CN217755217U - 一种垃圾定位装置及垃圾分拣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾定位装置及垃圾分拣系统，包括：基座；摄像模块，包括外壳体、摄像头和驱动器，摄像头活动设置在外壳体上，驱动器的活动端与摄像头连接，摄像头的朝向为倾斜向下，驱动器用于调节摄像头的水平角度；电动云台，电动云台固定在基座上，外壳体设置在电动云台的活动端上，电动云台用于驱动摄像模块绕电动云台的中轴线转动；GPS模块，设置在基座上；控制模块，摄像头、驱动器、电动云台、GPS模块分别与控制模块电连接，控制模块用于获取摄像头和GPS模块的信号，以及控制驱动器和电动云台的工作状态。根据本申请实施例提供的方案，能够对各个堆放垃圾的位置进行准确的定位，进而提高工作效率。

Description

一种垃圾定位装置及垃圾分拣系统

技术领域

本实用新型涉及定位装置技术领域，特别涉及一种垃圾定位装置及垃圾分拣系统。

背景技术

随着城市的发展，日常生产生活中产生的垃圾也逐渐增加，通过垃圾分拣系统来分拣不同种类的垃圾，进而对不同种类的垃圾进行针对性处理，垃圾被存放在垃圾回收站中，垃圾回收站通常设置有多个堆放垃圾的位置。

目前，垃圾分拣系统无法对各个堆放垃圾的位置进行准确的定位，为了完成所有垃圾的分拣工作，需要通过人工操作，将分拣设备移动至合适的分拣作业位置，导致工作效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种垃圾定位装置及垃圾分拣系统，能够对各个堆放垃圾的位置进行准确的定位，进而提高工作效率。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种垃圾定位装置，包括：基座；摄像模块，包括外壳体、摄像头和驱动器，所述摄像头活动设置在所述外壳体上，所述驱动器的活动端与所述摄像头连接，所述摄像头的朝向为倾斜向下，所述驱动器用于调节所述摄像头的水平角度；电动云台，所述电动云台固定在所述基座上，所述外壳体设置在所述电动云台的活动端上，所述电动云台用于驱动所述摄像模块绕所述电动云台的中轴线转动；GPS模块，设置在所述基座上；控制模块，所述摄像头、所述驱动器、所述电动云台、所述GPS模块分别与所述控制模块电连接，所述控制模块用于获取所述摄像头和所述GPS模块的信号，以及控制所述驱动器和所述电动云台的工作状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块包括第一供电单元、第二供电单元和智能芯片，所述第一供电单元和所述第二供电单元分别与所述智能芯片电连接，所述第一供电单元和所述第二供电单元的供电电压不同。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块还包括开发板，所述第一供电单元、所述第二供电单元和所述智能芯片设置在所述开发板上，所述智能芯片的型号为K210。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一供电单元包括第一供电芯片、第一钽电容、第二钽电容、第一电容和第二电容，所述第一供电芯片设置有第一电压输入端和第一电压输出端，所述第一电压输入端用于连接电源，所述第一电压输出端用于连接智能芯片，所述第一钽电容的一端与所述第一电压输入端连接，所述第一钽电容的另一端接地，所述第一电容与所述第一钽电容并联，所述第二钽电容端与所述第一电压输出端连接，所述第二钽电容的另一端接地，所述第二电容与所述第二钽电容并联。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二供电单元包括第二供电芯片、第三钽电容、第四钽电容、第三电容和第四电容，所述第二供电芯片设置有第二电压输入端和第二电压输出端，所述第二电压输入端用于连接电源，所述第二电压输出端用于连接智能芯片，所述第三钽电容的一端与所述第二电压输入端连接，所述第三钽电容的另一端接地，所述第三电容与所述第三钽电容并联，所述第四钽电容端与所述第二电压输出端连接，所述第四钽电容的另一端接地，所述第四电容与所述第四钽电容并联。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一钽电容、所述第二钽电容、所述第三钽电容和所述第四钽电容的容量相同，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容和所述第四电容的容量相同。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一供电芯片的型号为TPS7333QDR，所述第二供电芯片的型号为TPS7350QDR。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块还包括定时器，所述定时器与所述智能芯片电连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括LED补光灯和亮度传感器，所述LED灯和所述亮度传感器设置在所述基座上，所述LED补光灯和所述亮度传感器分别与所述控制模块电连接。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种垃圾分拣系统，包括：如第一方面所述的垃圾定位装置；机器臂，设置在所述垃圾定位装置上，所述机器臂用于分拣垃圾。

上述方案至少具有以下有益效果：在工作过程中，先通过GPS模块能够实时确定基座所在的位置，控制模块获取来自GPS的位置信号，从而确定当前位置是否在分拣作业位置范围内，完成初步定位，然后控制模块控制驱动器动作，以调节摄像头的水平角度，以及控制电动云台动作，以转动摄像头，并实时获取来自摄像头的图像信号，对堆放垃圾的位置进行准确的定位，进而将分拣设备移动至合适的分拣作业位置，定位精度高；根据本申请实施例提供的方案，能够对各个堆放垃圾的位置进行准确的定位，进而提高工作效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型一个实施例提供的垃圾定位装置的系统框图；

图2为图1所示垃圾定位装置的结构示意图；

图3为图1所示垃圾定位装置中控制模块的电路原理图；

图4为图1所示垃圾定位装置中第一供电单元的电路原理图；

图5为图1所示垃圾定位装置中第二供电单元的电路原理图；

图6为图1所示垃圾定位装置中控制模块的一个系统框图；

图7为图1所示垃圾定位装置中控制模块的另一系统框图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干个的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、电连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图2，本实用新型的一个实施例，提供了一种垃圾定位装置，包括：

基座100；

摄像模块200，包括外壳体210、摄像头220和驱动器230，摄像头220活动设置在外壳体210上，驱动器230的活动端与摄像头220连接，摄像头220的朝向为倾斜向下，驱动器230用于调节摄像头220的水平角度；

电动云台300，电动云台300固定在基座100上，外壳体210设置在电动云台300的活动端上，电动云台300用于驱动摄像模块200绕电动云台300的中轴线转动；

GPS模块400，设置在基座100上；

控制模块500，摄像头220、驱动器230、电动云台300、GPS模块400分别与控制模块500电连接，控制模块500用于获取摄像头220和GPS模块400的信号，以及控制驱动器230和电动云台300的工作状态。

在该实施例中，在工作过程中，先通过GPS模块400能够实时确定基座100所在的位置，控制模块500获取来自GPS的位置信号，从而确定当前位置是否在分拣作业位置范围内，完成初步定位，然后控制模块500控制驱动器230动作，以调节摄像头220的水平角度，以及控制电动云台300动作，以转动摄像头220，并实时获取来自摄像头220的图像信号，对堆放垃圾的位置进行准确的定位，进而将分拣设备移动至合适的分拣作业位置，定位精度高；根据本申请实施例提供的方案，能够对各个堆放垃圾的位置进行准确的定位，进而提高工作效率。

可以理解的是，摄像模块200设置在分拣设备的上方，驱动器230的活动端与摄像头220连接，摄像头220的朝向为倾斜向下，能够获取各个垃圾堆下边缘的图像，从而对各个堆放垃圾的位置进行准确的定位。

需要说明的是，摄像头220为单目摄像头220，处理图像数据的效率高，而且成本低；采用相似三角形几何关系的运算规则来测量垃圾距离，首先需要在预设的标定位置放置标定物体，确定摄像头220获取的图像的像素高度，并确定当前摄像头220的水平角度；调节摄像头220的水平角度，然后再对多组标定物体进行测量，得到多组测量数据，形成标定数据库；在测量垃圾距离时，通过摄像头220获取垃圾的图像，确定垃圾图像的像素高度，并基于摄像头220的当前水平角度，从标定数据库中选择摄像头220水平角度相同的测量数据，并利用相似三角形几何关系，确定垃圾距离。

在具体实践中，驱动器230为旋转型伺服电机，驱动器230的活动端与摄像头220连接，旋转型伺服电机动作时，能够有效转动摄像头220，从而调节摄像头220的水平角度。

参照图2，本实用新型的某些实施例，控制模块500包括第一供电单元510、第二供电单元520和智能芯片530，第一供电单元510和第二供电单元520分别与智能芯片530电连接，第一供电单元510和第二供电单元520的供电电压不同。

在该实施例中，通过设置第一供电单元510和第二供电单元520，能够满足智能芯片530不同的供电需求，增加实用性。

参照图1至图6，本实用新型的某些实施例，控制模块500还包括开发板，第一供电单元510、第二供电单元520和智能芯片530设置在开发板上，智能芯片530的型号为K210。

在该实施例中，开发板的型号为MAIX BIT，限定了智能芯片530的型号，垃圾定位装置具备体积小，便携性和可靠性高的优点，垃圾定位装置能够广泛应用于垃圾回收站，以及其他需要进行垃圾识别和分拣的地方。

本实用新型的某些实施例，第一供电单元510包括第一供电芯片U1、第一钽电容C1、第二钽电容C2、第一电容C11和第二电容C12，第一供电芯片U1设置有第一电压输入端和第一电压输出端，第一电压输入端用于连接电源，第一电压输出端用于连接智能芯片530，第一钽电容C1的一端与第一电压输入端连接，第一钽电容C1的另一端接地，第一电容C11与第一钽电容C1并联，第二钽电容C2端与第一电压输出端连接，第二钽电容C2的另一端接地，第二电容C12与第二钽电容C2并联。

在该实施例中，通过设置第一钽电容C1和第一电容C11，能够对第一供电芯片U1的电压进行滤波，防止第一供电芯片U1受到干扰；通过设置第二钽电容C2和第二电容C12，能够对智能芯片530的电压进行滤波，防止智能芯片530受到干扰。

本实用新型的某些实施例，第二供电单元520包括第二供电芯片U2、第三钽电容C3、第四钽电容C4、第三电容C13和第四电容C14，第二供电芯片U2设置有第二电压输入端和第二电压输出端，第二电压输入端用于连接电源，第二电压输出端用于连接智能芯片530，第三钽电容C3的一端与第二电压输入端连接，第三钽电容C3的另一端接地，第三电容C13与第三钽电容C3并联，第四钽电容C4端与第二电压输出端连接，第四钽电容C4的另一端接地，第四电容C14与第四钽电容C4并联。

在该实施例中，通过设置第三钽电容C3和第三电容C13，能够对第二供电芯片U2的电压进行滤波，防止第二供电芯片U2受到干扰；通过设置第四钽电容C4和第四电容C14，能够对智能芯片530的电压进行滤波，防止智能芯片530受到干扰。

本实用新型的某些实施例，第一钽电容C1、第二钽电容C2、第三钽电容C3和第四钽电容C4的容量相同，第一电容C11、第二电容C12、第三电容C13和第四电容C14的容量相同。

在该实施例中，限定了第一钽电容C1、第二钽电容C2、第三钽电容C3和第四钽电容C4的容量，以及限定了第一电容C11、第二电容C12、第三电容C13和第四电容C14的容量，能够保证第一供电单元510和第二供电单元520的正常运作。

在具体实践中，第一钽电容C1、第二钽电容C2、第三钽电容C3和第四钽电容C4的容量为10μ，第一电容C11、第二电容C12、第三电容C13和第四电容C14的容量为0.1μ。

本实用新型的某些实施例，第一供电芯片U1的型号为TPS7333QDR，第二供电芯片U2的型号为TPS7350QDR。

在该实施例中，限定了第一供电芯片U1和第二供电芯片U2的型号，第一供电芯片U1输出的电压为3.3V，第二供电芯片U2输出的电压为5V，能够保证智能芯片530的正常运作。

本实用新型的某些实施例，控制模块500还包括定时器540，定时器540与智能芯片530电连接。

在该实施例中，通过设置定时器540，控制模块500被配置为向电动云台300发送PWM信号，能够保证电动云台300运动的流畅性。

参照图7，本实用新型的某些实施例，还包括LED补光灯600和亮度传感器700，LED灯和亮度传感器700设置在基座100上，LED补光灯600和亮度传感器700分别与控制模块500电连接。

在该实施例中，通过设置亮度传感器700，控制模块500能够实时获取环境的亮度信息，在控制模块500内设置有亮度阈值，当实时的环境亮度小于亮度阈值时，说明环境亮度不足，此时，控制模块500控制LED补光灯600切换至点亮状态，从而增加环境亮度，保证摄像头220获取的图像的清晰度，从而对垃圾进行准确定位。

需要说明的是，LED补光灯600能够旋转，为需要照亮的位置提供光源。

值得注意的是，LED补光灯600的选型和安装位置，属于本领域技术人员熟知的技术，在此不多作赘述。

本实用新型的另一个实施例，提供了一种垃圾分拣系统，包括：

上述的垃圾定位装置；

机器臂，设置在垃圾定位装置上，机器臂用于分拣垃圾。

可以理解的是，由于本实施例中的垃圾分拣系统包括如上述具体实施例中提及的垃圾定位装置，因此，本实施例的垃圾分拣系统具备如上述具体实施例中提及的垃圾定位装置所带来的有益效果。

值得注意的是，机器臂的选型和安装位置，属于本领域技术人员熟知的技术，在此不多作赘述。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术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作出各种变化。

Claims (10)

1.一种垃圾定位装置，其特征在于，包括：

基座；

摄像模块，包括外壳体、摄像头和驱动器，所述摄像头活动设置在所述外壳体上，所述驱动器的活动端与所述摄像头连接，所述摄像头的朝向为倾斜向下，所述驱动器用于调节所述摄像头的水平角度；

电动云台，所述电动云台固定在所述基座上，所述外壳体设置在所述电动云台的活动端上，所述电动云台用于驱动所述摄像模块绕所述电动云台的中轴线转动；

GPS模块，设置在所述基座上；

控制模块，所述摄像头、所述驱动器、所述电动云台、所述GPS模块分别与所述控制模块电连接，所述控制模块用于获取所述摄像头和所述GPS模块的信号，以及控制所述驱动器和所述电动云台的工作状态。

2.如权利要求1所述的一种垃圾定位装置，其特征在于，所述控制模块包括第一供电单元、第二供电单元和智能芯片，所述第一供电单元和所述第二供电单元分别与所述智能芯片电连接，所述第一供电单元和所述第二供电单元的供电电压不同。

3.如权利要求2所述的一种垃圾定位装置，其特征在于，所述控制模块还包括开发板，所述第一供电单元、所述第二供电单元和所述智能芯片设置在所述开发板上，所述智能芯片的型号为K210。

4.如权利要求2所述的一种垃圾定位装置，其特征在于，所述第一供电单元包括第一供电芯片、第一钽电容、第二钽电容、第一电容和第二电容，所述第一供电芯片设置有第一电压输入端和第一电压输出端，所述第一电压输入端用于连接电源，所述第一电压输出端用于连接智能芯片，所述第一钽电容的一端与所述第一电压输入端连接，所述第一钽电容的另一端接地，所述第一电容与所述第一钽电容并联，所述第二钽电容端与所述第一电压输出端连接，所述第二钽电容的另一端接地，所述第二电容与所述第二钽电容并联。

5.如权利要求4所述的一种垃圾定位装置，其特征在于，所述第二供电单元包括第二供电芯片、第三钽电容、第四钽电容、第三电容和第四电容，所述第二供电芯片设置有第二电压输入端和第二电压输出端，所述第二电压输入端用于连接电源，所述第二电压输出端用于连接智能芯片，所述第三钽电容的一端与所述第二电压输入端连接，所述第三钽电容的另一端接地，所述第三电容与所述第三钽电容并联，所述第四钽电容端与所述第二电压输出端连接，所述第四钽电容的另一端接地，所述第四电容与所述第四钽电容并联。

6.如权利要求5所述的一种垃圾定位装置，其特征在于，所述第一钽电容、所述第二钽电容、所述第三钽电容和所述第四钽电容的容量相同，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容和所述第四电容的容量相同。

7.如权利要求5所述的一种垃圾定位装置，其特征在于，所述第一供电芯片的型号为TPS7333QDR，所述第二供电芯片的型号为TPS7350QDR。

8.如权利要求2所述的一种垃圾定位装置，其特征在于，所述控制模块还包括定时器，所述定时器与所述智能芯片电连接。

9.如权利要求1所述的一种垃圾定位装置，其特征在于，还包括LED补光灯和亮度传感器，所述LED补光灯和所述亮度传感器设置在所述基座上，所述LED补光灯和所述亮度传感器分别与所述控制模块电连接。

10.一种垃圾分拣系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的垃圾定位装置；

机器臂，设置在所述垃圾定位装置上，所述机器臂用于分拣垃圾。

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