CN110314859A - 垃圾分类分拣系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾分类分拣系统，包括：垃圾识别系统、机械手臂和多条传送装置。所述垃圾识别系统用于识别出垃圾的不同种类；所述机械手臂与所述垃圾识别系统通讯，所述机械手臂适于对所述垃圾进行分拣；所述机械手臂适于将不同种类的所述垃圾分别放置在对应的所述传送装置上。该垃圾分类分拣系统能够有效的对垃圾进行识别分类以及抓取分拣以代替人工分拣操作，尤其能够分类分拣出大件垃圾以及玻璃类垃圾，进而实现了更好的垃圾分类分拣效果。

Description

垃圾分类分拣系统
技术领域
本发明涉及垃圾分类技术领域，具体而言，涉及一种垃圾分类分拣系统。
背景技术
目前垃圾分类车已经能通过自动分选将生活垃圾分类为铁、塑料、剩余有机物和剩余无机物或残渣等，但在原生垃圾进入垃圾分类车之前仍有部分大件的和玻璃类等影响分类车运行的垃圾需要人工进行分拣。然而，不仅分拣的恶劣工作环境严重影响了工人的身体健康，而且由于人工分拣效率低，难以满足垃圾分类车的自动化、智能化的垃圾分类需求，亟待对此进行改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种垃圾分类分拣系统，该垃圾分类分拣系统能够更加快速、稳定、准确、可靠的对垃圾进行识别分类以及抓取分拣以代替人工分拣操作，进而实现了更好的垃圾分类、分拣效果。
根据本发明的实施例的垃圾分类分拣系统，包括：垃圾识别系统，所述垃圾识别系统用于识别出垃圾的不同种类；机械手臂，所述机械手臂与所述垃圾识别系统通讯，所述机械手臂适于对所述垃圾进行分拣；多条传送装置，所述机械手臂适于将不同种类的所述垃圾分别放置在对应的所述传送装置上。
根据本发明的实施例的垃圾分类分拣系统，该垃圾分类分拣系统能够有效的对垃圾进行识别分类以及抓取分拣以代替人工分拣操作，进而实现了更好的垃圾分类分拣效果。
另外，根据发明实施例的垃圾分类分拣系统，还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述垃圾识别系统包括：光电识别装置，所述光电识别装置通过向所述垃圾发射光以确认玻璃类垃圾的相关信息并将所述相关信息传送给所述机械手臂。
根据本发明的一些实施例，所述垃圾识别系统还包括：拍摄装置和智能图像辨识系统，所述拍摄装置对所述垃圾进行摄像、所述智能图像识别系统对所述垃圾中的大件垃圾进行识别和定位，并将信息传送给所述机械手臂。
根据本发明的一些实施例，所述机械手臂包括：底座和机械手臂本体，所述机械手臂本体固定在所述底座上。
根据本发明的一些实施例，所述机械手臂本体包括：第一臂、第二臂以及连接在所述第一臂与所述第二臂之间的第一关节，以使所述第二臂能够相对所述第一臂运动，其中，所述第一臂与所述底座连接。
根据本发明的一些实施例，所述机械手臂本体还包括：第三臂和第二关节，所述第二关节连接在所述第二臂与所述第三臂之间，以使所述第三臂能够相对所述第二臂运动。
根据本发明的一些实施例，所述第一关节和所述第二关节均为三自由度关节。
根据本发明的一些实施例，所述机械手臂本体还包括：手爪和第三关节，所述第三关节连接在所述第三臂与所述手爪之间，以使所述手爪能够相对所述第三臂运动。
根据本发明的一些实施例，所述第三关节为单自由度关节。
根据本发明的一些实施例，多条所述传送装置包括：大件垃圾传输装置和玻璃传输装置，所述大件垃圾传输装置和所述玻璃传输装置分置于所述机械手臂的两侧，所述机械手臂适于将分拣到的大件垃圾放置在所述大件垃圾传输装置上，所述机械手臂适于将分拣到的玻璃类垃圾放置在所述玻璃传输装置上。
附图说明
图1是根据本发明实施例的垃圾分类分拣系统的俯视图；
图2是根据本发明实施例的垃圾分类分拣系统的局部结构示意图。
附图标记：
垃圾分类分拣系统100，垃圾识别系统1，机械手臂2，传送装置3，底座21，机械手臂本体22，第一臂221，第二臂222，第一关节223，第三臂224，第二关节225，手爪226，第三关节227，大件垃圾传输装置31，玻璃传输装置32，垃圾输送机4。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的垃圾分类分拣系统100。
根据本发明实施例的垃圾分类分拣系统100可以包括：垃圾识别系统1、机械手臂2和多条传送装置3。该垃圾分类分拣系统100可设置在垃圾分类车上，当然也可设置在其他地方，为了描述清楚，下面以垃圾分类分拣系统100设置在垃圾分类车上为例示意说明，但是这种示意说明不能理解为是对本发明保护范围的一种限制，本领域技术人员可以清楚地理解，将该垃圾分类分拣系统100设置在其他地方也落入到本发明的保护范围之内。
如图1和图2所示，垃圾分类分拣系统100可设置在垃圾分类车上的用于转运垃圾的垃圾输送机4上，其中，垃圾识别系统1可通过垃圾的形状、尺寸、表面物性识别出垃圾的不同种类，机械手臂2由于能够与垃圾识别系统1进行通讯，因此垃圾识别系统1适于将识别信息传递给机械手臂2，而机械手臂2在接收到识别信息后适于对垃圾进行抓取分拣。
其中，垃圾识别系统1适于设置在垃圾输送机4的上方，以保证垃圾识别系统1的检测范围足够大，能够覆盖垃圾输送机4的各个部位，以避免出现垃圾遗漏的现象，进而保证了垃圾分类分拣的可靠性。
进一步，机械手臂2适于将不同种类的垃圾分别放置在对应的传送装置3上，以实现垃圾的分类分拣。其中，多个传送装置3分别对应不同的存储空间，以将分拣后的垃圾分别储藏在不同的存储空间内，以避免分拣后的垃圾再次发生混合。
其中，机械手臂2可为六自由度的机械手臂2。由此，可使机械手臂2更加灵活，可覆盖的范围更大，能够对传送装置3上的各个部位的垃圾进行分拣，以增加机械手臂2的分拣性能。
并且，传送装置3可为传送带，传送带更便于设置在垃圾分类车上，且传送带不需要在封闭的空间内进行垃圾的传送，因此更便于机械手臂2将分拣后的垃圾放置到传动带上。
根据本发明实施例的垃圾分类分拣系统100，该垃圾分类分拣系统100能够有效的对垃圾进行识别分类以及抓取分拣以代替人工分拣操作，进而实现了更好的垃圾分类分拣效果。
根据本发明的一些实施例，垃圾识别系统1包括：光电识别装置，光电识别装置通过向垃圾输送机4上的垃圾发射光线以识别出玻璃类垃圾以及确认玻璃类垃圾的位置等相关信息并将相关信息传送给机械手臂2，机械手臂2在接收到相关信息后可对玻璃类垃圾进行抓取并将其放置到对应的传送装置3上，以完成玻璃类垃圾的分拣。
其中，光电识别装置可为光电识别探测器，其可通过向垃圾发射光线以接收并检测各个垃圾反射回的光线的情况来判断是否为玻璃类垃圾以及玻璃类垃圾的具体位置。
优选的，光电识别装置发射的光线可为LED光线，即光电识别装置的光源可为LED光电设备。由此，更节省能源，且光的反射效果更好。
根据本发明的一些实施例，垃圾识别系统1还包括：拍摄装置和智能图像辨识系统，拍摄装置适于对垃圾输送机4上的垃圾进行摄像以获取垃圾的图像、智能图像识别系统适于根据拍摄装置获取的图像对垃圾中的大件垃圾进行识别和定位，并将位置等信息传送给机械手臂2，机械手臂2在接收到相关信息后可对大件垃圾进行抓取并将其放置到对应的传送装置3上，以完成大件垃圾的分拣。
其中，智能图像辨识系统还可根据传送装置3转运垃圾的速度计算出机械手臂2的抓取时机。鉴于垃圾的多样性和复杂性，智能图像辨识系统引入了深度学习技术，像算法模型一样有个预训练和识别修正的过程，伴随预训练样本的增多，识别修正的介入，可使得识别准确率逐渐提高，且分拣的速度也相应得到提升。
其中，拍摄装置可为高速摄像头，以便于对垃圾输送机4上的垃圾进行高速拍摄，以使拍摄装置能够对垃圾输送机4上移动的垃圾进行多次拍摄，以便于提高智能图像辨识系统的辨别准确率，进而提升了垃圾分类分拣的准确性以及可靠性。
结合图1和图2所示实施例，机械手臂2包括：底座21和机械手臂本体22，底座21适与固定在垃圾分类车上且适于位于垃圾输送机4的一侧，而机械手臂本体22适于固定在底座21上。由此，可保证机械手臂本体22的设置稳定性，使其能够更稳定的抓取垃圾，以实现垃圾的稳定分拣。
进一步，如图1-图2所示，机械手臂本体22包括：第一臂221、第二臂222以及连接在第一臂221与第二臂222之间的第一关节223，第一臂221与底座21连接，以将第一臂221和第二臂222稳定的设置在底座21上，其中设置第一关节223以使第二臂222能够相对第一臂221运动，以实现机械手臂2的部分运动。
再进一步，参照图1和图2，机械手臂本体22还包括：第三臂224和第二关节225，第二关节225连接在第二臂222与第三臂224之间，以使第三臂224能够相对第二臂222运动，以配合第二臂222能够相对与第一臂221运动，从而实现了机械手臂本体22的整体运动，以便于机械手臂本体22能够对垃圾输送机4上的各处垃圾进行抓取分拣。
作为一种优选的实施例，第一关节223和第二关节225均为三自由度关节。由此，可使第二臂222相对于第一臂221具备上下、左右、前后、360°旋转的功能，而使第三臂224相对于第二臂222具备上下、左右、前后、360°旋转的功能，进而使机械手臂2为六自由度的机械手臂2。由此，可使机械手臂2更加灵活，使其可覆盖的范围更大，能够更加便于抓取分拣传送装置3上各处的垃圾。
如图1所示，机械手臂本体22还包括：手爪226和第三关节227，第三关节227连接在第三臂224与手爪226之间，以使手爪226能够相对第三臂224运动。其中，手爪226适于最终抓取垃圾输送机4上的垃圾，以实现垃圾的分拣。
进一步，手爪226可由三个机械手指组成，使其可适应多种形状、大小垃圾的抓取，以提高抓取分拣的可靠性。
作为一种优选的实施例，第三关节227为单自由度关节。由于第一关节223和第二关节225以实现了第一臂221、第二臂222以及第三臂224在各个方向的运动以及延伸，因此第三关节227只需设置单自由度关节即可，只要能够保证手爪226正常抓取垃圾即可。
可选的，机械手臂2可为一个或者多个，机械手臂2适于均布在垃圾输送机4的两侧，以实现垃圾分拣的可靠性。例如：可布置两个机械手臂2，一个专门抓取玻璃类垃圾，而另一个专门抓取大件垃圾。当然，玻璃类垃圾和大件垃圾也可通过同一个机械手臂2进行抓取。可根据机械手臂2的具体布置环境以及垃圾输送机4对垃圾的传送能力来合理的选择机械手臂2的数量。
如图2所示，多条传送装置3包括：大件垃圾传输装置31和玻璃传输装置32，大件垃圾传输装置31和玻璃传输装置32分置于机械手臂2的两侧且适于相对于垃圾输送机4垂直布置，以便于机械手臂2能够将分拣后的垃圾放置在大件垃圾传输装置31或玻璃传输装置32上，其中，机械手臂2适于将分拣到的大件垃圾放置在大件垃圾传输装置31上，并且机械手臂2适于将分拣到的玻璃类垃圾放置在玻璃传输装置32上，以完成垃圾的分类分拣。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种垃圾分类分拣系统，其特征在于，包括：
垃圾识别系统，所述垃圾识别系统用于识别出垃圾的不同种类；
机械手臂，所述机械手臂与所述垃圾识别系统通讯，所述机械手臂适于对所述垃圾进行分拣；
多条传送装置，所述机械手臂适于将不同种类的所述垃圾分别放置在对应的所述传送装置上。
2.根据权利要求1所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，所述垃圾识别系统包括：光电识别装置，所述光电识别装置通过向所述垃圾发射光以确认玻璃类垃圾的相关信息并将所述相关信息传送给所述机械手臂。
3.根据权利要求1所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，所述垃圾识别系统还包括：拍摄装置和智能图像辨识系统，所述拍摄装置对所述垃圾进行摄像、所述智能图像识别系统对所述垃圾中的大件垃圾进行识别和定位，并将信息传送给所述机械手臂。
4.根据权利要求1所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，所述机械手臂包括：底座和机械手臂本体，所述机械手臂本体固定在所述底座上。
5.根据权利要求4所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，所述机械手臂本体包括：第一臂、第二臂以及连接在所述第一臂与所述第二臂之间的第一关节，以使所述第二臂能够相对所述第一臂运动，其中，所述第一臂与所述底座连接。
6.根据权利要求5所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，所述机械手臂本体还包括：第三臂和第二关节，所述第二关节连接在所述第二臂与所述第三臂之间，以使所述第三臂能够相对所述第二臂运动。
7.根据权利要求6所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，所述第一关节和所述第二关节均为三自由度关节。
8.根据权利要求6所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，所述机械手臂本体还包括：手爪和第三关节，所述第三关节连接在所述第三臂与所述手爪之间，以使所述手爪能够相对所述第三臂运动。
9.根据权利要求8所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，所述第三关节为单自由度关节。
10.根据权利要求1所述的垃圾分类分拣系统，其特征在于，多条所述传送装置包括：大件垃圾传输装置和玻璃传输装置，所述大件垃圾传输装置和所述玻璃传输装置分置于所述机械手臂的两侧，所述机械手臂适于将分拣到的大件垃圾放置在所述大件垃圾传输装置上，所述机械手臂适于将分拣到的玻璃类垃圾放置在所述玻璃传输装置上。
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