CN213110846U - 垃圾自动分拣系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种垃圾自动分拣系统，包括：第一箱体、第二箱体、安装在第一箱体与第二箱体之间的传输组件以及控制器；第一箱体内设置若干用于存放垃圾的缓存单元，第一箱体外表面设置有垃圾投放入口，垃圾投放入口与缓存单元对应设置，缓存单元中设置有称重装置以及用于取放垃圾的第一机械手，第一机械手与所述控制器电连接；第二箱体内设置有若干不同类别的垃圾回收设备；传输组件包括传送带装置和图像识别装置，传送带装置用于将缓存单元内的垃圾传送至不同类别的垃圾回收设备中，图像识别装置用于识别垃圾的类别，控制器与传送带装置电连接、与图像识别装置通信连接。通过上述系统，提高了垃圾分类的效率和准确性。

Description

垃圾自动分拣系统

技术领域

本申请的实施例涉及垃圾处理技术领域，具体涉及垃圾自动分拣系统。

背景技术

随着社会经济和技术的发展，环境污染正在成为危害人们健康和生态坏境的重要因素。垃圾主要分为可回收垃圾、有害垃圾、干垃圾、湿垃圾等。垃圾分类通过在源头将垃圾分类投放，并通过分类的清运和回收，使垃圾重新变成资源，从而得到社会的广泛关注。

考虑到大部分民众缺乏垃圾分类的知识，无法确定垃圾类型，目前主要是通过在垃圾投放点安排工作人员进行垃圾分类指导工作，这占用了大量的人力，影响了垃圾分类的处理效率，且不能保证垃圾分类的准确性。

发明内容

本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本申请的一些实施例提出了垃圾自动分拣系统，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

本申请的一些实施例提供了一种垃圾自动分拣系统，包括第一箱体、第二箱体、安装在所述第一箱体与第二箱体之间的传输组件以及控制器；其中，

所述第一箱体内设置若干用于存放垃圾的缓存单元，所述第一箱体外表面设置有垃圾投放入口，所述垃圾投放入口与所述缓存单元对应设置，所述缓存单元中设置有称重装置以及用于取放垃圾的第一机械手，所述第一机械手与所述控制器电连接；所述第二箱体内设置有若干不同类别的垃圾回收设备；所述传输组件包括传送带装置和图像识别装置，所述传送带装置用于将所述缓存单元内的垃圾传送至所述不同类别的垃圾回收设备中，所述图像识别装置用于识别在图像采集区域中的所述垃圾的类别，所述控制器与所述传送带装置电连接、与所述图像识别装置通信连接。

本申请的上述各个实施例中的一个实施例具有如下有益效果：本申请提出的垃圾自动分拣系统，能够智能识别不同类别的垃圾，并投入到对应类别的垃圾回收设备中，从而高效而精准的对混合垃圾进行分类和提取，极大程度提高了垃圾分类的效率和准确性。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

图1是根据本申请的垃圾自动分拣系统的一些实施例的外部结构框图；

图2是根据本申请的垃圾自动分拣系统的一些实施例的内部结构框图；

图3是根据本申请的垃圾自动分拣系统的另一些实施例的内部结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本申请实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1和图2示出了本申请一实施例的垃圾自动分拣系统。该系统包括：第一箱体1、第二箱体2、安装在第一箱体1与第二箱体2之间的传输组件3以及控制器4。

具体地，第一箱体1内设置若干用于存放垃圾的缓存单元11，第一箱体1外表面设置有垃圾投放入口12，垃圾投放入口12与缓存单元11对应设置，即当用户将通过垃圾投放入口12投放垃圾时，垃圾即落入与该入口对应的缓存单元11中。进一步地，缓存单元11中设置有用于确定垃圾的重量的称重装置以及用于取放垃圾的第一机械手，第一机械手与控制器4电连接，控制器4可以控制第一机械手将缓存单元11中的垃圾放在称重装置上进行称重。

第二箱体2内设置有若干不同类别的垃圾回收设备。可选地，可以根据垃圾的类别来确定垃圾回收设备的类别。例如，垃圾回收设备可以包括可回收垃圾回收设备21、有害垃圾回收设备22、干垃圾回收设备23以及湿垃圾回收设备24。

传输组件3包括传送带装置31和图像识别装置32，控制器4与传送带装置31电连接、与图像识别装置32通信连接。其中，传送带装置31用于将缓存单元11内的垃圾传送至不同类别的垃圾回收设备中，图像识别装置32用于识别在图像采集区域中的垃圾的类别。

在实现过程中，传送带装置31的一端与缓存单元11机械连接，另一端与垃圾回收设备机械连接。控制器可以控制第一机械手将垃圾从缓存单元11转移到传送带装置31中，系统开启工作后，传送带装置31以预设速度匀速运动，将垃圾从第一箱体1的缓存单元11传输至第二箱体2的垃圾回收设备中。在传输带装置31的预设区域设置有图像采集区域，当传输带装置上的垃圾进入在该区域，利用图像识别装置32对该垃圾进行图像采集，分析输出其对应的垃圾类别，从而确定将该垃圾传输至其垃圾类别对应的垃圾回收设备中。

作为本申请的一些可选实施方式，用户在进行垃圾投放之前，可以预先下载本申请提供的垃圾自动分拣系统对应的应用程序，后续用户可以通过应用程序操控系统进行垃圾的投放以及垃圾分拣费用的支付。举例来说，响应于用户在应用程序的触发操作，系统打开垃圾投放入口的门板。用户投放垃圾后，称重单元对垃圾进行称重，并将重量信息返回至用户终端的应用程序中，用户基于重量信息完成垃圾分拣费用的支付后，本系统开始后续的垃圾传输、识别以及分拣操作。一般来说，不同重量的垃圾处理成本是不同的，重量越大处理成本越高，因此本系统会基于垃圾的重点确定垃圾分拣费用。

本申请的工作原理是：使用时，用户通过垃圾投放入口12投放垃圾，使得垃圾暂时存放在缓存单元11中。在垃圾完成称重之后，再通过第一机械手将垃圾通过传送带装置31进行传送分拣。垃圾在通过图像识别区域时，基于区域内的图像识别装置32采集图像信息，分析输出其对应的垃圾类别，再通过控制器4将该垃圾传输至其垃圾类别对应的垃圾回收设备中。

本申请提出的垃圾自动分拣系统，能够智能识别不同类别的垃圾，并投入到对应类别的垃圾回收设备中，从而高效而精准的对混合垃圾进行分类和提取，极大程度提高了垃圾分类的效率和准确性。

作为本申请的另一实施例，图3示出了本申请一实施例的垃圾自动分拣系统。在图2所示实施例的基础上，本实施例的垃圾自动分拣系统中，传送带装置31包括若干条第一传送带311、第二传送带312和若干条第三传送带313。第一传送带311的数量与缓存单元的数量相匹配，即每个缓存单元都设置有一条第一传送带311与其相连接；第三传送带313的数量与垃圾回收设备的数量相匹配，即第三传送带313是依据垃圾回收设备来设置的，包括可回收垃圾回收设备21对应的第三传送带313、有害垃圾回收设备22对应的第三传送带313、干垃圾回收设备23对应的第三传送带313以及湿垃圾回收设备24对应的第三传送带313，每条第三传送带分别与其对应的垃圾回收设备相连接。第二传送带312的两端分别连接第一传送带311和第三传送带313。也就是说，第一传送带311用于将各自对应的缓存单元中的垃圾传输到第二传送带312上，在确定垃圾的垃圾类别后，再将垃圾从第二传送带312转移到其对应的第三传送带313上，最后通过第三传送带313传送到其对应类别的垃圾回收设备中。

进一步地，第二传送带312与第三传送带313的连接处设置有第二机械手，第二机械手与控制器电连接。这样，确定了垃圾的垃圾类别，且该垃圾传输至第二传送带312与第三传送带313的连接处时，控制器控制第二机械手将第二传送带312上的垃圾放置到与其垃圾类别对应的所述第三传送带313上。

作为本发明的一些可选实施例，图像识别装置32包括设置在传送组件3中的摄像头和服务器侧的图像识别单元，该摄像头设置在图像采集区域，当垃圾进入图像采集区域时，摄像头用于采集传送装置31(即第二传送带312)上垃圾的垃圾图像信息，并将该垃圾图像信息上传至服务器侧的图像识别单元。图像识别单元基于图像识别模型对接收的垃圾图像信息进行识别，并将识别到的垃圾类别通过通信连接传输至控制器4。这样，控制器即可以通过该垃圾类别确定该垃圾对应的第三传输带313，从而向第二机械手发出控制信号，该控制信号用于指示第二机械手将垃圾放置到的第三传送带313。

可选地，上述图像识别模型可以是预先基于样本数据和卷积神经网络技术训练得到的。样本数据包括生活中常见的垃圾图像，以及该垃圾图像对应的的垃圾类别。经过不断的训练和模型参数调试，当损失函数小于预设阈值时，确定模型训练完成。在本实施例中的模型输入垃圾图像，即可输出该垃圾图像对应的的垃圾类别。

作为本发明的一些可选实施例，如图1所示，第一箱体1外表面设置有人机交互装置5，控制器4、称重装置与人机交互装置5通信连接。人机交互装置5在第一箱体1外表面展示人机交互界面，用户可以通过该人机交互界面与垃圾自动分拣系统进行交互。实际运行过程中，用户可以通过人机交互界面发出垃圾投放、垃圾称重、支付完成等指令时，控制器通过与人机交互装置5的通信连接收到这些指令，控制垃圾投放入口12的开闭以及第一机械手的操作。

进一步地，有些垃圾可能对应多个垃圾类别，例如未喝完的奶茶，其可以分解成奶茶杯、吸管、奶茶三类实体，且针对奶茶杯、吸管，其垃圾类别为干垃圾，针对奶茶，其垃圾类别为湿垃圾。若按照上述步骤进行分拣，势必会造成部分实体分类错误。在本实施例中，用户可以在人机交互界面上输入垃圾的名称信息，人机交互装置5将该垃圾名称信息发送至服务器，并接收并在人机交互界面上展示服务器返回的该垃圾的分解信息，其中，分解信息可以包括该垃圾包含的垃圾实体、每个垃圾实体的垃圾类别、针对该垃圾的分解步骤指引、分解后各实体所属垃圾类别。用户基于上述分解信息对垃圾基于类别进行分解，再将不同垃圾类别的垃圾实体分别投入不同的垃圾投放入口12，从而保证了垃圾分类的准确性，提升了垃圾分类的全面性。

可选地，所述垃圾回收设备包括垃圾回收桶、垃圾回收机器人以及垃圾回收车。针对垃圾回收机器人和垃圾回收车，当垃圾装满时，可以直接更换其他处于空置状态的垃圾回收机器人和垃圾回收车，同时上述满置状态的垃圾回收车可以自动按照预设的路线行进至垃圾处理站点进行垃圾处理，整体提高了垃圾分类处理的效率。

本申请的垃圾自动分拣系统的一些实施例的使用流程包括：

首先，控制器接收从所述垃圾投放入口投放的垃圾，控制器控制第一机械手将所述垃圾放置在称重装置进行称重，得到所述垃圾的重量信息。

具体地，用户通过垃圾投放入口投放垃圾，使得垃圾暂时存放在缓存单元中。可选地，可以预先在缓存单元中设置重量传感器，该重量传感器与控制器通信连接。当重量传感器检测到缓存单元中的重量发生变化，生成包含缓存单元标识的垃圾投入指令，控制器基于该缓存单元标识确定目标缓存单元以及该目标缓存单元中的第一机械手，并控制该第一机械手将垃圾放置在称重装置进行称重，得到所述垃圾的重量信息。

如上所述，该重量信息可以通过服务器进行计算转换成垃圾分拣费用，并将重量信息和垃圾分拣费用传输至所述用户的应用程序上进行显示。若垃圾自动分拣系统外表面设置有人机交互装置，该重量信息和垃圾分拣费用也可以在该人机交互装置的人机交互界面上进行显示，本发明实施例在此不做限制。

其次，控制器响应于针对所述重量信息的交互操作，所述控制器控制所述第一机械手将所述垃圾放置在所述传送带装置上。

具体地，交互操作可以包括用户完成垃圾分拣费用的支付，也可以是触发人机交互界面或应用程序中的“确认完成支付”按钮。服务器接收到用户的交互操作后，生成传送指令发送至控制器，控制器基于该传送指令继续控制在第一机械手将垃圾通过传送带装置进行传送分拣。

可选地，由于传送带装置包括第一传送带、第二传送带和第三传送带，每个缓存单元都设置有一条第一传送带311与其相连接，每个垃圾回收设备设置有一条第三传送带与其相连接，第一传送带与第三传送带间通过第二传输带连接。因此，本步骤具体来说，第一机械手将垃圾放在其缓存单元对应的第一传送带上，在第一传送带和第二传送带的接口处，该垃圾自动转到第二传送带上进行传输。

再次，当所述垃圾在所述传送带装置上传输至图像采集区域时，所述图像识别装置获取所述垃圾的垃圾图像信息，并基于所述垃圾图像信息确定所述垃圾的垃圾类别。

具体地，传送带装置上设置有预想采集区域，垃圾在通过图像识别区域时，图像识别装置采集图像信息，将该垃圾图像信息上传至服务器侧的图像识别单元。图像识别单元基于图像识别模型对接收的垃圾图像信息进行识别，并将识别到的垃圾类别通过通信连接传输至控制器。

更进一步地，控制器中预先存储有垃圾类别与垃圾回收设备的映射关系表，根据接收到的垃圾类别，即可确定该垃圾类别匹配的垃圾回收设备。

可选地，如上所述，每个垃圾回收设备设置有一条第三传送带与其相连接，因此，上述映射关系表可以包括垃圾类别、第三传送带标识与垃圾回收设备三者的对应关系，控制器根据接收到的垃圾类别，即可确定该垃圾待放置的第三传送带，当垃圾转到第三传送带后，可以直接传输至对应的垃圾回收设备，自动完成垃圾分拣。

最后，所述控制器响应于所述垃圾在所述传送带装置上传输至预设位置，将所述垃圾放置到与所述垃圾类别相匹配的垃圾回收设备中。

具体地，响应于垃圾在传送带装置上传输至预设位置，该与预设位置可以是传送带装置与垃圾回收设备的交接处，具体地，该交界处可以预先设置有重量传感器，当重量传感器检测到预设位置处的重量发生变化，生成垃圾分类指令发送至控制器，该预设位置处可以设置有第二机械手，控制器接收到该垃圾分类指令后，根据上步骤确定的与该垃圾类别匹配的垃圾回收设备，控制第二机械手将垃圾放置到与垃圾回收设备中，自动完成垃圾分拣。

可选地，上述预设位置可以是第二传送带与第三传送带的交接处，响应于垃圾在第二传送带上传输至与第三传送带的连接处，控制器接收到垃圾分类指令后，根据前面确定的与该垃圾类别匹配的第三传送带，控制第二机械手将垃圾放置在与所述垃圾类别相匹配的第三传送带上；再通过第三传送带将垃圾传输至与第三传送带相连接的垃圾回收设备中。

作为本发明实施例的一些可选实施方式，所述方法还包括：人机交互装置接收用户输入的垃圾名称，基于所述垃圾名称确定所述垃圾是否属于可分解实体；若属于可分解实体，在所述人机交互装置的界面展示所述垃圾的分解信息。

在本实施例中，若垃圾自动分拣系统外表面设置有人机交互装置，用户可以在人机交互界面上输入垃圾的名称信息，人机交互装置将该垃圾名称信息发送至服务器，并接收并在人机交互界面上展示服务器返回的该垃圾的分解信息，其中，分解信息可以包括该垃圾包含的垃圾实体、每个垃圾实体的垃圾类别、针对该垃圾的分解步骤指引、分解后各实体所属垃圾类别。举例来说，用户输入垃圾名称“奶茶”，该分解信息可以包括奶茶包含“奶茶杯”、“吸管”、“珍珠椰果”三类实体，每个垃圾实体的类别包括，干垃圾：“奶茶杯”、“珍珠椰果”的垃圾类别为干垃圾，湿垃圾：“奶茶”的垃圾类别，分解步骤指引包括指引用户如何将奶茶拆分成干垃圾和湿垃圾两类。用户基于上述分解信息对奶茶分解成干垃圾(奶茶杯和吸管)、湿垃圾(珍珠椰果)，再将两类垃圾实体分别投入两个不同的垃圾投放入口，从而保证了垃圾分类的准确性，提升了垃圾分类的全面性。

本申请提出的垃圾自动分拣方法，能够智能识别不同类别的垃圾，并投入到对应类别的垃圾回收设备中，从而高效而精准的对混合垃圾进行分类和提取，极大程度提高了垃圾分类的效率和准确性。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

以上描述仅为本申请的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术。

Claims (6)

1.一种垃圾自动分拣系统，其特征在于，包括第一箱体、第二箱体、安装在所述第一箱体与第二箱体之间的传输组件以及控制器；其中，

所述第一箱体内设置若干用于存放垃圾的缓存单元，所述第一箱体外表面设置有垃圾投放入口，所述垃圾投放入口与所述缓存单元对应设置，所述缓存单元中设置有称重装置以及用于取放垃圾的第一机械手，所述第一机械手与所述控制器电连接；

所述第二箱体内设置有若干不同类别的垃圾回收设备；

所述传输组件包括传送带装置和图像识别装置，所述传送带装置用于将所述缓存单元内的垃圾传送至所述不同类别的垃圾回收设备中，所述图像识别装置用于识别在图像采集区域中的所述垃圾的类别，所述控制器与所述传送带装置电连接、与所述图像识别装置通信连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传送带装置包括若干条第一传送带、第二传送带和若干条第三传送带；所述第一传送带的数量与所述缓存单元的数量相匹配，所述第一传送带分别与所述缓存单元相连接；所述第三传送带的数量与所述垃圾回收设备的数量相匹配，所述第三传送带分别与所述垃圾回收设备相连接；所述第二传送带的两端分别连接所述第一传送带和所述第三传送带。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二传送带与所述第三传送带的连接处设置有第二机械手，所述第二机械手与所述控制器电连接，用于将所述第二传送带上的垃圾放置到与垃圾类别对应的所述第三传送带上。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像识别装置包括设置在传送组件中的摄像头和服务器侧的图像识别单元，所述摄像头用于采集传送装置上垃圾的垃圾图像信息，所述图像识别单元基于图像识别模型对接收的所述垃圾图像信息进行识别，并将识别到的垃圾类别通过通信连接传输至所述控制器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一箱体外表面设置有人机交互装置，所述控制器与所述人机交互装置通信连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述垃圾回收设备包括垃圾回收桶、垃圾回收机器人以及垃圾回收车。

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