CN113619962A - 一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构，属于环卫装备智能控制机构设计领域。推铲在推铲油缸驱动下实现推出排料与回退复位动作，并在推铲接近开关作用下检测回退极限位；后门总成由后门油缸驱动开启和闭合，后门总成除包含后门外，集成了用于破料的螺旋机及驱动器旋转的液压马达、用以排料的闸板以及驱动器开闭的闸板油缸，以及与锁紧销嵌套锁紧的锁紧板；锁紧销由锁紧油缸驱动，由锁紧接近开关检测信号判断是否完成与锁紧板的嵌套；该机构控制方式为，由语音识别模块接收语音指令，经数据转换模块处理后发送至嵌入式控制器，在嵌入式控制器处理送入的指令数据后，在控制器内部执行烧录好的控制程序，从而使机构按照语音指令信息完成自动后门排料、自动闸板排料以及闸板排料的复位。机构控制所涉及的语音控制指令为开发者自编，从预建立的指令库中提取与识别，下达语音指令后，经过数据转换模块发送至嵌入式控制器的数据协议也是为开发者自编，因此即使原始控制系统没有语音识别控制功能，也可以根据原始程序自编配套数据协议扩展该功能，可移植性强。

Description

一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构

技术领域

本发明涉及环卫装备智能控制机构设计领域，具体涉及了一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构。

背景技术

近几年来，随着人们消费理念的进步，餐饮行业有了迅猛发展的趋势，它给实体经济发展带来效益的同时，也引发了很多社会问题，比如大量的餐厨垃圾集中处理问题，由于餐厨垃圾具有流动性大、成分复杂、气味大等特点，餐饮从业人员往往不变自行处理，则就依赖一种餐厨垃圾车对管辖区域内的餐饮点当日积累的厨余垃圾进行收运并送至集中处理点处理，但是传统的餐厨车装料依靠操作人员通过旋钮开关或者多路阀在箱体旁边进行操作，这种操作方式容易导致大量餐厨垃圾排出时飞溅到操作人员的身体上，还会因排料结束后因没有主动复位推铲对下一次上料带来流程上的麻烦。

发明内容

综上所述，本发明提供一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构有效解决了人工手动操作的一系列问题，为餐厨车排料作业的智能控制提供了新思路。

本发明的具体实现方式如下：一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构其特征在于：包括推铲以及驱动推铲前进、后退运动的推铲油缸，推铲后退运动方向的最前端安装电感式接近开关，在推迟复位回退时到达该接近开关检测位则表示回退到位；后门总成由后门油缸驱动，该总成集成了螺旋机、液压马达、闸板、闸板油缸，液压马达驱动螺旋机旋转破料，闸板油缸驱动闸板开合排出干料；锁紧装置由锁紧销、锁紧油缸以及锁紧接近开关构成，由锁紧油缸驱动锁紧销上下运动，并通过锁紧接近开关检测锁紧销位置；语音识别模块设置在箱体外部，便于清晰接收语音指令信息，嵌入式控制器和数据转换模块设置在驾驶室内，用以处理指令信息和发出执行信号。

一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构，其特征在于，包括以下具体操作：

1)在嵌入式控制器上开发了参数调整界面，可以设置“后门打开时间”、“后门关闭时间”、“推铲推出时间”、“推铲退回时间”、“锁紧关时间”、“锁紧开时间”、“闸板开时间”，“闸板关时间”。

2)上述所有调整时间为底层时间，既当有接近开关检测信号时，优先以接近开关信号为主。

3)操作人员发出“后门排料”语音指令时，首先锁紧销向上移动，脱开与后门总成的连接，此时锁紧接近开关检测信号消失，满足该接近开关信号消失且到达锁紧开时间时，系统执行后门开，此时后门油缸驱动后门打开，当到达设定后门打开时间时，执行推铲推出至推铲推出时间到达，完成排料。

4)将餐厨垃圾完全推出后，延时片刻，执行推铲回退到推铲接近开关检测到位，推铲回退执行同时，执行后门关闭至后门关闭时间到达，紧接执行锁紧关至锁紧接近开关检测到信号，完成排料后的复位。

5)操作人员发出“闸板排料”语音指令时，首先执行推铲推出，于此同时液压马达驱动螺旋机旋转，延时后闸板油缸驱动闸板开启，在螺旋机作用下，被破坏的餐厨垃圾液体渗透到污水箱内，干料残渣会由闸板口排出。

6)操作人员发出“排料结束”语音指令时，螺旋机停止，闸板关闭，同时推铲回退至推铲接近开关检测到位。

本发明通过编程实现用嵌入式控制器控制执行机构，应用了语音识别模块通过二次开发与嵌入式系统相融合，替代传统旋钮、按键的输入方式，利用提前建立好的语音指令信息，只需要简单一句指令既可使整个排料机构完成自动排料及复位作业，并且在执行机构执行任何动作时，都可以用“停止”指令关闭所有输出，在发生紧急情况时，主观停止的响应失效更具优势，而且远离箱体就能输入控制命令，还可以选择有利的观察站位，在保证人身安全、提高操作效率的同时还增强用户操作体验和产品智能性。

附图说明

以下会根据附图说明和发明实现方式对本发明进行详细说明。

图1为发明所涉及机构的整体结构图

图2为机构所涉及的后门总成内部结构示意图

图3为机构控制流程图

图4为机构控制部分电气原理图

图中1、后门总成，2、后门油缸，3、推铲，4、推铲接近开关，5、推铲油缸，6、嵌入式控制器，7、数据转换模块，8、语音识别模块，9、锁紧油缸，10、锁紧接近开关，11、锁紧销，12、锁紧板，13、后门，14、螺旋机，15、闸板，16、闸板油缸，17、液压马达。

发明实现方式

如图1、图2所示的一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构，其特征在于：后门油缸2驱动整个后门总成1，后门总成1集成后门13、与锁紧销嵌套的锁紧板12、用以破料的螺旋机14、驱动螺旋机14旋转的液压马达17、用以排料的闸板15以及驱动闸板的闸板油缸16；锁紧油缸9驱动锁紧销11上下活动，通过与锁紧板12的嵌套关系实现后门部分的锁紧状态。推铲油缸5驱动推铲3前进、后退运动，后退到位由推铲接近开关4检测到位为止。语音识别模块8按照在箱体外部，与数据转换模块7和嵌入式控制器6电性连接。

如图3所示的一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构所遵循控制流程：

1.系统操作前，在嵌入式控制器设置的参数调节窗口，设定“后门打开时间”、“后门关闭时间”、“推铲推出时间”、“推铲退回时间”、“锁紧关时间”、“锁紧开时间”、“闸板开时间”，“闸板关时间”，相关时间参数。

2.语音识别模块8接收到“后门排料”语音指令，锁紧开电磁阀得电，保持得电状态至检测到锁紧接近开关检测信号消失时，表明锁紧销已经离开锁紧板限制范围，使后门开电磁阀得电并保持，至得电时间到设定后门打开时间时，表明后门已打开完成，使推铲推出电磁阀得电并保持，至得电时间到设定推铲推出时间时，此时从后门排料的动作已执行完毕，按照程序设定时间延时待垃圾完全排尽后，推铲回退电磁阀得电并保持，至推铲接近开关检测到有信号时，后门关闭电磁阀得电并保持，至得电时间到达后门关闭时间时，表明后门已成功关闭允许执行锁紧动作，使锁紧关电磁阀得电并保持，至锁紧接近开关检测到信号时，表明完成了最后的锁紧动作，该指令流程结束。

3.语音识别模块8接收到“闸板排料”语音指令，推铲推出电磁阀得电并保持，于此同时液压马达电磁阀持续通电，当推铲推出电磁阀得电时间到达设定推铲推出时间时，闸板开电磁得电并保持，当到达设定闸板开时间时，闸板开电磁阀失电，闸板保持开启状态，该指令流程结束，推出并挤压在末端的垃圾在螺旋机14作用下，将破碎的垃圾干料由闸板15排出。

4.语音识别模块8接收到“排料结束”语音指令，液压马达电磁阀失电，同时推铲回退电磁阀得电并保持，至推铲接近开关检测到信号，闸板关电磁阀得电至到达设定闸板关时间，机构恢复到闭合状态，该指令流程结束。

如图4所示的一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构控制部分的电气原理：嵌入式控制器6、数据转换模块7、语音识别模块8均由底盘电瓶提供电源，闭合开关S1后，系统进入到上电待工作状态，外部语音识别模块8接收到语音指令信息后，后对环境输入的指令与库指令进行比较，然后输出最高相似特征矢量作为识别结果，然后将这类识别结果与根据实际需要所建立好的字符串词条进行匹配，匹配到相应词条后，会将相对应返回值进行DATA-0X30处理后由TXD发送出去；数据转换模块7的RXD接口接收到语音识别模块8传递的数据，内部TTL转CAN控制器接收到经过十六进制化处理的数据包，处理后以帧ID+帧数据的形式，通过CANH和CANL发出给嵌入式控制器6；嵌入式控制器6的CANH与CANL接口接收到经注册ID发来的数据包后，根据数据包所定义的协议与相应输入进行配对，从而使整个机构按照编写好程序逻辑运行，其中DI7和DI6接收推铲接近开关4与锁紧接近开关10送入的高电平信号，DO1电性连接推铲推出电磁阀、D02电性连接推铲退回电磁阀、DO3电性连接锁紧开电磁阀、D04电性连接锁紧关电磁阀、D05电性连接后门开电磁阀、DO6电性连接后门关电磁阀、DO7电性连接闸板开电磁阀、D08电性连接闸板关电磁阀、DO9电性连接液压马达电磁阀，系统运行时，会根据输入语音指令与输入型接近开关信号结合控制程序执行各类电磁阀的得电与失电。

Claims (3)

1.一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构，其特征在于：包括推铲(3)和驱动推铲前进和后退的推铲油缸(5)，推铲(3)后退到推铲接近开关(4)检测到信号时，既完成了复位状态；后门总成(1)由后门油缸(2)驱动，在后门油缸(2)作用下实现后门(13)开合，后门总成(1)集成螺旋机(14)与驱动其旋转的液压马达(17)，集成了闸板(15)以及驱动其开合的闸板油缸(16)，锁紧销(11)由锁紧油缸(9)驱动，当锁紧接近开关(10)检测到信号时，完成与锁紧板(12)的嵌套；语音识别模块(8)设置在箱体外部通过数据转换模块(7)与嵌入式控制器(6)电性连接。

2.权利要求1所述的嵌入式控制器(6)与语音识别模块(8)以及数据转换模块(7)配合构成了一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构的控制系统，系统指令库设置了“后门排料”、“闸板排料”以及“排料结束”三种自动执行逻辑指令，分别实现的逻辑功能如下：

1)语音识别模块(8)接收到“后门排料”语音指令，锁紧油缸(9)驱动锁紧销(11)上行，当离开锁紧接近开关(10)检测范围，后门油缸(2)驱动后门总成(1)开启，至到达设定后门打开时间时，此时后门(13)已处开启状态，此时推铲油缸(5)驱动推铲(3)向外推出至到达设定推铲推出时间时，延时片刻后由推铲油缸(5)驱动推铲(3)回退至推铲接近开关(4)检测到有信号时，由后门油缸(2)驱动整个后门总成(1)关闭，至到达后门关闭时间时，允许执行锁紧动作，由锁紧油缸(9)驱动锁紧销(11)下行，至锁紧接近开关(10)检测到信号时，完成与锁紧板(12)的嵌套。

2)语音识别模块8接收到“闸板排料”语音指令，推铲油缸(5)驱动推铲(3)向外推出，于此同时液压马达(17)驱动螺旋机(14)持续旋转，当到达设定推铲推出时间时，闸板油缸(16)驱动闸板(15)开启，当到达设定闸板开时间时，在闸板(15)保持开启状态下，推出并挤压在末端的垃圾在螺旋机(14)作用下，将破碎的垃圾干料由闸板(15)排出。

3)语音识别模块8接收到“排料结束”语音指令，液压马达(17)停止，同时推铲油缸(5)驱动推铲(3)回退至推铲接近开关(4)检测到信号，闸板关油缸(16)驱动闸板(15)关闭。

3.权利要求2所述的一种支持语音控制的餐厨车自动排料机构的控制系统，其语音识别模块(8)所识别的语音控制指令为开发者自编，可以根据用户语言习惯编写和修改。下达语音指令后，经过数据转换模块(7)发送至嵌入式控制器(6)的数据协议也是为开发者自编，因此即使原始控制系统没有语音识别控制功能，也可以根据原始程序自编配套数据协议。

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