CN208604524U - 自动垃圾收集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了自动垃圾收集设备，涉及垃圾处理技术领域。自动垃圾收集设备包括承载平台、机械手、回收箱、信号接收元件和控制元件；信号接收元件用于接收来自智能垃圾桶发出的信号，并将信号传递至控制元件，经由控制元件分析并判定需要更换垃圾桶或者不更换垃圾桶；当控制元件判定为更换垃圾桶时，承载平台移动到智能垃圾桶附近，机械手第一夹持端夹持的洁净垃圾桶，与第二夹持端夹持的脏垃圾桶调换位置，并将脏垃圾桶中的垃圾倒入回收箱中，将脏垃圾桶罗列在承载平台上；当控制元件判定为不更换垃圾桶时，承载平台继续前进。解决了脏垃圾桶无法处理等问题。

Description

自动垃圾收集设备

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种自动垃圾收集设备。

背景技术

随着经济的快速发展和科技水平的日新月异，生活垃圾已成为影响环境、影响人们生活，甚至影响人类生存环境的重要因素。大街小巷、旅游景点、住宅小区、校园等存在一些垃圾桶，以便于收集生活垃圾。

然而，传统的方式为清洁工人将垃圾桶中的垃圾导入收集车中，或者直接通过收集车将垃圾收集，最终将倒完垃圾的脏垃圾桶继续放置在原位置，以便于继续使用。该种方式虽然能够实现对垃圾的收集，但脏垃圾桶无法处理，影响周围环境，进一步影响人们生活；并且，上述两种垃圾收集的方式均需要人工参与，进一步增加了清洁工人的劳动量。

基于以上问题，提出一种能够自动收集垃圾且自动更换垃圾桶的设备显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动垃圾收集设备，以解决上述至少一个问题。

为了解决上述问题，本实用新型采取的技术手段为：

本实用新型提供的一种自动垃圾收集设备，包括：承载平台、机械手、回收箱、信号接收元件和控制元件；

所述机械手及所述回收箱均设置在所述承载平台上，且所述机械手与所述回收箱对应设置；

所述机械手及所述信号接收元件均与所述控制元件连接；

所述信号接收元件用于接收来自智能垃圾桶发出的信号，并将信号传递至所述控制元件，经由所述控制元件分析并判定需要更换垃圾桶或者不更换垃圾桶；

当所述控制元件判定为更换垃圾桶时，在所述控制元件的控制作用下，所述承载平台移动到智能垃圾桶附近，所述机械手的第一夹持端夹取所述承载平台上放置的洁净垃圾桶，所述机械手移动到靠近脏垃圾桶的位置，所述机械手的第二夹持端夹取智能垃圾桶处的脏垃圾桶，所述机械手的第一夹持端与第二夹持端调换位置，使洁净垃圾桶放置到智能垃圾桶处，所述机械手将脏垃圾桶中的垃圾倒入所述回收箱中，并将脏垃圾桶罗列在所述承载平台上；

当控制元件判定为不更换垃圾桶时，在所述控制元件的控制作用下，所述承载平台继续前进到下一个智能垃圾桶附近。

作为一种进一步的技术方案，所述机械手包括第一滑座、第二滑座、第一连接臂、第二连接臂和机械手本体；

所述第一滑座设置在所述承载平台或者所述回收箱上，且所述第一滑座能够沿着所述承载平台的前后方向移动；

所述第二滑座设置在所述第一滑座上，且所述第二滑座能够沿着所述承载平台的左右方向移动；

所述第一连接臂的第一端转动设置在所述第二滑座上，且所述第一连接臂能够围绕沿所述承载平台上下方向设置的转轴转动；

所述第二连接臂与所述第一连接臂的第二端连接，且所述第二连接臂能够沿着所述承载平台上下方向移动；

所述机械手本体设置在所述第二连接臂的底端，且所述机械手本体能够相对于所述第二连接臂转动。

作为一种进一步的技术方案，所述第一滑座与前后驱动机构的输出端传动连接，所述第二滑座与左右驱动机构的输出端传动连接，所述第一连接臂的第一端与旋转驱动机构的输出端传动连接，所述第二连接臂与升降驱动机构的输出端传动连接，所述机械手本体与切换驱动机构的输出端传动连接。

作为一种进一步的技术方案，所述前后驱动机构、所述左右驱动机构及所述升降驱动机构均采用电机、丝杆及滑块的组合；

所述旋转驱动机构及所述切换驱动机构均采用电机与齿轮组的组合。

作为一种进一步的技术方案，所述机械手本体包括两组夹爪，且两组夹爪相对于所述第一连接臂的轴线呈中心对称。

作为一种进一步的技术方案，所述机械手本体还包括两组夹爪气缸，两组所述夹爪分别与两组所述夹爪气缸对应设置，所述夹爪气缸能够驱动所述夹爪张合。

作为一种进一步的技术方案，所述承载平台上设置有多组避障元件，多组所述避障元件布置于所述承载平台的四周位置，且多组所述避障元件均与所述控制元件连接，用于防止自动垃圾收集设备碰撞障碍物。

作为一种进一步的技术方案，所述避障元件采用红外线探头或者激光雷达。

作为一种进一步的技术方案，所述承载平台上设置有定位元件，且所述定位元件与所述控制元件连接，用于监测自动垃圾收集设备的具体位置。

作为一种进一步的技术方案，所述承载平台上设置有信号发射元件，且所述信号发射元件与所述控制元件连接，用于将自动垃圾收集设备的状况发送至手机平台或者电脑平台。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种自动垃圾收集设备所具有的技术优势为：

本实用新型提供的一种自动垃圾收集设备包括承载平台、机械手、回收箱、信号接收元件和控制元件；其中，机械手和回收箱均设置在承载平台上，使得机械手和回收箱能够随着承载平台共同移动，且机械手与回收箱对应设置，以便于机械手能够将垃圾桶中的垃圾倒入回收箱中；机械手及信号接收元件均与控制元件连接，使得信号接收元件能够将接收到的信号传递至控制元件，且控制元件能够控制机械手做出相应动作；信号接收元件能够接收来自智能垃圾桶发出的信号，该信号能够反应垃圾桶中是否存有垃圾等，信号接收元件还能够将该信号发送至控制元件，以便于控制元件分析判断是否需要清理垃圾以及更换垃圾桶。

具体过程如下：

在控制元件的控制作用下，承载平台携带机械手、回收箱以及洁净垃圾桶按照预设的路线行驶；当自动垃圾收集设备行驶到靠近智能垃圾桶附近区域时，信号接收元件能够接收到智能垃圾桶发出的信号，并将该信号传输至控制元件，经控制元件分析判断后做出相应指示；当判定为不需要更换垃圾桶时，自动垃圾收集设备继续前进，向着下一个智能垃圾桶行驶；当判定为需要更换垃圾桶时，通过机械手将预先夹持的洁净垃圾桶移动到智能垃圾桶附近，通过机械手将脏垃圾桶夹持，并将洁净垃圾桶和脏垃圾桶调换位置，然后将洁净垃圾桶放置在智能垃圾桶的基座上，并由机械手将脏垃圾桶移动到回收箱附近，将垃圾倒入回收箱内，然后将脏垃圾桶罗列在承载平台上，最后夹持下一个洁净垃圾桶以便于下一次更换工作。

本实用新型提供的一种自动垃圾收集设备能够实现在清洁现场全程无人工参与，大大降低了清洁工人成本，减少了清洁工人的劳动量；并且，该自动垃圾收集设备不仅能够收集垃圾，还能够收集脏垃圾桶，并更换洁净垃圾桶，缓解了脏垃圾桶重复使用而影响周围环境以及人们生活的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的一种自动垃圾收集设备的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的自动垃圾收集设备的原理图。

图标：

1－承载平台；2－机械手；201－机械手本体；2011－第一夹持端；2012－第二夹持端；202－第一滑座；203－第二滑座；204－第一连接臂；205－第二连接臂；3－回收箱；4－信号接收元件；5－控制元件；6－安装架；7－避障元件；8－定位元件；9－信号发射元件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图2所示。

本实施例提供的一种自动垃圾收集设备包括承载平台1、机械手2、回收箱3、信号接收元件4和控制元件5；其中，机械手2和回收箱3均设置在承载平台1上，使得机械手2和回收箱3能够随着承载平台1共同移动，且机械手2与回收箱3对应设置，以便于机械手2能够将垃圾桶中的垃圾倒入回收箱3中；机械手2及信号接收元件4均与控制元件5连接，使得信号接收元件4能够将接收到的信号传递至控制元件5，且控制元件5能够控制机械手2做出相应动作；信号接收元件4能够接收来自智能垃圾桶发出的信号，该信号能够反应垃圾桶中是否存有垃圾等，信号接收元件4还能够将该信号发送至控制元件5，以便于控制元件5分析判断是否需要清理垃圾以及更换垃圾桶。

具体过程如下：

在控制元件5的控制作用下，承载平台1携带机械手2、回收箱3以及洁净垃圾桶按照预设的路线行驶；当自动垃圾收集设备行驶到靠近智能垃圾桶附近区域时，信号接收元件4能够接收到智能垃圾桶发出的信号，并将该信号传输至控制元件5，经控制元件5分析判断后做出相应指示；当判定为不需要更换垃圾桶时，自动垃圾收集设备继续前进，向着下一个智能垃圾桶行驶；当判定为需要更换垃圾桶时，通过机械手2将预先夹持的洁净垃圾桶移动到智能垃圾桶附近，通过机械手2将脏垃圾桶夹持，并将洁净垃圾桶和脏垃圾桶调换位置，然后将洁净垃圾桶放置在智能垃圾桶的基座上，并由机械手2将脏垃圾桶移动到回收箱3附近，将垃圾倒入回收箱3内，然后将脏垃圾桶罗列在承载平台1上，最后夹持下一个洁净垃圾桶以便于下一次更换工作。

本实施例提供的一种自动垃圾收集设备能够实现在清洁现场全程无人工参与，大大降低了清洁工人成本，减少了清洁工人的劳动量；并且，该自动垃圾收集设备不仅能够收集垃圾，还能够收集脏垃圾桶，并更换洁净垃圾桶，缓解了脏垃圾桶重复使用而影响周围环境以及人们生活的问题。

本实施例的可选技术方案中，机械手2包括第一滑座202、第二滑座203、第一连接臂204、第二连接臂205和机械手本体201；第一滑座202设置在承载平台1或者回收箱3上，且第一滑座202能够沿着承载平台1的前后方向移动；第二滑座203设置在第一滑座202上，且第二滑座203能够沿着承载平台1的左右方向移动；第一连接臂204的第一端转动设置在第二滑座203上，且第一连接臂204能够围绕沿承载平台1上下方向设置的转轴转动；第二连接臂205与第一连接臂204的第二端连接，且第二连接臂205能够沿着承载平台1上下方向移动；机械手本体201设置在第二连接臂205的底端，且机械手本体201能够相对于第二连接臂205转动。

本实施例的可选技术方案中，第一滑座202与前后驱动机构的输出端传动连接，第二滑座203与左右驱动机构的输出端传动连接，第一连接臂204的第一端与旋转驱动机构的输出端传动连接，第二连接臂205与升降驱动机构的输出端传动连接，机械手本体201与切换驱动机构的输出端传动连接。

本实施例的可选技术方案中，前后驱动机构、左右驱动机构及升降驱动机构均采用电机、丝杆及滑块的组合；旋转驱动机构及切换驱动机构均采用电机与齿轮组的组合。

具体的，参考图1，本实施例中，承载平台1采用智能小车，通过后台或者预先设定的程序能够控制承载平台1按照预设轨迹行驶，以便于自动垃圾收集设备能够搜寻到智能垃圾桶。进一步的，第一滑座202可以滑动设置在承载平台1上或者回收箱3顶部，当然也可以设置安装结构，优选地，在承载平台1上设置安装架6，并在安装架6的顶端设置滑轨，第一滑座202与该滑轨滑动连接。为了使第一滑座202能够沿前后方向移动，本实施例中还设置了前后驱动机构，该机构包括电机、丝杆和滑块的组合，即，电机设置在安装架6上，滑块设置在第一滑座202上，丝杆传动连接在电机与滑块之间，或者，直接将丝杆与第一滑座202传动连接，这样一来，当电机启动时，能够驱动第一滑座202沿着安装架6上的滑轨前后移动。

进一步的，第一滑座202上设置沿左右方向的滑轨，第二滑座203则与该滑轨滑动连接，为了使第二滑座203能够沿左右方向移动，设置了左右驱动机构，该左右驱动机构与前后驱动机构相似，此处不做详细阐述；在左右驱动机构的作用下，第二滑座203能够沿着第一滑座202上的滑轨左右移动。

本实施例中，为了能够使机械手2旋转，在第二滑座203上可转动地设置了第一连接臂204，并在第二滑座203上设置旋转驱动机构，该旋转驱动机构包括电机和齿轮组，具体为，电机轴上设置小齿轮，第一连接臂204上设置大齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，这样一来，当电机启动时，能够通过小齿轮、大齿轮带动第一连接臂204相对于第二滑座203旋转，从而实现了机械手2的旋转。

进一步的，第二连接臂205设置在第一连接臂204上，且在升降驱动机构的作用下，第二连接臂205能够相对于第一连接臂204沿竖直方向移动，具体为，升降驱动机构包括电机、丝杆及滑块，电机与丝杆连接，第二连接臂205与滑块连接，滑块与丝杆传动连接，此时，当电机带动丝杆旋转时，能够通过滑块带动第二连接臂205上下移动，以调节机械手本体201的高度。

为了能够实现洁净垃圾桶与脏垃圾桶的更换，本实施例中，机械手本体201上的第一夹持端2011和第二夹持端2012能够沿竖直转轴旋转180°，具体的，在第二连接臂205的底部设置切换驱动机构，该机构包括电机和齿轮组，而齿轮组的输出端则与机械手本体201连接，由此，电机通过齿轮组能够驱动机械手本体201旋转，在控制元件5的控制作用下即能够实现旋转180°。

另外，还可以在承载平台1上设置用于放置洁净垃圾桶、脏垃圾桶的承接板，此时，洁净垃圾桶和脏垃圾桶的轴线呈水平，基于此，针对洁净垃圾桶的夹持和脏垃圾桶的罗列，本实施例中还可以使机械手本体201能够围绕水平转轴转动，具体方案与上述沿竖直转轴旋转方案相似，只要能够实现即可，此处不再详细阐述。

本实施例的可选技术方案中，机械手本体201包括两组夹爪，且两组夹爪相对于第一连接臂204的轴线呈中心对称。

本实施例的可选技术方案中，机械手本体201还包括两组夹爪气缸，两组夹爪分别与两组夹爪气缸对应设置，夹爪气缸能够驱动夹爪张合。

需要说明的是，为了方便洁净垃圾桶和脏垃圾桶的更换，本实施例中，机械手本体201中的两组夹爪呈中心对称，以便于在机械手本体201旋转过程中能够完成脏垃圾桶和洁净垃圾桶的更换。

进一步的，该夹爪可以根据垃圾桶尺寸进行设计，且夹爪的尺寸无需改变，只要在垃圾桶上设置与夹爪相匹配的夹槽即可，以满足垃圾桶的夹持以及垃圾倾倒过程中的要求。当然，夹爪也可以设计成能够张合的结构，具体的，采用夹爪气缸，将夹爪分别设置在夹爪气缸上，通过夹爪气缸工作来实现对垃圾桶的夹持，以满足垃圾桶的夹持以及垃圾倾倒过程中的要求。

本实施例的可选技术方案中，承载平台1上设置有多组避障元件7，多组避障元件7布置于承载平台1的四周位置，且多组避障元件7均与控制元件5连接，用于防止自动垃圾收集设备碰撞障碍物。

本实施例中，该避障元件7可以采用红外线探头、激光雷达等，以便于在行走过程中，实时探测周围是否有障碍物，从而能够保证自动垃圾收集设备的正常行驶。

本实施例的可选技术方案中，承载平台1上设置有定位元件8，且定位元件8与控制元件5连接，用于监测自动垃圾收集设备的具体位置。

通过定位元件8能够实时了解自动垃圾收集设备的位置，并结合自动导航技术保证自动垃圾收集设备能够按照预设的轨迹行走。此处需要指出的是，关于自动导航技术的原理可以采用现有技术，此处不做详细阐述。

本实施例的可选技术方案中，承载平台1上设置有信号发射元件9，且信号发射元件9与控制元件5连接，用于将自动垃圾收集设备的状况发送至手机平台或者电脑平台。

通过信号发射元件9，能够将自动垃圾收集设备的运行状况实时发送至手机平台或电脑平台，以便于工作人员了解自动垃圾收集设备的工作情况。

本实施例提供的一种自动垃圾收集方法包括以下步骤：

A：自动垃圾收集设备按照预设路线自行行驶；

B：行驶到智能垃圾桶附近时，信号接收元件4会接收来自智能垃圾桶发出的信号，并将信号传输至控制元件5；

C：控制元件5根据智能垃圾桶提供的信息判断是否更换垃圾桶；

D：如果不需要更换垃圾桶，自动垃圾收集设备继续前进至下一个智能垃圾桶，如果需要更换垃圾桶，自动垃圾收集设备移动到该智能垃圾桶附近；

E：控制元件5控制机械手2的第一夹持端2011夹持承载平台1上的洁净垃圾桶，携带洁净垃圾桶移动到靠近脏垃圾桶的位置；

F：控制元件5控制机械手2的第二夹持端2012夹持脏垃圾桶，并将洁净垃圾桶和脏垃圾桶调换位置；

G：控制元件5控制机械手2携带脏垃圾桶移动到回收箱3位置，并将脏垃圾桶中的垃圾导入回收箱3中；

H：控制元件5控制机械手2携带脏垃圾桶移动到承载平台1位置，并将脏垃圾桶罗列在承载平台1上；

I：控制元件5控制机械手2夹持洁净垃圾桶，准备下一次更换工作。

该自动垃圾收集方法，是基于上述自动垃圾收集设备的一种方法，由此，该自动垃圾收集方法所达到的技术优势及效果与上述自动垃圾收集设备所达到的技术优势及效果相似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自动垃圾收集设备，其特征在于，包括：承载平台、机械手、回收箱、信号接收元件和控制元件；

所述机械手及所述回收箱均设置在所述承载平台上，且所述机械手与所述回收箱对应设置；

所述机械手及所述信号接收元件均与所述控制元件连接；

所述信号接收元件用于接收来自智能垃圾桶发出的信号，并将信号传递至所述控制元件，经由所述控制元件分析并判定需要更换垃圾桶或者不更换垃圾桶；

当所述控制元件判定为更换垃圾桶时，在所述控制元件的控制作用下，所述承载平台移动到智能垃圾桶附近，所述机械手的第一夹持端夹取所述承载平台上放置的洁净垃圾桶，所述机械手移动到靠近脏垃圾桶的位置，所述机械手的第二夹持端夹取智能垃圾桶处的脏垃圾桶，所述机械手的第一夹持端与第二夹持端调换位置，使洁净垃圾桶放置到智能垃圾桶处，所述机械手将脏垃圾桶中的垃圾倒入所述回收箱中，并将脏垃圾桶罗列在所述承载平台上；

当控制元件判定为不更换垃圾桶时，在所述控制元件的控制作用下，所述承载平台继续前进到下一个智能垃圾桶附近。

2.根据权利要求1所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述机械手包括第一滑座、第二滑座、第一连接臂、第二连接臂和机械手本体；

所述第一滑座设置在所述承载平台或者所述回收箱上，且所述第一滑座能够沿着所述承载平台的前后方向移动；

所述第二滑座设置在所述第一滑座上，且所述第二滑座能够沿着所述承载平台的左右方向移动；

所述第一连接臂的第一端转动设置在所述第二滑座上，且所述第一连接臂能够围绕沿所述承载平台上下方向设置的转轴转动；

所述第二连接臂与所述第一连接臂的第二端连接，且所述第二连接臂能够沿着所述承载平台上下方向移动；

所述机械手本体设置在所述第二连接臂的底端，且所述机械手本体能够相对于所述第二连接臂转动。

3.根据权利要求2所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述第一滑座与前后驱动机构的输出端传动连接，所述第二滑座与左右驱动机构的输出端传动连接，所述第一连接臂的第一端与旋转驱动机构的输出端传动连接，所述第二连接臂与升降驱动机构的输出端传动连接，所述机械手本体与切换驱动机构的输出端传动连接。

4.根据权利要求3所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述前后驱动机构、所述左右驱动机构及所述升降驱动机构均采用电机、丝杆及滑块的组合；

所述旋转驱动机构及所述切换驱动机构均采用电机与齿轮组的组合。

5.根据权利要求2－4任一项所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述机械手本体包括两组夹爪，且两组夹爪相对于所述第一连接臂的轴线呈中心对称。

6.根据权利要求5所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述机械手本体还包括两组夹爪气缸，两组所述夹爪分别与两组所述夹爪气缸对应设置，所述夹爪气缸能够驱动所述夹爪张合。

7.根据权利要求1－4任一项所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述承载平台上设置有多组避障元件，多组所述避障元件布置于所述承载平台的四周位置，且多组所述避障元件均与所述控制元件连接，用于防止自动垃圾收集设备碰撞障碍物。

8.根据权利要求7所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述避障元件采用红外线探头或者激光雷达。

9.根据权利要求1－4任一项所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述承载平台上设置有定位元件，且所述定位元件与所述控制元件连接，用于监测自动垃圾收集设备的具体位置。

10.根据权利要求1－4任一项所述的自动垃圾收集设备，其特征在于，所述承载平台上设置有信号发射元件，且所述信号发射元件与所述控制元件连接，用于将自动垃圾收集设备的状况发送至手机平台或者电脑平台。