一种垃圾回收设备及垃圾回收方法技术

本发明专利技术涉及垃圾回收设备及垃圾回收方法，属于垃圾回收技术领域。用于监督和规范用户垃圾投放行为。垃圾回收设备包括桶体，桶体为密闭式桶体，桶体的一侧开设一投放口。门可开合的设置在投放口。盖板可开合的盖合在桶体内，盖板位于投放口的下方。体积测量模块设置在桶体内且位于盖板上方的位置。重量测量模块设置在桶体内且靠近盖板的位置。图像识别模块设置在桶体内且位于盖板上方的位置。破袋组件设置在盖板的上方。通信模块同时与体积测量模块、重量测量模块和图像识别模块通信连接。处理模块与通信模块通信连接，基于体积信息和重量信息获得垃圾袋的容重比，并在容重比满足预设容重比的情况下，生成破袋指令和开盖指令。生成破袋指令和开盖指令。生成破袋指令和开盖指令。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾回收设备及垃圾回收方法


[0001]本专利技术涉及垃圾回收
，尤其涉及一种垃圾回收设备及垃圾回收方法。

技术介绍

[0002]当前，垃圾分类处理已经成为了社会热点。监管者一方面通过宣传提高用户(或居民)垃圾分类处理的意识，另一方面，在垃圾投放区域放置用于分类投放的垃圾回收设备，以在投放阶段实现垃圾分类。
[0003]现有技术提供的垃圾回收设备上仅标识出垃圾类别，如厨余垃圾、可回收垃圾等。用户根据自己的判断将垃圾投放至与相匹配的垃圾回收设备中。而当前垃圾在打包投放之前，常存在未能合理分类的情况，如干垃圾和湿垃圾混装打包。现有垃圾回收设备对混装打包的垃圾不具有检测能力。基于此，不能够实时反馈错投信息给垃圾投放者以及监管部门，从而不利于规范用户的垃圾投放行为。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种垃圾回收设备及垃圾回收方法，在实时监测垃圾分类是否合理的情况下，用于监督和规范用户垃圾投放行为。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种垃圾回收设备，垃圾回收设备用于回收垃圾。垃圾回收设备包括：
[0006]桶体，桶体为密闭式桶体，桶体的一侧开设一投放口。
[0007]门，门可开合的设置在投放口。
[0008]盖板，盖板可开合的盖合在桶体内，盖板位于投放口的下方。
[0009]体积测量模块，体积测量模块设置在桶体内且位于盖板上方的位置，用于获得垃圾袋的体积信息。
[0010]重量测量模块，重量测量模块设置在桶体内且靠近盖板的位置，用于获得垃圾袋的重量信息。
[0011]图像识别模块，图像识别模块设置在桶体内且位于盖板上方的位置，用于获得垃圾袋内垃圾的分类质量信息。
[0012]破袋组件，破袋组件设置在盖板的上方，用于可控的撕破垃圾袋。
[0013]通信模块，通信模块同时与体积测量模块、重量测量模块和图像识别模块通信连接，用于接收并发送体积信息、重量信息和分类质量信息。
[0014]处理模块，处理模块与通信模块通信连接，基于体积信息和重量信息获得垃圾袋的容重比，并在容重比满足预设容重比的情况下，生成破袋指令和开盖指令。破袋组件在破袋指令的控制下，撕破垃圾袋，盖板在开盖指令的控制下打开，以将破袋垃圾投入桶内。处理模块还用于在获得分类质量信息的情况下，生成垃圾分类积分。
[0015]采用上述技术方案的情况下，当用户需要向桶体内投递垃圾时，打开门，此时，盖板呈闭合状态。将垃圾袋放置在盖板上，利用体积测量模块获取垃圾袋的体积信息，利用重
量测量模块获取垃圾袋的重量信息。上述体积信息和重量信息通过通信模块发送至处理模块。处理模块内预存有不同类型垃圾(不同类型垃圾包括干垃圾和/或湿垃圾)的预设容重比。处理模块内还具有计算垃圾袋容重比的计算模型，利用计算模型，并基于体积信息和重量信息计算得到当前投放的垃圾袋的容重比。处理模块内还可以设置比较模型，在当前投放的垃圾袋的容重比满足预设容重比的情况下，处理模块生成破袋指令和开盖指令。上述破袋指令和开盖指令通过通信模块分别发送至破袋组件和用于控制盖板开合的如伺服电机等。破袋组件在破袋指令的控制下撕破垃圾袋。此时，利用图像识别模块获取垃圾袋内垃圾的分类质量信息。在此基础之上，如伺服电机在开盖指令的控制下打开盖板，以将破袋后的垃圾投放至桶内。垃圾的分类质量信息还可以通过通信模块发送至处理模块，处理模块生成垃圾分类积分。上述垃圾分类积分的处理方式则多种多样，例如可以发送至投放者和/或监管者等。
[0016]从以上应用过程可知，在垃圾投入到桶体内之前，可以首先在盖板上停留一定的时间，在确定容重比的情况下，预判垃圾袋内盛装的垃圾的类别，在确定垃圾类别与垃圾桶所能容置的垃圾类别相同的情况下，才启动垃圾袋投放至桶内的操作。可见，在盛装有垃圾的垃圾袋投放至桶内之前，可以进行预判断，以从源头避免垃圾袋错投入垃圾桶内。另外，利用容重比进行预判断垃圾，还具有实现方便、成本低等优点。在实际应用中，还可以将图像识别模块识别出的垃圾的分类质量信息反馈至处理模块，在处理模块判断垃圾投放错误的情况下，将错投信息反馈至投放者以及监管部门，从而支持规范用户的垃圾投放行为。在处理模块判断垃圾投放正确的情况下，将激励积分信息反馈至投放者以及监管部门，从而达到正向激励投放者的目的。
[0017]作为一种实现方式，体积测量模块为红外测量模块、激光测量模块或视觉测量模块中的至少一种。
[0018]作为一种实现方式，在体积测量模块为红外测量模块的情况下，红外测量模块包括红外检测器和激光探测器，红外检测器和激光探测器均设置在桶体内，且位于盖板的上方。其中，红外检测器用于检测承载有垃圾袋的盖板上的红外能量，以得到盖板上的红外能量分布；激光探测器用于测量垃圾袋在水平方向上的最大截面。红外检测器和激光探测器均与通信模块通信连接。通信模块还用于将红外能量分布和最大截面信息发送至处理模块，处理模块用于基于红外能量分布和最大截面，得到最大截面中对应的红外能量变化量大于第一阈值的有效截面，并基于有效截面与垃圾袋的实际高度，得到垃圾袋的体积信息。
[0019]作为一种实现方式，在体积测量模块为激光测量模块的情况下，激光测量模块包括单目摄像头和激光测距仪。单目摄像头和激光测距仪均设置在桶体内，且位于盖板的上方。其中，单目摄像头用于获取放置在盖板上的垃圾袋的俯视图，并计算垃圾袋的上表面在俯视图中的最小外接矩形区域；激光探测仪用于根据垃圾袋进入测距区域内的距离变化获取垃圾袋的高度，单目摄像头和激光测距仪均与通信模块通信连接。通信模块还用于将最小外接矩形区域、高度发送至处理模块；处理模块预存有单目摄像头的采集视角；处理模块用于基于采集视角、最小外接矩形计算垃圾袋的长度和宽度；处理模块还用于基于垃圾袋的长度、宽度和高度得到垃圾袋的体积信息。
[0020]作为一种实现方式，在体积测量模块为激光测量测量模块的情况下，激光测量测量模块包括激光传感器，激光传感器设置在桶体内，且位于盖板的上方。激光传感器与通信
模块通信连接。将垃圾袋划分为多个测量区域。激光传感器用于获取激光传感器至盖板的垂直距离H，转动激光传感器以使激光传感器与垂线之间形成夹角α，测量垃圾袋在每一测量区域内的堆面中心点值激光传感器的测量距离L。处理模块用于基于垂直距离H、夹角α和测量距离L确定每一测量区域内的堆料高度hi＝H
‑
L*cosα。处理模块还用于对每一堆料高度做平滑处理，以获取每一测量区域所对应的平滑堆料高度hix。处理模块还用于预存每一测量区域所对应的长度及宽度。处理模块还用于基于平滑堆料高度、长度和宽度获得每一测量区域的体积，并基于每一测量区域的体积获得垃圾袋的体积信息。
[0021]作为一种实现方式，在所述体积测量模块为视觉测量模块的情况下，所述视觉测量模块包括双目摄像机，所述双目摄像机设置在所述桶体内且位于所述盖板的正上方。所述双目摄像机与所述通信模块通信连接。所述双目摄像机用于获取所述垃圾袋的原始图像，并进行双目校正。所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾回收设备，其特征在于，所述垃圾回收设备用于回收垃圾；所述垃圾回收设备包括：桶体，所述桶体为密闭式桶体，所述桶体的一侧开设一投放口；门，所述门可开合的设置在所述投放口；盖板，所述盖板可开合的盖合在所述桶体内，所述盖板位于所述投放口的下方；体积测量模块，所述体积测量模块设置在所述桶体内且位于所述盖板上方的位置，用于获得垃圾袋的体积信息；重量测量模块，所述重量测量模块设置在所述桶体内且靠近所述盖板的位置，用于获得所述垃圾袋的重量信息；图像识别模块，所述图像识别模块设置在所述桶体内且位于所述盖板上方的位置，用于获得所述垃圾袋内垃圾的分类质量信息；破袋组件，所述破袋组件设置在所述盖板的上方，用于可控的撕破所述垃圾袋；通信模块，所述通信模块同时与所述体积测量模块、重量测量模块和图像识别模块通信连接，用于接收并发送所述体积信息、重量信息和分类质量信息；处理模块，所述处理模块与所述通信模块通信连接，基于所述体积信息和重量信息获得所述垃圾袋的容重比；并在所述容重比满足预设容重比的情况下，生成破袋指令和开盖指令；所述破袋组件在所述破袋指令的控制下，撕破所述垃圾袋，所述盖板在所述开盖指令的控制下打开，以将破袋垃圾投入所述桶体内；所述处理模块还用于在获得所述分类质量信息的情况下，生成垃圾分类积分。2.根据权利要求1所述的垃圾回收设备，其特征在于，所述体积测量模块为红外测量模块、激光测量模块或视觉测量模块中的至少一种。3.根据权利要求2所述的垃圾回收设备，其特征在于，在所述体积测量模块为红外测量模块的情况下，所述红外测量模块包括红外检测器和激光探测器，所述红外检测器和激光探测器均设置在所述桶体内，且位于所述盖板的上方；其中，所述红外检测器用于检测承载有所述垃圾袋的盖板上的红外能量，以得到所述盖板上的红外能量分布；激光探测模块用于测量所述垃圾袋在水平方向上的最大截面；所述红外检测器和激光探测器均与所述通信模块通信连接；所述通信模块还用于将所述红外能量分布和最大截面信息发送至所述处理模块，所述处理模块用于基于所述红外能量分布和最大截面，得到所述最大截面中对应的红外能量变化量大于第一阈值的有效截面，并基于所述有效截面与所述垃圾袋的实际高度，得到所述垃圾袋的体积信息。4.根据权利要求2所述的垃圾回收设备，其特征在于，在所述体积测量模块为激光测量模块的情况下，所述激光测量模块包括单目摄像头和激光测距仪；所述单目摄像头和激光测距仪均设置在所述桶体内，且位于所述盖板的上方；其中，所述单目摄像头用于获取放置在所述盖板上的所述垃圾袋的俯视图，并计算所述垃圾袋的上表面在所述俯视图中的最小外接矩形区域；所述激光探测仪用于根据所述垃圾袋进入测距区域内的距离变化获取所述垃圾袋的高度；所述单目摄像头和激光测距仪均与所述通信模块通信连接；所述通信模块还用于将所述最小外接矩形区域、高度发送至处理模块；所述处理模块
预存有所述单目摄像头的采集视角；所述处理模块用于基于所述采集视角、最小外接矩形计算所述垃圾袋的长度和宽度；所述处理模块还用于基于所述垃圾袋的长度、宽度和高度得到所述垃圾袋的所述体积信息。5.根据权利要求2所述的垃圾处理设备，其特征在于，在所述体积测量模块为激光测量测量模块的情况下，所述激光测量测量模块包括激光传感器，所述激光传感器设置在所述桶体内，且位于所述盖板的上方；所述激光传感器与所述通信模块通信连接；将所述垃圾袋划分为多个测量区域；所述激光传感器用于获取所述激光传感器至所述盖板的垂直距离H，转动所述激光传感器以使所述激光传感器与垂线之间形成夹角α，测量所述垃圾袋在每一所述测量区域内的堆面中心点值所述激光传感器的测量距离L；所述处理模块用于基于所述垂直距离H、夹角α和测量距离L确定每一所述测量区域内的堆料高度h
i
＝H
‑
L*cosα；所述处理模块还用于对每一所述堆料高度做平滑处理，以获取每一所述测量区域所对应的平滑堆料高度h
ix
；所述处理模块还用于预存每一所述测量区域所对应的长度及宽度；所述处理模块还用于基于所述平滑堆料高度、长度和宽度获得每一所述测量区域的体积，并基于每一所述测量区域的体积获得所述垃圾袋的体积信息。6.根据权利要求2所述的垃圾回收设备，其特征在于，在所述体积测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛春林，王冠政，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：