一种智能垃圾桶及智能垃圾桶系统的制作方法

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种智能垃圾桶及包括该智能垃圾桶的智能垃圾桶系统。

背景技术：

随着机器人技术的快速发展，机器人的应用在各行各业迅速展开，生活中机器人的应用也正在悄然的兴起，如自动清洁机器人等，但其应用还不成熟多见。目前，移动机器人的技术发展较快并相对成熟，广泛应用于各种领域。而且现在随着手机的普及，智能时代正在到来，用手机app来进行控制也非常方便和简单。据文献及专利调查，目前国内市面上的智能垃圾桶大多只是简单的自动开合盖子、自动套袋等功能，具有可移动的智能垃圾收集功能的垃圾桶并不常见。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种智能垃圾桶及包括该智能垃圾桶的智能垃圾桶系统，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种智能垃圾桶，其中，所述智能垃圾桶包括：移动平台、垃圾桶装置和控制装置，所述垃圾桶装置安装在所述移动平台上，所述控制装置设置在所述移动平台上，所述控制装置与上位机通信连接，所述控制装置能够根据所述上位机的定向控制指令控制所述移动平台移动至目标位置。

优选地，所述移动平台包括支撑机构和移动机构，所述移动机构设置在所述支撑机构下方，所述控制装置设置在所述支撑机构上，所述移动机构与所述控制装置连接，所述支撑机构用于支撑所述垃圾桶装置，所述移动机构用于在所述控制装置的驱动下移动。

优选地，所述移动机构包括驱动模块和与所述驱动模块连接的滚动轮，所述滚动轮安装在所述支撑机构的下方，所述驱动模块与所述控制装置连接，所述驱动模块在所述控制装置的驱动下驱动所述滚动轮移动。

优选地，所述驱动模块包括电机和与所述电机连接的联轴器，所述电机通过所述联轴器驱动所述滚动轮移动。

优选地，所述支撑机构上设置有电机架，所述电机安装在所述电机架上。

优选地，所述滚动轮包括双排全向轮。

优选地，所述支撑机构包括上底板和下底板，所述上底板和所述下底板通过连接件连接，所述控制装置设置在所述上底板上，所述移动机构安装在所述下底板背离所述上底板的表面。

优选地，所述控制装置包括控制模块、方向定位模块和通信模块，所述方向定位模块和通信模块均与所述控制模块通信连接，所述控制模块通过所述通信模块与所述上位机通信，所述控制模块用于接收所述上位机的定向控制指令，所述方向定位模块能够根据所述控制模块接收到的定向控制指令实现移动机构移动时的定位。

优选地，所述垃圾桶装置上设置有漫溢检测模块和桶盖开合检测模块，所述漫溢检测模块和所述桶盖开合检测模块均与所述控制装置通信连接，所述漫溢检测模块用于检测所述垃圾桶内的垃圾位置，且能够将检测到的垃圾位置发送至所述控制装置，所述桶盖开合检测模块用于检测外界的开合动作，并将检测到的开合动作发送至所述控制装置，所述控制装置能够在所述垃圾位置达到预设位置时向所述上位机发出垃圾已装满的信号，所述控制装置还能够根据所述开合动作控制所述垃圾桶装置上的桶盖的开合。

作为本发明的第二个方面，提供一种智能垃圾桶系统，其中，所述智能垃圾桶系统包括上位机和前文所述的智能垃圾桶，所述智能垃圾桶与所述上位机通信连接，所述智能垃圾桶能够执行所述上位机的控制指令，且能够向所述上位机发送指令。

本发明提供的智能垃圾桶，通过将垃圾桶装置安装在移动平台上，且移动平台上设置有控制装置，控制装置能够实现与上位机的通信功能，上位机根据需要发出定向控制指令，控制装置根据该定向控制指令控制所述移动平台移动至目标位置，以完成垃圾收集工作，从而实现了垃圾桶能够自动移动的目的，方便了用户的使用。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的智能垃圾桶的结构示意图。

图2为本发明提供的移动平台的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一个方面，提供一种智能垃圾桶，其中，如图1所示，所述智能垃圾桶包括：移动平台10、垃圾桶装置20和控制装置（图中未示出），所述垃圾桶装置20安装在所述移动平台10上，所述控制装置设置在所述移动平台10上，所述控制装置与上位机通信连接，所述控制装置能够根据所述上位机的定向控制指令控制所述移动平台10移动至目标位置。

本发明提供的智能垃圾桶，通过将垃圾桶装置安装在移动平台上，且移动平台上设置有控制装置，控制装置能够实现与上位机的通信功能，上位机根据需要发出定向控制指令，控制装置根据该定向控制指令控制所述移动平台移动至目标位置，以完成垃圾收集工作，从而实现了垃圾桶能够自动移动的目的，方便了用户的使用。

应当理解的是，当用户需要投递垃圾时，可以通过上位机向智能垃圾桶上的控制装置发送定向控制指令，控制装置能够根据所述定向控制指令控制移动平台移动至目标位置（即用户所在位置），当用户投递垃圾结束时，可以通过上位机向智能垃圾桶上的控制装置发送定向控制指令，控制装置能够根据所述定向控制指令控制移动平台移动至目标位置（即垃圾桶移动之前所在位置）。

还应当理解的是，定向控制指令中包含垃圾桶移动的方向及位置，所以可以通过改变垃圾桶的定向控制指令中的方向及位置来改变垃圾桶实际所在位置，从而更加方便了用户对垃圾桶的使用。

具体地，如图2所示，所述移动平台10包括支撑机构11和移动机构12，所述移动机构12设置在所述支撑机构11下方，所述控制装置设置在所述支撑机构11上，所述移动机构12与所述控制装置连接，所述支撑机构11用于支撑所述垃圾桶装置20，所述移动机构12用于在所述控制装置的驱动下移动。

可以理解的是，所述控制装置能够驱动所述移动机构12的移动，所述支撑机构11与所述移动机构12连接，在所述移动机构12移动的同时，所述支撑机构11能够带动所述垃圾桶装置20与所述移动机构12一同移动。

具体地，所述移动机构12包括驱动模块和与所述驱动模块连接的滚动轮121，所述滚动轮121安装在所述支撑机构11的下方，所述驱动模块与所述控制装置连接，所述驱动模块在所述控制装置的驱动下驱动所述滚动轮121移动。

应当理解的是，所述移动机构12的驱动模块能够接收所述控制装置的驱动信号，且所述驱动模块能够根据所述驱动信号驱动所述滚动轮的移动，从而实现了移动机构12的移动。

进一步具体地，所述驱动模块包括电机122和与所述电机122连接的联轴器123，所述电机122通过所述联轴器123驱动所述滚动轮121移动。

应当理解的是，所述电机122能够与所述控制装置通信连接，所述电机122能够根据所述控制装置的驱动信号通过所述联轴器123驱动所述滚动轮121的移动。

具体地，为了方便电机122的安装，所述支撑机构11上设置有电机架111，所述电机122安装在所述电机架111上。

优选地，所述滚动轮121包括双排全向轮。

需要说明的是，所述滚动轮121可以包括三个双排全向轮，分别呈中心对称分布在支撑机构11的下方。全向轮自身为主动轮，而主动轮边缘的许多呈中心对称的滚子为从动轮；主动轮中心与减速器输出轴连接，只能由电机带动旋转，而从动轮自身没有动力，可以沿着自身的中心对称轴自由旋转。

作为支撑机构11的具体实施方式，如图2所示，所述支撑机构11包括上底板112和下底板113，所述上底板112和所述下底板113通过连接件114连接，所述控制装置设置在所述上底板112上，所述移动机构12安装在所述下底板113背离所述上底板112的表面。

优选地，所述连接件114包括铜螺柱。

另外，为了实现支撑机构11对垃圾桶装置20的固定，所述支撑机构11上设置有定位孔115，优选地，可以通过均匀对称设置多个定位孔115实现垃圾桶装置20与所述支撑机构11的连接。

作为所述控制装置的具体实施方式，所述控制装置包括控制模块、方向定位模块和通信模块，所述方向定位模块和通信模块均与所述控制模块通信连接，所述控制模块通过所述通信模块与所述上位机通信，所述控制模块用于接收所述上位机的定向控制指令，所述方向定位模块能够根据所述控制模块接收到的定向控制指令实现移动机构移动时的定位。

优选地，所述控制模块包括单片机；所述通信模块包括wifi通信模块；所述方向定位模块包括正交设置的激光测距模块、陀螺仪和编码器，具体地关于如何通过激光测距模块、陀螺仪以及编码器实现方向定位为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

作为所述垃圾桶装置20的具体实施方式，所述垃圾桶装置20上设置有漫溢检测模块和桶盖开合检测模块，所述漫溢检测模块和所述桶盖开合检测模块均与所述控制装置通信连接，所述漫溢检测模块用于检测所述垃圾桶内的垃圾位置，且能够将检测到的垃圾位置发送至所述控制装置，所述桶盖开合检测模块用于检测外界的开合动作，并将检测到的开合动作发送至所述控制装置，所述控制装置能够在所述垃圾位置达到预设位置时向所述上位机发出垃圾已装满的信号，所述控制装置还能够根据所述开合动作控制所述垃圾桶装置上的桶盖的开合。

应当理解的是，为了实现对垃圾桶装置内的垃圾是否装满的检测，所述垃圾桶装置20上设置有漫溢检测模块，所述漫溢检测模块能够与所述控制装置通信连接，能够将检测到的垃圾桶装置20内的垃圾位置信号发送至控制装置，所述控制装置能够将垃圾位置信号进行处理得到垃圾桶装置20内的垃圾是否装满的处理结果，在垃圾桶装置20内的垃圾装满时能够向上位机发出“垃圾已装满”的信号，从而提醒用户将垃圾进行倾倒。

优选地，所述漫溢检测模块包括红外传感器。

另外，为了方便用户开合垃圾桶装置20的桶盖，所述垃圾桶装置20上设置有桶盖开合检测模块，所述桶盖开合检测模块与所述控制装置通信连接，所述桶盖开合检测模块能够感应是否有开合动作，当有开合动作时能够向控制装置发送开合信号，控制装置能够根据开合信号控制垃圾桶的桶盖的开合。例如，当用户单手拂过垃圾桶装置上方一定距离时，垃圾桶装置20能够感应到该动作，从而向控制装置发送打开桶盖的信号，控制装置能够控制桶盖的打开，在桶盖打开一定时间内能够自动闭合。

优选地，所述桶盖开合检测模块包括红外传感器。

具体地，如图1所示，所述垃圾桶装置20包括外桶21和设置在所述外桶21内的内桶22，所述外桶21安装在移动平台10上，所述外桶21的上座25上安装了连接轴23和舵机，所述连接轴23和所述舵机连接，所述舵机与所述控制装置通信连接，所述外桶21的上座25上设置有桶盖24，所述桶盖24通过所述连接轴23与外桶21的上座25连接，所述外桶21的上座25上设置有控制面板26，所述桶盖开合检测模块设置在所述控制面板26上，当用户单手拂过控制面板26上方15-20cm时能够触发红外传感器，控制装置向所述舵机发送1.5ms脉宽，所述桶盖24跟随连接轴23旋转打开，5秒后关闭。当要更换垃圾袋时，直接垂直向上提起垃圾桶上座25，拿出内桶22，在更换好垃圾袋后将智能垃圾桶复原。

需要说明的是，为了实现智能垃圾桶的正常工作，所述控制装置和所述垃圾桶的上座25上的控制面板内均设置有可充电锂电池。

还需要说明的是，所述垃圾桶的内桶与外桶之间通过电磁耦合连接，极大地方便了内桶的取出。

应当理解的是，垃圾桶装置的内外桶分离有利于对垃圾的收集和对全向轮智能垃圾桶的维护。内桶容量通常可以设置为9l，足够满足日常家居使用。锂电池仓使用锂电池为智能垃圾桶提供动力，使控制装置能够稳定工作。

因此，本发明提供的智能垃圾桶，双排全向轮可在控制装置接收到信号后，灵活、准确地携带智能垃圾桶前往指定位置，当收到返回信号时回到初始位置，具有传动效率高、结构精简、运动准确等优势。

作为本发明的第二个方面，提供一种智能垃圾桶系统，其中，所述智能垃圾桶系统包括上位机和前文所述的智能垃圾桶，所述智能垃圾桶与所述上位机通信连接，所述智能垃圾桶能够执行所述上位机的控制指令，且能够向所述上位机发送指令。

本发明提供的智能垃圾桶系统，采用了前文的智能垃圾桶，通过将垃圾桶装置安装在移动平台上，且移动平台上设置有控制装置，控制装置能够实现与上位机的通信功能，上位机根据需要发出定向控制指令，控制装置根据该定向控制指令控制所述移动平台移动至目标位置，以完成垃圾收集工作，从而实现了垃圾桶能够自动移动的目的，方便了用户的使用。

优选地，所述上位机具体可以包括安装在用户手机上的控制智能垃圾桶的应用程序。上位机与智能垃圾桶上的控制装置实现无线通信连接。

关于本发明提供的智能垃圾桶系统的工作过程可以参照前文的智能垃圾桶的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。