CN108528720A - 适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，包括用于运输垃圾的无人机、用于停放所述无人机的无线充电停机坪、可拆卸安装于无人机起落架上的专用垃圾分类回收袋、垃圾集中回收站、二维码操作指示牌以及后台服务器；其中，所述无人机包括传感单元、语音提示单元、信息确认按钮、垃圾袋锁定单元和中央控制单元；所述中央控制单元与所述后台服务器通过无线信号连接；所述中央控制单元通过电信号分别与所述传感单元、所述语音提示单元、所述信息确认按钮、所述垃圾袋锁定单元连接。本发明基于物联网设备技术，系统成熟，响应快速，易于生产，人机交互系统简单，操作便捷，易于推广。

Description

适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统及其工作方法。

背景技术

随着社会经济快速发展，居民平均收入逐渐上升，同时也伴随着生活水平的提高，越来越多的市民选择在闲暇时间外出旅游，给景区带来了大量的生活垃圾，尤其是一些自然山水风景点，人们在游玩的同时带来了大量的垃圾，恰逢节假日，这些地方的垃圾箱经常会出现爆满现象，不仅污染环境，还影响市容市貌。有一些发达国家，比如日本等，为了解决垃圾问题，取消了公共场所的垃圾箱设置，而且当前我国社会针对垃圾分类这一块还处于起步阶段，人们对于垃圾分类的执行意识比较薄弱。另一方面，随着社会经济的快速发展和互联网技术日益成熟，无人机和物联网设备的应用也逐渐的广泛。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统及其工作方法，物联网技术成熟，易于生产，人机交互系统简单，智能化程度高，操作便捷，易于推广。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，包括用于运输垃圾的无人机、用于停放所述无人机的无线充电停机坪、可拆卸安装于无人机起落架上的专用垃圾分类回收袋、垃圾集中回收站、二维码操作指示牌以及后台服务器；其中，所述无人机包括传感单元、语音提示单元、信息确认按钮、垃圾袋锁定单元和中央控制单元；所述传感单元分别包括用于发送和接收无线信号的无线通信模块、用于实时定位及防盗定位的定位导航模块和用于感应所述无人机周围障碍物的毫米波雷达传感模块；所述垃圾袋锁定单元包括机电锁模块；所述中央控制单元包括系统控制电路和用于管理所述无人机电量的充电管理电路；所述系统控制电路包括通过电信号控制所述无人机运作的核心控制芯片MCU；所述中央控制单元与所述后台服务器通过无线信号连接；所述中央控制单元通过电信号分别与所述传感单元、所述语音提示单元、所述信息确认按钮、所述垃圾袋锁定单元连接。

进一步的，所述语音提示单元包括扬声器和音频控制器；所述扬声器设置于所述无人机下方。

进一步的，所述无线充电停机坪设置有高频磁共振无线充电设备，使设置于所述无人机内的接收线圈与设置于所述无线充电停机坪内的发射线圈两者之间产生6.78MHz磁场共振，用于实现同一时间对多台所述无人机进行隔空式无线充电。

进一步的，所述机电锁模块包括触发于电子控制器的机械锁，通过电信号受控于所述中央控制单元；所述机械锁包括电控插杆；所述机电锁模块固定设置于所属无人机起落架上。

进一步的，所述二维码操作指示牌包括可用移动终端设备扫描的二维码以及用于指导终端用户垃圾分类的文字信息，所述二维码操作指示牌固定设置于景区道路旁。

进一步的，所述定位导航模块采用北斗加GPS双系统联合定位导航模块，速度精度为0.1-0.15m/s，定位精度为1.5-2m。

本发明中所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统的工作方法，具体的工作方法如下：

(1)：终端用户通过手机扫描二维码操作指示牌上的二维码；

(2)：根据二维码操作指示牌上的垃圾分类信息，终端用户在手机上选择并确认将被回收的垃圾种类，随即手机将终端用户的具体位置信息及将被回收的垃圾种类信息通过无线信号发送给后台服务器；

(3)：后台服务器接收到相关信息后进一步分析处理，随即将具体垃圾种类信息及具体位置信息发送给停放于无线充电停机坪上安装有专用垃圾分类回收袋的无人机前去回收垃圾；

(4)：无人机根据接收到的位置信息，通过定位导航模块快速飞行至终端用户处，若飞行途中遇到障碍物，毫米波雷达传感模块能够提前感知并将信息反馈给中央控制单元，中央控制单元控制无人机绕开此障碍物并重新规划飞行路线；

(5)：无人机飞行至终端用户所在位置并停放于地面之后，一边将到达信息反馈给后台服务器，后台服务器发送通知至终端用户手机，一边通过语音提示单元播放提示语音，提醒终端用户投放垃圾；

(6)：当终端用户投放完垃圾之后，无人机通过语音提示单元询问终端用户该专用垃圾分类回收袋是否已满；

(7)：如果垃圾袋已满，终端用户按击“是”按钮，随后无人机语音提示本次垃圾投放完毕，并飞行至垃圾集中回收站，工作人员通过后台服务器打开垃圾袋锁定单元，完成专用垃圾分类回收袋更换工作，之后无人机飞回无线充电停机坪；

(8)：如果垃圾袋未满，终端用户按击“否”按钮，随后无人机语音提示本次垃圾投放完毕，并飞回无线充电停机坪；

(9)：无人机停放至无线充电停机坪之后，无人机充电管理电路判断电量是否充足，如果电量低于设定值，则开启无线充电，反之则不开启。

有益效果：

本发明中所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，采用北斗加GPS双系统联合定位系统，定位更精准，稳定，并且具备防盗功能；根据景区游客流量分布，设置于道路旁的二维码操作指示牌既可以指导游客进行无人机垃圾分类回收的操作，又可以普及垃圾分类的知识；无线充电停机坪采用高频磁共振无线充电设备，通过磁共振技术，实现无人机停放时隔空式无线充电功能，还可以实现多台无人机同时充电，充电电路中6.78MHz的频率能避免干扰电子设备和人体辐射伤害，并且具有较高的充电效率，通过控制电磁场发射，降低多余能量的发射功率，提高能源利用率；本发明基于物联网设备技术，系统成熟，响应快速，易于生产，人机交互系统简单，操作便捷，易于推广。

附图说明

图1为本发明中无人机示意图；

图2为本发明工作流程示意图；

附图标号：1.无人机，11.无人机起落架，12.信息确认按钮，13.垃圾袋锁定单元，131.机电锁模块，1311.电控插杆，14.扬声器，2.专用垃圾分类回收袋。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1至图2所示，适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，包括用于运输垃圾的无人机1、用于停放所述无人机1的无线充电停机坪、可拆卸安装于无人机起落架11上的专用垃圾分类回收袋2、垃圾集中回收站、二维码操作指示牌以及后台服务器；其中，所述无人机1包括传感单元、语音提示单元、信息确认按钮12、垃圾袋锁定单元13和中央控制单元；所述传感单元分别包括用于发送和接收无线信号的无线通信模块、用于实时定位及防盗定位的定位导航模块和用于感应所述无人机1周围障碍物的毫米波雷达传感模块；所述垃圾袋锁定单元13包括机电锁模块131；所述中央控制单元包括系统控制电路和用于管理所述无人机1电量的充电管理电路；所述系统控制电路包括通过电信号控制所述无人机1运作的核心控制芯片MCU；所述中央控制单元与所述后台服务器通过无线信号连接；所述中央控制单元通过电信号分别与所述传感单元、所述语音提示单元、所述信息确认按钮、所述垃圾袋锁定单元连接。

本实施例中所述语音提示单元包括扬声器14和音频控制器；所述扬声器14设置于所述无人机1下方。

本实施例中所述无线充电停机坪设置有高频磁共振无线充电设备，使设置于所述无人机1内的接收线圈与设置于所述无线充电停机坪内的发射线圈两者之间产生6.78MHz磁场共振，用于实现同一时间对多台所述无人机1进行隔空式无线充电。

本实施例中所述机电锁模块131包括触发于电子控制器的机械锁，通过电信号受控于所述中央控制单元；所述机械锁包括电控插杆1311；所述机电锁模块131固定设置于所述无人机起落架11上。

本实施例中所述二维码操作指示牌包括可用移动终端设备扫描的二维码以及用于指导终端用户垃圾分类的文字信息，所述二维码操作指示牌固定设置于景区道路旁。

本实施例中所述定位导航模块采用北斗加GPS双系统联合定位导航模块，速度精度为0.1-0.15m/s，定位精度为1.5-2m。

本实施例中所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统的工作方法，具体的工作方法如下：

(1)：终端用户通过手机扫描二维码操作指示牌上的二维码；

(2)：根据二维码操作指示牌上的垃圾分类信息，终端用户在手机上选择并确认将被回收的垃圾种类，随即手机将终端用户的具体位置信息及将被回收的垃圾种类信息通过无线信号发送给后台服务器；

(3)：后台服务器接收到相关信息后进一步分析处理，随即将具体垃圾种类信息及具体位置信息发送给停放于无线充电停机坪上安装有专用垃圾分类回收袋的无人机前去回收垃圾；

(4)：无人机根据接收到的位置信息，通过定位导航模块快速飞行至终端用户处，若飞行途中遇到障碍物，毫米波雷达传感模块能够提前感知并将信息反馈给中央控制单元，中央控制单元控制无人机绕开此障碍物并重新规划飞行路线；

(5)：无人机飞行至终端用户所在位置并停放于地面之后，一边将到达信息反馈给后台服务器，后台服务器发送通知至终端用户手机，一边通过语音提示单元播放提示语音，提醒终端用户投放垃圾；

(6)：当终端用户投放完垃圾之后，无人机通过语音提示单元询问终端用户该专用垃圾分类回收袋是否已满；

(7)：如果垃圾袋已满，终端用户按击“是”按钮，随后无人机语音提示本次垃圾投放完毕，并飞行至垃圾集中回收站，工作人员通过后台服务器打开垃圾袋锁定单元，完成专用垃圾分类回收袋更换工作，之后无人机飞回无线充电停机坪；

(8)：如果垃圾袋未满，终端用户按击“否”按钮，随后无人机语音提示本次垃圾投放完毕，并飞回无线充电停机坪；

(9)：无人机停放至无线充电停机坪之后，无人机充电管理电路判断电量是否充足，如果电量低于设定值，则开启无线充电，反之则不开启。

进一步说明，本发明中所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，采用北斗加GPS双系统联合定位系统，定位更精准，稳定，并且具备防盗功能；根据景区不同位置游客流量分布，合理设置于道路旁的多个二维码操作指示牌既可以指导游客进行无人机垃圾分类回收的操作，又可以普及垃圾分类的知识；无线充电停机坪采用高频磁共振无线充电设备，通过磁共振技术，实现无人机停放时隔空式无线充电功能，还可以实现多台无人机同时充电，充电电路中6.78MHz的频率能避免干扰电子设备和人体辐射伤害，并且具有较高的充电效率，通过控制电磁场发射，降低多余能量的发射功率，提高能源利用率；本发明基于物联网设备技术，系统成熟，响应快速，易于生产，人机交互系统简单，操作便捷，易于推广。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (7)

1.适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，其特征在于：包括用于运输垃圾的无人机、用于停放所述无人机的无线充电停机坪、可拆卸安装于无人机起落架上的专用垃圾分类回收袋、垃圾集中回收站、二维码操作指示牌以及后台服务器；其中，所述无人机包括传感单元、语音提示单元、信息确认按钮、垃圾袋锁定单元和中央控制单元；所述传感单元分别包括用于发送和接收无线信号的无线通信模块、用于实时定位及防盗定位的定位导航模块和用于感应所述无人机周围障碍物的毫米波雷达传感模块；所述垃圾袋锁定单元包括机电锁模块；所述中央控制单元包括系统控制电路和用于管理所述无人机电量的充电管理电路；所述系统控制电路包括通过电信号控制所述无人机运作的核心控制芯片MCU；所述中央控制单元与所述后台服务器通过无线信号连接；所述中央控制单元通过电信号分别与所述传感单元、所述语音提示单元、所述信息确认按钮、所述垃圾袋锁定单元连接。

2.根据权利要求1所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，其特征在于：所述语音提示单元包括扬声器和音频控制器；所述扬声器设置于所述无人机下方。

3.根据权利要求1所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，其特征在于：所述无线充电停机坪设置有高频磁共振无线充电设备，使设置于所述无人机内的接收线圈与设置于所述无线充电停机坪内的发射线圈两者之间产生6.78MHz磁场共振，用于实现同一时间对多台所述无人机进行隔空式无线充电。

4.根据权利要求1所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，其特征在于：所述机电锁模块包括触发于电子控制器的机械锁，通过电信号受控于所述中央控制单元；所述机械锁包括电控插杆；所述机电锁模块固定设置于所述无人机起落架上。

5.根据权利要求1所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，其特征在于：所述二维码操作指示牌包括可用移动终端设备扫描的二维码以及用于指导终端用户垃圾分类的文字信息，所述二维码操作指示牌固定设置于景区道路旁。

6.根据权利要求1所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统，其特征在于：所述定位导航模块采用北斗加GPS双系统联合定位导航模块，速度精度为0.1-0.15m/s，定位精度为1.5-2m。

7.根据权利要求1至6任一项所述的适用于景区的共享无人机垃圾分类回收系统的工作方法，其特征在于：具体的工作方法如下：

(1)：终端用户通过手机扫描二维码操作指示牌上的二维码；

(2)：根据二维码操作指示牌上的垃圾分类信息，终端用户在手机上选择并确认将被回收的垃圾种类，随即手机将终端用户的具体位置信息及将被回收的垃圾种类信息通过无线信号发送给后台服务器；

(3)：后台服务器接收到相关信息后进一步分析处理，随即将具体垃圾种类信息及具体位置信息发送给停放于无线充电停机坪上安装有专用垃圾分类回收袋的无人机前去回收垃圾；

(4)：无人机根据接收到的位置信息，通过定位导航模块快速飞行至终端用户处，若飞行途中遇到障碍物，毫米波雷达传感模块能够提前感知并将信息反馈给中央控制单元，中央控制单元控制无人机绕开此障碍物并重新规划飞行路线；

(5)：无人机飞行至终端用户所在位置并停放于地面之后，一边将到达信息反馈给后台服务器，后台服务器发送通知至终端用户手机，一边通过语音提示单元播放提示语音，提醒终端用户投放垃圾；

(6)：当终端用户投放完垃圾之后，无人机通过语音提示单元询问终端用户该专用垃圾分类回收袋是否已满；

(7)：如果垃圾袋已满，终端用户按击“是”按钮，随后无人机语音提示本次垃圾投放完毕，并飞行至垃圾集中回收站，工作人员通过后台服务器打开垃圾袋锁定单元，完成专用垃圾分类回收袋更换工作，之后无人机飞回无线充电停机坪；

(8)：如果垃圾袋未满，终端用户按击“否”按钮，随后无人机语音提示本次垃圾投放完毕，并飞回无线充电停机坪；

(9)：无人机停放至无线充电停机坪之后，无人机充电管理电路判断电量是否充足，如果电量低于设定值，则开启无线充电，反之则不开启。