CN112407680A - 一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法，包括旋转底座、桶体、压缩机构以及控制机构，控制机构包括处理单元、驱动单元以及存储单元，存储单元内预置有垃圾类型以及与垃圾类型对应的存放位置，桶体设置于旋转底座的上方，旋转底座用于带动桶体转动，桶体的侧面设置有若干开口，开口处设置电动滑盖，桶体的内壁上设置有若干呈纵向的限位槽，压缩机构设置于桶体的正上方；压缩机构包括旋转支架、第一升降装置、与第一升降装置底部相连的分隔板、第二升降装置以及与第二升降装置底部相连的压板，第一升降装置以及第二升降装置均设置于旋转支架上，第二升降装置环绕于第一升降装置，旋转支架与旋转底座保持同步转动。

Description

一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，特别涉及一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法。

背景技术

随着垃圾增长率的提高，增加了垃圾处理的压力，居民生活垃圾已成为制约可持续发展的一大难题，这就要求我们以更高的效率完成垃圾处理工作，但是在具体操作过程中，仅仅是在垃圾收集这一环节就需要大量的环卫工人，这种模式的成本高且效率低，并且，垃圾收集也仅是将垃圾放入垃圾桶即可，等垃圾桶被放满后，再由垃圾车收走，垃圾压缩也是在被收走后统一处理，这样就需要频繁清空垃圾桶，再次增加成本。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺点，本发明实施例提供了一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种密集型智能垃圾收集设备，包括旋转底座、桶体、压缩机构以及控制机构，所述控制机构包括处理单元、驱动单元以及存储单元，所述处理单元分别与所述驱动单元以及存储单元连接，所述存储单元内预置有垃圾类型以及与所述垃圾类型对应的存放位置，所述桶体设置于所述旋转底座的上方，所述旋转底座与所述驱动单元连接，用于带动所述桶体转动，所述桶体的侧面设置有若干开口，所述开口分布于桶体的不同高度处，所述开口处设置电动滑盖，所述电动滑盖与所述驱动单元连接，所述桶体的内壁上设置有若干呈纵向的限位槽，所述压缩机构设置于所述桶体的正上方；

所述压缩机构包括旋转支架、第一升降装置、与所述第一升降装置底部相连的分隔板、第二升降装置以及与所述第二升降装置底部相连的压板，所述第一升降装置以及第二升降装置均设置于所述旋转支架上，所述第二升降装置环绕于所述第一升降装置，所述旋转支架、第一升降装置以及第二升降装置分别与所述驱动单元连接，所述旋转支架与旋转底座保持同步转动，所述第一升降装置用于带动所述分隔板上下移动，所述第二升降装置用于带动所述压板上下运动，所述分隔板呈纵向设置，所述分隔板可插入所述限位槽，用于将桶体内部划分为若干区域，所述压板以及电动滑盖与所述分隔板划分出的区域建立一一对应的关系。

作为本发明的一种优选方式，所述收集设备还包括转移机构以及摄像机构，所述转移机构包括机械臂以及与所述机械臂相连的机械爪，所述机械臂以及机械爪分别与所述驱动单元相连，用于在不同的桶体之间转移垃圾，所述摄像机构与所述处理单元连接，用于获取桶体内部的影像并将所述影像发送给所述处理单元。

作为本发明的一种优选方式，所述限位槽的侧面还设置有引水槽，所述桶体的底部设置有滤水板，所述垃圾存储于所述滤水板的上方，所述滤水板的下方用于存储污水。

作为本发明的一种优选方式，所述电动滑盖上设置有活性炭吸附层，用于去除垃圾污水散发出的异味。

作为本发明的一种优选方式，所述压板内置有压力传感器，所述压力传感器与所述处理单元连接，用于检测所述压板的受力值并将所述受力值发送给所述处理单元。

一种密集型智能垃圾收集设备的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：处理单元向驱动单元输出第一下降信号，所述驱动单元驱动第一升降装置下降，直至分隔板下降至桶体的底部；

S102：处理单元提前通过第一升降装置测试桶体内各区域的垃圾高度，当用户来扔垃圾时，所述处理单元提取出垃圾高度最低的区域，并向所述驱动单元输出第一旋转信号，所述驱动单元驱动所述旋转底座转动，直至垃圾高度最低的区域面向用户；

S103：处理单元向所述驱动单元输出第二旋转信号，所述驱动单元驱动所述旋转支架与所述旋转底座同步转动；

S104：处理单元提取出位于所述垃圾高度最低的区域上方且距离最近的电动滑盖，并向所述驱动单元输出开启信号，所述驱动单元驱动所述电动滑盖打开；

S105：待用户离开后，处理单元提取出与所述垃圾高度最低的区域对应的第二升降装置，并向所述驱动单元输出第二下降信号，所述驱动单元驱动所述第二升降装置下降，压板将所述区域内的垃圾压缩。

作为本发明的一种优选方式，S105之前还包括：

摄像机构获取桶体内部的影像并将所述影像发送给所述处理单元；

所述处理单元提取出桶体内最近放入垃圾的区域内部的部分影像；

所述处理单元根据所述部分影像识别所述区域内的垃圾成分，并判断其内是否存在不可压缩垃圾；

若是，所述处理单元确定所述垃圾的位置以及专门放置所述垃圾的其他桶体，并编辑机械臂以及机械爪的工作进程；

所述处理单元向所述驱动单元输出转移信号，所述驱动单元驱动所述机械臂以及机械爪将所述垃圾转移至专门的桶体内。

作为本发明的一种优选方式，S105还包括：

压力传感器检测压板的受力值并将所述受力值发送给所述处理单元；

所述处理单元判断所述受力值是否大于或等于预设压力值；

若是，所述处理单元向所述驱动单元输出第二上升信号，所述驱动单元驱动所述第二升降装置上升至原位。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理单元记录所述第二升降装置下降的高度，并计算被压缩后的垃圾高度，更新垃圾高度与区域的对应关系。

作为本发明的一种优选方式，S105还包括：

所述处理单元向所述驱动单元输出关闭信号，所述驱动单元驱动所述电动滑盖关闭。

本发明实现以下有益效果：

本发明利用第一升降装置、限位槽以及分隔板将垃圾桶桶体内部划分为若干区域，第二升降装置以及压板与上述区域一一对应，桶体侧面也设置有若干电动滑盖，所述电动滑盖也与各区域一一对应；当用户来扔垃圾时，通过旋转底座优先将垃圾高度最低的区域面向用户，再开启位于垃圾上方且距离最近的电动滑盖，用户将垃圾从电动滑盖开口处扔入桶体，与该区域对应的第二升降装置带动压板下降将该区域内的垃圾压缩；本发明将扔入桶体的垃圾分批次、分区域进行压缩，而非整体进行压缩，将有限的垃圾至于更小的区域压缩这样就能够进一步减小垃圾的体积。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的桶体结构示意图。

图2为本发明提供的垃圾压缩示意图。

图3为本发明提供的桶体内部区域划分示意图。

图4为本发明提供的限位槽结构示意图。

图5为本发明提供的转移机构结构示意图。

图6为本发明提供的处理单元连接示意图。

图7为本发明提供的一种密集型智能垃圾收集设备工作方法流程图。

图8为本发明提供的桶体内各区域垃圾高度更新方法流程图。

图9为本发明提供的转移机构工作方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1-6所示，本实施例提供一种密集型智能垃圾收集设备，包括旋转底座1、桶体2、压缩机构以及控制机构，所述控制机构包括处理单元3、驱动单元4以及存储单元5，所述处理单元3分别与所述驱动单元4以及存储单元5连接，所述存储单元5内预置有垃圾类型以及与所述垃圾类型对应的存放位置，所述桶体2设置于所述旋转底座1的上方，所述旋转底座1与所述驱动单元4连接，用于带动所述桶体2转动，所述桶体2的侧面设置有若干开口，所述开口分布于桶体2的不同高度处，所述开口处设置电动滑盖6，所述电动滑盖6与所述驱动单元4连接，所述桶体2的内壁上设置有若干呈纵向的限位槽7，所述压缩机构设置于所述桶体2的正上方；

所述压缩机构包括旋转支架8、第一升降装置9、与所述第一升降装置9底部相连的分隔板10、第二升降装置11以及与所述第二升降装置11底部相连的压板12，所述第一升降装置9以及第二升降装置11均设置于所述旋转支架8上，所述第二升降装置11环绕于所述第一升降装置9，所述旋转支架8、第一升降装置9以及第二升降装置11分别与所述驱动单元4连接，所述旋转支架8与旋转底座1保持同步转动，所述第一升降装置9用于带动所述分隔板10上下移动，所述第二升降装置11用于带动所述压板12上下运动，所述分隔板10呈纵向设置，所述分隔板10可插入所述限位槽7，用于将桶体2内部划分为若干区域，所述压板12以及电动滑盖6与所述分隔板10划分出的区域建立一一对应的关系。

所述收集设备还包括转移机构以及摄像机构13，所述转移机构包括机械臂14以及与所述机械臂14相连的机械爪15，所述机械臂14以及机械爪15分别与所述驱动单元4相连，用于在不同的桶体2之间转移垃圾，所述摄像机构13与所述处理单元3连接，用于获取桶体2内部的影像并将所述影像发送给所述处理单元3。

所述限位槽7的侧面还设置有引水槽16，所述桶体2的底部设置有滤水板17，所述垃圾存储于所述滤水板17的上方，所述滤水板17的下方用于存储污水。

所述电动滑盖6上设置有活性炭吸附层，用于去除垃圾污水散发出的异味。

所述压板12内置有压力传感器18，所述压力传感器18与所述处理单元3连接，用于检测所述压板12的受力值并将所述受力值发送给所述处理单元3。

具体地，本实施例提供的收集设备包括旋转底座1、桶体2、处理单元3、驱动单元4、存储单元5、电动滑盖6、限位槽7、旋转支架8、第一升降装置9、分隔板10、第二升降装置11、压板12、摄像机构13、机械臂14、机械爪15、引水槽16、滤水板17以及压力传感器18。

其中，一处收集设备包括多个桶体2，部分桶体2用于存放无害垃圾，部分桶体2用于存放有害垃圾，所述有害垃圾例如容易造成环境污染的电池产品，转移机构就用于将垃圾在有害桶体2与无害桶体2之间转移，当桶体2数量较多时，可在桶体2的上方设置一条滑轨，滑轨内嵌若干滑块，机械臂14在于所述滑块相连，滑块与驱动单元4连接，这样滑块就可带动机械臂14以及机械爪15沿所述滑轨移动，确保能够覆盖所有的筒体，当用户将垃圾扔入无害桶体2内时，处理单元3借助摄像机构13对所述垃圾进行检验，若用户未将有害垃圾与无害垃圾分类存放，机械臂14与机械爪15就能够将其中的有害垃圾挑出并放入有害桶体2内，所述有害垃圾即不可压缩垃圾。

桶体2内部至少划分为四个区域，即筒体的内部至少设置有四条纵向的限位槽7，对应的分隔板10呈十字型，当第一升降装置9下降时，分隔板10的各边分别潜入所述限位槽7，并将所述桶体2内部划分呈四个区域，增加限位槽7的数量以及分隔板10边缘的数量就能够增加桶体2内部的区域。

第二升降装置11、压板12的数量与区域数量相同，且每个区域内设定一组第二升降装置11与压板12，压板12的形状与区域的形态匹配。

限位槽7的侧面设置有同样呈纵向的引水槽16，所述引水槽16用于排解垃圾中的水分，所述水分经所述引水槽16流向桶体2最底部，而垃圾会被留在滤水板17的上方。

桶体2的每个区域上设置有相同数量的电动滑盖6，所述电动滑盖6设置呈横向滑动，当所述电动滑盖6开启后，用户就可将垃圾扔入桶体2，每个区域上至少设置有两个电动滑盖6，一个位于桶体2中部高度，一个位于桶体2顶部高度，当垃圾高度位于中部位置以下时，开启中部的电动滑盖6，当垃圾高度位于中部位置以上时，开启中部的电动滑盖6，所述电动滑盖6上设置有活性炭吸附层，当所述电动滑盖6开启后，能够减小异味。

桶体2的下方设置有一个旋转底座1，所述旋转底座1的旋转度数与桶体2内部区域数量关联，旋转底座1的旋转度数的计算方法为360/区域数量，旋转底座1用于调整面向用户的区域，确保将垃圾高度最低的区域面向用户，以此平衡各区域内的垃圾数量，垃圾高度最低即代表垃圾数量最小。

桶体2的上方设置有一个旋转支架8，所述旋转支架8与所述旋转底座1保持同步转动，即旋转支架8与旋转底座1保持相对静止，设置于旋转支架8上的第一升降装置9、分隔板10、第二升降装置11、压板12与设置于旋转底座1上的筒体也保持相对静止。

实施例二

如图7所示，本实施例提供一种密集型智能垃圾收集设备的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：处理单元3向驱动单元4输出第一下降信号，所述驱动单元4驱动第一升降装置9下降，直至分隔板10下降至桶体2的底部；

S102：处理单元3提前通过第一升降装置9测试桶体2内各区域的垃圾高度，当用户来扔垃圾时，所述处理单元3提取出垃圾高度最低的区域，并向所述驱动单元4输出第一旋转信号，所述驱动单元4驱动所述旋转底座1转动，直至垃圾高度最低的区域面向用户；

S103：处理单元3向所述驱动单元4输出第二旋转信号，所述驱动单元4驱动所述旋转支架8与所述旋转底座1同步转动；

S104：处理单元3提取出位于所述垃圾高度最低的区域上方且距离最近的电动滑盖6，并向所述驱动单元4输出开启信号，所述驱动单元4驱动所述电动滑盖6打开；

S105：待用户离开后，处理单元3提取出与所述垃圾高度最低的区域对应的第二升降装置11，并向所述驱动单元4输出第二下降信号，所述驱动单元4驱动所述第二升降装置11下降，压板12将所述区域内的垃圾压缩。

如图8所示，S105还包括：

压力传感器18检测压板12的受力值并将所述受力值发送给所述处理单元3；

所述处理单元3判断所述受力值是否大于或等于预设压力值；

若是，所述处理单元3向所述驱动单元4输出第二上升信号，所述驱动单元4驱动所述第二升降装置11上升至原位。

所述处理单元3记录所述第二升降装置11下降的高度，并计算被压缩后的垃圾高度，更新垃圾高度与区域的对应关系。

S105还包括：

所述处理单元3向所述驱动单元4输出关闭信号，所述驱动单元4驱动所述电动滑盖6关闭。

具体地，有害垃圾无需被压缩，因此专门放置有害垃圾的桶体2无需划分区域。

在S101中，在被扔入垃圾之前，所述处理单元3通过驱动单元4控制第一升降装置9释放分隔板10，当分隔板10降至桶体2底部时，所述分隔板10将桶体2内部划分为若干小区域，适合处理少量的居民生活垃圾。

在S102中，在被扔入垃圾之前，所述处理单元3通过驱动单元4控制第二升降装置11释放压板12，当压板12降至桶体2底部时，处理单元3记录所述第二升降装置11下降的高度，可知压板12在释放前与筒体底部的第一距离。

在被扔入垃圾之后，第二升降装置11再次下降的高度就是压板12在释放前与垃圾顶部的第二距离，第一距离减去第二距离就是垃圾高度。

在被扔入垃圾的过程中，所述处理单元3先提取出垃圾高度最低的一个区域，当存在多个最低的区域时，随机选择其中的一个区域，并通过所述驱动单元4控制所述旋转底座1顺时针旋转，直至垃圾高度最低的区域面向用户时停止转动。

在S103中，在所述旋转底座1转动的同时，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制所述旋转支架8与所述旋转底座1同步转动。

在S104中，所述处理单元3提取出位于该区域内垃圾上方且距离最近的电动滑盖6，并通过所述驱动单元4控制所述电动滑盖6打开，而后用户可将垃圾从开口处扔入桶体2。

在S105中，等待用户离开，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制电动滑盖6关闭，处理单元3提取出位于所述垃圾高度最低的区域正上方的第二升降装置11，并通过所述驱动单元4控制所述第二升降装置11下降，压板12将位于其下的垃圾压缩，在第二升降装置11下降的过程中，压力传感器18实时检测压力底部的受力值并将其发送给所述处理单元3，当压板12与垃圾接触时，受力值开始增大，所述处理单元3内置有一预设受力值，当压板12底部的受力值达到所述预设受力值时，则表明垃圾已被压缩完成，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制第二升降装置11上升至原位。

当压板12底部的受力值达到预设受力值时，所述处理单元3记录此时第二升降装置11下降的高度，将第二距离替换为所述高度，保持第一距离不变，重新计算垃圾高度并存储。

实施例三

如图9所示，S105之前还包括：

摄像机构13获取桶体2内部的影像并将所述影像发送给所述处理单元3；

所述处理单元3提取出桶体2内最近放入垃圾的区域内部的部分影像；

所述处理单元3根据所述部分影像识别所述区域内的垃圾成分，并判断其内是否存在不可压缩垃圾；

若是，所述处理单元3确定所述垃圾的位置以及专门放置所述垃圾的其他桶体2，并编辑机械臂14以及机械爪15的工作进程；

所述处理单元3向所述驱动单元4输出转移信号，所述驱动单元4驱动所述机械臂14以及机械爪15将所述垃圾转移至专门的桶体2内。

具体地，当垃圾被扔入桶体2后摄像机构13获取桶体2内部的影像并将其发送给所述处理单元3，所述处理单元3从中提取出未被压缩的垃圾影像，即最近放入垃圾的区域内部的部分影像，所述处理单元3分析影像中的垃圾成分，区分有害垃圾与无害垃圾，有害垃圾则不可被压缩，且需要分类存放，所述处理单元3判断其中是否存在不可压缩垃圾，若是，所述处理单元3先确定不可压缩垃圾所在位置，以及所述不可压缩垃圾应该存放的有害桶体2，基于上述两者的位置编辑机械臂14以及机械爪15的工作进程，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制机械臂14以及机械爪15将不可压缩垃圾挑出并放入有害桶体2内。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法，包括旋转底座、桶体、压缩机构以及控制机构，其特征在于，所述控制机构包括处理单元、驱动单元以及存储单元，所述处理单元分别与所述驱动单元以及存储单元连接，所述存储单元内预置有垃圾类型以及与所述垃圾类型对应的存放位置，所述桶体设置于所述旋转底座的上方，所述旋转底座与所述驱动单元连接，用于带动所述桶体转动，所述桶体的侧面设置有若干开口，所述开口分布于桶体的不同高度处，所述开口处设置电动滑盖，所述电动滑盖与所述驱动单元连接，所述桶体的内壁上设置有若干呈纵向的限位槽，所述压缩机构设置于所述桶体的正上方；

所述压缩机构包括旋转支架、第一升降装置、与所述第一升降装置底部相连的分隔板、第二升降装置以及与所述第二升降装置底部相连的压板，所述第一升降装置以及第二升降装置均设置于所述旋转支架上，所述第二升降装置环绕于所述第一升降装置，所述旋转支架、第一升降装置以及第二升降装置分别与所述驱动单元连接，所述旋转支架与旋转底座保持同步转动，所述第一升降装置用于带动所述分隔板上下移动，所述第二升降装置用于带动所述压板上下运动，所述分隔板呈纵向设置，所述分隔板可插入所述限位槽，用于将桶体内部划分为若干区域，所述压板以及电动滑盖与所述分隔板划分出的区域建立一一对应的关系。

2.根据权利要求1所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法，其特征在于：所述收集设备还包括转移机构以及摄像机构，所述转移机构包括机械臂以及与所述机械臂相连的机械爪，所述机械臂以及机械爪分别与所述驱动单元相连，用于在不同的桶体之间转移垃圾，所述摄像机构与所述处理单元连接，用于获取桶体内部的影像并将所述影像发送给所述处理单元。

3.根据权利要求1所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法，其特征在于：所述限位槽的侧面还设置有引水槽，所述桶体的底部设置有滤水板，所述垃圾存储于所述滤水板的上方，所述滤水板的下方用于存储污水。

4.根据权利要求1所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法，其特征在于：所述电动滑盖上设置有活性炭吸附层，用于去除垃圾污水散发出的异味。

5.根据权利要求1所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法，其特征在于：所述压板内置有压力传感器，所述压力传感器与所述处理单元连接，用于检测所述压板的受力值并将所述受力值发送给所述处理单元。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法的工作方法，其特征在于，包括以下工作步骤：

S101：处理单元向驱动单元输出第一下降信号，所述驱动单元驱动第一升降装置下降，直至分隔板下降至桶体的底部；

S102：处理单元提前通过第一升降装置测试桶体内各区域的垃圾高度，当用户来扔垃圾时，所述处理单元提取出垃圾高度最低的区域，并向所述驱动单元输出第一旋转信号，所述驱动单元驱动所述旋转底座转动，直至垃圾高度最低的区域面向用户；

S103：处理单元向所述驱动单元输出第二旋转信号，所述驱动单元驱动所述旋转支架与所述旋转底座同步转动；

S104：处理单元提取出位于所述垃圾高度最低的区域上方且距离最近的电动滑盖，并向所述驱动单元输出开启信号，所述驱动单元驱动所述电动滑盖打开；

S105：待用户离开后，处理单元提取出与所述垃圾高度最低的区域对应的第二升降装置，并向所述驱动单元输出第二下降信号，所述驱动单元驱动所述第二升降装置下降，压板将所述区域内的垃圾压缩。

7.根据权利要求6所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法的工作方法，其特征在于：S105之前还包括：

摄像机构获取桶体内部的影像并将所述影像发送给所述处理单元；

所述处理单元提取出桶体内最近放入垃圾的区域内部的部分影像；

所述处理单元根据所述部分影像识别所述区域内的垃圾成分，并判断其内是否存在不可压缩垃圾；

若是，所述处理单元确定所述垃圾的位置以及专门放置所述垃圾的其他桶体，并编辑机械臂以及机械爪的工作进程；

所述处理单元向所述驱动单元输出转移信号，所述驱动单元驱动所述机械臂以及机械爪将所述垃圾转移至专门的桶体内。

8.根据权利要求6所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法的工作方法，其特征在于：S105还包括：

压力传感器检测压板的受力值并将所述受力值发送给所述处理单元；

所述处理单元判断所述受力值是否大于或等于预设压力值；

若是，所述处理单元向所述驱动单元输出第二上升信号，所述驱动单元驱动所述第二升降装置上升至原位。

9.根据权利要求8所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法的工作方法，其特征在于：还包括：

所述处理单元记录所述第二升降装置下降的高度，并计算被压缩后的垃圾高度，更新垃圾高度与区域的对应关系。

10.根据权利要求6所述的一种密集型智能垃圾收集设备及其工作方法的工作方法，其特征在于：S105还包括：

所述处理单元向所述驱动单元输出关闭信号，所述驱动单元驱动所述电动滑盖关闭。

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