CN212497738U - 一种垃圾瓶清捡机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种垃圾瓶清捡机器人,包括底板、中间层隔板、外壳和机械臂,还包括有微型主机、开发板、双目视觉摄像头、激光雷达,中间层隔板通过连接柱固定连接于底板上,机械臂固定连接于所述中间层隔板上表面的一端;外壳固定于底板上并包裹中间层隔板,上表面一端设置有预留开口,以便机械臂伸出,上表面的中间固定有垃圾篓,另一端固定有激光雷达;机械臂末端装载一个双目视觉摄像头,与机械臂构成手眼***;微型主机还包括神经网络芯片构成的神经网络模块。本实用新型提供的机器人可用于垃圾瓶的自动清捡,其优点在于:实现垃圾瓶的自动清捡和分类,降低垃圾瓶回收难度,美化城市环境,并节约劳动力和清洁的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能机器人技术领域,特别是指一种垃圾瓶清捡机器人。
背景技术
随着中国社会老龄化的现象日益凸显,国内劳动力成本不断上升,人口红利逐渐消失,当前采用人力维护清洁的方式存在人工死角,清洁效率低,打扫不及时等问题,而且清洁工不仅很辛苦,劳动机械性重复,劳动强度大,而且劳动环境导致较高慢性呼吸道疾病发病率,甚至复杂多变的交通和路况会置他们生命于危险之中。
但现有的扫地机器人仍存在不少弊端:1.扫地机器人普遍采用旋转毛刷式结构,使得内部清理维护困难;2.大部分扫地机器人应用场景小,只适合于室内干燥且平坦的地面;3.应用范围也较小,只适合清洁灰尘、碎屑等小型垃圾,面对如塑料瓶等稍大点垃圾无能为力。垃圾瓶属于可回收垃圾,将塑料瓶或玻璃瓶等与其他垃圾放置在一起处理,会增加回收处理的难度,减少了可回收材料的回收率,同时增加了污染。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种垃圾瓶清捡机器人。
本实用新型提供一种垃圾瓶清捡机器人,包括:底板、中间层隔板、外壳、机械臂和微型主机,底板下表面设置有主动轮、步进电机和万向从动轮,底板上表面设置有所述微型主机、开发板和步进电机驱动器,微型主机与所述开发板电连接;
中间层隔板通过连接柱固定连接于所述底板上,机械臂固定连接于中间层隔板上表面的一端;
外壳固定于所述底板上并包裹所述中间层隔板,外壳上表面一端设置有预留开口,以便所述机械臂从预留开口伸出,外壳上表面的中间固定有垃圾篓,上表面另一端固定有激光雷达;
机械臂末端装载双目视觉摄像头,与所述机械臂共同构成手眼***;
微型主机包括有神经网络模块,所述神经网络模块由神经网络芯片构成。
本实用新型通过设计了一种垃圾瓶清捡机器人,可以进行高效清捡处理,增加可回收材料的回收率,降低日常垃圾清扫的难度,使垃圾的自动化分类处理更加轻松。
优选的,底板上还设置有降压模块、4G通信模块、GPS模块和电池;
微型主机与所述激光雷达、机械臂、双目视觉摄像头、4G通信模块和GPS模块电连接;
外壳上还固定有一个4G天线,并与4G通信模块电连接。
优选的,步进电机驱动器同时与开发板和步进电机电连接。
优选的,电池通过降压模块与步进电机驱动器、微型主机、激光雷达和机械臂电连接,进行供电。
优选的,底板和中间层隔板为金属制,所述连接柱为6根。
优选的,
主动轮为两个橡胶轮。
优选的,还包括WIFI模块,
WIFI模块与微型主机电连接。
优选的,电池为一个电池或电池组。
可选的,步进电机附近安装有加速度传感器,加速度传感器与开发板电连接。
可选的,机械臂末端还安装有激光测距传感器和温湿度传感器,并与开发板电连接。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是本实用新型实施例中的一种垃圾瓶清捡机器人结构示意图;
图2是本实用新型实施例中的机器人右向内部结构示意图;
图3是本实用新型实施例中的机器人左向内部结构示意图。
图中:
1、底板2、主动轮3、步进电机4、从动轮5、微型主机6、开发板7、步进电机驱动器8、降压模块9、4G通信模块10、GPS模块11、电池12、中间层隔板13、连接柱14、机械臂15、外壳16、垃圾篓17、4G天线18、激光雷达19、双目视觉摄像头。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
本实用新型的实施例提供一种垃圾瓶清捡机器人,如图1所示,包括:底板1、中间层隔板12、外壳15、机械臂14和微型主机5,所述底板1下表面设置有主动轮2、步进电机3和万向从动轮4,所述底板1上表面设置有所述微型主机5、开发板6和步进电机驱动器7,所述微型主机5与所述开发板6电连接;
所述中间层隔板12通过连接柱13固定连接于所述底板1上,所述机械臂14固定连接于所述中间层隔板12上表面的一端;
所述外壳15固定于所述底板1上并包裹所述中间层隔板12,外壳15上表面一端设置有预留开口,以便所述机械臂14从预留开口伸出,外壳15上表面的中间固定有垃圾篓16,上表面另一端固定有激光雷达18;
所述机械臂14末端装载双目视觉摄像头19,与所述机械臂14共同构成手眼***;
所述微型主机5包括有神经网络模块,由神经网络芯片构成。
本实用新型的实施例通过设计了一种垃圾瓶清捡机器人,可以进行高效清捡处理,增加可回收材料的回收率,降低日常垃圾清扫的难度,使垃圾的自动化分类处理更加轻松。
可选的,所述神经网络芯片为卷积神经网络芯片。
优选的,所述开发板为Arduino Uno开发板。
优选的,所述主动轮、万向从动轮,步进电机和步进电机驱动器均为两个。
优选的,所述微型主机可以用任何安装在Arduino Uno开发板上的嵌入式芯片代替。
优选的,所述底板1上还设置有降压模块8、4G通信模块9、GPS模块10和电池11,所述机器人内部工程图如图2和图3所示;
所述微型主机5与所述激光雷达18、机械臂14、双目视觉摄像头19、4G通信模块9和GPS模块10电连接;
所述外壳上15还固定有一个4G天线17,并与所述4G通信模块9电连接。
优选的,双目视觉摄像头和机械臂与上位机相连,通过机械臂进行抓取。将摄像头于机械臂夹爪上角度固定设置,便于通过对机械臂姿态的判断进而对摄像头的拍摄角度进行控制。
优选的,所述步进电机驱动器7同时与所述开发板6和所述步进电机3电连接。
优选的,步进电机驱动器7同时与开发板6和步进电机3电连接,并接收开发板6的脉冲信息,从而根据脉冲信息驱动步进电机3,并由所述步进电机3带动主动轮2进行移动。
优选的,所述电池11通过所述降压模块8与所述步进电机驱动器7、微型主机5、激光雷达18和机械臂14电连接,进行供电。
优选的,所述底板1和所述中间层隔板12为金属制,所述连接柱13为6根。
优选的,还包括WIFI模块,
所述WIFI模块与所述微型主机5电连接。
优选的,所述电池11为一个电池或电池组。
可选的,所述步进电机3附近安装有加速度传感器,所述加速度传感器与所述开发板6电连接,用于在机器人速度较低的状态下准确确定机器人当前状态和位置。
可选的,所述机械臂14末端还安装有激光测距传感器和温湿度传感器,并与所述开发板6电连接,用于补充测量垃圾瓶和周边环境状况。
上述实施例中涉及到的细胞神经网络或卷积神经网络(Cellular/ConvolutionalNeural Networks,CNN)芯片,在实际具体实施中,也可以替换为其它机器视觉识别芯片,例如基于浅度学习(Shallow Learning)的机器视觉识别芯片、基于自动编码器(AutoEncoder)、稀疏编码(Sparse Coding)、限制玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine,RBM)、深信度网络(Deep Belief Networks)等深度学习(Deep Learning)算法的机器视觉识别芯片。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
以上,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,包括:底板(1)、中间层隔板(12)、外壳(15)、机械臂(14)和微型主机(5),所述底板(1)下表面设置有主动轮(2)、步进电机(3)和万向从动轮(4),所述底板(1)上表面设置有所述微型主机(5)、开发板(6)和步进电机驱动器(7),所述微型主机(5)与所述开发板(6)电连接;
所述中间层隔板(12)通过连接柱(13)固定连接于所述底板(1)上,所述机械臂(14)固定连接于所述中间层隔板(12)上表面的一端;
所述外壳(15)固定于所述底板(1)上并包裹所述中间层隔板(12),外壳(15)上表面一端设置有预留开口,以便所述机械臂(14)从预留开口伸出,外壳(15)上表面的中间固定有垃圾篓(16),上表面另一端固定有激光雷达(18);
所述机械臂(14)末端装载双目视觉摄像头(19),与所述机械臂(14)共同构成手眼***;
所述微型主机(5)包括有神经网络模块,由神经网络芯片构成。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,
所述底板(1)上还设置有降压模块(8)、4G通信模块(9)、GPS模块(10)和电池(11);
所述微型主机(5)与所述激光雷达(18)、机械臂(14)、双目视觉摄像头(19)、4G通信模块(9)和GPS模块(10)电连接;
所述外壳上(15)还固定有一个4G天线(17),并与所述4G通信模块(9)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,
所述步进电机驱动器(7)同时与所述开发板(6)和所述步进电机(3)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,
所述电池(11)通过所述降压模块(8)与所述步进电机驱动器(7)、微型主机(5)、激光雷达(18)和机械臂(14)电连接,进行供电。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,
所述底板(1)和所述中间层隔板(12)为金属制,所述连接柱(13)为6根。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,
所述主动轮(2)为2个橡胶轮。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,还包括WIFI模块,
所述WIFI模块与所述微型主机(5)电连接。
8.根据权利要求2所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,
所述电池(11)为一个电池或电池组。
9.根据权利要求1所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,还包括:
所述步进电机(3)附近安装有加速度传感器,所述加速度传感器与所述开发板(6)电连接。
10.根据权利要求1所述的一种垃圾瓶清捡机器人,其特征在于,还包括:
所述机械臂(14)末端还安装有激光测距传感器和温湿度传感器,并与所述开发板(6)电连接。
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Cited By (2)
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CN111823212A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-27 | 武汉工程大学 | 一种垃圾瓶清捡机器人及控制方法 |
CN113351631A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-09-07 | 北京理工大学 | 一种光电智能垃圾分拣小车*** |
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2020
- 2020-07-20 CN CN202021428436.8U patent/CN212497738U/zh not_active Expired - Fee Related
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