CN213621600U - 一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，属于垃圾智能分类领域，其技术要点：通过将识别层底板分成一个个小区域板，在垃圾桶内设置超声波传感器等，可实现单个垃圾分类，也能针对一批多个垃圾实行分类，还能在垃圾桶盈满后，及时通知工作人员清箱。
Description
技术领域
本申请属于垃圾智能分类领域，涉及到一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶。
背景技术
近年来，随着人们的物质消费水平不断提升，相对应的垃圾产量也在迅速增长，政府高度重视垃圾分类处理工作，采取多项措施，缓解垃圾快速增长的趋势。传统的垃圾分类目前面对很多问题：人们不能正确分类所有垃圾；整袋的垃圾不知如何分类以及垃圾桶盈满时没有工作人员及时清理。这就使得垃圾分类的进展减缓许多。
现有技术中的垃圾分类系统，如公布号为CN109911451A和CN110723431A的智能分类垃圾系统，只能实行单个垃圾分类，没有针对一批多个垃圾实行分类、也未考虑到垃圾桶盈满后的处理情况。
鉴于此，本申请提出了一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，该系统既可实现单个垃圾分类，也能针对一批多个垃圾实行分类，还能在垃圾桶盈满后，及时通知工作人员清箱。通过将识别层底板分成一个个小区域板，在垃圾桶内设置超声波传感器，成功地解决上述问题。
发明内容
本申请的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶。
一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，包括：控制层、识别层、装料层，所述控制层包括控制模块、电源模块，所述识别层包括识别桶、识别底板、识别模块、分类模块、破壁装置，所述识别底板设置在所述识别桶下方，所述识别模块、破壁装置设置在识别桶内部，所述分类模块设置在所述识别底板下方，所述装料层包括两个以上的装料层桶，所述识别层设置在所述装料层上方，所述分类模块包括大舵机、小舵机、伸缩杆，所述识别底板由两个以上的小区域板组成，所述识别底板底部中央设置大舵机，所述大舵机带动所述识别底板旋转，所述各小区域板底部中央设置小舵机，所述小舵机下方设置伸缩杆，所述伸缩杆带动所述小区域板上下运动，所述小舵机带动所述小区域板转动。
其中，所述小舵机包括上连接块、连接板、下连接块，所述上连接块与所述小区域板固定连接，所述下连接块与所述伸缩杆固定连接，所述连接板固定连接在所述下连接块的两侧，所述上连接块与所述连接板转动连接。
其中，所述识别模块包括相机、图像采集卡、光源LED灯。
其中，所述控制模块采用多路PWM舵机驱动板、控制器，控制器采用Arduino UNOR3控制器，控制器与多路PWM舵机驱动板进行通信，多路PWM舵机驱动板分别与各个小区域板下方的小舵机以及识别层底部中央的大舵机连接，多路PWM舵机驱动板接收到控制器的控制指令后，对舵机进行控制。
其中，所述电源模块采用开关电源，将220V交流电直接处理输出5V直流电，为所述控制模块、大舵机、小舵机、识别层的光源LED灯进行供电。
其中，相机、图像采集卡、光源LED灯设置在识别层顶部，垃圾进入识别层后，识别层顶部的相机拍照，图像采集卡接收相机的数字信号，并将信号处理转换为适用于PC端的信息， PC端进行图像分析，识别并返回垃圾的种类、大舵机、小舵机所需转动的角度值，通过控制模块控制大舵机、小舵机、伸缩杆运动，进而控制小区域板的运动，进而完成垃圾分类，光源LED灯为相机提供照明。
其中，所述破壁装置包括钉子，所述钉子设置在垃圾桶入口内壁处，所述钉子将垃圾袋子划破，散落的垃圾会铺到识别层底板上。
其中，所述装料层桶用塑料挡板隔开，每个装料层桶对应一种垃圾类别。
其中，所述装料层内设置超声波传感器，判断装料层区域垃圾是否盈满，便于工作人员及时清箱。
其中，所述装料层桶为四个，用于分别盛放湿垃圾、干垃圾、可回收垃圾、有害垃圾。本申请的有益效果在于：既可实现单个垃圾分类，也能针对一批多个垃圾实行分类，还能在垃圾桶盈满后，及时通知工作人员清箱。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本申请作进一步的详细说明，但并不构成对本申请的任何限制。
图1是本申请的识别层示意图；
图2是本申请的识别层、装料层相关示意图；
图3是本申请的部分小区域板、小舵机、伸缩杆示意图；
图4是本申请的单独小区域板、小舵机、伸缩杆示意图。
图1-4附图标记说明如下：
1、识别层；2、光源LED灯；3、相机；4、识别底板；5、破壁装置；6、小区域板；7、大舵机；8、小舵机；9、伸缩杆；10、装料层桶；11、装料层；8-1、上连接块；8-2、连接板；8-3、下连接块；1-1、识别桶。
具体实施方式：
一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，包括：控制层、识别层1、装料层11，所述控制层包括控制模块、电源模块，所述识别层1包括识别桶1-1、识别底板4、识别模块、分类模块、破壁装置5，所述识别底板4设置在所述识别桶1-1下方，所述识别模块、破壁装置5 设置在识别桶1-1内部，所述分类模块设置在所述识别底板4下方，所述装料层11包括两个以上的装料层桶10，所述识别层1设置在所述装料层11上方，所述分类模块包括大舵机7、小舵机8、伸缩杆9，所述识别底板4由两个以上的小区域板6组成，所述识别底板4底部中央设置大舵机7，所述大舵机7带动所述识别底板4旋转，所述各小区域板6底部中央设置小舵机8，所述小舵机8下方设置伸缩杆9，所述伸缩杆9带动所述小区域板6上下运动，所述小舵机8带动所述小区域板6转动。
所述小舵机8包括上连接块8-1、连接板8-2、下连接块8-3，所述上连接块8-1与所述小区域板6固定连接，所述下连接块8-3与所述伸缩杆9固定连接，所述连接板8-2固定连接在所述下连接块8-3的两侧，所述上连接块8-1与所述连接板8-2转动连接。
所述识别模块包括相机3、图像采集卡、光源LED灯2。
所述控制模块采用多路PWM舵机驱动板、控制器，控制器采用Arduino UNO R3控制器，控制器与多路PWM舵机驱动板进行通信，多路PWM舵机驱动板分别与各个小区域板6下方的小舵机8以及识别层1底部中央的大舵机7连接，多路PWM舵机驱动板接收到控制器的控制指令后，对舵机进行控制。
所述电源模块采用开关电源，将220V交流电直接处理输出5V直流电，为所述控制模块、大舵机7、小舵机8、识别层1的光源LED灯2进行供电。
相机3、图像采集卡、光源LED灯2设置在识别层1顶部，垃圾进入识别层1后，识别层1顶部的相机3拍照，图像采集卡接收相机3的数字信号，并将信号处理转换为适用于PC 端的信息，PC端进行图像分析，识别并返回垃圾的种类、大舵机7、小舵机8所需转动的角度值，通过控制模块控制大舵机7、小舵机8、伸缩杆9运动，进而控制小区域板6的运动，进而完成垃圾分类，光源LED灯2为相机3提供照明。
所述破壁装置5包括钉子，所述钉子设置在垃圾桶入口内壁处，所述钉子将垃圾袋子划破，散落的垃圾会铺到识别层1底板上。
所述装料层桶10用塑料挡板隔开，每个装料层桶10对应一种垃圾类别。
所述装料层11内设置超声波传感器，判断装料层区域垃圾是否盈满，便于工作人员及时清箱。
所述装料层桶10可为四个，可用于分别盛放湿垃圾、干垃圾、可回收垃圾、有害垃圾。
装有垃圾的垃圾袋投入识别桶1-1中，大舵机7带动识别底板4旋转，此时破壁装置5 将垃圾袋划破，使垃圾掉入识别层底板4上，通过旋转识别层底板4，可使垃圾相对均匀分部。识别层1顶部的相机3拍照，在此期间，光源LED灯2一直为相机3提供照明，将相机3拍照活的的照片传送至图像采集卡，图像采集卡将照片处理并转换为适用于PC端的信息。 PC端进行图像分析，识别并返回垃圾的种类和大舵机7所需转动的角度值，通过控制器驱动多路PWM舵机驱动板，控制大舵机7旋转一定角度值，使垃圾A能旋转至其对应的垃圾类别装料层桶10区域上方，控制小舵机8同时旋转一定角度，伸缩杆9进行伸缩，垃圾A覆盖的小区域板6同时动作，垃圾A未覆盖的小区域板不动作。使垃圾A滑落进入对应的垃圾类别装料层桶内，完成该垃圾分类，接着对垃圾B进行分类···该批垃圾均分类好后，所有舵机复位，等待下一次动作。
以上所举实施例为本申请的较佳实施方式，仅用来方便说明本申请，并非对本申请作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本申请所提技术特征的范围内，利用本申请所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本申请的技术特征内容，均仍属于本申请技术特征的范围内。
Claims (8)
1.一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，其特征在于，包括：控制层、识别层、装料层，所述控制层包括控制模块、电源模块，所述识别层包括识别桶、识别底板、识别模块、分类模块、破壁装置，所述识别底板设置在所述识别桶下方，所述识别模块、破壁装置设置在识别桶内部，所述分类模块设置在所述识别底板下方，所述装料层包括两个以上的装料层桶，所述识别层设置在所述装料层上方，所述分类模块包括大舵机、小舵机、伸缩杆，所述识别底板由两个以上的小区域板组成，所述识别底板底部中央设置大舵机，所述大舵机带动所述识别底板旋转，所述各小区域板底部中央设置小舵机，所述小舵机下方设置伸缩杆，所述伸缩杆带动所述小区域板上下运动，所述小舵机带动所述小区域板转动，所述小舵机包括上连接块、连接板、下连接块，所述上连接块与所述小区域板固定连接，所述下连接块与所述伸缩杆固定连接，所述连接板固定连接在所述下连接块的两侧，所述上连接块与所述连接板转动连接，所述识别模块包括相机、图像采集卡、光源LED灯。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，其特征在于，所述控制模块采用多路PWM舵机驱动板、控制器，控制器与多路PWM舵机驱动板进行通信，多路PWM舵机驱动板分别与各个小区域板下方的小舵机以及识别层底部中央的大舵机连接，多路PWM舵机驱动板接收到控制器的控制指令后，对舵机进行控制。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，其特征在于，所述电源模块采用开关电源，将220V交流电直接处理输出5V直流电，为所述控制模块、大舵机、小舵机、识别层的光源LED灯进行供电。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，其特征在于，相机、图像采集卡、光源LED灯设置在识别层顶部，垃圾进入识别层后，识别层顶部的相机拍照，图像采集卡接收相机的数字信号，并将信号处理转换为适用于PC端的信息，PC端进行图像分析，识别并返回垃圾的种类、大舵机、小舵机所需转动的角度值，通过控制模块控制大舵机、小舵机、伸缩杆运动，进而控制小区域板的运动，进而完成垃圾分类，光源LED灯为相机提供照明。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，其特征在于，所述破壁装置包括钉子，所述钉子设置在垃圾桶入口内壁处，所述钉子将垃圾袋子划破，散落的垃圾会铺到识别层底板上。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，其特征在于，所述装料层桶用塑料挡板隔开，每个装料层桶对应一种垃圾类别。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，其特征在于，所述装料层内设置超声波传感器，判断装料层区域垃圾是否盈满，便于工作人员及时清箱。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能分类垃圾桶，其特征在于，所述装料层桶为四个，用于分别盛放湿垃圾、干垃圾、可回收垃圾、有害垃圾。
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|---|---|---|---|---|
| CN113933300A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 福州大学 | 一种基于机器视觉的垃圾误投检测方法、装置及系统 |
| CN113978956A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-01-28 | 福州大学 | 一种智能化垃圾箱的自动识别分类方法 |
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