机器人结合异味处理的垃圾分类方法及垃圾分类系统与流程

本发明涉及固体垃圾处理领域，尤其涉及一种机器人结合异味处理的垃圾分类方法及垃圾分类系统。

背景技术：

随着人们生活水平和质量的提高，垃圾的种类和数量也在不断增长，2017年达到约2.15亿吨，而垃圾的处理方式主要是以填埋和焚烧，两种处理方式都是垃圾混合收集一起进行处理的，大部分可二次利用资源没有得到有效的利用，混合处理也造成了污染更加严重，在收集、中转、贮存、堆放处置处理等过程中，由于生物、化学等的作用，会产生一系列难闻的化学物质，而且滋生有大量细菌，直接危害周边环境和人群。

目前，正在实行的垃圾分类规定，由于大部分居民对于如何分类不明确，分类的效果并不理想，特别是大型的垃圾处理站点，由于垃圾都堆放在一起，数量也极多，分类过程极为耗时，所以亟需一种可解决垃圾分类及异味问题的方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机器人结合异味处理的垃圾分类方法及垃圾分类系统，该分类方法利用机器视觉识别技术，对垃圾做分类识别，解决垃圾分类的问题，同时利用除臭装置对垃圾进行异味处理，有效消除垃圾异味，快捷分解垃圾臭味的同时抑制各种异味生成，可大量减少分类时间，提高分类效率和资源二次回收利用，减少垃圾异味污染，保障居民和工作人员人身安全。

其技术方案如下：

机器人结合异味处理的垃圾分类方法，包括以下步骤：

(1)、将待分类垃圾均匀平摊在输送带上，所述输送带将已平摊好的待分类垃圾匀速前送；

(2)、当所述待分类垃圾前送至除臭装置下方时，所述除臭装置对所述待分类垃圾进行喷雾除臭；

(3)、当所述待分类垃圾前送至图像采集机构下方时，所述图像采集机构的ccd工业摄像头对所述待分类垃圾进行图片信息采集，从而获得待分类垃圾图片信息，并将所述待分类垃圾图片信息发送至plc控制器；

(4)、所述plc控制器采用图像边缘检测算法，将接收到的待分类垃圾图片转换成待分类垃圾的边缘图像，从而获得需分类垃圾的位置信息，并将所述需分类垃圾的位置信息发送至机械臂；其中，所述待分类垃圾包括需分类垃圾、其它垃圾；

(5)、所述机械臂根据接收到的需分类垃圾的位置信息，将所述需分类垃圾分拣至物料收集箱里。

所述需分类垃圾包括可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾，所述需分类垃圾的位置信息包括可回收物位置信息、餐厨垃圾位置信息、有害垃圾位置信息，所述物料收集箱包括可回收物收集箱、餐厨垃圾收集箱、有害垃圾收集箱，所述步骤(5)还包括以下步骤：

所述机械臂根据接收到所述可回收物位置信息、餐厨垃圾位置信息、有害垃圾位置信息，将所述可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾分别分拣至所述可回收物收集箱、餐厨垃圾收集箱、有害垃圾收集箱里。

所述机器臂包括第一机器臂、第二机器臂，所述第一机器臂、第二机器臂分别设在所述输送带前端的两侧，所述可回收物收集箱、餐厨垃圾收集箱设置在与第一机器臂相对应的输送带一侧，所述有害垃圾收集箱设置在与第二机器臂相对应的输送带一侧，所述第一机器臂根据接收到的所述可回收物位置信息、餐厨垃圾位置信息，将所述可回收物、餐厨垃圾分别分拣至所述可回收物收集箱、餐厨垃圾收集箱里；所述第二机器臂根据接收到的所述有害垃圾位置信息，将所述有害垃圾分拣至所述有害垃圾收集箱里。

所述物料收集箱还包括其它垃圾收集箱，所述其它垃圾收集箱设置在所述输送带前端的输送出口处，该垃圾分类方法还包括以下步骤：

(6)、所述机器臂将所述待分类垃圾中的需分类垃圾分拣后，所述输送带继续将所述待分类垃圾中的其它垃圾前送，并将所述其它垃圾送进所述其它垃圾收集箱里。

一种机器人结合异味处理的垃圾分类系统，包括输送带、门式工控机、机械臂、物料收集箱，所述门式工控机包括门式架、除臭装置、图像采集机构、plc控制器，所述门式架包括第一立板、第二立板、顶板横梁，所述顶板横梁的两端分别与所述第一立板、第二立板的上端连接，并形成门式过孔，所述输送带的后端穿过所述门式过孔，所述plc控制器安装在所述门式架内，所述除臭装置安装在所述第一立板或第二立板上，所述图像采集机构安装在所述顶板横梁上，所述机械臂、物料收集箱设置在所述输送带前端的侧边，所述除臭装置、图像采集机构、机械臂分别与所述plc控制器电性连接。

所述除臭装置包括雾化喷头、水泵、除臭箱体、进液管、出液管，所述除臭箱体安装在所述第一立板或第二立板的外侧面上，所述雾化喷头安装在所述第一立板或第二立板的内侧面上，所述雾化喷头的喷射方向朝向所述输送带，所述除臭箱体具有设备容腔、液体容腔，所述水泵安装在所述设备容腔内，所述水泵的进液口通过所述进液管与所述液体容腔连通，所述水泵的出液口通过所述出液管与所述雾化喷头连通。

所述图像采集机构包括图像电路主板、ccd工业摄像头、图像采集模块，所述图像采集模块通过所述图像电路主板安装在所述顶板横梁内，所述ccd工业摄像头安装在所述顶板横梁的底面上，所述ccd工业摄像头的摄像方向朝向所述输送带，所述ccd工业摄像头通过所述图像采集模块与所述图像电路主板电性连接。

所述图像采集机构还包括二个光源，二个所述光源分别安装在所述顶板横梁的底面上，并且位于所述ccd工业摄像头的两侧，二个所述光源分别与所述图像电路主板电性连接。

所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂，所述第一机械臂、第二机械臂分别设置在所述输送带前端的两相反侧，所述第一机械臂、第二机械臂分别与所述plc控制器电性连接。

所述物料收集箱包括可回收物收集箱、餐厨垃圾收集箱、有害垃圾收集箱、其它垃圾收集箱，所述可回收物收集箱、餐厨垃圾收集箱与所述有害垃圾收集箱分别设在所述输送带前端的两相反侧，所述可回收物收集箱、餐厨垃圾收集箱位于所述第一机械臂的分拣活动范围内，所述有害垃圾收集箱位于所述第二机械臂的分拣活动范围内，所述其它垃圾收集箱设在所述输送带前端的输送出口处。

所述输送带包括传送带、驱动电机、主动轮、从动轮，所述驱动电机位于所述输送带的后端，所述主动轮与所述驱动电机的转轴旋转连接，所述从动轮位于所述输送带的前端，所述传送带的两端分别缠绕在所述主动轮、从动轮上，所述驱动电机与所述plc控制器电性连接。

需要说明的是：

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

术语“前”所指示的方位或位置关系为基于本发明产品使用时输送带前进的方向，术语“后”与术语“前”方向相反。

下面对本发明的优点或原理进行说明：

1、本发明提供了一种机器人结合异味处理的垃圾分类方法及垃圾分类系统，该垃圾分类方法先将待分类垃圾均匀平摊在输送带上，输送带将已平摊好的待分类垃圾前送至除臭装置下方，除臭装置对待分类垃圾进行喷雾除臭，消除垃圾异味，同时，图像采集机构的ccd工业摄像头对待分类垃圾进行图片信息采集，并将采集到的待分类垃圾图片信息发送至plc控制器，plc控制器采用图像边缘检测算法，对待分类垃圾图片信息进行分析计算，获得需分类垃圾的位置信息，并将需分类垃圾的位置信息发送至机械臂，由机械臂根据接收到的需分类垃圾的位置信息，执行需分类垃圾的分拣工作；该分类方法利用机器视觉识别技术，对垃圾做分类识别，解决垃圾分类的问题，同时利用除臭装置对垃圾进行异味处理，有效消除垃圾异味，快捷分解垃圾臭味的同时抑制各种异味生成，可大量减少分类时间，提高分类效率和资源二次回收利用，减少垃圾异味污染，保障居民和工作人员人身安全。

2、本发明的需分类垃圾包括可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾，plc控制器采用图像边缘检测算法，将从图像采集机构发送来的待分类垃圾图片信息进行分类识别，分别识别出可回收物位置信息、餐厨垃圾位置信息、有害垃圾位置信息，并发送至机械臂，由机械臂将可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾分别分拣至可回收物收集箱、餐厨垃圾收集箱、有害垃圾收集箱里，提高分类效率，并将可回收物进行资源二次回收利用。

3、本发明的机器臂包括第一机器臂、第二机器臂，将无害的可回收物、餐厨垃圾与有害的有害垃圾分别由第一机器臂、第二机器臂分开执行分拣，避免可回收物的污染，环保。

4、本发明的物料收集箱还包括其它垃圾收集箱，其它垃圾收集箱的设置，将需分类垃圾分拣后的其它垃圾，直接由输送带送至其它垃圾收集箱里，提高分拣效率。

5、本发明提供的一种采用上述方法的机器人结合异味处理的垃圾分类系统，包括输送带、门式工控机、机械臂、物料收集箱，门式工控机包括门式架、除臭装置、图像采集机构、plc控制器，门式架包括第一立板、第二立板、顶板横梁，输送带的后端穿过门式架的门式过孔，使用时，输送带先将平摊在其上方的待分类垃圾前送至门式架内，安装在门式架侧边的除臭装置对待分类垃圾进行喷雾除臭，消除垃圾异味，同时，安装在门式架上端的图像采集机构的ccd工业摄像头对待分类垃圾进行图片信息采集，并将采集到的待分类垃圾图片信息发送至plc控制器，plc控制器通过分析计算获得需分类垃圾的位置信息，并将需分类垃圾的位置信息发送至机械臂，由机械臂根据接收到的需分类垃圾的位置信息，执行需分类垃圾的分拣工作；该垃圾分类系统利用图像采集机构采集待分类垃圾的图片信息，plc控制器采用图像边缘检测算法，对垃圾做分类识别，解决垃圾分类的问题，同时利用除臭装置对垃圾进行异味处理，有效消除垃圾异味，提高分类效率，保障居民和工作人员人身安全。

6、本发明的除臭装置包括雾化喷头、水泵、除臭箱体、进液管、出液管，除臭箱体具有设备容腔、液体容腔，使用前，预先将除臭剂放进除臭箱体的液体容腔，使用时，用水泵抽取液体容腔内的除臭剂从雾化喷头处喷出，实现对待分类垃圾的异味处理。

7、本发明的图像采集机构包括图像电路主板、ccd工业摄像头、图像采集模块，本发明的图像采集机构利用ccd工业摄像头对待分类垃圾进行图片信息采集，并将图片信息发送至图像采集模块，图像采集模块对图片信息进行预处理，再通过图像电路主板转化成数字化信息，并发送至plc控制器进行识别，实现待分类垃圾的分类视觉识别。

8、本发明的图像采集机构还包括二个光源，二个光源为ccd工业摄像头的摄像提供光亮，提高图片信息采集的清晰度。

9、本发明的机械臂包括第一机械臂、第二机械臂，二个机械臂可实现对有害垃圾和无害垃圾的区别分拣，保障居民和工作人员人身安全。

附图说明

图1是本发明实施例机器人结合异味处理的垃圾分类系统的视结构示意图。

图2是本发明实施例机器人结合异味处理的垃圾分类系统的侧视图。

图3是本发明实施例机器人结合异味处理的垃圾分类系统的后视图。

附图标记说明：

10、输送带，11、传送带，12、主动轮，13、从动轮，20、门式工控机，21、门式架，211、第一立板，212、第二立板，213、顶板横梁，214、门式过孔，22、除臭装置，221、雾化喷头，222、除臭箱体，23、图像采集机构，231、ccd工业摄像头，232、光源，30、机械臂，31、第一机械臂，32、第二机械臂，41、可回收物收集箱，42、餐厨垃圾收集箱，43、有害垃圾收集箱，44、其它垃圾收集箱。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

如图1至图3所示，本发明提供了一种机器人结合异味处理的垃圾分类方法，包括以下步骤：

(1)、将待分类垃圾均匀平摊在输送带10上，输送带10将已平摊好的待分类垃圾匀速前送；

(2)、当待分类垃圾前送至除臭装置22下方时，除臭装置22对待分类垃圾进行喷雾除臭；

(3)、当待分类垃圾前送至图像采集机构23下方时，图像采集机构23的ccd工业摄像头231对待分类垃圾进行图片信息采集，从而获得待分类垃圾图片信息，并将待分类垃圾图片信息发送至plc控制器；

(4)、plc控制器采用图像边缘检测算法，将接收到的待分类垃圾图片转换成待分类垃圾的边缘图像，从而获得需分类垃圾的位置信息，并将需分类垃圾的位置信息发送至机械臂30；其中，待分类垃圾包括需分类垃圾、其它垃圾；

(5)、机械臂30根据接收到的需分类垃圾的位置信息，将需分类垃圾分拣至物料收集箱里。

该垃圾分类方法先将待分类垃圾均匀平摊在输送带10上，输送带10将已平摊好的待分类垃圾前送至除臭装置22下方，除臭装置22对待分类垃圾进行喷雾除臭，消除垃圾异味，同时，图像采集机构23的ccd工业摄像头231对待分类垃圾进行图片信息采集，并将采集到的待分类垃圾图片信息发送至plc控制器，plc控制器采用图像边缘检测算法，对待分类垃圾图片信息进行分析计算，获得需分类垃圾的位置信息，并将需分类垃圾的位置信息发送至机械臂30，由机械臂30根据接收到的需分类垃圾的位置信息，执行需分类垃圾的分拣工作；该分类方法利用机器视觉识别技术，对垃圾做分类识别，解决垃圾分类的问题，同时利用除臭装置22对垃圾进行异味处理，有效消除垃圾异味，快捷分解垃圾臭味的同时抑制各种异味生成，可大量减少分类时间，提高分类效率和资源二次回收利用，减少垃圾异味污染，保障居民和工作人员人身安全。

其中，需分类垃圾包括可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾，需分类垃圾的位置信息包括可回收物位置信息、餐厨垃圾位置信息、有害垃圾位置信息，物料收集箱包括可回收物收集箱41、餐厨垃圾收集箱42、有害垃圾收集箱43，步骤(5)还包括以下步骤：

机械臂30根据接收到可回收物位置信息、餐厨垃圾位置信息、有害垃圾位置信息，将可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾分别分拣至可回收物收集箱41、餐厨垃圾收集箱42、有害垃圾收集箱43里。

plc控制器采用图像边缘检测算法，将从图像采集机构23发送来的待分类垃圾图片信息进行分类识别，分别识别出可回收物位置信息、餐厨垃圾位置信息、有害垃圾位置信息，并发送至机械臂30，由机械臂30将可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾分别分拣至可回收物收集箱41、餐厨垃圾收集箱42、有害垃圾收集箱43里，提高分类效率，并将可回收物进行资源二次回收利用。

机器臂包括第一机器臂、第二机器臂，第一机器臂、第二机器臂分别设在输送带10前端的两侧，可回收物收集箱41、餐厨垃圾收集箱42设置在与第一机器臂相对应的输送带10一侧，有害垃圾收集箱43设置在与第二机器臂相对应的输送带10一侧，第一机器臂根据接收到的可回收物位置信息、餐厨垃圾位置信息，将可回收物、餐厨垃圾分别分拣至可回收物收集箱41、餐厨垃圾收集箱42里；第二机器臂根据接收到的有害垃圾位置信息，将有害垃圾分拣至有害垃圾收集箱43里。

将无害的可回收物、餐厨垃圾与有害的有害垃圾分别由第一机器臂、第二机器臂分开执行分拣，避免可回收物的污染，环保。

物料收集箱还包括其它垃圾收集箱44，其它垃圾收集箱44设置在输送带10前端的输送出口处，该垃圾分类方法还包括以下步骤：

(6)、机器臂将待分类垃圾中的需分类垃圾分拣后，输送带10继续将待分类垃圾中的其它垃圾前送，并将其它垃圾送进其它垃圾收集箱44里。

本发明的物料收集箱还包括其它垃圾收集箱44，其它垃圾收集箱44的设置，将需分类垃圾分拣后的其它垃圾，直接由输送带10送至其它垃圾收集箱44里，提高分拣效率。

如图1至图3所示，本发明提供的一种机器人结合异味处理的垃圾分类系统，包括输送带10、门式工控机20、机械臂30、物料收集箱，门式工控机20包括门式架21、除臭装置22、图像采集机构23、plc控制器，门式架21包括第一立板211、第二立板212、顶板横梁213，顶板横梁213的两端分别与第一立板211、第二立板212的上端连接，并形成门式过孔214，输送带10的后端穿过门式过孔214，plc控制器安装在门式架21内，除臭装置22安装在第一立板211或第二立板212上，图像采集机构23安装在顶板横梁213上，机械臂30、物料收集箱设置在输送带10前端的侧边，除臭装置22、图像采集机构23、机械臂30分别与plc控制器电性连接。

使用时，输送带10先将平摊在其上方的待分类垃圾前送至门式架21内，安装在门式架21侧边的除臭装置22对待分类垃圾进行喷雾除臭，消除垃圾异味，同时，安装在门式架21上端的图像采集机构23的ccd工业摄像头231对待分类垃圾进行图片信息采集，并将采集到的待分类垃圾图片信息发送至plc控制器，plc控制器通过分析计算获得需分类垃圾的位置信息，并将需分类垃圾的位置信息发送至机械臂30，由机械臂30根据接收到的需分类垃圾的位置信息，执行需分类垃圾的分拣工作；该垃圾分类系统利用图像采集机构23采集待分类垃圾的图片信息，plc控制器采用图像边缘检测算法，对垃圾做分类识别，解决垃圾分类的问题，同时利用除臭装置22对垃圾进行异味处理，有效消除垃圾异味，提高分类效率，保障居民和工作人员人身安全。

其中，除臭装置22包括雾化喷头221、水泵、除臭箱体222、进液管、出液管，除臭箱体222安装在第一立板211或第二立板212的外侧面上，雾化喷头221安装在第一立板211或第二立板212的内侧面上，雾化喷头221的喷射方向朝向输送带10，除臭箱体222具有设备容腔、液体容腔，水泵安装在设备容腔内，水泵的进液口通过进液管与液体容腔连通，水泵的出液口通过出液管与雾化喷头221连通。使用前，预先将除臭剂放进除臭箱体222的液体容腔，使用时，用水泵抽取液体容腔内的除臭剂从雾化喷头221处喷出，实现对待分类垃圾的异味处理。

图像采集机构23包括图像电路主板、ccd工业摄像头231、图像采集模块、二个光源232，图像采集模块通过图像电路主板安装在顶板横梁213内，ccd工业摄像头231安装在顶板横梁213的底面上，ccd工业摄像头231的摄像方向朝向输送带10，ccd工业摄像头231通过图像采集模块与图像电路主板电性连接。本发明的图像采集机构23利用ccd工业摄像头231对待分类垃圾进行图片信息采集，并将图片信息发送至图像采集模块，图像采集模块对图片信息进行预处理，再通过图像电路主板转化成数字化信息，并发送至plc控制器进行识别，实现待分类垃圾的分类视觉识别。

二个光源232分别安装在顶板横梁213的底面上，并且位于ccd工业摄像头231的两侧，二个光源232分别与图像电路主板电性连接。二个光源232为ccd工业摄像头231的摄像提供光亮，提高图片信息采集的清晰度。

机械臂30包括第一机械臂31、第二机械臂32，第一机械臂31、第二机械臂32分别设置在输送带10前端的两相反侧，第一机械臂31、第二机械臂32分别与plc控制器电性连接。二个机械臂30可实现对有害垃圾和无害垃圾的区别分拣，保障居民和工作人员人身安全。

物料收集箱包括可回收物收集箱41、餐厨垃圾收集箱42、有害垃圾收集箱43、其它垃圾收集箱44，可回收物收集箱41、餐厨垃圾收集箱42与有害垃圾收集箱43分别设在输送带10前端的两相反侧，可回收物收集箱41、餐厨垃圾收集箱42位于第一机械臂31的分拣活动范围内，有害垃圾收集箱43位于第二机械臂32的分拣活动范围内，其它垃圾收集箱44设在输送带10前端的输送出口处。分类后的垃圾用各收集箱分装，更为环保。

输送带10包括传送带11、驱动电机、主动轮12、从动轮13，驱动电机位于输送带10的后端，主动轮12与驱动电机的转轴旋转连接，从动轮13位于输送带10的前端，传送带11的两端分别缠绕在主动轮12、从动轮13上，驱动电机与plc控制器电性连接。

以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。