模块化智能分类垃圾桶

1.本实用新型属于垃圾识别分类领域，特别涉及一种智能识别与分类的垃圾桶。


背景技术：

2.目前，由于生活品质的提高，各个城市都在实施垃圾分类方案，但是垃圾种类繁多，导致用户自己在家中进行垃圾分类时无法区分垃圾类型(有害垃圾、可回收垃圾、厨余垃圾和其他垃圾四个类型)，扔垃圾时经常造成垃圾类型混合，对后续的垃圾分类处理和环境都造成了很大的影响。
3.绿色设计与可持续设计成为时代设计潮流，国家对垃圾分类下达明确指示。由于垃圾分类政策刚刚出台，人们还未掌握正确的垃圾分类知识，而市场上现有的智能家用垃圾桶，普遍缺少与用户之间更加深入的交互系统设计，暂时也未实现垃圾智能分类的功能。市面上的家用垃圾桶虽种类繁多但在功能性上仅具有一些辅助功能，如感应开盖、一键打包并自动换袋、杀螂底座等，并未实现真正的智能分类，无法解决当在人们在进行垃圾分类时的真正痛点；同时当前常见的家用垃圾桶仍为单桶区或二桶区，不同类别的垃圾仍混合在一起，给后续的小区垃圾分类与垃圾场的分类带来了诸多不便。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种模块化智能分类垃圾桶，帮助用户解决垃圾分类难这一痛点，让他们轻松完成垃圾分类处理，提高用户体验。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种模块化智能分类垃圾桶，包括壳体，壳体自上而下依次设置有投放识别区、分类机构运行区和内桶置放区；投放识别区包括桶盖、摄像头，桶盖设置于壳体顶部，摄像头设置于桶盖下方垃圾投放入口侧壁，摄像头后方设置有识别模块；摄像头为csi摄像头硬件设备，识别模块为树莓派4b板；分类机构运行区包括电机组、上层分类机构、下层分类机构、双层滑轨；双层滑轨对称设置于壳体内侧壁，电机组设置于双层滑轨的外侧且与识别模块电气连接；上层分类机构、下层分类机构设置于双层滑轨的内侧，通过滑轮组与双层滑轨连接；电机组输出轴通过齿轮结构与上层分类机构、下层分类机构连接；内桶置放区设置有多个内桶，内桶位于壳体内部。
6.进一步地，上层分类机构为四面包围结构，下层分类机构为平面结构，上层分类机构与下层分类机构共同组成垃圾识别等待区；滑轮组包括上层滑轮组、下层滑轮组，上层滑轮组设置于上层分类机构两侧且嵌于双层滑轨的上层滑轨内，下层滑轮组设置于下层分类机构两侧且嵌于双层滑轨的下层滑轨内；上层分类机构与下层分类机构之间存在间隙，二者在水平方向上运动相互独立。
7.进一步地，齿轮结构包括上层齿轮、下层齿轮，电机组设置有两个输出轴分别连接上层齿轮、下层齿轮，上层齿轮与下层齿轮之间存在间隙，二者的转动相互独立。
8.进一步地，上层分类机构与下层分类机构在靠近齿轮结构的一侧各设置有齿条，齿条分别与上层齿轮、下层齿轮相啮合，通过上层齿轮和下层齿轮的转动，能够实现上层分
类机构、下层分类机构各自在水平方向进行独立运动。
9.进一步地，投放识别区还设置有显示屏、光电感应器、指示灯，显示屏、光电感应器、指示灯设置于壳体顶部。
10.进一步地，桶盖与壳体通过桶盖开合结构连接，桶盖开合结构末端向下延伸出一段弧形构件，弧形构件端部设置有步进电机，步进电机与光电感应器电气连接，通过步进电机的输出轴转动能够控制桶盖开合结构运动，实现桶盖的开合。
11.进一步地，内桶包括第一内桶、第二内桶，第一内桶、第二内桶的桶体并列设置于壳体内部，第一内桶与第二内桶同一侧的桶面嵌于壳体表面。
12.进一步地，内桶顶部内壁设置有限位槽，限位槽上方设置有可拆卸的夹板。
13.进一步地，内桶桶面设置有内桶把手，内桶把手上方设有铰链机构且内部开设圆弧凹槽，内桶把手能够绕铰链机构旋转，旋转轨迹与圆弧凹槽相契合。
14.进一步地，内桶与壳体之间设置有磁铁，内桶与壳体之间存在磁吸力。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)垃圾桶内部配有垃圾识别系统，可对扔进桶内的垃圾进行类别检测；(2)垃圾桶内部配有将垃圾投入对应桶区的机械结构，实现在类别检测后的垃圾自动投放；(3)本实用新型采用模块化的垃圾分桶设计，即采用两个桶区的结构，但用户可自定义各桶区所容纳的垃圾类别，便于用户在不同场景下的需求。
附图说明
16.图1为垃圾桶一般状态下的外观示意图；
17.图2为垃圾桶开盖状态下的外观示意图；
18.图3为分类机构侧构图；
19.图4为分类机构俯视图；
20.图5为内桶细节图一；
21.图6为内桶细节图二；
22.附图标记为：1、壳体，2、显示屏，3、桶盖，4、光电传感器，5、指示灯，6、内桶，6a、第一内桶，6b、第二内桶，7、桶盖开合机构，8、摄像头，9、电机组，10、上层齿轮，11、上层滑轮组，12、上层分类机构，13、下层分类机构，14、双层滑轨，15、下层滑轮组，16、限位槽，17、夹板，18、内桶把手，19、铰链机构，20、圆弧凹槽，21、下层齿轮。
具体实施方式
23.下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
24.实施例1
25.如图1、图2所示的一种智能分类垃圾桶，包括壳体1，显示屏2位于壳体1顶部，桶盖3位于显示屏2一侧，桶盖开合机构7与桶盖3相连，光电传感器4、指示灯5位于桶盖3前方，摄像头8位于桶盖3下方垃圾投入口侧壁，识别模块位于摄像头8后方。上层分类机构12位于摄像头8下方，下层分类机构13位于上层分类机构12的下方，两个内桶6镶嵌于壳体1下方(以图1的视角为参照选取方向，分别将左右两个内桶命名为第一内桶6a与第二内桶6b，第一内
桶6a与第二内桶6b无差异)，内桶把手18位于内桶6表面。
26.实施例2
27.如图3、图4所示，分类机构的组成部分包括上层分类机构12，位于上层分类机构12下方的下层分类机构13，将上层分类机构12与下层分类机构13包围的双层滑轨14，与双层滑轨14贴合的上层滑轮组11与下层滑轮组15，设置于双层滑轨14外侧的电机组9。上层分类机构12为四面包围的机构，没有上下底面，下层分类机构13为一个平面机构，上层分类机构12与下层分类机构13共同组成垃圾识别等待区，垃圾被投递后临时处于识别区等候识别。分类机构上层12与分类机构下层13之间存在3mm的高度差，二者在水平方向上的运动相互独立，可以顺利错开。上层滑轮组11、下层滑轮组15与双层滑轨14组成滑动装置，可以使得分类机构上层12和分类机构下层13分别借助于上层滑轮组11和下层滑轮组15，沿着双层滑轨14做水平方向的运动。
28.电机组9包含两个步进电机，上层齿轮10和下层齿轮21分别与两个步进电机的输出轴相连接，两个步进电机分别控制上层齿轮10与下层齿轮21的转动。上层齿轮10与下层齿轮21之间存在间隙，两个齿轮的转动相互独立。上层分类机构12与下层分类机构13一侧各加工有一段齿条，分别与上层齿轮10和下层齿轮21相啮合，使得上层齿轮10的转动可以牵引上层分类机构12做水平方向的运动，下层齿轮21的转动可以牵引下层分类机构13做水平方向的运动。
29.实施例3
30.如图5、图6所示，内桶6的内壁开设限位槽16，并附带与限位槽16配合的夹板17，桶把手18上方设有铰链机构19，桶把手18内部开设圆弧凹槽20。限位槽16与夹板17相互配合，可以起到固定垃圾袋的作用，在限位槽16与夹板17相分离地状态下，将垃圾袋铺于内桶6中，再将夹板17与限位槽16相互配合，便可将垃圾袋稳固置于内桶6中。内桶把手18可绕铰链机构19旋转，旋转轨迹与圆弧凹槽20相契合，当用户向内桶把手18施加垂直于内桶把手18方向的力时，便可使内桶把手18绕铰链机构19完成150
°
的旋转运动，用户的手顺势嵌入圆弧凹槽20，便于施力拉动内桶6。内桶6与壳体1之间没有硬件连接，但内桶6背面与壳体1之间设置有磁铁，存在一定的磁吸力，起到吸附的作用，用户施加轻微的拉力便可顺利地将内桶6沿水平方向拉出。
31.本实用新型的使用方式为：当用户需要投递垃圾时，将手悬于光电传感器上方数厘米处短暂时间，光电传感器便可感应到人的存在，随即向指示灯发出信号，指示灯闪烁，同时光电传感器向桶盖开合结构连接的步进电机发出脉冲信号，通过步进电机控制桶盖开合机构的运动打开桶盖，以便用户投递垃圾，并在垃圾投递完毕后闭合桶盖。随后，当垃圾被投递至垃圾识别等待区后，摄像头对垃圾进行图像检测，将图像联络至识别模块，识别模块对其进行种类识别并将识别数据上传至显示屏。完成识别后识别模块向后续的分类机构发出相应信号，并通过分类机构将垃圾落入相应内桶中。分类机构工作方式为——电机组通过上输出轴转动使得上层齿轮转动以控制上层分类机构运动，而下层分类机构保持静止来实现错开运动a，错开运动a可使垃圾落入装置下方的第一内桶；通过下输出轴转动使得下层齿轮转动以控制下层分类机构运动，而上层分类机构保持静止来实现错开运动b，错开运动b可使垃圾落入装置下方的第二内桶，通过错开运动a和错开运动b的相互配合完成垃圾分类过程。
32.清理内桶和更换垃圾袋时，用户用手指对桶把手施加轻微推力，顺势贴合于圆弧凹槽，再施加一定的拉力便可将内桶拉出，将内部夹板掀开，拎出载满垃圾的垃圾袋并进行清理，之后将新的垃圾袋铺于限位槽，将夹板再次与限位槽扣接，固定好垃圾袋，将内桶推入壳体，随后内桶通过磁力顺利与壳体吸附。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。