集检测识别压缩于一体的旋转式智能垃圾分拣箱及方法技术

本发明专利技术公开一种集检测识别压缩于一体的旋转式智能垃圾分拣箱及方法，可自主识别人类靠近投放垃圾、自动开关盖、自动拍照识别垃圾种类并自动分类投放垃圾进入不同的垃圾分类桶，并且在检测到垃圾桶剩余空间不足时还能够自动压缩垃圾。红外识别模块可以识别用户的动作，从而启动系统；开关盖模块用电机旋转扇形叶片实现开关盖，十分节省空间；垃圾识别模块通过图像识别的垃圾分类算法对垃圾进行分类；旋转桶模块则根据识别结果驱动旋转平台，使垃圾能被投放进入对应种类的垃圾分类桶；压缩模块则利用超声波测距判断是否需要压缩垃圾；核心处理模块则对上述各模块起到统筹控制的作用，同时支持垃圾分类算法运行。同时支持垃圾分类算法运行。同时支持垃圾分类算法运行。

【技术实现步骤摘要】
集检测识别压缩于一体的旋转式智能垃圾分拣箱及方法


[0001]本专利技术涉及智能垃圾分拣箱的
，具体涉及一种集检测识别压缩于一体的旋转式智能垃圾分拣箱及垃圾识别分类投放方法。

技术介绍

[0002]目前，垃圾分类的热潮在全国范围内正如火如荼地推行中，各个先进的大都市，例如上海和北京更是早早实施新政策，成为全国垃圾分类试点城市。然而人们对于垃圾分类的了解却仍不够充分，中国大半的人口尚且不了解垃圾分类，对于某个垃圾到底是属于哪一类垃圾常常会使人陷入困惑之中。因此垃圾分类就成为了一件需要解决的难题。
[0003]而智能垃圾分拣箱正是解决垃圾识别难，垃圾分类记忆难的好帮手。
[0004]现阶段投入市场使用的智能垃圾分拣箱如图1所示，不过是分类垃圾桶的排列，高级些的或许会搭载显示屏提示垃圾分类，但能力有限，功能单一。
[0005]在文献《语音控制自动分类智能垃圾桶设计》中设计了一种通过语音控制的智能垃圾分拣箱，通过识别使用者说出的垃圾种类来进行垃圾分类，机械结构方面则是与本专利技术类似的旋转桶结构，不能做到真正的智能垃圾分类。
[0006]而文献《基于树莓派和Modelarts平台智能分类垃圾桶的设计及应用》中则设计了一种与利用与本专利技术类似的通过图像识别进行垃圾分类的智能垃圾分拣箱，但是却没有集成自动开盖功能和垃圾压缩的功能。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题为：针对目前日常生活中的“垃圾分类难”问题，提供一种集检测识别压缩于一体的旋转式智能垃圾分拣箱，针对于家庭中常见的垃圾分类问题。智能垃圾分拣箱将通过红外感应装置感应用户的靠近，自动开盖方便用户投放垃圾，并对垃圾进行拍照和图像处理，利用垃圾分类算法获得垃圾的种类，再将其投放进入到不同的垃圾分类桶中。同时本专利技术还附带了垃圾压缩功能，通过超声波测距测量垃圾的高度并通过压缩装置进行压缩，方便了智能家居垃圾分类，对垃圾分类的智能化和自动化有很大的意义。
[0008]本专利技术相对于
技术介绍
中所述之前的智能垃圾分拣箱更加的自动化，能够实现自动开盖、自动分类投放垃圾、自动压缩垃圾并满载报警的全套垃圾分类处理行为，能更加自主地，智能地帮助用户分类垃圾，使人们从垃圾分类的难题中解放出来。
[0009]本专利技术的技术方案为：一种集检测识别压缩于一体的旋转式智能垃圾分拣箱，包括：核心处理模块、红外识别模块、开关盖模块、垃圾识别模块、旋转桶模块和垃圾压缩模块；
[0010]所述核心处理模块由核心处理装置构成，所述核心处理装置控制指挥开关盖模块、垃圾识别模块、旋转桶模块和垃圾压缩模块配合工作完成垃圾的分类投放；核心处理装置接收来自红外识别模块的红外信号，发出电信号控制开关盖模块工作，打开开关盖模块
中垃圾暂存处上旋转盖，此时用户即能够投放垃圾，垃圾将会暂存在垃圾暂存处；然后垃圾识别模块对垃圾暂存处的垃圾进行拍摄，并将所述拍摄的图像信息传输给核心处理装置；核心处理装置对垃圾进行分类识别，根据分类识别结果发出电信号控制旋转桶模块，将分类得到的对应垃圾种类的四个垃圾分类桶中的一个旋转至开关盖模块中的垃圾暂存处下方，然后打开垃圾暂存处下旋转盖，完成将垃圾投放进入垃圾分类桶内的工作；当垃圾需要压缩时，由核心处理装置发出电信号控制垃圾压缩模块工作；
[0011]所述红外识别模块由红外感应器组成，红外感应器装配在垃圾分类桶上旋转盖处，当有用户走近垃圾分类桶投放垃圾时，红外感应器将感应到该用户的手部动作并产生电信号，并将电信号传输至核心处理装置；该种红外检测方法创新点在于不会有人一靠近就打开，而是检测到人的手部有扔垃圾的动作时才会有响应，避免了响应过于灵敏的状况，同时通过抬手扔垃圾的动作也能够确实地检测到用户的需求，通过与核心处理装置之间的直接连接及时的响应需求，打开垃圾桶旋转盖；
[0012]所述开关盖模块包括：电机、垃圾暂存处旋转盖、支撑电机的支撑架和垃圾分类桶上下旋转盖之间的垃圾暂存处；垃圾暂存处旋转盖与电机连接，电机提供扭矩使垃圾暂存处旋转盖扭转完成开盖；根据位置与功能将垃圾暂存处旋转盖分为垃圾暂存处上旋转盖和垃圾暂存处下旋转盖，垃圾暂存处上旋转盖在红外识别模块感应到有用户想要投放垃圾后旋转打开，经过一定时间后自动关闭；垃圾暂存处下旋转盖负责承载垃圾暂存处的垃圾，当垃圾识别模块和旋转桶模块完成工作后，在对应用户所投放垃圾种类的四个垃圾分类桶中的一个旋转至垃圾暂存处下方后，由电机驱动垃圾暂存处下旋转盖旋转打开，将垃圾投放进入对应的垃圾分类桶；这种开盖方式相较于传统的单边式开盖的优势在于节省空间，不会干扰到旋转桶模块和压缩模块的运行和工作；
[0013]所述垃圾识别模块由一个摄像头及其支架构成；摄像头安装在垃圾暂存处侧面，能够拍摄垃圾暂存处的垃圾获得图像信息，这些图像信息将被送往核心处理模块中进行分类识别；
[0014]所述旋转桶模块包括四个垃圾分类桶和旋转平台；旋转平台承载着四个垃圾分类桶，当接收到来自核心处理装置的主控板的信号时，旋转平台将启动并开始旋转，带动对应用户所投放垃圾种类的四个垃圾分类桶中的一个旋转到垃圾暂存处的下方，等待垃圾投放落入该垃圾分类桶中；这种设计的创新之处在于采用旋转的结构，将实现投放垃圾到不同垃圾分类桶中的工作赋予了核心处理装置所控制的旋转平台，不仅大大节省了空间，还使整体结构较为简单，易于控制；
[0015]所述垃圾压缩模块包括超声波测距装置和压缩装置；压缩装置由压缩杆及其端部的压缩板组成，固定在上层上盖处；当垃圾投放环节结束后，超声波测距装置将启动，测量下方垃圾分类桶中的垃圾高度是否达到阈值，如果达到阈值，将测量结果送入核心处理装置，由核心处理装置发出命令，驱动旋转平台和压缩装置工作，使对应垃圾分类桶旋转至压缩装置下方，实行压缩过程；这种压缩方式的设计方式的创新同样在于利用了旋转的垃圾分类桶结构，大大减少了压缩装置所需空间，使得只能压缩到一个垃圾分类桶的压缩装置，能够经过旋转实现所有垃圾分类桶的压缩。
[0016]所述智能垃圾分拣箱设计为上下两层，上层为功能层，下层为垃圾存放层；上层集成有核心处理模块、红外识别模块、开关盖模块、垃圾识别模块和垃圾压缩模块；下层存放
旋转桶模块；上层分为四块，每块占据九十度的大小，分别是能源区域、垃圾暂存处、安装核心处理模块、红外识别模块和垃圾识别模块的区域和安装压缩装置的区域，分别实现了提供能源、垃圾暂存、红外和垃圾识别以及垃圾压缩的功能；当用户靠近投放垃圾时，垃圾会暂存在上层的垃圾暂存处，并由设置在垃圾暂存处侧边的垃圾识别模块和核心处理模块进行拍照和处理分类；分类完成后将垃圾释放到下层对应的分类垃圾桶中；旋转桶的结构大大节省了空间，使得压缩和识别分类投放功能能够集成在本专利技术智能垃圾分拣箱较小的上层空间内部，其大小形状为对角线长40厘米的正八边形；图像识别的垃圾识别方法相较于现在使用的输入垃圾名称分辨垃圾类型的方法更加智能且自动化，实现了垃圾分类流程与用户的隔离，实现了完全的自动分类。
[0017]所述智能垃圾分拣箱外壳采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集检测识别压缩于一体的旋转式智能垃圾分拣箱，其特征在于，包括：核心处理模块、红外识别模块、开关盖模块、垃圾识别模块、旋转桶模块和垃圾压缩模块；所述核心处理模块由核心处理装置构成，所述核心处理装置控制指挥开关盖模块、垃圾识别模块、旋转桶模块和垃圾压缩模块配合工作完成垃圾的分类投放；核心处理装置接收来自红外识别模块的红外信号，发出电信号控制开关盖模块工作，打开开关盖模块中垃圾暂存处上旋转盖，此时用户即能够投放垃圾，垃圾将会暂存在垃圾暂存处；然后垃圾识别模块对垃圾暂存处的垃圾进行拍摄，并将所述拍摄的图像信息传输给核心处理装置；核心处理装置对垃圾进行分类识别，根据分类识别结果发出电信号控制旋转桶模块，将分类得到的对应垃圾种类的四个垃圾分类桶中的一个旋转至开关盖模块中的垃圾暂存处下方，然后打开垃圾暂存处下旋转盖，完成将垃圾投放进入垃圾分类桶内的工作；当垃圾需要压缩时，由核心处理装置发出电信号控制垃圾压缩模块工作；所述红外识别模块由红外感应器组成，红外感应器装配在垃圾分类桶上旋转盖处，当有用户走近垃圾分类桶投放垃圾时，红外感应器将感应到该用户的手部动作并产生电信号，并将电信号传输至核心处理装置；所述开关盖模块包括：电机、垃圾暂存处旋转盖、支撑电机的支撑架和垃圾分类桶上下旋转盖之间的垃圾暂存处；垃圾暂存处旋转盖与电机连接，电机提供扭矩使垃圾暂存处旋转盖扭转完成开盖；根据位置与功能将垃圾暂存处旋转盖分为垃圾暂存处上旋转盖和垃圾暂存处下旋转盖，垃圾暂存处上旋转盖在红外识别模块感应到有用户想要投放垃圾后旋转打开，经过一定时间后自动关闭；垃圾暂存处下旋转盖负责承载垃圾暂存处的垃圾，当垃圾识别模块和旋转桶模块完成工作后，在对应用户所投放垃圾种类的四个垃圾分类桶中的一个旋转至垃圾暂存处下方后，由电机驱动垃圾暂存处下旋转盖旋转打开，将垃圾投放进入对应的垃圾分类桶；所述垃圾识别模块由一个摄像头及其支架构成；摄像头安装在垃圾暂存处侧面，能够拍摄垃圾暂存处的垃圾获得图像信息，这些图像信息将被送往核心处理模块中进行分类识别；所述旋转桶模块包括四个垃圾分类桶和旋转平台；旋转平台承载着四个垃圾分类桶，当接收到来自核心处理装置的主控板的信号时，旋转平台将启动并开始旋转，带动对应用户所投放垃圾种类的四个垃圾分类桶中的一个旋转到垃圾暂存处的下方，等待垃圾投放落入该垃圾分类桶中；所述垃圾压缩模块包括超声波测距装置和压缩装置；压缩装置由压缩杆及其端部的压缩板组成，固定在上层上盖处；当垃圾投放环节结束后，超声波测距装置将启动，测量下方垃圾分类桶中的垃圾高度是否达到阈值，如果达到阈值，将测量结果送入核心处理装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王虹霞，汪文韬，尤灵辰，谭子辰，车同同，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：