CN211324755U - 一种可自动识别垃圾的扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可自动识别垃圾的扫地机器人，包括支撑基板(17)，所述支撑基板(17)上固定设置有安装板(15)，所述安装板(15)上设置有第一驱动电机(3)、第二驱动电机(4)和六轴机械臂(1)。本实用新型扫地机器人利用高精度的摄像头来寻找垃圾，非常精确，不会出现寻找死角，不易出现故障；在垃圾处理方面进行了干垃圾和湿垃圾的分类，便于后续维护人员的清理及相关的资源回收；不需要人工来判断垃圾收集是否过量，而是依靠自身的第一超声波传感器和第二超声波传感器来进行自动检测。
Description
技术领域
本实用新型属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种可自动识别垃圾的扫地机器人。
背景技术
目前国外的大多数垃圾处理机器人都只能简单躲避障，不能自助识别垃圾、收集垃圾和对垃圾进行分类，还需要人工进行操作。这些垃圾处理机器人多为两轮或者四轮，遇到台阶或凹凸不平的土地就不能够实现其功能。除此之外，目前的垃圾机器人大多是利用红外线测距来进行避障，而红外线传输对使用环境有相当高的要求，当遇上浅色或是深色无体时它就无法反射回来，有时会造成控制失灵，故此类垃圾处理机器人还存在着安全隐患。然而在国内外能克服这些问题的垃圾处理机器人仍热处理缺乏状态；对此，我们提出基于FPGA内核控制利用高新能摄像头和各种传感器研制一台可自动识别垃圾的扫地机器人，它能精确自主地躲避障碍，寻找垃圾，收集垃圾，对垃圾分类，还能判断收集的垃圾是否过量等。
因此，需要提供一种可自动识别垃圾的扫地机器人完全可以在国内外推广使用起来。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种可自动识别垃圾的扫地机器人，用于解决现有技术中的垃圾处理机器人只是利用红外线来寻找垃圾，不够精确；在垃圾处理方面不够细致，将所有的垃圾收集到一起，不利于垃圾分类；需要人工来判断垃圾收集是否过量的问题。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种可自动识别垃圾的扫地机器人，包括支撑基板，所述支撑基板上固定设置有安装板，所述安装板上设置有第一驱动电机、第二驱动电机和六轴机械臂，所述安装板上还设置有摄像头安装座，所述摄像头安装座上安装有摄像头，所述支撑基板上还对称设置有两个履带基板和两组滚轮，所述一组滚轮和所述第二驱动电机配合带动第一组履带，所述一组滚轮和所述第一驱动电机配合带动第二组履带，所述支撑基板上还设置有蓄电池组，所述蓄电池组上端固定设置有显示屏，所述支撑基板上还设置有活动板，所述活动板的一端设置有垃圾收集箱，所述垃圾收集箱上设置有超声波传感器组；
还包括FPGA控制装置、第一电机驱动器、第二电机驱动器、六轴机械臂驱动器和数据存储装置；其中，所述FPGA控制装置、第二电机驱动器、第二驱动电机依次连接，用于控制所述第一组履带动作；
所述FPGA控制装置、第一电机驱动器、第一驱动电机依次连接，用于控制所述第二组履带动作；例如：需要该扫地机器人前进时，则FPGA控制装置同时控制第一电机驱动器、第二电机驱动器，使得第一组履带和第二组履带同时前进；需要该扫地机器人后退时，则FPGA控制装置同时控制第一电机驱动器、第二电机驱动器，使得第一组履带和第二组履带同时后退；需要该扫地机器人左转时，则FPGA控制装置控制第一电机驱动器，使得第二组履带前进，而第二电机驱动器不动作，第一组履带处于停止状态，从而实现扫地机器人左转；右转则与左转时相反即可；
为了灵活控制六轴机械臂，能够以任意角度抓取地上的垃圾，所述FPGA控制装置、六轴机械臂驱动器、六轴机械臂依次连接，用于控制所述六轴机械臂动作；
为了保存摄像头采集的图像数据，以便维护人员后期观察，所述数据存储装置与所述FPGA控制装置连接，用于存储所述FPGA控制装置发送来的相关信息；
为了获取垃圾的图像信息并对该图像信息进行识别，所述摄像头与所述FPGA控制装置连接，用于向所述FPGA控制装置发送垃圾识别信号；
为了显示该扫地机器人的工作状态、垃圾收集是否过量等信息，所述显示屏与所述FPGA控制装置连接，用于显示所述FPGA控制装置发送来的相关信息；
为了使该扫地机器人灵活避障，超声波传感器组所述FPGA控制装置连接，用于检测扫地机器人行进路线上的障碍物；
为了能够及时清理该扫地机器人收集起来的垃圾，所述垃圾收集箱通过位于其正中间的隔板分隔成干垃圾收集箱和湿垃圾收集箱；所述干垃圾收集箱与所述隔板相反的一侧设置有第一自动门，且所述干垃圾收集箱顶部设置有第一超声波传感器；所述湿垃圾收集箱与所述隔板相反的一侧设置有第二自动门，且所述湿垃圾收集箱顶部设置有第二超声波传感器；还包括第一自动门驱动器、第二自动门驱动器和异常报警装置；其中，所述FPGA控制装置、第一自动门驱动器、第一自动门依次连接，用于控制所述第一自动门动作；所述FPGA控制装置、第二自动门驱动器、第二自动门依次连接，用于控制所述第二自动门动作；
为了脱离人工检查垃圾收集箱内的垃圾是否过量，所述FPGA控制装置分别与第一超声波传感器和第二超声波传感器连接，分别用于检测干垃圾收集箱和湿垃圾收集箱内的垃圾是否过量；
为了及时通知维护人员垃圾收集箱内的垃圾已经过量，所述FPGA控制装置与所述异常报警装置连接，用于在干垃圾收集箱或湿垃圾收集箱内的垃圾过量时发出警报。
优选的，由于该扫地机器人的工作环境是较为恶劣的地面，为了防止该机器人因潮湿环境而生锈或损坏，所述支撑基板采用不锈钢材料制成。
优选的，为了提高摄像头采集垃圾图像信息的精度，所述摄像头采集CCD摄像头或CMOS摄像头。
优选的，为了便于垃圾收集箱内的垃圾清理，所述活动板与所述支撑基板滑动连接，所述活动板可在所述支撑基板上沿所述第一组履带平行的方向来回滑动。
优选的，为了保证该扫地机器人的用电量持续，所述蓄电池组采用可充电的锂电池组。
优选的，为了减轻垃圾收集箱的重量并防止垃圾收集箱被腐蚀性垃圾所腐蚀，所述垃圾收集箱采用轻质高分子耐腐蚀材料制成。
优选的，为了避免检测干垃圾收集箱内的垃圾是否过量时，因为垃圾的不规则形状，而导致检测死角的存在，例如：干垃圾收集箱内某个区域的垃圾已经超出干垃圾收集箱的顶部，但是由于超出部分的面积较小，而第一超声波传感器检测不到该区域，所述第一超声波传感器包括第一超声波发射器组和第一超声波接收器组，所述第一超声波发射器组和第一超声波接收器组相适配，且所述第一超声波发射器组发射的超声波可覆盖所述干垃圾收集箱上端开口的所有面积。
优选的，为了避免检测湿垃圾收集箱内的垃圾是否过量时，因为垃圾的不规则形状，而导致检测死角的存在，所述第二超声波传感器包括第二超声波发射器组和第二超声波接收器组，所述第二超声波发射器组和第二超声波接收器组相适配，且所述第二超声波发射器组发射的超声波可覆盖所述湿垃圾收集箱上端开口的所有面积。
本实用新型的有益技术效果是：本实用新型的扫地机器人利用高精度的摄像头来寻找垃圾，非常精确，不会出现寻找死角，不易出现故障；在垃圾处理方面进行了干垃圾和湿垃圾的分类，便于后续维护人员的清理及相关的资源回收；不需要人工来判断垃圾收集是否过量，而是依靠自身的第一超声波传感器和第二超声波传感器来进行自动检测。
附图说明
图1显示为本实用新型的一个实施例的电路结构示意图。
图2显示为本实用新型的一个实施例的整体结构示意图。
图3显示为本实用新型的一个实施例的内部部分结构示意图。
其中，支撑基板 17
第一驱动电机 3
第二驱动电机 4
安装板 15
摄像头安装座 13
摄像头 2
履带基板 9
第一组履带 7
滚轮 8
蓄电池组 6
显示屏 5
活动板 14
垃圾收集箱 11
超声波传感器组 10
六轴机械臂 1。
具体实施方式
下面结合本实用新型的附图1-3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例：
如图1和图2所示，一种可自动识别垃圾的扫地机器人，包括支撑基板17，所述支撑基板17上固定设置有安装板15，所述安装板15上设置有第一驱动电机3、第二驱动电机4和六轴机械臂1，所述安装板15上还设置有摄像头安装座13，所述摄像头安装座13上安装有摄像头2，所述支撑基板17上还对称设置有两个履带基板9和两组滚轮8，所述一组滚轮8和所述第二驱动电机4配合带动第一组履带7，所述一组滚轮8和所述第一驱动电机3配合带动第二组履带，所述支撑基板17上还设置有蓄电池组6，所述蓄电池组6上端固定设置有显示屏5，所述支撑基板17上还设置有活动板14，所述活动板14的一端设置有垃圾收集箱11，所述垃圾收集箱11上设置有超声波传感器组10；如图3所示，还包括FPGA控制装置、第一电机驱动器、第二电机驱动器、六轴机械臂驱动器和数据存储装置；其中，所述FPGA控制装置、第二电机驱动器、第二驱动电机4依次连接，用于控制所述第一组履带7动作；所述FPGA控制装置、第一电机驱动器、第一驱动电机3依次连接，用于控制所述第二组履带动作；所述FPGA控制装置、六轴机械臂驱动器、六轴机械臂1依次连接，用于控制所述六轴机械臂1动作；所述数据存储装置与所述FPGA控制装置连接，用于存储所述FPGA控制装置发送来的相关信息；所述摄像头2与所述FPGA控制装置连接，用于向所述FPGA控制装置发送垃圾识别信号；所述显示屏5与所述FPGA控制装置连接，用于显示所述FPGA控制装置发送来的相关信息；超声波传感器组10所述FPGA控制装置连接，用于检测扫地机器人行进路线上的障碍物；所述垃圾收集箱11通过位于其正中间的隔板分隔成干垃圾收集箱和湿垃圾收集箱；所述干垃圾收集箱与所述隔板相反的一侧设置有第一自动门，且所述干垃圾收集箱顶部设置有第一超声波传感器；所述湿垃圾收集箱与所述隔板相反的一侧设置有第二自动门，且所述湿垃圾收集箱顶部设置有第二超声波传感器；还包括第一自动门驱动器、第二自动门驱动器和异常报警装置；其中，所述FPGA控制装置、第一自动门驱动器、第一自动门依次连接，用于控制所述第一自动门动作；所述FPGA控制装置、第二自动门驱动器、第二自动门依次连接，用于控制所述第二自动门动作；所述FPGA控制装置分别与第一超声波传感器和第二超声波传感器连接，分别用于检测干垃圾收集箱和湿垃圾收集箱内的垃圾是否过量；所述FPGA控制装置与所述异常报警装置连接，用于在干垃圾收集箱或湿垃圾收集箱内的垃圾过量时发出警报。
优选的，由于该扫地机器人的工作环境是较为恶劣的地面，为了防止该机器人因潮湿环境而生锈或损坏，所述支撑基板采用不锈钢材料制成。
优选的，为了提高摄像头采集垃圾图像信息的精度，所述摄像头采集CCD摄像头或CMOS摄像头。
优选的，为了便于垃圾收集箱内的垃圾清理，所述活动板与所述支撑基板滑动连接，所述活动板可在所述支撑基板上沿所述第一组履带平行的方向来回滑动。
优选的，为了保证该扫地机器人的用电量持续，所述蓄电池组采用可充电的锂电池组。
优选的，为了减轻垃圾收集箱的重量并防止垃圾收集箱被腐蚀性垃圾所腐蚀，所述垃圾收集箱采用轻质高分子耐腐蚀材料制成。
优选的，为了避免检测干垃圾收集箱内的垃圾是否过量时，因为垃圾的不规则形状，而导致检测死角的存在，例如：干垃圾收集箱内某个区域的垃圾已经超出干垃圾收集箱的顶部，但是由于超出部分的面积较小，而第一超声波传感器检测不到该区域，所述第一超声波传感器包括第一超声波发射器组和第一超声波接收器组，所述第一超声波发射器组和第一超声波接收器组相适配，且所述第一超声波发射器组发射的超声波可覆盖所述干垃圾收集箱上端开口的所有面积。
优选的，为了避免检测湿垃圾收集箱内的垃圾是否过量时，因为垃圾的不规则形状，而导致检测死角的存在，所述第二超声波传感器包括第二超声波发射器组和第二超声波接收器组，所述第二超声波发射器组和第二超声波接收器组相适配，且所述第二超声波发射器组发射的超声波可覆盖所述湿垃圾收集箱上端开口的所有面积。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。
Claims (8)
1.一种可自动识别垃圾的扫地机器人，其特征在于，包括支撑基板(17)，所述支撑基板(17)上固定设置有安装板(15)，所述安装板(15)上设置有第一驱动电机(3)、第二驱动电机(4)和六轴机械臂(1)，所述安装板(15)上还设置有摄像头安装座(13)，所述摄像头安装座(13)上安装有摄像头(2)，所述支撑基板(17)上还对称设置有两个履带基板(9)和两组滚轮(8)，所述一组滚轮(8)和所述第二驱动电机(4)配合带动第一组履带(7)，所述一组滚轮(8)和所述第一驱动电机(3)配合带动第二组履带，所述支撑基板(17)上还设置有蓄电池组(6)，所述蓄电池组(6)上端固定设置有显示屏(5)，所述支撑基板(17)上还设置有活动板(14)，所述活动板(14)的一端设置有垃圾收集箱(11)，所述垃圾收集箱(11)上设置有超声波传感器组(10)；
还包括FPGA控制装置、第一电机驱动器、第二电机驱动器、六轴机械臂驱动器和数据存储装置；其中，所述FPGA控制装置、第二电机驱动器、第二驱动电机(4)依次连接，用于控制所述第一组履带(7)动作；
所述FPGA控制装置、第一电机驱动器、第一驱动电机(3)依次连接，用于控制所述第二组履带动作；
所述FPGA控制装置、六轴机械臂驱动器、六轴机械臂(1)依次连接，用于控制所述六轴机械臂(1)动作；
所述数据存储装置与所述FPGA控制装置连接，用于存储所述FPGA控制装置发送来的相关信息；
所述摄像头(2)与所述FPGA控制装置连接，用于向所述FPGA控制装置发送垃圾识别信号；
所述显示屏(5)与所述FPGA控制装置连接，用于显示所述FPGA控制装置发送来的相关信息；
超声波传感器组(10)所述FPGA控制装置连接，用于检测扫地机器人行进路线上的障碍物；
所述垃圾收集箱(11)通过位于其正中间的隔板分隔成干垃圾收集箱和湿垃圾收集箱；所述干垃圾收集箱与所述隔板相反的一侧设置有第一自动门，且所述干垃圾收集箱顶部设置有第一超声波传感器；所述湿垃圾收集箱与所述隔板相反的一侧设置有第二自动门，且所述湿垃圾收集箱顶部设置有第二超声波传感器；
还包括第一自动门驱动器、第二自动门驱动器和异常报警装置；其中，所述FPGA控制装置、第一自动门驱动器、第一自动门依次连接，用于控制所述第一自动门动作；
所述FPGA控制装置、第二自动门驱动器、第二自动门依次连接，用于控制所述第二自动门动作；
所述FPGA控制装置分别与第一超声波传感器和第二超声波传感器连接，分别用于检测干垃圾收集箱和湿垃圾收集箱内的垃圾是否过量；
所述FPGA控制装置与所述异常报警装置连接，用于在干垃圾收集箱或湿垃圾收集箱内的垃圾过量时发出警报。
2.根据权利要求1所述的一种可自动识别垃圾的扫地机器人，其特征在于，所述支撑基板(17)采用不锈钢材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种可自动识别垃圾的扫地机器人，其特征在于，所述摄像头(2)采集CCD摄像头或CMOS摄像头。
4.根据权利要求1所述的一种可自动识别垃圾的扫地机器人，其特征在于，所述活动板(14)与所述支撑基板(17)滑动连接，所述活动板(14)可在所述支撑基板(17)上沿所述第一组履带(7)平行的方向来回滑动。
5.根据权利要求1所述的一种可自动识别垃圾的扫地机器人，其特征在于，所述蓄电池组(6)采用可充电的锂电池组。
6.根据权利要求1所述的一种可自动识别垃圾的扫地机器人，其特征在于，所述垃圾收集箱采用轻质高分子耐腐蚀材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种可自动识别垃圾的扫地机器人，其特征在于，所述第一超声波传感器包括第一超声波发射器组和第一超声波接收器组，所述第一超声波发射器组和第一超声波接收器组相适配，且所述第一超声波发射器组发射的超声波可覆盖所述干垃圾收集箱上端开口的所有面积。
8.根据权利要求7所述的一种可自动识别垃圾的扫地机器人，其特征在于，所述第二超声波传感器包括第二超声波发射器组和第二超声波接收器组，所述第二超声波发射器组和第二超声波接收器组相适配，且所述第二超声波发射器组发射的超声波可覆盖所述湿垃圾收集箱上端开口的所有面积。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921386519.2U CN211324755U (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种可自动识别垃圾的扫地机器人 |
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| CN201921386519.2U CN211324755U (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种可自动识别垃圾的扫地机器人 |
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|---|---|
| CN211324755U true CN211324755U (zh) | 2020-08-25 |
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Family Applications (1)
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| CN201921386519.2U Active CN211324755U (zh) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 一种可自动识别垃圾的扫地机器人 |
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|---|---|
| CN (1) | CN211324755U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2600734A (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-11 | Dyson Technology Ltd | Robotic surface treating system |
-
2019
- 2019-08-23 CN CN201921386519.2U patent/CN211324755U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2600734A (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-11 | Dyson Technology Ltd | Robotic surface treating system |
| GB2600734B (en) * | 2020-11-06 | 2022-12-07 | Dyson Technology Ltd | Robotic surface treating system |
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