CN215157746U - 一种人工智能分类的垃圾桶装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种人工智能分类的垃圾桶装置，包括第一桶体，第一桶体内部的底端设有电子转盘，电子转盘上方安装有由若干个分类桶拼接组成的第二桶体，每个分类桶外壁上分别贴有电子标签；第一桶体的内壁上设有电子标签阅读器，第一桶体的上端安装桶盖，桶盖上设置有平台门，并且第一桶体外表面上固定设置摄像头和主控制器；所述电子标签阅读器、摄像头分别与主控制器电性相连接；通过摄像头采集获取垃圾图像；主控制器进行识别获得垃圾类别，控制电子转盘带动第二桶体旋转，电子标签阅读器对分类桶的电子标签识别，直到旋转至平台门的正下方时控制停止，并控制平台门打开。本装置所需空间小，且准确率高和实时性强，具备高效的自动化功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种人工智能分类的垃圾桶装置，属于日常生活用品的技术领域。
背景技术
现在已有的垃圾分类的垃圾桶，基本上以下几种方式进行分类投放：1.人为分类垃圾投放到带有标识的垃圾桶。实际放置垃圾时，由于对垃圾分类的不了解或人为地乱投乱放，很难将垃圾正确分类到垃圾桶，使用较为不便。2.垃圾事先人工分类，在包装袋上贴上类别标签，投放时利用芯片条码来识别垃圾分类的垃圾箱，这种方式既要人工先分类，又要保证垃圾袋上的条码完整或者商品条码的完整，不然会导致无法分类。3.通过图像识别垃圾分类，将垃圾的类别呈现在显示屏上指示用户，但垃圾投放还需人工进行，该技术不能自动将垃圾投送到所属的垃圾桶，效率较低。4.通过智能识别，运用传送带分拣的垃圾分类装置，一般适用于大型垃圾站，体积大不适用于小区、家庭使用。
因此，现有的垃圾桶不能准确分类且效率较低。市面上的智能垃圾桶大多需要在垃圾袋上贴标签，读取标签投送垃圾，不能够自动化识别垃圾的类别，又或者是垃圾桶装置体积大不适用小区、家庭使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有的垃圾桶投放方式的不足，无法自动化识别垃圾类别并进行分类投放的问题，提供一种人工智能分类的垃圾桶装置，利用摄像头采集垃圾图片，识别垃圾类别及正确分类投送垃圾，装置设计简单且垃圾分类准确率高，适用于小区或者家庭等。
本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种人工智能分类的垃圾桶装置，包括第一桶体，所述第一桶体内部的底端设有一个电子转盘，所述电子转盘上方安装有由若干个分类桶拼接组成的第二桶体，其中每个分类桶外壁上分别贴有一个存储有垃圾类别的电子标签；所述第一桶体的内壁上设有一个电子标签阅读器，以及第一桶体的上端安装一个桶盖，所述桶盖上设置有平台门，并且第一桶体外表面上固定设置摄像头和主控制器；所述电子标签阅读器、摄像头分别与主控制器电性相连接；将垃圾放置在平台门上，通过摄像头采集获取垃圾图像输入主控制器；所述主控制器对垃圾图像中的垃圾进行识别获得垃圾类别，根据识别的垃圾类别控制电子转盘带动第二桶体旋转，旋转中通过电子标签阅读器对第二桶体内分类桶的电子标签识别，直到与识别的垃圾类别相同的分类桶旋转至平台门的正下方时控制停止，并控制平台门打开使得垃圾落入对应类别的分类桶内。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述第二桶体由四个个分类桶拼接组成。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述主控制器采用大扭矩舵机控制平台门的开关。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述平台门采用正方形。
进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述摄像头采用CSI接口摄像头。
本实用新型采用上述技术方案，能产生如下技术效果：
本实用新型的人工智能分类的垃圾桶装置，利用摄像头采集到的垃圾图像，在此基础上进行图像裁剪以及深度学习网络实现对垃圾的分类。根据垃圾类别控制控制电子转盘带动第二桶体旋转，直到对应的分类桶旋转至平台门的正下方时控制停止，且控制平台门的开合，实现对垃圾分类的投送本装置采用单个摄像头拍摄，采集图像方便并且兼容性强；以及，利用深度学习网络，可以准确的识别出垃圾所属的分类；利用电子转盘，可以将所需的分类桶旋转到对应的平台门的垂直下方；通过大扭矩舵机，可以实现对平台门的开合控制将垃圾准确投送到分类桶，本装置硬件设施较为简单，装置所需空间小，所需的系统成本较低且准确率高，可以提高人们分类垃圾的环保意识，通用性强。
进一步地，本实用新型可以采用CSI接口摄像头作为垃圾图像采集设备，可以有效的采集和传输到垃圾图像，设备体积小，所以装置简单且成本较低。采用单片机控制板作为本装置核心控制器，采用深度学习网络可实现对垃圾图像进行有效的垃圾分类。本垃圾桶装置准确率提高，实时性增强，具有市场价值，设计简单且垃圾分类具备高效的自动化功能，适用于小区或者家庭等。
附图说明
图1为本实用新型的人工智能分类的垃圾桶装置的结构示意图。
图2为本实用新型的人工智能分类的垃圾桶装置的电路连接示意图。
图3为本实用新型中桶盖的结构示意图。
图4为本实用新型中平台门开合的示意图。
图5为本实用新型中主控制器的嵌入式平台的工作流程图。
图6为本实用新型中主控制器的单片机控制板的工作流程图。
其中标号解释：1-第一桶体，2-电子转盘，3-第二桶体，4-电子标签，5-电子标签阅读器，6-主控制器，7-桶盖，8-平台门，9-摄像头，10-垃圾，11-大扭矩舵机。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。
如图1所示，本实用新型涉及了一种人工智能分类的垃圾桶装置，包括第一桶体1，所述第一桶体1内部的底端设有一个电子转盘2，所述电子转盘2上方安装有由若干个分类桶拼接组成的第二桶体3，其中每个分类桶外壁上分别贴有一个存储有垃圾类别的电子标签4；所述第一桶体1的内壁上设有一个电子标签阅读器5，以及第一桶体1的上端安装一个桶盖7，所述桶盖7上设置有平台门8，并且第一桶体1外表面上固定设置摄像头9和主控制器6，本实施例可以在第一桶体1的侧面上方固定连接有摄像头9，及第一桶体1的侧面位置上部的位置固定连接主控制器6；如图2所示，所述电子标签阅读器5、摄像头9分别与主控制器6电性相连接。
如图3所示为本装置中桶盖的结构示意图，桶盖7的直径可以设置为63cm。圆心处设计了一个平台门8，其规格为22.5*22.5cm，用于放置垃圾和投放垃圾。如图4所示，为本装置中平台门8开合的示意图，放置垃圾10在平台门8上方，本实用新型中，所述主控制器可以采用大扭矩舵机11控制平台门8的开关，利用两个大扭矩舵机11分别部设置在平台门8的端部，实现平台门8的开启和闭合，增加开启关闭的灵活性。进一步地，所述平台门8可以采用但不限于正方形，增大开口面积，便于垃圾丢入。
本实施例中，所述第二桶体3可由四个独立的分类桶拼接组成，四个分类桶分别对应不同类别的垃圾，类别可以但不限于可回收垃圾、厨余垃圾、其他垃圾、不可回收垃圾等，4个分类桶的具体位置是由电子标签阅读器5检测识别电子标签4的方式获取，所述安装在第一桶体1的电子标签阅读器5与四个电子标签4在同一高度。所述电子标签阅读器5对应四个电子标签4的感应距离在5cm左右。当电子标签阅读器5与每个电子标签4正对时，电子标签阅读器5能够读取电子标签的ID号，获得其存储的垃圾类别信息，本实用新型以此作为判断分类桶的具体位置。
其中，如图2所示，所述主控制器6可以包括嵌入式平台和单片机控制板，摄像头9与嵌入式平台连接，嵌入式平台与单片机控制板连接，单片机控制板分别与电子标签阅读器5、电子转盘2连接。所述嵌入式平台的工作流程如图5所示，嵌入式平台采用现有的深度学习网络分类模型，经过训练，具有垃圾图像分类功能，在运用至本装置的垃圾分类识别时，嵌入式平台首先利用现有的opencv库完成对摄像头传输进来的垃圾图像的裁剪，完成图像的预处理，再利用现有的深度学习网络分类模型对数字的垃圾图像进行识别，完成对垃圾的分类并确定其所属电子标签然后通过串口RS485通信传输给单片机控制板。所述单片机控制板的工作流程如图6所示，单片机控制板利用串口RS485传输的信号得到垃圾所属类别的电子标签，输出控制信号使得电子转盘2转动并同时判断识别出的电子标签4是否相同，不相同则继续控制电子转盘2转动，带动第二桶体3旋转，否则识别的电子标签4相同时，控制电子转盘2停止转动，并控制平台门8打开投送垃圾。
以及，本装置中，优选地所述摄像头6可以采用CSI接口摄像头，使得接口灵活，便于稳定传输。
本实用新型装置的工作原理如下：
如图1所示，当需要将垃圾分类丢入，在使用时，可以将垃圾放置在桶盖7上的正方形的平台门8上，通过摄像头9对桶盖的平台门8采集获取垃圾图像，然后将垃圾图像输入主控制器6；所述主控制器6的嵌入式平台具有4类垃圾图像分类功能，然后对垃圾图像中的垃圾进行识别获得垃圾类别。主控制器6的单片机控制板在获得垃圾类别后，根据识别的垃圾类别控制电子转盘2带动第二桶体3旋转，在旋转过程中通过第一桶体1内壁的电子标签阅读器5对第二桶体3内分类桶外壁贴的电子标签4识别，可判断第二桶体3内分类桶的具体位置，此过程重复进行，直到与识别的垃圾类别相同的分类桶旋转至平台门8的正下方时控制电子转盘2停止转动，主控制器6继而控制平台门8打开，打开方式可以利用大扭矩舵机11控制平台门8的开启，使得垃圾落入第二桶体3中对应类别的一个分类桶内并利用大扭矩舵机11控制平台门8的闭合，实现平台门8的自动关闭，由此实现垃圾智能化分类，提高人们垃圾分类的正确率和效率。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种人工智能分类的垃圾桶装置，包括第一桶体，其特征在于，所述第一桶体内部的底端设有一个电子转盘，所述电子转盘上方安装有由若干个分类桶拼接组成的第二桶体，其中每个分类桶外壁上分别贴有一个存储有垃圾类别的电子标签；所述第一桶体的内壁上设有一个电子标签阅读器，以及第一桶体的上端安装一个桶盖，所述桶盖上设置有平台门，并且第一桶体外表面上固定设置摄像头和主控制器；所述电子标签阅读器、摄像头分别与主控制器电性相连接；将垃圾放置在平台门上，通过摄像头采集获取垃圾图像输入主控制器；所述主控制器对垃圾图像中的垃圾进行识别获得垃圾类别，根据识别的垃圾类别控制电子转盘带动第二桶体旋转，旋转中通过电子标签阅读器对第二桶体内分类桶的电子标签识别，直到与识别的垃圾类别相同的分类桶旋转至平台门的正下方时控制停止，并控制平台门打开使得垃圾落入对应类别的分类桶内。
2.根据权利要求1所述人工智能分类的垃圾桶装置，其特征在于：所述第二桶体由四个个分类桶拼接组成。
3.根据权利要求1所述人工智能分类的垃圾桶装置，其特征在于：所述主控制器采用大扭矩舵机控制平台门的开关。
4.根据权利要求1所述人工智能分类的垃圾桶装置，其特征在于：所述平台门采用正方形。
5.根据权利要求1所述人工智能分类的垃圾桶装置，其特征在于：所述摄像头采用CSI接口摄像头。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114537920A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-27 | 长沙理工大学 | 一种垃圾分类装置 |
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