本发明提到的红外测距传感器21a、21b可检测每个子垃圾桶中所储垃圾高度，进而确定垃圾桶中的垃圾体积占子垃圾桶体积的百分比，以此来实现检测-报满的功能。

本发明采用典型的STC89C51型单片机作为控制系统来实现对垃圾桶的控制启动和停止；将电容式接近传感器18a、18b与红外测距传感器21a、21b 以及超声波传感器15a、15b所获取的数据进行处理分析，并控制步进电机 17与舵机23a、23b运转，实现垃圾桶自动开合与检测分类等主要功能。

本发明采用的垃圾箱箱体板2a与2b、隔板5、支撑前板4、第一带孔挡板6、第二带孔挡板7、电容式接近传感器固定板10、步进电机支撑杆座14、步进电机17、丝杠11、丝杠螺母12、电容式接近传感器18a与18b、超声波传感器15a与15b、红外测距传感器21a与21b、舵机23a与23b、杆件20a 与20b、挡板连接件19a与19b、磁铁16a与16b、绳体22a与22b，这些部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理本领域技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

2.实施例2-识别三种垃圾

所述一种智能垃圾分类与回收装置在识别三种垃圾时与实施例1基本相同，不同之处是：带孔滑行支撑板的个数、带孔挡板的个数、电容式接近传感器的个数、超声波传感器的个数、红外测距传感器的个数、舵机的个数、杆件的个数、挡板连接件的个数、磁铁的个数和绳体的根数均为3，隔板的个数为2。

3.实施例3-识别四种垃圾

所述一种智能垃圾分类与回收装置在识别四种垃圾时与实施例1基本相同，不同之处是：带孔滑行支撑板的个数、带孔挡板的个数、电容式接近传感器的个数、超声波传感器的个数、红外测距传感器的个数、舵机的个数、杆件的个数、挡板连接件的个数、磁铁的对数和绳体的根数均为4，隔板的个数为3。

以此类推，在识别n种垃圾时，带孔滑行支撑板的个数、带孔挡板的个数、电容式接近传感器的个数、超声波传感器的个数、红外测距传感器的个数、舵机的个数、杆件的个数、挡板连接件的个数、磁铁的对数和绳体的根数均为n，隔板的个数为(n－1)。

由以上本发明提供的技术方案可见，本发明具有以下技术效果：本发明能实现对垃圾种类的识别功能、垃圾投放检测动作的记录功能和报告垃圾桶装满的报满功能，大大提高了垃圾分选的效率。

以上显示与描述了本发明的基本原理与主要特征与本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义与范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能垃圾分类与回收装置，其特征在于：所述一种智能垃圾分类与回收装置在识别多种垃圾时包括底座、两块垃圾箱箱体板、支撑前板、多个隔板、多个带孔滑行支撑板、多个带孔挡板、电容式接近传感器固定板、步进电机支撑杆座、步进电机、丝杠、丝杠螺母、多个电容式接近传感器、多个电容式接近传感器伸出孔、多个超声波传感器、多个红外测距传感器、多个舵机、多个杆件、多个挡板连接件、多个磁铁、多根绳体、垃圾箱顶板、单片机和电源模块；所述底座与支撑前板互相垂直并胶接固定；所述多个带孔滑行支撑板与支撑前板胶接固定；所述多个隔板分别与底座相垂直，所述多个隔板分别与底座相粘合；所述两块垃圾箱箱体板分别与多个隔板相平行；所述两块垃圾箱箱体板分别与底座相垂直；所述两块垃圾箱箱体板分别与底座相粘合；所述多个隔板分别与垃圾箱顶板垂直粘合；所述两块垃圾箱箱体板分别与垃圾箱顶板垂直粘合；所述两块垃圾箱箱体板分别与多个带孔滑行支撑板垂直粘结；所述多根绳体分别与多个带孔挡板一一对应粘合；所述多根绳体分别与多个杆件一一对应粘合；所述多个舵机分别与多个杆件一一对应连接，并分别与多个隔板侧壁一一对应粘合；所述多个超声波传感器分别与多个带孔挡板一一对应粘合；所述多个带孔挡板分别与多个挡板连接件一一对应粘合；所述多个挡板连接件与多个隔板用孔轴连接，可转动；所述多个挡板连接件与两块垃圾箱箱体板用孔轴连接，可转动；所述步进电机与步进电机支撑杆座胶合；所述步进电机支撑杆座与底座垂直粘接；所述多个电容式接近传感器分别从多个电容式接近传感器伸出孔伸出，电容式接近传感器固定板与所述多个电容式接近传感器相连接；所述电容式接近传感器固定板分别与丝杠、丝杠螺母相粘接；所述多个红外测距传感器分别与垃圾箱顶板相粘合；所述多个带孔滑行支撑板与电容式接近传感器固定板为平行放置；

所述带孔滑行支撑板的数量、带孔挡板的数量、电容式接近传感器的数量、电容式接近传感器伸出孔的数量、超声波传感器的数量、红外测距传感器的数量、舵机的数量、杆件的数量、挡板连接件的数量、磁铁的数量、绳体的数量与识别垃圾种类的数量相同，隔板的数量比识别垃圾种类的数量少一个；

所述识别垃圾种类的数量为2或2以上；

所述底座、垃圾箱箱体板、支撑前板、隔板、带孔挡板、带孔滑行支撑板为亚克力板材；

电容式接近传感器固定板与所述多个电容式接近传感器的连接为螺栓连接；

所述单片机通过蓝牙模块与手机数据互通。

2.根据权利要求1所述的一种智能垃圾分类与回收装置，其特征在于：通过所述电容式接近传感器固定板的支撑、所述步进电机的驱动、所述丝杠的转动，以实现丝杠螺母的上升、下降来控制所述电容式接近传感器与垃圾间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种智能垃圾分类与回收装置，其特征在于：所述电容式接近传感器通过与垃圾的距离远近来识别垃圾种类。

4.根据权利要求1所述的一种智能垃圾分类与回收装置，其特征在于：垃圾分类识别完成后，通过所述带孔挡板的开合，使垃圾进入垃圾箱内。