一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶制造技术

技术编号:29123680 阅读:30 留言:0更新日期:2021-07-02 22:17
本发明专利技术公开了一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶,包括主体框架、控制模块、投放模块、收集模块、压缩模块、电源模块;本发明专利技术公开的智能分类垃圾桶具有手动分类和自动分类两种工作模式,能够根据电阻屏反馈的垃圾位置信息来实时调整垃圾投递姿态,将垃圾旋转投放到指定的垃圾仓内,避免垃圾从承载平台逸出或异常掉落;该智能分类垃圾桶具有垃圾压缩功能,可大大提高垃圾存储空间利用率和实用性。本发具有结构设计合理、操作简单、制造成本低、实用性强等优点,有利于垃圾的正确分类,可大大降低垃圾分类人工成本,适于大范围推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶
本专利技术涉及环保设备
,特别涉及一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶。
技术介绍
随着社会的发展,人们的环保意识也越来越强,垃圾分类可以最大限度的实现垃圾资源利用,减少垃圾处置量,改善生存环境质量,降低垃圾对于地下水的污染,而且压缩松散垃圾,能减小垃圾的体积,提升空间利用率,降低运输和后续处置成本,运输过程中的二次污染风险,具有很好的效益。中国多地已对垃圾分类做出了明确要求,做好垃圾分类已经成为人们生活的重要一部分。然而在实际生活中,由于各种原因往往存在不能正确分类垃圾的情况,这对用户以及垃圾分类回收都造成了相当的麻烦。目前市面上已有的垃圾分类设备大都价格高昂,不适合在家庭及小型社区使用,所以设计一款具有智能分类、操作简单、制造成本低、适合大规模推广的智能分类垃圾桶势在必行。
技术实现思路
为解决以上问题,本专利技术公开了一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶,实现垃圾手动及自动分类、垃圾压缩、能有效防止垃圾逸出的智能分类垃圾桶,解决现有智能分类垃圾桶结构复杂、制造成本高、投递效果差、无法进行垃圾压缩、不适合大规模推广应用等问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:本专利技术提供的一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶,包括主体框架(1)、控制模块、投放模块(3)、收集模块(4)、压缩模块(5)、电源模块,其中,所述投放模块(3)、收集模块(4)、压缩模块(5)、电源模块位于所述主体框架(1)的内部。所述控制模块包括微控制器(202)、控制面板(201)、摄像头(203)、闪光灯(204),所述控制面板(201)镶嵌在所述主体框架(1)外侧,所述控制模块除控制面板(201)外的其余部分位于主体框架(1)的内部。所述主体框架(1)内部的顶部后侧悬挂安装第一承载平台(101),所述第一承载平台(101)上安装所述控制模块中的微控制器(202),所述主体框架(1)内部的顶部前侧悬挂连接所述投放模块(3),所述投放模块(3)下端垂直连接所述压缩模块(5),所述主体框架(1)内部的下部安装所述收集模块(4),所述主体框架(1)的上部有投放口。所述投放模块(3)由二自由度云台以及暂时承载垃圾的第二承载平台(301)组成;所述二自由度云台由控制水平旋转方向的第一舵机(302)、控制俯仰角度的第二舵机(303)组成;所述第一舵机(302)和所述第二舵机(303)通过舵机“多功能支架”标准件垂直连接,所述第一舵机(302)和第二舵机(303)旋转轴的旋转平面相垂直;所述第二承载平台(301)中间侧立面通过螺丝和螺母连接在控制俯仰角度的第二舵机的“U型”舵机支架标准连接件(304)上;所述第二承载平台上表面固定有一层电阻屏(305),用于反馈垃圾实时位置。所述控制模块的摄像头(203)、闪光灯(204)安装在投放口背面、第二承载平台(301)上方的主体框架(1)上,且摄像头(203)镜头和闪光灯(204)正对着第二承载平台(301)。所述控制模块的微控制器(202)与所述投放模块(3)的第一舵机(302)、第二舵机(303)、所述压缩模块(5)的步进电机驱动模块、所述压缩模块(5)的压力传感器、所述摄像头(203)、所述闪光灯(204)、所述控制面板(201)相连接;所述投放模块(3)的第一舵机(302)、第二舵机(303)、所述压缩模块(5)的步进电机驱动模块的正负极与所述控制模块的微控制器(202)的正负极相连接,所述投放模块(3)的第一舵机(302)、第二舵机(303)接收PWM信号的信号线与所述微控制器(202)的具有PWM功能的GPIO口相连接,所述压缩模块(5)的步进电机驱动模块的控制线连接在所述微控制器(202)的普通GPIO口上;所述压缩模块(5)的步进电机根据相位、正负极对应接到所述压缩模块(5)的步进电机驱动模块上;所述压缩模块(5)的压力传感器的信号线连接在所述微控制器(202)的具有数模转换的GPIO口上。所述收集模块(4)由四个形状相同、大小相等的抽拉式垃圾仓(401)组成,所述四个垃圾仓(401)分别位于所述主体框架(1)的四个侧面,所述垃圾仓(401)外侧表面有把手,可方便的从所述主体框架(1)四周抽出垃圾仓(401);所述垃圾仓(401)的周长比常用垃圾袋的周长小2厘米以上;所述垃圾仓(401)仓口处安装有防止垃圾袋滑落的卡环(402),卡环(402)与垃圾仓口形状相同且能正好卡在垃圾仓(401)上;四个垃圾仓(401)相互独立,用于存放不同类型的垃圾。所述压缩模块(5)由一个形状与垃圾仓横截面积相同、尺寸小于垃圾仓口的压缩台(501)、滑台(502)、步进电机和压力传感器组成;所述滑台(502)垂直连接在所述投放模块(3)所述二自由度云台的第一舵机(302)的舵盘上,使所述压缩台(501)能随着云台水平旋转;所述滑台(502)由丝杆(5021)、丝杆螺母(5022)、导杆(5023)组成;所述压缩台(501)连接在所述丝杆螺母(5022)上,所述压缩台(501)底面安装有所述压力传感器;所述丝杆(5021)用联轴器与所述步进电机相连接。所述电源模块主要给所述微控制器(202)供电。所述主体框架(1)有开口向下且向外翻的挡板(102);所述挡板(102)外侧安装有把手(103),挡板(102)的顶部和主体框架(1)的挡板横梁(104)上部采用两个合页相连接,所述挡板(102)和所述主体框架(1)的挡板横梁(104)闭合侧边分界处内侧安装一个限位开关(105)和内侧磁铁(106),所述限位开关(105)和所述内侧磁铁(106)的主体固定在挡板横梁(104)内侧,所述限位开关(105)的触发拨片在所述挡板(102)闭合状态的下方并且触发拨片在所述挡板(102)重力的作用下常闭合,所述内侧磁铁(106)对应位置上、在所述挡板(102)上安装外侧磁铁(107)。所述压缩台(501)安装时与所述投放模块(3)的第二承载平台(301)竖直投影的中心线夹角不小于90°。所述控制面板(201)由六个按钮、四个单色LED灯、两个多色LED灯组成,其中,所述按钮和LED灯的一端分别与所述微控制器(202)的GPIO口相连接,其中连接多色LED灯的GPIO具有模拟值输出功能;所述按钮另一端采用共阳接法,所述LED灯另一端采用共阴接法。一种垃圾实时位置反馈控制投递方法包括以下步骤:步骤S100:预设一组最佳PID参数Kp、Ki和Kd参数,Kp是比例调节系数,Ki是积分调节系数,Kd是微分调节系数;步骤S110:通过所述第二载物平台(301)上电阻屏(305)获取垃圾初始位置r0;步骤S120:在第k个采样时间,通过第二载物平台(301)上电阻屏(305)获取垃圾实际位置rin(k),计算初始位置的偏差e(k),其中,e(k)=rin(k)-r0;步骤S130:将位置偏差e(k)作为PID控制器的输入,根据公式(1)计算第二舵机(303)俯仰角度θ=u本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶,其特征在于,包括主体框架、控制模块、投放模块、收集模块、压缩模块、电源模块;其中,/n所述投放模块、收集模块、压缩模块、电源模块位于所述主体框架的内部;/n所述控制模块包括微控制器、控制面板、摄像头、闪光灯,所述控制面板镶嵌在所述主体框架外侧,所述控制模块除控制面板外的其余部分位于主体框架的内部;/n所述主体框架内部的顶部后侧悬挂安装第一承载平台,所述第一承载平台上安装所述控制模块中的微控制器,所述主体框架内部的顶部前侧悬挂连接所述投放模块,所述投放模块下端垂直连接所述压缩模块,所述主体框架内部的下部安装所述收集模块,所述主体框架的上部有投放口;/n所述投放模块由二自由度云台以及暂时承载垃圾的第二承载平台组成;所述二自由度云台由控制水平旋转方向的第一舵机、控制俯仰角度的第二舵机组成;所述第一舵机和所述第二舵机通过舵机“多功能支架”标准件垂直连接,所述第一舵机和第二舵机旋转轴的旋转平面相垂直;所述第二承载平台中间侧立面通过螺丝和螺母连接在控制俯仰角度的第二舵机的“U型”舵机支架标准连接件上;所述第二承载平台上表面固定有一层电阻屏,用于反馈垃圾实时位置;/n所述控制模块的摄像头、闪光灯安装在投放口背面、第二承载平台上方的主体框架上,且摄像头镜头和闪光灯正对着第二承载平台;/n所述控制模块的微控制器与所述投放模块的第一舵机、第二舵机、所述压缩模块的步进电机驱动模块、所述压缩模块的压力传感器、所述摄像头、所述闪光灯、所述控制面板相连接;所述投放模块的第一舵机、第二舵机、所述压缩模块的步进电机驱动模块的正负极与所述控制模块的微控制器的正负极相连接,所述投放模块的第一舵机、第二舵机接收PWM信号的信号线与所述微控制器的具有PWM功能的GPIO口相连接,所述压缩模块的步进电机驱动模块的控制线连接在所述微控制器的普通GPIO口上;所述压缩模块的步进电机根据相位、正负极对应接到所述压缩模块的步进电机驱动模块上;所述压缩模块的压力传感器的信号线连接在所述微控制器的具有数模转换的GPIO口上;/n所述收集模块由四个形状相同、大小相等的抽拉式垃圾仓组成,所述四个垃圾仓分别位于所述主体框架的四个侧面,所述垃圾仓外侧表面有把手,可方便的从所述主体框架四周抽出垃圾仓;所述垃圾仓的周长比常用垃圾袋的周长小2厘米以上;所述垃圾仓仓口处安装有防止垃圾袋滑落的卡环,卡环与垃圾仓口形状相同且能正好卡在垃圾仓上;四个垃圾仓相互独立,用于存放不同类型的垃圾;/n所述压缩模块由一个形状与垃圾仓横截面形状相同、尺寸小于垃圾仓口的压缩台、滑台、步进电机和压力传感器组成;所述滑台垂直连接在所述投放模块所述二自由度云台的第一舵机的舵盘上,使所述压缩台能随着云台水平旋转;所述滑台由丝杆、丝杆螺母、导杆组成;所述压缩台连接在所述丝杆螺母上,所述压缩台底面安装有所述压力传感器;所述丝杆用联轴器与所述步进电机相连接;/n所述电源模块用于给所述控制模块的微控制器供电。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶,其特征在于,包括主体框架、控制模块、投放模块、收集模块、压缩模块、电源模块;其中,
所述投放模块、收集模块、压缩模块、电源模块位于所述主体框架的内部;
所述控制模块包括微控制器、控制面板、摄像头、闪光灯,所述控制面板镶嵌在所述主体框架外侧,所述控制模块除控制面板外的其余部分位于主体框架的内部;
所述主体框架内部的顶部后侧悬挂安装第一承载平台,所述第一承载平台上安装所述控制模块中的微控制器,所述主体框架内部的顶部前侧悬挂连接所述投放模块,所述投放模块下端垂直连接所述压缩模块,所述主体框架内部的下部安装所述收集模块,所述主体框架的上部有投放口;
所述投放模块由二自由度云台以及暂时承载垃圾的第二承载平台组成;所述二自由度云台由控制水平旋转方向的第一舵机、控制俯仰角度的第二舵机组成;所述第一舵机和所述第二舵机通过舵机“多功能支架”标准件垂直连接,所述第一舵机和第二舵机旋转轴的旋转平面相垂直;所述第二承载平台中间侧立面通过螺丝和螺母连接在控制俯仰角度的第二舵机的“U型”舵机支架标准连接件上;所述第二承载平台上表面固定有一层电阻屏,用于反馈垃圾实时位置;
所述控制模块的摄像头、闪光灯安装在投放口背面、第二承载平台上方的主体框架上,且摄像头镜头和闪光灯正对着第二承载平台;
所述控制模块的微控制器与所述投放模块的第一舵机、第二舵机、所述压缩模块的步进电机驱动模块、所述压缩模块的压力传感器、所述摄像头、所述闪光灯、所述控制面板相连接;所述投放模块的第一舵机、第二舵机、所述压缩模块的步进电机驱动模块的正负极与所述控制模块的微控制器的正负极相连接,所述投放模块的第一舵机、第二舵机接收PWM信号的信号线与所述微控制器的具有PWM功能的GPIO口相连接,所述压缩模块的步进电机驱动模块的控制线连接在所述微控制器的普通GPIO口上;所述压缩模块的步进电机根据相位、正负极对应接到所述压缩模块的步进电机驱动模块上;所述压缩模块的压力传感器的信号线连接在所述微控制器的具有数模转换的GPIO口上;
所述收集模块由四个形状相同、大小相等的抽拉式垃圾仓组成,所述四个垃圾仓分别位于所述主体框架的四个侧面,所述垃圾仓外侧表面有把手,可方便的从所述主体框架四周抽出垃圾仓;所述垃圾仓的周长比常用垃圾袋的周长小2厘米以上;所述垃圾仓仓口处安装有防止垃圾袋滑落的卡环,卡环与垃圾仓口形状相同且能正好卡在垃圾仓上;四个垃圾仓相互独立,用于存放不同类型的垃圾;
所述压缩模块由一个形状与垃圾仓横截面形状相同、尺寸小于垃圾仓口的压缩台、滑台、步进电机和压力传感器组成;所述滑台垂直连接在所述投放模块所述二自由度云台的第一舵机的舵盘上,使所述压缩台能随着云台水平旋转;所述滑台由丝杆、丝杆螺母、导杆组成;所述压缩台连接在所述丝杆螺母上,所述压缩台底面安装有所述压力传感器;所述丝杆用联轴器与所述步进电机相连接;
所述电源模块用于给所述控制模块的微控制器供电。


2.根据权利要求1所述的一种基于旋转反馈投递的智能分类垃圾桶,其特征在于,所述主体框架有开口向下且向外翻的挡板;所述挡板外侧安装有把手,挡板的顶部和主体框架的挡板横梁上部采用两个合页相连接,所述挡板和所述主体框架的挡板横梁闭合侧边分界处内侧安装一个限位开关和内侧磁铁,所述限位开关和所述内侧磁铁的主体固定在挡板横梁内侧,所述限位开关的触发拨片在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:周欣欣林大亨张龙刚王萌萌张龙赵政王文郭树强王艳娇徐纯森李红彪
申请(专利权)人:东北电力大学
类型:发明
国别省市:吉林;22

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