CN108861188B

CN108861188B - 一种智能化垃圾分类回收机器人

Info

Publication number: CN108861188B
Application number: CN201810492829.6A
Authority: CN
Inventors: 顾科磊
Original assignee: Guangzhou Yunjing Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Dingshuo Environmental Protection Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2021-02-23
Anticipated expiration: 2038-05-22
Also published as: CN108861188A

Abstract

本发明公开了一种智能化垃圾分类回收机器人，包括识别装置、机壳、机械臂和机械腿，所述识别装置底部安装有机壳，上半部分为可回收垃圾箱，下半部分为不可回收垃圾箱，粉碎仓内壁的顶部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上固定安装有粉碎轴，所述粉碎轴的表面固定安装有刀片，压缩仓内壁顶部安装有第二电机，所述第二电机输出轴上固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆一端与第一推板连接，不可回收垃圾箱内壁底部设有第三电机，所述机壳两侧安装有两条机械臂，所述机械臂一端设有机械手，所述机壳底部安装有两条机械腿，所述机械腿底部设有行走轮。本发明中的机械臂能够全方位夹取垃圾，提高了垃圾分类回收效率。

Description

一种智能化垃圾分类回收机器人

技术领域

本发明涉及垃圾回收技术领域，具体是一种智能化垃圾分类回收机器人。

背景技术

在人口密集的大城市，垃圾处理是一个令人十分头痛的问题，一般常见的做法是收集后送往堆填区，或是用焚化炉焚化销毁，但两者均会制造环境污染的问题，堆填区中的垃圾处理不当不仅会产生难闻的气温影响环境，严重者还会污染地下用水，不利于环境保护，而且很多城市可供堆填的面积已越来越少，焚化则无可避免的会产生有毒气体，破坏城市环境，影响人体健康，危害很大，垃圾回收是指按照垃圾的不同成分、属性、利用价值以及对环境的影响，并根据不同处置方式的要求，分成属性不同的若干种类，按其可处置的性能或可利用的价值而分别进行回收再利用的方式，其目的是为资源回收和后续处置带来便利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化垃圾分类回收机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能化垃圾分类回收机器人，包括识别装置、机壳、机械臂、机械腿、可回收垃圾箱、可回收垃圾箱进料口、可回收垃圾箱出料口、粉碎仓、压缩仓、不可回收垃圾箱、不可回收垃圾箱进料口和不可回收垃圾箱出料口，所述识别装置外表面安装有扫描装置，所述识别装置底部安装有机壳，机壳分为上下两部分，机壳上半部分为可回收垃圾箱，机壳下半部分为不可回收垃圾箱，所述可回收垃圾箱外部设有可回收垃圾箱进料口和可回收垃圾箱出料口，可回收垃圾箱进料口位于可回收垃圾箱出料口左侧，所述可回收垃圾箱内部中间设有挡板，所述挡板将可回收垃圾箱内部分为两部分，可回收垃圾箱左半部分为粉碎仓，可回收垃圾箱进料口与粉碎仓连通；可回收垃圾箱右半部分为压缩仓，可回收垃圾箱出料口与压缩仓连通；所述粉碎仓内壁的顶部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上固定安装有粉碎轴，所述粉碎轴的表面固定安装有刀片，所述粉碎仓内部安装有第一斜板，所述第一斜板较低一端与控制板一端铰接，所述第一斜板下部设有控制器，所述控制器底部设有风机，所述风机通过螺丝固定安装在粉碎仓的内壁上；所述控制板另一端下方与液压缸顶端铰接；控制器通过导线与液压缸电性连接；所述压缩仓内壁顶部安装有第二电机，所述第二电机输出轴上固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆上设有弹簧，所述伸缩杆远离第二电机的一端与第一推板连接，所述不可回收垃圾箱外部设有不可回收垃圾箱进料口和不可回收垃圾箱出料口，不可回收垃圾箱进料口位于不可回收垃圾箱出料口左侧，所述不可回收垃圾箱内部设有第二斜板，不可回收垃圾箱进料口位于第二斜板上方；所述不可回收垃圾箱内壁底部设有第二推板，不可回收垃圾箱出料口位于第二推板左侧；所述第二推板与不可回收垃圾箱滑动连接；所述第二推板不得高于第二斜板，所述第二推板顶部连接有齿杆，所述齿杆底部设有第一齿轮，所述不可回收垃圾箱内壁底部设有第三电机，所述第三电机的输出轴上固定安装有第一皮带轮，第一皮带轮的表面通过皮带传动连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮外侧设有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相匹配，所述机壳两侧安装有两条机械臂，所述机械臂一端设有机械手，所述机壳底部安装有两条机械腿，所述机械腿底部设有行走轮。

作为本发明进一步的方案：所述机壳外表面一侧设有开关。

作为本发明再进一步的方案：所述机械臂由横臂和竖臂组成，所述横臂一端固定安装在机壳上，横臂内部设有旋转电机，竖臂一端与旋转电机的输出轴固定连接；所述竖臂内部安装有气缸，所述气缸的活塞杆一端伸出竖臂并与机械手连接。

作为本发明再进一步的方案：所述机械手包括限位块、旋转装置、铰链和抓手，所述旋转装置与活塞杆伸出竖臂的一端连接，限位块固定设于旋转装置的侧壁上；所述旋转装置通过铰链与抓手连接；所述铰链的顶端设有控制其伸缩的伸缩气缸。

作为本发明再进一步的方案：所述识别装置上安装有太阳能板。

作为本发明再进一步的方案：所述第一斜板和第二斜板外表面贴有光滑膜，所述光滑膜采用硬质塑料片制成。

作为本发明再进一步的方案：所述行走轮包括连接件、旋转件、固定架、车轮以及刹车组件，所述连接件通过螺丝固定安装在机械腿下方；连接件下方设有固定架，固定架通过旋转件与连接件转动连接；车轮通过轴承安装在固定架上；所述固定架上安装有刹车组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用扫描装置技术可找到并识别垃圾种类，可将垃圾进行分类，再通过机械臂顶端所安装的机械手将垃圾放到进料口，这样可以确保可回收垃圾与不可回收垃圾分开收集分开处理，大大地提高了垃圾分类回收效率，同时，机器人识别装置还安装设有太阳能板，在阳光的照射下，通过太阳能板可迅速将太阳能转化为电能使用，维持机器正常运转工作，既节约能源，又美观大方，符合社会科学发展观。机械手的设计非常合理，能够360°转动，且可以自由伸缩夹取垃圾，非常方便、实用。

附图说明

图1为一种智能化垃圾分类回收机器人的结构示意图。

图2为一种智能化垃圾分类回收机器人中可回收垃圾箱内部的结构示意图。

图3为一种智能化垃圾分类回收机器人中不可回收垃圾箱内部的结构示意图。

图4为一种智能化垃圾分类回收机器人中机械手的结构示意图。

图5为一种智能化垃圾分类回收机器人中行走轮的结构示意图。

图中：1-识别装置、2-太阳能板、3-扫描装置、4-机壳、5-机械臂、6-机械手、7-机械腿、8-行走轮、9-可回收垃圾箱，10-可回收垃圾箱进料口、11-可回收垃圾箱出料口、12-挡板、13-粉碎仓、14-压缩仓、15-第一电机、16-粉碎轴、17-刀片、18第一斜板、19-控制器、20-控制板、21-风机、22-第二电机、23-伸缩杆、24-弹簧、25-第一推板、26-不可回收垃圾箱、27-不可回收垃圾箱进料口、28-不可回收垃圾箱出料口、29-第二斜板、30-齿杆、31-第一齿轮、32-第三电机、33-第一皮带轮、34-第二皮带轮、35-第二齿轮、36-皮带、37-第二推板、38-液压缸、61-限位块、62-旋转装置、63-铰链、64-抓手、81-连接件、82-旋转件、83-固定架、84-车轮、85-刹车组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，一种智能化垃圾分类回收机器人，包括识别装置1、机壳4、机械臂5、机械腿7、可回收垃圾箱9、可回收垃圾箱进料口10、可回收垃圾箱出料口11、粉碎仓13、压缩仓14、不可回收垃圾箱26、不可回收垃圾箱进料口27和不可回收垃圾箱出料口28，所述识别装置1外表面安装有扫描装置3，用于发现和识别垃圾种类，所述识别装置1底部安装有机壳4，机壳4分为上下两部分，机壳4上半部分为可回收垃圾箱9，机壳4下半部分为不可回收垃圾箱26，所述可回收垃圾箱9外部设有可回收垃圾箱进料口10和可回收垃圾箱出料口11，可回收垃圾箱进料口10位于可回收垃圾箱出料口11左侧，所述可回收垃圾箱9内部中间设有挡板12，所述挡板12将可回收垃圾箱9内部分为两部分，可回收垃圾箱9左半部分为粉碎仓13，可回收垃圾箱进料口10与粉碎仓13连通；可回收垃圾箱9右半部分为压缩仓14，可回收垃圾箱出料口11与压缩仓14连通；所述粉碎仓13内壁的顶部固定安装有第一电机15，所述第一电机15的输出轴上固定安装有粉碎轴16，所述粉碎轴16的表面固定安装有刀片17，用于粉碎可回收垃圾，所述粉碎仓13内部安装有第一斜板18，所述第一斜板18较低一端与控制板20一端铰接，所述第一斜板18下部设有控制器19，所述控制器19底部设有风机21，所述风机21通过螺丝固定安装在粉碎仓13的内壁上；所述控制板20另一端下方与液压缸38顶端铰接；控制器19通过导线与液压缸38电性连接，通过控制器19可控制风机21的风速，以便将垃圾吹到压缩仓14内；通过控制器19可以控制液压缸38进行伸缩，进而控制板20的移动，保证分拣后的垃圾顺利下落，保证机器顺畅运行；所述压缩仓14内壁顶部安装有第二电机22，所述第二电机22输出轴上固定安装有伸缩杆23，所述伸缩杆23上设有弹簧24，弹簧24会将伸缩杆23恢复到原来的位置，所述伸缩杆23远离第二电机22的一端与第一推板25连接，第一推板25可将粉碎的垃圾压缩成块，方便回收，所述不可回收垃圾箱26外部设有不可回收垃圾箱进料口27和不可回收垃圾箱出料口28，不可回收垃圾箱进料口27位于不可回收垃圾箱出料口28左侧，所述不可回收垃圾箱26内部设有第二斜板29，不可回收垃圾箱进料口27位于第二斜板29上方；所述不可回收垃圾箱26内壁底部设有第二推板37，不可回收垃圾箱出料口28位于第二推板37左侧；所述第二推板37与不可回收垃圾箱26滑动连接；所述第二推板37不得高于第二斜板29，所述第二推板37顶部连接有齿杆30，所述齿杆30底部设有第一齿轮31，所述不可回收垃圾箱26内壁底部设有第三电机32，所述第三电机32的输出轴上固定安装有第一皮带轮33，第一皮带轮33的表面通过皮带36传动连接有第二皮带轮34，所述第二皮带轮34外侧设有第二齿轮35，第一齿轮31与第二齿轮35相匹配，所述机壳4两侧安装有两条机械臂5，所述机械臂5一端设有机械手6，可将垃圾夹起并放到进料口中，所述机壳4底部安装有两条机械腿7，所述机械腿7底部设有行走轮8，方便机器人移动和工作。

进一步的，本发明所述机壳4外表面一侧设有开关，用于启动和关闭机器人，能够有效延长机器使用寿命。

进一步的，本发明所述机械臂5由横臂和竖臂组成，所述横臂一端固定安装在机壳4上，横臂内部设有旋转电机，竖臂一端与旋转电机的输出轴固定连接；所述竖臂内部安装有气缸，所述气缸的活塞杆一端伸出竖臂并与机械手6连接。通过旋转电机的旋转，能够带动竖臂做360°转动。

进一步的，本发明所述机械手6包括限位块61、旋转装置62、铰链63和抓手64，所述旋转装置62与活塞杆伸出竖臂的一端连接，限位块61固定设于旋转装置62的侧壁上，通过设置限位块61，能够防止气缸过度收缩造成机械手6的损伤；所述旋转装置62通过铰链63与抓手64连接；所述铰链63的顶端设有控制其伸缩的伸缩气缸；通过竖臂内的伸缩杆的伸缩能够控制机械手6伸出的长度；通过设置旋转装置62，能够转动抓手64；通过伸缩气缸的伸缩，能够控制抓手64抓取物品。灵活性非常好，能够全方位抓取垃圾。

进一步的，本发明所述识别装置1上安装有太阳能板2，在阳光的照射下，可直接将太阳能转化成电能，节约资源，可持久使用。

进一步的，本发明所述第一斜板18和第二斜板29外表面贴有光滑膜，所述光滑膜采用硬质塑料片制成；在机器使用时，方便垃圾滑落，能够使机器运行更加顺畅；且成本低廉，即使出现磨损，也可以随意进行更换。

进一步的，本发明所述行走轮8包括连接件81、旋转件82、固定架83、车轮84以及刹车组件85，所述连接件81通过螺丝固定安装在机械腿7下方；连接件81下方设有固定架83，固定架83通过旋转件82与连接件81转动连接；车轮84通过轴承安装在固定架83上；所述固定架83上安装有刹车组件85；能够很方便快捷地移动设备到需要使用的地方；在转移到需要使用的地方后，通过刹车组件85将行走轮8固定住，防止移动。

本发明的使用方法是：

使用时，将机器人机壳4上的开关打开，机器人识别装置1上的扫描装置3可自动发现垃圾并识别垃圾种类，当垃圾为可回收垃圾且需要粉碎时，如废纸和塑料，则通过位于机壳4左侧的机械臂5上的机械手6将同一种类的可回收垃圾进行分拣，然后将分拣出的同一种类的可回收垃圾放入可回收垃圾箱9上的可回收箱进料口10内，当可回收垃圾进到可回收垃圾箱9内部会进入粉碎仓13，然后启动第一电机15，第一电机15带动刀片17转动，从而将垃圾粉碎，粉碎后的垃圾会通过第一斜板18移动到控制板20上，当垃圾达到一定重量后，控制器19会通过液压缸38控制控制板20进行移动，并启动风机21将粉碎的垃圾吹到压缩仓14；然后启动第二电机12，第二电机12通过伸缩杆23带动第一推板25，将粉碎的垃圾压缩成块，压缩完后弹簧24会将伸缩杆23恢复到原来的位置，压缩好的垃圾会通过位于机壳4右侧的机械臂5上的机械手6从可回收垃圾箱出料口11取出并分类放入垃圾运输设备，同类别的可回收垃圾放置在一起；待一个地方的垃圾处理完毕后，将机器人移动到下一个需要使用的地点；当垃圾为可回收垃圾而不需要粉碎时，如玻璃、金属和布料，则过位于机壳4左侧的机械臂5上的机械手6将同一种类的可回收垃圾放入可回收垃圾箱9上的可回收箱进料口10内，当可回收垃圾进到可回收垃圾箱9内部会进入粉碎仓13，当垃圾达到一定重量后，控制器19会通过液压缸38控制控制板20进行移动，由于控制板20是倾斜的，未粉碎的密度较大的可回收垃圾，如玻璃和金属，会滚落入压缩仓14内；而密度较小的可回收垃圾，如布料，则启动风机21将该种类的垃圾吹到压缩仓14，然后通过位于机壳4右侧的机械臂5上的机械手6从可回收垃圾箱出料口11取出并分类放入垃圾运输设备，同类别的可回收垃圾放置在一起；待一个地方的垃圾处理完毕后，将机器人移动到下一个需要使用的地点。

当垃圾不可回收垃圾时，通过位于机壳4左侧的机械臂5上的机械手6将垃圾放到不可回收箱垃圾进料口27，不可回收的垃圾进入不可回收垃圾箱26中会通过第二斜板29将垃圾集中到一起，第三电机34启动带动第一皮带轮31和第二皮带轮34，通过第二皮带轮33表面的第二齿轮35与第一齿轮31相配合带动第二推板37移动，通过皮带轮可将第二推板37反复移动，会更好的将不可回收垃圾压缩，压缩成块的不可回收垃圾通过位于机壳4右侧的机械臂5上的机械手6从不可回收垃圾箱出料口28取出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种智能化垃圾分类回收机器人，包括识别装置（1）、机壳（4）、机械臂（5）、机械腿（7）、可回收垃圾箱（9）、可回收垃圾箱进料口（10）、可回收垃圾箱出料口（11）、粉碎仓（13）、压缩仓（14）、不可回收垃圾箱（26）、不可回收垃圾箱进料口（27）和不可回收垃圾箱出料口（28），其特征在于：所述识别装置（1）外表面安装有扫描装置（3），所述识别装置（1）底部安装有机壳（4），机壳（4）分为上下两部分，机壳（4）上半部分为可回收垃圾箱（9），机壳（4）下半部分为不可回收垃圾箱（26），所述可回收垃圾箱（9）外部设有可回收垃圾箱进料口（10）和可回收垃圾箱出料口（11），可回收垃圾箱进料口（10）位于可回收垃圾箱出料口（11）左侧，所述可回收垃圾箱（9）内部中间设有挡板（12），所述挡板（12）将可回收垃圾箱（9）内部分为两部分，可回收垃圾箱（9）左半部分为粉碎仓（13），可回收垃圾箱进料口（10）与粉碎仓（13）连通；可回收垃圾箱（9）右半部分为压缩仓（14），可回收垃圾箱出料口（11）与压缩仓（14）连通；所述粉碎仓（13）内壁的顶部固定安装有第一电机（15），所述第一电机（15）的输出轴上固定安装有粉碎轴（16），所述粉碎轴（16）的表面固定安装有刀片（17），所述粉碎仓（13）内部安装有第一斜板（18），所述第一斜板（18）较低一端与控制板（20）一端铰接，所述第一斜板（18）下部设有控制器（19），所述控制器（19）底部设有风机（21），所述风机（21）通过螺丝固定安装在粉碎仓（13）的内壁上；所述控制板（20）另一端下方与液压缸（38）顶端铰接；控制器（19）通过导线与液压缸（38）电性连接；所述压缩仓（14）内壁顶部安装有第二电机（22），所述第二电机（22）输出轴上固定安装有伸缩杆（23），所述伸缩杆（23）上设有弹簧（24），所述伸缩杆（23）远离第二电机（22）的一端与第一推板（25）连接，所述不可回收垃圾箱（26）外部设有不可回收垃圾箱进料口（27）和不可回收垃圾箱出料口（28），不可回收垃圾箱进料口（27）位于不可回收垃圾箱出料口（28）左侧，所述不可回收垃圾箱（26）内部设有第二斜板（29），不可回收垃圾箱进料口（27）位于第二斜板（29）上方；所述不可回收垃圾箱（26）内壁底部设有第二推板（37），不可回收垃圾箱出料口（28）位于第二推板（37）左侧；所述第二推板（37）与不可回收垃圾箱（26）滑动连接；所述第二推板（37）不得高于第二斜板（29），所述第二推板（37）顶部连接有齿杆（30），所述齿杆（30）底部设有第一齿轮（31），所述不可回收垃圾箱（26）内壁底部设有第三电机（32），所述第三电机（32）的输出轴上固定安装有第一皮带轮（33），第一皮带轮（33）的表面通过皮带（36）传动连接有第二皮带轮（34），所述第二皮带轮（34）外侧设有第二齿轮（35），第一齿轮（31）与第二齿轮（35）相匹配，所述机壳（4）两侧安装有两条机械臂（5），所述机械臂（5）一端设有机械手（6），所述机壳（4）底部安装有两条机械腿（7），所述机械腿（7）底部设有行走轮（8）。

2.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类回收机器人，其特征在于：所述机壳（4）外表面一侧设有开关。

3.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类回收机器人，其特征在于：所述机械臂（5）由横臂和竖臂组成，所述横臂一端固定安装在机壳（4）上，横臂内部设有旋转电机，竖臂一端与旋转电机的输出轴固定连接；所述竖臂内部安装有气缸，所述气缸的活塞杆一端伸出竖臂并与机械手（6）连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能化垃圾分类回收机器人，其特征在于：所述机械手（6）包括限位块（61）、旋转装置（62）、铰链（63）和抓手（64），所述旋转装置（62）与活塞杆伸出竖臂的一端连接，限位块（61）固定设于旋转装置（62）的侧壁上；所述旋转装置（62）通过铰链（63）与抓手（64）连接；所述铰链（63）的顶端设有控制其伸缩的伸缩气缸。

5.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类回收机器人，其特征在于：所述识别装置（1）上安装有太阳能板（2）。

6.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类回收机器人，其特征在于：所述第一斜板（18）和第二斜板（29）外表面贴有光滑膜，所述光滑膜采用硬质塑料片制成。

7.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾分类回收机器人，其特征在于：所述行走轮（8）包括连接件（81）、旋转件（82）、固定架（83）、车轮（84）以及刹车组件（85），所述连接件（81）通过螺丝固定安装在机械腿（7）下方；连接件（81）下方设有固定架（83），固定架（83）通过旋转件（82）与连接件（81）转动连接；车轮（84）通过轴承安装在固定架（83）上；所述固定架（83）上安装有刹车组件（85）。