CN219750702U - 基于YOLOv5的智能垃圾分类装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，涉及垃圾分类技术领域，包括硬件放置箱和储存框，所述储存框安装在硬件放置箱的底部，所述硬件放置箱前侧安装有投放箱，所述投放箱右侧壁设置有投放口，所述硬件放置箱顶壁安装有摄像头，所述硬件放置箱内部安装有步进电机，所述步进电机的驱动端连接有用于对垃圾进行分类的收集投放组件。本实用新型中，能凭借一定的人工智能完成对垃圾的识别和检测，并把垃圾分类投放到指定的垃圾桶内，相较于传统人工垃圾分类，智能垃圾分类不仅可以做到精细化分类，降低人力成本，提高分拣效率，能满足人们对绿色生活的需求。

Description

基于YOLOv5的智能垃圾分类装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾分类技术领域，尤其涉及基于YOLOv5的智能垃圾分类装置。

背景技术

随着人们物质生活的提升，垃圾产量也在不断增长，然而因为缺乏有效的分类处理，很多垃圾并没有得到有效的解决。

传统人工垃圾分类，虽然起到了一定的效果，难以做到精细化分类，且人工垃圾分类人力成本，分拣效率较低，在分类的同时过多的接触垃圾对人们的身体健康也造成了一定的危害，为此，我们提出基于YOLOv5的智能垃圾分类装置解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，解决了传统人工垃圾分类，难以做到精细化分类，人力成本较高，分拣效率较低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，包括硬件放置箱和储存框，所述储存框安装在硬件放置箱的底部，所述硬件放置箱前侧安装有投放箱，所述投放箱右侧壁设置有投放口，所述硬件放置箱顶壁安装有摄像头，所述硬件放置箱内部安装有步进电机，所述步进电机的驱动端连接有用于对垃圾进行分类的收集投放组件，所述储存框的内部设置有隔板和垃圾桶，所述隔板顶部安装有三角板。

优选的，所述收集投放组件包括支撑臂、垃圾收集框、转轴、竖板、横板和单项弹簧开关，所述支撑臂连接在步进电机的驱动端，所述垃圾收集框安装在支撑臂的前端，所述转轴转动安装在垃圾收集框上，所述竖板和横板均安装在转轴上，所述单项弹簧开关包括装配槽和触发件，所述装配槽设置在转轴底部，所述触发件转动安装在装配槽上。

优选的，所述垃圾收集框左侧壁的后侧安装有挡板，所述挡板的右侧面安装有复位弹簧，所述复位弹簧与竖板左侧面连接。

优选的，所述支撑臂后侧开设有安装孔，所述支撑臂通过安装孔与步进电机的驱动端固定连接。

优选的，所述竖板垂直设置在转轴上，所述横板水平设置在转轴上。

优选的，所述装配槽的内部设置有扭簧，所述扭簧的一端与装配槽内壁连接，所述扭簧的另一端与触发件上部侧壁连接。

优选的，所述隔板为十字形，所述储存框内部通过隔板分隔为四个垃圾收集区域，每个所述垃圾收集区域的内部均设置有垃圾桶。

优选的，还包括微型电脑，所述微型电脑的内部设置有用于控制摄像头和步进电机运行的控制系统。

与相关技术相比较，本实用新型提供的基于YOLOv5的智能垃圾分类装置具有如下有益效果：

通过设置的摄像头和微型电脑配合能凭借一定的人工智能完成对垃圾的识别和检测，通过设置的收集投放组件能够把垃圾分类投放到指定的垃圾桶内，相较于传统人工垃圾分类，智能垃圾分类不仅可以做到精细化分类，降低人力成本，提高分拣效率，结合深度学习以及机械设计知识，基于视觉的智能化垃圾分类装置将有很大的应用前景和发展，能满足人们对绿色生活的需求。

附图说明

图1为基于YOLOv5的智能垃圾分类装置的结构示意图；

图2为基于YOLOv5的智能垃圾分类装置中硬件放置箱的剖面结构示意图；

图3为基于YOLOv5的智能垃圾分类装置中收集投放组件的结构示意图；

图4为基于YOLOv5的智能垃圾分类装置中隔板的结构示意图；

图5为基于YOLOv5的智能垃圾分类装置中竖板、横板与转轴的连接结构示意图；

图6

为基于YOLOv5的智能垃圾分类装置中转轴与单项弹簧开关连接结构的后视示意图；

图7

为基于YOLOv5的智能垃圾分类装置中转轴与单项弹簧开关连接结构的正视示意图。

图中标号：1、硬件放置箱；2、储存框；3、投放箱；4、投放口；5、摄像头；6、步进电机；7、微型电脑；8、隔板；9、垃圾桶；10、三角板；11、支撑臂；12、垃圾收集框；13、挡板；14、复位弹簧；15、安装孔；16、转轴；17、竖板；18、横板；19、装配槽；20、触发件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一，由图1、图2和图4给出，基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，包括硬件放置箱1和储存框2，储存框2安装在硬件放置箱1的底部，硬件放置箱1前侧安装有投放箱3，投放箱3右侧壁设置有投放口4，硬件放置箱1顶壁安装有摄像头5，硬件放置箱1内部安装有步进电机6，步进电机6的驱动端连接有用于对垃圾进行分类的收集投放组件，储存框2的内部设置有隔板8和垃圾桶9，隔板8顶部安装有三角板10，隔板8为十字形，储存框2内部通过隔板8分隔为四个垃圾收集区域，每个垃圾收集区域的内部均设置有垃圾桶9，此外，为了确保摄像头5能够拍摄到垃圾的图像信息，摄像头5的镜头端应朝下设置，通过将垃圾从投放口4投入投放箱3的内部，再由投放箱3落入收集投放组件内部，再通过步进电机6驱动收集投放组件旋转至指定的垃圾桶9上方进行投放，可以自动对垃圾进行识别和分类，并将垃圾投入至对应的垃圾桶9内，减少人工分类工作量及分类错误而带来的麻烦，极大节约了时间和精力，减少人工分类时垃圾气味造成的身体危害。

参照图3、图5、图6和图7，收集投放组件包括支撑臂11、垃圾收集框12、转轴16、竖板17、横板18和单项弹簧开关，支撑臂11连接在步进电机6的驱动端，垃圾收集框12安装在支撑臂11的前端，转轴16转动安装在垃圾收集框12上，竖板17和横板18均安装在转轴16上，单项弹簧开关包括装配槽19和触发件20，装配槽19设置在转轴16底部，触发件20转动安装在装配槽19上。

通过步进电机6可驱动支撑臂11在储存框2的内部转动，当步进电机6顺时针转动时，进而可带动垃圾收集框12转动到指定的垃圾收集区域，由于单项弹簧开关中的触发件20为弧面结构，当垃圾收集框12顺时针转动时触发件20的外弧面能够顺着三角板10的斜面移动，使得竖板17和横板18始终处于闭合状态，当垃圾收集框12把目标垃圾移至指定垃圾桶9上方，此时步进电机6逆时针转动少许，垃圾收集框12跟随其逆时针转动，此时三角板10的直面面能够抵触触发件20的内弧面，致使转轴16顺时针转动，竖板17和横板18跟随转轴16发生转动，使得垃圾收集框12的下方打开，垃圾随即掉落垃圾桶9中；随后步进电机6顺时针转动，垃圾收集框12左侧壁的后侧安装有挡板13，挡板13的右侧面安装有复位弹簧14，复位弹簧14与竖板17左侧面连接，当竖板17和横板18跟随转轴16发生转动时，复位弹簧14处于拉伸状态，当步进电机6顺时针转动时，通过挡板13和复位弹簧14配合可快速拉动竖板17和横板18复位，使得垃圾收集框12能够恢复原形，并在步进电机6的持续转动下可使垃圾收集框12回至初始位置，实现将垃圾投入垃圾桶9中的效果。

此外，为了方便将支撑臂11与安装孔15之间进行连接，支撑臂11后侧开设有安装孔15，支撑臂11通过安装孔15与步进电机6的驱动端固定连接。

此外，为了确保竖板17和横板18配合能够对垃圾收集框12底面和左侧面进行封堵，防止投入垃圾收集框12内部的垃圾泄漏，竖板17垂直设置在转轴16上，横板18水平设置在转轴16上。

此外，为了方便触发件20复位，装配槽19的内部设置有扭簧(图中未显示)，扭簧的一端与装配槽19内壁连接，扭簧的另一端与触发件20上部侧壁连接。

实施例二，参考图1和图2，基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，在实施例一的基础上，还包括微型电脑7，微型电脑7的内部设置有用于控制摄像头5和步进电机6运行的控制系统；

需要说明的是：控制系统使用新型YOLOv5目标检测算法，通过采集大量图片数据训练出可靠的垃圾分类系统；

微型电脑7采用的是(树莓派4B)，摄像头5采用(树莓派500万摄像头)，通过在微型电脑7上完成部署，摄像头5采集垃圾图片传至系统进行识别，满足家用垃圾分类需求。

微型电脑7不仅能实现检测系统的运作，还能实现其后的运动控制，在得出摄像头5的识别结果后，微型电脑7可控制步进电机6完成分类动作，本装置运动模块预设计如下：步进电机6顺时针转动，通过转动垃圾收集框12把目标垃圾移至指定垃圾桶9上方；此时步进电机6逆时针转动少许，致使垃圾收集框12下方打开，垃圾随即掉落垃圾桶9中；随后顺时针转动，垃圾收集框12恢复原型，并回至初始垃圾收集位置。

工作原理：通过将垃圾从投放口4投入投放箱3的内部，通过设置的摄像头5对进入投放箱3内部的垃圾进行图像识别，且进入投放箱3内部的垃圾可落入垃圾收集框12的内部，此时摄像头5将检测和识别的垃圾信息传输至微型电脑7，微型电脑7根据垃圾信息控制步进电机6启动，通过步进电机6可驱动支撑臂11在储存框2的内部转动，支撑臂11带动垃圾收集框12移动到指定的垃圾收集区域，当步进电机6顺时针转动时，由于单项弹簧开关中的触发件20为弧面结构，当垃圾收集框12顺时针转动时触发件20的外弧面能够顺着三角板10的斜面移动，使得竖板17和横板18始终处于闭合状态，当垃圾收集框12把目标垃圾移至指定垃圾桶9上方，此时步进电机6逆时针转动少许，垃圾收集框12跟随其逆时针转动，此时三角板10的直面面能够抵触触发件20的内弧面，致使转轴16顺时针转动，竖板17和横板18跟随转轴16发生转动，使得垃圾收集框12的下方打开，垃圾随即掉落垃圾桶9中。

随后步进电机6顺时针转动，垃圾收集框12左侧壁的后侧安装有挡板13，挡板13的右侧面安装有复位弹簧14，复位弹簧14与竖板17左侧面连接，当竖板17和横板18跟随转轴16发生转动时，复位弹簧14处于拉伸状态，当步进电机6顺时针转动时，通过挡板13和复位弹簧14配合可快速拉动竖板17和横板18复位，使得垃圾收集框12能够恢复原形，并在步进电机6的持续转动下可使垃圾收集框12回至初始位置，实现将垃圾投入垃圾桶9中的效果，可以自动对垃圾进行识别和分类，并将垃圾投入至对应的垃圾桶9内，减少人工分类工作量及分类错误而带来的麻烦，极大节约了时间和精力，减少人工分类时垃圾气味造成的身体危害。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，包括硬件放置箱(1)和储存框(2)，所述储存框(2)安装在硬件放置箱(1)的底部，所述硬件放置箱(1)前侧安装有投放箱(3)，所述投放箱(3)右侧壁设置有投放口(4)，其特征在于，所述硬件放置箱(1)顶壁安装有摄像头(5)，所述硬件放置箱(1)内部安装有步进电机(6)，所述步进电机(6)的驱动端连接有用于对垃圾进行分类的收集投放组件，所述储存框(2)的内部设置有隔板(8)和垃圾桶(9)，所述收集投放组件包括支撑臂(11)、垃圾收集框(12)、转轴(16)、竖板(17)、横板(18)和单项弹簧开关，所述支撑臂(11)连接在步进电机(6)的驱动端，所述垃圾收集框(12)安装在支撑臂(11)的前端，所述转轴(16)转动安装在垃圾收集框(12)上，所述竖板(17)和横板(18)均安装在转轴(16)上，所述单项弹簧开关包括装配槽(19)和触发件(20)，所述装配槽(19)设置在转轴(16)底部，所述触发件(20)转动安装在装配槽(19)上。

2.根据权利要求1所述的基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，其特征在于，所述垃圾收集框(12)左侧壁的后侧安装有挡板(13)，所述挡板(13)的右侧面安装有复位弹簧(14)，所述复位弹簧(14)与竖板(17)左侧面连接。

3.根据权利要求1所述的基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，其特征在于，所述支撑臂(11)后侧开设有安装孔(15)，所述支撑臂(11)通过安装孔(15)与步进电机(6)的驱动端固定连接。

4.根据权利要求1所述的基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，其特征在于，所述竖板(17)垂直设置在转轴(16)上，所述横板(18)水平设置在转轴(16)上。

5.根据权利要求1所述的基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，其特征在于，所述装配槽(19)的内部设置有扭簧，所述扭簧的一端与装配槽(19)内壁连接，所述扭簧的另一端与触发件(20)上部侧壁连接。

6.根据权利要求1所述的基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，其特征在于，所述隔板(8)为十字形，所述储存框(2)内部通过隔板(8)分隔为四个垃圾收集区域，每个所述垃圾收集区域的内部均设置有垃圾桶(9)。

7.根据权利要求1所述的基于YOLOv5的智能垃圾分类装置，其特征在于，所述隔板(8)顶部安装有三角板(10)。