CN111137597A - 一种智能垃圾桶机器人 - Google Patents

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CN111137597A CN202010027025.6A CN202010027025A CN111137597A CN 111137597 A CN111137597 A CN 111137597A CN 202010027025 A CN202010027025 A CN 202010027025A CN 111137597 A CN111137597 A CN 111137597A
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艾子牵
潘帮辉
刘云光
余朝阳
林凌
陈士凯
黄珏坤
李宇翔
刘义春
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    • B65F1/14—Other constructional features; Accessories
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    • B65F2210/00—Equipment of refuse receptacles
    • B65F2210/139—Illuminating means

Abstract

本申请公开了一种智能垃圾桶机器人，包括：机器人主体，其内具有存储垃圾的存储腔体；底盘，其安装在所述机器人主体的底部，在所述底盘内还设置有控制系统；以及视觉检测机构，其安装在所述机器人主体上并用于检测前行障碍物，所述视觉检测机构与所述控制系统电连接。本申请在行驶环境比较复杂的场景下，能够较好的避让，如透明障碍物，轻盈障碍物、沟壑、一定的高度障碍物，并且在行走过程中遇到移动障碍物能够灵活的避开障碍；本申请能够自动识别垃圾的种类，提醒人们放入垃圾桶对应的垃圾，更好的进行垃圾分类。

Description

一种智能垃圾桶机器人
技术领域
本申请属于机器人设计技术领域，具体涉及一种智能垃圾桶机器人，其可适应室内外多种地形，主要应用于室内大型场景中，如机场、高铁站、大型商场、超市等。
背景技术
如今随着经济的快速发展，人们的生活条件不断提高，追求更高品质生活的同时对家居或公共场所的生活品也有了更高的要求。垃圾桶作为人类生活中不可或缺的必需品，逐步由低端化向智能化机器人的方向发展。市面上智能垃圾桶的种类在不断翻新，但是目前市场上智能垃圾桶机器人种类较少，服务场景较为单一，并且现下主力推行的垃圾分类，以往的智能垃圾桶暂时无法较为智能的识别各项不同的垃圾，并且进行提醒。因此，研发一种智能垃圾桶机器人是急需要解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种智能垃圾桶机器人。
为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
本申请提出了一种智能垃圾桶机器人，包括：
机器人主体，其内具有存储垃圾的存储腔体；
底盘，其安装在所述机器人主体的底部，在所述底盘内还设置有控制系统；
以及视觉检测机构，其安装在所述机器人主体上并用于检测前行障碍物，所述视觉检测机构与所述控制系统电连接。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述控制系统内还配置有导航子系统。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述视觉检测机构包括雷达，所述雷达安装在所述机器人主体与所述底盘的连接位上，所述雷达还与所述控制系统电连接。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述视觉检测机构还包括与所述控制系统电连接的雷达传感器，所述雷达传感器设置在所述机器人主体上。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述视觉检测机构还包括至少一个与所述控制系统电连接的深度摄像头，所述深度摄像头安装在所述机器人主体的正面。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述深度摄像头倾斜安装在所述机器人主体的正面。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述视觉检测机构还包括与所述控制系统电连接的后视摄像头，所述后视摄像头安装在所述机器人主体的背面和/或顶部。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述存储腔体内还设有摄像头传感器。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述存储腔体的顶部转动连接有一桶盖。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述底盘上还设有碰撞体。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述底盘的底部还配置有驱动轮和从动轮，所述驱动轮与设置在所述底盘内的驱动电机连接，其中，所述驱动电机与所述控制系统电连接。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，所述机器人主体还配置有与所述控制系统电连接的急停按钮。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，还包括指示灯，所述指示灯设置在所述机器人主体上，所述指示灯还与所述控制系统电连接。
进一步地，上述的智能垃圾桶机器人，其中，还包括与所述控制系统电连接的喇叭，所述喇叭安装在所述机器人主体上。
与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
本申请通过导航子系统进行自主建图、自动规划运行路径，使智能垃圾桶机器人的行走更加灵敏，在行驶环境比较复杂的场景下，能够较好的避让，如透明障碍物，轻盈障碍物、沟壑、一定的高度障碍物，并且在行走过程中遇到移动障碍物能够灵活的避开障碍，并且方便调整或更换摄像头可以适应不同的使用环境；本申请通过配置摄像头和/或传感器能够自动识别垃圾的种类，提醒人们放入垃圾桶对应的垃圾，更好的进行垃圾分类；当存储腔体内垃圾达到最高限量时，能够自主识别并且返回充电处，进行垃圾处理，将现有的清洁工作变得更简便化。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1：本申请智能垃圾桶机器人的正视图；
图2：本申请智能垃圾桶机器人的侧视图；
图3：本申请智能垃圾桶机器人的俯视图。
具体实施方式
以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。
如图1至图3所示，本申请的其中一个实施例中，一种智能垃圾桶机器人，包括：机器人主体10、底盘20以及视觉检测机构，其中，所述机器人主体10内具有存储垃圾的存储腔体30，所述底盘20安装在所述机器人主体10的底部，在所述底盘20内还设置有控制系统，所述视觉检测机构安装在所述机器人主体10上并用于检测前行障碍物，所述视觉检测机构与所述控制系统电连接。在行驶环境比较复杂的场景下，本实施例能够较好地避让，如透明障碍物、轻盈障碍物、沟壑甚至具有一定高度的障碍物，并且在行走过程中遇到移动障碍物能够灵活地避开障碍，并且可以通过调整所述视觉检测机构的具体结构(如调整或者更换下文所述的摄像头等)以适应不同的使用环境。
在本实施例中，所述控制系统优选设置在所述底盘20上，其可降低机器人的重心，增强了机器人移动过程中的稳定性。
其中，所述底盘20优选地通过螺丝或螺栓安装在所述机器人主体10的底部。
在本实施例中，所述存储腔体30的顶部转动连接有一桶盖50。具体地，所述存储腔体30的顶部可通过一铰链转动连接有一桶盖50，所述铰链内嵌设有微型电机和减速器，其中，所述微型电机和所述减速器均与所述控制系统电连接。
在本实施例中，所述控制系统内还配置有导航子系统。通过所述导航子系统进行自主建图、自动规划运行路径等，基于所述导航子系统，本实施例对指定环境通过所述视觉检测机构(如，下文所述的雷达)进行自行建图并通过所述控制系统保存地图。
进一步地，所述视觉检测机构包括与所述控制系统电连接的雷达，所述雷达安装在所述机器人主体10与所述底盘20的连接位上。基于上述导航子系统，本实施例对指定环境通过所述雷达进行自行建图并通过所述控制系统保存地图。
进一步地，所述视觉检测机构还包括雷达传感器70，所述雷达传感器70设置在所述机器人主体10上，其中，所述雷达传感器70还与所述控制系统电连接。
进一步地，所述视觉检测机构还包括至少一个与所述控制系统电连接的深度摄像头40，所述深度摄像头40安装在所述机器人主体10的正面。当机器人在工作过程时，行走过程中，通过所述雷达传感器70以及深度摄像头40可以探测到前方或上方高空的障碍物时，当检测到前方有障碍或者异常时，会及时反馈信息给到控制系统，所述控制系统会自主重新规划新、最优的行走的路径，从而可以巧妙的避开前方及上方的障碍物。
在本实施例中，所述深度摄像头40倾斜安装在所述机器人主体10的正面。在本实施例中，所述深度摄像头40优选设置为两个，如图1所述，其中一个所述深度摄像头40靠近所述机器人主体10上方设置，另一个所述深度摄像头40靠近所述机器人主体10下方设置。具体地，所述深度摄像头40按照倾斜向上的设置方式设置在所述机器人主体10的正面，以用于检测到前方或者上方高空的障碍物等。
进一步地，本实施例还包括指示灯70，所述指示灯70设置在所述机器人主体10上，所述指示灯70还与所述控制系统电连接。在本实施例中，所述指示灯70优选设置为两个，如图1所示，按照左右两侧设置。若所述指示灯70单侧闪烁，则用于提示机器人的欲转方向，例如，当左侧所述指示灯70单灯闪烁时，则代表机器人将向左转；当右侧所述指示灯70单灯闪烁时，则代表机器人将向右转。若所述指示灯70双侧闪烁时，则提示工作人员机器人遇到异常情况；若指示灯70发出为单一颜色灯光时，则代表被投放的为某一类垃圾，如绿色灯光代表干垃圾，黄色灯光代表湿垃圾，蓝色灯光代表可回收垃圾，红色灯光代表有害垃圾，其中，上述灯光颜色与某一类别垃圾进行对应设置，仅为举例说明并不对本申请的保护范围进行限定。
本实施例还包括与所述控制系统电连接的喇叭110，所述喇叭110安装在所述机器人主体10上。在本实施例中，所述喇叭110配合上文所述的指示灯70使用，如当机器人聚到异常情况时，所述指示灯70双侧灯闪烁，同时喇叭110发出预警或警报声音以提供工作人员机器人遇到异常情况。
进一步地，所述机器人主体10还配置有与所述控制系统电连接的急停按钮120。当所述机器人遇到异常情况时，工作人员可以按下急停按钮120以检查机器人的故障或者解决其遇到的异常情况等；后者，在机器人工作过程中，需要进行暂停工作时，可以按下急停按钮120。
在本实施例中，所述视觉检测机构还包括与所述控制系统电连接的后视摄像头130，所述后视摄像头130安装在所述机器人主体10的背面和/或顶部。所述后视摄像头130用于对机器人主体10背面和/或顶部的场景进行识别或者拍照等，如可对投放在桶盖50上的垃圾进行识别并反馈给所述控制系统。
为了便于检测存储腔体30内容纳的垃圾是否满，或者是否达到预设高度时，在所述存储腔体30内还设有摄像头传感器，所述摄像头传感器可以按照预设高度设置在所述存储腔体30的内部，也可以靠近所述存储腔体30的顶部设置。
其中，所述底盘20上还设有碰撞体80，当机器人发生碰撞时，所述碰撞体80作为碰撞面可以减少碰撞时对机器人造成的损坏，其中，所述碰撞体80优选采用弹性材料制成，如橡胶等。
在本实施例中，所述底盘20或所述机器人主体10上还可配置电源充电口。
进一步地，为方便机器人在工作过程中能够自由的移动，在所述底盘20的底部还配置有驱动轮100和从动轮90，所述驱动轮100与设置在所述底盘20内的驱动电机连接，其中，所述驱动电机与所述控制系统电连接。
在本实施例中，不同的灯光代表不同的垃圾桶(以上海市垃圾分类的种类为例，绿色灯光为干垃圾，黄色灯光为湿垃圾，蓝色灯光为可回收物，红色灯光为有害垃圾)，目前大型室内环境大多分布的是干垃圾桶和可回收垃圾桶，下文将以干垃圾桶为例，智能垃圾桶灯光显示绿色对本实施例的工作原理进行举例说明。
本实施例的工作原理如下所示：
本实施例通过设置底盘20内部的控制系统，对指定环境通过雷达进行自行建图并通过控制系统保存地图，然后在控制系统内输入需要的工作模式，机器便可自行工作，当机器人在工作过程时，行走过程中，通过倒车雷达传感器70和机器人主体10上的深度摄像头40可以探测到前方或上方高空的障碍物时，当检测到前方有障碍或者异常时，会及时反馈信息给到控制系统，所述控制系统会自主重新规划新、最优的行走的路径，从而可以巧妙的避开前方及上方的障碍物；当遇到目的地无路线可到达的时候，指示灯70会出现双灯红色闪烁，提示工作人员机器遇到异常，同时当机器人需要向左或者向右转向的时候，指示灯70会出现相对于的向左或者向右单灯闪烁，提示周边人群需要注意，机器人需要向左或者向右运动。
当行人将垃圾扔到本实施例垃圾桶中时，需将垃圾放到机器人主体10的顶部，设置在智能垃圾桶顶部且与控制系统电连接的摄像头将主动识别是否属于干垃圾，确认是干垃圾无误后，会有语音进行提示，存储腔体30顶部的桶盖50将会向上翻转，自动打开接收该垃圾；若不是干垃圾，将会语音提示该垃圾为什么垃圾，应该放到什么垃圾桶里，并且告知附近对应的垃圾桶在哪里，行人可根据提示将垃圾扔入对应垃圾桶中；当智能垃圾桶内部的摄像头传感器检测到存储腔体30的垃圾到达最高限度的时候，智能垃圾桶即会自行返航回到充电处，配合自动垃圾处理装置对垃圾桶内桶的垃圾进行处理。
本申请通过导航子系统进行自主建图、自动规划运行路径，使智能垃圾桶机器人的行走更加灵敏，在行驶环境比较复杂的场景下，能够较好的避让，如透明障碍物，轻盈障碍物、沟壑、一定的高度障碍物，并且在行走过程中遇到移动障碍物能够灵活的避开障碍，并且方便调整或更换摄像头可以适应不同的使用环境；本申请通过配置摄像头和/或传感器能够自动识别垃圾的种类，提醒人们放入垃圾桶对应的垃圾，更好的进行垃圾分类；当存储腔体内垃圾达到最高限量时，能够自主识别并且返回充电处，进行垃圾处理，将现有的清洁工作变得更简便化。因此，本申请具有良好的市场应用前景。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (14)

1.一种智能垃圾桶机器人，其特征在于，包括：
机器人主体，其内具有存储垃圾的存储腔体；
底盘，其安装在所述机器人主体的底部，在所述底盘内还设置有控制系统；
以及视觉检测机构，其安装在所述机器人主体上并用于检测前行障碍物，所述视觉检测机构与所述控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述控制系统内还配置有导航子系统。
3.根据权利要求1所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述视觉检测机构包括雷达所述雷达安装在所述机器人主体与所述底盘的连接位上，所述雷达还与所述控制系统电连接。
4.根据权利要求3所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述视觉检测机构与所述控制系统电连接的雷达传感器，所述雷达传感器设置在所述机器人主体上。
5.根据权利要求1至4任一项所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述视觉检测机构还包括至少一个与所述控制系统电连接的深度摄像头，所述深度摄像头安装在所述机器人主体的正面。
6.根据权利要求5所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述深度摄像头倾斜安装在所述机器人主体的正面。
7.根据权利要求1至4任一项所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述视觉检测机构还包括与所述控制系统电连接的后视摄像头，所述后视摄像头安装在所述机器人主体的背面和/或顶部。
8.根据权利要求1至4任一项所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述存储腔体内还设有摄像头传感器。
9.根据权利要求1至4任一项所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述存储腔体的顶部转动连接有一桶盖。
10.根据权利要求1所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述底盘上还设有碰撞体。
11.根据权利要求1或10所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述底盘的底部还配置有驱动轮和从动轮，所述驱动轮与设置在所述底盘内的驱动电机连接，其中，所述驱动电机与所述控制系统电连接。
12.根据权利要求1或2或3或4或10所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，所述机器人主体还配置有与所述控制系统电连接的急停按钮。
13.根据权利要求1或2或3或4或10所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，还包括指示灯，所述指示灯设置在所述机器人主体上，所述指示灯还与所述控制系统电连接。
14.根据权利要求1或2或3或4或10所述的智能垃圾桶机器人，其特征在于，还包括与所述控制系统电连接的喇叭，所述喇叭安装在所述机器人主体上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112315366A (zh) * 2020-10-28 2021-02-05 苏州工艺美术职业技术学院 一种智能马桶

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