CN108894161B - 一种垃圾清扫回收机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾清扫回收机器人，包括方形的底架，所述底架的四个角处安装有脚轮架，以及用于驱动脚轮架转动的转向电机；所述脚轮架上安装有行走轮，以及用于驱动行走轮转动的行走电机；所述底架上设有左侧板、右侧板以及后侧板；所述底架上在左侧板和右侧板之间安装有垃圾分类回收箱；所述垃圾分类回收箱上在回收口处均安装有垃圾压紧装置；所述垃圾压紧装置上均安装有垃圾粉碎装置；所述垃圾分类回收箱的顶部两端均安装有机械抓手，所述垃圾分类回收箱的顶端中间位置安装有第一摄像头，所述后侧板上安装有用于捕捉垃圾的第二摄像头；该垃圾清扫回收机器人不仅结构简单，而且能够自动完成垃圾的分类、粉碎、压紧。

Description

一种垃圾清扫回收机器人

技术领域

本发明涉及垃圾回收机器人技术领域，具体涉及一种垃圾清扫回收机器人。

背景技术

垃圾是不被需要或无用的固体、流体物质。在人口密集的大城市，垃圾处理是一个令人头痛的问题。常见的做法是收集后送往堆填区进行填埋处理，或是用焚化炉焚化。但两者均会制造环境保护的问题。堆填区中的垃圾处理不但会污染地下水和发出臭味，而且很多城市可供堆填的面积已越来越少。焚化则无可避免会产生有毒气体，危害生物体。多数的城市都在研究减少垃圾产生的方法，和鼓励资源回收。随着社会发展，人流数量的逐渐上升，在公园和一些室内公共产所，常会发现不同种类的垃圾乱丢的情况。一般这些垃圾所处环境较为分散，清洁工人不方便长时间收集，同时由于垃圾分类意识不强，垃圾常常混装，给垃圾的回收再利用造成了很多工作量，耗费人力物力。

发明内容

本发明的目的是提供一种可将垃圾按塑料瓶、金属制品、纸制品、不可回收物品四个种类进行粉碎、压缩、回收的智能垃圾清扫回收机器人。

到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种垃圾清扫回收机器人，其特征在于，包括方形的底架，所述底架的四个角处安装有脚轮架，以及用于驱动脚轮架转动的转向电机；所述脚轮架上安装有行走轮，以及用于驱动行走轮转动的行走电机；所述底架上设有左侧板、右侧板以及后侧板；所述底架上在左侧板和右侧板之间安装有垃圾分类回收箱，所述垃圾分类回收箱内依次并排设有易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔；所述垃圾分类回收箱的侧壁上在靠近其上端处依次并排设有与易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔连通的回收口；所述垃圾分类回收箱上在回收口处均安装有垃圾压紧装置；所述垃圾压紧装置上均安装有垃圾粉碎装置；所述垃圾分类回收箱的顶部两端均安装有用于抓取和识别垃圾并且将垃圾投放到垃圾粉碎装置中的机械抓手，所述垃圾分类回收箱的顶端中间位置安装有用于捕捉垃圾的第一摄像头，所述后侧板上安装有用于捕捉垃圾的第二摄像头；

所述底架上在所述压紧装置的下方安装有垃圾铲除装置用于清除粘附在地面上的垃圾；所述垃圾铲除装置包括主铲、副铲、以及安装在底架上且位于压紧装置下方的铲箱，所述铲箱上在靠近后侧板的侧面上设有开口，所述铲箱内在开口处的位置相对的两侧面上对称设有向下倾斜的滑轨，所述主铲包括主铲本体以及向上倾斜设置的主铲把手，所述主铲本体上并排设有多个主铲齿；所述主铲本体位于铲箱的外侧，所述主铲把手滑动连接在滑轨内；所述铲箱内设有用于推动所述主铲沿滑轨运动的主铲气缸；所述副铲包括副铲本体以及向上倾斜且弯折设置的副铲把手，所述副铲本体上并排设有多个与所述主铲齿插接的副铲齿；所述副铲本体位于铲箱的外侧，所述副铲把手的弯折处铰接在主铲把手上，所述副铲把手上远离副铲本体的一端铰接有副铲气缸，所述副铲气缸的伸缩端铰接在主铲把手的内侧面上；所述铲箱内在开口处的位置相对的两侧面上铰接有对称设置的支板，以及与所述支板一端连接用于控制支板转动的第一电动推杆，所述支板的另一端从铲箱的开口处伸出铲箱；所述支板上沿其长度反向安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的伸缩端均安装有转轴架，所述转轴架之间安装有钢刷轮，以及用于驱动钢刷轮转动的钢刷电机。

通过上述技术方案，该垃圾清扫回收机器人工作时，首先通过第一摄像头和第二摄像头对地面垃圾进行定位捕捉，接着通过内置程序控制机械抓手将垃圾抓起并且识别垃圾种类，然后根据识别的垃圾种类结果将垃圾投放到对应的垃圾粉碎装置中，对垃圾进行粉碎，粉碎后的垃圾碎片落入垃圾压紧装置中进行压缩，压缩完成之后进入垃圾分类回收箱内进行回收；另外还可以通过垃圾铲除装置对粘附在地面上的垃圾进行铲除，垃圾铲除装置工作时，首先由第二摄像头捕捉并定位垃圾，垃圾清扫回收机器人移动到需要清扫的垃圾旁边，然后主铲气缸伸出带动主铲沿着滑轨伸出，直到主铲贴紧地面，此时副铲气缸收缩使主铲和副铲重合在一起，通过垃圾清扫回收机器人的移动和主副铲的配合将黏贴在地面的垃圾铲起，在将垃圾铲起后，第一电动推杆收缩且第二电动推杆伸出使钢刷轮与地面接触，钢刷电机带动钢刷轮转动，将刚才被垃圾粘过的地面刷干净，并且将铲掉的垃圾刷入主铲和副铲中。如果在清理时有黏着性的垃圾粘在主铲和副铲上，则可通过副铲气缸使主铲和副铲分开垃圾掉落地面，也可通过第一电动推杆与第二电动推杆的配合用钢刷轮将主铲和副铲刷干净，这样就可以将黏着在地面上的垃圾铲除。

进一步的技术方案中，所述机械抓手包括安装在所述垃圾分类回收箱上的转臂，所述转臂上安装有用于驱动转臂转动的第一驱动电机，所述转臂上在远离垃圾分类回收箱的一端安装有第一机械臂；所述第一机械臂上在其与所述转臂安装处设有用于驱动第一机械臂转动的第二驱动电机；所述第一机械臂上在远离所述转臂的一端安装有第二机械臂，以及用于驱动第二机械臂转动的第三驱动电机；所述第二机械臂上在远离第一机械臂的一端安装有第四驱动电机，且第四驱动电机的输出轴沿第二机械臂的长度方向设置，所述第四驱动电机的输出轴上安装有第三机械臂；所述第三机械臂在远离第四驱动电机的一端安装有第四机械臂，所述第四机械臂上在其与所述第三机械臂安装处设有用于驱动第四机械臂转动的第五驱动电机；所述第四机械臂上在远离第三机械臂的一端安装有第六驱动电机，且第六驱动电机的输出轴沿第四机械臂的长度方向设置；所述第六驱动电机的输出轴上安装有第五机械臂，所述第五机械臂上在远离第六驱动电机的一端安装有第七驱动电机，且所述第七驱动电机的输出轴与第五机械臂垂直；所述第七驱动电机的输出轴上安装有夹爪机构。

通过上述技术方案，该机械抓手工作时，由转臂、第一驱动电机、第一机械臂、第二驱动电机、第二机械臂、第三驱动电机、第三机械臂、第四驱动电机、第四机械臂、第五驱动电机、第五机械臂、第六驱动电机、第七驱动电机相互配合使得夹爪机构运动到垃圾处对垃圾进行抓取并识别。

进一步的技术方案中，所述夹爪机构包括安装在第七驱动电机输出轴上的手杆，所述手杆上在远离第七驱动电机的一端对称铰接有相互配合用于夹取垃圾的夹板，所述手杆的侧面上对称设有用于控制夹板运动的夹紧气缸；所述手杆的侧面上对称安装有防尘盖，且所述夹紧气缸位于所述防尘盖内；所述防尘盖上安装有用于判断垃圾材质是否为金属材质的金属探测器，以及通过垃圾表面的反光率用于判断垃圾材质为纸质或者塑料或者不可回收类别的光电传感器。

通过上述技术方案，该夹爪机构工作时，夹紧气缸收缩使得夹板张开，当移动夹爪机构使垃圾位于夹板之间后，控制夹紧气缸伸出从而带动夹板将垃圾夹紧，然后由金属探测器和光电传感器对垃圾的种类进行识别。

进一步的技术方案中，所述垃圾压紧装置包括安装在所述垃圾分类回收箱上的压紧箱，所述压紧箱内设有与所述回收口连通的压紧腔；所述压紧箱内在远离所述垃圾分类回收箱的一端安装有压紧气缸，所述压紧气缸的伸缩端安装有滑动连接在所述压紧腔内的压紧块；所述压紧箱的顶部端面上在靠近所述压紧气缸处设有与所述压紧腔连通的进料口；所述压紧箱内在靠近所述回收口处滑动连接有用于控制压紧腔与回收口通断的开关板，所述垃圾分类回收箱上安装有前侧板，所述前侧板上安装有用于控制开关板运动的开关气缸。

通过上述技术方案，垃圾压紧装置工作时，首先开关气缸伸出带动开关板插接到压紧腔与回收口之间，接着压紧气缸驱动压紧块向开关板方向移动，从而将由进料口进入压紧腔内的垃圾进行压缩，当压紧腔内的垃圾压缩到预设体积时，开关气缸收缩带动开关板向上运动从而将压紧腔与回收口连通，压紧气缸带动压紧块将压缩后的垃圾推送至垃圾分类回收箱内。

进一步的技术方案中，所述垃圾粉碎装置包括安装在压紧箱上的粉碎箱，所述粉碎箱的上端设有垃圾投放口、下端设有与所述进料口连通的出料口，所述粉碎箱内转动连接有两根并排设置的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴上均安装有多个相互啮合的用于粉碎垃圾的粉碎轮；所述粉碎箱上在第一转轴和第二转轴伸出的侧面上设有横板，所述横板上粉碎电机，所述粉碎电机的输出轴通过第一齿轮与所述第一转轴同轴连接，所述第二转轴上伸出粉碎箱的一端安装有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；

所述粉碎箱上在所述垃圾投放口处铰接有用于控制垃圾投放口开合的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板的铰接轴与第一转轴和第二转轴相互平行；所述第一盖板和第二盖板的铰接轴伸出粉碎箱的一端分别安装有第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和第二滑轮之间安装有用于传动的皮带；所述第一盖板的铰接轴上在安装有第一滑轮的一端同轴地安装有从动带轮，所述横板上安装有盖板控制电机，所述盖板控制电机的输出轴上安装有主动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间安装有用于传动的同步带。

通过上述技术方案，垃圾粉碎装置工作时，盖板控制电机转动通过主动带轮、同步带、从动带轮、第一滑轮、皮带、第二滑轮驱动第一盖板和第二盖板将垃圾投放口打开，机械抓手将垃圾投放到粉碎箱内，接着盖板控制电机控制第一盖板和第二盖板将垃圾投放口关闭。然后粉碎电机转动通过第一齿轮和第二齿轮带动第一转轴和第二转轴转动，从而带动粉碎轮对垃圾进行粉碎，垃圾经过粉碎后可以有效减小体积，提高了本发明的垃圾处理能力，粉碎后的垃圾通过出料口进入垃圾压紧装置中进行压紧。

进一步的技术方案中，所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内均安装有垃圾送出装置，所述垃圾分类回收箱的侧面上依次并排设有与易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔连通的垃圾排出口；

所述垃圾送出装置包括在底板，以及与所述底板相互配合用于控制垃圾排出口开合的门板；所述底板两侧安装有滑轮，所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在靠近下端均设有与所述滑轮配合的滑槽；所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在底板的下方远离垃圾排出口处均铰接有第一气缸，所述第一气缸的伸缩端与所述底板铰接，且所述第一气缸的伸缩端与底板的铰接处靠近所述门板处；所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在底板的下方中部靠边位置处均铰接有第二气缸，且所述第二气缸的伸缩端铰接在所述底板的中部。

通过上述技术方案，当所述垃圾分类回收箱内回收腔垃圾满的时候，第一气缸收缩且第二气缸输出，使门板右竖直位置翻转到水平位置将垃圾排出口打开，便于将垃圾排出，垃圾排出之后第一气缸伸出且第二气缸收缩，使门板由水平位置翻转到竖直位置将垃圾排出口关闭。

有益效果：

该垃圾清扫回收机器人工作时，首先通过第一摄像头和第二摄像头对地面垃圾进行定位捕捉，接着通过内置程序控制机械抓手将垃圾抓起并且识别垃圾种类，然后根据识别的垃圾种类结果将垃圾投放到对应的垃圾粉碎装置中，对垃圾进行粉碎，粉碎后的垃圾碎片落入垃圾压紧装置中进行压缩，压缩完成之后进入垃圾分类回收箱内进行回收。另外还可以通过垃圾铲除装置对粘附在地面上的垃圾进行铲除，垃圾铲除装置工作时，首先由第二摄像头捕捉并定位垃圾，垃圾清扫回收机器人移动到需要清扫的垃圾旁边，然后主铲气缸伸出带动主铲沿着滑轨伸出，直到主铲贴紧地面，此时副铲气缸收缩使主铲和副铲重合在一起，通过垃圾清扫回收机器人的移动和主副铲的配合将黏贴在地面的垃圾铲起，在将垃圾铲起后，第一电动推杆收缩且第二电动推杆伸出使钢刷轮与地面接触，钢刷电机带动钢刷轮转动，将刚才被垃圾粘过的地面刷干净，并且将铲掉的垃圾刷入主铲和副铲中。如果在清理时有黏着性的垃圾粘在主铲和副铲上，则可通过副铲气缸使主铲和副铲分开垃圾掉落地面，也可通过第一电动推杆与第二电动推杆的配合用钢刷轮将主铲和副铲刷干净，这样就可以将黏着在地面上的垃圾铲除。

附图说明

图1为本发明中垃圾清扫回收机器人的第一立体结构图；

图2为本发明中垃圾清扫回收机器人的第二立体结构图；

图3为本发明中垃圾清扫回收机器人的爆炸结构示意图；

图4为本发明中垃圾清扫回收机器人的右视图；

图5和图6为本发明中垃圾分类回收箱结构示意图；

图7为本发明中机械抓手的装配结构示意图；

图8为本发明中夹爪机构的第一结构示意图；

图9为本发明中夹爪机构的第二结构示意图；

图10为本发明中垃圾清扫回收机器人的第一剖面结构图；

图11为本发明中垃圾清扫回收机器人的第二剖面结构图；

图12为本发明中垃圾压紧装置的部分装配结构图；

图13为本发明中垃圾粉碎装置的第一装配结构图；

图14为本发明中垃圾粉碎装置的剖面结构图；

图15为本发明中垃圾粉碎装置的平面结构视图；

图16为本发明中垃圾粉碎装置的第二装配结构图；

图17为本发明中垃圾铲除装置的装配结构图；

图18为本发明中垃圾铲除装置的剖面结构图；

图19为本发明中主铲的结构图；

图20为本发明中副铲的结构图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1-20所示，一种垃圾清扫回收机器人，包括方形的底架1，所述底架1的四个角处安装有脚轮架4a，以及用于驱动脚轮架4a转动的转向电机4；所述脚轮架4a上安装有行走轮6，以及用于驱动行走轮6转动的行走电机5；所述底架1上设有左侧板002、右侧板003以及后侧板004。所述底架1上在左侧板002和右侧板003之间安装有垃圾分类回收箱10，所述垃圾分类回收箱10内依次并排设有易拉罐回收腔1001、塑料瓶回收腔1002、纸制品回收腔1003、不可回收物品腔1004；所述垃圾分类回收箱10的侧壁上在靠近其上端处依次并排设有与易拉罐回收腔1001、塑料瓶回收腔1002、纸制品回收腔1003、不可回收物品腔1003连通的回收口1005；所述垃圾分类回收箱10上在回收口1005处均安装有垃圾压紧装置8；所述垃圾压紧装置8上均安装有垃圾粉碎装置7。所述垃圾分类回收箱10的顶部两端均安装有用于抓取和识别垃圾并且将垃圾投放到垃圾粉碎装置7中的机械抓手2，所述垃圾分类回收箱的顶端中间位置安装有用于捕捉垃圾的第一摄像头001，所述后侧板004上安装有用于捕捉垃圾的第二摄像头005。

所述机械抓手2包括安装在所述垃圾分类回收箱10上的转臂2a，所述转臂2a上安装有用于驱动转臂转动的第一驱动电机19a，所述转臂2a上在远离垃圾分类回收箱10的一端安装有第一机械臂20a；所述第一机械臂20a上在其与所述转臂2a安装处设有用于驱动第一机械臂20a转动的第二驱动电机2b；所述第一机械臂20a上在远离所述转臂2a的一端安装有第二机械臂20b，以及用于驱动第二机械臂20b转动的第三驱动电机19b；所述第二机械臂20b上在远离第一机械臂20a的一端安装有第四驱动电机19e，且第四驱动电机19e的输出轴沿第二机械臂20b的长度方向设置，所述第四驱动电机19e的输出轴上安装有第三机械臂20c；所述第三机械臂20c在远离第四驱动电机19e的一端安装有第四机械臂20d，所述第四机械臂20d上在其与所述第三机械臂20c安装处设有用于驱动第四机械臂20d转动的第五驱动电机19b；所述第四机械臂20d上在远离第三机械臂20c的一端安装有第六驱动电机19f，且第六驱动电机19f的输出轴沿第四机械臂20d的长度方向设置；所述第六驱动电机19f的输出轴上安装有第五机械臂20e，所述第五机械臂20e上在远离第六驱动电机19f的一端安装有第七驱动电机19d，且所述第七驱动电机19d的输出轴与第五机械臂20e垂直；所述第七驱动电机19d的输出轴上安装有夹爪机构。

所述夹爪机构包括安装在第七驱动电机19d输出轴上的手杆17，所述手杆17上在远离第七驱动电机19d的一端对称铰接有相互配合用于夹取垃圾的夹板16，所述手杆17的侧面上对称设有用于控制夹板16运动的夹紧气缸15；所述手杆17的侧面上对称安装有防尘盖2c，且所述夹紧气缸15位于所述防尘盖2c内；所述防尘盖2c上安装有用于判断垃圾材质是否为金属材质的金属探测器18a，以及通过垃圾表面的反光率用于判断垃圾材质为纸质或者塑料或者不可回收类别的光电传感器18b。

所述垃圾压紧装置8包括安装在所述垃圾分类回收箱10上的压紧箱12，所述压紧箱12内设有与所述回收口1005连通的压紧腔1201；所述压紧箱12内在远离所述垃圾分类回收箱10的一端安装有压紧气缸11，所述压紧气缸11的伸缩端安装有滑动连接在所述压紧腔1201内的压紧块8a；所述压紧箱12的顶部端面上在靠近所述压紧气缸11处设有与所述压紧腔1201连通的进料口1202；所述压紧箱12内在靠近所述回收口1005处滑动连接有用于控制压紧腔1201与回收口1005通断的开关板13，所述垃圾分类回收箱10上安装有前侧板006，所述前侧板006上安装有用于控制开关板13运动的开关气缸14。

所述垃圾粉碎装置7包括安装在压紧箱12上的粉碎箱7a，所述粉碎箱7a的上端设有垃圾投放口7a1、下端设有与所述进料口1202连通的出料口7a2，所述粉碎箱7a内转动连接有两根并排设置的第一转轴7b和第二转轴7c，所述第一转轴7b和第二转轴7c上均安装有多个相互啮合的用于粉碎垃圾的粉碎轮29；所述粉碎箱7a上在第一转轴7c和第二转轴7b伸出的侧面上设有横板7d，所述横板7d上粉碎电机21a，所述粉碎电机21a的输出轴通过第一齿轮22a与所述第一转轴7b同轴连接，所述第二转轴7c上伸出粉碎箱7a的一端安装有与所述第一齿轮22a啮合的第二齿轮22b。所述粉碎箱7a上在所述垃圾投放口7a1处铰接有用于控制垃圾投放口7a1开合的第一盖板27a和第二盖板27b，所述第一盖板27a和第二盖板27b的铰接轴与第一转轴7b和第二转轴7c相互平行；所述第一盖板27a和第二盖板27b的铰接轴伸出粉碎箱7a的一端分别安装有第一滑轮25b和第二滑轮25a，所述第一滑轮25b和第二滑轮25a之间安装有用于传动的皮带26；所述第一盖板27a的铰接轴上在安装有第一滑轮25b的一端同轴地安装有从动带轮24a，所述横板7d上安装有盖板控制电机21b，所述盖板控制电机21b的输出轴上安装有主动带轮24b，所述主动带轮24b和从动带轮24a之间安装有用于传动的同步带23。

所述易拉罐回收腔1001、塑料瓶回收腔1002、纸制品回收腔1003、不可回收物品腔1004内均安装有垃圾送出装置，所述垃圾分类回收箱10的侧面上依次并排设有与易拉罐回收腔1001、塑料瓶回收腔1002、纸制品回收腔1003、不可回收物品腔1004连通的垃圾排出口1006。所述垃圾送出装置包括在底板10a，以及与所述底板10a相互配合用于控制垃圾排出口1006开合的门板10e；所述底板10a两侧安装有滑轮10d，所述易拉罐回收腔1001、塑料瓶回收腔1002、纸制品回收腔1003、不可回收物品腔1004内在靠近下端均设有与所述滑轮10d配合的滑槽1007；所述易拉罐回收腔1001、塑料瓶回收腔1002、纸制品回收腔1003、不可回收物品腔1004内在底板的下方远离垃圾排出口1006处均铰接有第一气缸10b，所述第一气缸10b的伸缩端与所述底板10a铰接，且所述第一气缸10b的伸缩端与底板10a的铰接处靠近所述门板10e处；所述易拉罐回收腔1001、塑料瓶回收腔1002、纸制品回收腔1003、不可回收物品腔1004内在底板10a的下方中部靠边位置处均铰接有第二气缸10c，且所述第二气缸10c的伸缩端铰接在所述底板10a的中部。

所述底架1上在所述压紧装置8的下方安装有垃圾铲除装置用于清除粘附在地面上的垃圾；所述垃圾铲除装置包括主铲42、副铲43、以及安装在底架1上且位于压紧装置8下方的铲箱39，所述铲箱39上在靠近后侧板004的侧面上设有开口，所述铲箱39内在开口处的位置相对的两侧面上对称设有向下倾斜的滑轨41，所述主铲42包括主铲本体42a以及向上倾斜设置的主铲把手42b，所述主铲本体42a上并排设有多个主铲齿42c；所述主铲本体42a位于铲箱39的外侧，所述主铲把手42b滑动连接在滑轨41内；所述铲箱39内设有用于推动所述主铲42沿滑轨41运动的主铲气缸40a；所述副铲43包括副铲本体43a以及向上倾斜且弯折设置的副铲把手43b，所述副铲本体43a上并排设有多个与所述主铲齿42c插接的副铲齿43c；所述副铲本体43a位于铲箱39的外侧，所述副铲把手43b的弯折处铰接在主铲把手42b上，所述副铲把手43b上远离副铲本体43a的一端铰接有副铲气缸40d，所述副铲气缸40d的伸缩端铰接在主铲把手42b的内侧面上。所述铲箱39内在开口处的位置相对的两侧面上铰接有对称设置的支板39a，以及与所述支板39a一端连接用于控制支板39a转动的第一电动推杆40b，所述支板39a的另一端从铲箱39的开口处伸出铲箱39；所述支板39a上沿其长度反向安装有第二电动推杆40c，所述第二电动推杆40c的伸缩端均安装有转轴架39b，所述转轴架39b之间安装有钢刷轮44，以及用于驱动钢刷轮44转动的钢刷电机45

该垃圾清扫回收机器人工作时，首先通过第一摄像头001和第二摄像头005对地面垃圾进行定位捕捉，接着通过内置程序控制机械抓手2将垃圾抓起并且识别垃圾种类，然后根据识别的垃圾种类结果将垃圾投放到对应的垃圾粉碎装置7中，对垃圾进行粉碎，粉碎后的垃圾碎片落入垃圾压紧装置8中进行压缩，压缩完成之后进入垃圾分类回收箱10内进行回收。

其中该机械抓手2工作时，由转臂2a、第一驱动电机19a、第一机械臂20a、第二驱动电机2b、第二机械臂20b、第三驱动电机19b、第三机械臂20c、第四驱动电机19e、第四机械臂20d、第五驱动电机19b、第五机械臂20e、第六驱动电机19f、第七驱动电机19d相互配合使得夹爪机构运动到垃圾处对垃圾进行抓取并识别。该夹爪机构工作时，夹紧气缸15收缩使得夹板16张开，当移动夹爪机构使垃圾位于夹板16之间后，控制夹紧气缸15伸出从而带动夹板16将垃圾夹紧，然后由金属探测器18a和光电传感器18b结合第一摄像头001摄取到的图像识别共同对垃圾的种类进行辨别。

其中垃圾压紧装置8工作时，首先开关气缸14伸出带动开关板13插接到压紧腔1201与回收口1005之间，接着压紧气缸11驱动压紧块8a向开关板13方向移动，从而将由进料口1202进入压紧腔1201内的垃圾进行压缩，当压紧腔1201内的垃圾压缩到预设体积时，开关气缸14收缩带动开关板13向上运动从而将压紧腔1201与回收口1005连通，压紧气缸11带动压紧块8a将压缩后的垃圾推送至垃圾分类回收箱内。

其中垃圾粉碎装置7工作时，盖板控制电机21b转动通过主动带轮24b、同步带23、从动带轮24a、第一滑轮25b、皮带26、第二滑轮25a驱动第一盖板27a和第二盖板27b将垃圾投放口7a1打开，机械抓手2将垃圾投放到粉碎箱7a内，接着盖板控制电机21b控制第一盖板27a和第二盖板27b将垃圾投放口7a1关闭。然后粉碎电机21a转动通过第一齿轮22a和第二齿轮22b带动第一转轴7b和第二转轴7c转动，从而带动粉碎轮29对垃圾进行粉碎，粉碎后的垃圾通过出料口7a2进入垃圾压紧装置8中进行压紧。

当所述垃圾分类回收箱内回收腔垃圾满的时候，第一气缸10b收缩且第二气缸10c输出，使门板10e右竖直位置翻转到水平位置将垃圾排出口1006打开，便于将垃圾排出，垃圾排出之后第一气缸10b伸出且第二气缸10c收缩，使门板10e由水平位置翻转到竖直位置将垃圾排出口1006关闭。

垃圾铲除装置工作时，首先由第一摄像头001和第二摄像头005捕捉并定位垃圾，垃圾清扫回收机器人移动到需要清扫的垃圾旁边，然后主铲气缸40a伸出带动主铲42沿着滑轨41伸出，直到主铲42贴紧地面，此时副铲气缸40d收缩使主铲42和副铲43重合在一起，通过垃圾清扫回收机器人的移动和主副铲的配合将黏贴在地面的垃圾铲起，在将垃圾铲起后，第一电动推杆40b收缩且第二电动推杆40c伸出使钢刷轮44与地面接触，钢刷电机45带动钢刷轮44转动，将刚才被垃圾粘过的地面刷干净，并且将铲掉的垃圾刷入主铲42和副铲43中。如果在清理时有黏着性的垃圾粘在主铲42和副铲43上，则可通过副铲气缸40d使主铲42和副铲43分开垃圾掉落地面，也可通过第一电动推杆40b与第二电动推杆40c的配合用钢刷轮44将主铲42和副铲43刷干净，这样就可以将黏着在地面上的垃圾铲除。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种垃圾清扫回收机器人，其特征在于，包括方形的底架，所述底架的四个角处安装有脚轮架，以及用于驱动脚轮架转动的转向电机；所述脚轮架上安装有行走轮，以及用于驱动行走轮转动的行走电机；所述底架上设有左侧板、右侧板以及后侧板；所述底架上在左侧板和右侧板之间安装有垃圾分类回收箱，所述垃圾分类回收箱内依次并排设有易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔；所述垃圾分类回收箱的侧壁上在靠近其上端处依次并排设有与易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔连通的回收口；所述垃圾分类回收箱上在回收口处均安装有垃圾压紧装置；所述垃圾压紧装置上均安装有垃圾粉碎装置；所述垃圾分类回收箱的顶部两端均安装有用于抓取和识别垃圾并且将垃圾投放到垃圾粉碎装置中的机械抓手，所述垃圾分类回收箱的顶端中间位置安装有用于捕捉垃圾的第一摄像头，所述后侧板上安装有用于捕捉垃圾的第二摄像头；

所述底架上在所述压紧装置的下方安装有垃圾铲除装置用于清除粘附在地面上的垃圾；所述垃圾铲除装置包括主铲、副铲、以及安装在底架上且位于压紧装置下方的铲箱，所述铲箱上在靠近后侧板的侧面上设有开口，所述铲箱内在开口处的位置相对的两侧面上对称设有向下倾斜的滑轨，所述主铲包括主铲本体以及向上倾斜设置的主铲把手，所述主铲本体上并排设有多个主铲齿；所述主铲本体位于铲箱的外侧，所述主铲把手滑动连接在滑轨内；所述铲箱内设有用于推动所述主铲沿滑轨运动的主铲气缸；所述副铲包括副铲本体以及向上倾斜且弯折设置的副铲把手，所述副铲本体上并排设有多个与所述主铲齿插接的副铲齿；所述副铲本体位于铲箱的外侧，所述副铲把手的弯折处铰接在主铲把手上，所述副铲把手上远离副铲本体的一端铰接有副铲气缸，所述副铲气缸的伸缩端铰接在主铲把手的内侧面上；所述铲箱内在开口处的位置相对的两侧面上铰接有对称设置的支板，以及与所述支板一端连接用于控制支板转动的第一电动推杆，所述支板的另一端从铲箱的开口处伸出铲箱；所述支板上沿其长度反向安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的伸缩端均安装有转轴架，所述转轴架之间安装有钢刷轮，以及用于驱动钢刷轮转动的钢刷电机。

2.如权利要求1所述的垃圾清扫回收机器人，其特征在于，所述机械抓手包括安装在所述垃圾分类回收箱上的转臂，所述转臂上安装有用于驱动转臂转动的第一驱动电机，所述转臂上在远离垃圾分类回收箱的一端安装有第一机械臂；所述第一机械臂上在其与所述转臂安装处设有用于驱动第一机械臂转动的第二驱动电机；所述第一机械臂上在远离所述转臂的一端安装有第二机械臂，以及用于驱动第二机械臂转动的第三驱动电机；所述第二机械臂上在远离第一机械臂的一端安装有第四驱动电机，且第四驱动电机的输出轴沿第二机械臂的长度方向设置，所述第四驱动电机的输出轴上安装有第三机械臂；所述第三机械臂在远离第四驱动电机的一端安装有第四机械臂，所述第四机械臂上在其与所述第三机械臂安装处设有用于驱动第四机械臂转动的第五驱动电机；所述第四机械臂上在远离第三机械臂的一端安装有第六驱动电机，且第六驱动电机的输出轴沿第四机械臂的长度方向设置；所述第六驱动电机的输出轴上安装有第五机械臂，所述第五机械臂上在远离第六驱动电机的一端安装有第七驱动电机，且所述第七驱动电机的输出轴与第五机械臂垂直；所述第七驱动电机的输出轴上安装有夹爪机构。

3.如权利要求2所述的垃圾清扫回收机器人，其特征在于，所述夹爪机构包括安装在第七驱动电机输出轴上的手杆，所述手杆上在远离第七驱动电机的一端对称铰接有相互配合用于夹取垃圾的夹板，所述手杆的侧面上对称设有用于控制夹板运动的夹紧气缸；所述手杆的侧面上对称安装有防尘盖，且所述夹紧气缸位于所述防尘盖内；所述防尘盖上安装有用于判断垃圾材质是否为金属材质的金属探测器，以及通过垃圾表面的反光率用于判断垃圾材质为纸质或者塑料或者不可回收类别的光电传感器。

4.如权利要求1所述的垃圾清扫回收机器人，其特征在于，所述垃圾压紧装置包括安装在所述垃圾分类回收箱上的压紧箱，所述压紧箱内设有与所述回收口连通的压紧腔；所述压紧箱内在远离所述垃圾分类回收箱的一端安装有压紧气缸，所述压紧气缸的伸缩端安装有滑动连接在所述压紧腔内的压紧块；所述压紧箱的顶部端面上在靠近所述压紧气缸处设有与所述压紧腔连通的进料口；所述压紧箱内在靠近所述回收口处滑动连接有用于控制压紧腔与回收口通断的开关板，所述垃圾分类回收箱上安装有前侧板，所述前侧板上安装有用于控制开关板运动的开关气缸。

5.如权利要求4所述的垃圾清扫回收机器人，其特征在于，所述垃圾粉碎装置包括安装在压紧箱上的粉碎箱，所述粉碎箱的上端设有垃圾投放口、下端设有与所述进料口连通的出料口，所述粉碎箱内转动连接有两根并排设置的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴上均安装有多个相互啮合的用于粉碎垃圾的粉碎轮；所述粉碎箱上在第一转轴和第二转轴伸出的侧面上设有横板，所述横板上粉碎电机，所述粉碎电机的输出轴通过第一齿轮与所述第一转轴同轴连接，所述第二转轴上伸出粉碎箱的一端安装有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；

所述粉碎箱上在所述垃圾投放口处铰接有用于控制垃圾投放口开合的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板的铰接轴与第一转轴和第二转轴相互平行；所述第一盖板和第二盖板的铰接轴伸出粉碎箱的一端分别安装有第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和第二滑轮之间安装有用于传动的皮带；所述第一盖板的铰接轴上在安装有第一滑轮的一端同轴地安装有从动带轮，所述横板上安装有盖板控制电机，所述盖板控制电机的输出轴上安装有主动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间安装有用于传动的同步带。

6.如权利要求1所述的垃圾清扫回收机器人，其特征在于，所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内均安装有垃圾送出装置，所述垃圾分类回收箱的侧面上依次并排设有与易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔连通的垃圾排出口；

所述垃圾送出装置包括在底板，以及与所述底板相互配合用于控制垃圾排出口开合的门板；所述底板两侧安装有滑轮，所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在靠近下端均设有与所述滑轮配合的滑槽；所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在底板的下方远离垃圾排出口处均铰接有第一气缸，所述第一气缸的伸缩端与所述底板铰接，且所述第一气缸的伸缩端与底板的铰接处靠近所述门板处；所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在底板的下方中部靠边位置处均铰接有第二气缸，且所述第二气缸的伸缩端铰接在所述底板的中部。

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