一种非触控式快速开合的垃圾回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及非接触式垃圾收集领域，且特别是有关于一种基于红外激光感应的快速自动开合舱门的垃圾回收装置，是集光学、机械、电子为一体的智能自动化系统。
【背景技术】
[0002]传统垃圾箱的舱门开合主要有两种方式，即接触式和非接触式。
[0003]接触式舱门开合，目前主要采用手动打开舱门和脚踏打开舱门两种方式，在某些公共场合，给使用者带来诸多不便，在直接接触垃圾桶的情况下，容易发生交叉感染，有安全卫生方面的隐患。脚踏开舱门受制于机械结构，使用寿命有限。
[0004]非接触式舱门开合，目前主要采用红外感应粗略估计检测目标物体，即只要是靠近垃圾桶的物体都可以引发其开启舱门，这在人流量大而空间较小的公众场所，如火车车厢内，不可避免地造成频繁误动作。不利于垃圾的密封，散发异味，危害公众健康。
[0005]此外，目前垃圾箱的舱门设计大多采用掀背式或者抽拉式，占用空间比较大，且受制于机械结构的行程问题，无法自动快速开合舱门。舱门的机械磨损较大，使用寿命有限，维护成本较高。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本发明提出了一种不受使用场所限制、反应精准、经济实用的非触控式快速开合的垃圾回收装置，有效解决舱门误动作及快速开合舱门问题，满足公共场合的垃圾回收需求。
[0007]为达上述的目的及功效，本发明采用以下技术内容:
[0008]一种非触控式快速开合的垃圾回收装置，包括以下功能组块:
[0009]一个手/手指识别子系统，包括红外测温模块和激光扫描模块；红外测温模块，包括光学聚焦镜头组、调制器、红外探测器、放大器、A/D转换器及单片机的温度判别算法模块；人手发出的红外辐射进入光学聚焦镜头组，经调制器调制成交变辐射，由红外探测器转换成电信号，该信号经放大器和A/D转换器，在单片机的温度判别算法模块中判断是否达到手指的温度阈值；激光扫描模块，包括激光光源、旋转棱镜、集光器、光电转换器、放大器、A/D转换器及单片机的手指占空比判别算法模块；激光光源产生的光线照射到旋转棱镜上，行成激光扫描线照射到手指上或者非手指上，形成条或空信号，由集光器进行采集、聚焦，通过光电转换器转换成方波电信号，该信号经放大器和A/D转换器，在单片机的手指占空比判别算法模块中判断是否达到手指的占空比阈值；光学聚焦镜头组、旋转棱镜、集光器组成光学系统，封装在同一机械机构中，由高速旋转马达带动旋转；
[0010]一个舱门开合控制子系统，包括单片机的运动控制模块、马达驱动器及马达；所述单片机的运动控制模块包括位置模式算法模块和力矩模式算法模块；打开舱门时，位置模式算法模块工作，控制舱门打开到指定位置；关闭舱门时，力矩模式算法模块工作，控制舱门关闭动作的启停；运动控制模块将控制信号送至马达驱动器，马达驱动器根据接收到的控制信号对马达进行驱动，进而控制舱门机构动作；
[0011]一个虹膜式舱门机构，由多个相互重叠的弧形薄金属叶片叠加围合构成一个圆形舱门，利用叶片的离合实现舱门的启闭；叶片的离合由舱门开合控制子系统的马达驱动。
[0012]本发明至少具有以下有益效果:
[0013]本发明可在多种环境下使用，尤其是在人流量拥挤的公共场所，如火车、公交以及商场等人流量大且空间受限的公共区域，对随意以及不可避免地接近垃圾桶的物体不会做出误操作，可以有目标地进行扫描识别，快速启闭垃圾收集装置，具有自动识别、易用、清洁卫生、功耗低等特点。
[0014]本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术内容得到进一步的了解。为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的总体框图。
[0016]图2是本发明的手/手指识别子系统的原理框图。
[0017]图3是本发明的舱门开合控制子系统的原理框图。
[0018]图4是本发明的虹膜式舱门机构的开闭各阶段状态示意图。
[0019]图5是本发明的虹膜式舱门机构的一种实施例结构图。
【具体实施方式】
[0020]本发明揭示之内容涉及一种非触控式快速开合的垃圾回收装置，可以有目的地识别探测用户开启垃圾箱舱门的意图，从而做出正确快速反应，是一种高效精准收集垃圾装置。其基本原理，是通过转镜式红外激光传感器，对人的手指进行线扫描，精确探测人手的温度及手指间的占空比，识别出用户的正确意图，从而快速打开虹膜式垃圾箱舱门，便于用户投放垃圾，避免传统非接触式回收装置的误开合垃圾箱舱门动作。
[0021]接下来将透过实施例并配合所附图式，说明本发明与先前技术相比具有创新、进步或功效等独特技术部分，使本领域普通技术人员能据以实现。须说明的是，本领域普通技术人员在不悖离本发明的精神下所进行的修饰与变更，均不脱离本发明的保护范畴。
[0022]请参阅图1，本发明主要由三大模块组成，即手/手指识别子系统、舱门开合控制子系统、虹膜式舱门机构。三个模块顺序连接，依次工作，共同实现本发明的设计目的。
[0023]手/手指识别子系统，主要完成待测目标物体的识别任务，可靠有效的辨识出用户准备开启垃圾箱舱门的正确意图。
[0024]舱门开合控制子系统，主要完成垃圾箱舱门的快速开闭功能，打开舱门采用的是位置控制模式，关闭舱门采用的是力矩控制模式，防止夹伤用户。
[0025]虹膜式舱门机构，其结构设计主要基于舱门设计空间的限制，以及便于快速机械反应。相比于传统垃圾箱舱门，虹膜式舱门机构可有效提高其使用寿命和可靠性。
[0026]以下分别详述各模块的组成结构及工作原理。
[0027]请参阅图2，手/手指识别子系统，主要完成手(手指)扫描判别任务，其由两大模块组成:红外测温模块、激光扫描模块。红外测温模块非接触测量手的温度，根据温度来判决是否为手指信号；激光扫描模块将激光打到手指，通过手指反射形成一个方波信号，根据其占空比来判决是否为手指信号。温度、手指占空比同时满足设定阈值条件