一种基于视觉识别的智能垃圾桶及其控制方法技术

技术编号:18965530 阅读:29 留言:0更新日期:2018-09-19 00:56
本发明专利技术公开了一种基于视觉识别的智能垃圾桶,包括桶身、桶盖和控制系统,桶身上设有抽吸管,所述抽吸管一端与桶身连通,另一端与聚风罩连接,底部设有移动底盘;桶盖的一侧设有桶盖门,桶盖内还设有风机;所述控制系统包括控制模块、通过相机支架安装于桶盖上端的云台相机、用于检测障碍物的超声波传感器组,所述控制模块与牵引绳驱动电机、移动底盘的驱动装置、云台相机和超声波传感器组连接。本发明专利技术提供的智能垃圾桶能够智能识别垃圾,基于视觉识别技术自动对垃圾定位,通过负压抽吸自动拾捡垃圾,当人需要丢垃圾时,可自动开启和关闭桶盖门,检测到不能识别的物体时,可将信号传输到人工控制中心通过人工辅助的方式判断并存入相应的数据库。

An intelligent garbage bin based on visual recognition and its control method

The invention discloses an intelligent garbage can based on visual recognition, which comprises a barrel body, a barrel cover and a control system. The barrel body is provided with a suction pipe. One end of the suction pipe is connected with the barrel body, the other end is connected with the air gathering hood, and the bottom is provided with a movable chassis. The system comprises a control module, a pan-tilt camera mounted on the upper end of the barrel cover through a camera bracket, and an ultrasonic sensor group for detecting obstacles. The control module is connected with a traction rope driving motor, a driving device for a moving chassis, a pan-tilt camera and an ultrasonic sensor group. The intelligent garbage bin provided by the invention can intelligently recognize garbage, automatically locate garbage based on visual recognition technology, automatically pick up garbage through negative pressure suction, automatically open and close the lid door of the garbage can be opened and closed when people need to throw garbage, and when an unrecognizable object is detected, the signal can be transmitted to the manual control center through manual operation. Assist the way to determine and store the corresponding database.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的智能垃圾桶及其控制方法
本专利技术涉及智能垃圾桶
,特别涉及一种基于视觉识别的智能垃圾桶及其控制方法。
技术介绍
随着国民经济的持续增长,人民的生活水平的显著的提升,休闲娱乐的场所成为城市建设中不可或缺的一部分。但大量城市居民在诸如城市生活广场以及公园等地的活动也带来的大量的垃圾。即便这些地方都会定点摆放很多的垃圾桶,也无法避免垃圾遍地都是的现象,所以这些场所通长都会安排清洁人员进行定期清扫。同时,传统的垃圾桶如果是敞开式的则不可避免会散发出难闻的气味。如果是封闭式的,个别人员则会因为不愿意触碰垃圾桶而选择将垃圾扔在外面,加重了清理负担。针对这些问题本专利技术设计了一款基于视觉识别的智能垃圾桶,既能够作为传统垃圾桶使用,也能够替代人工进行地面垃圾的清扫工作。中国专利公开了一种智能垃圾桶,申请号为201710928304.8,通过语音以及视觉识别使用者有扔垃圾的趋势时,跑到使用者身边。现有的智能垃圾桶有些智能识别某些特定的垃圾,无法在使用的过程中不断提升识别垃圾的能力;具有自动捡拾垃圾功能的智能垃圾桶捡拾结构过于复杂,效率低,成本较高。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种基于视觉识别的智能垃圾桶及其控制方法,目的在于通过人工判断加自主记忆的方式不断提高识别垃圾的能力,并且所采用的真空抽吸的方式捡拾垃圾,效率高,成本低。为了达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种基于视觉识别的智能垃圾桶,包括桶身、桶盖和控制系统,所述桶盖固定在所述桶身上,所述桶身内部设有相互被完全隔离的第一储物区和第二储物区,桶身上设有抽吸管,所述抽吸管一端与第二储物区内部通过桶身进风口连通,另一端与聚风罩连接,底部设有移动底盘;所述桶盖的一侧设有桶盖门,另一侧设有出风口和进风口,桶盖内还设有电源和风机,所述桶盖门上设有牵引绳,所述牵引绳另一端固定在牵引绳驱动电机上,所述牵引绳驱动电机通过牵引绳驱动电机固定板安装在桶盖上,所述风机的进气端与进风口紧密连接,二者之间安装有滤网,风机的出气端与出风口紧密连接,所述桶盖门内部还设有配重块;所述控制系统包括控制模块、通过相机支架安装于桶盖上端的云台相机、用于检测障碍物的超声波传感器组,所述控制模块与牵引绳驱动电机、移动底盘的驱动装置、云台相机和超声波传感器组连接。所述控制系统还包括用于检测桶内垃圾高度的光电传感器,所述光电传感器设置在桶盖上,左右各一个,当桶内垃圾达到一定高度时,会触发所述光电传感器,将信号传至控制模块。所述控制系统还包括人工控制中心,所述控制模块通过网络与人工控制中心进行通讯,将所述云台相机检测到的不明物体的画面传输至人工控制中心。所述超声波传感器组包括多个超声波传感器单体,所述超声波传感器组环形阵列分布在所述桶身的底部。所述抽吸管上以环形阵列的方式安装有若干个环形线圈,与之相连的聚风罩上也以环形阵列的方式安装有与所述环形线圈数量相同的柱形线圈,其中所述柱形线圈被套在环形线圈中间,所述控制模块控制所述环形线圈和柱形线圈通断电。所述移动底盘包括驱动轮、法兰组件、底座、电机支撑座、移动底盘驱动电机、减震组件和万向轮,所述驱动轮安装在法兰组件上,并与移动底盘驱动电机的输出轴连接,移动底盘驱动电机与法兰组件均安装在电机支撑座上,电机支撑座安装在底座上,万向轮安装在减震组件上,所述减震组件安装在底座上,底座安装在桶身上。一种基于视觉识别的智能垃圾桶的控制方法,包括以下步骤:①将常见的垃圾的特征和非垃圾的特征储存在所述控制模块中,建立垃圾数据库和非垃圾数据库;②开启云台相机,使云台相机进入实时检测模式,检测有无垃圾或者是否有人靠近垃圾桶;③当云台相机检测到垃圾时,以垃圾位置坐标为终点进行路径规划,控制模块开启超声波传感器组检测障碍物,当没有检测到障碍物时,控制模块驱动移动底盘驱动电机将垃圾桶移动到目标位置,控制模块将环形线圈和柱形线圈断电,聚风罩放下,风机启动,将垃圾吸入第二储物区,然后风机停止工作,环形线圈和柱形线圈通电,聚风罩升起;④云台相机检测到有人来到垃圾桶前方时,控制模块对人站立时间开始计时,当站立时间大于等于3s,控制模块驱动牵引绳驱动电机开始工作,将桶盖门打开,人离开垃圾桶正前方,控制模块驱动牵引绳驱动电机反转,桶盖门关闭;⑤云台相机检测到不明物体时,控制模块将画面通过网络传输至人工控制中心进行判断,判断为垃圾,则将垃圾特征进行提取,存入垃圾数据库,判断不是垃圾,则提取特征后存入非垃圾数据库。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:1.本专利技术公开的智能垃圾桶上安装了风机、抽吸管和聚风罩,将负压抽吸的技术应用于智能垃圾桶中,结合控制控制模块和云台相机的实时检测,使得垃圾桶识别到垃圾时,可以通过负压抽吸技术实现自动拾捡垃圾。2.将视觉识别的技术应用于智能垃圾桶中,第一用于识别垃圾,第二用于识别是否有人要丢垃圾,通过控制模块控制桶盖门的自动开启和关闭,判断精度高,第三用于垃圾位置坐标提取。3.在智能垃圾桶上安装了自动避障的移动底盘技术,使智能垃圾桶在检测到垃圾后能够运动至相应位置,并能够避开障碍物。4.云台相机检测到不明物体时,控制模块将画面通过网络传输至人工控制中心进行判断,判断为垃圾,则将垃圾特征进行提取,存入垃圾数据库,判断不是垃圾,则提取特征后存入非垃圾数据库,通过人工的辅助判断能力,不断完善数据库,提高识别能力。5.本专利技术公开的智能垃圾桶的桶盖门内部安装了配重块,以保证在桶盖门牵引绳被释放时,桶盖门能够完全关闭,避免因桶盖门关闭不严而造成垃圾桶散发出难闻的气味。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图;图2为本专利技术桶盖外部结构示意图;图3为本专利技术桶盖内部结构示意图;图4为本专利技术配重块示意图;图5为本专利技术桶身内部结构示意图;图6为本专利技术抽吸管和聚风罩装配图局部示意图;图7为本专利技术移动底盘示意图;图8为本专利技术智能控制系统的原理图;图9为本专利技术控制方法的流程图;其中,1-桶身、101-第一储物区、102-第二储物区、103-桶身进风口、2-桶盖、21-出风口、22-进风口、23-桶盖门、231-配重块、24-牵引绳、25-牵引绳驱动电机、26-牵引绳驱动电机固定板、27-电源、28-风机、29-滤网、3-云台相机、4-相机支架、5-抽吸管、51-环形线圈、6-聚风罩、61-柱形线圈、7-移动底盘、71-驱动轮、72-法兰组件、73-底座、74-电机支撑座、75-移动底盘驱动电机、76-减震组件、77-万向轮、8-控制模块、9-超声波传感器组、10-光电传感器、11-人工控制中心。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本专利技术为一种基于视觉识别的智能垃圾桶,包括桶身1、桶盖2和控制系统,所述控制系统包括控制模块8、通过相机支架4安装于桶盖2上端的云台相机3、用于检测障碍物的超声波传感器组9。如图1所示,所述桶盖2固定在所述桶身1上,底部设有移动底盘7;所述超声波传感器组9包括多个超声波传感器单体,所述超声波传感器组9环形阵列分布在所述桶身1的底部,聚风罩6通过抽吸管5安装在桶身1上,云台相机3通过相机支架4安装在桶盖2上。如图2-4所示,所述桶盖2的一侧设有桶盖门23,另一侧设有出风口21和进风口22,桶盖内还设有电源27本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉识别的智能垃圾桶,包括桶身(1)、桶盖(2)和控制系统,所述桶盖(2)固定在所述桶身(1)上,其特征在于:所述桶身(1)内部设有相互被完全隔离的第一储物区(101)和第二储物区(102),桶身(1)上设有抽吸管(5),所述抽吸管(5)一端与第二储物区(102)内部通过桶身进风口(103)连通,另一端与聚风罩(6)连接,底部设有移动底盘(7);所述桶盖(2)的一侧设有桶盖门(23),另一侧设有出风口(21)和进风口(22),桶盖内还设有电源(27)和风机(28),所述桶盖门(23)上设有牵引绳(24),所述牵引绳(24)另一端固定在牵引绳驱动电机(25)上,所述牵引绳驱动电机(25)通过牵引绳驱动电机固定板(26)安装在桶盖(2)上,所述风机(28)的进气端与进风口(22)紧密连接,二者之间安装有滤网(29),风机(28)的出气端与出风口(21)紧密连接,所述桶盖门(23)内部还设有配重块(231);所述控制系统包括控制模块(8)、通过相机支架(4)安装于桶盖(2)上端的云台相机(3)、用于检测障碍物的超声波传感器组(9),所述控制模块(8)与牵引绳驱动电机(25)、移动底盘(7)的驱动装置、云台相机(3)和超声波传感器组(9)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的智能垃圾桶,包括桶身(1)、桶盖(2)和控制系统,所述桶盖(2)固定在所述桶身(1)上,其特征在于:所述桶身(1)内部设有相互被完全隔离的第一储物区(101)和第二储物区(102),桶身(1)上设有抽吸管(5),所述抽吸管(5)一端与第二储物区(102)内部通过桶身进风口(103)连通,另一端与聚风罩(6)连接,底部设有移动底盘(7);所述桶盖(2)的一侧设有桶盖门(23),另一侧设有出风口(21)和进风口(22),桶盖内还设有电源(27)和风机(28),所述桶盖门(23)上设有牵引绳(24),所述牵引绳(24)另一端固定在牵引绳驱动电机(25)上,所述牵引绳驱动电机(25)通过牵引绳驱动电机固定板(26)安装在桶盖(2)上,所述风机(28)的进气端与进风口(22)紧密连接,二者之间安装有滤网(29),风机(28)的出气端与出风口(21)紧密连接,所述桶盖门(23)内部还设有配重块(231);所述控制系统包括控制模块(8)、通过相机支架(4)安装于桶盖(2)上端的云台相机(3)、用于检测障碍物的超声波传感器组(9),所述控制模块(8)与牵引绳驱动电机(25)、移动底盘(7)的驱动装置、云台相机(3)和超声波传感器组(9)连接。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的智能垃圾桶,其特征在于:所述控制系统还包括用于检测桶内垃圾高度的光电传感器(10),所述光电传感器(10)设置在桶盖(2)上,左右各一个,当桶内垃圾达到一定高度时,会触发所述光电传感器(10),将信号传至控制模块(8)。3.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的智能垃圾桶,其特征在于:所述控制系统还包括人工控制中心(11),所述控制模块(8)通过网络与人工控制中心进行通讯,将所述云台相机(3)检测到的不明物体的画面传输至人工控制中心(11)。4.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的智能垃圾桶,其特征在于:所述超声波传感器组(9)包括多个超声波传感器单体,所述超声波传感器组(9)环形阵列分布在所述桶身(1)的底部。5.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的智能垃圾桶,其特征在于:所述抽吸管(5)上以环形阵列的方式安装有多个环形线圈(51),与之相连...

【专利技术属性】
技术研发人员:江小峰
申请(专利权)人:福建工程学院
类型:发明
国别省市:福建,35

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