CN113353506A - 一种智能分拣垃圾桶及其分拣方法 - Google Patents

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陈锐
张颖
王焕钦
陆寅
于晓娟
张帆
龙飞
何平
丁琨
刘家保
陈杰
凌晶晶
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Abstract

本发明公开了一种智能分拣垃圾桶，包括筒体和桶盖，还包括智能分拣系统，所述筒体内部设置有锥形台状旋转台，所述旋转台外围设置有若干个通过绳索驱动机构控制的自动门，所述自动门下方均设置有分拣桶，所述桶盖内侧面中央设置有摄像头，所述旋转台通过旋转电机控制旋转，所述自动门通过开合电机控制开合，所述旋转电机、开合电机、摄像头均连接在智能分拣系统上。本发明还公开了一种智能分拣垃圾桶的分拣方法。本发明智能分拣垃圾桶及其分拣方法，简单实用，能够有效解决干垃圾的再分类和再分拣的问题，结构紧凑，体积小，成本低，稳定性高，分拣效果好。

Description

一种智能分拣垃圾桶及其分拣方法
技术领域
本发明涉及垃圾桶技术领域，具体为一种智能分拣垃圾桶及其分拣方法。
背景技术
中国是人口大国，每日产生的垃圾也不计其数，垃圾的处理也就自然而然成为一个非常严重的问题，垃圾桶在垃圾回收和处理过程中的作用也就十分重要。在国家政策的指引和支持下，垃圾分类的试点工作早已在北京、上海、广州、杭州武汉等多个城市开展，积累了一定经验，也暴露出了在垃圾分类中的问题。例如，全国垃圾分类目前没有统一分类标准，垃圾人工分类工作量大、费时费力等。
互联网技术的进步也给垃圾分类带来了新的模式，智能垃圾桶，智能分类垃圾回收箱层出不穷，新产品的出现解决了一定的垃圾处理的问题的同时，也带来了一些新的问题。常见的智能分类垃圾回收箱的占地面积较大，前期建造工程量大，以及使用维护的问题也人们带来了一定的困扰。目前，智能分类回收箱或者传统分类垃圾桶主要在社区、学校等人口流动较小的区域有不错的效果。但是对于商业区、景区、路边等人口流动较大的区域，干垃圾较多，而且垃圾类型较为单一，若使用传统的智能垃圾分类回收箱，需要消耗大量的资源，在城市基础设施的规划上是需要大量的人力，资金的投入。如果利用监控来监控人们是否正确分类垃圾，由于人口的流动，则面临巨大的身份信息的收集处理，例如外地出差，旅游等短期来到新的城市的人群，则需要面临信息登记，以及了解不同城市的垃圾分类标准等问题。
因此研发一种针对商业区、景区、路边等区域的干垃圾的智能分拣垃圾桶，并具有体积小、成本低的特点，是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的在于：提供智能分拣垃圾桶及其分拣方法，以解决以上缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种智能分拣垃圾桶，包括筒体和桶盖，还包括智能分拣系统，所述筒体内部设置有锥形台状旋转台，所述旋转台外围设置有若干个自动门，所述自动门下方均设置有分拣桶，所述桶盖内侧面中央设置有摄像头和LED光源，所述旋转台通过旋转电机控制旋转，所述自动门通过开合电机控制开合，所述旋转电机、开合电机、摄像头均连接在智能分拣系统上。
优选地，所述筒体内底部设置有交叉分隔板，所述交叉分隔板由居中的旋转电机安装管和若干个居于外侧的成放射状对称排列的隔板组成，所述旋转电机安装管中心处设置有旋转电机安装孔，所述旋转台安装在交叉分隔板上，所述旋转电机安装在旋转电机安装孔内；所述分拣桶和自动门均设置有若干个，所述交叉分隔板上的隔板将筒体内底部外侧空间分隔成若干个分拣空间，若干个所述分拣桶分别安装在若干个分拣空间内，若干个所述自动门均倾斜设置且分别设置在若干个分拣桶的正上方。
优选地，所述交叉分隔板为十字形隔板，所述分拣桶和自动门均设置有四个，所述十字形隔板将筒体内底部分隔成四个分拣空间，四个所述分拣桶分别安装在四个分拣空间内，四个所述自动门均倾斜设置且分别设置在四个分拣桶的正上方。
优选地，所述自动门均安装在开合基台内，所述开合基台的下侧安装在旋转台的底部边沿外，所述开合基台的上侧安装在筒体内壁上。
优选地，所述自动门包括扭转门、连接轴、扭转弹簧、拉伸耳板，所述扭转门一侧边通过连接轴和扭转弹簧安装在开合基台内，所述拉伸耳板安装在扭转门背面，所述开合电机上安装有绕线装置，所述绕线装置上缠绕有开启拉伸绳索，所述开启拉伸绳索的前端固定在拉伸耳板上。
优选地，所述开合电机上安装有减速组件，所述绕线装置安装在减速组件上，所述减速组件包括减速器、主动齿轮组、被动齿轮组，所述主动齿轮组通过减速器安装在开合电机输出轴上，所述被动齿轮组设置有两个并均与主动齿轮组相干涉，所述自动门采用对开门设置，所述扭转门、连接轴、扭转弹簧、拉伸耳板、绕线装置、开启拉伸绳索均对应设置有两个，两个所述绕线装置分别安装在两个被动齿轮组上，所述开合电机、减速器、绕线装置通过固定支架安装在筒体内壁上，所述筒体内壁上还设置有两个转向滚轮装置，两个所述开启拉伸绳索中段分别安装在两个转向滚轮装置上并通过转向滚轮装置改变方向。
优选地，相邻的两个所述开合基台之间设置有封闭挡板，所述封闭挡板左右两侧边分别与开合基台连接，所述封闭挡板的上侧边固定在筒体内壁上，其下侧边安装在旋转台的底部边沿外。
优选地，所述分拣桶正对的筒体外壁上设置有分拣桶侧开门，所述分拣桶侧开门采用电磁控制。
优选地，所述开合电机为正反转电机，所述旋转台的外表面上设置有若干凹凸相间的干涉纹路，所述旋转台下设置有振动机构，所述振动机构通过振动电机控制振动，所述振动电机连接在智能分拣系统上。
一种智能分拣垃圾桶的分拣方法，包括以下步骤：
S1、将智能分拣垃圾桶连通连通外部电源，或连接利用智能分拣垃圾桶本身自带的储电池进行供电，开机启动运行；
S2、利用外接设备对智能分拣垃圾桶的智能分拣系统进行设置，预设好干垃圾的分拣类型和分拣标准；
S3、当用户准备投递垃圾时，智能分拣系统通过内部设置的智能感应组件和筒体上另设置的360度摄像头，在用户接近时即通过语音提示用户的垃圾是否是干垃圾，垃圾尺寸是否超标，是否是混合不可分垃圾，若是湿垃圾或尺寸超标垃圾，请勿投放；若是混合不可分垃圾，需分开投放；同时通过设置的360度摄像头采集图像，并进行图像信息处理，若用户垃圾不符合要求，桶盖锁死不开启；若用户的垃圾符合要求，用户可开启桶盖，将垃圾扔进筒体的旋转台上，盖上桶盖，或者打开筒体上另外设置的投递口，将垃圾投入；桶盖内侧面中央的摄像头对旋转台上的垃圾进行扫描并采集图像信息，智能分拣系统通过大数据运用和三维图像处理技术对摄像头采集的图像信息进行处理，再次判定垃圾是否超标，若是超标垃圾，则提示用户取出垃圾；若是用户的垃圾符合标准，智能分拣系统再根据预先设定的干垃圾分拣类型和分拣标准，控制旋转台5进行旋转，并将旋转台5上的干垃圾运转到预设好的对应的自动门6处；
S4、智能分拣系统控制开合电机启动，利用绕线装置旋转并将开启拉伸绳索绕转，从而将扭转门拉开，使旋转台上的干垃圾从扭转门掉入下方的分拣桶内；然后智能分拣系统控制开合电机反转，松开开启拉伸绳索，扭转门在扭转弹簧的作用下自动闭合；若旋转台上的干垃圾属于多种分拣类型，且在旋转台旋转过程中不易分开，智能分拣系统控制振动电机启动，并通过振动机构对旋转台进行振动使多种干垃圾分开，再在智能分拣系统控制下进行分拣投入各自的分拣桶内；
S5、当分拣桶内干垃圾装满时，智能分拣系统监控并通知后勤保洁人员处理，从而完成智能分拣垃圾桶的分拣整个过程。
本发明的有益效果在于：
本发明智能分拣垃圾桶及其分拣方法，简单实用，通过绳索驱动机构实现对自动门的开启与闭合，通过智能分拣系统进行监测，并对干垃圾进行分类分拣，能够有效解决干垃圾的再分类和再分拣的问题，结构紧凑，体积小，成本低，稳定性高，分拣效果好，相比现有智能分类垃圾桶能耗更少，更加节能环保。
附图说明
图1：本发明结构示意图；
图2：本发明自动门控制结构示意图；
图3：本发明减速组件结构示意图。
具体实施方式
结合附图1-3，对本发明的具体实施方式作如下说明：
如图1、2、3所示，一种智能分拣垃圾桶，包括筒体1和桶盖2，还包括智能分拣系统，筒体1内部设置有锥形台状旋转台5，旋转台5外围设置有若干个自动门6，自动门6下方均设置有分拣桶4，桶盖2内侧面中央设置有摄像头21和LED光源，旋转台5通过旋转电机控制旋转，自动门6通过开合电机80控制开合，旋转电机、开合电机80、摄像头21均连接在智能分拣系统上。
筒体1内底部设置有交叉分隔板3，交叉分隔板3由居中的旋转电机安装管和若干个居于外侧的成放射状对称排列的隔板组成，旋转电机安装管中心处设置有旋转电机安装孔，旋转台5安装在交叉分隔板3上，旋转电机安装在旋转电机安装孔内，分拣桶4正对的筒体1外壁上设置有分拣桶侧开门11，所述分拣桶侧开门11采用电磁控制。分拣桶4和自动门6均设置有若干个，交叉分隔板3上的隔板将筒体1内底部外侧空间分隔成若干个分拣空间，若干个分拣桶4分别安装在若干个分拣空间内，若干个自动门6均倾斜设置且分别设置在若干个分拣桶4的正上方。其中，优选方式为：交叉分隔板3为十字形隔板，分拣桶4和自动门6均设置有四个，十字形隔板将筒体1内底部分隔成四个分拣空间，四个分拣桶4分别安装在四个分拣空间内，四个自动门6均倾斜设置且分别设置在四个分拣桶4的正上方。
旋转台5的外表面上设置有若干凹凸相间的干涉纹路，旋转台5下设置有振动机构，振动机构通过振动电机控制振动，振动电机连接在智能分拣系统上。
自动门6均安装在开合基台12内，开合基台12的下侧安装在旋转台5的底部边沿外，开合基台12的上侧安装在筒体1内壁上。相邻的两个开合基台12之间设置有封闭挡板7，封闭挡板7左右两侧边分别与开合基台12连接，封闭挡板7的上侧边固定在筒体1内壁上，其下侧边安装在旋转台5的底部边沿外。
自动门6包括扭转门61、连接轴62、扭转弹簧63、拉伸耳板64，扭转门61一侧边通过连接轴62和扭转弹簧63安装在开合基台12内，拉伸耳板64安装在扭转门61背面，开合电机80上安装有绕线装置65，绕线装置65上缠绕有开启拉伸绳索66，开启拉伸绳索66的前端固定在拉伸耳板64上。
开合电机80为正反转电机，开合电机80上安装有减速组件8，绕线装置65安装在减速组件上，减速组件包括减速器81、主动齿轮组82、被动齿轮组83，主动齿轮组82通过减速器81安装在开合电机80输出轴上，被动齿轮组83设置有两个并均与主动齿轮组82相干涉。
自动门6采用对开门设置，扭转门61、连接轴62、扭转弹簧63、拉伸耳板64、绕线装置65、开启拉伸绳索66均对应设置有两个，两个绕线装置65分别安装在两个被动齿轮组83上，开合电机80、减速器81、绕线装置65通过固定支架84安装在筒体1内壁上。筒体1内壁上还设置有两个转向滚轮装置67，两个开启拉伸绳索66中段分别安装在两个转向滚轮装置67上并通过转向滚轮装置67改变方向。
一种智能分拣垃圾桶的分拣方法，包括以下步骤：
S1、将智能分拣垃圾桶连通连通外部电源，或连接利用智能分拣垃圾桶本身自带的储电池进行供电，开机启动运行；
S2、利用外接设备对智能分拣垃圾桶的智能分拣系统进行设置，预设好干垃圾的分拣类型和分拣标准，包括干垃圾分成几类，分别是什么分类标准等，也可以在智能分拣系统中预先设置好分拣类型和分拣标准的相关参数，后期只需直接进行选择即可；
S3、当用户准备投递垃圾时，智能分拣系统通过内部设置的智能感应组件和筒体1上另设置的360度摄像头，在用户接近时即通过语音提示用户的垃圾是否是干垃圾，垃圾尺寸是否超标，是否是混合不可分垃圾，若是湿垃圾或尺寸超标垃圾，请勿投放；若是混合不可分垃圾，需分开投放；同时通过设置的360度摄像头采集图像，并进行图像信息处理，若用户垃圾不符合要求，桶盖2锁死不开启，防止垃圾分拣困难、或堵塞自动门6；
若用户的垃圾符合要求，用户可开启桶盖2，将垃圾扔进筒体1的旋转台5上，盖上桶盖2，或者打开筒体1上另外设置的投递口，将垃圾投入；桶盖2内侧面中央的摄像头21对旋转台5上的垃圾进行扫描并采集图像信息，智能分拣系统通过大数据运用和三维图像处理技术对摄像头采集的图像信息进行处理，并再次判定垃圾是否超标，若是超标垃圾，则提示用户取出垃圾；
其中，判定是否是湿垃圾，需要通过大数据运用和三维图像处理技术对摄像头21采集的图像信息进行处理，计算垃圾的体积，再利用旋转台5下设置的称量装置，对旋转台5上的垃圾重量进行称量，最后通过重量、体积、以及图像信息，计算判定是否是湿垃圾；对于无法判定是否是湿垃圾、或误投放的小体积湿垃圾，为了节省用户取出垃圾的时间，并基于分拣效率考虑，可以单独投放至一个分拣桶4内；
对于投放超标垃圾且不取出超标垃圾的用户，由360度摄像头采集用户图像信息，再由智能分拣系统进行存储，并对用户信用做不良记录或对用户进行罚款，再通知后勤管理人员来清理；若是用户的垃圾符合标准，智能分拣系统再根据预先设定的干垃圾分拣类型和分拣标准，控制旋转台5进行旋转，并将旋转台5上的干垃圾运转到预设好的对应的自动门6处；
S4、智能分拣系统控制开合电机80启动，利用绕线装置65旋转并将开启拉伸绳索66绕转，从而将扭转门61拉开，使旋转台5上的干垃圾从扭转门61掉入下方的分拣桶4内；然后智能分拣系统控制开合电机80反转，松开开启拉伸绳索66，扭转门61在扭转弹簧63的作用下自动闭合；若旋转台5上的干垃圾属于多种分拣类型，且在旋转台5旋转过程中不易分开，智能分拣系统控制振动电机启动，并通过振动机构对旋转台5进行振动使多种干垃圾分开，再在智能分拣系统控制下进行分拣投入各自的分拣桶4内；
S5、当分拣桶4内干垃圾装满时，智能分拣系统监控并通知后勤管理人员处理，从而完成智能分拣垃圾桶的分拣整个过程；同时在分拣过程中，机器一旦出现故障，桶盖2锁死不再打开，智能分拣系统监控并通知后勤维修人员来此进行维修处理。
本发明智能分拣垃圾桶及其分拣方法中，当分拣桶4内干垃圾装满时，可以通过智能分拣系统控制具体哪一个分拣桶4对应的分拣桶侧开门11的开启，并由后勤保洁人员处理；在后勤保洁人员处理完成前，由智能分拣系统控制桶盖2一直处于关闭状态，不再接收新的垃圾的投递。
本发明智能分拣垃圾桶及其分拣方法，简单实用，通过绳索驱动机构实现对自动门的开启与闭合，通过智能分拣系统进行监测，并对干垃圾进行分类分拣，能够有效解决干垃圾的再分类和再分拣的问题，结构紧凑，体积小，成本低，稳定性高，分拣效果好，相比现有智能分类垃圾桶能耗更少，更加节能环保。
上述结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能分拣垃圾桶，包括筒体(1)和桶盖(2)，其特征在于，还包括智能分拣系统，所述筒体(1)内部设置有锥形台状旋转台(5)，所述旋转台(5)外围设置有若干个自动门(6)，所述自动门(6)下方均设置有分拣桶(4)，所述桶盖(2)内侧面中央设置有摄像头(21)和LED光源，所述旋转台(5)通过旋转电机控制旋转，所述自动门(6)通过开合电机(80)控制开合，所述旋转电机、开合电机(80)、摄像头(21)均连接在智能分拣系统上。
2.根据权利要求1所述一种智能分拣垃圾桶，其特征在于，所述筒体(1)内底部设置有交叉分隔板(3)，所述交叉分隔板(3)由居中的旋转电机安装管和若干个居于外侧的成放射状对称排列的隔板组成，所述旋转电机安装管中心处设置有旋转电机安装孔，所述旋转台(5)安装在交叉分隔板(3)上，所述旋转电机安装在旋转电机安装孔内；所述分拣桶(4)和自动门(6)均设置有若干个，所述交叉分隔板(3)上的隔板将筒体(1)内底部外侧空间分隔成若干个分拣空间，若干个所述分拣桶(4)分别安装在若干个分拣空间内，若干个所述自动门(6)均倾斜设置且分别设置在若干个分拣桶(4)的正上方。
3.根据权利要求2所述一种智能分拣垃圾桶，其特征在于，所述交叉分隔板(3)为十字形隔板，所述分拣桶(4)和自动门(6)均设置有四个，所述十字形隔板将筒体(1)内底部分隔成四个分拣空间，四个所述分拣桶(4)分别安装在四个分拣空间内，四个所述自动门(6)均倾斜设置且分别设置在四个分拣桶(4)的正上方。
4.根据权利要求2所述一种智能分拣垃圾桶，其特征在于，所述自动门(6)均安装在开合基台(12)内，所述开合基台(12)的下侧安装在旋转台(5)的底部边沿外，所述开合基台(12)的上侧安装在筒体(1)内壁上。
5.根据权利要求4所述一种智能分拣垃圾桶，其特征在于，所述自动门(6)包括扭转门(61)、连接轴(62)、扭转弹簧(63)、拉伸耳板(64)，所述扭转门(61)一侧边通过连接轴(62)和扭转弹簧(63)安装在开合基台(12)内，所述拉伸耳板(64)安装在扭转门(61)背面，所述开合电机(80)上安装有绕线装置(65)，所述绕线装置(65)上缠绕有开启拉伸绳索(66)，所述开启拉伸绳索(66)的前端固定在拉伸耳板(64)上。
6.根据权利要求5所述一种智能分拣垃圾桶，其特征在于，所述开合电机(80)上安装有减速组件(8)，所述绕线装置(65)安装在减速组件上，所述减速组件包括减速器(81)、主动齿轮组(82)、被动齿轮组(83)，所述主动齿轮组(82)通过减速器(81)安装在开合电机(80)输出轴上，所述被动齿轮组(83)设置有两个并均与主动齿轮组(82)相干涉，所述自动门(6)采用对开门设置，所述扭转门(61)、连接轴(62)、扭转弹簧(63)、拉伸耳板(64)、绕线装置(65)、开启拉伸绳索(66)均对应设置有两个，两个所述绕线装置(65)分别安装在两个被动齿轮组(83)上，所述开合电机(80)、减速器(81)、绕线装置(65)通过固定支架(84)安装在筒体(1)内壁上，所述筒体(1)内壁上还设置有两个转向滚轮装置(67)，两个所述开启拉伸绳索(66)中段分别安装在两个转向滚轮装置(67)上并通过转向滚轮装置(67)改变方向。
7.根据权利要求4所述一种智能分拣垃圾桶，其特征在于，相邻的两个所述开合基台(12)之间设置有封闭挡板(7)，所述封闭挡板(7)左右两侧边分别与开合基台(12)连接，所述封闭挡板(7)的上侧边固定在筒体(1)内壁上，其下侧边安装在旋转台(5)的底部边沿外。
8.根据权利要求1所述一种智能分拣垃圾桶，其特征在于，所述分拣桶(4)正对的筒体(1)外壁上设置有分拣桶侧开门(11)，所述分拣桶侧开门(11)采用电磁控制。
9.根据权利要求6所述一种智能分拣垃圾桶，其特征在于，所述开合电机(80)为正反转电机，所述旋转台(5)的外表面上设置有若干凹凸相间的干涉纹路，所述旋转台(5)下设置有振动机构，所述振动机构通过振动电机控制振动，所述振动电机连接在智能分拣系统上。
10.如权利要求9所述的一种智能分拣垃圾桶的分拣方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将智能分拣垃圾桶连通连通外部电源，或连接利用智能分拣垃圾桶本身自带的储电池进行供电，开机启动运行；
S2、利用外接设备对智能分拣垃圾桶的智能分拣系统进行设置，预设好干垃圾的分拣类型和分拣标准；
S3、当用户准备投递垃圾时，智能分拣系统通过内部设置的智能感应组件和筒体(1)上另设置的360度摄像头，在用户接近时即通过语音提示用户的垃圾是否是干垃圾，垃圾尺寸是否超标，是否是混合不可分垃圾，若是湿垃圾或尺寸超标垃圾，请勿投放；若是混合不可分垃圾，需分开投放；同时通过设置的360度摄像头采集图像，并进行图像信息处理，若用户垃圾不符合要求，桶盖(2)锁死不开启；若用户的垃圾符合要求，用户可开启桶盖(2)，将垃圾扔进筒体(1)的旋转台(5)上，盖上桶盖(2)，或者打开筒体(1)上另外设置的投递口，将垃圾投入；桶盖(2)内侧面中央的摄像头(21)对旋转台(5)上的垃圾进行扫描并采集图像信息，智能分拣系统通过大数据运用和三维图像处理技术对摄像头采集的图像信息进行处理，再次判定垃圾是否超标，若是超标垃圾，则提示用户取出垃圾；若是用户的垃圾符合标准，智能分拣系统再根据预先设定的干垃圾分拣类型和分拣标准，控制旋转台5进行旋转，并将旋转台5上的干垃圾运转到预设好的对应的自动门6处；
S4、智能分拣系统控制开合电机(80)启动，利用绕线装置(65)旋转并将开启拉伸绳索(66)绕转，从而将扭转门(61)拉开，使旋转台(5)上的干垃圾从扭转门(61)掉入下方的分拣桶(4)内；然后智能分拣系统控制开合电机(80)反转，松开开启拉伸绳索(66)，扭转门(61)在扭转弹簧(63)的作用下自动闭合；若旋转台(5)上的干垃圾属于多种分拣类型，且在旋转台(5)旋转过程中不易分开，智能分拣系统控制振动电机启动，并通过振动机构对旋转台(5)进行振动使多种干垃圾分开，再在智能分拣系统控制下进行分拣投入各自的分拣桶(4)内；
S5、当分拣桶(4)内干垃圾装满时，智能分拣系统监控并通知后勤保洁人员处理，从而完成智能分拣垃圾桶的分拣整个过程。
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