CN113247484A

CN113247484A - 一种可自动筛选垃圾的垃圾桶

Info

Publication number: CN113247484A
Application number: CN202110454612.8A
Authority: CN
Inventors: 姜淑凤; 邬凯; 高福生; 夏鹏超; 柯寅峰; 胡启航; 刘宏发
Original assignee: Qiqihar University
Current assignee: Qiqihar University
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2021-08-13

Abstract

一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，涉及一种垃圾桶。支撑筒内设有驱动电机以及单片机，单片机与驱动电机数据传输连接；驱动电机的输出轴与竖直设置的转轴同轴连接，转轴的外侧套装有飞轮，并转轴的上端设有识别器，飞轮的外壁设有多个支撑杆，每个支撑杆分别与对应的接物桶连接，动作执行机构的外侧套设有存储仓，存储仓与接物桶连接，并上端设有垃圾投入口。本发明节省占用空间，增加承载容量；提高了家庭生活垃圾分类效率和准确度，节约社会资源，操作灵活，密封性好，使用方便，实用性强；具有所装垃圾容量检测、投垃圾人员自动感知、垃圾桶盖自动开启和关闭、垃圾分类提醒以及容量不足时的报警功能，应用性强。

Description

一种可自动筛选垃圾的垃圾桶

技术领域

本发明涉及一种垃圾桶，尤其是一种可自动筛选垃圾的垃圾桶。

背景技术

垃圾分类有利于保护环境。然而，人为处理垃圾分类较为复杂，意识和习惯未形成，“垃圾分类难”深深困扰着大众。

目前，传统垃圾桶仅为一种简单的垃圾装载设备，容量小，不能保证垃圾分类效率和准确度，还与城市乡村小区周围环境严重不相符，影响城市发展面貌。同时，环卫工作人员无法预知垃圾是否装满，给工作人员增加劳动负担。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种可自动筛选垃圾的垃圾桶。

实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，包括至少一组自动筛选桶机构，所述自动筛选桶机构包括垃圾投入口、存储仓以及动作执行机构；所述动作执行机构包括支撑筒、转轴、飞轮、识别器、驱动电机、单片机、多个接物桶以及多个支撑杆；所述支撑筒内设有驱动电机以及单片机，所述单片机与驱动电机数据传输连接；所述驱动电机的输出轴与竖直设置的转轴同轴连接，所述转轴的外侧套装有飞轮，并转轴的上端设有识别器，所述飞轮的外壁设有多个支撑杆，每个所述支撑杆分别与对应的接物桶连接，所述动作执行机构的外侧套设有存储仓，所述存储仓与接物桶连接，并上端设有垃圾投入口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明具有至少一组自动筛选桶机构，节省占用空间，增加承载容量；

2、本发明存储仓外壁装有LED灯板，寿命长，节省能源，可代替户外路灯进行照明，同时可跟随我国重大节日进行灯光变色，使用效果好；

3、本发明垃圾投入口上有光伏发电板，利用太阳能将转换电力储存在蓄电池内，对整个机构运行、灯光照明提供辅助电力；

4、本发明提高了家庭生活垃圾分类效率和准确度，节约社会资源，操作灵活，密封性好，使用方便，实用性强；

5、本发明具有所装垃圾容量检测、投垃圾人员自动感知、垃圾桶盖自动开启和关闭、垃圾分类提醒以及容量不足时的报警功能，应用性强。

附图说明

图1是本发明的电路示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2的仰视图；

图4是图2的侧视图；

图5是垃圾投入口的结构示意图；

图6是存储仓的结构示意图；

图7是接物桶的结构示意图；

图8是动作执行机构与垃圾投入口的连接关系拆分图；

图9是动作执行机构的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，包括至少一组自动筛选桶机构，当自动筛选桶机构的数量大于一组时，每相邻两个自动筛选桶机构之间分别通过对应的连接杆8互成角度(例如30°、45°、60°等)固定连接；所述自动筛选桶机构包括垃圾投入口2、存储仓3以及动作执行机构；所述动作执行机构包括支撑筒4、转轴9、飞轮21、识别器22、驱动电机23、单片机25、多个接物桶18以及多个支撑杆20；所述支撑筒4内设有竖直设置的驱动电机23以及单片机25，所述单片机25与驱动电机23数据传输连接；所述驱动电机23位于支撑筒4的中部，单片机25位于驱动电机23的边侧，印刷电路板(PCB)26用于安装整个机构运行所需的单片机25以及各种电子元器件，如可编程芯片、蜂鸣器、无线信号接收模块和时间继电器等；单片机25为STM32单片机，当自动筛选桶机构的数量大于一组时，多个支撑筒4均设置在底座5上；驱动电机23上端的输出轴通过联轴器与竖直设置的转轴9同轴固定连接，用于提供整个机构的运行驱动力；所述转轴9的外侧固定套装有飞轮21，并转轴9的上端中部设有识别器22，所述飞轮21的外壁沿其周向均布垂直固定设有多个支撑杆20，每个所述支撑杆20分别与对应的接物桶18连接，用于实现识别器22和接物桶18的顺、逆时针转动；优选的，接物桶18的数量为四个，每个接物桶18均为夹角为90°的扇形桶，接物桶18通过卡槽17与对应的支撑杆20卡接；所述动作执行机构的外侧套设有存储仓3，所述存储仓3通过接物桶卡槽19与接物桶18连接，并上端固定设有垃圾投入口2，垃圾投入口2位于接物桶18上端，垃圾投入口2内设有识别器孔14，所述识别器22放置于识别器孔14处。

所述识别器22包括温湿度传感器(TH10S-B)、金属传感器(SN04-N)以及语音模块(LD3320)，用于采集干、湿、纸类和金属垃圾的分类信息。

每个所述接物桶18的底部均设有称重传感器11(HX711)，所述称重传感器11(HX711)用于监测接物桶18内部垃圾的重量信息，称重传感器11与单片机25信号传输连接。

所述存储仓3的外壁设有侧开门6，便于接物桶18的取放；所述侧开门6的外侧设有侧开门开口槽10或者侧开门拉手，便于侧开门6的开启。

所述存储仓3的外壁设有至少一块LED的照明灯16，所述照明灯16与蓄电池24电连接。

所述垃圾投入口2的外壁设有至少一个光伏发电板12，所述光伏发电板12用于给蓄电池24充电，所述蓄电池24主要为备用电池，用于无外接电源时的电量使用需求，给驱动电机23以及照明灯16等供电，以提供整个机构运行的辅助电力。

所述垃圾投入口2的出口端设有扇形向内对折的对开挡板13，对开挡板13用于垃圾进入以及防止内部垃圾异味溢出。

所述垃圾投入口2的进口端设有进口开合挡板1。

所述垃圾投入口2上对称面两侧设有微波传感器(RCWL-0516)7，所述微波传感器7位于垃圾投入口2外表面一侧，用于监测到人员或物体靠近时，控制进口开合挡板1开启或关闭。

所述垃圾投入口2的底部上端设有超声波测距传感器(HC-SR04)15，所述超声波测距传感器15用于采集对应的接物桶18中垃圾的高度。

微波传感器7以及超声波测距传感器15均与单片机25信号传输连接。

本发明的目的是针对目前现状的缺陷，提供一种智能化程度高、更安全可靠的自动筛选垃圾桶。具有用于对垃圾桶监测人员靠近、语音识别、垃圾材质、重量和高度的实时数据进行采集的传感器及用于控制电机转动的控制模块。

自动筛选是指由传感器检测待分类垃圾的特征，可编程芯片按一定标准或规定，将其与各种类别中对象具有的共同特征进行分析比较后，输出动作将待分类垃圾归入预设对应特征的垃圾桶内。

本发明是一种日常生活用品，同时也是在机械结构设计与人工智能应用领域的创新结合。

本发明通过垃圾桶机械结构设计以及电路设计、多传感器合作信息采集并分类处理。使垃圾桶具有所装垃圾容量检测、投垃圾人员靠近自动感知、垃圾桶盖自动开启和关闭、容量不足时报警功能。

本发明通过结构重新设计，提高实用性、耐用性指标。通过可编程芯片和传感器的应用，实现自动化操作精度，提高工作效率。可以降低能耗、节省原材料、劳动时间，操作简单方便。

本发明的工作原理和工作过程如下：

本发明主要由单片机(STM32)25最小控制电路、垃圾识别电路、动作执行电路、垃圾存储单元以及电源电路组成。整个系统运行主要以单片机为主要处理器。垃圾通过传感器识别并将数据传递给单片机，通过单片机控制驱动电机，转轴的旋转，完成整个垃圾分类系统。

通过垃圾投入口2上的微波传感器7监测是否有人或物接近自动筛选桶机构，当有人或物接近时，进口开合挡板1横向自动打开(此处为现有技术，故不再赘述)，扔进去的垃圾落在对开挡板13上，集成式的识别器22由驱动电机23控制旋转，并监测垃圾的种类，与之连接的可编程芯片按一定标准或规定，将其与各种类垃圾具有的共同特征进行分析比较后，输出电信号控制内对折的对开挡板13打开，让垃圾落入指定的接物桶18内并对开挡板13自动关闭超声波测距传感器15以及称重传感器11监测垃圾的高度和重量，确认接物桶18装满后，支撑筒4底部蜂鸣器发出警报声音，及时提醒附近工作人员，工作人员利用手中遥控器，控制接物桶18旋转到存储仓3侧开门位置，及时回收垃圾。从而实现垃圾的分类回收以及分类处理，使用方便。

外部多桶式设计以及内置多个扇形的接物桶18，节约了空间，提高了垃圾投递的准确度，降低了分拣的劳动强度。

垃圾投入口2外表面贴合光伏发电板12，为整个机构的运行提供辅助电力，减少了能源消耗，能够有效降低垃圾对环境的污染，具有较好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：包括至少一组自动筛选桶机构，所述自动筛选桶机构包括垃圾投入口(2)、存储仓(3)以及动作执行机构；所述动作执行机构包括支撑筒(4)、转轴(9)、飞轮(21)、识别器(22)、驱动电机(23)、单片机(25)、多个接物桶(18)以及多个支撑杆(20)；所述支撑筒(4)内设有驱动电机(23)以及单片机(25)，所述单片机(25)与驱动电机(23)数据传输连接；所述驱动电机(23)的输出轴与竖直设置的转轴(9)同轴连接，所述转轴(9)的外侧套装有飞轮(21)，并转轴(9)的上端设有识别器(22)，所述飞轮(21)的外壁设有多个支撑杆(20)，每个所述支撑杆(20)分别与对应的接物桶(18)连接，所述动作执行机构的外侧套设有存储仓(3)，所述存储仓(3)与接物桶(18)连接，并上端设有垃圾投入口(2)。

2.根据权利要求1所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：所述识别器(22)包括温湿度传感器、金属传感器以及语音模块。

3.根据权利要求2所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：每个所述接物桶(18)的底部均设有称重传感器(11)，所述称重传感器(11)与单片机(25)信号传输连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：所述存储仓(3)的外壁设有侧开门(6)。

5.根据权利要求4所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：所述存储仓(3)的外壁设有至少一块照明灯(16)。

6.根据权利要求1或5所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：所述垃圾投入口(2)的外壁设有至少一个光伏发电板(12)，所述光伏发电板(12)用于给蓄电池(24)充电。

7.根据权利要求6所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：所述垃圾投入口(2)的出口端设有对开挡板(13)。

8.根据权利要求7所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：所述垃圾投入口(2)的进口端设有进口开合挡板(1)。

9.根据权利要求8所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：所述垃圾投入口(2)上设有微波传感器(7)，所述微波传感器(7)与单片机(25)信号传输连接。

10.根据权利要求9所述的一种可自动筛选垃圾的垃圾桶，其特征在于：所述垃圾投入口(2)的底部设有超声波测距传感器(15)，所述超声波测距传感器(15)与单片机(25)信号传输连接。