CN115921359B - 一种智能垃圾分拣机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于垃圾分拣领域,公开了一种智能垃圾分拣机器人,包括机器人本体和行走底座,所述机器人本体安装在所述行走底座上,所述机器人本体的工具端安装有执行机构,所述执行机构包括壳体,所述壳体内可滑动的设置电磁铁,所述电磁铁连接有第一驱动部件,用于驱动所述电磁铁滑动,所述行走底座上设置有两个对称设置的机械爪,两个所述机械爪之间间隔设置,所述机械爪连接第二驱动部件,用于驱动两个所述机械爪相对运动,所述壳体端部固定连接若干钢针,还包括视觉识别组件,用于识别垃圾的种类,本发明能够对垃圾进行分类识别,从而对金属、非金属垃圾进行不同的处理,能够二者均带走回收,提高了垃圾分拣效率,减少城市垃圾污染。
Description
技术领域
本发明属于垃圾分拣领域,具体涉及一种智能垃圾分拣机器人。
背景技术
由于我国庞大的人口基数和快速增长的人口数量,我国城市垃圾的增长速度越来越快,城市垃圾产量逐年增多,垃圾解决已是一个迫在眉睫的问题。而智能垃圾分拣机器小车研究的目的在于解决:靠人工分拣垃圾效率低下,人工分拣成本高,垃圾分拣人员短缺,人工分拣无法达到24小时的高强度分拣工作要求,人工分拣存在疲劳而导致分拣误差等问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种一种智能垃圾分拣机器人,以解决现有技术中的问题,为实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案是:
一种智能垃圾分拣机器人,包括机器人本体和行走底座,所述机器人本体安装在所述行走底座上,所述机器人本体的工具端安装有执行机构;
所述执行机构包括壳体,所述壳体内可滑动的设置电磁铁,所述电磁铁连接有第一驱动部件,用于驱动所述电磁铁滑动;
所述行走底座上设置有两个对称设置的机械爪,两个所述机械爪之间间隔设置,所述机械爪连接第二驱动部件,用于驱动两个所述机械爪相对运动,所述壳体端部固定连接若干钢针;
还包括视觉识别组件,用于识别垃圾的种类。
进一步的,所述第一驱动部件包括第一舵机,所述第一舵机通过第一连杆机构连接所述电磁铁。
进一步的,所述第一连杆机构包括第一转动杆和第一拉杆,所述第一转动杆的一端固定连接所述第一舵机输出端,所述第一转动杆的另外一端可转动的连接第一拉杆的一端,所述第一拉杆的另外一端可转动的连接电磁铁。
进一步的,所述壳体内设置有具有开口的滑动腔,所述壳体远离其开口的一端安装在所述机器人本体的工具端,所述电磁铁一端可滑动的设置在所述滑动腔内,且可转动的连接所述第一拉杆。
进一步的,所述第二驱动部件与所述第一驱动部件的结构相同。
进一步的,所述机械爪固定设置在固定柱上,所述固定柱可转动的设置在所述行走底座上,所述第二驱动部件上的第二舵机安装在所述行走底座上,所述第二驱动部件上的第二拉杆可转动的连接所述机械爪。
进一步的,所述机械爪包括多个竖直方向并排分布的爪形杆,多个所述爪形杆的一端固定连接所述固定柱。
进一步的,所述行走底座上设置有多个麦克纳姆轮,所述麦克纳姆轮通过电机驱动。
进一步的,所述视觉识别组件包括安装在所述壳体上的摄像头,以及识别终端,所述摄像头连接所述识别终端。
本发明具有以下有益效果:相比现有技术,本发明能够对垃圾进行分类识别,从而对金属、非金属垃圾进行不同的处理,能够二者均带走回收,提高了垃圾分拣效率,减少城市垃圾污染。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图;
图2是行走底座示意图;
图3是机器人本体示意图;
图4是第一驱动部件示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的图1-图4,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
一种智能垃圾分拣机器人,包括机器人本体12和行走底座,所述机器人本体12安装在所述行走底座上,所述机器人本体12的工具端安装有执行机构;
所述执行机构包括壳体,所述壳体内可滑动的设置电磁铁19,所述电磁铁19连接有第一驱动部件,用于驱动所述电磁铁19滑动;
所述行走底座上设置有两个对称设置的机械爪1,两个所述机械爪1之间间隔设置,所述机械爪1连接第二驱动部件,用于驱动两个所述机械爪1相对运动,所述壳体端部固定连接若干钢针18;
还包括视觉识别组件,用于识别垃圾的种类。
具体地,机器人本体12为现有技术,呈机械臂的构造,其多个轴体之间可通过舵机14连接,机器人本体12的底部安装在云台13上,云台13安装在行走底座上,行走底座为现有技术,用于行驶以带动整个机器人运动,视觉识别组件为现有技术,其目的是识别垃圾种类,主要是识别垃圾是否为大件塑料品、金属垃圾、矿泉水瓶、塑料水杯等。
两个机械爪1形成夹持部件,其作用是将垃圾靠拢到机器人本体12的下方,机械爪1位于行走底座前进方向上的一侧,机器人本体12的工具端也位于行走底座前进方向上的一侧,钢针18设置多个,优选为四个,分布在壳体端部的四角。
具体实施时,行走底座带动整个机器人行驶,并移动至地面上的垃圾处,第二驱动部件推动两个机械爪1相对运动,从而将垃圾集中靠拢在机器人本体12的下方,然后视觉识别组件识别垃圾的种类,如果是金属垃圾,则机器人本体12动作,电磁铁19通电,并且使电磁铁19靠近金属垃圾,从而将金属垃圾吸附上,之后行走底座再次行驶,使整个机器人运动至垃圾回收处,然后通过机器人本体12动作,电磁铁19断电,将金属垃圾掉落在回收处,如果视觉识别组件识别出是塑料垃圾,例如塑料水杯,则机器人本体12动作,使钢针18插入到塑料水杯中,从而将塑料水杯带走,如果视觉识别组件识别出既有金属垃圾,又有非金属垃圾,则进行两次运动,分两次将金属垃圾、非金属垃圾带走,相比现有技术,本发明能够对垃圾进行分类识别,从而对金属、非金属垃圾进行不同的处理,能够二者均带走回收,提高了垃圾分拣效率,减少城市垃圾污染。
进一步的,所述第一驱动部件包括第一舵机15,所述第一舵机15通过第一连杆机构连接所述电磁铁19。
进一步的,所述第一连杆机构包括第一转动杆16和第一拉杆17,所述第一转动杆16的一端固定连接所述第一舵机15输出端,所述第一转动杆16的另外一端可转动的连接第一拉杆17的一端,所述第一拉杆17的另外一端可转动的连接电磁铁19。
具体地,第一舵机15安装在壳体的上表面,其输出轴固定连接第一转动杆16,当第一舵机15带动第一转动杆16旋转时,第一拉杆17随着拉动电磁铁19在壳体内滑动,将第一舵机15的旋转转动转化为电磁铁19的直线运动。
进一步的,所述壳体内设置有具有开口的滑动腔,所述壳体远离其开口的一端安装在所述机器人本体12的工具端,所述电磁铁19一端可滑动的设置在所述滑动腔内,且可转动的连接所述第一拉杆17。
具体地,滑动腔呈阶梯腔结构,第一转动杆16位于其空间较大的一部分内,以便于第一转动杆16的旋转,电磁铁19与滑动腔内径较小的一端适配,从而约束电磁铁19,使其只能直线运动。
进一步的,所述第二驱动部件与所述第一驱动部件的结构相同。
具体地,第二驱动部件包括与第一驱动部件结构相同的第二舵机5、第二转动杆4和第二拉杆3,第二舵机5安装在行走底座上,其输出端可转动的连接第二转动杆4一端,第二转动杆4另外一端可转动的连接第二拉杆3一端,第二拉杆3另一端可转动的连接机械爪1,当第二舵机5转动时,第二拉杆3随之带动机械爪1旋转。
两个机械爪1对应的设置两个第二驱动部件,两个第二驱动部件对称设置,从而使两个机械爪1相对旋转运动。
进一步的,所述机械爪1固定设置在固定柱2上,所述固定柱2可转动的设置在所述行走底座上,所述第二驱动部件上的第二舵机5安装在所述行走底座上,所述第二驱动部件上的第二拉杆3可转动的连接所述机械爪1。
进一步的,所述机械爪1包括多个竖直方向并排分布的爪形杆,多个所述爪形杆的一端固定连接所述固定柱2。
具体地,固定柱2竖直设置,爪形杆呈长条弧形的杆状结构,多个爪形杆形成机械爪1的爪形结构。
进一步的,所述行走底座上设置有多个麦克纳姆轮6,所述麦克纳姆轮6通过电机7驱动。
具体地,麦克纳姆轮6和电机7为现有技术,便于行走底座的转向,一个麦克纳姆轮6对应连接一个电机7,电机7安装在行走底座上。
进一步的,所述视觉识别组件包括安装在所述壳体上的摄像头20,以及识别终端,所述摄像头20连接所述识别终端。
具体地,识别终端可以为现有技术中的树莓派8,树莓派8安装在行走底座上,以实现智能识别的目的,树莓派8与主控板11连接,主控板11连接机器人本体2、第一、二驱动部件,从而智能控制机器人本体2的运动,机械爪1的夹持以及电磁铁19的滑动。
识别终端也可以为后端计算机,后端计算机与摄像头20远程无线连接,后端计算机配备相关的工作人员,以远程查看摄像头20,进行人工识别分类,并通过后端计算机与主控板11交互,来控制机器人本体12的运动,机械爪1的夹持。
此外,在行走底座上还设置有电机控制器9和电池11,电机控制器9连接主控板11和电机7,以实现智能控制转向、行驶的目的,电池11连接各个部件,起到供电的目的。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:包括机器人本体(12)和行走底座,所述机器人本体(12)安装在所述行走底座上,所述机器人本体(12)的工具端安装有执行机构;
所述执行机构包括壳体,所述壳体内可滑动的设置电磁铁(19),所述电磁铁(19)连接有第一驱动部件,用于驱动所述电磁铁(19)滑动,所述壳体端部固定连接若干钢针(18);
所述行走底座上设置有两个对称设置的机械爪(1),两个所述机械爪(1)之间间隔设置,所述机械爪(1)连接第二驱动部件,用于驱动两个所述机械爪(1)相对运动;
还包括视觉识别组件,用于识别垃圾的种类。
2.根据权利要求1所述的一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:所述第一驱动部件包括第一舵机(15),所述第一舵机(15)通过第一连杆机构连接所述电磁铁(19)。
3.根据权利要求2所述的一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:所述第一连杆机构包括第一转动杆(16)和第一拉杆(17),所述第一转动杆(16)的一端固定连接所述第一舵机(15)输出端,所述第一转动杆(16)的另外一端可转动的连接第一拉杆(17)的一端,所述第一拉杆(17)的另外一端可转动的连接电磁铁(19)。
4.根据权利要求3所述的一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:所述壳体内设置有具有开口的滑动腔,所述壳体远离其开口的一端安装在所述机器人本体(12)的工具端,所述电磁铁(19)一端可滑动的设置在所述滑动腔内,且可转动的连接所述第一拉杆(17)。
5.根据权利要求2或3所述的一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:所述第二驱动部件与所述第一驱动部件的结构相同。
6.根据权利要求5所述的一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:所述机械爪(1)固定设置在固定柱(2)上,所述固定柱(2)可转动的设置在所述行走底座上,所述第二驱动部件上的第二舵机(5)安装在所述行走底座上,所述第二驱动部件上的第二拉杆(3)可转动的连接所述机械爪(1)。
7.根据权利要求6所述的一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:所述机械爪(1)包括多个竖直方向并排分布的爪形杆,多个所述爪形杆的一端固定连接所述固定柱(2)。
8.根据权利要求1所述的一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:所述行走底座上设置有多个麦克纳姆轮(6),所述麦克纳姆轮(6)通过电机(7)驱动。
9.根据权利要求1所述的一种智能垃圾分拣机器人,其特征在于:所述视觉识别组件包括安装在所述壳体上的摄像头(20),以及识别终端,所述摄像头(20)连接所述识别终端。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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