CN116040157A - 一种垃圾智能分选与投递装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于垃圾智能分选技术领域,公开了一种垃圾智能分选与投递装置,包括基座,基座连接有控制箱、转动盘、显示面板、图像识别组件、第一伸缩杆和第二伸缩杆,控制箱连接有第一电机、第二电机、传送带组件和中央处理器,转动盘连接有放置板,放置板连接有垃圾桶,第一伸缩杆和第二伸缩杆的伸缩端同时转动连接有投递板,投递板连接有压力传感器和破碎齿;本发明利用图像识别组件对垃圾进行识别分类,转动盘旋转既完成垃圾桶的选择,还使得垃圾桶内的垃圾被摇匀;传送带组件传送垃圾,投递板向下运动将垃圾桶内的垃圾压实、转动倾斜将垃圾放入垃圾桶内,使得垃圾桶内的堆积的垃圾叠放整齐、压实,解决了垃圾桶利用率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾智能分选技术领域,具体为一种垃圾智能分选与投递装置。
背景技术
垃圾处理主要采取垃圾焚烧、卫生填埋、堆肥处理三种方式。垃圾焚烧与填埋处理相比,具有占地小、场地易选择、处理时间短、减量化显著、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,但是燃烧废气与废渣严重污染环境。卫生填埋虽然控制了垃圾渗液和填埋气体但还是存在占地广、处理时间长的缺点。堆肥处理只适用于厨余垃圾。三种主流垃圾处理方式均没有对可回收垃圾进行分类处理,存在极大的资源浪费。我国的垃圾有很多是具有再次利用价值的可回收垃圾,实现生活垃圾资源化,将会对经济、社会、环境等方面产生巨大的效益;而且,随着人们对环保的重视以及国家环保相关政策的推行,垃圾分类已成为一项公民基本任务。
垃圾分类处理体系是一个复杂的系统,从结构上看,它包括垃圾分类收集、垃圾分类运输、垃圾分类处理以及垃圾分类回收四个环节。实现垃圾分类处理需从源头做起,垃圾自动分类收集是解决垃圾分类问题的有效对策之一。但目前对于垃圾分类由于人们对于垃圾的具体类别(厨余垃圾、有害垃圾、可回收垃圾、其他垃圾)的判断不够准确,导致垃圾的分类紊乱,而对于可回收垃圾的分选也主要是依靠人工进行,属于劳动密集型行业,劳动效率低。
为解决上述问题,中国专利(专利公开号:CN110884791A)公开了一种基于TensorFlow的视觉垃圾分类系统,包括传送带、第一光电开关传感器、垃圾托盘、滑轨、摄像头、第二光电开关传感器、智能垃圾桶、NVIDIA机器学习平台和STM32控制器;所述垃圾托盘安装于滑轨上,实现垃圾托盘沿滑轨的移动;所述传送带的一端与垃圾投放口连接,另一端与垃圾托盘连接;第一光电开关传感器安装在传送带与垃圾托盘连接的一端的边缘,用于检测垃圾是否从传送带上掉落至垃圾托盘;所述摄像头通过支架放置于智能垃圾桶的前方,摄像头用于采集垃圾图像;每个智能垃圾桶的桶口位置均安装有第二光电开关传感器,第二光电开关传感器用于检测智能垃圾桶的容量情况;所述传送带、第一光电开关传感器、滑轨、第二光电开关传感器均与STM32控制器连接;STM32控制器与NVIDIA机器学习平台连接;摄像头与NVIDIA机器学习平台连接。
上述方案通过摄像头采集垃圾图像,利用中央控制器识别垃圾的类别后,控制传送带实现垃圾分离,控制滑轨将垃圾准确投入相应的智能垃圾桶中。但该装置在利用传送带将垃圾进行分离和滑轨将其投入对应垃圾桶时,每次垃圾的运动轨迹均相同,导致各个垃圾桶内的垃圾始终同一位置,垃圾出现重叠堆积,使得垃圾桶的利用率低。因此需要一种能够对分类后进入垃圾桶内的垃圾进行摇匀、压实,使其叠放整齐、实在,以提高垃圾桶利用率的垃圾智能分选与投递装置。
发明内容
本发明意在提供一种垃圾智能分选与投递装置,利用图像识别组件对垃圾识别分类后,放置垃圾桶的转动盘旋转使得对应类别的垃圾桶处于投递板的下侧,既可以完成垃圾桶的选择,还可以使得垃圾桶内的垃圾被摇匀;传送带组件将垃圾传送至投递板上,投递板向下运动将垃圾桶内的垃圾压实,然后投递板转动倾斜将垃圾放入垃圾桶内,如此重复,使得垃圾桶内的堆积的垃圾叠放整齐、压实,解决了垃圾桶利用率低的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明提供的基础技术方案是:一种垃圾智能分选与投递装置,包括基座,所述基座连接有控制箱和转动盘,所述控制箱连接有第一电机、第二电机、传送带组件和中央处理器,所述转动盘与所述基座转动连接,所述第一电机的输出轴与所述转动盘传动连接,所述转动盘的上侧连接有多个放置板,多个所述放置板均连接有垃圾桶,所述第二电机的输出轴与所述传送带组件传动连接,所述基座还连接有显示面板、图像识别组件、第一伸缩杆和第二伸缩杆,所述图像识别组件设于所述传送带组件的正上方以识别垃圾的类别,所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的伸缩端同时转动连接有投递板,所述投递板的内侧设有压力传感器,所述投递板设于所述传送带组件回转部切向的下方,靠近所述传送带组件的垃圾桶设于所述投递板的正下方,所述中央处理器控制所述第一电机、所述第二电机、所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的运行,所述中央处理器电性连接有控制其运行的控制面板。
基础技术方案的原理:图像识别组件识别垃圾的类别,识别到垃圾的类别后,第一电机转动带动转动盘发生转动,使得放置对应垃圾的垃圾桶处于投递板的下侧,第二电机转动带动传送带组件转动完成对垃圾的传送,由于投递板设于传送带组件回转部切向的下方,垃圾掉出传送带组件后作平抛运动落在投递板上,连接投递板的第一伸缩杆和第二伸缩杆同时升长,利用投递板对垃圾桶内的垃圾进行压实,压力传感器检测投递板与垃圾之间的压力大小,到达设定压力后表示对垃圾的压实完成,压实后第一伸缩杆和第二伸缩杆回收,最后第一伸缩杆固定,第二伸缩杆收缩,由于投递板同时与第一伸缩杆和第二伸缩杆转动连接,此时,投递板以与第一伸缩杆的连接点为轴心发生偏转,使其上侧的垃圾滑出掉落至垃圾桶内,完成对垃圾的分选与投递。
基础技术方案的有益效果是:整个智能分选投递装置结构简单,利用图像识别技术对垃圾进行识别分类,识别的准确度高,解决了人们对垃圾无法准确分类的问题;获得垃圾的类别后,电机驱动放置垃圾桶的转动盘发生转动以选择对应的垃圾桶盛装垃圾,该过程同时还可以对垃圾进行摇匀,避免垃圾桶内的垃圾在同一位置被不断叠放;利用传送带组件将垃圾传送至投递板上后,投递板先对垃圾桶内的垃圾进行压实,后转动投递板进行投放,对垃圾桶内的垃圾进行有效的压实,然后才投放垃圾,保证了垃圾桶内垃圾的紧凑性,极大的提高了垃圾桶的利用率,而且本装置除了用于生活垃圾分选,还可推广至其他专业领域垃圾分选,如实验室垃圾分类分选等。
优选地,所述第一电机和所述第二电机均设于所述控制箱的内侧,所述第一电机的输出轴与所述转动盘通过带传动组件传动连接,所述第二电机的输出轴与所述传送带组件通过锥齿轮组件传动连接。
通过上述设置,垃圾桶内堆积垃圾后整体重量大,利用带传动组件的过载保护机制,可以有效的保护第一电机的使用安全性;利用锥齿轮组传动连接传送带组件,保证了传动的精准性,便于对整个装置的控制。
优选地,所述转动盘呈圆盘形,所述放置板有四件,四件所述放置板均匀设置在所述转动盘的四周,所述垃圾桶包括厨余垃圾、有害垃圾、可回收垃圾和其他垃圾四种。
通过上述设置,垃圾桶包含日常普遍的厨余垃圾、有害垃圾、可回收垃圾和其他垃圾四种,适用范围广。
优选地,所述图像识别组件为高清摄像头,所述中央处理器的内侧设有视觉识别系统、语音识别系统和垃圾分类教学系统,所述控制面板包括切换按钮和启动按钮,所述显示面板用于显示识别到的垃圾和常见垃圾分类动画。
通过上述设置,使得该垃圾智能分选与投递装置可以采用语音和视觉对垃圾进行分类,使用者能够准确对垃圾进行分类的可以直接通过语音选择对应的垃圾桶放置该垃圾,显示面板对识别到的垃圾和常见的垃圾分类动画进行循环播放,可以提高垃圾分类在人群中的普及度。
优选地,所述转动盘设于地表下侧,所述放置板的上表面与地表平齐。
通过上述设置,便于后期对垃圾桶的进一步处理。
优选地,所述投递板的下侧设有破碎齿。
通过上述设置,破碎齿对垃圾桶内的垃圾进行破碎,可以进一步提高垃圾桶内垃圾的均匀性和压实度,以提高垃圾桶的利用率。
附图说明
图1为本发明一种垃圾智能分选与投递装置的结构示意图;
图2为图1中垃圾桶部分A向的视图;
图3为图1中显示面板部分B向的视图;
附图中的对应标记的名称为:
基座1、控制箱2、第一电机3、第二电机4、控制面板5、传送带组件6、显示面板7、图像识别组件8、转动盘9、带传动组件10、放置板11、垃圾桶12、锥齿轮组件13、投递板14、第一伸缩杆15、第二伸缩杆16。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明:
如图1至图3所示,一种垃圾智能分选与投递装置,包括基座1,基座1的左侧连接有控制箱2,控制箱2连接有第一电机3、第二电机4、传送带组件6和中央处理器,基座1的右侧转动连接有呈圆盘形的转动盘9,转动盘9设于地表下侧,第一电机3的输出轴通过带传动组件10与转动盘9传动连接,转动盘9的上侧均匀连接有四件放置板11,四件放置板11的上表面与地表平齐,四件放置板11分别连接有厨余垃圾、有害垃圾、可回收垃圾和其他垃圾四种垃圾桶12,第二电机4的输出轴通过锥齿轮组件13与传送带组件6传动连接,基座1的上侧还连接有显示面板7、图像识别组件8、第一伸缩杆15和第二伸缩杆16,图像识别组件8为高清摄像头,图像识别组件8设于传送带组件6的正上方以识别垃圾的类别,第一伸缩杆15和第二伸缩杆16的伸缩端同时转动连接有投递板14,投递板14的内侧设有压力传感器,投递板14的下侧连接有破碎齿,投递板14设于传送带组件6回转部切向的下方,靠近传送带组件6的垃圾桶12设于投递板14的正下方,中央处理器的内侧设有视觉识别系统、语音识别系统和垃圾分类教学系统,中央处理器控制第一电机3、第二电机4、第一伸缩杆15和第二伸缩杆16的运行,中央处理器电性连接有控制其运行的控制面板5,控制面板5包括切换按钮和启动按钮,显示面板7用于显示识别到的垃圾和常见垃圾分类动画。
具体实施过程如下:
使用本装置时,若使用者能够准确的判断垃圾的类别,可以通过切换按钮选择语音控制,说出对应垃圾的类别后将垃圾放在传送带组件6的上表面即可;若使用者无法准确的判断垃圾的类别,也可以通过切换按钮选择图像识别控制,然后直接将垃圾放在传送带组件6的上表面即可;确认垃圾的类别后,按下启动按钮,中央处理器控制第一电机3运行带动转动盘9转动,使得对应类别的垃圾桶12来到投递板14的正下方,然后第二电机4运行带动传送带组件6组将垃圾传送平抛至投递板14上,接着第一伸缩杆15和第二伸缩杆16伸长,使得投递板14向垃圾桶12的内侧向下运动将垃圾桶12内的垃圾进行压实,破碎齿可对垃圾进行破碎,压力传感器检测投递板14的压力大小,到达设定压力后表示垃圾被压实至合理程度,第一伸缩杆15和第二伸缩杆16回收一段距离后,第一伸缩杆15保持不动,第二伸缩杆16继续收缩使得投递板14沿着与第一伸缩杆15连接的位置发生偏转,使得垃圾向下滑出投递板14进入垃圾桶12内,即完成一次垃圾的分选与投递;在往复多次使用的过程中,转动盘9转动将垃圾桶12内的垃圾进行摇匀,投递板14将其内侧的垃圾压实,保证了垃圾桶12的利用率。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.一种垃圾智能分选与投递装置,其特征在于:包括基座,所述基座连接有控制箱和转动盘,所述控制箱连接有第一电机、第二电机、传送带组件和中央处理器,所述转动盘与所述基座转动连接,所述第一电机的输出轴与所述转动盘传动连接,所述转动盘的上侧连接有多个放置板,多个所述放置板均连接有垃圾桶,所述第二电机的输出轴与所述传送带组件传动连接,所述基座还连接有显示面板、图像识别组件、第一伸缩杆和第二伸缩杆,所述图像识别组件设于所述传送带组件的正上方以识别垃圾的类别,所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的伸缩端同时转动连接有投递板,所述投递板的内侧设有压力传感器,所述投递板设于所述传送带组件回转部切向的下方,靠近所述传送带组件的垃圾桶设于所述投递板的正下方,所述中央处理器控制所述第一电机、所述第二电机、所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的运行,所述中央处理器电性连接有控制其运行的控制面板。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾智能分选与投递装置,其特征在于:所述第一电机和所述第二电机均设于所述控制箱的内侧,所述第一电机的输出轴与所述转动盘通过带传动组件传动连接,所述第二电机的输出轴与所述传送带组件通过锥齿轮组件传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾智能分选与投递装置,其特征在于:所述转动盘呈圆盘形,所述放置板有四件,四件所述放置板均匀设置在所述转动盘的四周,所述垃圾桶包括厨余垃圾、有害垃圾、可回收垃圾和其他垃圾四种。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾智能分选与投递装置,其特征在于:所述图像识别组件为高清摄像头,所述中央处理器的内侧设有视觉识别系统、语音识别系统和垃圾分类教学系统,所述控制面板包括切换按钮和启动按钮,所述显示面板用于显示识别到的垃圾和常见垃圾分类动画。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾智能分选与投递装置,其特征在于:所述转动盘设于地表下侧,所述放置板的上表面与地表平齐。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾智能分选与投递装置,其特征在于:所述投递板的下侧设有破碎齿。
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