一种智能垃圾桶及智能垃圾处理系统的制作方法

本实用新型实施例涉及人机交互技术，尤其涉及一种智能垃圾桶及智能垃圾处理系统。

背景技术：

随着我国城市化进程的发展，城市每年产生的生活垃圾多达上亿吨，但城市生活垃圾的回收治理水平一直很低。垃圾源头的分类工作对于整个垃圾回收工作的进行起着十分关键的作用，如果居民能够准确地进行垃圾分类投放，很大程度上会减少垃圾回收物流工作中的分拣劳动，进而提高垃圾的回收治理水平。因此，如何宣传垃圾分类知识并指导居民准确地进行垃圾分类投放，是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种智能垃圾桶及智能垃圾处理系统，以实现对居民进行垃圾分类投放的指导，提高垃圾分类正确率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种智能垃圾桶，所述智能垃圾桶包括：垃圾桶主机、至少两个垃圾桶舱体、至少三个传感器，其中，

所述垃圾桶主机与所述至少两个垃圾桶舱体并排设置，所述垃圾桶主机包括主机处理器和信息输出装置；所述主机处理器与所述信息输出装置连接，用于在接收到所述传感器发送的检测信号后指示所述信息输出装置进行信息输出；

所述至少三个传感器均匀地设置在所述智能垃圾桶四周表面中的至少一个外露表面上，与所述主机处理器连接，用于在检测到人或物接近所述智能垃圾桶时向所述主机处理器发送检测信号。

具体的，所述至少三个传感器均匀地设置在所述智能垃圾桶的正表面。

具体的，所述至少三个传感器均匀地设置在所述智能垃圾桶的正表面的下半部分。

具体的，所述垃圾桶主机还包括：交互信息输入装置，与所述主机处理器连接，所述交互信息输入装置包括麦克风、摄像头、触摸显示屏、输入按钮中的一种或多种组合。

具体的，所述垃圾桶主机还包括：身份信息采集装置，与所述主机处理器连接；

所述垃圾桶舱体上包括舱盖，所述舱盖的门锁上设置电磁开关，所述电磁开关与所述主机处理器连接；

所述身份信息采集装置包括：证件阅读装置和/或人脸图像采集装置。

具体的，所述传感器包括超声波传感器、红外传感器、激光传感器中的一种或几种组合。

具体的，所述垃圾桶主机还包括：无线通信装置，与所述主机处理器连接。

具体的，所述垃圾桶舱体上还包括舱门；所述垃圾桶舱体内侧顶端部分设置有用于折叠存放无断点垃圾袋的垃圾盒和设置于所述垃圾盒下方的封口切断装置，所述封口切断装置设置于所述垃圾桶舱体内侧的上方，与所述主机处理器连接。

具体的，所述垃圾桶舱体的数量为四个，四个垃圾桶舱体均匀设置在所述垃圾桶主机两侧。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种智能垃圾处理系统，所述智能垃圾处理系统包括一个或多个本实用新型任意实施例所述的智能垃圾桶以及中控装置，所述中控装置与所述智能垃圾桶通信连接。

具体的，所述智能垃圾处理系统还包括：一个或多个运输机器人，所述运输机器人分别与所述中控装置和所述智能垃圾桶通信连接。

本实用新型的有益效果是：智能垃圾桶通过均匀设置在所述智能垃圾桶四周表面中的至少一个外露表面上的至少三个传感器检测是否有人或物接近所述智能垃圾桶，在检测到人或物接近所述智能垃圾桶时向垃圾桶主机的主机处理器发送检测信号，所述主机处理器接收到检测信号后指示所述垃圾桶主机的信息输出装置进行输出，例如是输出有关垃圾分类的相关知识，以此实现了对居民进行垃圾分类投放的指导，提高了垃圾分类的正确率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的一种智能垃圾桶的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种智能垃圾桶的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的一种智能垃圾桶的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三提供的一种智能垃圾桶的结构示意图；

图5为本实用新型实施例四提供的一种垃圾桶舱体的纵切面结构示意图；

图6是本实用新型实施例五提供的一种智能垃圾处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种智能垃圾桶的结构示意图，该智能垃圾桶适用于进行垃圾分类的情况。如图1所示，智能垃圾桶1，包括：垃圾桶主机10、至少两个垃圾桶舱体20、至少三个传感器30。

其中，垃圾桶舱体20，用于盛放垃圾，典型的，不同垃圾桶舱体上粘贴有不同的垃圾分类标识，例如是可回收垃圾、不可回收垃圾、干垃圾、湿垃圾、有害垃圾等。

垃圾桶主机10与至少两个垃圾桶舱体20并排设置，垃圾桶主体10可以在设置在任意两个垃圾桶舱体20中间，也可以设置在所述智能垃圾桶的一端(左端或右端)。图1中以智能垃圾桶包括两个垃圾桶舱体20、垃圾桶主体10设置在智能垃圾桶的左端为例示出。其中，垃圾桶主机10可以是长方体(附图中以长方体为例示出)，也可以是圆柱体，本实施例对其形状不做具体限定。

作为一种具体的实施方式，如2所示，垃圾桶舱体20的数量为四个，四个垃圾桶舱体20均匀设置在垃圾桶主机10两侧。其中，四个垃圾桶舱体20上分别标识有可回收垃圾、干垃圾、湿垃圾和有害垃圾。

垃圾桶主机10包括主机处理器11和信息输出装置12，信息输出装置12包括显示屏、扬声器中的一种或多种，主机处理11与信息输出装置12连接，用于在接收到传感器30发送的检测信号后指示信息输出装置12进行信息输出。

至少三个传感器30均匀地设置在智能垃圾桶四周表面中的至少一个外露表面上，与主机处理器11连接，用于在检测到人或物接近智能垃圾桶时向主机处理器11发送检测信号。

其中，智能垃圾桶四周表面中的任意一个外露表面上均可以嵌入设置传感器30。

典型的，当智能垃圾桶放置在四周空旷的环境中时，此时智能垃圾桶四周表面均是外露表面，进而可以在智能垃圾桶四周表面上均匀设置传感器30。这样设置的好处在于，能够检测从各个方向接近智能垃圾桶的人或物。当任意一个传感器30检测到有人或物接近智能垃圾桶时，就向主机处理器11发送检测信号，当主机处理器11接收到任意一个传感器30发送的传感信号时，指示信息输出装置12播放预先存储的信息，例如是通过扬声器播放有关垃圾分类的语音，和/或，通过显示屏播放有关垃圾分类的动画。

值得指出的是，主机处理器11是由处理装置和存储装置构成的，存储装置用于存储智能垃圾桶运行的相关程序以及用于展示给用户的相关信息(例如是与垃圾分类相关的知识)。

典型的，当智能垃圾桶紧邻垃圾亭或墙面放置时，此时智能垃圾桶四周表面中没有紧邻垃圾亭或者没有紧邻墙面放置的表面为外露表面，进而可以在这些外露表面上均匀设置传感器30。这样设置的好处在于，不仅能够检测从各个方向接近智能垃圾桶的人或物，还能够降低传感器30的数量，节省智能垃圾桶的硬件成本。

作为一种具体实施方式，至少三个传感器30可以均匀地设置在所述智能垃圾桶的正表面，用于检测从智能垃圾桶正表面接近的人或物。一般情况下，用户会走到智能垃圾桶的正面来投放垃圾，进而可以只在智能垃圾桶的正表面均匀设置传感器30，以此进一步降低传感器30的数量，节省智能垃圾桶的硬件成本。

进一步的，作为一种具体的实施方式，至少三个传感器30可以均匀地设置在所述智能垃圾桶的正表面的下半部分，如图1所示。这样设置的好处在于，传感器30可以检测到高度较低的人或物，降低了传感器的漏检率。

具体的，传感器30可以是超声波传感器、红外传感器、激光传感器中的一种或几种组合，本实施例对此不做具体限定，只要是能够检测是否有人或物接近智能传感器即可。

本实施例提供的技术方案中，智能垃圾桶通过均匀设置在所述智能垃圾桶四周表面中的至少一个外露表面上的至少三个传感器检测是否有人或物接近所述智能垃圾桶，在检测到人或物接近所述智能垃圾桶时向垃圾桶主机的主机处理器发送检测信号，所述主机处理器接收到检测信号后指示所述垃圾桶主机的信息输出装置进行输出，例如是输出有关垃圾分类的相关知识，以此实现了对居民进行垃圾分类投放的指导，提高了垃圾分类的正确率。

实施例二

图3为本实用新型实施例二提供的一种智能垃圾桶的结构示意图。本实施例在上述技术方案的基础上进行具体化，如图3所示，垃圾桶主机10还包括：交互信息输入装置13，与主机处理器11连接，其中，交互信息输入装置13可以是麦克风、摄像头、触摸显示屏、输入按钮中的一种或多种组合。

交互信息输入装置13，具体用于采集用户输入的信息，例如通过麦克风采集用户的语音信息，通过摄像头采集用户的动作信息或者图像信息，通过触摸显示屏采集用户的指令信息，通过输入按钮(一般是机械按钮)采集用户的指令信息。

可选的，触摸显示屏以预设角度向后倾斜设置，便于用户通过触摸显示屏输入信息以及获取触摸显示屏上显示的信息；摄像头可以嵌入设置在触摸显示屏边框的正上方；麦克风可以嵌入设置在触摸显示屏边框的下方(正下方或者侧下方)，也可以紧邻摄像头设置；输入按钮，可以设置在垃圾桶主机是正表面上，例如正表面的上半部分，也可以设置在垃圾桶主机的上表面上。

值得指出的是，本实施例对交互信息输入装置的设置位置不做具体限定，只需便于用户使用即可。

在一应用场景中，用户带着垃圾前往智能垃圾桶，所述智能垃圾桶上设置的传感器检测到有人或物接近，向主机处理器发送检测信号，主机处理器接收到检测信号后，指示信息输出装置(如扬声器)向用户广播预先存储的信息，例如“请按垃圾分类规则正确投放垃圾”。此时，用户可以通过交互信息输入装置输入需要咨询的问题，以交互信息输入装置包括触摸显示屏和麦克风为例，用户可以通过点击显示在触摸显示屏上的机器人交互首页的任意位置唤醒交互系统，交互系统可以通过小i机器人的形式实现与用户的直接互动。用户唤醒小i机器人后，在触摸显示屏上出现交互页面，此时，小i机器人可以播报开场白“hi，你好，我是小i，很高兴为您服务，关于垃圾分类的问题都来问我哟！”在播报结束后，用户可以点击触摸显示屏中的麦克风按钮，主机处理器接收到麦克风开启指令后，控制麦克风开启，作为信息输入装置的麦克风开始收音。此时用户可以向小i机器人说出想要咨询的问题，当用户说完之后，主机处理器进行语义识别及分析，以准确理解用户的真实意图，从在本地存储中检索与问题对应的答案，通过触摸显示屏和/或扬声器回复给用户。具体的，在主机处理器获取到与问题对应的答案时，对答案进行语音合成，通过语音信息或者文本信息通过触摸显示屏和/或扬声器反馈给用户。

进一步的，如图3所示，垃圾桶主机10还包括：无线通信装置14，与主机处理器11连接。

无线通信装置14，用于建立智能垃圾桶与云平台的通信连接。

在一应用场景中，智能垃圾桶与云平台建立通信连接之后，接收云平台定期发送的知识信息，以实现对本地存储知识的定期更新。

在另一应用场景中，智能垃圾桶与云平台建立通信连接之后，当本地存储中没有与用户问题对应的答案，或者需要远程处理问题时，主机处理器通过无线通信装置向云平台发送与用户问题或者远程处理问题对应的请求信息，并接收云平台反馈的与所述请求信息匹配的响应信息，指示信息输出装置将所述响应信息进行展示。

进一步的，智能垃圾桶与云平台建立通信连接之后，除了提供垃圾分类方面的咨询，还可以与第三方服务平台连接，处理用户提出的其它问题，例如机票查询、周边交通查询等等。

本实施例未尽详细解释之处请参见前述实施例，在此不再赘述。

本实施例提供的智能垃圾桶，将互联网和人工智能集成一体，将线上线下的垃圾分类服务紧密结合，且充分利用了人工智能设备实现语音识别、语义理解、多场景、多轮对话、多模态的自然语言综合处理能力，从而便于用户得到垃圾分类服务帮助以及其它生活信息。

实施例三

图4为本实用新型实施例三提供的一种智能垃圾桶的结构示意图。本实施例在上述技术方案的基础上进行具体化，如图4所示，垃圾桶主机10还包括：身份信息采集装置15，与主机处理器11连接；垃圾桶舱体20上包括舱盖21，舱盖21的门锁上设置电磁开关，所述电磁开关与主机处理器11连接(图中未示出)。

身份信息采集装置15，用于采集用户的身份信息，其具体可以是证件阅读装置和/或人脸图像采集装置。其中，证件阅读装置，可以嵌入设置在垃圾桶主机的正表面或者上表面，用于采集用户的证件信息，例如是采集身份证信息；人脸图像采集装置，用于采集用户的人脸信息，典型的，人脸图像采集装置可以是摄像头，人脸图像采集装置与交互信息输入装置可以是同一个摄像头，该摄像头既可以用于身份信息采集，可以用于接收用户交互信息。

垃圾桶舱体20上的舱盖21，开启时用户可投放垃圾，关闭时用户不可投放垃圾，开启关闭状态受其门锁上设置的电磁开关控制，而电磁开关根据主机处理器11发出的控制信号控制舱盖21开启或者关闭。典型的，垃圾桶舱体20上的舱盖21通常是关闭状态，在用户身份信息验证通过后开启，供用户投放垃圾。

在一应用场景中，若用户想要投放垃圾，则需进行身份验证，例如基于证件信息和/或人脸信息进行身份验证，证件阅读装置和/或人脸图像采集装置采集用户身份信息后，发送至主机处理器，主机处理器基于本地存储的用户身份信息对用户进行身份验证，或者，在通过无线通信装置与平台建立通信连接后基于云平台对用户进行身份验证，如果验证通过，则向电磁开发发送控制信号控制电磁开关开启，以带动垃圾桶舱体上的舱盖开启，此时用户可以投放垃圾，如果验证不通过，则不向电磁开关发送控制信号，此时舱盖关闭，用户无法投放垃圾，此时，主机处理器还可以指示信息输出装置将身份验证的相关提示信息展示给用户。

值得指出的是，本地存储的用户身份信息，可以是用户预先在本地录入的，也可以是用户预先在云平台注册的，通过云平台发送至本地的。

本实施例未尽详细解释之处请参见前述实施例，在此不再赘述。

实施例四

图5为本实用新型实施例四提供的一种垃圾桶舱体的纵切面结构示意图。本实施例在上述技术方案的基础上进行具体化，如图4所示，垃圾桶舱体20上还包括舱门22；如图5所示，垃圾桶舱体20内侧顶端部分设置有用于折叠存放无断点垃圾袋的垃圾盒23和设置于垃圾盒23下方的封口切断装置24，封口切断装置24设置于垃圾桶舱体20内侧的上方，与主机处理器连接(图中未示出)。

垃圾桶舱体20上的舱门22，用于垃圾管理员回收垃圾，典型的，舱门22的门锁可以为机械锁，由垃圾管理员手动控制开启或关闭。当垃圾桶舱体20内装满垃圾时，垃圾关机了手动开始舱门22，将垃圾取出。其中，垃圾桶舱体20上的舱门22可以设置在垃圾桶舱体20四周的任意一个外露表面上，本实施例对此不做具体限定。

具体的，垃圾盒23可以设置在垃圾桶舱体20内位于舱盖21的下侧。

封口切断装置24，可以进行垃圾袋的封口切断操作，封闭下层己装满的垃圾袋的顶部开口的同时对上层要填装的垃圾袋进行封底，然后对封口处进行切断操作。具体地，封口切断装置24可以包括用于热熔垃圾袋以形成封口的电热铁、用于进行切断的电热丝和单片机，电热铁、电热丝电性连接单片机，单片机电性连接主机处理器。单片机控制电热铁的发热的开关以热熔封口，并通过电热丝进行中间隔断，操作快捷可靠。

在一示例中，可以在垃圾桶主机上设置打包按键，打包按键与主机处理器电连接，垃圾管理员通过打包按键向主机处理器发送打包指令，主机处理器接收到打包指令后控制封口切断装置对垃圾袋进行封口切断操作。当封口切断装置操作结束后，垃圾管理员开启舱门将已经打包好的垃圾取出。

在另一示例中，垃圾管理员还可以通过交互信息输入装置向主机处理器发送打包指令。本实施例对垃圾管理员发起打包指令的形式不做具体限定。

本实施例未尽详细解释之处请参见前述实施例，在此不再赘述。

本实施例提供的智能垃圾桶，设置了封口切断装置以及无断点垃圾袋，使垃圾袋的形成操作、垃圾袋使用后的顶部封口操作有序进行，也即实现了垃圾自动打包，便于垃圾管理员整理智能垃圾桶。

实施例五

图6为本实用新型实施例五提供的一种智能垃圾处理系统的结构示意图，该智能垃圾处理系统适用于对多个智能垃圾桶进行统一管理的情况。如图6所示，该智能垃圾处理系统包括一个或多个本实用新型任意实施例所述的智能垃圾桶1(图6中以六个为例示出)以及中控装置2，中控装置2与智能垃圾桶1通信连接。

其中，中控装置2用于实现对与其建立通信连接的所有智能垃圾桶的统一管理。具体的，中控装置2可以统一管理一个区域内的所有智能垃圾桶。例如，中控装置2可以对各个智能垃圾桶的主机系统进行远程升级，或者可以对各个智能垃圾桶本地存储的知识信息进行远程更新，或者可以查看各个智能垃圾桶的反馈信息(比如垃圾桶损坏信息、垃圾分类反馈信息、使用问题反馈等)，典型的，垃圾管理员可以在智能垃圾桶本地录入反馈信息并上传至中控装置。

本实施例提供的智能垃圾处理系统，可以实现对智能垃圾桶的统一管理，便于收集智能垃圾桶使用过程中存在的问题，同时也便于对通用问题的统一处理。

进一步的，作为一种可选的实施方式，所述智能垃圾处理系统还包括：一个或多个运输机器人，所述运输机器人分别与所述中控装置和所述智能垃圾桶通信连接。

其中，运输机器人用于运送垃圾，具体的，可以将已打包完成的垃圾由智能垃圾桶运送至统一垃圾回收点(例如是垃圾回收车)。

典型的，运输机器人包括信息处理部件、通信部件、承载部件以及驱动部件，其中，通信部件用于运输机器人分别与中控装置和智能垃圾桶建立通信连接，信息处理部件用于对接收的信息进行分析处理并生成驱动指令，承载部件用于放置垃圾，驱动部件用于根据信息处理部件生成的驱动指令驱动运输机器人。本实施例对运输机器人的具体结构不做限定，满足运送垃圾的功能即可。

具体的，中控装置也可以实现对与其建立通信连接的所有运输机器人(例如是一个区域内的所有运输机器人)的统一管理。例如，中控装置可以对各个运输机器人的系统进行远程升级，或者可以向运输机器人发送控制指令等等。

进一步的，智能垃圾桶与运输机器人建立通信连接后，二者之间可以尽量信息传递，例如是询问运输机器人忙闲的信息。

在一种集中回收垃圾的应用场景中，垃圾管理员通过智能垃圾桶向与其建立通信连接的运输机器人发送忙闲询问信息，智能垃圾桶根据各个运输机器人反馈的信息确定出处于空闲状态的运输机器人，并将所述空闲状态的运输机器人的标识信息发送至中控装置；中控装置接收到智能垃圾桶发送的与其建立通信连接的空闲状态的运输机器人的标识信息后，根据该标识信息向对应的运输机器人发送控制指令，以控制该运输机器人前往匹配的智能垃圾桶去运送打包好的垃圾。其中，当与智能垃圾桶连接的空闲状态的运输机器人的数量为多个时，中控装置也可以控制其中一个或多个运输机器人前往匹配的智能垃圾桶去运送打包好的垃圾。

在上述技术方案中，使用运输机器人集中运送垃圾，为垃圾管理员提供了极大的便利，也提高了垃圾处理的智能化程度。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。