CN110482059A - 一种垃圾自动分类回收智能机器人及其垃圾分类方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾自动分类回收智能机器人及其垃圾分类方法，属于智能机器人技术领域，一种垃圾自动分类回收智能机器人通过在机壳本体上面安装金属盖，并且在所述金属盖上面安装机械手安装红外感应器，将红外线感应器与机械手电性连接，当垃圾进入回收箱时，既进入了机械手的可控制区域，红外传感器根据不同垃圾的温度辐射不同波长的红外线，从而将垃圾分类出来，保证了垃圾分类的准确性，提高了垃圾的回收利用率，降低了垃圾处理的成本，最重要的机器人节能环保，改善环境污染，代替了人力在恶劣环境中进行工作。

Description

一种垃圾自动分类回收智能机器人及其垃圾分类方法

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，具体涉及一种垃圾自动分类回收智能机器人及其垃圾分类方法。

背景技术

物理学将“垃圾”定义为不需要或者无用固体或者流体物质，而在社会劳作中垃圾泛指人类生活日常生活和生产中产生的固体废物。垃圾与人类的生活息息相关，甚至密不可分，乃至影响人类的生活与活动。垃圾的大量排出，成分复杂福多样，垃圾处理格外重要，垃圾虽然是废弃物，但是依旧有大部分资源可以回收再利用，现有垃圾处理过程中。

现有的垃圾分类大都采用人工进行垃圾分类，特别现在要求干、湿垃圾垃分类之后，垃圾分类的效率低下，同时由于垃圾分类不强，垃圾常常混装，给垃圾的回收再利用工作造成大量的工作量、费时费力。

发明内容

发明目的：提供一种垃圾自动分类回收智能机器人及其垃圾分类方法，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种垃圾自动分类回收智能机器人，包括；

机壳，包括机壳本体，设置在所述机壳本体上面的回收箱和组合分类箱，设置在所述机壳本体顶部的金属盖，安装在所述金属盖上面的、能够带动金属盖开合的感应装置，安装在所述金属盖上面的机械臂；

所述机械臂，包括安装在所述金属盖上面的能够360度旋转的旋转盘，设置在所述旋转盘上面的至少3节的摆动手臂，安装在所述摆动手臂端部的能够完成夹持工作的的机械手。

在进一步实例中，所述机壳本体设计呈中空结构的等腰六边形型结构，并且包括底座、分别安装在所述底座上面的第一边、第二边、第三边、第四边、第五边和第六边，所述第一边至第六边边长相等，且所述第一边与所述第二边连接在一起，并且所述第一边与所述第二边的夹角为120度，所述第二边与所述第三边固定连接在一起、并且所述第二边和所述第三边的夹角为120度，所述第三边和所述第四边固定连接在一起、并且所述第三边与所述第四边的夹角为120度，所述第四边与所述第五边固定连接在一起、并且所述第四边与所述第五边的夹角是120度，所述第五边和所述第六边固定连接在一起、并且所述第五边和所述第六边的夹角为120度，所述第六边与所述第一边固定连接在一起、并且所述第六边和所述第一边的夹角为120度。

在进一步实例中，所述组合分类箱，所述组合分类箱，包括干垃圾箱、湿垃圾箱、有毒垃圾箱、可回收箱、其他垃圾箱和不可回收箱，所述干垃圾箱、湿垃圾箱、有毒垃圾、可回收箱、其他垃圾箱和不可回收箱分别卡接在机壳的底座的上面；

所述回收箱位于所述组合分类箱的上方。

在进一步实例中，所述摆动手臂，包括安装在所述旋转盘端部的第一摆动臂，设置在所述第一摆动臂另一端的第一活动关节，安装在所述第一活动关节上面的第二摆动臂，安装在所述第二摆动臂端部的第二活动关节，安装在所述第二活动关节上面的第三摆动臂。

在进一步实例中，所述机械手上面安装有红外传感器，同时所述机械手的上面设有至少两个可电控转动180度的金属齿舵机。

在进一步实例中，所述组合分类箱的顶部、回收箱的底部设有中心开合装置，包括安装在所述机壳上面、并且位于机壳内壁中间的轨道，固定安装在所述机壳上面、并且位于所述机壳中心位置的衔架，安装在所述轨道上面的支撑行走机构，一端安装在所述衔架上面、另一端安装在所述支撑行走机构上面、且能够以所述衔架为中心沿着所述轨道360度水平运动的隔离柔软材料。

在进一步实例中，所述轨道上面均布设干垃圾电磁阀、湿垃圾电磁阀、有毒垃圾电磁阀、可回收电磁阀、其他垃圾电磁阀、不可回收电磁阀，并且干垃圾电磁阀、湿垃圾电磁阀、有毒垃圾电磁阀、可回收电磁阀、其他垃圾电磁阀、不可回收电磁阀与所述红外传感器和支撑行走机构电性连接。

在进一步实例中，种垃圾自动分类回收智能机器人的垃圾分类方法包括如下步骤；

S1、当需要进行垃圾分类时，金属盖上面的感应装置启动，进而打开金属盖，将垃圾丢进回收箱内；

S2、当垃圾进入回收箱内时，金属盖上的感应装置启动，进而将金属盖与机壳扣合成为一个整体；

S3、当金属盖扣合时，金属盖上面的机械臂启动，进而带动着机械手上面的金属齿舵机和红外传感器启动；

S4、当红外传感器启动工作时，红外传感器根据不同垃圾的温度辐射处波长不同的红外线、并且对垃圾进行定位；

S5、机械手夹取红外传感器感应的垃圾，进而机械臂上下摆动并且金属齿舵机夹取垃圾；

S6、当机械手抓取到垃圾时，同时处于组合分类箱的顶部、回收箱的底部设有中心开合装置启动，进而带动着轨道上的六个电磁阀中的一个电磁阀启动，进而由支撑行走装置沿着轨道方向，进而带动着隔离柔软材料展开一个开口，机械手将垃圾丢进组件分类箱中的某一个分类箱内；

S7、当垃圾丢入分类箱内时，中心开合装置关闭；

S8、如此重复S5至S7动作，直至回收箱中的垃圾全部分类进组合分类箱中；

S9、垃圾分类结束。

有益效果：一种垃圾自动分类回收智能机器人及其垃圾分类方法，通过在机壳本体上面安装金属盖，并且在所述金属盖上面安装机械手安装红外感应器，将红外线感应器与机械手电性连接，当垃圾进入回收箱时，既进入了机械手的可控制区域，红外传感器根据不同垃圾的温度辐射不同波长的红外线，从而将垃圾分类出来，保证了垃圾分类的准确性，提高了垃圾的回收利用率，降低了垃圾处理的成本，最重要的机器人节能环保，改善环境污染，代替了人力在恶劣环境中进行工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中的机械臂的结构示意图。

图3为本发明中的金属齿舵机的结构示意图。

图4为本发明中的中心开合装置的主视图。

图中各附图标记为；机壳1、第一边101、第二边102、第三边103、第四边104、第五边105、第六边106、回收箱107、金属盖2、感应装置3、组合分类箱4、干垃圾箱401、湿垃圾箱402、有毒垃圾箱403、可回收箱404、其他垃圾箱405、不可回收箱406、机械臂5、旋转盘501、摆动手臂502、第一摆动臂5021、第二摆动臂5022、第三摆动臂5023、第一活动关节5024、第二活动关节5025、机械手503、红外传感器6、金属齿舵机7、中心开合装置8、轨道801、衔架802、支撑行走机构803、隔离柔软材料804、干垃圾电磁阀8011、湿垃圾电磁阀8012、有毒垃圾电磁阀8013、可回收电磁阀8014、其他垃圾电磁阀8015、不可回收电磁阀8016、凹槽9。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

申请人经研究发现目前现有的垃圾分类，大都采用人工进行垃圾分类，人工作进行垃圾分类效率低下，而且容易混装，垃圾分类的准确性差，根据这些问题，申请人提出了一种垃圾自动分类回收智能机器人，具体如下。

如图1至图4所示，一种垃圾自动分类回收智能机器人，由机壳、机械臂和中心开合装置组成。

如图1所示，机壳，包括机壳本地、底座、第一边、第二边、第三边、第四边、第五边、第六边、回收箱、组合分类箱、金属盖和感应装置；其中回收箱设置在所述机壳本地的内部、并且回收箱的外臂与机壳本地的内壁间隙配合，组合分类箱设置在所述机壳本体的底部、并且组合分类箱位于所述回收箱的下面、同时所述组合分类箱的外壁与机壳本地的内壁间隙配合，结合蜂巢结构的基本构建，它的一端就是六边形开口，另一端则是密封的六角棱锥体的底，提高了蜂巢的强度防止巢房底破裂，为了机壳结构的稳定性和收纳性，同时为了增加结构的承载里机壳本体设计成中空结构的等腰六边形结构，正六边形的建筑结构密合度高、所需的材料也最简单、可利用空间也最大机壳本体的底部设置为底座，在机壳本体的底座上面同时安装固定了第一边、第二边、第三边、第四边、第五边和第六边，且所述第一边的短边安装固定在底座上面、并且第一边的两个长边分别与第二边的一个长边和第六边的一个长边设置在一起、并且所述第一边和第二边夹角是120度、第一边和第六边的夹角也是120度，第二边的短边固定安装在所述底座上面、第二边的长边与所述第一边的才边固定设置在一起、第二边的另一个长边与所述第三边的长边固定安装在一起、并且第二边和第三边的夹角120度，第三边的短边与底座固定安装在一起、并且所述第三边的长边一边和第二边的长边固定连接在一起、另一边与第四边的长边固定连接在一起、并且第三边与第四组成的夹角为120度，第四边的短边与底座固定连接在一起、并且第四边的两个长边一边和第三边的长边固定连接在一起、另一边与第五边的长边固定连接在一起、并且第四边与第五边组成的夹角为120度，第五边的短边与底座的固定安装在一起、并且第五边的两个长边一边与第四边固定连接在一起、另一边与所述第六边固定连接在一起、并且第五边和第六边组成的夹角为120度，第六边的短边与底座固定安装在一起，第六边的两个长边一边与第五边固定连接在一起、另一个长边与所述第一边的长边固定连接在一起、并且第六边和第一边组成的夹角为120度，为了方便安装将第一边至第六边与底座相互连接在一起，在底座的上面设置了凹槽，且凹槽的间隙第一边至第六边板材厚度、并且比第一边至第六边的板材厚度大0.1-0.3mm，在安装第一边至第六边时，只要第一边至第六边的短边分别插接在底座的凹槽中即可，底座上的凹糟为安装提高了便利，方便安装，金属盖安装在机壳本体顶部，感应装置安装在所述金属盖的上面，所述金属盖设有转动部，所述转动部与机壳本体上的第四边螺纹连接在一起，机械臂安装在所述金属盖的上面。

作为一个优选方案，当需要进行垃圾分类时，金属盖上面的感应装置启动，金属盖沿着转动部打开，将垃圾丢进机壳本体内部的回收箱即可，采用感应装置自动开合的方式，开合方式更自动化，更符合人性化。

如图2所述机械臂，包括旋转盘、摆动手臂、第一摆动臂、第二摆动臂、第三摆动臂、第一活动关节、第二活动关节、红外传感器、机械手和金属齿舵机；其中旋转盘安装在金属盖上面、并且位于所述回收箱的内部，第一摆动臂安装在所述旋转盘的上面，第一活动关节设置在所述第一摆动臂的上面，所述第一摆动臂的两端另一端的设置在旋转盘上面、另一端与所述第一活动关节连接在一起，第二摆动臂安装在所述第一活动关节的上面，所述第一活动关节的两端一端与第一摆动臂安装连接着一起、另一端与第二摆动臂安装连接在一起，第二活动关节安装在所述第二摆动臂的端部，所述第二摆动臂的两端一端与第一活动关节安装连接在一起，另一端与第二滑动关节安装连接在一起，第三摆动臂安装在所述第二活动关节的上面，机械手安装在所述第三摆动臂端部，所述第三摆动臂的两端一端与第二活动关节安装连接在一起、另一端与机械手安装在一起，金属齿舵机安装在所述机械手上面、并且所述机械手上面安装了至少两个金属齿舵机，且金属齿舵机对称布置安装在机械手的端面上，红外传感器安装在所述机械手上面。

作为一个优选方案，当垃圾丢进回收箱内时，金属盖关闭，进而机械臂启动工作，旋转盘带动着第一摆动臂、第二摆动臂、第三摆动臂在回收箱的内部沿着旋转盘的中心轴做360的转动工作，同时第一摆动臂、第二摆动臂和第三摆动臂通过第一活动关节和第二活动关节组装在一起，由第一活动关节和第二活动关节带动着第一摆动臂、第二摆动臂和第三摆动臂进行弯曲、摆动机械动作，夹持也可以上下摆动、金属齿舵机相中机械手的中心运动完成夹取垃圾的动作，垃圾分类功能使用红外传感器实现，红外传感器根据垃圾温度的不同反射不同的波长的红外线，红外传感器在测量垃圾时不与垃圾直接进行接触，杜绝了摩擦问题提高灵敏度，增加效应速度，提高了垃圾分类的效率。

为了对分类出来的垃圾进行明确分类和存放，将机壳的内部上下放置了回收箱和组合分类箱、并且组合分类箱卡接底座上面，回收箱处于组合分类型的上方。

如图2所示，所述组合分类箱，包括干垃圾箱、湿垃圾箱、有毒垃圾、可回收箱、其他垃圾箱和不可回收箱，所述干垃圾箱、湿垃圾箱、有毒垃圾箱、可回收箱、其他垃圾箱和不可回收箱分别卡接在机壳的底座的上面，并且干垃圾箱、湿垃圾箱、有毒垃圾箱、可回收箱、其他垃圾箱和不可回收箱组装成一个六变形，且所述干垃圾箱位于所述第一边的侧面，湿垃圾位于所述第二边的侧面，有毒垃圾箱位于所述第三边的侧面，可回收垃圾箱位于所述第四边的侧面，其他垃圾箱位于所述第五边的侧面、机壳本体的内部，不可回收箱位于所述第六边的侧面、机壳本体的内部，为了拆卸方便，所述干垃圾箱、湿垃圾箱、有毒垃圾箱、可回收箱、其他垃圾箱和不可回收箱全部卡接在所述机壳本体底部的底座上面，所述回收箱位于所述组合分类箱的上方。

为了防止垃圾进入回收箱内会直接的进入组合分类箱的中其中一个垃圾箱中，在所述述组合分类箱的顶部、回收箱的底部设有中心开合装置。

如图4所示，中心开合装置，包括轨道、衔架、干垃圾电磁阀、湿垃圾电磁阀、有毒垃圾电磁阀、可回收电磁阀、其他垃圾电磁阀、不可回收电磁阀、支撑行走机构和隔离柔软材料，其中轨道安装在所述机壳的上面、并且位于机壳内壁的中间，衔架固定安装在所述机壳的上面、并且位于所述机壳的中心位置，支撑行走机构安装在所述轨道的上面的，隔离柔软材料一端安装在所述衔架上面、另一端安装在所述支撑行走机构上面、且能够以所述衔架为中心沿着所述轨道360度水平运功，干垃圾电磁阀、湿垃圾电磁阀、有毒垃圾电磁阀、可回收电磁阀、其他垃圾电磁阀、不可回收电磁阀均布在所述轨道上面，并且干垃圾电磁阀安装于第一边位置的轨道上面、位于所述干垃圾箱的上方，湿垃圾电磁阀安装于第二边位置的轨道的起点位置、并且处于湿垃圾箱的上方，有毒电磁阀安装于第三边位置的轨道的起点位置、处于有毒垃圾箱的上方，可回收电磁阀安装在所述第四边的轨道的起点位置、处于可回收箱的上方，其他垃圾电磁阀安装在第五边的轨道起点位置、处于其他垃圾箱的上方，不可回收电磁阀安装在所述第六边位置的轨道的起点、处于所述不可回收箱的上面，并且干垃圾电磁阀、湿垃圾电磁阀、有毒垃圾电磁阀、可回收电磁阀、其他垃圾电磁阀、不可回收电磁阀与所述红外传感器和支撑行走机构电性连接。

作为一个优选方案，当机械手抓取到垃圾时，例如机械手抓取到干垃圾时，中心开合装置的杆垃圾电磁阀起点，支撑行走装置从轨道的干垃圾电磁阀位置开始开启时，进而支撑行走装置带动着隔离柔性材料开启，进而机械手将垃圾丢进干垃圾箱中，刚垃圾丢进杆垃圾箱中时，机械臂带着机械手回收，进来干垃圾电磁阀再次启动，将干垃圾箱关闭，当机械手夹取到其他垃圾时，如干垃圾同理。

在进一步实例中，种垃圾自动分类回收智能机器人的垃圾分类方法包括如下步骤；

当需要进行垃圾分类时，金属盖上面的感应装置启动，进而打开金属盖，将垃圾丢进回收箱内；当垃圾进入回收箱内时，金属盖上的感应装置启动，进而将金属盖与机壳扣合成为一个整体；当金属盖扣合时，金属盖上面的机械臂启动，进而带动着机械手上面的金属齿舵机和红外传感器启动；当红外传感器启动工作时，红外传感器根据不同垃圾的温度辐射处波长不同的红外线、并且对垃圾进行定位；机械手夹取红外传感器感应的垃圾，进而机械臂上下摆动并且金属齿舵机夹取垃圾；当机械手抓取到垃圾时，同时处于组合分类箱的顶部、回收箱的底部设有中心开合装置启动，进而带动着轨道上的六个电磁阀中的一个电磁阀启动，进而由支撑行走装置沿着轨道方向，进而带动着隔离柔软材料展开一个开口，机械手将垃圾丢进组件分类箱中的某一个分类箱内；当垃圾丢入分类箱内时，中心开合装置关闭；如此重复机械手夹取红外传感器感应的垃圾，进而机械臂上下摆动并且金属齿舵机夹取垃圾至垃圾丢入分类箱内时，中心开合装置关闭动作，直至回收箱中的垃圾全部分类进组合分类箱中；垃圾分类结束。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (8)

1.一种垃圾自动分类回收智能机器人，其特征在于，包括；

机壳，包括机壳本体，设置在所述机壳本体上面的回收箱和组合分类箱，设置在所述机壳本体顶部的金属盖，安装在所述金属盖上面的、能够带动金属盖开合的感应装置，安装在所述金属盖上面的机械臂；

所述机械臂，包括安装在所述金属盖上面的能够360度旋转的旋转盘，设置在所述旋转盘上面的至少3节的摆动手臂，安装在所述摆动手臂端部的能够完成夹持工作的机械手。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾自动分类回收智能机器人，其特征在于：所述机壳本体设计呈中空结构的等腰六边形型结构，并且包括底座、分别安装在所述底座上面的第一边、第二边、第三边、第四边、第五边和第六边，所述第一边至第六边边长相等，且所述第一边与所述第二边连接在一起，并且所述第一边与所述第二边的夹角为120度，所述第二边与所述第三边固定连接在一起、并且所述第二边和所述第三边的夹角为120度，所述第三边和所述第四边固定连接在一起、并且所述第三边与所述第四边的夹角为120度，所述第四边与所述第五边固定连接在一起、并且所述第四边与所述第五边的夹角是120度，所述第五边和所述第六边固定连接在一起、并且所述第五边和所述第六边的夹角为120度，所述第六边与所述第一边固定连接在一起、并且所述第六边和所述第一边的夹角为120度。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾自动分类回收智能机器人，其特征在于：所述组合分类箱，所述组合分类箱，包括干垃圾箱、湿垃圾箱、有毒垃圾、可回收箱、其他垃圾箱和不可回收箱，所述干垃圾箱、湿垃圾箱、有毒垃圾、可回收箱、其他垃圾箱和不可回收箱分别卡接在机壳的底座的上面；

所述回收箱位于所述组合分类箱的上方。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾自动分类回收智能机器人，其特征在于：所述摆动手臂，包括安装在所述旋转盘端部的第一摆动臂，设置在所述第一摆动臂另一端的第一活动关节，安装在所述活动关节上面的第二摆动臂，安装在所述第二摆动臂端部的第二活动关节，安装在所述第二活动关节上面的第三摆动臂。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾自动分类回收智能机器人，其特征在于：所述机械手上面安装有红外传感器，同时所述机械手的上面设有至少两个可电控转动180度的金属齿舵机。

6.根据权利要求3所述的一种垃圾自动分类回收智能机器人，其特征在于：所述组合分类箱的顶部、回收箱的底部设有中心开合装置，包括安装在所述机壳上面、并且位于机壳内壁中间的轨道，固定安装在所述机壳上面、并且位于所述机壳中心位置的衔架，安装在所述轨道上面的支撑行走机构，一端安装在所述衔架上面、另一端安装在所述支撑行走机构上面、且能够以所述衔架为中心沿着所述轨道360度水平运动的隔离柔软材料。

7.根据权利要求5或2所述的一种垃圾自动分类回收智能机器人，其特征在于：所述轨道下面均布设干垃圾电磁阀、湿垃圾电磁阀、有毒垃圾电磁阀、可回收电磁阀、其他垃圾电磁阀和不可回收电磁阀；

所述干垃圾电磁阀固定安装在第一边的上面，湿垃圾电磁阀固定安装第二边的上面，所述有毒垃圾电磁阀固定安装第三边的上面，所述可回收电磁阀固定安装第四边的上面，其他垃圾电磁阀固定安装在第五边的上面，不可回收电磁阀固定安装第六边的上面；

并且所述干垃圾电磁阀、湿垃圾电磁阀、有毒垃圾电磁阀、可回收电磁阀、其他垃圾电磁阀、不可回收电磁阀、所述红外传感器和支撑行走机构电性连接。

8.一种垃圾自动分类回收智能机器人的垃圾分类方法，其特征在于，包括如下步骤；

S1、当需要进行垃圾分类时，金属盖上面的感应装置启动，进而打开金属盖，将垃圾丢进回收箱内；

S2、当垃圾进入回收箱内时，金属盖上的感应装置启动，进而将金属盖与机壳扣合成为一个整体；

S3、当金属盖扣合时，金属盖上面的机械臂启动，进而带动着机械手上面的金属齿舵机和红外传感器启动；

S4、当红外传感器启动工作时，红外传感器根据不同垃圾的温度辐射处波长不同的红外线、并且对垃圾进行定位；

S5、机械手夹取红外传感器感应的垃圾，进而机械臂上下摆动并且金属齿舵机夹取垃圾；

S6、当机械手抓取到垃圾时，同时处于组合分类箱的顶部、回收箱的底部设有中心开合装置启动，进而带动着轨道上的六个电磁阀中的一个电磁阀启动，进而由支撑行走装置沿着轨道方向，进而带动着隔离柔软材料展开一个开口，机械手将垃圾丢进组件分类箱中的某一个分类箱内；

S7、当垃圾丢入分类箱内时，中心开合装置关闭；

S8、如此重复S5至S7动作，直至回收箱中的垃圾全部分类进组合分类箱中；

S9、垃圾分类结束。