CN113044441A - 分类垃圾强制正确投放装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了分类垃圾强制正确投放装置及使用方法，所述装置支架固定在安装基础上，所述装置支架的顶部支撑安装有电控箱和穿绕钢丝绳的定滑轮；所述电控箱内部安装有电控器件和机械机构，并用于识别出正确颜色及形态的垃圾袋，再自动打开垃圾桶盖板，用户走开后自动合上盖板；所述钢丝绳一端与电控箱的卷线器相连，另一端绕过定滑轮之后与垃圾桶盖板上的把手相连，并用于拉动把手以打开垃圾桶盖板。它具有自动识别垃圾袋的功能，仅当投放的垃圾袋颜色和形态正确时，相应垃圾桶的盖板会打开，才允许使用垃圾箱，由此达到分类垃圾强制正确投放的效果。

Description

分类垃圾强制正确投放装置及使用方法

技术领域

本发明涉及分类垃圾强制正确投放装置及使用方法，属于储能技术领域。

背景技术

随着人们对环保的重视以及国家环保相关政策的推行，垃圾分类已成为一项公民基本任务，当前垃圾分类试点小区都布置了有颜色及标示的垃圾桶，也给居民免费发放或置换了特定颜色的可降解垃圾袋，但通过调查发现，部分居民没有分类意识，随意投放垃圾，导致小区的环保员或清洁工又要把不正确的垃圾从垃圾桶里检出，否则无法达到垃圾分类的效果，因此急需一种分类垃圾强制正确投放装置，只有小区居民正确投放垃圾袋时，这种装置才允许垃圾桶被使用，由此不仅可降低环保员的劳动强度，也能提高垃圾分类效率，同时强化居民的垃圾分类意识。

发明内容

本发明的目的是提供分类垃圾强制正确投放装置及使用方法，它具有自动识别垃圾袋的功能，仅当投放的垃圾袋颜色和形态正确时，相应垃圾桶的盖板会打开，才允许使用垃圾箱，由此达到分类垃圾强制正确投放的效果。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：分类垃圾强制正确投放装置，它包括电控箱、装置支架、垃圾桶和钢丝绳；所述装置支架固定在安装基础上，所述装置支架的顶部支撑安装有电控箱和穿绕钢丝绳的定滑轮；所述电控箱内部安装有电控器件和机械机构，并用于识别出正确颜色及形态的垃圾袋，再自动打开垃圾桶盖板，用户走开后自动合上盖板；所述钢丝绳一端与电控箱的卷线器相连，另一端绕过定滑轮之后与垃圾桶盖板上的把手相连，并用于拉动把手以打开垃圾桶盖板。

所述电控箱的顶板上表面和右侧板表面分别固定安装有铰链，所述卷线器位于电控箱的左边外侧并安装在蜗轮蜗杆减速电机的输出轴上，用于卷放钢丝绳；所述电控箱内部安装有用于锁紧垃圾桶盖板的锁紧机构；所述蜗轮蜗杆减速电机通过电机支架固定在铜柱上部，所述铜柱支撑在电控箱的内部底板上。

所述电控箱的右侧板通过铰链铰接相连，并能够绕铰链转动打开，以便检修内部器件和机构。

所述锁紧机构包括安装在电控箱左侧板上的直线轴承，所述直线轴承内部通过滑动配合有滑杆，当滑杆伸出时，能够把垃圾桶盖板锁住，只有当摄像头识别出正确投放的垃圾袋时，滑杆才回缩，以使垃圾桶盖板解锁；所述滑杆与用于驱动其伸出和缩回的伸缩动力装置相连。

所述伸缩动力装置固定在电控箱内部的舵机支架，所述舵机支架的顶部固定有舵机，所述舵机的输出轴安装有主动杆，所述主动杆的另一端铰接有从动杆，所述从动杆的另一端与滑杆的外端铰接相连。

所述电控箱的顶部固定安装有行程开关，所述行程开关与垃圾桶的盖板相配合，用于向主控板反馈垃圾箱盖板打开角度到位信息，并控制蜗轮蜗杆减速电机停止转动。

所述电控箱前侧板中央部位安装有摄像头，并用于当有人在场时拍照以识别垃圾袋和判断环境光亮度；所述摄像头的正下方安装红外热释电传感器，用于判别是否有人在场；所述电控箱前侧板周边安装有LED灯带，用于实现当有人在场且环境光亮度不够时的照明；所述电控箱内部底板上安装有蓄电池，为电控系统供电；所述电控箱内部底板上固定有电控盒，所述电控盒内部安装有稳压板，所述稳压板用于给舵机、电机驱动板、主控板提供电压匹配的电源；所述电机驱动板固定在电控盒底板上，用于驱动蜗轮蜗杆减速电机；所述主控板固定于电控盒底板上，它作为智能核心器件，执行控制逻辑程序。

所述装置支架包括支撑架，所述支撑架后侧固定有挡条，所述挡条用于对垃圾桶的轮子进行阻挡限位，已确定垃圾桶在推入方向上是否到位；所述支撑架的侧面底部固定安装有定位板，并作为垃圾桶推入本装置时，垃圾桶相对于本装置的横向位置是否正确的定位参考；所述支撑架的顶部固定有立杆，所述立杆的顶部固定有定滑轮，所述钢丝绳绕过定滑轮。

所述支撑架采用铝型材搭建而成，通过角铁相互连接，并通过膨胀螺栓将其固定于地面。

分类垃圾强制正确投放装置的使用方法，包括以下步骤：

Step1：环保员依据挡条和定位板分别构成的垃圾桶纵向和横向定位基准，将垃圾箱推放到相对于装置的正确位置，并利用锁扣连接钢丝绳与垃圾桶的盖板；

Step2：环保员开启装置电源，将装置初始化，滑杆沿着直线轴承伸出，把垃圾桶盖板锁住；

Step3：用户来到垃圾桶旁，红外热释电传感器检测到有人在场，此时主控板会根据摄像头反馈的环境光亮度，决定LED灯带是否点亮；用户将正确分类的垃圾袋提放于摄像头前方，摄像头拍照，主控板通过训练好的垃圾袋分类模型对拍照的图片识别，若识别成功，主控板将控制蜗轮蜗杆减速电机和舵机转动，舵机驱动滑杆的回缩，垃圾桶的盖板解锁，然后，蜗轮蜗杆减速电机驱动卷线器转动，把钢丝绳拉动并打开盖板；

Step4：用户扔完垃圾并离开垃圾桶后，红外热释电传感器检测到没人在场，则主控板将控制蜗轮蜗杆减速电机和舵机逆向转动，使垃圾桶盖板关闭，然后滑杆伸出，给垃圾桶盖板上锁。

本发明有如下有益效果：

1、本发明提供的分类垃圾强制正确投放装置，它具有挡条和定位板构成了L型定位基准，环保员只需据此将垃圾箱推入限定位置，然后利用锁扣把装置上的钢丝绳与垃圾桶的盖板连接起来，装置即可投入使用，操作简单方便。

2、本发明提供的分类垃圾强制正确投放装置，它含有摄像头，仅当摄像头识别出投放的垃圾袋颜色和形态正确时，相应的垃圾桶盖板会解锁打开，垃圾桶才被允许使用。

3、本发明提供的分类垃圾强制正确投放装置，它含有红外热释电传感器，可检测是否有人在场，主控板依据检测信息，来完成垃圾袋识别，垃圾桶盖板解锁打开以及自动关闭盖板并上锁的动作

4、本发明提供的分类垃圾强制正确投放装置，它含有LED灯带，主控板会根据摄像头反馈的环境光亮度，决定LED灯带是否点亮，由此，即使在夜晚，该装置也能识别垃圾袋。

5、本发明提供的分类垃圾强制正确投放装置，它通过分类垃圾强制正确投放方式，减轻了小区的环保员或清洁工的工作量，提高了垃圾分类效率，同时强化了居民的垃圾分类意识，对加强城乡环境卫生管理工作有着重要意义。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的总体结构图。

图2为本发明的电控箱外部结构图。

图3为本发明的电控箱内部结构图。

图4为本发明的装置支架结构图。

图中：电控箱1、装置支架2、垃圾桶3和钢丝绳4；

铰链101、摄像头102、LED灯带103、红外热释电传感器104、卷线器105、滑杆106、直线轴承107、行程开关108、蜗轮蜗杆减速电机109、电机支架110、铜柱111、从动杆112、主动杆113、舵机114、舵机支架115、蓄电池116、稳压板117、电机驱动板118、主控板119、电控盒120；

支撑架201、膨胀螺栓202、挡条203、定位板204、角铁205、立杆206、定滑轮207。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-4，分类垃圾强制正确投放装置，它包括电控箱1、装置支架2、垃圾桶3和钢丝绳4；所述装置支架2固定在安装基础上，所述装置支架2的顶部支撑安装有电控箱1和穿绕钢丝绳4的定滑轮；所述电控箱1内部安装有电控器件和机械机构，并用于识别出正确颜色及形态的垃圾袋，再自动打开垃圾桶3盖板，用户走开后自动合上盖板；所述钢丝绳4一端与电控箱1的卷线器105相连，另一端绕过定滑轮之后与垃圾桶3盖板上的把手相连，并用于拉动把手以打开垃圾桶3盖板。通过采用上述结构的装置，能够用于垃圾的自动分类，它具有自动识别垃圾袋的功能，仅当投放的垃圾袋颜色和形态正确时，相应垃圾桶的盖板会打开，才允许使用垃圾箱，由此达到分类垃圾强制正确投放的效果。

进一步的，所述电控箱1的顶板上表面和右侧板表面分别固定安装有铰链101，所述卷线器105位于电控箱1的左边外侧并安装在蜗轮蜗杆减速电机109的输出轴上，用于卷放钢丝绳4；所述电控箱1内部安装有用于锁紧垃圾桶3盖板的锁紧机构；所述蜗轮蜗杆减速电机109通过电机支架110固定在铜柱111上部，所述铜柱111支撑在电控箱1的内部底板上。工作过程中，通过锁紧机构能够用于锁紧垃圾桶3的盖板，通过卷线器105能够用于对钢丝绳4进行卷绕。

进一步的，所述电控箱1的右侧板通过铰链101铰接相连，并能够绕铰链101转动打开，以便检修内部器件和机构。

进一步的，所述锁紧机构包括安装在电控箱1左侧板上的直线轴承107，所述直线轴承107内部通过滑动配合有滑杆106，当滑杆106伸出时，能够把垃圾桶3盖板锁住，只有当摄像头识别出正确投放的垃圾袋时，滑杆106才回缩，以使垃圾桶3盖板解锁；所述滑杆106与用于驱动其伸出和缩回的伸缩动力装置相连。通过上述的锁紧机构能够用于锁紧垃圾桶3的盖板。

进一步的，所述伸缩动力装置固定在电控箱1内部的舵机支架115，所述舵机支架115的顶部固定有舵机114，所述舵机114的输出轴安装有主动杆113，所述主动杆113的另一端铰接有从动杆112，所述从动杆112的另一端与滑杆106的外端铰接相连。通过上述的伸缩动力装置能够用于驱动锁紧机构，工作过程中，通过舵机114驱动主动杆113，通过主动杆113驱动从动杆112，通过从动杆112驱动滑杆106。

进一步的，所述电控箱1的顶部固定安装有行程开关108，所述行程开关108与垃圾桶3的盖板相配合，用于向主控板119反馈垃圾箱盖板打开角度到位信息，并控制蜗轮蜗杆减速电机109停止转动。通过上述的行程开关108，能够用于控制垃圾桶3的盖板的开启程度，并自动控制蜗轮蜗杆减速电机109的启停。

进一步的，所述电控箱1前侧板中央部位安装有摄像头102，并用于当有人在场时拍照以识别垃圾袋和判断环境光亮度；所述摄像头102的正下方安装红外热释电传感器104，用于判别是否有人在场；所述电控箱1前侧板周边安装有LED灯带103，用于实现当有人在场且环境光亮度不够时的照明；所述电控箱1内部底板上安装有蓄电池116，为电控系统供电；所述电控箱1内部底板上固定有电控盒120，所述电控盒120内部安装有稳压板117，所述稳压板117用于给舵机114、电机驱动板118、主控板119提供电压匹配的电源；所述电机驱动板118固定在电控盒120底板上，用于驱动蜗轮蜗杆减速电机109；所述主控板119固定于电控盒120底板上，它作为智能核心器件，执行控制逻辑程序。通过上述的摄像头102能够用于识别垃圾的外形，并识别垃圾类型，通过上述的红外热释电传感器104能够识别人员。

进一步的，所述装置支架2包括支撑架201，所述支撑架201后侧固定有挡条203，所述挡条203用于对垃圾桶3的轮子进行阻挡限位，已确定垃圾桶3在推入方向上是否到位；所述支撑架201的侧面底部固定安装有定位板204，并作为垃圾桶3推入本装置时，垃圾桶3相对于本装置的横向位置是否正确的定位参考；所述支撑架201的顶部固定有立杆206，所述立杆206的顶部固定有定滑轮207，所述钢丝绳4绕过定滑轮207。通过上述的装置支架2能够用于对整个装置进行支撑固定。

进一步的，所述支撑架201采用铝型材搭建而成，通过角铁205相互连接，并通过膨胀螺栓202将其固定于地面。通过上述的结构保证了整个支撑架201的支撑稳定性。

实施例2：

分类垃圾强制正确投放装置的使用方法，包括以下步骤：

Step1：环保员依据挡条203和定位板204分别构成的垃圾桶3纵向和横向定位基准，将垃圾箱3推放到相对于装置的正确位置，并利用锁扣连接钢丝绳4与垃圾桶3的盖板；

Step2：环保员开启装置电源，将装置初始化，滑杆106沿着直线轴承107伸出，把垃圾桶3盖板锁住；

Step3：用户来到垃圾桶3旁，红外热释电传感器104检测到有人在场，此时主控板119会根据摄像头102反馈的环境光亮度，决定LED灯带103是否点亮；用户将正确分类的垃圾袋提放于摄像头102前方，摄像头102拍照，主控板119通过训练好的垃圾袋分类模型对拍照的图片识别，若识别成功，主控板119将控制蜗轮蜗杆减速电机109和舵机114转动，舵机114驱动滑杆106的回缩，垃圾桶3的盖板解锁，然后，蜗轮蜗杆减速电机109驱动卷线器105转动，把钢丝绳4拉动并打开盖板；

Step4：用户扔完垃圾并离开垃圾桶3后，红外热释电传感器104检测到没人在场，则主控板119将控制蜗轮蜗杆减速电机109和舵机114逆向转动，使垃圾桶3盖板关闭，然后滑杆106伸出，给垃圾桶3盖板上锁。

Claims (10)

1.分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：它包括电控箱（1）、装置支架（2）、垃圾桶（3）和钢丝绳（4）；所述装置支架（2）固定在安装基础上，所述装置支架（2）的顶部支撑安装有电控箱（1）和穿绕钢丝绳（4）的定滑轮；所述电控箱（1）内部安装有电控器件和机械机构，并用于识别出正确颜色及形态的垃圾袋，再自动打开垃圾桶（3）盖板，用户走开后自动合上盖板；所述钢丝绳（4）一端与电控箱（1）的卷线器（105）相连，另一端绕过定滑轮之后与垃圾桶（3）盖板上的把手相连，并用于拉动把手以打开垃圾桶（3）盖板。

2.根据权利要求1所述分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：所述电控箱（1）的顶板上表面和右侧板表面分别固定安装有铰链（101），所述卷线器（105）位于电控箱（1）的左边外侧并安装在蜗轮蜗杆减速电机（109）的输出轴上，用于卷放钢丝绳（4）；所述电控箱（1）内部安装有用于锁紧垃圾桶（3）盖板的锁紧机构；所述蜗轮蜗杆减速电机（109）通过电机支架（110）固定在铜柱（111）上部，所述铜柱（111）支撑在电控箱（1）的内部底板上。

3.根据权利要求1所述分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：所述电控箱（1）的右侧板通过铰链（101）铰接相连，并能够绕铰链（101）转动打开，以便检修内部器件和机构。

4.根据权利要求2所述分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：所述锁紧机构包括安装在电控箱（1）左侧板上的直线轴承（107），所述直线轴承（107）内部通过滑动配合有滑杆（106），当滑杆（106）伸出时，能够把垃圾桶（3）盖板锁住，只有当摄像头识别出正确投放的垃圾袋时，滑杆（106）才回缩，以使垃圾桶（3）盖板解锁；所述滑杆（106）与用于驱动其伸出和缩回的伸缩动力装置相连。

5.根据权利要求4所述分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：所述伸缩动力装置固定在电控箱（1）内部的舵机支架（115），所述舵机支架（115）的顶部固定有舵机（114），所述舵机（114）的输出轴安装有主动杆（113），所述主动杆（113）的另一端铰接有从动杆（112），所述从动杆（112）的另一端与滑杆（106）的外端铰接相连。

6.根据权利要求2所述分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：所述电控箱（1）的顶部固定安装有行程开关（108），所述行程开关（108）与垃圾桶（3）的盖板相配合，用于向主控板（119）反馈垃圾箱盖板打开角度到位信息，并控制蜗轮蜗杆减速电机（109）停止转动。

7.根据权利要求2所述分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：所述电控箱（1）前侧板中央部位安装有摄像头（102），并用于当有人在场时拍照以识别垃圾袋和判断环境光亮度；所述摄像头（102）的正下方安装红外热释电传感器（104），用于判别是否有人在场；所述电控箱（1）前侧板周边安装有LED灯带（103），用于实现当有人在场且环境光亮度不够时的照明；所述电控箱（1）内部底板上安装有蓄电池（116），为电控系统供电；所述电控箱（1）内部底板上固定有电控盒（120），所述电控盒（120）内部安装有稳压板（117），所述稳压板（117）用于给舵机（114）、电机驱动板（118）、主控板（119）提供电压匹配的电源；所述电机驱动板（118）固定在电控盒（120）底板上，用于驱动蜗轮蜗杆减速电机（109）；所述主控板（119）固定于电控盒（120）底板上，它作为智能核心器件，执行控制逻辑程序。

8.根据权利要求1所述分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：所述装置支架（2）包括支撑架（201），所述支撑架（201）后侧固定有挡条（203），所述挡条（203）用于对垃圾桶（3）的轮子进行阻挡限位，已确定垃圾桶（3）在推入方向上是否到位；所述支撑架（201）的侧面底部固定安装有定位板（204），并作为垃圾桶（3）推入本装置时，垃圾桶（3）相对于本装置的横向位置是否正确的定位参考；所述支撑架（201）的顶部固定有立杆（206），所述立杆（206）的顶部固定有定滑轮（207），所述钢丝绳（4）绕过定滑轮（207）。

9.根据权利要求1所述分类垃圾强制正确投放装置，其特征在于：所述支撑架（201）采用铝型材搭建而成，通过角铁（205）相互连接，并通过膨胀螺栓（202）将其固定于地面。

10.权利要求1-9任意一项所述分类垃圾强制正确投放装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：环保员依据挡条（203）和定位板（204）分别构成的垃圾桶（3）纵向和横向定位基准，将垃圾箱（3）推放到相对于装置的正确位置，并利用锁扣连接钢丝绳（4）与垃圾桶（3）的盖板；

Step2：环保员开启装置电源，将装置初始化，滑杆（106）沿着直线轴承（107）伸出，把垃圾桶（3）盖板锁住；

Step3：用户来到垃圾桶（3）旁，红外热释电传感器（104）检测到有人在场，此时主控板（119）会根据摄像头（102）反馈的环境光亮度，决定LED灯带（103）是否点亮；用户将正确分类的垃圾袋提放于摄像头（102）前方，摄像头（102）拍照，主控板（119）通过训练好的垃圾袋分类模型对拍照的图片识别，若识别成功，主控板（119）将控制蜗轮蜗杆减速电机（109）和舵机（114）转动，舵机（114）驱动滑杆（106）的回缩，垃圾桶（3）的盖板解锁，然后，蜗轮蜗杆减速电机（109）驱动卷线器（105）转动，把钢丝绳（4）拉动并打开盖板；

Step4：用户扔完垃圾并离开垃圾桶（3）后，红外热释电传感器（104）检测到没人在场，则主控板（119）将控制蜗轮蜗杆减速电机（109）和舵机（114）逆向转动，使垃圾桶（3）盖板关闭，然后滑杆（106）伸出，给垃圾桶（3）盖板上锁。

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