智能回收装置及其控制方法与流程

本发明涉及环保回收领域，具体而言，涉及一种智能回收装置及该智能回收装置的控制方法。

背景技术：

随着互联网和移动支付的普及，越来越多的人通过电子购物的方式购买商品，由此产生大量的快递包裹。快递包裹通常都有包装，常见的包装有纸袋、塑料袋、纸箱等。目前，这些包装形成一次性垃圾，没有得到有效的回收利用，不但污染环境，还造成资源浪费。

也有一部分环保意识较高的人，会将纸箱等废旧物品收集起来，然后卖给废品收购人员。但是这种方式存在很多不便。首先家里存放废旧纸箱不但占用空间，还会导致卫生问题，容易滋生蚊蝇和老鼠，进而产生邻里矛盾。其次废品收购人员通常是不定时上门收购，经常会错过，并且可能存在价格不透明的问题。因此普通人回收废旧物品的积极性不高。

为此，需要提供一种可以方便地回收快递包裹废旧包装的装置，并且通过有偿回收的方式提高人们回收废旧包装的积极性，提高人们的环保意识。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明提出一种智能回收装置及其控制方法，可以方便地回收快递包裹废旧包装，并且可以通过有偿回收的方式提高人们回收废旧包装的积极性。

本发明的目的可以通过下列技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种智能回收装置的控制方法，所述智能回收装置包括外壳，显示器，压缩装置，称重装置，贴标签装置、容纳装置，控制装置和电源模块，所述方法包括以下步骤：

s1.用户扫描二维码登陆回收系统，外部服务器向控制装置发送控制指令和用户的身份信息；

s2.控制装置激活压缩装置的传感器，检测用户是否投入回收物；

s3.感应到用户投入回收物后，对回收物进行压缩，并在完成压缩后测量压缩块的体积和重量，将体积数据和重量数据提供给控制装置的处理器；

s4.处理器根据体积数据和重量数据计算压缩块的密度，根据密度判定用户投入的回收物是可回收物还是不可回收物；

s5.当判定为可回收物时，处理器生成二维码，该二维码包含用户的身份信息以及该压缩块的类别信息；在纸质标签上喷印该二维码，向外部服务器发送第一反馈数据，所述第一反馈数据用于表明用户投入的可回收物的重量和可回收物的类别；将压缩块送入容纳装置；

s6.当判定为不可回收物时，处理器向外部服务器发送第二反馈数据，所述第二反馈数据用于表明用户投入了不可回收物，将压缩块退出智能回收装置；

s7.外部服务器接收到第一反馈数据时，根据第一反馈数据对信用系数进行更新，根据更新后的信用系数和可回收物的重量计算出相应的回收金额，将回收金额加入用户的账户余额中；

s8.外部服务器接收到第二反馈数据时，根据第二反馈数据对信用系数进行更新。

其中，所述类别信息包括正常纸箱或浸水纸箱，且步骤s4具体为：

将计算得到的密度d与预先设置的密度阈值t进行比较，

如果d大于等于第一密度阈值t1或小于第三密度阈值t3时，则判定投入的回收物为不可回收物；

如果d大于等于第二密度阈值t2且小于第一密度阈值t1时，则判定投入的回收物为浸水纸箱；

如果d大于等于第三密度阈值t3且小于第二密度阈值t2时，则判定投入的回收物为正常纸箱；

其中，t1>t2>t3，且t2大于正常纸箱密度，t3小于正常纸箱密度。

其中，步骤s7中回收金额m的具体计算公式是：

m＝(g-j*e)*x*k

其中，j是浸水标记，当回收物是浸水纸箱时，j＝1，当回收物为正常纸箱时，j＝0，e是抵消参数，x是回收物的单位回收金额，k是用户的信用系数。

其中，外部服务器根据第一反馈数据或第二反馈数据对信用系数进行更新具体包括：

s11.在快递寄存装置中标记快递包装类型，所述类型包括大包装、中包装和小包装；

s12.快递寄存装置记录用户取出的每种类型的纸箱包装的快递数量，并将所述快递数量发送给外部服务器；

s13.外部服务器接收到第一反馈数据时，根据接收到的可回收物重量g计算累计可回收物重量g：

g＝g+g

s14.外部服务器接收到第二反馈数据时，统计用户投入不可回收物的累计次数n；

s15.外部服务器根据累计可回收物重量g、所述快递数量、所述累计次数n，按照以下公式更新信用系数k：

k＝g/(a*a+b*b+c*c)+y-n*z

其中，a、b和c分别是小包装、中包装和大包装的数量，a、b和c分别是小包装、中包装和大包装的单位重量；y>0，y是信用系数基数，z是失信基数。

其中，将信用系数的计算公式优化为：

其中，w是从容纳装置中将压缩块取出并回收时，识别出不可回收物的次数，θ是容错阈值。

其中，设置信用系数上限和信用系数下限，更新后的信用系数不会超出信用系数上限，也不会低于信用系数下限。

其中，显示器显示供用户扫描的二维码，显示回收金额，或显示类别信息或警告通知。

其中，显示器显示与用户相关的信用系数。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种智能回收装置，包括外壳，显示器，压缩装置，称重装置，贴标签装置、容纳装置，控制装置和电源模块，其特征在于，

外壳上开设有投入口和退出口，外壳底部还开设有排水口，显示器位于外壳前表面，外壳内部形成容纳空间，压缩装置、称重装置、贴标签装置、容纳装置、控制装置和电源模块位于容纳空间内；

投入口与压缩装置相连通，可以将用户投入的回收物送入压缩装置；

退出口与压缩装置相连通，用于退出不可回收物；

排水口与压缩装置相连通，用于将压缩装置压缩回收物时产生的液体排出智能回收装置；

显示器用于显示供用户扫描的二维码，显示可回收物重量以及相应的回收金额，或显示用户投入的回收物是正常纸箱、浸水纸箱或不可回收物以及相应的警告通知，显示与用户相关的信用系数；

压缩装置用于对回收物进行压缩，形成具有一定体积的压缩块，并对压缩块的体积进行测量，获得体积数据；

称重装置用于对压缩块进行称重，获得重量数据；

容纳装置与压缩装置相连通，用于收容可回收物；

贴标签装置用于在压缩块上贴上印有二维码的标签，所述二维码包含用户的身份信息以及该压缩块的类别信息；

控制装置包括通信模块和处理器，通信模块用于与外部服务器进行通信，处理器用于执行本发明的控制方法；

电源模块为智能回收装置的各个组件供电。

本发明可以产生的有益效果是：一是智能回收装置固定设置在小区里，人们可以很方便地回收快递包裹废旧包装。二是通过有偿回收的方式提高人们回收废旧包装的积极性，并且支付方式十分简便。三是通过与信用系数相关的奖励机制提高人们回收废旧包装的积极性。四是通过惩罚机制防止有人用石块等不可回收物冒充可回收物骗钱。由于本发明具有很高的实用价值和良好的社会效果，因此具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明的智能回收装置的示意性框图；

图2是本发明的控制方法的流程图；

图3是本发明的信用系数更新方法的流程图。

具体实施方式

本发明的智能回收装置可以设置小区或其他公共场所里，人们可以很方便地回收快递包裹废旧包装。图1显示了本发明的智能回收装置的示意性框图。如图1所示，本发明的智能回收装置包括外壳，显示器，压缩装置，称重装置，贴标签装置、容纳装置，控制装置和电源模块。

外壳是由金属材料制成的封闭壳体，适合放置在户外，可以防止灰尘或雨水进入外壳内部。外壳上开设有投入口和退出口，外壳底部还开设有排水口，显示器位于外壳前表面，外壳内部形成容纳空间，压缩装置、称重装置、贴标签装置、容纳装置、控制装置和电源模块位于容纳空间内。

用户通过投入口投入回收物。本发明的智能回收装置主要针对快递包裹废旧包装进行回收，常见的废旧包装有纸袋、塑料袋、纸箱等。为清楚起见，下文以纸箱为例进行说明。但需要强调的是，利用本发明的智能回收装置和控制方法，也可以回收纸袋、塑料袋等其他废旧包装。投入口与压缩装置相连通，可以将用户投入的回收物送入压缩装置。

退出口也与压缩装置相连通，当用户投入的回收物被判定为不可回收物时，例如石块，通过退出口退出不可回收物。

排水口也与压缩装置相连通，用于将压缩装置压缩回收物时产生的液体排出智能回收装置。

显示器用于显示相关数据。具体而言，显示器显示供用户扫描的二维码，显示与用户投入的回收物相关的数据，例如纸箱重量以及相应的回收金额，还显示其他相关信息，例如用户投入的物品是正常纸箱、浸水纸箱或不可回收物以及相应的警告通知。作为优选，显示器还可以显示与用户相关的信用系数。

压缩装置用于对用户投入的回收物进行压缩，形成具有一定体积的压缩块，并对压缩块的体积进行测量，获得体积数据。压缩装置可以通过压力传感器、红外传感器等现有的传感器感应到用户是否投入了回收物，当感应到用户投入回收物后开始进行压缩。压缩装置以预设的压力进行压缩，当压缩到一定程度后，无法继续进行压缩，判断已完成压缩，停止压缩，由此形成压缩块。所述压力根据可回收物的类型进行设定，例如可回收物为纸箱时，设置相应的压力，使得纸箱被压缩到一定程度后，无法继续进行压缩。

称重装置用于对压缩块进行称重，获得重量数据。称重装置可以与压缩装置集成为一个装置，压缩装置完成压缩后称重装置就可以对压缩块进行称重，也可以是互相分离的两个装置，压缩装置完成压缩后将压缩块送入称重装置进行称重。

容纳装置与压缩装置相连通，用于收容用户投入的被判定为可回收物的压缩块。

在被判定为可回收物的压缩块送入容纳装置之前，贴标签装置对压缩块贴上标签，标签可以是打印有二维码的纸质标签。当回收物完成压缩并被判定为可回收物时，控制装置生成二维码，该二维码包含投入回收物的用户的身份信息以及该压缩块的类别信息，例如正常纸箱或浸水纸箱。贴标签装置中的喷印模块在纸质标签上喷印该二维码。当管理人员后续从容纳装置中取出压缩块并回收时，可以利用所述标签追踪投入该压缩块的用户的身份并识别压缩块的类别。

控制装置包括通信模块和处理器，通信模块用于与外部服务器进行无线或有线通信，接收来自外部服务器的控制指令，获取投入回收物的用户的身份信息并提供给处理器，并向外部服务器发送反馈数据。处理器用于获取来自压缩装置的体积数据和来自称重装置的重量数据，生成包含投入回收物的用户的身份信息以及该压缩块的类别信息的二维码，并控制智能回收装置的各个组件，从而实现本发明的智能回收装置的控制方法。

电源模块为智能回收装置的各个组件供电以保障整个装置正常工作。

作为优选实施例，本发明的智能回收装置还包括声音输出装置，用于以音频方式向用户输出相关信息，例如与用户投入的纸箱相关的数据，例如纸箱重量以及相应的回收金额，或用户投入的物品是正常纸箱、浸水纸箱或不可回收物以及相应的警告通知。作为优选，声音输出装置还可以输出与用户相关的信用系数。

下面对控制方法进行详细说明。

图2显示了本发明的智能回收装置的控制方法的流程图。如图2所示，本发明的控制方法包括以下步骤：

s1.用户利用手持终端(例如智能手机)扫描显示器上的二维码，由此连接外部服务器并以预先注册的账户登陆回收系统。用户可以事先在回收系统中注册用户账号，账户信息包括用户的身份信息、信用系数和账户余额，用户可以以实名方式注册，也可以以非实名方式注册。信用系数与用户此前投入的回收物类别和数量相关，用于反映用户的历史信用，用户投入的可回收物越多，信用系数越高，用户投入的不可回收物越多，信用系数越低。关于信用系数的描述将在下文中进行详细描述。账户余额是用户通过投入可回收物获得的有偿回报，可以是真实货币，也可以是虚拟货币或优惠券、抵用券等，在此不作限定。外部服务器向智能回收装置的控制装置发送控制指令和用户的身份信息，所述控制指令用于通知智能回收装置开始回收处理流程。

s2.控制装置激活压缩装置的传感器，检测用户是否投入回收物。

s3.压缩装置感应到用户投入回收物后，对回收物进行压缩，并在完成压缩后对压缩块的体积进行测量，获得体积数据v，将体积数据提供给控制装置的处理器。称重装置对压缩块进行称重，获得重量数据g，将重量数据提供给控制装置的处理器。

s4.处理器根据体积数据和重量数据计算压缩块的密度，根据密度判定用户投入的回收物是可回收物还是不可回收物。

以纸箱为例，可回收物可分为正常纸箱和浸水纸箱，不可回收物是石块等杂物。现实中，有的人为获得回收金额，可能会投入石块或玻璃等杂物，或者故意或无意地使纸箱浸水而导致浸水后的纸箱相对于正常干燥纸箱密度变大，也有人对回收物未作分离，在纸箱中夹杂有其他杂物，这样会导致回收得到的回收物并不是期望的纸箱。因此有必要区分用户投入的回收物是正常纸箱、浸水纸箱还是不可回收物。

具体而言，处理器根据体积数据v和重量数据g计算压缩块的密度d，d＝g/v，将计算得到的密度d与预先设置的密度阈值t进行比较。如果d大于等于第一密度阈值t1或小于第三密度阈值t3时，则判定投入的回收物为不可回收物。举例来说，石块或玻璃的密度远大于纸箱的密度，当投入的回收物的密度大于第一密度阈值时，判定投入的回收物为不可回收物。如果d大于等于第二密度阈值t2且小于第一密度阈值t1时，则判定投入的回收物为浸水纸箱。如果d大于等于第三密度阈值t3且小于第二密度阈值t2时，则判定投入的回收物为正常纸箱。t1、t2和t3都是依据纸箱密度而预设的阈值，其中，t1>t2>t3，且t2大于正常纸箱密度，t3小于正常纸箱密度。

s5.当判定用户投入的回收物是可回收物时，处理器生成二维码，该二维码包含投入回收物的用户的身份信息以及该压缩块的类别信息，例如正常纸箱或浸水纸箱。并且处理器控制贴标签装置中的喷印模块在纸质标签上喷印该二维码。当管理人员后续从容纳装置中将压缩块取出并回收时，可以利用所述标签追踪投入该压缩块的用户的身份，并识别压缩块的类别以便于进一步分类回收或存放。并且处理器通过通信模块向外部服务器发送第一反馈数据，所述第一反馈数据用于表明用户投入的可回收物的重量和可回收物的类别。处理器控制压缩装置将压缩块送入容纳装置。

s6.当判定用户投入的回收物是不可回收物时，处理器通过通信模块向外部服务器发送第二反馈数据，所述第二反馈数据用于表明用户投入了不可回收物，一条第二反馈数据对应于投入一次不可回收物。处理器控制压缩装置将压缩块通过退出口退出本发明的智能回收装置。处理器控制显示器显示用户投入的物品是不可回收物以及相应的警告通知。处理器还可以控制声音输出装置输出用户投入的物品是不可回收物以及相应的警告通知。警告通知用于向用户表明，因为用户投入了不可回收物，所以其信用系数被降低。

s7.外部服务器接收到第一反馈数据时，根据第一反馈数据对信用系数进行更新，根据更新后的信用系数和可回收物的重量计算出相应的回收金额，将回收金额加入用户的账户余额中，并将回收金额发送给控制装置的处理器。处理器控制显示器显示纸箱重量以及相应的回收金额。处理器还可以控制声音输出装置输出纸箱重量以及相应的回收金额。

回收金额m的具体计算公式是：

m＝(g-j*e)*x*k

其中，j是浸水标记，当回收物是浸水纸箱时，j＝1，当回收物为正常纸箱时，j＝0；e是抵消参数，用于抵消因浸水而导致的额外重量，管理人员可以通过实现数据预先设置合理的抵消参数；x是回收物的单位回收金额，k是用户的信用系数。

s8.外部服务器接收到第二反馈数据时，根据第二反馈数据对信用系数进行更新。

在步骤s7和s8中，外部服务器也可以将更新后的信用系数发送给控制装置的处理器，处理器控制显示器或声音输出装置输出与用户相关的信用系数。

下面描述外部服务器根据第一反馈数据或第二反馈数据对信用系数进行更新的具体方法。如图3所示，本发明的信用系数更新方法包括以下步骤：

s11.当快递投递员投递快递时，在快递寄存装置中标记快递包装类型。

现在很多小区中都有类似丰巢这样的快递寄存装置，这些快递寄存装置具有与服务器的远程通信能力，可以通过显示器所显示的用户界面与快递投递员或用户进行信息交互。快递投递员在投递时，可以在快递寄存装置中标记包装类型。以纸箱包装为例，目前的纸箱包装通常可分为小包装、中包装和大包装，每种包装通常具有比较统一的大小规格及相应的单位重量。快递投递员在投递时根据纸箱包装的大小标记为小、中、大，由此快递寄存装置可以知晓与每个用户相关联的每种类型的纸箱包装的快递数量。

s12.快递寄存装置记录用户取出的每种类型的纸箱包装的快递数量，分别记为a、b和c，并将所述快递数量a、b和c发送给外部服务器。

s13.外部服务器接收到第一反馈数据时，根据接收到的可回收物重量g计算累计可回收物重量g：

g＝g+g

s14.外部服务器接收到第二反馈数据时，统计用户投入不可回收物的累计次数n。

s15.外部服务器根据累计可回收物重量g、所述快递数量a、b和c、所述累计次数n，按照以下公式更新信用系数k：

k＝g/(a*a+b*b+c*c)+y-n*z

其中，a、b和c分别是小包装、中包装和大包装纸箱的单位重量；y>0，y是信用系数基数，管理人员可以根据实际情况进行设置，优选y＝1；z是失信基数，管理人员可以根据实际情况进行设置，优选z＝0.2。按照这种设置，如果用户将所有可回收的快递包装均通过本发明的智能回收装置回收的话，信用系数可以达到最高，由此提高人们回收快递包装的积极性。如果用户多次投入不可回收物，则信用系数会降低，由此防止有人用不可回收物冒充可回收物骗钱。以y＝1且z＝0.2为例，信用系数最高可以为2，即用户可以以正常回收价格的两倍获得回收金额，而当用户投入10次不可回收物时，即使用户再投入可回收物，也不能再获得回收金额。

当然用户也可以通过本发明的智能回收装置回收不是因快递而产生的可回收物，并进一步提高信用系数，但是这样可能导致信用系数过高并超出正常值。为此，可以设置信用系数上限，即无论如何信用系数不会超出信用系数上限。另一方面，如果用户多次投入不可回收物，可能导致信用系数变为负数。信用系数为负会导致回收金额的计算出错，因此可以设置信用系数下限，即无论如何信用系数不会低于信用系数下限。信用系数下限优选为大于0且小于1，这样即使用户多次投入不可回收物，系统仍能以较低的价格使用户获得回收金额。

本发明还考虑到，即使按照本发明的上述设置，仍然可能有不可回收物会被系统误判为可回收物而进行回收。作为优选实施例，本发明进一步进行以下设计以克服上述问题。

在此，对信用系数的计算公式进行优化，如下所示：

其中，w是管理人员后续从容纳装置中将压缩块取出并回收时，通过进一步的分拣(例如人工分拣)识别出不可回收物的次数，θ是管理人员设置的容错阈值。由于本发明的智能回收装置在压缩块上贴上了印有二维码的标签，因此可以追踪投入该压缩块的用户的身份并识别压缩块的类别。如果通过进一步的分拣识别出不可回收物的次数超出容错阈值，则直接将信用系数归零，相当于该用户被列入黑名单，系统不再对该用户的回收物进行有偿回报。作为优选，当通过进一步的分拣识别出不可回收物时，外部服务器向用户的手持终端(例如智能手机)发送通知，告知用户通过进一步的分拣(例如人工分拣)识别出不可回收物，以此提醒并警示用户不要再投入不可回收物。

本发明的智能回收装置可以很方便地回收快递包裹废旧包装，通过有偿回收的方式提高人们回收废旧包装的积极性，并利用信用系数鼓励人们回收废旧包装，防止有人用不可回收物冒充可回收物骗钱。由于本发明具有很高的实用价值和良好的社会效果，因此具有广泛的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。