一种垃圾搬运分拣机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种垃圾搬运分拣机器人，包括电动底盘车，还包括设置在电动底盘车上的托盘、机械臂、第一深度摄像头和工业摄像头，机械臂的末端设置有第二深度摄像头，电动底盘车内设置有工控机，机械臂、电动底盘车的驱动电机、工业摄像头和深度摄像头分别与工控机连接。本发明专利技术还公开了一种垃圾搬运分拣机器人的控制方法。本发明专利技术可对垃圾桶进行搬运，有效减少人工工作量，可对任务中的垃圾进行分类，并根据分类结果进行搬运，有效减少生活垃圾对土地的侵蚀，实现垃圾变废为宝再利用和物质能源的转化。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾搬运分拣机器人及其控制方法
本专利技术涉及智能机器人
，具体而言，涉及一种垃圾搬运分拣机器人及其控制方法。
技术介绍
随着人们日益提高的生活水平，生活垃圾、工业垃圾也随之增多，干垃圾、湿垃圾等垃圾处理越来难，因此，近年来，我国开始推行垃圾分类，针对不同垃圾类别进行分类分拣处理。虽然现在市面上也有一些机器人用来清扫垃圾，但是现有的机器人存在以下问题：(一)目前市场常见的机器人只有简单的托举功能，不能有效分担工人搬运垃圾桶的工作量；(二)市场上的垃圾搬运机器人只限于搬运层次，并不能识别干湿垃圾，不能进行垃圾分类分拣。
技术实现思路
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种垃圾搬运分拣机器人及其控制方法，可对垃圾桶进行搬运，有效减少人工工作量，可对任务中的垃圾进行分类，并根据分类结果进行搬运，有效减少生活垃圾对土地的侵蚀，实现垃圾变废为宝再利用和物质能源的转化。本专利技术的实施例是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供一种垃圾搬运分拣机器人，包括电动底盘车，还包括设置在电动底盘车上的托盘、机械臂、第一深度摄像头和工业摄像头，机械臂的末端设置有第二深度摄像头，电动底盘车内设置有工控机，机械臂、电动底盘车的驱动电机、工业摄像头和深度摄像头分别与工控机连接。本垃圾搬运分拣机器人的工作原理如下：将工控机、机械臂和电动底盘车的驱动电机外接电源，上述驱动电机为通电后，通过工业摄像头实时获取工作区域的图像信息，并将获取的图像信息发送给工控机，通过工控机对图像信息进行分析后生成相应的运动指令给电动底盘车的驱动电机控制其运作，进而使得电动底盘车在工作区域内移动，当电动底盘车移动到目标位置后，通过第一深度摄像头获取垃圾桶的图像信息，并在进行强化学习后，对垃圾桶进行识别，识别成功后向工控机发送一个指令，工控机接收到该指令后，立即向机械臂发送一个控制指令，控制机械臂调整好抓取姿态对目标位置的垃圾桶，通过机械臂将抓取的垃圾桶放置在托盘上，然后通过工控机控制电动底盘车移动到目标分拣区域，通过第二深度摄像头获取到垃圾桶内的垃圾图像信息，并对垃圾图像信息进行识别，通过垃圾模型对垃圾进行分类，获取到垃圾种类信息，并获取机械臂、电动底盘车和目标垃圾桶的位置信息，进行位姿估计，获取位姿信息，工控机根据垃圾种类信息和位姿信息生成相应的控制指令发送给机械臂和电动底盘车，控制电动底盘车移动到目标垃圾处理桶处，然后通过机械臂将垃圾抓取放置在相应的目标垃圾处理桶内。垃圾分拣完毕后，继续返回进行下一次作业。本机器人可对多个目标点进行导航及任务调度，根据不同的任务需求生成相应的控制指令给对应的装置。本垃圾搬运分拣机器人可对垃圾桶进行搬运，有效减少人工工作量，同时通过深度摄像头和工控机的配合，实现对垃圾的分类识别，进而实现垃圾分类分拣，根据分类结果进行搬运，实现精准清扫搬运，提高垃圾清扫效果，有效减少生活垃圾对土地的侵蚀，实现垃圾变废为宝再利用和物质能源的转化。深度摄像头负责视觉识别定位，给机械臂发送指令控制夹爪抓取垃圾桶的桶耳；工业红外摄像头，防尘防爆，兼具夜市功能，负责对全局进行监控，如有问题可随时人工在后端干预，同时可以进行夜间作业。基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，一种垃圾搬运分拣机器人，所述电动底盘车的前端设置有激光雷达。基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，所述电动底盘车上设置有导航定位装置。基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，一种垃圾搬运分拣机器人，还包括报警装置，报警装置与工控机连接。基于第一方面，在本专利技术的一些实施例中，一种垃圾搬运分拣机器人，电动底盘车上还设置有升降机构，升降机构与托盘连接，升降机构位于托盘的下方；升降机构与工控机连接。第二方面，本专利技术实施例提供一种垃圾搬运分拣机器人的控制方法，包括以下步骤：获取并发送实时工作区域图像；根据实时工作区域图像生成并发送操作指令；获取并发送实时目标垃圾图像；对实时目标垃圾图像进行识别分析，获取垃圾种类信息；获取机械臂、电动底盘车和目标垃圾桶的位置信息，进行位姿估计，获取位姿信息；根据垃圾种类信息和位姿信息生成并发送分拣指令。通过工业摄像头实时获取工作区域图像信息，并将实时获取的工作区域图像信息发送给工控机，工控机接收到工作区域图像信息提取到目标位置信息，通过工控机对图像信息进行分析后生成相应的运动指令给电动底盘车的驱动电机控制其运作，进而使得电动底盘车在工作区域内移动，当电动底盘车移动到目标位置后，通过第一深度摄像头获取垃圾桶的图像信息，并在进行强化学习后，对垃圾桶进行识别，识别成功后向工控机发送一个指令，工控机接收到该指令后，立即向机械臂发送一个控制指令，通过工控机对图像信息进行分析后生成相应的运动指令给电动底盘车的驱动电机控制其运作，进而使得电动底盘车在工作区域内移动，当电动底盘车移动到目标位置后，通过第一深度摄像头获取垃圾桶的图像信息，并在进行强化学习后，对垃圾桶进行识别，识别成功后向工控机发送一个指令，工控机接收到该指令后，立即向机械臂发送一个控制指令，控制机械臂调整好抓取姿态对目标位置的垃圾桶，同时，通过工控机向升降机构发送一个升降指令，升降机构接收到升降指令后向上升起，进而托起托盘，通过机械臂将抓取的垃圾桶放置在托盘上，然后通过工控机控制电动底盘车移动到目标分拣区域，通过深度摄像头获取实时目标垃圾图像，并对实时目标垃圾图像进行识别分析，通过垃圾模型对垃圾进行分类，获取到垃圾种类信息，并获取机械臂、电动底盘车和目标垃圾桶的位置信息，进行位姿估计，获取位姿信息，根据垃圾种类信息和位姿信息生成并发送分拣指令机械臂和电动底盘车，控制电动底盘车移动到目标垃圾处理桶处，然后通过机械臂将垃圾抓取放置在相应的目标垃圾处理桶内。可控制机器人对多个目标点进行导航及任务调度，根据不同的任务需求生成相应的控制指令给对应的装置，提高其工作效率。本方法通过垃圾模型对垃圾进行分类识别，进而控制机器人的机械臂、电动底盘车运作，实现对垃圾的分类分拣，根据分类结果进行搬运，实现精准清扫搬运，提高垃圾清扫效果。通过全局定位AMCL算法对机器人进行定位导航，控制机器人按照规定路线进行，实现自主避障导航，提高工作效率，机器人可自主避障导航。基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，一种垃圾搬运分拣机器人的控制方法，根据实时工作区域图像生成并发送操作指令的方法包括以下步骤：根据实时工作区域图像生成并发送电动底盘车运动指令给电动底盘车；根据实时工作区域图像生成并发送抓取指令给机械臂；根据实时工作区域图像生成并发送升降指令给升降机构。基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，一种垃圾搬运分拣机器人的控制方法，对实时目标垃圾图像进行识别分析，获取垃圾种类信息的方法包括以下步骤：通过深度学习算法对实时目标垃圾图像中的垃圾类别进行识别，获取垃圾种类信息。基于第二方面，在本专利技术的一些实施例中，一种垃圾搬运分拣机器人的控制方法，通过深度学习算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垃圾搬运分拣机器人，包括电动底盘车，其特征在于，还包括设置在所述电动底盘车上的托盘、机械臂、第一深度摄像头和工业摄像头，所述机械臂的末端设置有第二深度摄像头，所述电动底盘车内设置有工控机，所述机械臂、电动底盘车的驱动电机、工业摄像头和深度摄像头分别与所述工控机连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种垃圾搬运分拣机器人，包括电动底盘车，其特征在于，还包括设置在所述电动底盘车上的托盘、机械臂、第一深度摄像头和工业摄像头，所述机械臂的末端设置有第二深度摄像头，所述电动底盘车内设置有工控机，所述机械臂、电动底盘车的驱动电机、工业摄像头和深度摄像头分别与所述工控机连接。


2.根据权利要求1所述的一种垃圾搬运分拣机器人，其特征在于，所述电动底盘车的前端设置有激光雷达。


3.根据权利要求1所述的一种垃圾搬运分拣机器人，其特征在于，所述电动底盘车上设置有导航定位装置。


4.根据权利要求1所述的一种垃圾搬运分拣机器人，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述工控机连接。


5.根据权利要求1所述的一种垃圾搬运分拣机器人，其特征在于，所述电动底盘车上还设置有升降机构，所述升降机构与所述托盘连接，所述升降机构位于所述托盘的下方；所述升降机构与所述工控机连接。


6.一种如权利要求1-5任一项所述的垃圾搬运分拣机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取并发送实时工作区域图像；
根据实时工作区域图像生成并发送操作指令；
获取并发送实时目标垃圾图像；
对实时目标垃圾图像进行识别分析，获取垃圾种类信息；
获取机械臂、电动底盘车和目标垃圾桶的位置信息，进行位姿估计，获取位姿信息；
根据垃圾种类信息和位姿信息生成并发送分拣指令。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立恒，
申请(专利权)人：上海锵玫人工智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31