KR102615225B1 - Smart separate collection system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 분리수거 시스템에 관한 것으로, 간소화된 구성에 의해 작은 규모의 공동주택이나 업소에서도 소규모로 설치가 가능하며 작은 크기이거나 두 가지 이상의 소재로 만들어진 제품의 재활용쓰레기인 경우에도 인공 신경망의 시각 이미지 분석을 적용하여 종류별로 정확하게 분리하여 수거할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 분리 전 재활용쓰레기를 이송하는 컨베이어; 상기 컨베이어의 선단부 인근에 구분된 형태로 구비되어 재활용쓰레기를 종류별로 수거할 수 있도록 한 복수의 분리수거함; 상기 컨베이어의 선단부와 복수의 분리수거함 사이에 설치되어 상기 컨베이어로부터 재활용쓰레기를 넘겨받은 후 재활용쓰레기 종류에 맞게 해당 분리수거함에 낙하시켜주는 쓰레기 분리모듈; 상기 컨베이어의 선단부에서 이송되는 재활용쓰레기를 촬영하여 이미지를 생성하는 카메라; 및 상기 카메라에서 생성된 이미지를 분석하여 재활용쓰레기의 종류를 예측하는 예측부와 상기 예측부에서 예측한 쓰레기 종류에 따라 해당 분리수거함으로 낙하하도록 상기 쓰레기 분리모듈을 제어하는 제어부를 구비하는 제어기;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. The present invention relates to a smart waste sorting system. Due to its simplified configuration, it can be installed on a small scale even in small-scale apartments or businesses, and even in the case of recyclable waste of products of small size or made of two or more materials, the vision of the artificial neural network is Image analysis was applied to accurately separate and collect items by type.
This invention, a conveyor for transporting recyclable waste before separation; A plurality of separate collection bins provided near the front end of the conveyor to collect recyclable waste by type; A waste separation module installed between the front end of the conveyor and a plurality of recycling bins to receive recyclable waste from the conveyor and drop it into the respective recycling bin according to the type of recycling waste; A camera that generates images by photographing recyclable waste transported from the front end of the conveyor; and a controller including a prediction unit that analyzes the image generated by the camera to predict the type of recycling waste and a control unit that controls the waste separation module to fall into the corresponding recycling bin according to the type of waste predicted by the prediction unit. It is a feature of its technical composition that it contains.
Description
본 발명은 재활용쓰레기 분리수거 시스템에 관한 것으로, 특히 간소화된 구성에 의해 작은 규모의 공동주택이나 업소에서도 소규모로 설치하여 무인화된 분리수거가 가능하며 작은 크기이거나 두 가지 이상의 소재로 만들어진 제품의 재활용쓰레기인 경우에도 인공 신경망의 학습화된 시각 이미지 분석을 적용하여 종류별로 정확하게 분리하여 수거할 수 있도록 한 스마트 분리수거 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a recycling waste separation system. In particular, due to its simplified configuration, it can be installed on a small scale even in small-scale apartment houses or businesses for unmanned separation and collection, and recyclable waste of products that are small in size or made of two or more materials are possible. This is about a smart recycling system that allows for accurate separation and collection by type by applying trained visual image analysis of an artificial neural network.
일반적으로 가정이나 업소에서 배출되는 생활쓰레기는 매립하거나 소각하여 처리하고 있는데, 생활쓰레기 중 캔이나 병, 플라스틱, 종이는 별도로 분류한 후 재활용 공장 등으로 보내어 자원으로써 재활용하고 있다.In general, household waste discharged from homes or businesses is disposed of by landfill or incineration, but cans, bottles, plastic, and paper are classified separately and sent to recycling plants to be recycled as resources.
이와 관련하여 한국공개특허공보 제2015-0069621호(2015.06.24.)에는 작업효율성을 향상시킨 재활용쓰레기 선별시스템이 개시된 바 있다. In this regard, a recycling waste sorting system that improves work efficiency has been disclosed in Korea Patent Publication No. 2015-0069621 (June 24, 2015).
상기 재활용쓰레기 선별시스템은 수거된 쓰레기를 일정 높이로 퍼 올리도록 일정 경사각도로 설치되는 한 쌍의 제1 상승컨베이어; 지상에서 일정높이로 상호 이격되어 수평으로 설치되되, 상기 제1 상승컨베이어에서 낙하된 쓰레기를 이동시키면서 각 일측에 배치된 작업자에 의해 분류작업이 이루어지도록 상기 한 쌍의 제1 상승컨베이어의 말단 하부에서 타측 방향으로 설치되는 한 쌍의 제1 이송컨베이어; 상기 한 쌍의 제1 이송컨베이어에서 분류된 각각의 재활용쓰레기가 종류별로 분리되어 제1 이송컨베이어 하부로 낙하되도록 상기 양쪽 제1 이송컨베이어 사이에 일렬로 설치되는 복수개의 수거용 개별호퍼; 상기 양측 제1 이송컨베이어를 통해 이동되는 미분류된 쓰레기 중 금속제를 걸러내도록 자성체가 구비되어 상기 제1 이송컨베이어의 이송속도에 맞춰 회전되게 상기 제1 이송컨베이어의 말단에 설치되는 금속선별기; 상기 금속선별기를 통과한 쓰레기가 낙하되어 일정한 크기로 압착 배출되도록 상기 제1 이송컨베이어의 말단에 설치되는 잔재물압축기로 구성되었다. The recycling waste sorting system includes a pair of first rising conveyors installed at a certain inclination angle to pump the collected waste to a certain height; It is installed horizontally and spaced apart from each other at a certain height on the ground, and is located at the bottom of the end of the pair of first rising conveyors so that the waste that falls from the first rising conveyor can be moved and sorted by workers placed on each side. A pair of first transfer conveyors installed in the other direction; a plurality of individual collection hoppers installed in a row between both first transfer conveyors so that each type of recyclable waste sorted by the pair of first transfer conveyors is separated by type and falls to the lower part of the first transfer conveyor; A metal sorter equipped with a magnetic material to filter out metals from unsorted waste moving through the first transfer conveyors on both sides and installed at the end of the first transfer conveyor to rotate in accordance with the transfer speed of the first transfer conveyor; It consists of a residue compressor installed at the end of the first transfer conveyor so that the waste that has passed through the metal separator falls and is compressed and discharged to a certain size.
하지만, 종래기술에 의한 재활용쓰레기 선별시스템은 중간에 작업자들이 투입되어 재활용쓰레기를 일일이 분리해야 하는 치명적인 문제점이 있었다. However, the recycling waste sorting system according to the prior art had a fatal problem in that workers had to be brought in to separate the recyclable waste one by one.
또한, 쓰레기를 상승컨베이어에 의해 일정 높이로 상승시킨 후 종류별로 일렬 배치된 수거용 개별호퍼에 낙하시키도록 구성되었던 관계로 대규모의 장비들과 설치공간이 필요하였다. 간소화된 구성에 의해 작은 규모의 공동주택이나 업소에서 사용 가능하도록 저렴한 비용을 들여 소규모로 구현하는데 한계가 있었다.In addition, since the waste was raised to a certain height by an ascending conveyor and then dropped into individual collection hoppers arranged in a row for each type, large-scale equipment and installation space were required. Due to the simplified configuration, there were limitations in implementing it on a small scale at a low cost so that it could be used in small-scale apartments or businesses.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 간소화된 구성에 의해 작은 규모의 공동주택이나 업소에서도 소규모로 설치하여 무인화된 분리수거가 가능하며 작은 크기이거나 두 가지 이상의 소재로 만들어진 제품의 재활용쓰레기인 경우에도 인공 신경망의 학습화된 시각 이미지 분석을 적용하여 종류별로 정확하게 분리하여 수거할 수 있도록 한 스마트 분리수거 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention was proposed to solve the above-described conventional problems, and the purpose of the present invention is to enable unmanned separate collection by installing on a small scale even in small-scale apartment houses or businesses through a simplified configuration and to enable unmanned recycling in a small size. The goal is to provide a smart recycling system that accurately separates and collects by type by applying trained visual image analysis of an artificial neural network even in the case of recycled waste from products made of two or more materials.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 스마트 분리수거 시스템은, 분리 전 재활용쓰레기를 이송하는 컨베이어; 상기 컨베이어의 선단부 인근에 구분된 형태로 구비되어 재활용쓰레기를 종류별로 수거할 수 있도록 한 복수의 분리수거함; 상기 컨베이어의 선단부와 복수의 분리수거함 사이에 설치되어 상기 컨베이어로부터 재활용쓰레기를 넘겨받은 후 재활용쓰레기 종류에 맞게 해당 분리수거함에 낙하시켜주는 쓰레기 분리모듈; 상기 컨베이어의 선단부에서 이송되는 재활용쓰레기를 촬영하여 이미지를 생성하는 카메라; 및 상기 카메라에서 생성된 이미지를 분석하여 재활용쓰레기의 종류를 예측하는 예측부와 상기 예측부에서 예측한 쓰레기 종류에 따라 해당 분리수거함으로 낙하하도록 상기 쓰레기 분리모듈을 제어하는 제어부를 구비하는 제어기;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a smart recycling system based on the technical idea of the present invention includes a conveyor for transporting recyclable waste before separation; A plurality of separate collection bins provided near the front end of the conveyor to collect recyclable waste by type; A waste separation module installed between the front end of the conveyor and a plurality of recycling bins to receive recyclable waste from the conveyor and drop it into the respective recycling bin according to the type of recycling waste; A camera that generates images by photographing recyclable waste transported from the front end of the conveyor; and a controller including a prediction unit that analyzes the image generated by the camera to predict the type of recycling waste and a control unit that controls the waste separation module to fall into the corresponding recycling bin according to the type of waste predicted by the prediction unit. It is a feature of its technical composition that it contains.
여기서, 상기 컨베이어 선단부의 일측변에 하단부가 착탈 가능하도록 클램프에 의해 장착된 상태에서 상기 카메라를 상기 컨베이어의 선단부 상측에서 하향하도록 거치하는 플렉시블 거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the camera may be mounted on one side of the front end of the conveyor by a clamp so that the lower end is detachable, and may further include a flexible holder that mounts the camera downward from the upper side of the front end of the conveyor.
또한, 상기 제어기는 상기 카메라의 상부에서 상기 카메라와 일체화되어 상기 플렉시블 거치대에 함께 거치된 것을 특징으로 할 수 있다. Additionally, the controller may be integrated with the camera on top of the camera and mounted together on the flexible holder.
또한, 상기 제어기와 카메라는 각각 라즈베리파이와 파이 카메라로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. Additionally, the controller and camera may be equipped with a Raspberry Pi and a Pi camera, respectively.
또한, 상기 카메라에는 렌즈 옆으로 조명이 설치되어 상기 컨베이어의 선단부에서 이송 중인 재활용쓰레기를 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다. Additionally, the camera may be equipped with a light next to the lens to illuminate the recycling waste being transported at the front end of the conveyor.
또한, 상기 플렉시블 거치대가 장착된 반대편에서 상기 컨베이어 선단부의 타측변에 착탈 가능하도록 부착되며 상기 컨베이어의 선단부에서 이송 중인 재활용쓰레기 중 금속소재의 재활용쓰레기를 감지하여 상기 제어기에 감지정보를 전달하는 금속 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the metal detector is detachably attached to the other side of the front end of the conveyor on the other side where the flexible holder is mounted, and detects recyclable waste made of metal among the recyclable waste being transported at the front end of the conveyor and transmits detection information to the controller. It may be characterized by further including a sensor.
또한, 상기 금속 감지센서는 컨베이어의 타측변에 자력에 의해 부착될 수 있도록 하단부가 자석 지지대로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. Additionally, the metal detection sensor may be characterized in that its lower end is made of a magnetic support so that it can be magnetically attached to the other side of the conveyor.
또한, 상기 쓰레기 분리모듈을 중심으로 복수의 분리수거함이 주변에 배치되며, 상기 쓰레기 분리모듈은, 상기 컨베이어에 의해 이송된 재활용쓰레기를 받은 후 방향을 전환하여 낙하시켜주는 회전원판, 상기 회전원판을 회전시켜 재활용쓰레기가 수거되어야 할 해당 분리수거함을 향하도록 해주는 제1액추에이터 및 재활용쓰레기가 수거되어야 할 해당 분리수거함으로 낙하하도록 상기 회전원판을 해당 분리수거함을 향해 틸팅시켜주는 복수의 제2액추에이터로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a plurality of recycling bins are arranged around the waste separation module, and the waste separation module includes a rotating disk that receives the recyclable waste transported by the conveyor and then changes direction to drop it, the rotating disk. It consists of a first actuator that rotates to direct the recycling waste toward the recycling bin where it is to be collected, and a plurality of second actuators that tilt the rotating disk toward the recycling bin so that the recycling waste falls into the recycling bin. It can be characterized as:
또한, 상기 회전원판의 하면 중앙부를 지지하는 회전 중심축이 설치되되, 상기 회전 중심축은 상기 회전원판과 결합된 상부 중심축과 상기 상부 중심축을 지지하는 하부 중심축과 상기 하부 중심축에 대하여 상부 중심축을 다방향으로 꺾을 수 결합시켜주는 유니버셜 조인트로 이루어지며, 상기 제1액추에이터는 상기 상부 중심축과 연결되어 회전력을 제공하는 모터로 구비되고, 상기 제2액추에이터는 상기 상부 중심축을 중심으로 복수개가 다방향으로 배치되어 상기 상부 중심축을 수평방향으로 밀고 당기면서 상기 회전원판을 틸팅시켜주는 실린더로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a rotation central axis is installed to support the central portion of the lower surface of the rotation disk, and the rotation center axis is the upper center axis with respect to the upper central axis coupled to the rotation disk, the lower central axis supporting the upper central axis, and the lower central axis. It consists of a universal joint that can bend and couple the shaft in multiple directions. The first actuator is connected to the upper central axis and is provided with a motor that provides rotational force, and the second actuator is plural in number centered on the upper central axis. It may be characterized by being provided with a cylinder that is disposed in a horizontal direction and tilts the rotating disk by pushing and pulling the upper central axis in the horizontal direction.
또한, 상기 컨베이어의 선단에는 상기 컨베이어에서 이송되어 낙하하는 재활용쓰레기가 원판의 상면에 안착되도록 안내하는 낙하 가이드가 더 설치되며, 상기 낙하 가이드는 상기 회전원판의 상측으로 이격된 위치에서 상기 회전원판에 대응하는 크기를 갖는 원형 낙하구를 구비하고, 상기 원형 낙하구의 둘레 주변을 감싼 형태로 형태로 재활용쓰레기가 이탈하지 않도록 차단하는 차단벽을 구비하되 상기 차단벽 중 상기 컨베이어의 선단부 쪽 영역은 상기 컨베이어에서 이송되어 낙하하는 재활용쓰레기를 상기 원형 낙하구에 충격 없이 슬라이딩시켜 안내할 수 있도록 경사진 슬라이딩 면으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a falling guide is further installed at the front end of the conveyor to guide the recyclable waste transported and falling from the conveyor to settle on the upper surface of the disk, and the falling guide is attached to the rotating disk at a position spaced apart from the upper side of the rotating disk. It is provided with a circular drop hole having a corresponding size, and is provided with a blocking wall wrapped around the circumference of the circular drop hole to block recyclable waste from escaping. Of the blocking walls, an area near the front end of the conveyor is provided with the conveyor. It may be characterized by being formed with an inclined sliding surface so that the recycling waste that is transported and falling from can be slid and guided into the circular falling hole without impact.
또한, 상기 제어기의 예측부는 상기 카메라에서 생성된 이미지에 대해 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델을 거쳐 어떤 종류의 재활용쓰레기에 해당하는지 예측하는 것을 특징으로 할 수 있다. Additionally, the prediction unit of the controller may predict what type of recyclable waste the image generated by the camera corresponds to through a convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model.
또한, 상기 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델에 입력된 클래스는 캔, 유리, 종이, 페트병, 플라스틱으로 구분되는 것을 특징으로 할 수 있다. Additionally, the classes input to the convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model may be characterized as being divided into cans, glass, paper, PET bottles, and plastics.
또한, 상기 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델에 입력된 클래스에는 낫띵(Nothing)이 추가되며, 낫띵 클래스는 카메라가 생성한 이미지에 재활용쓰레기가 존재하지 않는 경우를 하나의 클래스로 구분한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, Nothing is added to the class input to the convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model, and the Nothing class is a class that classifies cases where there is no recycled waste in the image generated by the camera. It can be characterized as:
한편, 본 발명의 스마트 분리수거 방법은 전술된 스마트 분리수거 시스템을 활용하여 재활용쓰레기를 분리수거하는 것으로, 상기 제어기의 예측부가 상기 카메라에서 생성된 이미지에 대해 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델을 거쳐 어떤 종류의 재활용쓰레기에 해당하는지 예측하는 단계; 및 상기 제어기의 예측부가 예측한 종류에 맞게 상기 제어기의 제어부가 상기 쓰레기 분리모듈을 작동시켜 예측한 종류에 해당하는 분리수거함으로 낙하시키는 단계;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. Meanwhile, the smart recycling method of the present invention separates recycling waste using the above-described smart recycling system, and the prediction unit of the controller performs convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) on the image generated by the camera. Predicting what type of recycling waste it corresponds to through a model; and a step in which the control unit of the controller operates the waste separation module according to the type predicted by the prediction unit of the controller, causing the waste separation module to fall into a recycling bin corresponding to the predicted type.
본 발명에 의한 스마트 분리수거 시스템은 간소화된 구성에 의해 간소화된 구성에 의해 작은 규모의 공동주택이나 업소에서도 소규모로 설치하여 무인화된 분리수거가 가능하며, 작은 크기이거나 두 가지 이상의 소재로 만들어진 제품의 재활용쓰레기인 경우에도 인공 신경망의 학습화된 시각 이미지 분석을 적용하여 종류별로 정확하게 분리하여 수거할 수 있다는 장점이 있다. The smart waste separation system according to the present invention is capable of unmanned waste separation by installing it on a small scale even in small-scale apartments or businesses due to its simplified configuration, and can be used to separate waste products that are small in size or made of two or more materials. Even in the case of recyclable waste, there is an advantage that it can be accurately separated and collected by type by applying trained visual image analysis of artificial neural networks.
본 발명은 재활용쓰레기의 분리수거뿐만 아니라 자동화 생산공정에서 물품을 인식하여 분류하거나 품질을 확인하는 공정 등에 다양하게 응용하여 활용하는 것이 가능하다는 장점이 있다.The present invention has the advantage that it can be used in a variety of applications, such as in the separation of recycling waste, as well as in the process of recognizing and sorting items or checking quality in an automated production process.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템의 작동을 위한 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템의 평면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템의 측면도
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템에서 쓰레기 분리모듈의 동작 및 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도1 is a perspective view of a smart waste separation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram for the operation of a smart waste separation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view of a smart waste separation system according to an embodiment of the present invention
Figure 4 is a side view of a smart waste separation system according to an embodiment of the present invention.
Figures 5A to 5G are a series of reference diagrams for explaining the operation and function of the waste separation module in the smart separation system according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 스마트 분리수거 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.A smart waste separation system according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the attached drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size for clarity of the present invention, or reduced from the actual size to understand the schematic configuration.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 지니고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 지니는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Additionally, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless clearly defined in the present application. .
<실시예><Example>
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템의 작동을 위한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템의 측면도이다. 그리고 도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템에서 쓰레기 분리모듈의 동작 및 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도이다. Figure 1 is a perspective view of a smart separation system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram for the operation of a smart separation system according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a diagram showing the operation of a smart separation system according to an embodiment of the present invention. It is a top view of the smart waste separation system, and Figure 4 is a side view of the smart waste separation system according to an embodiment of the present invention. 5A to 5G are a series of reference diagrams for explaining the operation and operation of the waste separation module in the smart waste separation system according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템은 컨베이어(110), 제어기(120a), 카메라(120b), 금속 감지센서(130), 회전원판(140a)을 중심으로 하는 쓰레기 분리모듈(140), 분리수거함(150), 낙하 가이드(160)를 주요 구성요소로 포함한다. As shown, the smart recycling system according to the embodiment of the present invention separates waste centered on the conveyor 110, the controller 120a, the camera 120b, the metal detection sensor 130, and the rotating disk 140a. It includes a module 140, a recycling bin 150, and a drop guide 160 as main components.
본 발명은 이같은 주요 구성요소들에 의해 간소화된 구성에 의해 작은 규모의 공동주택이나 업소에서도 소규모로 설치가 가능하며 작은 크기이거나 두 가지 이상의 소재로 만들어진 제품의 재활용쓰레기인 경우에도 인공 신경망의 학습화된 시각 이미지 분석을 적용하여 종류별로 정확하게 분리하여 수거할 수 있도록 구성된다. The present invention can be installed on a small scale even in small-sized apartments or businesses due to the simplified configuration of these main components, and can be used to learn artificial neural networks even when it is small in size or recycled waste of products made of two or more materials. It is designed to accurately separate and collect by type by applying visual image analysis.
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 스마트 분리수거 시스템에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the smart waste separation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail, focusing on each of the above components.
상기 컨베이어(110)는 분리 전 재활용쓰레기를 이송하는 역할을 한다. 상기 컨베이어(110)는 공지의 컨베이어(110)와 크게 다르지 않으며, 상기 제어기(120a)를 중심으로 쓰레기 분리모듈(140)과 연동하여 작동되도록 마련된다. 즉, 상기 컨베이어(110)는 쓰레기 분리모듈(140)이 동작하면서 분리수거함(150)으로 재활용쓰레기를 낙하시키는 동안에는 일단 정지된 대기상태가 되도록 제어된다. 또한, 컨베이어(110)의 선단부에 위치한 카메라(120b) 및 제어기(120a)가 이송 중인 재활용쓰레기를 촬영하고 종류를 예측하는데 시간이 필요한 경우 상기 컨베이어(110)가 일단 정지된 대기상태가 되도록 제어된다. The conveyor 110 serves to transport recyclable waste before separation. The conveyor 110 is not much different from the known conveyor 110, and is provided to operate in conjunction with the waste separation module 140 centered on the controller 120a. That is, the conveyor 110 is controlled to be in a stopped standby state while the waste separation module 140 operates and drops the recyclable waste into the recycling bin 150. In addition, if time is needed for the camera 120b and the controller 120a located at the front end of the conveyor 110 to photograph the recycling waste being transported and predict the type, the conveyor 110 is controlled to be in a stopped standby state. .
상기 카메라(120b)는 컨베이어(110)의 선단부에서 이송되는 재활용쓰레기를 촬영하여 이미지를 생성하는 역할을 한다. 이렇게 생성된 이미지는 상기 제어기(120a)에서 이미지 분석에 의해 재활용쓰레기의 종류를 예측하는데 사용된다. 상기 카메라(120b)는 소형의 카메라(120b)인 파이 카메라(120b)로 구비되며 라즈베리파이로 구비되는 제어기(120a)의 하부에 결합되어 하나의 모듈로 일체화된다. 상기 카메라(120b)는 컨베이어(110)의 선단부 상부에서 하향하도록 제어기(120a)와 함께 플렉시블 거치대(120c)에 의해 거치된다. 상기 카메라(120b)의 렌즈 주변에는 엘이디 조명이 설치되어 광량이 부족한 곳에서도 원활한 촬영이 이루어질 수 있도록 한다. The camera 120b functions to generate images by photographing recyclable waste transported from the front end of the conveyor 110. The image generated in this way is used by the controller 120a to predict the type of recycling waste through image analysis. The camera 120b is provided as a Pi camera 120b, which is a small camera 120b, and is integrated into a single module by being coupled to the lower part of the controller 120a provided with a Raspberry Pi. The camera 120b is mounted on a flexible stand 120c together with the controller 120a so as to move downward from the top of the front end of the conveyor 110. LED lighting is installed around the lens of the camera 120b to enable smooth shooting even in places with insufficient light.
상기 제어기(120a)는 이미지 분석에 의해 재활용쓰레기의 종류를 예측하고, 상기 쓰레기 분리모듈(140)을 제어하는 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 제어기(120a)는 카메라(120b)에서 생성된 이미지를 분석하여 재활용쓰레기의 종류를 예측하는 예측부와 상기 예측부에서 예측한 쓰레기 종류에 따라 해당 분리수거함(150)으로 낙하하도록 상기 쓰레기 분리모듈(140)을 제어하는 제어부를 구비한다. 상기 제어기(120a)는 초소형의 라즈베리파이로 구비되어 파이 카메라(120b)로 구비된 카메라(120b)와 일체화되어 하나의 작은 모듈을 이룬다. The controller 120a predicts the type of recyclable waste through image analysis and controls the waste separation module 140. To this end, the controller 120a analyzes the image generated by the camera 120b and uses a prediction unit to predict the type of recycling waste, and causes the waste to fall into the corresponding recycling bin 150 according to the type of waste predicted by the prediction unit. It is provided with a control unit that controls the separation module 140. The controller 120a is equipped with an ultra-small Raspberry Pi and is integrated with the camera 120b provided as the Pi camera 120b to form one small module.
상기 제어기(120a)의 예측부는 상기 카메라(120b)에서 생성된 이미지에 대해 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델을 거쳐 어떤 종류의 재활용쓰레기에 해당하는지 예측하게 된다. 이로써 재활용쓰레기가 작은 크기인 경우에도 그 종류를 원활하게 식별하여 예측하는 것이 가능해진다. 이렇게 예측된 재활용쓰레기는 쓰레기 분리모듈(140)로 전달되어 쓰레기 분리모듈(140)의 분류작업에 의해 해당하는 분리수거함(150)에 낙하하여 수거된다. 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델에 입력된 클래스는 캔, 유리, 종이, 페트병, 플라스틱, 낫띵(Nothing)으로 구분되며, 이 중 낫띵은 상기 카메라(120b)가 생성한 이미지에 재활용쓰레기가 존재하지 않는 경우를 하나의 클래스로 구분한 것이다. The prediction unit of the controller 120a predicts what type of recyclable waste the image generated by the camera 120b corresponds to through a convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model. This makes it possible to smoothly identify and predict the type of recyclable waste even if it is small. The recycled waste predicted in this way is delivered to the waste separation module 140 and falls into the corresponding recycling bin 150 through the classification process of the waste separation module 140 and is collected. The classes input to the convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model are divided into cans, glass, paper, plastic bottles, plastic, and nothing, of which nothing is recycled waste in the image generated by the camera 120b. Cases where does not exist are classified into one class.
이를 위해 최대한 많은 수의 재활용쓰레기 이미지 파일을 확보하여 이 중 90% 정도는 훈련 데이터로 활용하고 나머지 10%는 검증 데이터로 활용하는 것이 바람직하다. 전체 데이터는 Gradient Descent 과정을 빠르게 하기 위해 모든 픽셀값을 0~1 사이의 값으로 정규화를 진행하고, 데이터의 일반화를 위해 무작위로 수직-수평 뒤집기나 회전을 수행하여 데이터 증강을 실현한다. 이렇게 정규화와 증강을 수행한 데이터로 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델을 학습하는 것이다. 컨볼루션 신경망(CNN)은 크게 Convolutional Layer, Pooling Layer, Flatten Layer로 이미지의 특징을 추출하고, 이후 Fully-Connected Layer가 추출된 특징을 활용하여 이미지의 종류를 분류하게 된다. 마지막 활성화 함수(activation function)는 다중 클래스를 확률적으로 분류하기 위해 Softmax를 사용한다. To this end, it is advisable to secure as many recycled waste image files as possible, use about 90% of them as training data and use the remaining 10% as verification data. All pixel values are normalized to values between 0 and 1 to speed up the gradient descent process, and data augmentation is achieved by randomly performing vertical-horizontal flipping or rotation to generalize the data. A convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model is learned using data that has been normalized and augmented in this way. Convolutional Neural Network (CNN) largely extracts image features through Convolutional Layer, Pooling Layer, and Flatten Layer, and then the Fully-Connected Layer uses the extracted features to classify the type of image. The final activation function uses Softmax to probabilistically classify multiple classes.
한편, 하나로 모듈화된 제어기(120a)와 카메라(120b)는 플렉시블 거치대(120c)에 의해 컨베이어(110) 선단부 상측에 위치하도록 간단히 설치된다. 상기 플렉시블 거치대(120c)는 도 1에 도시된 것처럼 컨베이어(110) 선단부의 일측변에 하단부가 착탈 가능하도록 클램프(121)에 의해 장착된 상태에서 제어기(120a) 및 카메라(120b)로 이루어진 모듈을 컨베이어(110)의 선단부 상측에서 하향하도록 거치한다. 상기 플렉시블 거치대(120c)는 도면에서는 편의상 직선 형태로 도시되었으나 사용자가 손으로 쉽게 구부려서 카메라(120b) 및 조명 각도를 조절할 수 있는 것으로 구비된다. Meanwhile, the controller 120a and camera 120b, which are modularized into one, are simply installed to be located above the front end of the conveyor 110 by a flexible holder 120c. As shown in FIG. 1, the flexible holder 120c is mounted on one side of the front end of the conveyor 110 with a clamp 121 so that the lower end is removable, and a module consisting of a controller 120a and a camera 120b is installed. It is mounted downward from the top of the front end of the conveyor 110. Although the flexible holder 120c is shown in the drawing as a straight line for convenience, it is provided so that the user can easily bend it by hand to adjust the angle of the camera 120b and the lighting.
상기 금속 감지센서(130)는 플렉시블 거치대(120c)가 장착된 반대편에서 컨베이어(110) 선단부의 타측변에 착탈 가능하도록 부착되며, 컨베이어(110)의 선단부에서 이송 중인 재활용쓰레기 중 금속소재의 재활용쓰레기를 감지하여 제어기(120a)에 감지정보를 전달한다. 이로써 상기 제어기(120a)의 예측부는 상기 카메라(120b)가 생성된 이미지를 근거로 분석한 정보와 상기 금속 감지센서(130)가 제공한 정보를 복합적으로 분석하여 재활용쓰레기의 종류를 보다 정확하게 예측할 수 있게 된다. 상기 금속 감지센서(130)는 컨베이어(110)의 타측변에 자력에 의해 부착될 수 있도록 하단부가 자석 지지대(131)로 이루어진다. 이처럼 상기 금속 감지센서(130)의 경우에도 상기 제어기(120a) 및 카메라(120b)와 함께 기존 컨베이어에 간단히 부착하여 활용하는 것이 가능하다는 점에 주목할 수 있다. The metal detection sensor 130 is detachably attached to the other side of the front end of the conveyor 110 from the opposite side where the flexible holder 120c is mounted, and is used to detect metal recycling waste among the recyclable waste being transported at the front end of the conveyor 110. is detected and the detection information is transmitted to the controller 120a. As a result, the prediction unit of the controller 120a can more accurately predict the type of recycling waste by complexly analyzing the information analyzed based on the image generated by the camera 120b and the information provided by the metal detection sensor 130. There will be. The metal detection sensor 130 has a lower end made of a magnetic support 131 so that it can be attached to the other side of the conveyor 110 by magnetic force. In this way, it can be noted that the metal detection sensor 130 can be used by simply attaching it to an existing conveyor together with the controller 120a and the camera 120b.
상기 쓰레기 분리모듈(140)은 컨베이어(110)에 의해 이송된 재활용쓰레기를 받아서 그 종류에 따라 분리수거함(150)에 낙하시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 쓰레기 분리모듈(140)은 컨베이어(110)에 의해 이송된 재활용쓰레기를 받은 후 방향을 전환하여 낙하시켜주는 회전원판(140a), 상기 회전원판(140a)을 회전시켜 재활용쓰레기가 수거되어야 할 해당 분리수거함(150)을 향하도록 해주는 제1액추에이터(M1), 재활용쓰레기가 수거되어야 할 해당 분리수거함(150)으로 낙하하도록 회전원판(140a)을 해당 분리수거함(150)을 향해 틸팅시켜주는 복수의 제2액추에이터(A1,A2)로 이루어진다. The waste separation module 140 serves to receive recyclable waste transported by the conveyor 110 and drop it into the recycling bin 150 according to its type. To this end, the waste separation module 140 must receive the recyclable waste transported by the conveyor 110, change its direction and drop it, and collect the recyclable waste by rotating the rotating disc 140a. The first actuator (M1), which directs the recycling waste toward the recycling bin (150), tilts the rotating disk (140a) toward the recycling bin (150) so that the recycling waste falls into the recycling bin (150) to be collected. It consists of a plurality of second actuators (A1, A2).
여기서 상기 회전원판(140a)의 하면 중앙부를 지지하는 회전 중심축이 설치된다. 상기 회전 중심축은 회전원판(140a)과 결합된 상부 중심축(141a)과, 상부 중심축(141a)을 지지하는 하부 중심축(141b)과, 상기 하부 중심축(141b)에 대하여 상부 중심축(141a)을 다방향으로 꺾을 수 결합시켜주는 유니버셜 조인트(142)로 이루어진다. 상기 제1액추에이터(M1)는 상부 중심축(141a)과 연결되어 회전력을 제공하는 모터로 구비되고, 상기 제2액추에이터(A1,A2)는 상부 중심축(141a)을 중심으로 복수개가 다방향으로 배치되어 상부 중심축(141a)을 수평방향으로 밀고 당기면서 회전원판(140a)을 틸팅시켜주는 실린더로 구비된다. 여기서 상기 제2액추에이터는 모터와 기어조립체의 조합 등 다양한 형태로 구비되는 것이 가능하다. Here, a central rotation axis supporting the central portion of the lower surface of the rotating disk 140a is installed. The rotation central axis includes an upper central axis 141a coupled to the rotating disk 140a, a lower central axis 141b supporting the upper central axis 141a, and an upper central axis (141b) with respect to the lower central axis 141b. It consists of a universal joint 142 that connects 141a) by bending it in multiple directions. The first actuator (M1) is connected to the upper central axis (141a) and is provided as a motor that provides rotational force, and the second actuators (A1, A2) are arranged in multiple directions around the upper central axis (141a). It is provided as a cylinder that is disposed to tilt the rotating disk (140a) by pushing and pulling the upper central axis (141a) in the horizontal direction. Here, the second actuator can be provided in various forms, such as a combination of a motor and a gear assembly.
이같은 쓰레기 분리모듈(140)의 구성에 따르면 컨베이어(110) 선단부에서 제어기(120a)의 예측부에 의해 종류가 무엇인지 예측된 재활용쓰레기가 컨베이어(110) 선단부에서 낙하 가이드(160)의 안내를 받아 도 5a 및 도 5b와 같이 회전원판(140a) 상면에 위치하게 되면 제1액추에이터(M1)에 의해 회전원판(140a)을 회전시켜 도 5c 및 도 5d에 도시된 것처럼 종류에 맞는 분리수거함(150)쪽으로 재활용쓰레기를 위치시킨다. 이후 도 5e 및 도 5f에 도시된 것처럼 복수의 제2액추에이터(A1,A2) 중 어느 하나를 작동시켜 해당 분리수거함(150)쪽으로 회전원판(140a)을 틸팅시켜준다. 그러면 회전원판(140a) 상면에 위치해 있던 재활용쓰레기가 종류에 맞는 해당 분리수거함(150)에 낙하하여 수거된다. 마찬가지로 재활용쓰레기의 종류가 다르다면 도 5g에 도시된 것처럼 복수의 제2액추에이터(A1,A2) 중 다른 하나를 작동시켜 종류에 맞는 분리수거함(150)쪽으로 회전원판(140a)을 틸팅시켜 주면 되는 것이다. 단, 도면에는 편의상 세 종류의 재활용쓰레기(T1,T2,T3)와 이를 분리수거하기 위한 세 개의 분리수거함(150)이 구비된 것으로 도시되었으나 분리수거함(150)의 개수를 늘리고 쓰레기 분리모듈(140)을 중심으로 하는 배치를 확장함으로써 더 많은 종류의 재활용쓰레기를 수거하도록 구성할 수 있음은 물론이다. 이 경우 제2액추에이터(A1,A2)의 개수 및 배치에도 변화를 주어야 한다. According to the configuration of the waste separation module 140, the type of recyclable waste predicted by the prediction unit of the controller 120a is guided by the falling guide 160 from the front end of the conveyor 110. When positioned on the upper surface of the rotating disk 140a as shown in FIGS. 5A and 5B, the rotating disk 140a is rotated by the first actuator M1 to separate the recycling bin 150 according to the type as shown in FIGS. 5C and 5D. Place recyclable waste towards. Thereafter, as shown in FIGS. 5E and 5F, one of the plurality of second actuators A1 and A2 is operated to tilt the rotating disk 140a toward the corresponding recycling bin 150. Then, the recyclable waste located on the upper surface of the rotating disk 140a falls into the corresponding recycling bin 150 and is collected. Likewise, if the types of recycling waste are different, as shown in FIG. 5g, operate another one of the plurality of second actuators (A1, A2) to tilt the rotating disk (140a) toward the recycling bin (150) appropriate for the type. . However, for convenience, the drawing shows three types of recycling waste (T1, T2, T3) and three recycling bins (150) for separating them. However, the number of recycling bins (150) was increased and the waste separation module (140) was installed. Of course, it can be configured to collect more types of recyclable waste by expanding the arrangement centered on ). In this case, changes must also be made to the number and arrangement of the second actuators (A1, A2).
상기 낙하 가이드(160)는 컨베이어(110) 선단부에서 낙하하는 재활용쓰레기가 회전원판(140a) 상면에 안전하게 낙하하도록 안내하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 낙하 가이드(160)는 컨베이어(110)의 선단에 설치된다. 상기 낙하 가이드(160)는 회전원판(140a)의 상측으로 이격된 위치에서 상기 회전원판(140a)에 대응하는 크기를 갖는 원형 낙하구(160a)를 구비하고, 상기 원형 낙하구(160a)의 둘레 주변을 감싼 형태로 형태로 재활용쓰레기가 이탈하지 않도록 차단하는 차단벽(161)을 구비하되 상기 차단벽(161) 중 상기 컨베이어(110)의 선단부 쪽 영역은 상기 컨베이어(110)에서 이송되어 낙하하는 재활용쓰레기를 상기 원형 낙하구(160a)에 충격 없이 슬라이딩시켜 안내할 수 있도록 경사진 슬라이딩 면(161a)으로 형성된다. The drop guide 160 serves to guide the recycling waste falling from the front end of the conveyor 110 to safely fall on the upper surface of the rotating disk 140a. For this purpose, the drop guide 160 is installed at the front end of the conveyor 110. The falling guide 160 is provided with a circular falling sphere 160a having a size corresponding to the rotating disc 140a at a position spaced apart from the upper side of the rotating disc 140a, and a circumference of the circular falling sphere 160a. It is provided with a blocking wall 161 that blocks recyclable waste from escaping in a form that wraps around the periphery, and the area near the front end of the conveyor 110 among the blocking walls 161 is transported from the conveyor 110 and falls. It is formed with an inclined sliding surface (161a) so that recycling waste can be slid and guided into the circular drop hole (160a) without impact.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various changes, modifications, and equivalents may be used in the present invention. It is clear that the present invention can be equally applied by appropriately modifying the above embodiment. Accordingly, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the claims below.
110: 컨베이어 120a: 제어기
120b: 카메라 120c: 플렉시블 거치대
130: 금속 감지센서 140: 쓰레기 분리모듈
150: 분리수거함 160: 낙하 가이드110: conveyor 120a: controller
120b: Camera 120c: Flexible holder
130: Metal detection sensor 140: Garbage separation module
150: Recycling bin 160: Drop guide
Claims (14)
상기 쓰레기 분리모듈을 중심으로 복수의 분리수거함이 주변에 배치되며, 상기 쓰레기 분리모듈은, 상기 컨베이어에 의해 이송된 재활용쓰레기를 받은 후 방향을 전환하여 낙하시켜주는 회전원판, 상기 회전원판을 회전시켜 재활용쓰레기가 수거되어야 할 해당 분리수거함을 향하도록 해주는 제1액추에이터 및 재활용쓰레기가 수거되어야 할 해당 분리수거함으로 낙하하도록 상기 회전원판을 해당 분리수거함을 향해 틸팅시켜주는 복수의 제2액추에이터로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.Conveyor that transports recyclable waste before separation; A plurality of separate collection bins provided near the front end of the conveyor to collect recyclable waste by type; A waste separation module installed between the front end of the conveyor and a plurality of recycling bins to receive recyclable waste from the conveyor and drop it into the respective recycling bin according to the type of recycling waste; A camera that generates images by photographing recyclable waste transported from the front end of the conveyor; and a controller including a prediction unit that analyzes the image generated by the camera to predict the type of recycling waste and a control unit that controls the waste separation module to fall into the corresponding recycling bin according to the type of waste predicted by the prediction unit. Includes,
A plurality of recycling bins are arranged around the waste separation module, and the waste separation module includes a rotating disc that receives the recyclable waste transported by the conveyor and then changes direction to drop it, and rotates the rotating disc to drop it. It is characterized by consisting of a first actuator that directs the recycling waste toward the corresponding recycling bin to be collected and a plurality of second actuators that tilt the rotating disc toward the corresponding recycling bin so that the recycling waste falls into the corresponding recycling bin. A smart waste separation system.
상기 컨베이어 선단부의 일측변에 하단부가 착탈 가능하도록 클램프에 의해 장착된 상태에서 상기 카메라를 상기 컨베이어의 선단부 상측에서 하향하도록 거치하는 플렉시블 거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to paragraph 1,
A smart waste separation system further comprising a flexible holder for mounting the camera downwardly from the upper side of the front end of the conveyor while the lower end is detachably mounted on one side of the conveyor front end by a clamp.
상기 제어기는 상기 카메라의 상부에서 상기 카메라와 일체화되어 상기 플렉시블 거치대에 함께 거치된 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to paragraph 2,
The smart recycling system is characterized in that the controller is integrated with the camera at the top of the camera and mounted together on the flexible holder.
상기 제어기와 카메라는 각각 라즈베리파이와 파이 카메라로 구비된 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to paragraph 3,
A smart waste separation system characterized in that the controller and camera are equipped with a Raspberry Pi and a Pi camera, respectively.
상기 카메라에는 렌즈 옆으로 조명이 설치되어 상기 컨베이어의 선단부에서 이송 중인 재활용쓰레기를 조사하는 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to paragraph 3,
A smart recycling system characterized in that the camera is equipped with a light next to the lens to examine the recyclable waste being transported at the front end of the conveyor.
상기 플렉시블 거치대가 장착된 반대편에서 상기 컨베이어 선단부의 타측변에 착탈 가능하도록 부착되며 상기 컨베이어의 선단부에서 이송 중인 재활용쓰레기 중 금속소재의 재활용쓰레기를 감지하여 상기 제어기에 감지정보를 전달하는 금속 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to paragraph 3,
A metal detection sensor is detachably attached to the other side of the front end of the conveyor on the other side where the flexible holder is mounted, and detects metal recycling waste among the recycling waste being transported at the front end of the conveyor and transmits detection information to the controller. A smart recycling system further comprising:
상기 금속 감지센서는 컨베이어의 타측변에 자력에 의해 부착될 수 있도록 하단부가 자석 지지대로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to clause 6,
A smart recycling system wherein the metal detection sensor has a lower end made of a magnetic support so that it can be magnetically attached to the other side of the conveyor.
상기 회전원판의 하면 중앙부를 지지하는 회전 중심축이 설치되되, 상기 회전 중심축은 상기 회전원판과 결합된 상부 중심축과 상기 상부 중심축을 지지하는 하부 중심축과 상기 하부 중심축에 대하여 상부 중심축을 다방향으로 꺾을 수 결합시켜주는 유니버셜 조인트로 이루어지며,
상기 제1액추에이터는 상기 상부 중심축과 연결되어 회전력을 제공하는 모터로 구비되고, 상기 제2액추에이터는 상기 상부 중심축을 중심으로 복수개가 다방향으로 배치되어 상기 상부 중심축을 수평방향으로 밀고 당기면서 상기 회전원판을 틸팅시켜주는 실린더로 구비된 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to paragraph 1,
A central axis of rotation is installed to support the central portion of the lower surface of the rotating disc, and the central axis of rotation is connected to an upper central axis coupled to the rotating disc, a lower central axis supporting the upper central axis, and an upper central axis with respect to the lower central axis. It is made up of a universal joint that can be bent in any direction and joined together.
The first actuator is connected to the upper central axis and is provided with a motor that provides rotational force, and a plurality of second actuators are arranged in multiple directions around the upper central axis to push and pull the upper central axis in the horizontal direction. A smart waste separation system characterized by a cylinder that tilts a rotating disk.
상기 컨베이어의 선단에는 상기 컨베이어에서 이송되어 낙하하는 재활용쓰레기가 원판의 상면에 안착되도록 안내하는 낙하 가이드가 더 설치되며,
상기 낙하 가이드는 상기 회전원판의 상측으로 이격된 위치에서 상기 회전원판에 대응하는 크기를 갖는 원형 낙하구를 구비하고, 상기 원형 낙하구의 둘레 주변을 감싼 형태로 형태로 재활용쓰레기가 이탈하지 않도록 차단하는 차단벽을 구비하되 상기 차단벽 중 상기 컨베이어의 선단부 쪽 영역은 상기 컨베이어에서 이송되어 낙하하는 재활용쓰레기를 상기 원형 낙하구에 충격 없이 슬라이딩시켜 안내할 수 있도록 경사진 슬라이딩 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to paragraph 1,
A falling guide is further installed at the front end of the conveyor to guide the recyclable waste transported and falling from the conveyor to settle on the upper surface of the disk,
The falling guide is provided with a circular falling sphere having a size corresponding to the rotating disc at a position spaced apart from the upper side of the rotating disc, and is wrapped around the circumference of the circular falling sphere to block recyclable waste from leaving. The smart device is provided with a blocking wall, wherein the area near the front end of the conveyor of the blocking wall is formed with an inclined sliding surface so that the recyclable waste transported and falling from the conveyor can be slid and guided to the circular drop hole without impact. Separate waste collection system.
상기 제어기의 예측부는 상기 카메라에서 생성된 이미지에 대해 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델을 거쳐 어떤 종류의 재활용쓰레기에 해당하는지 예측하는 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to paragraph 1,
A smart recycling system characterized in that the prediction unit of the controller predicts what type of recyclable waste the image generated by the camera corresponds to through a convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model.
상기 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델에 입력된 클래스는 캔, 유리, 종이, 페트병, 플라스틱으로 구분되는 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to clause 11,
A smart recycling system characterized in that the classes input to the convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model are divided into cans, glass, paper, plastic bottles, and plastic.
상기 컨볼루션 신경망 딥러닝(CNN Deep Learning) 모델에 입력된 클래스에는 낫띵(Nothing)이 추가되며, 낫띵 클래스는 카메라가 생성한 이미지에 재활용쓰레기가 존재하지 않는 경우를 하나의 클래스로 구분한 것을 특징으로 하는 스마트 분리수거 시스템.According to clause 12,
Nothing is added to the class input to the convolutional neural network deep learning (CNN Deep Learning) model, and the Nothing class is characterized by dividing cases where there is no recycled waste in the image generated by the camera into a single class. A smart waste separation system.
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|---|---|---|---|
| KR1020220005435A KR102615225B1 (en) | 2022-01-13 | 2022-01-13 | Smart separate collection system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220005435A KR102615225B1 (en) | 2022-01-13 | 2022-01-13 | Smart separate collection system |
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ID=87426372
Family Applications (1)
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2022
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