CN111017434B - 一种基于人工智能的社区垃圾分类系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垃圾处理领域，具体是涉及一种基于人工智能的社区垃圾分类系统和方法，包括有社区内的自主移动智能垃圾桶、设立于社区门口的分类垃圾集中箱、社区管理中心和针对特定类型垃圾的专用运输车，自主移动智能垃圾桶包括有桶体、自动移动底座、第一检测装置、显示装置和控制器，自动移动底座固定安装在桶体的底部，第一检测装置安装在桶体内部，桶体顶部设有与桶体铰接的桶盖，显示装置安装在桶盖的顶部，控制器安装在桶体侧壁上，分类垃圾集中箱包括有第二检测装置，第一检测装置与第二检测装置二者结构相同，本发明降低了车辆调度和运输路径设计的难度，提高了车辆的载重饱和度，提升了清运效率，自主移动智能垃圾桶具有灵活的位移能力。

Description

一种基于人工智能的社区垃圾分类系统和方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，具体是涉及一种基于人工智能的社区垃圾分类系统和方法。

背景技术

垃圾分类有利于绿色环保和资源循环利用，是造福于人类未来的重要举措，已经成为全社会的普遍共识；目前北京、上海等很多城市都已经立法推行垃圾分类，广大居民垃圾分类的意识和能力不断提升，带有规范的分类颜色标志并且具有投放引导的垃圾桶已经遍布城市社区，有的垃圾桶甚至设有针对垃圾的图像识别辅助分类功能以及电子奖励积分制度，提升了垃圾分类的可操作性。

但是，在前端环节实现垃圾分类投放，只是完成了社区垃圾分类的第一步。还需要在后续的分拣、装车、运输和处理各环节贯彻分类处理、回收循环的理念，从而形成完整的闭环，真正达到有利于环保和资源节约的最终目标，并且与前端的垃圾分类投放形成良性循环。

然而，当前在后续环节中完全分类化处理，仍然存在耗费工时多、不易于操作的问题，具体来看，因为社区中不同种类垃圾的投放总数量、体积重量比例、对清运的及时性要求、运输目的地都存在较大的差异，对垃圾车的调度、载重饱和度和运输路径设计也带来了更大难度，导致有些不规范的垃圾清运单位为了省事和降低成本，仍容易发生将不同种类垃圾混装混运的现象。另外，目前的分类垃圾桶都是每个种类一个等大的分桶，但是不同种类的垃圾投放量不一样、体积重量比例不一样，导致有的种类的分桶很容易就装满必须清运，而有的分桶还远远没有装满，也不是很合理。

因此，有必要设计一种基于人工智能的社区垃圾分类方法和系统，用来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于人工智能的社区垃圾分类系统和方法，该技术方案解决了前端垃圾分类工作效率较低、后端清运不同种类垃圾混装混运的问题，

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供了一种基于人工智能的社区垃圾分类系统，包括有社区内的自主移动智能垃圾桶、设立于社区门口的分类垃圾集中箱、社区管理中心和针对特定类型垃圾的专用运输车，自主移动智能垃圾桶包括有桶体、自动移动底座、第一检测装置、显示装置和控制器，自动移动底座固定安装在桶体的底部，第一检测装置安装在桶体内部，桶体顶部设有与桶体铰接的桶盖，显示装置安装在桶盖的顶部，控制器安装在桶体侧壁上，分类垃圾集中箱包括有第二检测装置，第一检测装置与第二检测装置二者结构相同，自动移动底座、第一检测装置和显示装置均与控制器电连接。

作为一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的一种优选方案，第一检测装置包括有重量检测机构、体积检测机构和时间检测机构，重力检测机构安装在桶体内部的底端，桶体内设有用于收集垃圾的内桶，重力检测机构与内桶传动连接，体积检测机构固定安装在桶盖底部，时间检测机构安装桶体顶部外侧壁上，重力检测机构、体积检测机构和时间检测机构均与控制器电连接。

作为一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的一种优选方案，重力检测机构包括有压力传感器和弹簧，压力传感器竖直设置在桶体底面上，桶体底部竖直设有用于安装压力传感器的安装槽，压力传感器的接收端竖直向上设置，弹簧竖直设置在安装槽内，弹簧的一端与安装槽的底部固定连接，弹簧的另一端与压力传感器的底部固定连接，压力传感器与控制器电连接，体积检测机构包括有超声波传感器，超声波传感器竖直固定安装在桶盖底部，超声波传感器的接收端竖直向下设置，超声波传感器与控制器电连接，时间检测机构包括有安装板、接触式传感器和感应片，安装板水平设置在桶体外侧壁的顶部，接触式传感器固定安装在安装板的顶部，感应片水平设置在接触式传感器的上方，感应片与桶盖的侧壁固定连接，感应片的底部与接触式传感器的接触端贴合，接触式传感器与控制器电连接。

作为一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的一种优选方案，显示装置包括有显示屏和分类控制旋钮，显示屏和分类控制旋钮均固定安装在桶盖的顶部，显示屏、分类控制旋钮均与控制器电连接，分类控制旋钮包括垃圾分类选择开关和时间设定旋钮。

作为一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的一种优选方案，显示装置还包括有提示语音喇叭，提示语音喇叭固定安装在桶体外侧壁上。

作为一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的一种优选方案，自动移动底座包括有驱动箱、两组驱动机构、四组能够适应多种地形的移动轮组和若干障碍物检测传感器，驱动箱固定安装在桶体的底部，两组驱动机构均水平固定安装在驱动箱内，两组驱动机构呈九十度设置，四组移动轮组可转动的环形分布设置在驱动箱的四周，每个驱动机构均与对称两侧的两个移动轮组传动连接，若干障碍物检测传感器均匀分布在驱动箱四周外侧壁上，障碍物检测传感器与控制器电连接。

作为一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的一种优选方案，驱动机构包括有驱动电机、传动轮、从动轮和转轴，驱动电机竖直固定安装在驱动箱内侧底部，传动轮和从动轮均竖直设置在驱动箱内部，驱动电机的输出轴与传动轮固定连接，从动轮与传动轮啮合，转轴水平设置，转轴的两端分别与驱动箱的侧壁可旋转的连接并且转轴的轴线与其连接的侧壁垂直，从动轮固定套设在转轴上并与转轴同轴设置，驱动电机与传感器电连接。

作为一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的一种优选方案，自动移动底座还包括有四组丝杆滑台和四组拔插机构，四组丝杆滑台分别固定安装在驱动箱四周外侧壁上，丝杆滑台的输出端能够在驱动箱外侧壁上竖直升降，每组丝杆滑台均位于对应转轴一端的正上方，拔插机构水平固定安装在丝杆滑台的输出端上，移动轮组靠近转轴的一侧水平设有连接轴，连接轴靠近转轴的一端设有卡接块，转轴端部设有供卡接块卡接的卡接槽，拔插机构的输出端与连接轴传动连接。

作为一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的一种优选方案，拔插机构包括有水平限位板、水平丝杆滑台和连接环，水平限位板水平固定安装在竖直丝杆滑台的输出端上，水平丝杆滑台固定安装在水平限位板上，水平限位板上设有限位滑槽，限位滑槽的长度方向与转轴轴线方向一致，限位滑槽位于转轴正上方，连接环能够转动的套设在连接轴上，连接环的侧壁向上延伸穿过限位滑槽并与水平丝杆滑台的输出端固定连接。

提供了一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的分类方法，该分类方法包括以下步骤，

第一步：社区管理中心将自主移动智能垃圾桶投放至社区内部，并且设定初始的垃圾投放类型及投放时间，其中，对应不同的投放类型，可以有不同的阈值设置，特别是时间阈值，显示装置用于显示本垃圾桶的投放垃圾类型以及对应的分类导引信息，从而提示社区内居民选择适当的时间进行垃圾倾倒；

第二步：自主移动智能垃圾桶对收集特定分类的垃圾进行收集，通过自主移动智能垃圾桶上安装的第一检测装置对收集的垃圾总重量、总体积等进行分析处理；

第三步：当垃圾桶内投入垃圾的总重量、总体积达到最大阈值，或者最早投入时间达到允许的时间阈值，则自主移动底座会驱动自主移动智能垃圾桶前往分类垃圾集中箱进行垃圾的倾倒；

第四步：社区管理中心分析收集的信息根据需要对自主移动智能垃圾桶的投放垃圾类型及投放时间；

第五步：分类垃圾集中箱通过第二检测装置对收集的垃圾总重量、总体积等进行分析处理，分类垃圾集中箱根据自身集中的垃圾重量、体积，测算达到一定的装载量之后就通过物联网发出请求信号，呼叫专用运输车前来清运；

第六步：专用运输车对发出呼叫的分类垃圾集中箱中的垃圾进行清运。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

针对社区垃圾回收前端的分类投放环节，使用自主移动智能垃圾桶将垃圾分类定时定类，能够自主检测垃圾收集状况并能在垃圾收集满或预定时间到达后自行位移至分类垃圾集中箱中投放，自主移动智能垃圾桶具有灵活的位移能力，能够适应较为复杂的地形环境，保证运输的高效稳定，并且能够通过显示装置将垃圾投放种类和投放时间准确的传达给社区居民，通过社区管理中心根据需要调整自主移动智能垃圾桶的垃圾类型或投放时间，提高了垃圾投放的效率，分类垃圾集中箱可以检测自身垃圾的投入时间、投入总重量和总体积，测算达到一定的装载量之后就通过物联网发出请求信号，呼叫专用运输车前来清运，从而降低了车辆调度和运输路径设计的难度，提高了车辆的载重饱和度，提升了清运效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的重力检测机构正视图；

图5为图4的剖视图；

图6为本发明的桶盖及其承载的立体结构示意图；

图7为本发明的自动移动底座的立体结构示意图；

图8为本发明的部分立体结构示意图一；

图9为本发明的部分立体结构示意图二；

图10为本发明的部分立体结构示意图三。

图中标号为：

自主移动智能垃圾桶1、桶体2、自动移动底座3、第一检测装置4、显示装置5、控制器6、桶盖7、重量检测机构8、体积检测机构9、时间检测机构10、内桶11、压力传感器12、弹簧13、安装槽14、超声波传感器15、安装板16、接触式传感器17、感应片18、显示屏19、分类控制旋钮20、提示语音喇叭21、驱动箱22、驱动机构23、移动轮组24、障碍物检测传感器25、驱动电机26、传动轮27、从动轮28、转轴29、丝杆滑台30、拔插机构31、连接轴32、卡接块33、卡接槽34、水平限位板35、水平丝杆滑台36、连接环37、限位滑槽38。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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。

参照图1-10所示的一种基于人工智能的社区垃圾分类系统，包括有社区内的自主移动智能垃圾桶1、设立于社区门口的分类垃圾集中箱、社区管理中心和针对特定类型垃圾的专用运输车，自主移动智能垃圾桶1包括有桶体2、自动移动底座3、第一检测装置4、显示装置5和控制器6，自动移动底座3固定安装在桶体2的底部，第一检测装置4安装在桶体2内部，桶体2顶部设有与桶体2铰接的桶盖7，显示装置5安装在桶盖7的顶部，控制器6安装在桶体2侧壁上，分类垃圾集中箱包括有第二检测装置，第一检测装置4与第二检测装置二者结构相同，自动移动底座3、第一检测装置4和显示装置5均与控制器6电连接。

第一检测装置4包括有重量检测机构8、体积检测机构9和时间检测机构10，重力检测机构安装在桶体2内部的底端，桶体2内设有用于收集垃圾的内桶11，重力检测机构与内桶11传动连接，体积检测机构9固定安装在桶盖7底部，时间检测机构10安装桶体2顶部外侧壁上，重力检测机构、体积检测机构9和时间检测机构10均与控制器6电连接。当第一检测装置4工作时，重量检测机构8用于检测桶内垃圾的总重量，体积检测机构9用于检测桶内垃圾的总体积，时间检测机构10用于检测居民投放垃圾的时间，从而可以精准的控制自主移动智能垃圾桶1的工作状态，达到最佳的垃圾分类收集效率。

重力检测机构包括有压力传感器12和弹簧13，压力传感器12竖直设置在桶体2底面上，桶体2底部竖直设有用于安装压力传感器12的安装槽14，压力传感器12的接收端竖直向上设置，弹簧13竖直设置在安装槽14内，弹簧13的一端与安装槽14的底部固定连接，弹簧13的另一端与压力传感器12的底部固定连接，压力传感器12与控制器6电连接，体积检测机构9包括有超声波传感器15，超声波传感器15竖直固定安装在桶盖7底部，超声波传感器15的接收端竖直向下设置，超声波传感器15与控制器6电连接，时间检测机构10包括有安装板16、接触式传感器17和感应片18，安装板16水平设置在桶体2外侧壁的顶部，接触式传感器17固定安装在安装板16的顶部，感应片18水平设置在接触式传感器17的上方，感应片18与桶盖7的侧壁固定连接，感应片18的底部与接触式传感器17的接触端贴合，接触式传感器17与控制器6电连接。在重力检测机构工作时，居民通过信息提示将对于分类的垃圾投入自主移动智能垃圾桶1的内桶11中，内桶11下方的压力传感器12通过收集内桶11对其的压力值大小计算内桶11中收集垃圾的总重量，在体积检测机构9工作时，内桶11上方的超声波传感器15通过收集内桶11内部垃圾的高度计算内桶11中收集垃圾的总体积，在时间检测机构10工作时，居民通过信息提示将对于分类的垃圾投入自主移动智能垃圾桶1的内桶11中，投放垃圾时，需要将桶盖7打开，桶盖7上的感应片18脱离接触式传感器17，接触式传感器17通过控制器6开始计时，当居民完成垃圾投放后盖上桶盖7后，感应片18与接触式传感器17接触从而停止计时，完成计时过程，总投放时间通过控制器6传输给社区管理中心进行分析处理，以达到更加合理的分配垃圾分类时间，当总重量或总体积到达最大阈值或达到预定时间时，通过将信号传送至控制器6，再由控制器6控制自主移动底座将自主移动智能垃圾桶1运送至其对应的分类垃圾集中箱中进行倾倒。

显示装置5包括有显示屏19和分类控制旋钮20，显示屏19和分类控制旋钮20均固定安装在桶盖7的顶部，显示屏19、分类控制旋钮20均与控制器6电连接，分类控制旋钮20包括垃圾分类选择开关和时间设定旋钮。自主移动智能垃圾桶1在社区内部收集垃圾时，通过显示屏19显示本垃圾桶的投放垃圾类型以及对应的分类导引信息，在社区管理中心，员工可以按照需求通过分类控制旋钮20控制自主移动智能垃圾桶1的投放垃圾类型和对应时间区域，当信息被更改后，自主移动智能垃圾桶1上的显示屏19也同步更新显示信息，从而保证分类收集垃圾的高效率。

显示装置5还包括有提示语音喇叭21，提示语音喇叭21固定安装在桶体2外侧壁上。当自主移动智能垃圾桶1的桶盖7被打开后，会由提示语音喇叭21提示投放垃圾的分类信息，避免居民误投，并且会提示居民投放完成后请关闭桶盖7，保证时间检测组件的正常运行以及减少臭味的散发。

自动移动底座3包括有驱动箱22、两组驱动机构23、四组能够适应多种地形的移动轮组24和若干障碍物检测传感器25，驱动箱22固定安装在桶体2的底部，两组驱动机构23均水平固定安装在驱动箱22内，两组驱动机构23呈九十度设置，四组移动轮组24可转动的环形分布设置在驱动箱22的四周，每个驱动机构23均与对称两侧的两个移动轮组24传动连接，若干障碍物检测传感器25均匀分布在驱动箱22四周外侧壁上，障碍物检测传感器25与控制器6电连接。当控制器6控制自动移动底座3工作时，驱动箱22内部的驱动机构23输出，带动移动轮组24工作，通过环布在四周的障碍物检测传感器25来检测运行时四周的环境，每两组对称的移动轮组24可以带动垃圾桶进行特定方向的运动，四组配合可实现多方位灵活运动，同时移动轮组24可以越过一些特定的障碍物，比如石子、树枝、减速带等，保证了运行的通畅，增加了适应性。

驱动机构23包括有驱动电机26、传动轮27、从动轮28和转轴29，驱动电机26竖直固定安装在驱动箱22内侧底部，传动轮27和从动轮28均竖直设置在驱动箱22内部，驱动电机26的输出轴与传动轮27固定连接，从动轮28与传动轮27啮合，转轴29水平设置，转轴29的两端分别与驱动箱22的侧壁可旋转的连接并且转轴29的轴线与其连接的侧壁垂直，从动轮28固定套设在转轴29上并与转轴29同轴设置，驱动电机26与传感器电连接。在驱动机构23工作时，驱动电机26带动传动轮27转动，进而带动与之啮合的从动轮28转动，从动轮28带动转轴29转动，进而带动与之传动连接的移动轮组24工作。

自动移动底座3还包括有四组丝杆滑台30和四组拔插机构31，四组丝杆滑台30分别固定安装在驱动箱22四周外侧壁上，丝杆滑台30的输出端能够在驱动箱22外侧壁上竖直升降，每组丝杆滑台30均位于对应转轴29一端的正上方，拔插机构31水平固定安装在丝杆滑台30的输出端上，移动轮组24靠近转轴29的一侧水平设有连接轴32，连接轴32靠近转轴29的一端设有卡接块33，转轴29端部设有供卡接块33卡接的卡接槽34，拔插机构31的输出端与连接轴32传动连接。在需要调节运动方向时，拔插机构31工作将连接轴32与转轴29断开卡接关系，再由丝杆滑台30带动移动轮组24上升，避免影响另一方位的移动轮组24正常工作，同时，另一方位的丝杆滑台30带动移动轮组24下降，拔插机构31带动连接轴32运动，进而通过卡接块33和卡接槽34实现卡接，另一方位的驱动机构23工作带动移动轮组24工作，完成运行方位的转换，从而实现多方位的移动。

拔插机构31包括有水平限位板35、水平丝杆滑台36和连接环37，水平限位板35水平固定安装在竖直丝杆滑台30的输出端上，水平丝杆滑台36固定安装在水平限位板35上，水平限位板35上设有限位滑槽38，限位滑槽38的长度方向与转轴29轴线方向一致，限位滑槽38位于转轴29正上方，连接环37能够转动的套设在连接轴32上，连接环37的侧壁向上延伸穿过限位滑槽38并与水平丝杆滑台36的输出端固定连接。在拔插组件工作时，水平丝杆滑台36带动与之传动连接的连接环37沿着限位滑槽38的长度方向运动，从而带动连接轴32靠近或远离转轴29，实现转轴29与连接轴32之间的断开和传动切换，限位滑槽38用于对连接环37的位移进行导向和限位。

一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的分类方法，该分类方法包括以下步骤，

第一步：社区管理中心将自主移动智能垃圾桶1投放至社区内部，并且设定初始的垃圾投放类型及投放时间，其中，对应不同的投放类型，可以有不同的阈值设置，特别是时间阈值，显示装置5用于显示本垃圾桶的投放垃圾类型以及对应的分类导引信息，从而提示社区内居民选择适当的时间进行垃圾倾倒；

第二步：自主移动智能垃圾桶1对收集特定分类的垃圾进行收集，通过自主移动智能垃圾桶1上安装的第一检测装置4对收集的垃圾总重量、总体积等进行分析处理；

第三步：当垃圾桶内投入垃圾的总重量、总体积达到最大阈值，或者最早投入时间达到允许的时间阈值，则自主移动底座会驱动自主移动智能垃圾桶1前往分类垃圾集中箱进行垃圾的倾倒；

第四步：社区管理中心分析收集的信息根据需要对自主移动智能垃圾桶1的投放垃圾类型及投放时间；

第五步：分类垃圾集中箱通过第二检测装置对收集的垃圾总重量、总体积等进行分析处理，分类垃圾集中箱根据自身集中的垃圾重量、体积，测算达到一定的装载量之后就通过物联网发出请求信号，呼叫专用运输车前来清运；

第六步：专用运输车对发出呼叫的分类垃圾集中箱中的垃圾进行清运。

本发明的工作原理：在本社区垃圾分类系统中，社区内部的自主移动智能垃圾桶1对社区内部垃圾进行分类收集，并通过第一检测装置4对投入桶体2的垃圾的投入时间、投入总重量和总体积进行检测，当垃圾存满或时间到达预定值后，自主移动智能垃圾桶1通过自动移动底座3将垃圾携带至位于社区门口的分类垃圾集中箱中，分类垃圾集中箱对对多种类型的垃圾进行分类集中收集，并通过第二检测装置对单个分类垃圾集中箱进行检测，当分类垃圾集中箱中的单个类别垃圾到达一定装载量后，通过物联网发出请求信号，呼叫专用运输车前来清运，从而降低了车辆调度和运输路径设计的难度，提高了车辆的载重饱和度，提升了清运效率。专用运输车只针对某一类型的特定垃圾进行运输，例如对于可回收垃圾、有害垃圾、厨余有机垃圾等分别具有对应的专用运输车，社区管理中心可以根据需要，在自主移动智能垃圾桶1每次垃圾清空后更改其投放垃圾类型，从而显示装置5显示的信息也进行更新。当第一检测装置4工作时，重量检测机构8用于检测桶内垃圾的总重量，体积检测机构9用于检测桶内垃圾的总体积，时间检测机构10用于检测居民投放垃圾的时间，从而可以精准的控制自主移动智能垃圾桶1的工作状态，达到最佳的垃圾分类收集效率。在重力检测机构工作时，居民通过信息提示将对于分类的垃圾投入自主移动智能垃圾桶1的内桶11中，内桶11下方的压力传感器12通过收集内桶11对其的压力值大小计算内桶11中收集垃圾的总重量，在体积检测机构9工作时，内桶11上方的超声波传感器15通过收集内桶11内部垃圾的高度计算内桶11中收集垃圾的总体积，在时间检测机构10工作时，居民通过信息提示将对于分类的垃圾投入自主移动智能垃圾桶1的内桶11中，投放垃圾时，需要将桶盖7打开，桶盖7上的感应片18脱离接触式传感器17，接触式传感器17通过控制器6开始计时，当居民完成垃圾投放后盖上桶盖7后，感应片18与接触式传感器17接触从而停止计时，完成计时过程，总投放时间通过控制器6传输给社区管理中心进行分析处理，以达到更加合理的分配垃圾分类时间，当总重量或总体积到达最大阈值或达到预定时间时，通过将信号传送至控制器6，再由控制器6控制自主移动底座将自主移动智能垃圾桶1运送至其对应的分类垃圾集中箱中进行倾倒。自主移动智能垃圾桶1在社区内部收集垃圾时，通过显示屏19显示本垃圾桶的投放垃圾类型以及对应的分类导引信息，在社区管理中心，员工可以按照需求通过分类控制旋钮20控制自主移动智能垃圾桶1的投放垃圾类型和对应时间区域，当信息被更改后，自主移动智能垃圾桶1上的显示屏19也同步更新显示信息，从而保证分类收集垃圾的高效率。当自主移动智能垃圾桶1的桶盖7被打开后，会由提示语音喇叭21提示投放垃圾的分类信息，避免居民误投，并且会提示居民投放完成后请关闭桶盖7，保证时间检测组件的正常运行以及减少臭味的散发。当控制器6控制自动移动底座3工作时，驱动箱22内部的驱动机构23输出，带动移动轮组24工作，通过环布在四周的障碍物检测传感器25来检测运行时四周的环境，每两组对称的移动轮组24可以带动垃圾桶进行特定方向的运动，四组配合可实现多方位灵活运动，同时移动轮组24可以越过一些特定的障碍物，比如石子、树枝、减速带等，保证了运行的通畅，增加了适应性。在驱动机构23工作时，驱动电机26带动传动轮27转动，进而带动与之啮合的从动轮28转动，从动轮28带动转轴29转动，进而带动与之传动连接的移动轮组24工作。在需要调节运动方向时，拔插机构31工作将连接轴32与转轴29断开卡接关系，再由丝杆滑台30带动移动轮组24上升，避免影响另一方位的移动轮组24正常工作，同时，另一方位的丝杆滑台30带动移动轮组24下降，拔插机构31带动连接轴32运动，进而通过卡接块33和卡接槽34实现卡接，另一方位的驱动机构23工作带动移动轮组24工作，完成运行方位的转换，从而实现多方位的移动。在拔插组件工作时，水平丝杆滑台36带动与之传动连接的连接环37沿着限位滑槽38的长度方向运动，从而带动连接轴32靠近或远离转轴29，实现转轴29与连接轴32之间的断开和传动切换，限位滑槽38用于对连接环37的位移进行导向和限位。

Claims (7)

1.一种基于人工智能的社区垃圾分类系统，其特征在于，包括有社区内的自主移动智能垃圾桶(1)、设立于社区门口的分类垃圾集中箱、社区管理中心和针对特定类型垃圾的专用运输车，自主移动智能垃圾桶(1)包括有桶体(2)、自动移动底座(3)、第一检测装置(4)、显示装置(5)和控制器(6)，自动移动底座(3)固定安装在桶体(2)的底部，第一检测装置(4)安装在桶体(2)内部，桶体(2)顶部设有与桶体(2)铰接的桶盖(7)，显示装置(5)安装在桶盖(7)的顶部，控制器(6)安装在桶体(2)侧壁上，分类垃圾集中箱包括有第二检测装置，第一检测装置(4)与第二检测装置二者结构相同，自动移动底座(3)、第一检测装置(4)和显示装置(5)均与控制器(6)电连接；

所述显示装置(5)包括有显示屏(19)和分类控制旋钮(20)，显示屏(19)和分类控制旋钮(20)均固定安装在桶盖(7)的顶部，显示屏(19)、分类控制旋钮(20)均与控制器(6)电连接，分类控制旋钮(20)包括垃圾分类选择开关和时间设定旋钮；

所述自动移动底座(3)还包括有四组丝杆滑台(30)和四组拔插机构(31)，四组丝杆滑台(30)分别固定安装在驱动箱(22)四周外侧壁上，丝杆滑台(30)的输出端能够在驱动箱(22)外侧壁上竖直升降，每组丝杆滑台(30)均位于对应转轴(29)一端的正上方，拔插机构(31)水平固定安装在丝杆滑台(30)的输出端上，移动轮组(24)靠近转轴(29)的一侧水平设有连接轴(32)，连接轴(32)靠近转轴(29)的一端设有卡接块(33)，转轴(29)端部设有供卡接块(33)卡接的卡接槽(34)，拔插机构(31)的输出端与连接轴(32)传动连接；

所述拔插机构(31)包括有水平限位板(35)、水平丝杆滑台(36)和连接环(37)，水平限位板(35)水平固定安装在竖直丝杆滑台(30)的输出端上，水平丝杆滑台(36)固定安装在水平限位板(35)上，水平限位板(35)上设有限位滑槽(38)，限位滑槽(38)的长度方向与转轴(29)轴线方向一致，限位滑槽(38)位于转轴(29)正上方，连接环(37)能够转动的套设在连接轴(32)上，连接环(37)的侧壁向上延伸穿过限位滑槽(38)并与水平丝杆滑台(36)的输出端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的社区垃圾分类系统，其特征在于，第一检测装置(4)包括有重量检测机构(8)、体积检测机构(9)和时间检测机构(10)，重量检测机构安装在桶体(2)内部的底端，桶体(2)内设有用于收集垃圾的内桶(11)，重量检测机构与内桶(11)传动连接，体积检测机构(9)固定安装在桶盖(7)底部，时间检测机构(10)安装桶体(2)顶部外侧壁上，重量检测机构、体积检测机构(9)和时间检测机构(10)均与控制器(6)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的社区垃圾分类系统，其特征在于，重量检测机构包括有压力传感器(12)和弹簧(13)，压力传感器(12)竖直设置在桶体(2)底面上，桶体(2)底部竖直设有用于安装压力传感器(12)的安装槽(14)，压力传感器(12)的接收端竖直向上设置，弹簧(13)竖直设置在安装槽(14)内，弹簧(13)的一端与安装槽(14)的底部固定连接，弹簧(13)的另一端与压力传感器(12)的底部固定连接，压力传感器(12)与控制器(6)电连接，体积检测机构(9)包括有超声波传感器(15)，超声波传感器(15)竖直固定安装在桶盖(7)底部，超声波传感器(15)的接收端竖直向下设置，超声波传感器(15)与控制器(6)电连接，时间检测机构(10)包括有安装板(16)、接触式传感器(17)和感应片(18)，安装板(16)水平设置在桶体(2)外侧壁的顶部，接触式传感器(17)固定安装在安装板(16)的顶部，感应片(18)水平设置在接触式传感器(17)的上方，感应片(18)与桶盖(7)的侧壁固定连接，感应片(18)的底部与接触式传感器(17)的接触端贴合，接触式传感器(17)与控制器(6)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的社区垃圾分类系统，其特征在于，显示装置(5)还包括有提示语音喇叭(21)，提示语音喇叭(21)固定安装在桶体(2)外侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的社区垃圾分类系统，其特征在于，自动移动底座(3)包括有驱动箱(22)、两组驱动机构(23)、四组能够适应多种地形的移动轮组(24)和若干障碍物检测传感器(25)，驱动箱(22)固定安装在桶体(2)的底部，两组驱动机构(23)均水平固定安装在驱动箱(22)内，两组驱动机构(23)呈九十度设置，四组移动轮组(24)可转动的环形分布设置在驱动箱(22)的四周，每个驱动机构(23)均与对称两侧的两个移动轮组(24)传动连接，若干障碍物检测传感器(25)均匀分布在驱动箱(22)四周外侧壁上，障碍物检测传感器(25)与控制器(6)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的社区垃圾分类系统，其特征在于，驱动机构(23)包括有驱动电机(26)、传动轮(27)、从动轮(28)和转轴(29)，驱动电机(26)竖直固定安装在驱动箱(22)内侧底部，传动轮(27)和从动轮(28)均竖直设置在驱动箱(22)内部，驱动电机(26)的输出轴与传动轮(27)固定连接，从动轮(28)与传动轮(27)啮合，转轴(29)水平设置，转轴(29)的两端分别与驱动箱(22)的侧壁可旋转的连接并且转轴(29)的轴线与其连接的侧壁垂直，从动轮(28)固定套设在转轴(29)上并与转轴(29)同轴设置，驱动电机(26)与传感器电连接。

7.一种基于人工智能的社区垃圾分类系统的分类方法，其特征在于该分类方法包括以下步骤，

第一步：社区管理中心将自主移动智能垃圾桶(1)投放至社区内部，并且设定初始的垃圾投放类型及投放时间，其中，对应不同的投放类型，可以有不同的阈值设置，以及设置投放时间阈值，显示装置(5)用于显示本垃圾桶的投放垃圾类型以及对应的分类导引信息，从而提示社区内居民选择适当的时间进行垃圾倾倒；

所述显示装置(5)包括有显示屏(19)和分类控制旋钮(20)，显示屏(19)和分类控制旋钮(20)均固定安装在桶盖(7)的顶部，显示屏(19)、分类控制旋钮(20)均与控制器(6)电连接，分类控制旋钮(20)包括垃圾分类选择开关和时间设定旋钮；

第二步：自主移动智能垃圾桶(1)对收集特定分类的垃圾进行收集，通过自主移动智能垃圾桶(1)上安装的第一检测装置(4)对收集的垃圾总重量、总体积等进行分析处理；

自动移动底座(3)还包括有四组丝杆滑台(30)和四组拔插机构(31)，四组丝杆滑台(30)分别固定安装在驱动箱(22)四周外侧壁上，丝杆滑台(30)的输出端能够在驱动箱(22)外侧壁上竖直升降，每组丝杆滑台(30)均位于对应转轴(29)一端的正上方，拔插机构(31)水平固定安装在丝杆滑台(30)的输出端上，移动轮组(24)靠近转轴(29)的一侧水平设有连接轴(32)，连接轴(32)靠近转轴(29)的一端设有卡接块(33)，转轴(29)端部设有供卡接块(33)卡接的卡接槽(34)，拔插机构(31)的输出端与连接轴(32)传动连接；

所述拔插机构(31)包括有水平限位板(35)、水平丝杆滑台(36)和连接环(37)，水平限位板(35)水平固定安装在竖直丝杆滑台(30)的输出端上，水平丝杆滑台(36)固定安装在水平限位板(35)上，水平限位板(35)上设有限位滑槽(38)，限位滑槽(38)的长度方向与转轴(29)轴线方向一致，限位滑槽(38)位于转轴(29)正上方，连接环(37)能够转动的套设在连接轴(32)上，连接环(37)的侧壁向上延伸穿过限位滑槽(38)并与水平丝杆滑台(36)的输出端固定连接；

第三步：当垃圾桶内投入垃圾的总重量、总体积达到最大阈值，或者最早投入时间达到允许的时间阈值，则自主移动底座会驱动自主移动智能垃圾桶(1)前往分类垃圾集中箱进行垃圾的倾倒；

第四步：社区管理中心根据需要对自主移动智能垃圾桶(1)的投放垃圾类型及投放时间进行更改，其中，通过垃圾分类选择开关设置投放垃圾类型，通过时间设定旋钮设置投放时间；

第五步：分类垃圾集中箱通过第二检测装置对收集的垃圾总重量、总体积等进行分析处理，分类垃圾集中箱根据自身集中的垃圾重量、体积，测算达到一定的装载量之后就通过物联网发出请求信号，呼叫专用运输车前来清运；

第六步：专用运输车对发出呼叫的分类垃圾集中箱中的垃圾进行清运。

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