CN217375794U - 一种智能垃圾箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能垃圾箱，包括包括垃圾箱顶盖(1)、垃圾箱中箱外壳(2)、垃圾箱底箱外壳(3)、顶部挡板(8)。垃圾箱顶部置有太阳能电池板，与电源电池相连接，电池固定于垃圾箱底部的电池箱内，垃圾箱一侧开有垃圾投掷口，在垃圾投掷口下方设有垃圾运送装置，负责自动将垃圾投掷到对应的垃圾放置桶内，垃圾运送装置由其后端的丝杠和步进电机以及前端的滑轨支撑和运动，在垃圾箱中上部置有LD3320语音识别模块和SYN6288语音合成模块，每个内置垃圾箱顶部都设有HC‑SR04超声波传感器，负责检查垃圾箱满溢情况。垃圾箱内设有三个内置垃圾桶，负责收容不同种类的垃圾，垃圾箱投掷侧设有开合门，方便环卫工人回收垃圾。

Description

一种智能垃圾箱

技术领域

本实用新型涉及公共设施领，尤其是用于路侧的自动分类投放垃圾箱。

背景技术

随着生活水平逐渐提高，人们逐渐追求良好的生活环境，而垃圾无疑是影响环境的一大因素。当下，我国也出台了很多政策来约束人们合理处理垃圾，但这只能依赖于公民素质水平，但大部分人对垃圾的分类概念还不是很明确，导致目前市面上的垃圾箱的分类回收效率极低，导致很多可回收资源没有得到有效利用，造成了资源的极大浪费。

市面上常见的垃圾箱只具有区分不同垃圾的标识，智能垃圾箱也仅仅只是智能开盖功能或者分类方法效率极低，虽然便利了人们投掷垃圾，但并没有真正提高人们对垃圾分类的认知，垃圾回收效率也偏低。如果设计一种垃圾箱，可以一定程度上与投掷者交互，自动将垃圾进行分类回收，激励大众对垃圾分类的欲望，潜移默化地提高人们垃圾分类的认知，对城市环境建设，环境保护都具有积极意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种能与投掷者产生一定交互并能自动分类的智能垃圾箱以解决上述问题。

本实用新型通过以下技术方案来达到以上目的：本实用新型是路边智能垃圾箱，包括塑料立方体形垃圾箱外壳、Arduino UNO 控制核心。垃圾箱顶部置有太阳能电池板，其与电源电池相连接，电池固定于垃圾箱底部的电池箱内，垃圾箱顶部周侧还设有小型LED，方便夜晚投掷垃圾，垃圾箱一侧开有垃圾投掷口，在垃圾投掷口下方设有垃圾运送装置，负责自动将垃圾投掷到对应的垃圾放置桶内，垃圾运送装置由其后端的丝杠和步进电机以及前端的滑轨支撑和运动，在垃圾箱中上部置有LD3320语音识别模块和SYN6288语音合成模块，每个内置垃圾箱顶部都设有HC-SR04超声波传感器，负责检查垃圾箱满溢情况。垃圾箱内设有三个内置垃圾桶，负责收容不同种类的垃圾，垃圾箱投掷侧设有开合门，方便环卫工人回收垃圾。

优选地，垃圾箱顶部设有控制区，用于放置Arduino UNO控制板，ESP8266WIFI模块等元器件，控制区底部挡板上两端开有矩形空隙，用于导线通过，与电机等被控元件、传感器连接，方便了传感器、电机、丝杠等的活动。

优选地，垃圾箱顶部控制区投掷侧固定有LD3320语音识别模块和SYN6288语音合成模块，置于顶部可以更好地收声，减少接收到不正确的信息。

优选地，驱动丝杠的步进电机通过电机座固定于垃圾箱外壳侧壁的电机固定板上，固定板由加强筋支撑固定。丝杠的另一端通过滚珠轴承固定于垃圾箱外壳的另一侧壁上，轴承可以让丝杠转动更加灵活，减少移动误差。

优选地，垃圾运送装置底部设有开合门，所述开合门由一个舵机和四组四连杆机构组成。垃圾运送装置前端安装有滑轮负责与导轨连接固定，后端设有螺纹件与丝杠连接。

优选地，滑轨两端分别通过螺纹连接固定于垃圾箱外壳两侧，负责与垃圾传送装置的滑轮配合，便于装拆。

优选地，三个垃圾放置桶放置于垃圾箱的底部，分别用于收纳可回收垃圾、不可回收垃圾和有害垃圾。

优选地，每个垃圾放置桶的上方都固定有HC-SR04超声波传感器，检测垃圾满溢状况，便于及时回收垃圾。

优选地，每个垃圾放置桶内壁一侧装有红外线传感装置，检测垃圾投入，返回信号。垃圾箱投掷侧也装有一个红外线传感器，于夜晚工作检测是否有人靠近。

优选地，垃圾箱顶部安装有太阳能板电池，绿色环保，节省能源。

优选地，垃圾箱能够配套微信小程序，具备积分兑换、垃圾查询、环保文章、环保知识测验等功能。

根据上述技术方案，垃圾箱采用太阳能电池板给垃圾箱电源供电，本实用新型通过LD3320语音识别模块和SYN6288语音合成模块识别投掷者所说出的垃圾名称对垃圾自行分类，并给出相应的语音反馈，其中，LD3320语音识别模块设置有一级口令，防止垃圾箱因放置于马路边上而收录到杂音影响其正常工作。如果投掷者不知道垃圾的种类，还可以通过微信小程序搜索垃圾，了解垃圾的详细情况，从中学习到更多的有趣的垃圾知识，潜移默化影响人们对垃圾分类的意识。垃圾由投掷口投入后滑入垃圾传送装置，Arduino UNO控制板控制步进电机驱动丝杠转动，带动垃圾传送装置运动到指定位置后，其上的舵机自动旋转90°将开合门打开，开合门由四组四连杆机构及两个门板组成，其中舵机上安装有两个四连杆结构，其结构简单巧妙，可以实现两个门板同步地开合，减少了连杆之间的干扰，使得开合更流程少延迟。垃圾投掷成功，垃圾桶内壁的红外传感装置检测到垃圾投入后，会返回信号给控制器，ESP8266WIFI模块将信息发送给云端，用户获得一定的积分。因垃圾自动在内部分类，垃圾箱不会很脏，也减少了投掷者投递垃圾时的心理障碍。HC-SR04超声波传感器检测桶内垃圾高度，当达到警戒高度时，返回满溢信号给控制板，再通过ESP8266WIFI模块发送满溢信息，提醒相关人员对垃圾箱进行清理。

本实用新型设计简单高效，垃圾容量高，可以根据语音自行分类，同时可以激励群众进行垃圾分类。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型的内部结构示意图。

图3是本实用新型的内部主视图。

图4是本实用新型的内部后视图。

图5是本实用新型的运行流程图。

其中：1-垃圾箱顶盖，2-垃圾箱中箱外壳，3-垃圾箱底箱外壳，4-垃圾放置桶（可回收），5-垃圾放置桶（不可回收），6-开合门，7-垃圾放置桶（有害垃圾），8-顶部挡板，9-丝杠，10-步进电机，11-步进电机机座，12-垃圾袋压盖，13-垃圾运送装置开合门，14-滑轮，15-滑轨，16-滚珠轴承，17-舵机保护壳，18-支撑连杆，19-舵机连杆，20-舵机，21-丝杠螺母，22-垃圾运送装置。

具体实施方式

为了加强对本实用新型的理解，下面将结合实例和附图对本实用新型进行详细描述。应当理解的是，此处实例描述仅用于解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1-4所示，本实用新型是一种智能垃圾箱，包括垃圾箱顶盖1，顶部挡板8，垃圾箱顶盖1上设置有太阳能电池板，顶部挡板8上设置有Arduino UNO控制板和LD3320语音识别模块、SYN6288语音合成模块、ESP8266WIFI模块等电子元器件，太阳能电池板与垃圾箱底箱3内部的电池电源相连接，白天太阳能板收集光能给电池充电。电池电源固定在垃圾放置桶（有害垃圾）下面的空间内，垃圾箱中箱2一侧设置有垃圾投掷口，垃圾箱中箱2内部装有垃圾分类装置，垃圾分类装置的主体为垃圾运送装置22，垃圾运送装置22后与丝杠螺母21连接，丝杠螺母21与丝杠9通过螺纹配合连接，丝杠9与步进电机10连接在一起，丝杠9由步进电机10驱动，步进电机10通过步进电机机座11固定于垃圾箱中箱外壳2上的电机固定板上，电机固定板下有加强筋支撑，丝杠9另一端与滚珠轴承16相配合，滚珠轴承16固定于垃圾箱中箱外壳2上，垃圾运送装置22前端安装有滑轮14，滑轮14可以在滑轨15上左右移动，滑轨15也给垃圾运送装置提供了支撑，滑轨15两侧通过螺纹固定于垃圾箱中箱外壳2上，以上，垃圾分类装置得以固定。舵机20通过螺纹连接固定于垃圾运送装置22上，垃圾运送装置开合门13和垃圾运送装置22铰连接，垃圾运送装置开合门13通过支撑连杆18与垃圾运送装置固定，垃圾运装置开合门13通过舵机连杆19与舵机20固定，舵机20驱动舵机连杆19运动，舵机连杆19再带动垃圾运送装置开合门13旋转，垃圾运送装置22内部还装有舵机保护壳17，保护其内部的舵机20，防止其被腐蚀。垃圾箱底箱外壳3上放置有三个垃圾放置桶，分别是垃圾放置桶（可回收）4、垃圾放置桶（不可回收）5、垃圾放置桶（有害垃圾）7，每个垃圾放置桶侧壁上都设有红外传感器，检测垃圾投入，每个垃圾放置桶上方固定有HC-SR04超声波传感器，超声波传感器感应到达到Arduino UNO控制板设定的指定范围后，会通过ESP8266向服务器传送信息，告知清洁工人，及时清理垃圾箱。三个垃圾放置桶分别是可回收垃圾放置桶4、不可回收垃圾放置桶5、有害垃圾垃圾放置桶7。

如图5所示，是本实用新型的运行流程图。下面将结合图5通过实例解释下本实用新型的运行机制。当投掷者要投掷垃圾时，拿出手机扫描垃圾箱上二维码，通过ESP8266WIFI模块经过服务器建立手机客户端和智能垃圾箱的连接，同时给LD3320语音识别模块以及SYN6288语音合成模块和电机控制板通电，达到节省电力消耗的目的。垃圾投入后，投掷者说出一级口令和垃圾名称，避免识别到马路上杂音，LD3320语音识别模块识别垃圾名称，并传回信息给Arduino UNO控制板，Arduino UNO控制板再将信息传给SYN6288语音合成模块，SYN6288语音合成模块将垃圾的种类合成并说出来，同时，Arduino UNO控制板会给步进电机10根据判断出的垃圾种类发送一定时长的高电平信号给电机控制板，电机控制板驱动10工作，步进电机10驱动丝杠9转动，丝杠9带动丝杠螺母21水平移动，固定于丝杠螺母21上的垃圾运送装置22也会水平移动到指定位置，此时，舵机20接收到来自Arduino UNO控制板的信号，舵机20旋转一定角度，带动舵机连杆19运动，垃圾运送装置开合门13旋转打开，将垃圾投放到指定的垃圾放置桶中，开合门打开一段时间后，舵机20回转，垃圾运送装置开合门13关闭，延时一定时间，步进电机10开始回转，垃圾运送装置22水平移动回到原位。垃圾投入垃圾放置桶时，被红外感应器感应到，红外感应器发送信号给Arduino UNO控制板，Arduino UNO将投递成功信息发送给ESP8266WIFI模块，ESP8266WIFI模块与服务器对接，增加用户的积分，并在客户端显示出来，用户投递完成后可在小程序上结束投递，垃圾箱会进入休眠状态以减少电力消耗。HC-SR04超声波传感器定时检测垃圾放置桶内垃圾高度，若达到Arduino UNO控制板设定的指定范围，则向Arduino UNO控制板传送满溢信号，Arduino UNO控制板把满溢信号发送给ESP8266模块，对接服务器，保洁人员可以接收到垃圾桶满溢信息，方便及时清理。夜晚时，垃圾箱投掷侧的红外线传感器开始工作，当有人靠近时自动点亮其顶部的LED灯，方便投掷者投递垃圾的同时也具有一定的夜晚照明效果。

本实用新型设计简单高效，垃圾容量高，可以根据语音自行分类，同时可以激励群众进行垃圾分类，潜移默化地影响人们垃圾分类的习惯。

Claims (9)

1.一种智能垃圾箱，包括垃圾箱顶盖（1）、垃圾箱中箱外壳（2）、垃圾箱底箱外壳（3）、顶部挡板（8），其特征在于：所述垃圾箱顶盖（1）上设置有太阳能电池板，所述顶部挡板（8）上设置有Arduino UNO控制板和LD3320语音识别模块、SYN6288语音合成模块、ESP8266WIFI模块，太阳能电池板与所述垃圾箱底箱外壳（3）内部的电池电源相连接，电池电源固定在有害垃圾垃圾放置桶下面，所述垃圾箱中箱外壳（2）一侧设置有垃圾投掷口，所述垃圾箱中箱外壳（2）内部装有垃圾分类装置，所述垃圾箱底箱外壳（3）上放置有三个垃圾放置桶。

2.根据权利要求1所述智能垃圾箱，其特征在于：垃圾分类装置的主体为垃圾运送装置（22），所述垃圾运送装置（22）后与丝杠螺母（21）连接，所述丝杠螺母（21）与丝杠（9）通过螺纹配合连接，所述丝杠（9）与步进电机（10）连接在一起，所述丝杠（9）由所述步进电机（10）驱动。

3.根据权利要求2所述智能垃圾箱，其特征在于：所述步进电机（10）通过步进电机机座（11）固定于所述垃圾箱中箱外壳（2）上的电机固定板上，电机固定板下有加强筋支撑，所述丝杠（9）另一端与滚珠轴承（16）相配合，所述滚珠轴承（16）固定于所述垃圾箱中箱外壳（2）上。

4.根据权利要求2所述智能垃圾箱，其特征在于：所述垃圾运送装置（22）前端安装有滑轮（14），所述滑轮（14）在滑轨（15）上左右移动，所述滑轨（15）两侧通过螺纹固定于所述垃圾箱中箱外壳（2）上。

5.根据权利要求2所述智能垃圾箱，其特征在于：舵机（20）通过螺纹连接固定于所述垃圾运送装置（22）上，垃圾运送装置开合门（13）和所述垃圾运送装置（22）铰连接。

6.根据权利要求5所述智能垃圾箱，其特征在于：所述垃圾运送装置开合门（13）通过支撑连杆（18）与垃圾运送装置固定，所述垃圾运装置开合门（13）通过舵机连杆（19）与所述舵机（20）固定，所述舵机（20）驱动所述舵机连杆（19）运动，所述舵机连杆（19）再带动所述垃圾运送装置开合门（13）旋转。

7.根据权利要求2所述智能垃圾箱，其特征在于：所述垃圾运送装置（22）内部还装有舵机保护壳（17），保护其内部的所述舵机（20）。

8.根据权利要求1所述智能垃圾箱，其特征在于：三个垃圾放置桶分别是可回收垃圾放置桶（4）、不可回收垃圾放置桶（5）、有害垃圾垃圾放置桶（7）。

9.根据权利要求8所述智能垃圾箱，其特征在于：每个所述垃圾放置桶侧壁上都设有红外传感器，每个垃圾放置桶上方固定有HC-SR04超声波传感器。

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