CN216612549U - 一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，涉及垃圾分拣技术领域，包括垃圾桶上层和垃圾桶下层，所述垃圾桶上层由型材架、顶盖、放线盒、步进电机一、同步轮、同步带、槽轮、滑车、摄像头、机械爪、垃圾收集平台、丝杠螺母、丝杠、舵机、步进电机二和步进电机三组成。本实用新型的顶盖可以进行摄像头识别，控制系统放在放线盒里，放线盒在顶盖下面，如果出现故障便于检查；垃圾收集平台可以实现Z轴方向上的移动，机械爪可以实现X,Y轴方向上的移动，这样垃圾分拣装置就可以在三维空间内抓取垃圾，可以进行多种类垃圾的分类，大大提高了垃圾分拣的效率，而且装置占用面积小，极大的解决了环保问题。

Description

一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾分拣技术领域，具体是一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置。

背景技术

现在我们常见的垃圾桶都只能收集垃圾，并不能实现垃圾的自动分拣。即使我们在街上可以看到分类垃圾桶，但是由于大部分人对垃圾分类并不了解，所以造成了后期垃圾再分类的麻烦，耗费了大量的人力，物力。在部分市场虽然也有可以自动分类的垃圾桶，大部分垃圾桶并不能进行多种类垃圾同时分类，垃圾分类效率低，而且其造价太高，并不适合家庭使用，也不适合投入社会进行量产，且其识别垃圾的能力并不高，为此我们提出一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，包括垃圾桶上层和垃圾桶下层，所述垃圾桶上层由型材架、顶盖、放线盒、步进电机一、同步轮、同步带、槽轮、滑车、摄像头、机械爪、垃圾收集平台、丝杠螺母、丝杠、舵机、步进电机二和步进电机三组成；

所述型材架呈长方体状的框架，所述顶盖设置在型材架的上端，所述型材架的上部前侧和后侧均设有X向导轨，两个所述X向导轨之间设有Y向导轨，所述Y向导轨的两端分别通过同步轮连接在两个所述X向导轨上，所述步进电机二安装在型材架上，且步进电机二通过同步带控制Y向导轨沿X向导轨移动；

所述Y向导轨上设有滑车，所述滑车通过滑车架滚动安装在Y向导轨上，所述步进电机三安装在滑车架上，且步进电机三控制滑车沿Y向导轨上移动；

所述滑车的下端设有舵机和机械爪，且舵机控制着机械爪的开合；

所述型材架的两侧竖向设有Z向导轨，所述垃圾收集平台设置在型材架的下部，且所述垃圾收集平台的两端通过滑轮滚动连接在两侧的Z向导轨上；所述步进电机一设置在型材架的一侧，所述步进电机一的输出端连接丝杆，所述丝杆的下端通过连接块转动连接在型材架上，所述丝杆螺母螺纹连接在丝杆上，所述丝杆螺母和垃圾收集平台固定连接；

所述型材架的上端位于顶盖的两侧设有放线盒，所述顶盖的下端中间还设有摄像头。

作为上述方案的进一步改进，所述放线盒内设有控制系统，所述控制系统控制步进电机一、步进电机二、步进电机三和舵机的运行。

作为上述方案的进一步改进，所述机械爪包括对称设置的爪体，两个所述爪体的上端转动连接在机械爪支架上，两个所述爪体的上端为圆形的齿轮状，且两个爪体的上端相互啮合，其中一个所述爪体通过转轴连接在舵机的输出端。

作为上述方案的进一步改进，所述爪体呈向外弯曲的弓形状，且两个爪体的下端设有防滑齿，方便机械爪能够稳定的抓取垃圾。

作为上述方案的进一步改进，所述垃圾桶下层内位于垃圾收集平台的两侧设有多个分装不同垃圾的垃圾桶。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，顶盖可以进行摄像头识别，控制系统放在放线盒里，放线盒在顶盖下面，如果出现故障便于检查；垃圾收集平台可以实现Z轴方向上的移动，机械爪可以实现X,Y轴方向上的移动，这样垃圾分拣装置就可以在三维空间内抓取垃圾，可以进行多种类垃圾的分类，大大提高了垃圾分拣的效率，而且装置占用面积小，材料大部分都是常用材料，适合家用，也可以量产后投入社会使用，极大的解决了环保问题。

附图说明

图1为一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置的正视结构示意图。

图2为一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置中顶盖的仰视结构示意图。

图3为一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置的侧面结构示意图。

图4为一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置中滑车的结构示意图。

图5为一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置中机械爪的结构示意图。

图中：1、型材架；2、顶盖；3、放线盒；4、步进电机一；5、同步轮；6、同步带；7、槽轮；8、滑车；9、摄像头；10、机械爪；101、爪体；102、机械爪支架；11、垃圾收集平台；12、丝杠螺母；13、丝杠；14、舵机；15、步进电机二；16、步进电机三；17、垃圾；18、X向导轨；19、Y向导轨；20、Z向导轨。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例

参照图1-5，一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，包括垃圾桶上层和垃圾桶下层，垃圾桶上层由型材架1、顶盖2、放线盒3、步进电机一4、同步轮5、同步带6、槽轮7、滑车8、摄像头9、机械爪10、垃圾收集平台11、丝杠螺母12、丝杠13、舵机14、步进电机二15和步进电机三16组成；

型材架1呈长方体状的框架，顶盖2设置在型材架1的上端，型材架1的上部前侧和后侧均设有X向导轨18，两个X向导轨18之间设有Y向导轨19，Y向导轨19的两端分别通过同步轮5连接在两个X向导轨18上，步进电机二15安装在型材架1的一侧，步进电机二15的输出端设有槽轮7，型材架1的另一侧设有固定槽轮，步进电机二15上的槽轮7和固定槽轮之间转动连接同步带6，Y向导轨19的端部和同步带6的一侧连接，通过步进电机二15转动带同步带6，从而带动Y向导轨19沿X向导轨18移动；

Y向导轨19上设有滑车8，滑车8通过滑车8架滚动安装在Y向导轨19上，步进电机三16安装在滑车8架上，且步进电机三16控制滑车8沿Y向导轨19上移动；

滑车8的下端设有舵机14和机械爪10，且舵机14控制着机械爪10的开合；

型材架1的两侧竖向设有Z向导轨20，垃圾收集平台11设置在型材架1的下部，且垃圾收集平台11的两端通过滑轮滚动连接在两侧的Z向导轨20上；步进电机一4设置在型材架1的一侧，步进电机一4的输出端连接丝杆，丝杆的下端通过连接块转动连接在型材架1上，丝杆螺母螺纹连接在丝杆上，丝杆螺母和垃圾收集平台11固定连接；

型材架1的上端位于顶盖2的两侧设有放线盒3，顶盖2的下端中间还设有摄像头9。

放线盒3内设有控制系统，控制系统控制步进电机一4、步进电机二15、步进电机三16和舵机14的运行。

机械爪10包括对称设置的爪体101和机械爪支架102，机械爪支架102的上端固定安装在滑车8下端，两个爪体101的上端转动连接在机械爪支架102上，两个爪体101的上端为圆形的齿轮状，且两个爪体101的上端相互啮合，舵机14安装在机械爪支架102上，其中一个爪体101通过转轴和舵机14的输出端连接。

爪体101呈向外弯曲的弓形状，且两个爪体101的下端设有防滑齿，方便机械爪10能够稳定的抓取垃圾。

垃圾桶下层内位于垃圾收集平台11的两侧设有多个分装不同垃圾的垃圾桶。

本实用新型工作原理：用户投放垃圾到垃圾收集平台11后，顶盖2上固定摄像头9对垃圾进行识别，识别结果传输回放线盒3中的控制系统进行推理识别，然后控制系统发出指令，控制步进电机转动，步进电机一4通过丝杠13带动丝杠螺母12转动，接着通过滑车8转动带动垃圾收集平台在Z轴方向移动。另外步进电机二和步进电机三通过同步轮5，同步带6，槽轮7带动滑车8固定架移动，同时在固定架上的机械爪10也随之移动。这样机械爪10就可以在X,Y轴方向移动了。当到达目标垃圾区，与机械爪10相连的舵机14转动实现机械爪10的张合。待机械爪10夹持目标垃圾后将其运输到对应垃圾桶的上方，然后通过舵机14控制机械爪10张开使垃圾自由落到到对应垃圾桶中，垃圾投放完毕后步进电机控制滑车回归原位。这样垃圾分拣装置就可以在三维空间内抓取垃圾，可以进行多种类垃圾的分类，大大提高了垃圾分拣的效率，而且装置占用面积小，材料大部分都是常用材料，适合家用，也可以量产后投入社会使用，极大的解决了环保问题。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，其特征在于，包括垃圾桶上层和垃圾桶下层，所述垃圾桶上层由型材架(1)、顶盖(2)、放线盒(3)、步进电机一(4)、同步轮(5)、同步带(6)、槽轮(7)、滑车(8)、摄像头(9)、机械爪(10)、垃圾收集平台(11)、丝杠螺母(12)、丝杠(13)、舵机(14)、步进电机二(15)和步进电机三(16)组成；

所述型材架(1)呈长方体状的框架，所述顶盖(2)设置在型材架(1)的上端，所述型材架(1)的上部前侧和后侧均设有X向导轨(18)，两个所述X向导轨(18)之间设有Y向导轨(19)，所述Y向导轨(19)的两端分别通过同步轮(5)连接在两个所述X向导轨(18)上，所述步进电机二(15)安装在型材架(1)上，且步进电机二(15)通过同步带(6)控制Y向导轨(19)沿X向导轨(18)移动；

所述Y向导轨(19)上设有滑车(8)，所述滑车(8)通过滑车(8)架滚动安装在Y向导轨(19)上，所述步进电机三(16)安装在滑车(8)架上，且步进电机三(16)控制滑车(8)沿Y向导轨(19)上移动；

所述滑车(8)的下端设有舵机(14)和机械爪(10)，且舵机(14)控制着机械爪(10)的开合；

所述型材架(1)的两侧竖向设有Z向导轨(20)，所述垃圾收集平台(11)设置在型材架(1)的下部，且所述垃圾收集平台(11)的两端通过滑轮滚动连接在两侧的Z向导轨(20)上；所述步进电机一(4)设置在型材架(1)的一侧，所述步进电机一(4)的输出端连接丝杆，所述丝杆的下端通过连接块转动连接在型材架(1)上，所述丝杆螺母螺纹连接在丝杆上，所述丝杆螺母和垃圾收集平台(11)固定连接；

所述型材架(1)的上端位于顶盖(2)的两侧设有放线盒(3)，所述顶盖(2)的下端中间还设有摄像头(9)。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，其特征在于，所述机械爪(10)包括对称设置的爪体(101)，两个所述爪体(101)的上端转动连接在机械爪支架(102)上，两个所述爪体(101)的上端为圆形的齿轮状，且两个爪体(101)的上端相互啮合，其中一个所述爪体(101)通过转轴连接在舵机(14)的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，其特征在于，所述爪体(101)呈向外弯曲的弓形状，且两个爪体(101)的下端设有防滑齿。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，其特征在于，所述放线盒(3)内设有控制系统，所述控制系统控制步进电机一(4)、步进电机二(15)、步进电机三(16)和舵机(14)的运行。

5.根据权利要求4所述的一种基于三维定位抓取的垃圾分拣装置，其特征在于，所述垃圾桶下层内位于垃圾收集平台(11)的两侧设有多个分装不同垃圾的垃圾桶。

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