CN113213005A - 一种自动化垃圾分类处理装置 - Google Patents

一种自动化垃圾分类处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113213005A
CN113213005A CN202110452418.6A CN202110452418A CN113213005A CN 113213005 A CN113213005 A CN 113213005A CN 202110452418 A CN202110452418 A CN 202110452418A CN 113213005 A CN113213005 A CN 113213005A
Authority
CN
China
Prior art keywords
garbage
steering engine
raspberry
camera
laser correlation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110452418.6A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡长青
郭家鼎
王嘉泰
张培森
邓逸杰
李琳娜
唐昕彤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Changchun Institute Technology
Original Assignee
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS filed Critical Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority to CN202110452418.6A priority Critical patent/CN113213005A/zh
Publication of CN113213005A publication Critical patent/CN113213005A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F1/00—Refuse receptacles; Accessories therefor
    • B65F1/0033—Refuse receptacles; Accessories therefor specially adapted for segregated refuse collecting, e.g. receptacles with several compartments; Combination of receptacles
    • B65F1/0053—Combination of several receptacles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F1/00—Refuse receptacles; Accessories therefor
    • B65F1/14—Other constructional features; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F1/00—Refuse receptacles; Accessories therefor
    • B65F1/0033—Refuse receptacles; Accessories therefor specially adapted for segregated refuse collecting, e.g. receptacles with several compartments; Combination of receptacles
    • B65F2001/008—Means for automatically selecting the receptacle in which refuse should be placed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65F—GATHERING OR REMOVAL OF DOMESTIC OR LIKE REFUSE
    • B65F2210/00—Equipment of refuse receptacles
    • B65F2210/138—Identification means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/10—Waste collection, transportation, transfer or storage, e.g. segregated refuse collecting, electric or hybrid propulsion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Refuse-Collection Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自动化垃圾分类处理装置，包括树莓派、垃圾桶、支座、转盘舵机、舵机、铲斗、摄像头、激光对射开关和显示屏，摄像头安装在铲斗的顶端拍摄放入到铲斗内的垃圾物体对垃圾进行识别分类，铲斗暂时盛放待识别未分类垃圾，待识别完成后由舵机驱动倾倒垃圾进入垃圾桶，转盘舵机驱动铲斗旋转至相应垃圾桶，转盘舵机输出端与舵机底端固定连接，树莓派内置神经棒，深度学习进行垃圾识别分类，为转盘舵机、舵机、摄像头、激光对射开关和显示屏的中央控制系统，垃圾桶用于放置已分类垃吸，均匀分布安装在支座的外侧，激光对射开关安装在各个垃圾桶内检测垃圾桶内部垃圾量并传输给树莓派。本发明实现智能垃圾分类，具备学习功能，环保可靠。

Description

一种自动化垃圾分类处理装置
技术领域
本发明涉及垃圾分类技术领域，具体来说，涉及一种自动化垃圾分类处理装置。
背景技术
随着社会经济发展水平的日益提高，人民的生活质量也变得越来越好，各类便利产品的普及使得人们的生活物资变得日益丰富，但随之产生的垃圾种类、数量也逐年变多，直接影响了美丽城市的建设进度。随着社会经济的飞速发展和居民物质消费水平的大幅提高，我国居民生活垃圾的生产量也随之迅速增长，环境隐患日益突出，这已经成为新型城镇化发展的制约因素。
垃圾分类作为资源循环利用体系的一部分，对环境的保护可持续发展有着重要的作用。经济的飞速发展使得人们的生活水准有了跨越式的提升，但随之而来的是环境的破环、资源的无节制开采。在城市中，“垃圾围城”问题也刻不容缓的需要改变。尽管国家早已制定垃圾分类处理的相关政策，但对于如何高效开展垃圾分类工作，并未有明确的方向，导致前端投放和后端处理效率低下，分类工作停滞不前。垃圾分类回收信息可视化体系既可以满足受众的心理需求，从而又可以达到满足社会可持续化发展的需要，对保护环境、资源循环利用开发具有极大益处，因此提供一种自动化垃圾分类装置具有重要意义。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化垃圾分类处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动化垃圾分类处理装置，包括树莓派、垃圾桶、支座、转盘舵机、舵机、铲斗、摄像头、激光对射开关和显示屏，其具体介绍如下：
摄像头：安装在铲斗的顶端拍摄放入到铲斗内的垃圾物体对垃圾进行识别分类；
铲斗：暂时盛放待识别未分类垃圾，待识别完成后由舵机驱动倾倒垃圾进入垃圾桶；
舵机：驱动铲斗倾倒垃圾；
转盘舵机：驱动铲斗旋转至相应垃圾桶，转盘舵机输出端与舵机底端固定连接，转盘舵机安装在支座的顶部内；
树莓派：内置神经棒，深度学习进行垃圾识别分类，为转盘舵机、舵机、摄像头、激光对射开关和显示屏的中央控制系统；
垃圾桶：放置已分类垃吸，均匀分布安装在支座的外侧；
激光对射开关：安装在各个垃圾桶内检测垃圾桶内部垃圾量并传输给树莓派；
显示屏：与树莓派的输出端口连接显示垃圾桶内部垃圾信息。
进一步的，所述激光对射开关型号为激光对射光电开关E3F-20C1，且内置满载报警模块，当满载时发出警报。
进一步的，所述神经棒为intel神经棒NCS 2。
进一步的，所述树莓派采用Yolo算法进行目标识别和分类。
进一步的，所述垃圾桶的数量为4个分别用于盛放可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其它垃圾。
进一步的，所述树莓派还包括非目标垃圾报警模块，非目标垃圾报警模块用于在摄像头未识别到目标垃圾时发出报警。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供的一种自动化垃圾分类处理装置可对垃圾进行高效智能分类，具备学习功能，满足社会可持续化发展的需要，对保护环境、资源循环利用开发具有极大益处。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种自动化垃圾分类处理装置的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的一种自动化垃圾分类处理装置的系统框图。
图3是根据本发明实施例的一种自动化垃圾分类处理装置的工作流程示意图。
附图标记：
1、树莓派；2、垃圾桶；3、支座；4、转盘舵机；5、舵机；6、铲斗；7、摄像头；8、激光对射开关；9、显示屏；10、神经棒。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做出进一步的描述：
请参阅图1-3，根据本发明实施例的一种自动化垃圾分类处理装置,包括树莓派1、垃圾桶2、支座3、转盘舵机4、舵机5、铲斗6、摄像头7、激光对射开关8和显示屏9，其具体介绍如下：
摄像头7：安装在铲斗6的顶端拍摄放入到铲斗6内的垃圾物体对垃圾进行识别分类；
铲斗6：暂时盛放待识别未分类垃圾，待识别完成后由舵机5驱动倾倒垃圾进入垃圾桶2；
舵机5：驱动铲斗6倾倒垃圾；
转盘舵机4：驱动铲斗6旋转至相应垃圾桶2，转盘舵机4输出端与舵机5底端固定连接，转盘舵机4安装在支座3的顶部内；
树莓派1：内置神经棒10，深度学习进行垃圾识别分类，为转盘舵机4、舵机5、摄像头7、激光对射开关8和显示屏9的中央控制系统；
垃圾桶2：放置已分类垃吸，均匀分布安装在支座3的外侧；
激光对射开关8：安装在各个垃圾桶2内检测垃圾桶2内部垃圾量并传输给树莓派1；
显示屏9：与树莓派1的输出端口连接显示垃圾桶2内部垃圾信息。
通过本发明的上述方案，所述激光对射开关8型号为激光对射光电开关E3F-20C1，且内置满载报警模块，当满载时发出警报。
通过本发明的上述方案，所述神经棒10为intel神经棒NCS 2。
通过本发明的上述方案，所述树莓派1采用Yolo算法进行目标识别和分类。
我们采用基于神经元计算棒的树莓4B+作为算法运行环境。对四种垃圾图片进行深度学习。同时树莓派作为主控板执行垃圾分拣装置。它本质上是一个只有信用卡大小的基于ARM的微型计算机，以MicroSD卡为内存硬盘，自带Wi-Fi和蓝牙模块，可运行Linux系统与Windows IoT系统。
采用NCS 2加速树莓派的深度学习，NCS 2内置了Intel Movidius Myriad X VPU视觉处理器，集成16个SHAVE计算核心、专用深度神经网络硬件加速器，可以极低的功耗执行高性能视觉和AI推理运算，支持TensorFlow、Caffe开发框架。在树莓派上用Yolo算法进行目标识别和分类，Yolo与其它检测算法做了对比，包括DPM，R-CNN，Fast R-CNN以及Faster R-CNN。其对比结果如表1所示。与实时性检测方法DPM对比，可以看到Yolo算法可以在较高的mAP上达到较快的检测速度，其中Fast Yolo算法比快速DPM还快，而且mAP是远高于DPM。但是相比Faster R-CNN，Yolo的mAP稍低，但是速度更快。所以，Yolo算法在速度与准确度上做了折中。
通过本发明的上述方案，所述垃圾桶2的数量为4个分别用于盛放可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其它垃圾。
通过本发明的上述方案，所述树莓派1还包括非目标垃圾报警模块，非目标垃圾报警模块用于在摄像头未识别到目标垃圾时发出报警。
工作原理:将垃圾投放至铲斗6，摄像头7实时拍摄图像，使用树莓派1深度学习进行目标识别分类，根据分类结果识别为有害垃圾、厨余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾4种垃圾，并把有害垃圾、厨余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾分别分成红、绿、蓝、灰4个垃圾桶，该系统采用ULN2003芯片作为转盘舵机4驱动芯片，通过四线制的脉冲信号以控制转盘舵机4的正反转。下方转盘舵机4带动铲斗6旋转至对应分类垃圾桶，舵机5转动到特定角度驱动铲斗6倾倒垃圾投放至对应分类的垃圾桶。
其中，可回收垃圾主要包括塑料、玻璃、金属等，其中金属类可回收垃圾可直接测量判定，塑料与玻璃可回收垃圾可通过垃圾透明度进行判定；厨余垃圾主要包括剩菜剩饭、菜根菜叶、果皮等，可通过检测垃圾湿度进行判别；有害垃圾主要包括废电池、废日光灯、废水银温度计等，可通过既包含金属成分，又包含其他材料进行判别；其他垃圾，主要有砖瓦陶瓷、渣土等，可通过检测垃圾密度进行判别，下表为垃圾分类准则。
Figure BDA0003039317380000051
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限定本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动化垃圾分类处理装置，其特征在于，包括树莓派(1)、垃圾桶(2)、支座(3)、转盘舵机(4)、舵机(5)、铲斗(6)、摄像头(7)、激光对射开关(8)和显示屏(9)，其具体介绍如下：
摄像头(7)：安装在铲斗(6)的顶端拍摄放入到铲斗(6)内的垃圾物体对垃圾进行识别分类；
铲斗(6)：暂时盛放待识别未分类垃圾，待识别完成后由舵机(5)驱动倾倒垃圾进入垃圾桶(2)；
舵机(5)：驱动铲斗(6)倾倒垃圾；
转盘舵机(4)：驱动铲斗(6)旋转至相应垃圾桶(2)，转盘舵机(4)输出端与舵机(5)底端固定连接，转盘舵机(4)安装在支座(3)的顶部内；
树莓派(1)：内置神经棒(10)，深度学习进行垃圾识别分类，为转盘舵机(4)、舵机(5)、摄像头(7)、激光对射开关(8)和显示屏(9)的中央控制系统；
垃圾桶(2)：放置已分类垃吸，均匀分布安装在支座(3)的外侧；
激光对射开关(8)：安装在各个垃圾桶(2)内检测垃圾桶(2)内部垃圾量并传输给树莓派(1)；
显示屏(9)：与树莓派(1)的输出端口连接显示垃圾桶(2)内部垃圾信息。
2.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾分类处理装置，其特征在于，所述激光对射开关(8)型号为激光对射光电开关E3F-20C1，且内置满载报警模块，当满载时发出警报。
3.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾分类处理装置，其特征在于，所述神经棒(10)为intel神经棒NCS 2。
4.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾分类处理装置，其特征在于，所述树莓派(1)采用Yolo算法进行目标识别和分类。
5.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾分类处理装置，其特征在于，所述垃圾桶(2)的数量为4个分别用于盛放可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其它垃圾。
6.根据权利要求1所述的一种自动化垃圾分类处理装置，其特征在于，所述树莓派(1)还包括非目标垃圾报警模块，非目标垃圾报警模块用于在摄像头未识别到目标垃圾时发出报警。
CN202110452418.6A 2021-04-26 2021-04-26 一种自动化垃圾分类处理装置 Pending CN113213005A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110452418.6A CN113213005A (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种自动化垃圾分类处理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110452418.6A CN113213005A (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种自动化垃圾分类处理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113213005A true CN113213005A (zh) 2021-08-06

Family

ID=77089050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110452418.6A Pending CN113213005A (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种自动化垃圾分类处理装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113213005A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113682680A (zh) * 2021-09-14 2021-11-23 昆明理工大学 一种自动分类垃圾桶结构
CN113928755A (zh) * 2021-11-26 2022-01-14 东北大学秦皇岛分校 一种垃圾智能分类装置及方法
CN114104552A (zh) * 2021-12-21 2022-03-01 北京石油化工学院 一种资源回收优化方法、系统及存储介质
CN114178206A (zh) * 2021-09-15 2022-03-15 沈阳工业大学 一种线束零件自动分类及缺陷检测装置
CN114394350A (zh) * 2022-01-05 2022-04-26 汕头大学 一种智能分类垃圾箱
CN114545813A (zh) * 2022-01-12 2022-05-27 北京交通大学 智能分拣垃圾桶

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110861852A (zh) * 2019-11-28 2020-03-06 石家庄邮电职业技术学院(中国邮政集团公司培训中心) 一种基于视觉识别的自动分类垃圾桶及分类方法
CN111186656A (zh) * 2020-01-10 2020-05-22 上海电力大学 一种目标垃圾分类方法及智能垃圾桶
CN111301886A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 天津工业大学 基于rbf神经网络的垃圾分类回收系统及控制方法
CN112061624A (zh) * 2020-07-13 2020-12-11 浙江科技学院 一种垃圾分类的识别装置及识别方法
CN212830602U (zh) * 2020-05-15 2021-03-30 张荣芬 一种家用自动智能分类垃圾桶
CN112693767A (zh) * 2020-12-14 2021-04-23 秦郡酉 一种垃圾分类机器人

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110861852A (zh) * 2019-11-28 2020-03-06 石家庄邮电职业技术学院(中国邮政集团公司培训中心) 一种基于视觉识别的自动分类垃圾桶及分类方法
CN111186656A (zh) * 2020-01-10 2020-05-22 上海电力大学 一种目标垃圾分类方法及智能垃圾桶
CN111301886A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 天津工业大学 基于rbf神经网络的垃圾分类回收系统及控制方法
CN212830602U (zh) * 2020-05-15 2021-03-30 张荣芬 一种家用自动智能分类垃圾桶
CN112061624A (zh) * 2020-07-13 2020-12-11 浙江科技学院 一种垃圾分类的识别装置及识别方法
CN112693767A (zh) * 2020-12-14 2021-04-23 秦郡酉 一种垃圾分类机器人

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113682680A (zh) * 2021-09-14 2021-11-23 昆明理工大学 一种自动分类垃圾桶结构
CN114178206A (zh) * 2021-09-15 2022-03-15 沈阳工业大学 一种线束零件自动分类及缺陷检测装置
CN113928755A (zh) * 2021-11-26 2022-01-14 东北大学秦皇岛分校 一种垃圾智能分类装置及方法
CN114104552A (zh) * 2021-12-21 2022-03-01 北京石油化工学院 一种资源回收优化方法、系统及存储介质
CN114394350A (zh) * 2022-01-05 2022-04-26 汕头大学 一种智能分类垃圾箱
CN114545813A (zh) * 2022-01-12 2022-05-27 北京交通大学 智能分拣垃圾桶

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113213005A (zh) 一种自动化垃圾分类处理装置
WO2020206862A1 (zh) 一种自动分类系统
CN110861852A (zh) 一种基于视觉识别的自动分类垃圾桶及分类方法
CN110316496A (zh) 一种基于互联网的智能垃圾识别分类装置
CN207618355U (zh) 一种城市中心用智能分类垃圾桶
CN110884791A (zh) 一种基于TensorFlow的视觉垃圾分类系统及分类方法
CN106115106B (zh) 一种智能垃圾分类分选装置
CN103991660B (zh) 智能称重分类垃圾箱
CN109809060A (zh) 一种自动分类垃圾桶及其管理系统
CN206297976U (zh) 智能自动分类垃圾桶
CN110466911A (zh) 自动分类垃圾桶及分类方法
CN110743818A (zh) 基于视觉及深度学习的垃圾分选系统、垃圾分选方法
CN110228673A (zh) 一种智能分类垃圾桶
CN204159562U (zh) 基于单片机多传感器的智能垃圾分类装置
CN212830602U (zh) 一种家用自动智能分类垃圾桶
CN206307559U (zh) 一种智能化发放垃圾袋与分类回收垃圾的系统
CN107399534A (zh) 一种可监控式垃圾分类回收系统
Ma et al. An Intelligent Garbage Classification System Using a Lightweight Network MobileNetV2
CN206701918U (zh) 一种多传感器融合的垃圾分拣装置
CN206437467U (zh) 一种智能垃圾分类收集箱
CN116510901A (zh) 一种生活垃圾智能分选系统
CN208070566U (zh) 一种自动分类垃圾箱
CN215973293U (zh) 一种基于图像识别技术的垃圾分类机器人
CN210504113U (zh) 一种智能垃圾分类箱
CN212654886U (zh) 一种基于树莓派控制的垃圾自动分类桶

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination