一种智能医疗垃圾分类车及其分类方法与流程

本发明涉及垃圾的辅助分类识别技术领域，尤其涉及一种智能医疗垃圾分类车及其分类方法。

背景技术：

医疗垃圾都带有污染性，且种类繁多，需要明确分类处理。比如人体组织，病理标本的收集与处理，针头等利器的处理，棉花纱布手套等污染物的收集，一些可回收物品的收集等等，而目前现有的医用垃圾箱和传统的垃圾箱并无区别，将所有的垃圾堆放在一起，不利于分类处理，尤其是含有人体组织、病理标本的垃圾含有污染性和传染性，不适合和常规的垃圾一起混合处理，必须进行特殊处理，而且针头利器等垃圾往往具有污染性和危险性，也必须要进行特殊处理，棉花纱布手套等污染物更应该进行特殊处理，避免产生污染或者是造成传染，而可回收的垃圾例如包装盒纸张等等可以实现垃圾资源的再利用，更重要的是如果将垃圾混合在一起，在二次分拣过程对具有污染或是容易对人体造成伤害的垃圾会对工作人员的身心健康造成影响，由此可见对医疗垃圾进行分类收集的必要性。

目前一些医院的做法是采用具有多个分隔空间的垃圾桶，或者是采用多个分类垃圾桶收集，但这种具有多个分隔空间的垃圾桶往往体积过大，不方便移动，而且人工识别垃圾的种类，容易出现疏忽错误，另外这种具有多个分隔空间的垃圾桶往往有多个垃圾入口，垃圾入口过多导致难以遮挡垃圾，一些具有污染性的垃圾和人体组织等垃圾容易暴露，污染环境。而在运送医疗垃圾过程中则需要到垃圾车，为了避免运送过程中医疗垃圾对环境空气造成污染需要人工为医疗垃圾包装处理，在包装的过程中具有污染的医疗垃圾例如人体组织、病理标本、针头利器、棉签污染物等会对工作人员身心造成一定影响，容易对工作人员造成危害，而且采用包装处理之后再运送则会增加成本，工序繁杂。

技术实现要素：

鉴于上述内容，有必要提供一种智能医疗垃圾分类车及其分类方法，具有由机器自动识别医疗垃圾的分类，提高了准确度，减少垃圾的分拣工作；而且该智能医疗垃圾分类车统一了垃圾入口，避免具有污染性和传染性的垃圾暴露；同时还省去了医疗垃圾运送过程中的包装处理，提高了效率，节约了人力成本的优点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种智能医疗垃圾分类车，包括：

车体，所述车体的底部设置有万向轮；

垃圾斗，所述垃圾斗位于所述车体的上方，所述垃圾斗的底部设置有转动门，所述垃圾斗的下口端的外侧壁上设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机的电机轴转动地穿过所述垃圾斗下口端的外侧壁并与所述转动门连接，所述垃圾斗的下口端连接有侧面开设有若干开口部的方井，所述开口部的宽度与所述方井的内尺寸宽度一致，且所述开口部的高度大于所述方井的内尺寸长度，所述方井的外侧设置有分别与每一所述开口部连接的若干滑道，每一所述滑道的末端以及所述方井的下端均设置有垃圾存储室，所述垃圾存储室固设于所述车体上；

封堵装置，所述封堵装置包括封堵板和第二驱动电机，所述封堵板的尺寸与所述开口部的尺寸一致，所述封堵板可转动地置于所述开口部中，所述第二驱动电机固定在所述开口部的外侧壁上，所述第二驱动电机的电机轴转动地穿过所述开口部的外侧壁且与所述封堵板连接，每一所述开口部均设置有一所述封堵装置；

图像识别系统，所述图像识别系统包括摄像机、信息存储模块和处理器，所述摄像机固定在所述垃圾斗的内壁上，所述摄像机与所述处理器连接，所述摄像机用于采集垃圾的图像信息，并将所述图像信息发送至所述处理器，

所述信息存储模块固定在所述垃圾斗的外壁上，所述信息存储模块与所述处理器连接，所述处理器将所述图像信息写入所述信息存储模块中预存为标准模板；

所述处理器固定在所述垃圾斗的外壁上，且所述处理器还分别与所述第一驱动电机和所述第二驱动电机连接，所述处理器用于识别所述图像信息，并控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的转动，所述处理器还将所述标准模板分类对应所述第二驱动电机，

人机交互模块，所述人机交互模块设置在所述车体上且与所述处理器连接，所述人机交互模块用于通过所述处理器控制所述第一驱动电机和第二驱动电机的转动；

电源供给装置，所述电源供给装置固定在所述车体上，所述电源供给装置与所述第一驱动电机、所述第二驱动电机、所述摄像机、所述处理器和所述人机交互模块电源相连。

进一步地，每一所述垃圾存储室均设置有可向外打开的外打开门，所述垃圾存储室中还放置有内置垃圾桶。

进一步地，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均为带有驱动器的脉冲电机。

进一步地，所述图像识别系统还包括信号提示灯，所述信号提示灯固定在所述垃圾斗的外壁上，所述信号提示灯与所述处理器连接，且所述信号提示灯还与所述电源供给装置电源连接，所述处理器遇到无法识别的所述图像信息则控制所述信号提示灯亮。

进一步地，所述摄像机设置有四个，四个所述摄像机分别固定在所述垃圾斗的内壁的四个方向。

进一步地，所述垃圾斗的上口端相对的两侧均设置有向上打开的上打开门，所述垃圾斗的上口端还设有第三驱动电机，所述第三驱动电机与所述垃圾斗的上缘固定连接，所述上打开门与所述第三驱动电机的电机轴固定连接，所述第三驱动电机与所述处理器连接。

进一步地，所述人机交互模块为数字键盘。

一种智能医疗垃圾分类车的分类方法，包括以下步骤：

(1)未放入医疗垃圾前所述转动门处于关闭状态，医疗垃圾放入到所述垃圾斗中，所述摄像机拍摄该医疗垃圾的图像信息并传送到所述处理器；

(2)所述处理器将所述图像信息与所述信息存储模块中的所有标准模板进行比较，如果所述图像信息和所述标准模板相似，则识别成功进入步骤a；如果所述图像信息与预存在所述信息存储模块中所有的所述标准模板都不匹配，则识别失败进入步骤b，

步骤a：所述处理器控制与所述标准模板相对应的所述第二驱动电机转动，所述第二驱动电机驱动所述封堵板转动一定角度之后能封堵住所述方井的井道并打开对应所述开口部，且此时所述封堵板形成一个倾斜的面，所述倾斜的面朝向对应所述滑道，所述方井的井道就会与对应所述滑道连通，然后所述处理器控制第一驱动电机打开所述转动门，所述垃圾斗中的医疗垃圾落入对应的所述滑道后，通过所述滑道进入对应的所述垃圾存储室；

步骤b：工作人员通过所述人机交互模块给出信号至所述处理器，所述处理器发出指令控制对应的所述第二驱动电机转动，所述第二驱动电机驱动所述封堵板转动一定角度之后能封堵住所述方井的井道并打开对应所述开口部，且此时所述封堵板形成一个倾斜的面，所述倾斜的面朝向对应所述滑道，所述方井的井道就会与对应所述滑道连通，然后所述处理器发出指令控制所述第一驱动电机打开所述转动门，所述垃圾斗中的医疗垃圾落入对应的所述滑道后，该医疗垃圾通过所述滑道进入对应的所述垃圾存储室，在此过程中，所述处理器将该医疗垃圾的所述图像信息作为标准模板预存到所述信息存储模块中，再遇到与所述标准模板类似的医疗垃圾则直接执行步骤a。

本发明具有如下有益效果：

1、利用图像识别技术和方井结构实现智能识别医疗垃圾的类别并且自动分类，减少医疗垃圾的分拣工作，与传统的人工分类相比，提高了准确率，减去了二次分拣和包装处理的工作量，保护了工作人员的身心健康；而且通过方井结构统一垃圾入口，能够有效地防止具有污染性和传染性的垃圾暴露而污染空气。

2、所述垃圾存储室设置有可以向外打开的外打开门，在所述垃圾存储室中放有内置垃圾桶，方便卸下垃圾。

3、所述第一驱动电机和第二驱动电机均采用步进电机有利于控制转动的角度，简化转动门和封堵装置的结构。

4、信号提示灯能有效地提醒工作人员该垃圾无法识别，避免误认为机器故障，从而快速处理该垃圾。

5、在垃圾斗内的四个方向均设置了摄像机能够全方位拍摄图像信息，获得更多的图形特征，有利于提高图像识别的准确率。

6、在垃圾斗上口端设置上打开门可以有效的遮盖住垃圾斗，在放置垃圾斗过程中难以避免造成一些污染，外打开门可以有效对其进行遮挡，增加美观。

7、采用数字键盘作为人机交互模块有耐用，成本低，结构简单的优点。

8、本发明的智能医疗垃圾分类车的分类方法具有一定学习能力，智能程度高，遇到未知不可识别的医疗垃圾将其图像信息预存到信息存储装置中作为标准模板，下次遇到类似的垃圾即可自动识别。

【附图说明】

图1是本发明的智能医疗垃圾分类车结构示意图。

图2是本发明中的垃圾斗结构示意图。

图3是本发明中的方井结构示意图。

图4是本发明中的方井和封堵装置安装示意图。

图5是本发明中的封堵装置结构示意图。

图中标号为：1-车体，11-万向轮，12-车把，2-垃圾斗，21-转动门，22-第一驱动电机，23-上打开门，24-第三驱动电机，26-方井，261-开口部，27-垃圾存储室，28-滑道，271-外打开门，272-内置垃圾桶，3-封堵装置，31-封堵板，32-第二驱动电机，41-摄像机，42-信息存储模块，43-处理器，44-信号提示灯，5-人机交互模块，6-电源供给装置。

【具体实施方式】

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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1至图5，本发明一较佳实施方式提供一种智能医疗垃圾分类车，其包括车体1、垃圾斗2、封堵装置3、图像识别系统、人机交互模块5和电源供给装置6。

所述车体1四个角的底部设置有四个万向轮11，所述车体1的后方还设置有车把12，所述车把12与所述车体1固定连接。

所述垃圾斗2为方型斗，所述垃圾斗2设置在所述车体1的上方，所述垃圾斗2的下口端设置有一个用于封堵垃圾斗2下口的转动门21，所述转动门21的尺寸与所述垃圾斗2下口的内尺寸相吻合，使得所述转动门21能封堵住所述垃圾斗2的下口。所述垃圾斗2下口端的外侧壁上固定有第一驱动电机22，具体位置为：所述第一驱动电机22紧靠相互垂直的两侧壁交界处，并且所述第一驱动电机22的电机轴转动地穿过所述侧壁与所述转动门21连接，使得所述第一驱动电机22驱动所述转动门21转动，实现所述转动门21的打开或者关闭状态。所述转动门21向下转动为打开状态，所述转动门21向上转动则为关闭状态。

优选地，在本实施例中所述第一驱动电机22为带有驱动器的脉冲电机，所述第一驱动电机22每次转动的步距角为90°，所述电源供给装置6与所述第一驱动电机22的驱动器电源连接。

优选地，所述垃圾斗2的上口端设置有上打开门23，具体为：在所述垃圾斗2上口端的前后侧均设置有所述上打开门23，两个所述上打开门23在关闭状态下能将所述垃圾斗2遮盖住。所述垃圾斗2上口端的前后侧上缘安装有第三驱动电机24，所述第三驱动电机24的定子与所述垃圾斗2的上缘固定连接，所述上打开门23与所述第三驱动电机24的电机轴连接，使得所述第三驱动电机24能驱动所述上打开门23相对所述垃圾斗2向上转动。

优选地，在本实施例中所述第三驱动电机24为带有驱动器的脉冲电机，所述第三驱动电机24每次转动的步距角为135°，所述电源供给装置6与所述第三驱动电机24的驱动器电源连接。

在所述垃圾斗2的下口端固定连接有一个侧面开设有若干开口部261的方井26，所述方井26设置在所述车体1的上方，所述方井26的上端与所述垃圾斗2的下口端固定连接，所述方井26的下端设置有一个用于存储医疗垃圾的垃圾存储室27，所述垃圾存储室27固定在所述车体1上且与所述方井26固定连接；所述开口部261的宽度等于所述方井26的内尺寸宽度，所述开口部261的高度大于所述方井26的长度。

所述方井26的外侧设置有与所述开口部261对应的若干滑道28，所述滑道28倾斜设置，所述滑道28的一端与所述开口部261固定连接，每一所述滑道28另一端，即每一所述滑道28的末端也均设置有一所述垃圾存储室27，所有所述垃圾存储室27均固定在所述车体1上，且所述垃圾存储室27与所述滑道28固定连接。

所述垃圾存储室27设置在所述车体1上且与所述车体1固定连接，所述方井26和所述滑道28均固定连接在对应的所述垃圾存储室27的上方，且所述垃圾斗2的下口端与所述方井26的上端固定连接。

优选地，在本实施例中，所述方井26上设有三个所述开口部261，以及三条与所述开口部261对应的所述滑道28。

优选地，为了方便卸垃圾，每一所述垃圾存储室27均设有可向外打开的外打开门271，并且在每一所述垃圾存储室27中还设置有一内置垃圾桶272。

所述封堵装置3包括封堵板31和第二驱动电机32。

所述封堵板31的尺寸与所述开口部261的尺寸一致，所述封堵板31可转动地置于所述开口部261中，所述封堵板31用于对所述开口部261和所述方井26的井道封堵(所述封堵板31不能同时对所述开口部261和所述方井26的井道封堵，封堵板31竖直时对所述开口部261封堵，所述封堵板31转动一定角度之后对所述方井26的井道封堵)。

所述第二驱动电机32设置在所述开口部261的外侧壁上，所述第二驱动电机32的定子与所述开口部261的外侧壁固定连接，所述第二驱动电机32的电机轴转动地穿过所述开口部31的外侧壁并与所述封堵板31连接。因为所述开口部261的宽度与所述方井26的内尺寸宽度一致，且所述开口部261的高度大于所述方井26的内尺寸长度。所以第二驱动电机32驱动所述封堵板31转动一定角度之后能封堵住所述方井26的井道并形成一个倾斜的面，并打开所述开口部261，所述倾斜的面朝向对应所述滑道28，所述方井26的井道就会与对应所述滑道28连通。

每一所述开口部261均安装有一所述封堵装置3。

优选地，本实施例中所述第二驱动电机32为带有驱动器的脉冲电机，所述电源供给装置6与所述第二驱动电机32的驱动器电源连接。

所述图像识别系统包括摄像机41、信息存储模块42和处理器43。

所述摄像机41固定在所述垃圾斗2的内壁上，所述摄像机41与所述处理器43连接。所述摄像机41用于拍摄所述垃圾斗2内医疗垃圾的图像信息并传送到所述处理器43。

优选地，为了从医疗垃圾的图像信息中获取更多特征，所述摄像机41设置有四个，四个所述摄像机41分别以同高度固定在所述垃圾斗2内壁的四个角。

所述信息存储模块42固定在所述垃圾斗2的外壁上，所述信息存储模块42与所述处理器43连接，所述处理器43将所述医疗垃圾的图像信息写入信息存储模块42预存为标准模板，所述标准模板随时能被所述处理器43读取，所述处理器43还将所述标准模板分类并生成分类结果信息，并且所述处理器43还将生成的分类结果信息对应所述第二驱动电机32。

所述处理器43固定在所述垃圾斗2的外壁上，所述处理器43与所述第一驱动电机22、所述第二驱动电机32和所述第三驱动电机24连接，所述第一驱动电机22、所述第二驱动电机32和第三驱动电机24仅受所述处理器43发出的指令控制。

在本实施例中，由于所述第一驱动电机22、第二驱动电机32和第三驱动电机24均为带有驱动器的脉冲电机，所以第一驱动电机22、第二驱动电机32和第三驱动电机24均通过各自的驱动器与所述处理器43连接，由所述处理器43发出的脉冲指令控制其转动。

优选地，所述图像识别系统还包括信号提示灯44，所述信号提示灯44采用led灯，所述信号提示灯44固定在所述垃圾斗2的外壁上，所述信号提示灯44与所述处理器43连接，且所述信号提示灯44与所述电源供给装置6电源连接，所述处理器43遇到无法识别的医疗垃圾图像信息则控制所述信号提示灯44亮起。

所述人机交互模块5与所述车把12固定连接，且所述人机交互模块5与所述处理器43连接，所述人机交互模块5用于人与所述处理器43交流，包括发送指令给所述处理器43通过所述处理器43控制所述第一驱动电机22、所述第二驱动电机32和所述第三驱动电机24转动。

在本实施例中，所述人机交互模块5为数字键盘，在其他实施例中，所述人机交互模块还可以是触控屏。

所述电源供给装置6设置在所述车体1上，且所述电源供给装置6与所述车体1固定连接，所述电源供给装置6分别与所述第一驱动电机22、所述第二驱动电机32、所述第三驱动电机24、所述处理器43、所述人机交互模块5、所述摄像机41和所述信息存储模块42电源连接。

如上所述的智能医疗垃圾分类车的分类方法为：

(1)未放入医疗垃圾前所述转动门21处于关闭状态，医疗垃圾放入到所述垃圾斗2中，所述摄像机41拍摄该医疗垃圾的图像信息并传送到所述处理器43；

(2)所述处理器43将所述图像信息和所述标准模板进行比较，如果所述图像信息和所述标准模板相似，则识别成功进入步骤a；如果所述图像信息与预存在所述信息存储模块42中所有的所述标准模板都不匹配，则识别失败进入步骤b，

步骤a：所述处理器43控制与所述标准模板相对应的第二驱动电机32转动，所述第二驱动电机32驱动所述封堵板31转动一定角度之后能封堵住所述方井26的井道并打开对应所述开口部261，且所述封堵板31形成一个倾斜的面，所述倾斜的面朝向对应所述滑道28，所述方井26的井道就会与对应所述滑道28连通，然后所述处理器43控制第一驱动电机22打开所述转动门21，所述垃圾斗2中的医疗垃圾落入对应的所述滑道28后，通过所述滑道28进入对应的所述垃圾存储室27；

步骤b：工作人员通过所述人机交互模块5给出信号至所述处理器43，所述处理器43发出指令控制对应的所述第二驱动电机32转动，所述第二驱动电机32驱动所述封堵板31转动一定角度之后能封堵住所述方井26的井道并打开对应所述开口部261，且所述封堵板31形成一个倾斜的面，所述倾斜的面朝向对应所述滑道28，所述方井26的井道就会与对应所述滑道28连通，然后所述处理器43发出指令控制所述第一驱动电机22打开所述转动门21，所述垃圾斗2中的医疗垃圾落入对应的所述滑道28后，该医疗垃圾通过所述滑道28进入对应的所述垃圾存储室27，在此过程中，所述处理器43将该医疗垃圾的所述图像信息作为标准模板预存到所述信息存储模块42中，再遇到与所述标准模板类似的医疗垃圾则直接执行步骤a。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。