一种人机协同式垃圾分拣系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种人机协同式垃圾分拣方法，包括：提供皮带机，使待分选垃圾从匀速运动的皮带机的一端进入；利用垃圾类别识别设备获取垃圾在进入皮带机一端的图像，并对每次拍摄的图像进行处理得出第一信息及第二信息，第一信息为垃圾类别识别设备能识别的当前垃圾所属类别及该垃圾的位置信息，第二信息为垃圾类别识别设备不能识别的当前垃圾的图像及该垃圾的位置信息；利用控制系统接收垃圾类别识别设备的处理结果；利用人工识别机台显示未被分类的垃圾的图片并人工对垃圾的种类进行标定并将标定结果传输给控制系统；利用分拣机器人对垃圾类别识别设备能识别类别的垃圾进行分拣以及对经过人工识别机台进行类别标定后的垃圾进行分拣。

【技术实现步骤摘要】
一种人机协同式垃圾分拣系统及方法
本专利技术涉及垃圾分选
，尤其涉及一种人机协同式垃圾分拣系统及方法。
技术介绍
垃圾分类是实现减量、提质、增效的必然选择，是改善人居环境、促进城市精细化管理、保障可持续发展的重要举措。能不能做到垃圾分类，直接反映一个人，乃至一座城市的生态素养和文明程度。然而，现有技术中，对垃圾的分选有两种方式，第一种方式，是采用人工分选，但是人工分选存在工作环境差、损害工人身体健康等问题；第二种方式，是采用机器人进行分拣，但是，由于垃圾的种类、颜色、形状繁多，机器人能识别的垃圾种类有限，并不能对种类繁多的垃圾进行准确分拣。
技术实现思路
为了达到上述技术目的，本专利技术提供了一种人机协同式垃圾分拣系统及方法。一种人机协同式垃圾分拣系统，其包括：皮带机，待分选垃圾能从匀速运动的所述皮带机的一端进入；垃圾类别识别设备，所述垃圾类别识别设备能获取垃圾在进入皮带机一端的图像，并对每次拍摄的图像进行处理得出第一信息及第二信息，第一信息为垃圾所属类别及该垃圾的位置信息，第二信息为所述垃圾类别识别设备不能识别的垃圾的图像及该垃圾的位置信息；控制系统，所述控制系统接收垃圾类别识别设备的处理结果；人工识别机台，所述人工识别机台显示未被分类的垃圾的图片并人工对垃圾的种类进行标定并将标定结果传输给控制系统；以及分拣机器人，分拣机器人与所述控制系统通信连接且设置在所述皮带机的运转方向上；使所述控制系统控制分拣机器人对垃圾类别识别设备能识别类别的垃圾进行分拣以及对经过人工识别机台进行类别标定后的垃圾进行分拣。一种人机协同式垃圾分拣方法，其包括：提供皮带机，使待分选垃圾从匀速运动的皮带机的一端进入；提供垃圾类别识别设备，利用垃圾类别识别设备获取垃圾在进入皮带机一端的图像，并对每次拍摄的图像进行处理得出第一信息及第二信息，第一信息为垃圾所属类别及该垃圾的位置信息，第二信息为垃圾类别识别设备不能识别的垃圾的图像及该垃圾的位置信息；提供控制系统，利用控制系统接收垃圾类别识别设备的处理结果；提供人工识别机台，利用人工识别机台显示未被分类的垃圾的图片并人工对垃圾的种类进行标定并将标定结果传输给控制系统；以及提供分拣机器人，所述分拣机器人与所述控制系统通信连接且设置在所述皮带机的运转方向上；使所述控制系统控制分拣机器人对垃圾类别识别设备能识别类别的垃圾进行分拣以及对经过人工识别机台进行类别标定后的垃圾进行分拣。在一个优选实施方式中，在使待分选垃圾从匀速运动的皮带机的一端进入之前还包括对垃圾进行预处理的步骤。在一个优选实施方式中，所述预处理的步骤包括磁选步骤以及在磁选后还包括对垃圾进行筛选的步骤。在一个优选实施方式中，所述垃圾类别识别设备为视觉设备。在一个优选实施方式中，提供的所述控制系统为上位机，所述控制系统包括UI界面，任务管理器、视觉控制模块、人工分类模块、PLC模块、坐标转换模块以及机械臂控制模块，所述视觉控制模块与所述垃圾类别识别设备通信连接，人工分类模块与人工识别机台通信连接，机械臂控制模块与分拣机器人通信连接，PLC模块与皮带机通信连接，所述坐标转换模块用于将图像坐标转换为皮带机上的坐标。在一个优选实施方式中，提供的所述人工识别机台还包括输入设备，工人利用输入设备对显示器上显示的垃圾图像的类别进行标定。在一个优选实施方式中，所述输入设备包括输入部，所述输入部为手动操作手柄。在一个优选实施方式中，所述上位机与垃圾类别识别设备之间通过TCP协议及http协议通信连接，所述上位机与人工识别机台之间通过TCP协议及http协议通信连接，所述上位机与可编程逻辑控制器之间通过TCP协议通信连接，所述上位机与分拣机器人之间通过TCP协议通信连接。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的人机协同式垃圾分拣方法采用垃圾类别识别设备获取进入其视角范围内的垃圾图像并进行算法处理，能从整张图像中分离出单个垃圾的图片以及映射出该垃圾在皮带机上的位置，对能识别的垃圾。人工识别机台包括显示器及多个操作手柄，显示器用于显示垃圾类别识别设备不能识别的垃圾图片，手动操作按钮供人工操作以对显示器显示的垃圾进行分类，也即利用人的视觉对垃圾进行分类，并将分类结果传输给控制系统，控制系统根据该垃圾在皮带机上的位置以及该垃圾的种类生成控制指令，将控制指令发给指定的分拣机器人，该分拣机器人能对垃圾类别识别设备能识别类别的垃圾进行分拣以及对经过人工识别机台进行类别标定后的垃圾进行分拣，如此，使工人能远离环境恶劣的分拣现场。附图说明图1是本专利技术提供的人机协同式垃圾分拣设备的结构示意图。图2是图1提供的提供的人机协同式垃圾分拣设备的模块示意图。图3是图1提供的提供的人机协同式垃圾分拣设备的工作原理图。主要元件符号说明具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅本专利技术涉及一种采用人机协同式垃圾分拣系统进行垃圾分选的方法，其包括：提供皮带机1、垃圾类别识别设备2、控制系统3、人工识别机台4以及多个分拣机器人5。其中，皮带机1、垃圾类别识别设备2、控制系统3及分拣机器人5设置在分选车间现场，所述人工识别机台4设置在分选车间现场之外。请参阅图1，提供的所述皮带机1匀速运转，待分选的垃圾从所述皮带机1的一端进入。具体地，皮带机1包括输送带101以及驱动输送带101匀速运动的驱动电机(图未示)。待分选垃圾均平摊在输送带101上，所述输送带101将已平摊好的待分选垃圾匀速前送。输送带101可以为直线型或者圆环状。垃圾类别识别设备2用于获取垃圾在进入皮带机1一端的图像，并对每次拍摄的图像进行处理得出第一信息及第二信息。第一信息为垃圾类别识别设备2能识别的当前垃圾所属类别及该垃圾的位置信息，第二信息为垃圾类别识别设备2不能识别的当前垃圾的图像及该垃圾的位置信息。垃圾类别识别设备2为机器对垃圾的种类进行识别，可以为光谱成分识别、2D视觉识别、3D视觉识别、或者结构光识别等。在本实施方式中，所述垃圾类别识别设备2包括图像采集装置(图未示)以及图像处理与数据分析模块(图未示)。数据分析模块能根据单个垃圾位于输送带101上的位置坐标计算得出单个的垃圾移动至对应的分拣机器人5的时间以生成分拣机器人的抓取位姿。所述图像采集装置用于连续地对进入其视场内的垃圾进行拍照。所述图像处理模块是基于图像处理技术，譬如神经网络技术对每次拍摄的图像进行处理以得到所述第一信息及第二信息。图像采集装置为2D相机，图像为RGB图像，图像处理与数据分析模块可以为任何具备图像处理能力和数据运算能力的装置，例如PC机等。当拍摄的图像中包括多个垃圾图片时，可以采用图像分割技术分离出单个的垃圾，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人机协同式垃圾分拣系统，其特征在于，包括：/n皮带机，待分选垃圾能从匀速运动的所述皮带机的一端进入；/n垃圾类别识别设备，所述垃圾类别识别设备能获取垃圾在进入皮带机一端的图像，并对每次拍摄的图像进行处理得出第一信息及第二信息，第一信息为垃圾所属类别及该垃圾的位置信息，第二信息为所述垃圾类别识别设备不能识别的垃圾的图像及该垃圾的位置信息；/n控制系统，所述控制系统接收垃圾类别识别设备的处理结果；/n人工识别机台，所述人工识别机台显示未被分类的垃圾的图片并人工对垃圾的种类进行标定并将标定结果传输给控制系统；以及/n分拣机器人，分拣机器人与所述控制系统通信连接且设置在所述皮带机的运转方向上；使所述控制系统控制分拣机器人对垃圾类别识别设备能识别类别的垃圾进行分拣以及对经过人工识别机台进行类别标定后的垃圾进行分拣。/n

【技术特征摘要】
1.一种人机协同式垃圾分拣系统，其特征在于，包括：
皮带机，待分选垃圾能从匀速运动的所述皮带机的一端进入；
垃圾类别识别设备，所述垃圾类别识别设备能获取垃圾在进入皮带机一端的图像，并对每次拍摄的图像进行处理得出第一信息及第二信息，第一信息为垃圾所属类别及该垃圾的位置信息，第二信息为所述垃圾类别识别设备不能识别的垃圾的图像及该垃圾的位置信息；
控制系统，所述控制系统接收垃圾类别识别设备的处理结果；
人工识别机台，所述人工识别机台显示未被分类的垃圾的图片并人工对垃圾的种类进行标定并将标定结果传输给控制系统；以及
分拣机器人，分拣机器人与所述控制系统通信连接且设置在所述皮带机的运转方向上；使所述控制系统控制分拣机器人对垃圾类别识别设备能识别类别的垃圾进行分拣以及对经过人工识别机台进行类别标定后的垃圾进行分拣。


2.一种人机协同式垃圾分拣方法，其特征在于，包括：
提供皮带机，使待分选垃圾从匀速运动的皮带机的一端进入；
提供垃圾类别识别设备，利用垃圾类别识别设备获取垃圾在进入皮带机一端的图像，并对每次拍摄的图像进行处理得出第一信息及第二信息，第一信息为垃圾所属类别及该垃圾的位置信息，第二信息为垃圾类别识别设备不能识别的垃圾的图像及该垃圾的位置信息；
提供控制系统，利用控制系统接收垃圾类别识别设备的处理结果；
提供人工识别机台，利用人工识别机台显示未被分类的垃圾的图片并人工对垃圾的种类进行标定并将标定结果传输给控制系统；以及
提供分拣机器人，所述分拣机器人与所述控制系统通信连接且设置在所述皮带机的运转方向上；使所述控制系统控制分拣机器人对垃圾类别识别设备能识别类别的垃圾进行分拣以及对经过人工识别机台进行类别标定后的垃圾进行分拣。


3.如权利要求2所述的一种人机协同式垃圾...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柏松，任雁胜，
申请(专利权)人：中物智建武汉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42