【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及以生活垃圾自动化分类领域，具体涉及一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置及其方法。
技术介绍
1、现阶段垃圾分类仍然以人工分类为主，且由于对设备一次性投入多个垃圾的自动化分拣难度大，目前的设计方案中，大都只能对一次投入的单个垃圾进行分拣，对多个垃圾则束手无策。
2、桂林电子科技大学在cn111498333a中给出了一种智能分类垃圾桶，江汉大学在cn113277239a中公开一种垃圾分类设备，上述两种方案都只能实现一次投入的单个垃圾的自动化分拣，功能单一。
3、西安电子科技大学在cn215853160u中给出了一种能够进行单垃圾和多垃圾分拣的智能垃圾桶，该方案对于单个（或多个单类）垃圾的分拣，采用双轴舵机进行倾倒的设计，但由于其双舵机倾倒平台3边缘与垃圾桶边缘呈45°角，使双舵机倾倒平台3在倾倒的时候，垃圾滑落时，是沿着双舵机倾倒平台3的侧板的平面上滑落的，由于侧板是上窄下宽的等边梯形，垃圾容易滑错落进旁边的垃圾储存箱4。
4、cn117533668a公开了一种具备单垃圾和多垃圾都可分拣的装置，对于多个垃圾的分拣过程中垃圾的抓取，该装置是将机械爪300的高度保持不变，升高盛放有垃圾的垃圾暂存台600的高度来将垃圾夹起，该方案有在垃圾暂存台600上升的过程中，因设备震动易使表面光整的垃圾滚动，偏离原来位置，导致垃圾夹取失败的问题，且根据该设计方案的实施过程，当垃圾因滚动，偏离原来位置从而夹取失败后，需要重新对垃圾暂存台600上该垃圾进行识别和坐标定位，重新进行夹取，且第二次夹取仍可能发生
技术实现思路
1、本专利技术目是提供一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置及其使用方法，对投进装置的单个（或多个单类）及多个垃圾进行自动化分类，解决人工分类的难题，同时改进技术方案，解决上述背景中提到的单垃圾易滑错落进错误的垃圾桶的问题、光整垃圾在随着垃圾暂存台升降易滚动偏移原来位置的问题，以及旋转垃圾存放桶方案所存在的电机负载大、垃圾压缩过程中存放桶受力高度不同导致的问题。
2、为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，包括框架，框架顶部设顶板，侧面设大侧板和前后板，顶板上设有垃圾投放口，顶板下方为电子元件安置层，电子元件安置层下面为垃圾分拣组件，垃圾分拣组件包括机械臂滑轨和能够垂直伸缩的机械臂，垃圾分拣组件下面为垃圾暂存区，垃圾暂存区下方为垃圾储存区，垃圾储存区的有害垃圾存放桶底部设有可回收垃圾压缩组件，框架上安装有垃圾检测系统和驱动系统；垃圾从垃圾投放口投入后掉入垃圾储存区，被垃圾检测系统识别后在驱动系统的驱动下由机械臂投放到垃圾储存区的对应垃圾桶中，垃圾检测系统检测到可回收垃圾存放量达到阈值后，可回收垃圾压缩组件对其进行压缩。
3、优选的，所述垃圾投放口设置在顶板的活动顶板上，活动顶板与固定顶板通过合页连接，固定顶板采用透明材质，固定顶板下方设有显示屏。
4、优选的，所述电子元件安置层上方安置了垃圾检测系统的核心控制板、单片机、变压模块、驱动模块以及驱动系统的电池；电子元件安置层下方的正中心安置了垃圾检测系统的摄像头和照明灯；核心控制板分别与单片机和摄像头电性连接，单片机与驱动模块电性连接，电池通过变压模块分别与显示屏、核心控制板、单片机、变压模块、驱动模块、照明灯电性连接，进而提供电能。
5、优选的，所述机械臂包括固定滑动块、旋转固定块、升降块、升降连杆、升降滑杆和夹取指；
6、固定滑动块套在y向可移动导轨中，并能够沿y向可移动导轨轴向滑动，固定滑动块通过其中安置的机械臂旋转舵机的转盘与旋转固定块连接；
7、旋转固定块通过其中安置的升降控制舵机的转盘与升降连杆以及升降块连接，升降滑杆与旋转固定块相对固定连接，升降块上有滑动孔，滑动孔与升降滑杆同轴，能够相互轴向滑动，升降连杆、升降块和升降滑杆组成一个曲柄滑块机构；
8、升降块通过其中安置的机械指开合舵机以齿轮机构与夹取指连接。
9、优选的，所述机械臂滑轨组件包括两个平行的x向固定导轨、y向可移动导轨和两个平行的辅助驱动光轴；
10、x向固定导轨通过支撑座与框架静连接，y向可移动导轨的两端分别与电机滑块和同步滑块静连接，电机滑块和同步滑块分别与两个x向固定导轨动连接构成平动副，x向固定导轨与y向可移动导轨在水平面内相互垂直；
11、辅助驱动光轴有两根，可动驱动光轴两端通过带轴承的支撑座与框架连接，可动驱动光轴可绕轴转动，固定驱动光轴通过支撑座与框架静连接；
12、可动驱动光轴上静连接有双联同步轮和单联同步轮，固定驱动光轴上有两个轴承同步轮，轴承同步轮能够在固定驱动光轴上自由转动；
13、双联同步轮分别通过电机同步带、x向同步带与x向步进电机、轴承同步轮连接，单联同步轮与另一轴承同步轮通过另一个x向同步带连接，x向步进电机通过小角件与框架静连接；
14、两x向同步带的一小段分别通过两y向可移动导轨两端静连接的x向同步带卡块卡合保持相对静止。
15、优选的，所述同步滑块有凹孔，凹孔内垂直静连接有一段短光轴，短光轴上有辅助轴承同步轮，辅助轴承同步轮与电机滑块中安装的y向步进电机上的y向同步带连接，y向同步带的一小段通过与固定滑动块静连接的y向同步带卡块卡合保持相对静止。
16、优选的，所述垃圾暂存区包括垃圾暂存台以及位于四周的四个垃圾开合挡板，每个开合挡板通过一个固定在框架上的开合舵机驱动，可绕挡板上边缘所在直线转动，整个转动过程中，开合挡板始终保存倾斜状态，不出现与水平面平行的状态；
17、垃圾暂存台包括中部平整的暂存台底板，四周为梯形的暂存台侧板，暂存台底板与暂存台侧板通过底部的连接块连接，整体为内凹形状，垃圾暂存台通过两个旋转平面相互垂直的双轴舵机连接在暂存台支架上；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于，包括框架（10），框架（10）顶部设顶板（11），侧面设大侧板（18）和前后板（19），顶板（11）上设有垃圾投放口（12），顶板（11）下方为电子元件安置层（13），电子元件安置层（13）下面为垃圾分拣组件（20），垃圾分拣组件（20）包括机械臂滑轨（22）和能够垂直伸缩的机械臂（21），垃圾分拣组件（20）下面为垃圾暂存区（30），垃圾暂存区（30）下方为垃圾储存区（40），垃圾储存区（40）的有害垃圾存放桶（41）底部设有可回收垃圾压缩组件（50），框架（10）上安装有垃圾检测系统（60）和驱动系统（70）；垃圾从垃圾投放口（12）投入后掉入垃圾储存区（40），被垃圾检测系统（60）识别后在驱动系统（70）的驱动下由机械臂（21）投放到垃圾储存区（40）的对应垃圾桶中，垃圾检测系统（60）检测到可回收垃圾存放量达到阈值后，可回收垃圾压缩组件（50）对其进行压缩。
2.根据权利要求1所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于，所述垃圾投放口（12）设置在顶板（11）的活动顶板（14）上，活动顶板（14）与
3.根据权利要求2所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于，所述电子元件安置层（13）上方安置了垃圾检测系统（60）的核心控制板（62）、单片机（63）、变压模块（64）、驱动模块（65）以及驱动系统（70）的电池（71）；电子元件安置层（13）下方的正中心安置了垃圾检测系统（60）的摄像头（66）和照明灯（16）；核心控制板（62）分别与单片机（63）和摄像头（66）电性连接，单片机（63）与驱动模块（65）电性连接，电池（71）通过变压模块（64）分别与显示屏（61）、核心控制板（62）、单片机（63）、变压模块（64）、驱动模块（65）、照明灯（16）电性连接，进而提供电能。
4.根据权利要求1所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于，所述机械臂（21）包括固定滑动块（211）、旋转固定块（212）、升降块（213）、升降连杆（214）、升降滑杆（215）和夹取指（216）；
5.根据权利要求4所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于：所述机械臂滑轨组件（22）包括两个平行的X向固定导轨（221）、Y向可移动导轨（222）和两个平行的辅助驱动光轴（223）；
6.根据权利要求5所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于：所述同步滑块（225）有凹孔，凹孔内垂直静连接有一段短光轴（2251），短光轴上有辅助轴承同步轮（2252），辅助轴承同步轮（2252）与电机滑块（224）中安装的Y向步进电机（73）上的Y向同步带（227）连接，Y向同步带（227）的一小段通过与固定滑动块（211）静连接的Y向同步带卡块（228）卡合保持相对静止。
7.根据权利要求2所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于：所述垃圾暂存区（30）包括垃圾暂存台（32）以及位于四周的四个垃圾开合挡板（31），每个开合挡板（31）通过一个固定在框架（10）上的开合舵机（33）驱动，可绕挡板上边缘所在直线转动，整个转动过程中，开合挡板（31）始终保存倾斜状态，不出现与水平面平行的状态；
8.根据权利要求7所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于：所述垃圾储存区（40）包括方形的有害垃圾存放桶（41）、可回收垃圾存放桶（42）、厨余垃圾存放桶（43）和其他垃圾存放桶（44），四个垃圾存放桶分别放置在底板（17）上，分布在“田”字形的暂存台支架（35）的四个孔洞中，且四个垃圾存放桶整体的四周边缘所组成的正方形比垃圾暂存台（32）边缘所在的正方形大，两边缘所在正方形俯视为“回”字形；
9.根据权利要求1所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于：所述可回收垃圾压缩组件（50）包括电动推杆（51）、垃圾压缩板（52）和推杆支撑盒（53），电动推杆（51）与驱动模块（65）电性连接，电动推杆（51）的外筒（511）底端支撑在框架外面安装的大侧板（18）上，电动推杆（51）的内杆（512）端部与垃圾压缩板（52）螺接，垃圾压缩板（52）与可回收垃圾存放桶（42）的方形缺口形状一致，面积大于缺口，工作时垃圾压缩板（52）将方形缺口补全，防止垃圾漏出，推杆支撑盒（53）固定在底板（17）上，电动推杆（51）的外筒（511）放置在推杆支撑盒（53）的凹槽中。
10.一种基于视觉识别的生活垃圾分类方法，所述方法采用权利要求1-9任意一项所...
【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于，包括框架（10），框架（10）顶部设顶板（11），侧面设大侧板（18）和前后板（19），顶板（11）上设有垃圾投放口（12），顶板（11）下方为电子元件安置层（13），电子元件安置层（13）下面为垃圾分拣组件（20），垃圾分拣组件（20）包括机械臂滑轨（22）和能够垂直伸缩的机械臂（21），垃圾分拣组件（20）下面为垃圾暂存区（30），垃圾暂存区（30）下方为垃圾储存区（40），垃圾储存区（40）的有害垃圾存放桶（41）底部设有可回收垃圾压缩组件（50），框架（10）上安装有垃圾检测系统（60）和驱动系统（70）；垃圾从垃圾投放口（12）投入后掉入垃圾储存区（40），被垃圾检测系统（60）识别后在驱动系统（70）的驱动下由机械臂（21）投放到垃圾储存区（40）的对应垃圾桶中，垃圾检测系统（60）检测到可回收垃圾存放量达到阈值后，可回收垃圾压缩组件（50）对其进行压缩。
2.根据权利要求1所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于，所述垃圾投放口（12）设置在顶板（11）的活动顶板（14）上，活动顶板（14）与固定顶板（15）通过合页连接，固定顶板（15）采用透明材质，固定顶板（15）下方设有显示屏（61）。
3.根据权利要求2所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于，所述电子元件安置层（13）上方安置了垃圾检测系统（60）的核心控制板（62）、单片机（63）、变压模块（64）、驱动模块（65）以及驱动系统（70）的电池（71）；电子元件安置层（13）下方的正中心安置了垃圾检测系统（60）的摄像头（66）和照明灯（16）；核心控制板（62）分别与单片机（63）和摄像头（66）电性连接，单片机（63）与驱动模块（65）电性连接，电池（71）通过变压模块（64）分别与显示屏（61）、核心控制板（62）、单片机（63）、变压模块（64）、驱动模块（65）、照明灯（16）电性连接，进而提供电能。
4.根据权利要求1所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于，所述机械臂（21）包括固定滑动块（211）、旋转固定块（212）、升降块（213）、升降连杆（214）、升降滑杆（215）和夹取指（216）；
5.根据权利要求4所述一种基于视觉识别的生活垃圾分类装置，其特征在于：所述机械臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：王钦，刘莹，文康，杨世一，谭金铃，李谦，覃琳，方正，熊文睿，樊昕宇，阮坚，朱钟博，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。