一种风光互补智能分拣垃圾桶

1.本发明涉及智能垃圾桶领域，更具体地说，涉及一种风光互补智能分拣垃圾桶。


背景技术：

2.目前智能领域发展迅速，智能机器人的应用领域也越来越广泛，然而智能机器人的造价一般非常昂贵，且能耗也是一个需要重视的问题；风光互补是利用太阳能电池方阵、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。
3.现如今人们的生活水平日益提高，随着人们生活水平的提高，越来越重视对垃圾的合理处理；传统的垃圾处理方式就是焚烧以及掩埋，但是随之而来的问题就非常明显，有一部分焚烧的垃圾会出现环境污染的问题，这与当今社会的绿色发展的主题不吻合，然而那些掩埋的垃圾也会出现环境污染的问题，有一些垃圾在自然环境条件下，几十年甚至上百年都无法把他们完全降解，为了解决垃圾的问题，首先就要考虑随垃圾分类的问题，而在日常生活中人们对产生的垃圾不会很在意分类问题，且人们对垃圾的准确分类也了解较少，难以实现独立的分类投放。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种风光互补智能分拣垃圾桶，可以实现垃圾筒对垃圾的智能识别并分类存放，减少了环境污染，且使用清洁能源供给控制，减少了使用成本。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种风光互补智能分拣垃圾桶，包括支撑框架、垃圾箱体、识别控制系统和风光互补系统；
9.其特征在于：风光互补系统包括路灯底座，路灯底座的顶壁上竖直固定安装有路灯杆，路灯杆的上段杆体上固定安装有路灯灯板，路灯杆的上段杆体上固定安装有两个结构相同的第一太阳能蓄电板，路灯杆的顶端转动安装有风力发电机，第一太阳能蓄电板、风力发电机均与城市电网电性连接；
10.垃圾箱体呈矩形结构，垃圾箱体的正面开设有垃圾投放口，垃圾箱体沿外侧轮廓边缘固定安装有支撑框架，垃圾箱体的后壁上固定安装有蓄电池、单片机主板，单片机主板与蓄电池电性连接，垃圾箱体的顶壁上固定安装有第二太阳能蓄电板，第二太阳能蓄电板与蓄电池电性连接；
11.垃圾箱体的内底壁上固定安装有隔板，隔板的截面呈“十”字型结构，隔板将垃圾箱体的内部分隔为四个结构相同的盛放容腔，隔板的顶壁上固定安装有定位架，定位架顶部的中心位置固定安装有承托底座，承托底座的顶部固定安装有垃圾托放组件，隔板对应
的四个盛放容腔的侧壁上段均安装有盛腔封盖组件，隔板对应的四个盛放容腔的侧壁下段均安装有垃圾抖滤组件；
12.进一步的，识别控制系统包括控制显示屏，垃圾箱体靠近垃圾投放口的内顶壁上铰接安装有控制显示屏，垃圾箱体的内顶壁上固定安装有两个呈对称分布的摄像头，垃圾箱体的前壁上固定安装有语音识别模块，控制显示屏、摄像头和语音识别模块均与单片机主板电性连接，垃圾箱体的侧壁上安装有与四个盛放容腔适配的满载提示机构。
13.进一步的，垃圾托放组件包括旋转舵机，承托底座的顶壁上固定安装有旋转舵机，旋转舵机的输出轴竖直向上固定安装有托架，托架呈u型结构，托架的两侧壁之间转动安装有支撑块，支撑块的顶壁上固定安装有托盘，两个摄像头分布在托盘的两侧，托架的侧壁上固定安装有投放舵机，托盘的内底壁上固定安装有光敏传感器，投放舵机的输出轴贯穿托架的侧壁并与支撑块的转动轴固定连接，旋转舵机、光敏传感器、投放舵机均与单片机主板电性连接。
14.进一步的，盛腔封盖组件包括支撑板，隔板的拐角处固定安装有支撑板，支撑板呈直角三角形结构，支撑板的顶壁上竖直固定安装有电动气缸，电动气缸与单片机主板电性连接，电动气缸的输出端竖直滑动贯穿支撑板，电动气缸的输出端上铰接有牵引块，牵引块呈u型结构，支撑板的侧壁上铰接有连接杆，连接杆的底壁上铰接安装有牵引杆，牵引杆远离连接杆的一端与牵引块铰接，连接杆的两侧均铰接有侧盖板，隔板的侧壁上安装有与侧盖板适配的活动牵引机构。
15.进一步的，活动牵引机构包括橡胶棒，侧盖板远离连接杆的一端竖直滑动插设安装有橡胶棒，橡胶棒的底端固定安装有第一限位帽，橡胶棒位于侧盖板下方的棒体上套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与侧盖板、第一限位帽抵紧，隔板的侧壁上固定安装有与橡胶棒对应的定位帽，橡胶棒的顶端与同侧的定位帽固定连接。
16.进一步的，垃圾抖滤组件包括承滤板，隔板与垃圾箱体的侧壁下段滑动安装有承滤板，承滤板的四角均竖直滑动插设安装有定位柱，定位柱的顶端固定安装有第二限位帽，第二限位帽与隔板固定连接，定位柱的底端与垃圾箱体的底端固定连接，定位柱位于承滤板下方的柱体上套设有第二弹簧，牵引块的底壁上竖直固定安装有推动杆，推动杆的截面呈直角结构，推动杆与承滤板的一角对应适配，垃圾箱体的侧壁上安装有与承滤板适配的振动限位机构。
17.进一步的，振动限位机构包括限位盒，垃圾箱体的侧壁上水平固定插设有限位盒，限位盒与垃圾箱体连通，限位盒远离垃圾箱体的内壁上固定安装有电磁线圈，电磁线圈与单片机主板电性连接，限位盒内滑动安装有限位磁块，限位磁块呈楔形结构，限位磁块与限位盒端部的内壁之间共同固定安装有多个呈阵列分布的弹力绳。
18.进一步的，满载提示机构包括激光传感器，每个垃圾箱体盛放容腔的内侧壁上均固定安装有激光传感器和光电传感器，垃圾箱体对应盛放容腔的外侧壁上固定安装有与每个盛放容腔一一对应的报警灯和蜂鸣器，激光传感器、光电传感器、报警灯和蜂鸣器均与单片机主板电性连接。
19.3.有益效果
20.相比于现有技术，本发明的优点在于：
21.(1)本方案在风光互补系统的作用下，第一太阳能蓄电板、风力发电机通过采集光
能和风能为路灯灯板进行供电，达到节约用电的目的，同时，单片机主板控制蓄电池在用电低谷时与城市电网连接充电，更加充分的利用第一太阳能蓄电板和风力发电机收集的能量，实现了节能环保。
22.(2)本方案在识别控制系统和垃圾托放组件的作用下，能够快捷的实现对投放垃圾的分类选择，便于实现垃圾的分类存储，能够实现垃圾的自动对应投放，简化了垃圾投放者的操作。
23.(3)本方案在电动气缸、牵引块、连接杆、牵引杆和侧盖板的作用下，实现了对垃圾箱体盛放容腔的自动封盖，能够减少垃圾气味的逸散。
24.(4)本方案在垃圾抖滤组件和振动限位机构的作用下，能够使投放的垃圾更加均匀的填充在盛放容腔内，提供了垃圾箱体的空间利用率。
25.(5)本方案在满载提示机构的作用下，能够在垃圾接近满载时，发出灯光和声音提示，使工作人员能够及时进行清理，避免垃圾溢出造成环境污染。
附图说明
26.图1为本发明的整体结构示意图；
27.图2为本发明的垃圾箱体的正面的立体结构示意图；
28.图3为本发明的垃圾箱体的背面的立体结构示意图；
29.图4为本发明的隔板与支撑框架的安装结构示意图；
30.图5为本发明的垃圾箱体的正面剖视结构示意图；
31.图6为本发明的振动限位机构的安装结构示意图；
32.图7为本发明的盛腔封盖组件的爆炸结构示意图；
33.图8为本发明的盛腔封盖组件与隔板的安装结构示意图；
34.图9为本发明的垃圾托放组件的爆炸结构示意图。
35.图中标号说明：
36.1、支撑框架；2、垃圾箱体；3、路灯底座；4、路灯杆；5、路灯灯板；6、第一太阳能蓄电板；7、风力发电机；8、垃圾投放口；9、蓄电池；10、单片机主板；11、第二太阳能蓄电板；12、隔板；13、定位架；14、承托底座；15、控制显示屏；16、摄像头；17、语音识别模块；18、旋转舵机；19、托架；20、支撑块；21、托盘；22、光敏传感器；23、投放舵机；24、支撑板；25、电动气缸；26、牵引块；27、连接杆；28、侧盖板；29、牵引杆；30、橡胶棒；31、第一限位帽；32、第一弹簧；33、定位帽；34、承滤板；35、定位柱；36、第二限位帽；37、第二弹簧；38、推动杆；39、限位盒；40、电磁线圈；41、限位磁块；42、弹力绳；43、激光传感器；44、光电传感器；45、报警灯；46、蜂鸣器。
具体实施方式
37.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。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示
的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“安装有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.实施例1：
41.请参阅图1-9，一种风光互补智能分拣垃圾桶，包括支撑框架1、垃圾箱体2、识别控制系统和风光互补系统；
42.风光互补系统包括路灯底座3，路灯底座3的顶壁上竖直固定安装有路灯杆4，路灯杆4的上段杆体上固定安装有路灯灯板5，路灯杆4的上段杆体上固定安装有两个结构相同的第一太阳能蓄电板6，路灯杆4的顶端转动安装有风力发电机7，第一太阳能蓄电板6、风力发电机7均与城市电网电性连接，通过采集光能和风能为路灯灯板5进行供电，达到节约用电的目的；
43.垃圾箱体2呈矩形结构，垃圾箱体2的正面开设有垃圾投放口8，垃圾箱体2沿外侧轮廓边缘固定安装有支撑框架1，能够提高垃圾箱体2的结构强度，垃圾箱体2的后壁上固定安装有蓄电池9、单片机主板10，单片机主板10与蓄电池9电性连接，单片机主板10控制蓄电池9在用电低谷时与城市电网连接充电，更加充分的利用第一太阳能蓄电板6和风力发电机7收集的能量，垃圾箱体2的顶壁上固定安装有第二太阳能蓄电板11，第二太阳能蓄电板11与蓄电池9电性连接，也能够给蓄电池9充电；
44.垃圾箱体2的内底壁上固定安装有隔板12，隔板12的截面呈“十”字型结构，隔板12将垃圾箱体2的内部分隔为四个结构相同的盛放容腔，隔板12的顶壁上固定安装有定位架13，定位架13顶部的中心位置固定安装有承托底座14，承托底座14的顶部固定安装有垃圾托放组件，隔板12对应的四个盛放容腔的侧壁上段均安装有盛腔封盖组件，隔板12对应的四个盛放容腔的侧壁下段均安装有垃圾抖滤组件；
45.识别控制系统包括控制显示屏15，垃圾箱体2靠近垃圾投放口8的内顶壁上铰接安装有控制显示屏15，垃圾箱体2的内顶壁上固定安装有两个呈对称分布的摄像头16，垃圾箱体2的前壁上固定安装有语音识别模块17，控制显示屏15、摄像头16和语音识别模块17均与单片机主板10电性连接，当人们将垃圾从垃圾投放口8放入时，语音识别模块17会发出声音，询问投放的属于什么种类垃圾，并判断投放者有无语音输入，也可以通过控制显示屏15手动选择垃圾的类型，同时，摄像头16会采集垃圾的图像信息，并输送到单片机主板10上，与数据库进行分析对比，判定后投入对应的盛放容腔内进行分类存储，垃圾箱体2的侧壁上安装有与四个盛放容腔适配的满载提示机构。
46.具体的，如图2、图4、图5和图9所示，垃圾托放组件包括旋转舵机18，承托底座14的顶壁上固定安装有旋转舵机18，旋转舵机18的输出轴竖直向上固定安装有托架19，托架19呈u型结构，托架19的两侧壁之间转动安装有支撑块20，支撑块20的顶壁上固定安装有托盘
21，两个摄像头16分布在托盘21的两侧，托架19的侧壁上固定安装有投放舵机23，托盘21的内底壁上固定安装有光敏传感器22，投放舵机23的输出轴贯穿托架19的侧壁并与支撑块20的转动轴固定连接，旋转舵机18、光敏传感器22、投放舵机23均与单片机主板10电性连接。
47.首先人们将垃圾放置到托盘21上，会遮挡光敏传感器22的光线，从而反馈给单片机主板10，表示有垃圾需要投放，使单片机主板10控制语音识别模块17开始工作，语音识别模块17与摄像头16配合工作，能够大大降低垃圾识别错位的概率，提高了垃圾分类的准确性；确定垃圾分类后，单片机主板10控制旋转舵机18启动，将托架19和托盘21转向对应的盛放容腔，之后控制投放舵机23启动，使托盘21倾斜，将垃圾投向盛放容腔，起到了自动投放的作用。
48.具体的，如图2、图4、图5和图7所示，盛腔封盖组件包括支撑板24，隔板12的拐角处固定安装有支撑板24，支撑板24呈直角三角形结构，支撑板24的顶壁上竖直固定安装有电动气缸25，电动气缸25与单片机主板10电性连接，电动气缸25的输出端竖直滑动贯穿支撑板24，电动气缸25的输出端上铰接有牵引块26，牵引块26呈u型结构，支撑板24的侧壁上铰接有连接杆27，连接杆27的底壁上铰接安装有牵引杆29，牵引杆29远离连接杆27的一端与牵引块26铰接，连接杆27的两侧均铰接有侧盖板28，隔板12的侧壁上安装有与侧盖板28适配的活动牵引机构。
49.在旋转舵机18启动托架19转动时，单片机主板10控制对应盛放容腔的电动气缸25启动，电动气缸25的输出端带动牵引块26竖直向下延伸，牵引块26通过牵引杆29带动连接杆27适用性转动，进而连接杆27带动侧盖板28实现偏转，将盛放容腔的顶部开放，使垃圾能够落入盛放容腔内，在垃圾投放完成后，电动气缸25的输出端反向运动，带动连接杆27和侧盖板28复位，实现盛放容腔的相对封闭。
50.具体的，如图4、图5、图7和图8所示，活动牵引机构包括橡胶棒30，侧盖板28远离连接杆27的一端竖直滑动插设安装有橡胶棒30，橡胶棒30的底端固定安装有第一限位帽31，橡胶棒30位于侧盖板28下方的棒体上套设有第一弹簧32，第一弹簧32的两端分别与侧盖板28、第一限位帽31抵紧，隔板12的侧壁上固定安装有与橡胶棒30对应的定位帽33，橡胶棒30的顶端与同侧的定位帽33固定连接。
51.在盛放容腔的开放过程中，侧盖板28跟随连接杆27运动时，侧盖板28的边缘逐渐远离定位帽33，橡胶棒30能够配合侧盖板28的运动轨迹产生适用性形变，同时压缩第一弹簧32，在盛放容腔的封闭过程中，利用第一弹簧32的恢复形变力作用，使得侧盖板28的边缘能够恢复到初始状态。
52.具体的，如图4、图5和图8所示，垃圾抖滤组件包括承滤板34，隔板12与垃圾箱体2的侧壁下段滑动安装有承滤板34，承滤板34的四角均竖直滑动插设安装有定位柱35，定位柱35的顶端固定安装有第二限位帽36，第二限位帽36与隔板12固定连接，定位柱35的底端与垃圾箱体2的底端固定连接，定位柱35位于承滤板34下方的柱体上套设有第二弹簧37，牵引块26的底壁上竖直固定安装有推动杆38，推动杆38的截面呈直角结构，推动杆38与承滤板34的一角对应适配，垃圾箱体2的侧壁上安装有与承滤板34适配的振动限位机构。
53.在盛放容腔的开放过程中，牵引块26带动推动杆38运动，推动杆38竖直向下运动，将承滤板34下压一定的位移距离，第二弹簧37被适用性压缩。
54.具体的，如图4-8所示，振动限位机构包括限位盒39，垃圾箱体2的侧壁上水平固定
插设有限位盒39，限位盒39与垃圾箱体2连通，限位盒39远离垃圾箱体2的内壁上固定安装有电磁线圈40，电磁线圈40与单片机主板10电性连接，所述限位盒39内滑动安装有限位磁块41，限位磁块41呈楔形结构，限位磁块41与限位盒39端部的内壁之间共同固定安装有多个呈阵列分布的弹力绳42。
55.在承滤板34被推动杆38下压到极限位置时，单片机主板10控制电磁线圈40通电，将限位磁块41部分排斥出限位盒39，对承滤板34起到恢复限位作用，弹力绳42被适用性拉伸，在垃圾落到承滤板34上且推动杆38恢复到盛放容腔封闭状态时，单片机主板10控制电磁线圈40断电，此时限位磁块41在弹力绳42的作用下，被拉回限位盒39内，从而使承滤板34在第二弹簧37恢复形变力作用下，产生振动，使得垃圾能够更加均匀的填充在盛放容腔内。
56.具体的，如图1-5所示，满载提示机构包括激光传感器43，每个垃圾箱体2盛放容腔的内侧壁上均固定安装有激光传感器43和光电传感器44，垃圾箱体2对应盛放容腔的外侧壁上固定安装有与每个盛放容腔一一对应的报警灯45和蜂鸣器46，激光传感器43、光电传感器44、报警灯45和蜂鸣器46均与单片机主板10电性连接。
57.当盛放的垃圾接近满载状态时，会遮住激光传感器43发给光电传感器44的信号，此时单片机主板10接收信息，并控制对应的报警灯45闪烁，控制对应的蜂鸣器46鸣警，提示工作人员尽快清理。
58.工作原理：第一太阳能蓄电板6、风力发电机7通过采集光能和风能为路灯灯板5进行供电，达到节约用电的目的，同时，单片机主板10控制蓄电池9在用电低谷时与城市电网连接充电，更加充分的利用第一太阳能蓄电板6和风力发电机7收集的能量，实现了节能环保。
59.人们将垃圾放置到托盘21上，会遮挡光敏传感器22的光线，从而反馈给单片机主板10，表示有垃圾需要投放，使单片机主板10控制语音识别模块17开始工作，语音识别模块17会发出声音，询问投放的属于什么种类垃圾，并判断投放者有无语音输入，投放者也可以通过控制显示屏15手动选择垃圾的类型，同时，语音识别模块17与摄像头16配合工作，摄像头16会采集垃圾的图像信息，并输送到单片机主板10上，与数据库进行分析对比，判定后投入对应的盛放容腔内进行分类存储，能够大大降低垃圾识别错位的概率，提高了垃圾分类的准确性；确定垃圾分类后，单片机主板10控制旋转舵机18启动，将托架19和托盘21转向对应的盛放容腔，之后控制投放舵机23启动，使托盘21倾斜，将垃圾投向盛放容腔，起到了自动投放的作用。
60.在旋转舵机18启动托架19转动时，单片机主板10控制对应盛放容腔的电动气缸25启动，电动气缸25的输出端带动牵引块26竖直向下延伸，牵引块26通过牵引杆29带动连接杆27适用性转动，进而连接杆27带动侧盖板28实现偏转，将盛放容腔的顶部开放，使垃圾能够落入盛放容腔内，在垃圾投放完成后，电动气缸25的输出端反向运动，带动连接杆27和侧盖板28复位，实现盛放容腔的相对封闭。
61.在盛放容腔的开放过程中，侧盖板28跟随连接杆27运动时，侧盖板28的边缘逐渐远离定位帽33，橡胶棒30能够配合侧盖板28的运动轨迹产生适用性形变，同时压缩第一弹簧32，在盛放容腔的封闭过程中，利用第一弹簧32的恢复形变力作用，使得侧盖板28的边缘能够恢复到初始状态；牵引块26带动推动杆38运动，推动杆38竖直向下运动，将承滤板34下压一定的位移距离，第二弹簧37被适用性压缩；在承滤板34被推动杆38下压到极限位置时，
单片机主板10控制电磁线圈40通电，将限位磁块41部分排斥出限位盒39，对承滤板34起到恢复限位作用，弹力绳42被适用性拉伸，在垃圾落到承滤板34上且推动杆38恢复到盛放容腔封闭状态时，单片机主板10控制电磁线圈40断电，此时限位磁块41在弹力绳42的作用下，被拉回限位盒39内，从而使承滤板34在第二弹簧37恢复形变力作用下，产生振动，使得垃圾能够更加均匀的填充在盛放容腔内。
62.当盛放的垃圾接近满载状态时，会遮住激光传感器43发给光电传感器44的信号，此时单片机主板10接收信息，并控制对应的报警灯45闪烁，控制对应的蜂鸣器46鸣警，提示工作人员尽快清理。
63.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。