CN205972561U - 垃圾桶机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾桶机器人，包括垃圾桶本体、垃圾盖、机械传动装置和连杆机构，包括单片机控制模块、分别与单片机控制模块相连的太阳能供电模块、语音识别模块、红外避障模块一、红外避障模块二、红外避障模块三、红外避障模块四、红外感应模块、温度采集模块、电机驱动模块一、电机驱动模块二、无线通信模块、声音报警模块，所述无线通信模块与手机相连，垃圾桶本体的底部安装有四个轮子，温度采集模块设置为两个温度传感器，分别安装在垃圾桶本体的内壁和外壳上。该垃圾桶机器人不但可以可根据人的语音指令随叫随到，自动打开垃圾盖，等放完垃圾后自动盖上；而且能够检测桶内垃圾是否腐败并发出报警提醒。

Description

垃圾桶机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，具体是一种垃圾桶机器人。

背景技术

近年来，随着人们环保意识和审美水平的普遍提高，垃圾桶的种类和数量也在不断翻新和增加，人们更加注重它的美观和实用性。目前，市场上的家居垃圾桶都是放置在一定位置，扔垃圾时，需要走到垃圾桶放置处，这对于老人、孕妇或者有残疾的特殊人群来说，存在着不便、费时、费力等问题；一些带盖的垃圾桶还存在开盖不便的问题，比如用手打开时会使手沾染细菌等；在生活中不乏一些懒惰或者经常需要出差的人群，那么家庭垃圾的不及时处理会使得细菌滋生，污染我们的生活环境，给人们的身体健康带来危害。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种垃圾桶机器人，该垃圾桶机器人不但可以可根据人的语音指令随叫随到，感应到人手后自动打开垃圾盖，等人放完垃圾后自动盖上；而且能够检测桶内垃圾是否腐败发出报警提醒，同时可以向房主发送处理垃圾的提醒信息。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种垃圾桶机器人，包括垃圾桶本体、垃圾盖、机械传动装置和连杆机构，包括单片机控制模块、分别与单片机控制模块相连的太阳能供电模块、语音识别模块、红外避障模块一、红外避障模块二、红外避障模块三、红外避障模块四、红外感应模块、温度采集模块、电机驱动模块一、电机驱动模块二、无线通信模块、声音报警模块，所述无线通信模块与手机相连，所述垃圾桶本体的底部安装有四个轮子，红外避障模块一、红外避障模块二、红外避障模块三、红外避障模块四、分别安装在垃圾桶本体底边的前方、左侧、右侧和后方，温度采集模块设置为两个温度传感器，分别安装在垃圾桶本体的内壁和外壳上。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述单片机控制模块中的核心单片机采用STC11L08XE型号，3.3V电压供电，设置有双串口。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述太阳能供电模块包括太阳能充电电路、降压电路和电池过充过放控制电路，所述太阳能充电电路由太阳能电池板俄E1、二极管D1、1欧姆小电阻R1、稳压二极管D2和锂电池E2组成，所述太阳能电池板E1的正极与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极通过电阻R1分别与稳压二极管D2的负极与锂电池E2的正极连接，太阳能电池板E1的负极分别与稳压二极管D2的正极与锂电池E2的负极连接；所述降压电路包括降压稳压芯片XC6206系列、电容C1和电容C2，所述锂电池E2的正极连接电容C1的一端、XC6206的VIN端，XC6206的VOUT端连接电容C2的一端，锂电池E2的负极连接电容C1的另一端、XC6206的VSS端、电容C2的另一端、接地；所述电池过充过放控制电路由电阻R2、电阻R3、电容C3、双MOSFET芯片FS8205A和锂电池保护芯片HY2111系列组成，所述锂电池E2的正极连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电容C3的一端、HY2111系列IC的VDD端，锂电池E2的负极连接电容C3的另一端、HY2111系列IC的VSS端、接地，同时锂电池E2的负极连接FS8205A的一端，经FS8205A的另一端连接至电阻R3，FS8205A的另外两端及电阻R3的另一端分别接至HY2111系列IC的OD和OC和CS端。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述语音识别模块中的语音识别芯片采用LD3320A型号。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述红外感应模块安装在垃圾桶的桶盖上。

作为本实用新型的进一步改进方案，温度采集模块中的温度传感器采用DS18B20型号。

本实用新型的有益效果是：该垃圾桶机器人设置有太阳能供电模块，通过太阳能电池板供电节省能源，绿色环保；语音识别模块与四个红外避障模块的设置，可以根据人的语音指令随叫随到，在行进过程中能有效避开障碍物；温度采集模块和声音报警模块的设置，可以使机器人对垃圾是否腐败进行检测，发出声音报警提醒，同时还会通过无线通信技术将提醒短信发至预设手机，使房主及时处理桶内垃圾，避免细菌滋生，保证室内的清洁卫生。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型供电模块充电和降压电路图；

图3是电池过充过放控制电路的电路图；

图中，1.单片机控制模块，2.太阳能供电模块，3.语音识别模块，4.红外避障模块一，5.红外避障模块二，6.红外避障模块三，7.红外避障模块四，8.红外感应模块，9.温度采集模块，10.电机驱动模块一，11.电机驱动模块二，12.无线通信模块，13.手机，14.声音报警模块，15.充电电路、16.降压电路、17.电池过充过放控制电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、图2、图3所示，一种垃圾桶机器人，包括垃圾桶本体、垃圾盖、机械传动装置和连杆机构，包括单片机控制模块1、分别与单片机控制模块1相连的太阳能供电模块2、语音识别模块3、红外避障模块一4、红外避障模块二5、红外避障模块三6、红外避障模块四7、红外感应模块8、温度采集模块9、电机驱动模块一10、电机驱动模块二11、无线通信模块12、声音报警模块14，所述无线通信模块12与手机13相连，所述垃圾桶本体的底部安装有四个轮子，保障垃圾桶机器人的行进；红外避障模块一4、红外避障模块二5、红外避障模块三6、红外避障模块四7、分别安装在垃圾桶本体底边的前方、左侧、右侧和后方，使得机器人对前、后、左、右四个方向的障碍物进行检测，并且在行进过程中进行避；电机驱动模块11驱动机械传动装置和连杆机构实现桶盖的开启和关闭；红外感应模块8安装在垃圾桶的桶盖上，检测人是否扔垃圾；温度采集模块9设置为两个温度传感器，分别安装在垃圾桶本体的内壁和外壳上，可以检测垃圾桶内外温度，判断垃圾是否腐败。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述单片机控制模块1中的核心单片机采用STC11L08XE型号，3.3V电压供电，设置有双串口，可以满足语音识别模块3与单片机控制模块1之间以及单片机控制模块1与无线通信模块12间的通信要求。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述太阳能供电模块2包括太阳能充电电路15、降压电路16和电池过充过放控制电路17，所述太阳能充电电路15由太阳能电池板E1、二极管D1、1欧姆小电阻R1、稳压二极管D2和锂电池E2组成，所述太阳能电池板E1的正极与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极通过1欧姆小电阻R1分别与稳压二极管D2的负极与锂电池E2的正极连接，太阳能电池板E1的负极分别与稳压二极管D2的正极与锂电池E2的负极连接；所述降压电路16包括降压稳压芯片XC6206系列、电容C1和电容C2，所述锂电池E2的正极连接电容C1的一端、XC6206的VIN端，XC6206的VOUT端连接电容C2的一端，锂电池E2的负极连接电容C1的另一端、XC6206的VSS端、电容C2的另一端、接地；所述电池过充过放控制电路17由电阻R2、电阻R3、电容C3、双MOSFET芯片FS8205A和锂电池保护芯片HY2111系列组成，所述锂电池E2的正极连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电容C3的一端、HY2111系列IC的VDD端，锂电池E2的负极连接电容C3的另一端、HY2111系列IC的VSS端、接地，同时锂电池E2的负极连接FS8205A的一端，经FS8205A的另一端连接至电阻R3，FS8205A的另外两端及电阻R3的另一端分别接至HY2111系列IC的OD和OC和CS端；太阳能供电模块2主要实现将太阳能转化为电能，存储电能，并能够防止电能过充过放，为整个系统供电。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述语音识别模块3中的语音识别芯片采用LD3320A型号，识别人发出的语音指令，将其转变为电信号送至单片机进行处理，单片机根据不同的指令输出不同的数字信号控制电机驱动模块，进而控制“垃圾桶”机器人的行进路线。

作为本实用新型的进一步改进方案，所述红外感应模块8安装在垃圾桶的桶盖上，扔垃圾时，当人手进入感应区域，红外感应模块8向单片机控制模块1送入相应信号，单片机控制模块1控制相应电机驱动模块驱动机械传动装置和连杆机构打开桶盖，开盖一定时间后自动关闭。

作为本实用新型的进一步改进方案，温度采集模块9中的温度传感器采用DS18B20型号；由于温度采集模块9中包括两个温度传感器，分别安装在垃圾桶的内壁和外壳上，检测垃圾桶内外温度，单片机控制模块1对内外温差进行判断，预先设置阈值，若达到或超过阈值，那么表示垃圾开始腐烂，此时声音报警模块14会发出声音报警提醒，同时无线通信模块SIM300将提醒短信发至预设手机13。

工作时，垃圾桶机器人由太阳能供电模块2提供电能，太阳能供电模块2将太阳能转化为电能，并进行存储，为垃圾桶机器人提供充足的电能，太阳能供电模块2中包含电池电量过充和过放保护电路，保护充电电池和垃圾桶机器人整个系统；需要扔垃圾时，只需发出语音指令，语音识别模块3进行识别，将其转变为电信号送至单片机控制模块1进行处理，单片机控制模块1根据不同的指令输出不同的数字信号控制电机驱动模块10，进而控制垃圾桶机器人的行进路线；在行进过程中，四个红外避障模块4、5、6、7进行障碍物的检测，如遇障碍物将产生相应信号送至单片机控制模块1，由单片机控制模块1输出信号控制电机驱动模块10，调整垃圾桶行进方向，有效避障；当行进至合适位置时，可以发出语音指令控制“垃圾桶”机器人停止行进；扔垃圾时，当人手进入感应区域，红外感应模块8向单片机控制模块1送入相应信号，单片机控制模块1控制电机驱动模块11驱动机械传动装置和连杆机构打开桶盖，开盖一定时间后自动关上；扔完垃圾后，可发出语音指令使垃圾桶机器人回到原来位置；温度采集模块9检测垃圾桶内外温差，当温差大于等于预设的阈值时，说明桶内垃圾已经腐败，需要及时处理，则通过声音报警模块14发出报警声，提示几次后停止报警，同时，无线通信模块12还会将报警信息发至预设的手机13上，保证不管人是否在家都能收到提醒，及时处理避免细菌滋生，做到清洁卫生。

Claims (6)

1.一种垃圾桶机器人，包括垃圾桶本体、垃圾盖、机械传动装置和连杆机构，其特征在于，包括单片机控制模块(1)、分别与单片机控制模块(1)相连的太阳能供电模块(2)、语音识别模块(3)、红外避障模块一(4)、红外避障模块二(5)、红外避障模块三(6)、红外避障模块四(7)、红外感应模块(8)、温度采集模块(9)、电机驱动模块一(10)、电机驱动模块二(11)、无线通信模块(12)、声音报警模块(14)，所述无线通信模块(12)与手机(13)相连，所述垃圾桶本体的底部安装有四个轮子，红外避障模块一(4)、红外避障模块二(5)、红外避障模块三(6)、红外避障模块四(7)、分别安装在垃圾桶本体底边的前方、左侧、右侧和后方，温度采集模块(9)设置为两个温度传感器，分别安装在垃圾桶本体的内壁和外壳上。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾桶机器人，其特征在于，所述单片机控制模块中的核心单片机采用STC11L08XE型号，3.3V电压供电，设置有双串口。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾桶机器人，其特征在于，所述太阳能供电模块(2)包括太阳能充电电路(15)、降压电路(16)和电池过充过放控制电路(17)，所述太阳能充电电路(15)由太阳能电池板E1、二极管D1、1欧姆小电阻R1、稳压二极管D2和锂电池E2组成，所述太阳能电池板E1的正极与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极通过1欧姆小电阻R1分别与二极管D2的负极与锂电池E2的正极连接，太阳能电池板E1的负极分别与稳压二极管D2的正极与锂电池E2的负极连接；所述降压电路(16)包括降压稳压芯片XC6206系列、电容C1和电容C2，所述锂电池E2的正极连接电容C1的一端、XC6206的VIN端，XC6206的VOUT端连接电容C2的一端，锂电池E2的负极连接电容C1的另一端、XC6206的VSS端、电容C2的另一端、接地；所述电池过充过放控制电路(17)由电阻R2、电阻R3、电容C3、双MOSFET芯片FS8205A和锂电池保护芯片HY2111系列组成，所述锂电池E2的正极连接电阻R2的一端，R2的另一端连接电容C3的一端、HY2111系列IC的VDD端，锂电池E2的负极连接电容C3的另一端、HY2111系列IC的VSS端、接地，同时锂电池E2的负极连接FS8205A的一端，经FS8205A的另一端连接至电阻R3，FS8205A的另外两端及电阻R3的另一端分别接至HY2111系列IC的OD和OC和CS端。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾桶机器人，其特征在于，所述语音识别模块中的语音识别芯片采用LD3320A型号。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾桶机器人，其特征在于，所述红外感应模块安装在垃圾桶的桶盖上。

6.根据权利要求1至5中任一所述的一种垃圾桶机器人，其特征在于，温度采集模块中的温度传感器采用DS18B20型号。