CN114408406A - 一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,在主箱体内搭建若干箱体隔板以将整个主箱体分立成多个子箱体以回收多个不同种类垃圾,子箱体间的隔板会横向运动,优化分配隔板间的子箱体容积,实现垃圾分拣箱容积的最大化利用,另一方面,使用微控制器单元连接无线传输模块,可控制垃圾桶在总体容量累积到一定程度时向市政环卫相关单位发送信息,提醒收集垃圾,一方面减少垃圾溢出影响市容情况发生频率,另一方面免除环卫人员不必要的日常巡检,如此优化人力劳动效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及垃圾分类技术领域,尤其涉及一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱。
背景技术
垃圾分类有利于最大限度地实现垃圾资源利用,减少垃圾处置量,改善生存环境,减少垃圾对环境产生的污染,对保护生态环境具有极重大的意义。
垃圾分类的环保理念风靡当下。近年来,众多具有分拣功能的垃圾箱被创造和投入使用,但是由于在不同地区或生活场景产生的不同种类的垃圾的比例不同,导致处于不同地域的分拣垃圾工作产生问题:某种类别的垃圾贮存箱已经被对应的垃圾塞满,而另外某类别垃圾的贮存箱中对应垃圾量却很少。此现状将一方面导致垃圾容易堆满溢出;另一方面使市政环卫系统定点回收垃圾的频率提高且垃圾回收效率较低,增加市政环卫压力。
发明内容
本发明实施例提供一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,可运用于各种不同大小规模和分装更多类别垃圾的垃圾分拣箱,延长垃圾分拣箱垃圾满载的平均周期。
本发明实施例提供一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,包括主箱体,以及沿第一方向放置于所述主箱体内的若干箱体隔板,若干所述箱体隔板将所述主箱体分隔为多个子箱体;
所述主箱体内第二方向上还设有若干导轨,所述箱体隔板滑动安装于所述导轨上,以使所述箱体隔板能够沿第二方向滑动;所述第一方向垂直于所述第二方向;
还包括超声波检测单元、电机单元和微控制器单元;
所述电机单元用于驱动各所述箱体隔板沿导轨移动;
所述超声波检测单元用于检测各所述子箱体内的垃圾累积量;
所述微控制器单元用于在判断子箱体内的垃圾累积量超标时,控制电机单元驱动对应箱体隔板沿导轨移动,以调整子箱体的容纳空间。
作为优选的,所述导轨包括设置于所述主箱体底部的驱动导轨,以及设于所述主箱体侧壁上的从动导轨;所述驱动导轨上铺设有防滑垫;
所述箱体隔板底部通过驱动轮滑动连接至所述驱动导轨;所述箱体隔板侧边通过从动轮滑动连接所述从动导轨;
所述驱动导轨包括一条或多条;所述从动导轨包括一条或多条。
作为优选的,所述电机单元包括安装于各所述箱体隔板上的步进电机和驱动器;
所述驱动器信号连接所述微控制器单元,用于接收所述微控制器单元发送的控制信号并控制所述步进电机的工作状态;
所述步进电机与箱体隔板上的驱动轮联轴连接,同一箱体隔板上的一个或多个步进电机接收相同的制器信号,并驱动所述驱动轮联轴运动,以带动箱体隔板沿导轨移动。
作为优选的,所述超声波检测单元包括超声波传感器,所述超声波传感器用于向所述子箱体底部发射超声波并接收反射超声波;
所述微控制器单元用于基于反射的超声波和接受的反射超声波识别所述子箱体内障碍物距离,在所述障碍物距离小于预设警戒阈值时,判断对应子箱体内的垃圾累积量超过标。
作为优选的,每个所述子箱体的上端开口处均安装有多个超声波传感器。
作为优选的,还包括无线通信单元,所述无线通信单元连接市政环卫单位,并向市政环卫单元反馈垃圾累积量数据。
作为优选的,所述微控制器单元包括测距单元、运动控制单元、无线传输控制单元;
所述测距单元用于基于超声波传播速度、反射超声波和接受反射超声波的时间差计算得到障碍物距离,并在同一子箱体上各超声波传感器均检测到障碍物距离小于预设警戒阈值时,判断垃圾累积量超标;
所述运动控制单元,用于在判断子箱体内的垃圾累积量超标时,控制电机单元驱动子箱体一侧或两侧的箱体隔板沿导轨移动预设距离;
所述无线传输控制单元用于在各所述子箱体中垃圾累积量均超标时,控制所述无线通信单元向市政环卫单位发送回收垃圾通知。
作为优选的,所述箱体隔板距离底端预设位置处的厚度由上到下逐渐增加,以在箱体隔板的两侧面底部形成倾斜面。
本发明实施例提供的一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,在箱内搭建若干箱体隔板以将整个主箱体分立成多个子箱体以回收多个不同种类垃圾,子箱体间的隔板会横向运动,优化分配隔板间的子箱体容积,实现垃圾分拣箱容积的最大化利用,另一方面,使用微控制器单元连接无线传输模块,可控制垃圾桶在总体容量累积到一定程度时向市政环卫相关单位发送信息,提醒收集垃圾,一方面减少垃圾溢出影响市容情况发生频率,另一方面免除环卫人员不必要的日常巡检,如此优化人力劳动效率。
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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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为根据本发明实施例的可动态分配空间的智能垃圾分拣箱结构图;
图2为根据本发明实施例的驱动导轨及驱动轮结构示意图;
图3为根据本发明实施例的箱体隔板移动位置一种示例图;
图4为根据本发明实施例的箱体隔板移动位置另一种示例图;
图5为根据本发明实施例的箱体隔板移动位置又一种示例图;
图6为根据本发明实施例的箱体隔板结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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作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。
本申请实施例中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元,而是可选地还包括没有列出的部件或单元,或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
近年来,众多具有分拣功能的垃圾箱被创造和投入使用,但是由于在不同地区或生活场景产生的不同种类的垃圾的比例不同,导致处于不同地域的分拣垃圾工作产生问题:某种类别的垃圾贮存箱已经被对应的垃圾塞满,而另外某类别垃圾的贮存箱中对应垃圾量却很少。此现状将一方面导致垃圾容易堆满溢出;另一方面使市政环卫系统定点回收垃圾的频率提高且垃圾回收效率较低,增加市政环卫压力。
因此,本发明实施例提供一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,在箱内一定高度安装超声波传感器检测箱体垃圾量,在垃圾量过多时通过部署于微控制器的算法产生对应输出驱动步进电机,子箱体间的隔板会横向运动,优化分配隔板间的子箱体容积,实现垃圾分拣箱容积的最大化利用。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。
图1为本发明实施例提供一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,包括主箱体1,以及沿第一方向放置于所述主箱体1内的若干箱体隔板,若干所述箱体隔板将所述主箱体1分隔为多个子箱体;
所述主箱体1内第二方向上还设有若干导轨,所述箱体隔板滑动安装于所述导轨上,以使所述箱体隔板能够沿第二方向滑动;所述第一方向垂直于所述第二方向;
还包括超声波检测单元、电机单元和微控制器单元;
所述电机单元用于驱动各所述箱体隔板沿导轨移动;
所述超声波检测单元用于检测各所述子箱体内的垃圾累积量;
所述微控制器单元用于在判断子箱体内的垃圾累积量超标时,控制电机单元驱动对应箱体隔板沿导轨移动,以调整子箱体的容纳空间。
本实施例中,如图1中所示,通过箱体隔板将主箱体1分隔成多个子箱体,通过超声波检测单元检测每个子箱内的垃圾累积量,在垃圾累积量过多时通过部署于微控制器单元的算法产生对应输出驱动电机单元,子箱体间的隔板会横向运动,优化分配隔板间的子箱体容积,如图3至图5中所示,实现垃圾分拣箱容积的最大化利用,另一方面,使用微控制器单元连接无线传输模块,可控制垃圾桶在总体容量累积到一定程度时向市政环卫相关单位发送信息,提醒收集垃圾,一方面减少垃圾溢出影响市容情况发生频率,另一方面免除环卫人员不必要的日常巡检,如此优化人力劳动效率。
如图1、图2所示,所述导轨包括设置于所述主箱体1底部的驱动导轨3,以及设于所述箱体侧壁上的从动导轨4;所述驱动导轨3上铺设有防滑垫7;
所述箱体隔板2底部通过驱动轮5滑动连接至所述驱动导轨3;所述箱体隔板2侧边通过从动轮滑动连接所述从动导轨4;
所述驱动导轨3包括一条或多条;所述从动导轨4包括一条或多条。
本实施例中,如图1至图5中所示,以可回收三个不同类别垃圾的垃圾分拣箱为例,可回收三个以上不同种类垃圾的垃圾分拣箱同理:在箱内搭建两个箱体隔板2以将整个主箱体1分立成三个子箱体以回收三个不同种类垃圾;在主箱体1底部设置两条驱动导轨,在主箱体1侧壁设置两条从动导轨;主箱体1底部安装两个驱动导轨,驱动导轨3上铺有防滑垫7,可使驱动轮5在驱动导轨3上直线无打滑运动,配合步进电机的高控制精度和大扭矩。箱体隔板2上两个步进电机同步接收微控制器单元的控制信号可实现对箱体隔板2位置的精确稳定操控。
主箱体1侧面设置两个从动轮导轨,箱体隔板2侧边上对应从动导轨4出设有从动轮安装位8,以安装从动轮,动轮导轨作为嵌于箱体隔板2侧面从动轮的运动路径,为箱体隔板2的运动设置第二重保障,将箱体隔板2钳位于一定高度,在不影响驱动轮5正常接触底部导轨的同时,进一步防止箱体隔板2出现侧倾、歪曲的状况,减少箱体隔板2底部所受主箱体1底部的支撑力,防止箱体隔板2底部长期受力不均发生变形,利于延长装置使用和维护寿命。如此,每个箱体隔板2依赖于驱动轮5、驱动导轨3、从动轮、从动导轨4以及两步进电机,实现精确稳定的横向运动。
如图6中所示,所述箱体隔板2距离底端预设位置处(如距离底部L)的厚度由上到下逐渐增加,或者增加两段长斜角,以在箱体隔板2的两侧面底部形成倾斜面,有助于在隔板推动垃圾运动时减小阻力。
在上述各实施例的基础上,作为一种优选的实施方式,所述电机单元包括安装于各所述箱体隔板2上的步进电机和驱动器;
所述驱动器信号连接所述微控制器单元,用于接收所述微控制器单元发送的控制信号并控制所述步进电机的工作状态;
所述步进电机与箱体隔板2上的驱动轮5联轴连接,同一箱体隔板2上的一个或多个步进电机接收相同的制器信号,并驱动所述驱动轮5联轴运动,以带动箱体隔板2沿导轨移动。
在上述各实施例的基础上,作为一种优选的实施方式,所述超声波检测单元包括超声波传感器6,所述超声波传感器6用于向所述子主箱体1底部发射超声波并接收反射超声波;
所述微控制器单元用于基于反射的超声波和接受的反射超声波识别所述子箱体内障碍物距离,在所述障碍物距离小于预设警戒阈值时,判断对应子箱体内的垃圾累积量超过标。
每个所述子箱体的上端开口处均安装有多个超声波传感器6,在每个子箱体的一侧的警戒高度都安装了若干个超声波传感器6以检测该子箱体中垃圾累积量是否到一定高度,多个超声波传感器6是为防止若只安装单个超声波传感器6会对个别细长怪状的垃圾误触发。超声波传感器6定时收集并保存数据进行实时对比,若检测出本子箱体垃圾量超过警戒值,则微控制器单元发送控制信号至电机单元,以控制隔板横向运动,为容积紧缺的子箱体开辟更多存放空间,而压缩体积未超过警戒值子箱体的空间。若三个子箱体垃圾量都超过警戒值,微控制器单元则控制无线通信单元发送无线信号至市政环卫相关单位,通知回收垃圾,同时,还可以在主箱体1外侧设置,通过不同颜色的警示灯示意垃圾分拣箱的容置状态。
在上述各实施例的基础上,作为一种优选的实施方式,还包括无线通信单元,所述无线通信单元连接市政环卫单位,并向市政环卫单元反馈垃圾累积量数据。
所述微控制器单元包括测距单元、运动控制单元、无线传输控制单元;
所述测距单元用于基于超声波传播速度、反射超声波和接受反射超声波的时间差计算得到障碍物距离,并在同一子箱体上各超声波传感器6均检测到障碍物距离小于预设警戒阈值时,判断垃圾累积量超标;
所述运动控制单元,用于在判断子箱体内的垃圾累积量超标时,控制电机单元驱动子箱体一侧或两侧的箱体隔板2沿导轨移动预设距离;
所述无线传输控制单元用于在各所述子箱体中垃圾累积量均超标时,控制所述无线通信单元向市政环卫单位发送回收垃圾通知。
本发明的各实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidStateDisk)等。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,其特征在于,包括主箱体,以及沿第一方向放置于所述主箱体内的若干箱体隔板,若干所述箱体隔板将所述主箱体分隔为多个子箱体;
所述主箱体内第二方向上还设有若干导轨,所述箱体隔板滑动安装于所述导轨上,以使所述箱体隔板能够沿第二方向滑动;所述第一方向垂直于所述第二方向;
还包括超声波检测单元、电机单元和微控制器单元;
所述电机单元用于驱动各所述箱体隔板沿导轨移动;
所述超声波检测单元用于检测各所述子箱体内的垃圾累积量;
所述微控制器单元用于在判断子箱体内的垃圾累积量超标时,控制电机单元驱动对应箱体隔板沿导轨移动,以调整子箱体的容纳空间。
2.根据权利要求1所述的可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,其特征在于,所述导轨包括设置于所述主箱体底部的驱动导轨,以及设于所述主箱体侧壁上的从动导轨;所述驱动导轨上铺设有防滑垫;
所述箱体隔板底部通过驱动轮滑动连接至所述驱动导轨;所述箱体隔板侧边通过从动轮滑动连接所述从动导轨;
所述驱动导轨包括一条或多条;所述从动导轨包括一条或多条。
3.根据权利要求2所述的可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,其特征在于,所述电机单元包括安装于各所述箱体隔板上的步进电机和驱动器;
所述驱动器信号连接所述微控制器单元,用于接收所述微控制器单元发送的控制信号并控制所述步进电机的工作状态;
所述步进电机与箱体隔板上的驱动轮联轴连接,同一箱体隔板上的一个或多个步进电机接收相同的制器信号,并驱动所述驱动轮联轴运动,以带动箱体隔板沿导轨移动。
4.根据权利要求1所述的可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,其特征在于,所述超声波检测单元包括超声波传感器,所述超声波传感器用于向所述子箱体底部发射超声波并接收反射超声波;
所述微控制器单元用于基于反射的超声波和接受的反射超声波识别所述子箱体内障碍物距离,在所述障碍物距离小于预设警戒阈值时,判断对应子箱体内的垃圾累积量超过标。
5.根据权利要求4所述的可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,其特征在于,每个所述子箱体的上端开口处均安装有多个超声波传感器。
6.根据权利要求5所述的可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,其特征在于,还包括无线通信单元,所述无线通信单元连接市政环卫单位,并向市政环卫单元反馈垃圾累积量数据。
7.根据权利要求6所述的可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,其特征在于,所述微控制器单元包括测距单元、运动控制单元、无线传输控制单元;
所述测距单元用于基于超声波传播速度、反射超声波和接受反射超声波的时间差计算得到障碍物距离,并在同一子箱体上各超声波传感器均检测到障碍物距离小于预设警戒阈值时,判断垃圾累积量超标;
所述运动控制单元,用于在判断子箱体内的垃圾累积量超标时,控制电机单元驱动子箱体一侧或两侧的箱体隔板沿导轨移动预设距离;
所述无线传输控制单元用于在各所述子箱体中垃圾累积量均超标时,控制所述无线通信单元向市政环卫单位发送回收垃圾通知。
8.根据权利要求1所述的可动态分配空间的智能垃圾分拣箱,其特征在于,所述箱体隔板距离底端预设位置处的厚度由上到下逐渐增加,以在箱体隔板的两侧面底部形成倾斜面。
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