CN109956220A - 一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，包括箱体和转动连接的箱门，箱体右侧设有固定推板的伸缩杆结构，该推板对应箱门设置，推板的两侧设有连杆且与连杆的一端铰接，箱门两侧设有凹槽，且连杆的另一端与凹槽可滑动铰接，在箱体的上端设有封袋机构，封袋机构的上方设有红外线传感器，箱体的下方设有移动结构，移动结构的上方且在箱体的右侧设有蓄电池，蓄电池的上方设有控制板，通过红外线传感器检测到垃圾袋的垃圾盛满时，控制封袋机构将垃圾袋封袋，进而控制移动机构移动到指定的垃圾堆放点，然后控制伸缩结构推动推板实现将箱体内部的包扎好的垃圾袋推出箱体外，进而达到自动包扎垃圾和自动卸载垃圾，降低清洁工人的劳动强度。

Description

一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人。

背景技术

随着人们的环保意识提高，为了减少环境污染和美化生活环境，通常设有供人们丢垃圾的垃圾桶，而现在的垃圾桶只有简单的盛装垃圾功能，在垃圾装满后还得需要工人们去清理垃圾桶并将垃圾桶内的垃圾搬运到指定垃圾存放地点，使得工人劳动强度大。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，旨在解决现有技术中依靠清洁工人清理垃圾桶使得劳动强度大的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，包括箱体，箱体左侧设有箱门，且箱门上端与箱体转动连接，箱体右侧设有伸缩杆结构，且伸缩杆结构的左端固定有推板，该推板对应箱门设置，推板的两侧设有连杆且与连杆的一端铰接，箱门两侧设有凹槽，且连杆的另一端与凹槽可滑动铰接，在箱体的上端设有封袋机构，封袋机构的上方设有红外线传感器，箱体的下方设有移动结构，移动结构的上方且在箱体的右侧设有蓄电池，蓄电池的上方设有控制板，且蓄电池、封袋机构、红外线传感器均与控制板电线连接。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，推板的上下两侧设有导轨，并且导轨水平固定在箱体的内壁面上，推板的下方设有转动辊，转动辊的两端与箱体两侧转动连接。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，封袋机构包括机架、转动连接在机架上端的第一丝杆、第一丝杆两端螺纹连接的第一推板、连接在第一丝杆的一端且固定在机架侧面的第一电机，还包括转动连接在机架下端且与第一丝杆相互垂直的第二丝杆、第二丝杆两端螺纹连接的第二推板、连接在第二丝杆的一端且固定在机架侧面的第二电机，第二推板的中部且在上端面固定有封袋口机，第一丝杆、第二丝杆两端的螺纹均关于中心对称设置，第一电机、第二电机均与控制板电线连接。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，第一丝杆为两根且平行设置，第一丝杆在远离第一电机的一端均设有第一传动轮，第一传动轮上设有第一传动带，使两根第一丝杆同步转动。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，第二丝杆为两根且平行设置，第二丝杆在远离第二电机的一端均设有第二传动轮，第二传动轮上设有第二传动带，使两根第二丝杆同步转动。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，封袋口机包括一侧边设有开口的安装板、安装在安装板上的胶带，在开口的两侧分别有封袋棘爪、封袋棘轮，且封袋棘爪上设有第一弹簧，开口在封袋棘轮一侧且靠近开口底部设有断胶带刀，断胶带刀的中部通过转轴铰接在安装板上，且断胶带刀的两端分别为刀柄、刀头，刀柄横向设在开口中，刀头设在封袋棘轮与刀柄之间，在断胶带刀还设有第二弹簧，所述胶带转动连接在封袋棘轮远离开口的一侧，且其抽头封在安装板的开口处。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，移动结构包括固定连接在箱体底面的安装板，通过转轴转动连接在安装板底面左侧的第一滚轮和设在安装板右侧底面的第二滚轮，第一滚轮连接有第三电机，第三电机与控制板电线连接。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，第一滚轮固定连接在转轴的两端，且转轴的中部设有第一传动轮，第一传动轮上设有第三传动链且通过第三传动链连接有第二传动轮，且在第二传动轮的中心与第三电机的输出轴连接，第三电机固定在安装板的底面。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，第二滚轮为脚轮，且脚轮的上方固定竖向的连接轴，该连接轴转动连接在安装板上，且在连接轴的上端连接有第四电机，第四电机与控制板电线连接。

所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人中，脚轮为两个且分别设在安装板的两侧，第四电机设在其中一侧的连接轴上方，连接轴上端还设有第三传动轮，第三传动轮上设有第四传动链，且通过第三传动轮和第四传动链的啮合使得两个脚轮的同步转动。

有益效果：

本发明提供了一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，通过将箱门转动连接和在箱体内部设有推板，并且在箱门和推板设有倾斜的连杆，实现推板与箱门联动，具体的，当红外线传感器检测到垃圾袋的垃圾盛满时，控制封袋机构将垃圾袋封袋，进而控制移动机构移动到指定的垃圾堆放点，然后控制伸缩结构推动推板实现将箱体内部的包扎好的垃圾袋推出箱体外，之后控制移动机构回到指定位置，进行下一次盛装垃圾。进而达到自动包扎垃圾和自动卸载垃圾，降低清洁工人的劳动强度。

附图说明

图1为本发明提供的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人的立体结构示意图。

图2为本发明提供的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人的主视图。

图3为本发明提供的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人的仰视图。

图4为封袋机构的立体结构示意图。

图5为封袋机的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，且说明书中“左”、“右”、 “上”、“下”均为参照说明书附图而作出的参考，并不用于限定本发明。

参阅图1和图2，本发明提供一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，包括箱体1，箱体左侧设有箱门4，且箱门上端与箱体转动连接，其中，箱体在安装箱门位置且对应箱门上端的两侧固定有固定轴3，而箱门上设有轴套41，且通过轴套配合套设在固定轴上，实现箱门可转动连接。

进一步的，箱体右侧设有伸缩杆结构11，且伸缩杆结构的左端固定有推板12，该推板对应箱门设置，推板的两侧设有连杆13且与连杆的一端铰接，箱门两侧设有凹槽42，且连杆的另一端与凹槽可滑动铰接，推板的上下两侧设有导轨14，并且导轨水平固定在箱体的内壁面上，其中，垃圾袋置于推板与箱门之间，即在箱门内部的空腔中，使得伸缩杆结构驱动推板沿着导轨移动时，推板将装有垃圾的垃圾袋推出箱体外。

具体的，通过在推板和箱门的两侧设有连杆，且连杆在箱门一侧向上倾斜设置，被连杆可绕推板和箱门转动，使得伸缩杆结构推动推板移动时，由于连杆的作用，将箱门打开并支撑，而凹槽的设置，使得连杆与箱门的转动连接点可以移动，可增加推板的行程，保证将垃圾袋推出箱体外。即当推板开始移动时，连杆在箱门一端给箱门提供了两个方向的分力，一个是打开箱门的力，另一个为移动的力，当箱门绕着固定轴转动一定角度（箱门处于打开状态）后，凹槽的长度方向与连杆移动方向相同，使得连杆与箱门的转动连接点可以移动，因此，实现箱门的支撑，并且推板的行程不收限制，保证了将垃圾袋推出箱体外。

具体的，伸缩杆结构为气压缸、液压缸或电动缸的一种。

较优的，推板的下方设有转动辊5，转动辊的两端与箱体两侧转动连接。其中，转动辊设在箱体底部，用于放置垃圾袋，使得在推板推着垃圾袋移动时，垃圾袋底面带动转动辊转动，即减少了垃圾袋底面的摩擦力，保证垃圾袋被顺利推出箱体外。

具体的，在箱体的上端设有封袋机构2，封袋机构的上方设有红外线传感器10，其中，垃圾袋的上端连接在封袋机构上方，且红外线传感器检测垃圾袋内部的垃圾位置，即检测垃圾的上表面与红外线传感器之间的距离，当红外线传感器检测到垃圾的上表面达到设定的高度时，红外线传感器将信号传给控制板，控制板控制封袋机构将垃圾袋口封袋。

参照图4，进一步的，封袋机构2包括机架21、转动连接在机架上端的第一丝杆22、第一丝杆两端螺纹连接的第一推板26、连接在第一丝杆的一端且固定在机架侧面的第一电机23，还包括转动连接在机架下端且与第一丝杆相互垂直的第二丝杆27、第二丝杆两端螺纹连接的第二推板211、连接在第二丝杆的一端且固定在机架侧面的第二电机210，第二推板的中部且在上端面固定有封袋口机212，第一丝杆、第二丝杆两端的螺纹均关于中心对称设置，即第一丝杆、第二丝杆两端的螺纹旋向均相反，第一电机、第二电机均与控制板电线连接。

其中，机架固定在箱体内壁上，第一丝杆为两根且平行设置，第一丝杆在远离第一电机的一端均设有第一传动轮24，第一传动轮上设有第一传动带26，使两根第一丝杆同步转动；第二丝杆为两根且平行设置，第二丝杆在远离第二电机的一端均设有第二传动轮28，第二传动轮上设有第二传动带29，使两根第二丝杆同步转动。

上述的，参照图5，封袋机构通过第一电机驱动第一丝杆转动，由于第一丝杆的螺纹旋向相反，使得第一丝杆转动时，第一丝杆两端的第一推板移动方向相反且同步移动，即使得第一推板移向中部时，实现将垃圾袋的袋口两侧推在一起（形成一条线状），然后，通过第二电机驱动第二丝杆转动，由于第二丝杆的螺纹旋向相反，使得第二丝杆转动时，第二丝杆两端的第二推板移动方向相反且同步移动，实现将第一推板推成线状的垃圾袋的袋口推在一起形成点状，同时封袋口机将其包扎，实现垃圾袋的封口。

具体的，封袋口机212包括一侧边设有开口2123的安装板2121、安装在安装板上的胶带2129，在开口的两侧分别有封袋棘爪2124、封袋棘轮2122，且封袋棘爪上设有第一弹簧2125，开口在封袋棘轮一侧且靠近开口底部设有断胶带刀21210，断胶带刀的中部通过转轴铰接在安装板上，且断胶带刀的两端分别为刀柄2127、刀头2126，刀柄横向设在开口中，刀头设在封袋棘轮与刀柄之间，在断胶带刀还设有第二弹簧2128，所述胶带转动连接在封袋棘轮远离开口的一侧，且其抽头封在安装板的开口处。

其中，由于封袋口机固定在第二推板的中部，即通过安装板固定在第二推板的中部，且开口对应垃圾袋的袋口设置，使得第二推板移动时，垃圾袋的袋口处于开口中，并且由封袋棘轮和封袋棘爪的设置，可以防止垃圾袋的袋口逆向移出开口，垃圾袋的袋口进入开口的底部后，挤压断胶带刀的刀柄，实现胶带绑在袋口处，并且刀柄受挤压导致断胶带刀转动，进而使得刀头将胶带打断，实现封袋。

参照图2和图3，具体的，在箱体的下方设有移动结构6，移动结构包括固定连接在箱体底面的安装板61，通过转轴转动连接在安装板底面左侧的第一滚轮62和设在安装板右侧底面的第二滚轮68，第一滚轮连接有第三电机67，第三电机与控制板电线连接。其中，第一滚轮62固定连接在转轴64的两端，且转轴的中部设有第一传动轮63，第一传动轮上设有第三传动链65且通过第三传动链连接有第二传动轮66，且在第二传动轮的中心与第三电机67的输出轴连接，第三电机固定在安装板的底面。安装板固定在箱体的底面，且第一传动轮、转轴、第二传动轮形成传动结构，且用于行走的第一滚轮固定在转轴的两端，使得第三电机转动时，实现其行走。

进一步的，第二滚轮68为脚轮，且脚轮的上方固定竖向的连接轴611，该连接轴转动连接在安装板上，且在连接轴的上端连接有第四电机612，第四电机与控制板电线连接。其中，脚轮为两个且分别设在安装板的两侧，第四电机设在其中一侧的连接轴上方，连接轴上端还设有第三传动轮69，第三传动轮上设有第四传动链610，且通过第三传动轮和第四传动链的啮合使得两个脚轮的同步转动。即两个连接轴上端的第三传动轮和连接在两个第三传动轮上的第四传动链组成传动机构，使得控制第四电机的转动角度，实现第二滚轮沿连接轴转动的角度，结合第一滚轮的转动，实现机器人的转动和转弯,转弯方式跟汽车转弯方式相似。

参照图1和图2，具体的，移动结构的上方且在箱体的右侧设有蓄电池7，蓄电池的上方设有控制板8，且蓄电池、封袋机构、红外线传感器均与控制板电线连接。蓄电池为能自动处理垃圾的垃圾桶机器人提供电量，控制板实现集中控制。较优的，控制板安装在电控箱9内，且电控箱固定在第二滚轮的上方。

进一步的，控制板包括有可编辑的处理器，通过对其程序编辑，实现第一电机停止后再启动第二电机，实现垃圾袋的袋口封口，进而控制伸缩结构推动推板，实现将包扎好的垃圾袋推出箱体外。进一步的，通过编程，设定移动路线，使得能自动处理垃圾的垃圾桶机器人将垃圾袋封口后移动到指定的垃圾堆放点，再将包扎好的垃圾袋推出箱体外，最后回到指定的地点，安装好垃圾袋后进行再次盛装垃圾，达到自动包扎垃圾和自动卸载垃圾，降低清洁工人的劳动强度。

本发明中，通过将箱门转动连接和在箱体内部设有推板，并且在箱门和推板设有倾斜的连杆，实现推板与箱门联动，具体的，当红外线传感器检测到垃圾袋的垃圾盛满时，控制封袋机构将垃圾袋封袋，进而控制移动机构移动到指定的垃圾堆放点，然后控制伸缩结构推动推板实现将箱体内部的包扎好的垃圾袋推出箱体外，之后控制移动机构回到指定位置，进行下一次盛装垃圾。进而达到自动包扎垃圾和自动卸载垃圾，降低清洁工人的劳动强度。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，包括箱体，箱体左侧设有箱门，且箱门上端与箱体转动连接，箱体右侧设有伸缩杆结构，且伸缩杆结构的左端固定有推板，该推板对应箱门设置，推板的两侧设有连杆且与连杆的一端铰接，箱门两侧设有凹槽，且连杆的另一端与凹槽可滑动铰接，在箱体的上端设有封袋机构，封袋机构的上方设有红外线传感器，箱体的下方设有移动结构，移动结构的上方且在箱体的右侧设有蓄电池，蓄电池的上方设有控制板，且蓄电池、封袋机构、红外线传感器均与控制板电线连接。

2.根据权利要求1所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，推板的上下两侧设有导轨，并且导轨水平固定在箱体的内壁面上，推板的下方设有转动辊，转动辊的两端与箱体两侧转动连接。

3.根据权利要求1所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，封袋机构包括机架、转动连接在机架上端的第一丝杆、第一丝杆两端螺纹连接的第一推板、连接在第一丝杆的一端且固定在机架侧面的第一电机，还包括转动连接在机架下端且与第一丝杆相互垂直的第二丝杆、第二丝杆两端螺纹连接的第二推板、连接在第二丝杆的一端且固定在机架侧面的第二电机，第二推板的中部且在上端面固定有封袋口机，第一丝杆、第二丝杆两端的螺纹均关于中心对称设置，第一电机、第二电机均与控制板电线连接。

4.根据权利要求3所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，第一丝杆为两根且平行设置，第一丝杆在远离第一电机的一端均设有第一传动轮，第一传动轮上设有第一传动带，使两根第一丝杆同步转动。

5.根据权利要求3或4所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，第二丝杆为两根且平行设置，第二丝杆在远离第二电机的一端均设有第二传动轮，第二传动轮上设有第二传动带，使两根第二丝杆同步转动。

6.根据权利要求3所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，封袋口机包括一侧边设有开口的安装板、安装在安装板上的胶带，在开口的两侧分别有封袋棘爪、封袋棘轮，且封袋棘爪上设有第一弹簧，开口在封袋棘轮一侧且靠近开口底部设有断胶带刀，断胶带刀的中部通过转轴铰接在安装板上，且断胶带刀的两端分别为刀柄、刀头，刀柄横向设在开口中，刀头设在封袋棘轮与刀柄之间，在断胶带刀还设有第二弹簧，所述胶带转动连接在封袋棘轮远离开口的一侧，且其抽头封在安装板的开口处。

7.根据权利要求1所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，移动结构包括固定连接在箱体底面的安装板，通过转轴转动连接在安装板底面左侧的第一滚轮和设在安装板右侧底面的第二滚轮，第一滚轮连接有第三电机，第三电机与控制板电线连接。

8.根据权利要求7所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，第一滚轮固定连接在转轴的两端，且转轴的中部设有第一传动轮，第一传动轮上设有第三传动链且通过第三传动链连接有第二传动轮，且在第二传动轮的中心与第三电机的输出轴连接，第三电机固定在安装板的底面。

9.根据权利要求7或8所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，第二滚轮为脚轮，且脚轮的上方固定竖向的连接轴，该连接轴转动连接在安装板上，且在连接轴的上端连接有第四电机，第四电机与控制板电线连接。

10.根据权利要求9所述的能自动处理垃圾的垃圾桶机器人，其特征在于，所述脚轮为两个且分别设在安装板的两侧，第四电机设在其中一侧的连接轴上方，连接轴上端还设有第三传动轮，第三传动轮上设有第四传动链，且通过第三传动轮和第四传动链的啮合使得两个脚轮的同步转动。