一种智能垃圾处理机器人的制作方法

本发明涉及一种机器人，更具体的说是一种智能垃圾处理机器人。

背景技术：

垃圾处理始终是全球性问题，根据世界银行的统计，全世界每年约产生13亿吨固体废物，到2025年，该数据将达到22亿吨。垃圾处理中有一项重要流程则为垃圾分类，指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用。垃圾处理的类别主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类。但处理金属和玻璃等垃圾时通过人工作业效率低且容易导致处理者受伤。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能垃圾处理机器人，便于分类处理各类垃圾。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种智能垃圾处理机器人，包括载体、装载箱、动力机构ⅰ、金属筛分器、动力机构ⅱ、抓取臂和手爪，所述载体的下端固定连接有两个装载箱，金属筛分器、动力机构ⅰ和动力机构ⅱ依次由右至左固定连接在载体上端的下侧，动力机构ⅰ与金属筛分器通过转动连接，抓取臂通过螺纹连接在动力机构ⅱ的下端，手爪通过螺纹连接在抓取臂的下端。

所述载体包括底座、开槽、载柱、仿臂构件、电机ⅰ、斜齿轮ⅰ、斜齿轮ⅱ、轴ⅰ、轴承ⅰ和载板，底座上端的前后两侧均设置有开槽，载柱的下端固定连接在底座上，仿臂构件下端的右侧固定连接在载柱的上端，电机ⅰ固定连接在仿臂构件上端的左侧，电机ⅰ的输出轴上固定连接有斜齿轮ⅰ，斜齿轮ⅰ与斜齿轮ⅱ啮合传动，斜齿轮ⅱ固定连接在轴ⅰ的上端，轴ⅰ的中端与轴承ⅰ的内圈固定连接，轴承ⅰ的外圈与仿臂构件固定连接，载板固定连接在轴ⅰ的下端。

所述装载箱包括箱底板、箱壁、插柱、限制构件、箱门、连接构件和连接轴，箱底板的上端固定连接有箱壁，箱壁上端的后侧固定连接有插柱，插柱上滑动连接有限制构件，限制构件卡在箱门的后端，箱门下端的左右两侧均固定连接有连接构件，两个连接构件上均转动连接有连接轴，两个连接轴的内端分别固定连接在箱壁下端后侧的左右两端，所述装载箱设置有两个；两个所述的箱底板分别固定连接在底座上端的前后两侧，两个箱门的下端分别位于两个开槽的上侧。

所述动力机构ⅰ包括安装板ⅰ、电机ⅱ、连杆ⅰ、连杆ⅱ和轴ⅱ，安装板ⅰ下端的右侧固定连接有电机ⅱ，电机ⅱ的输出轴上固定连接有连杆ⅰ的一端，连杆ⅰ的另一端与连杆ⅱ的一端铰接连接，连杆ⅱ的另一端固定连接有轴ⅱ；所述安装板ⅰ的上端固定连接在载板下端的右侧。

所述金属筛分器包括限位板、直线导轨ⅰ、滑块ⅰ、滑台、滑轴和电磁铁，限位板上端的前后两侧均固定连接有直线导轨ⅰ，两个直线导轨ⅰ内均滑动连接有滑块ⅰ，滑台的前后两端分别固定连接在两个滑块ⅰ的内端，滑台的下端固定连接有滑轴，滑轴滑动连接在限位板内，滑轴的下端固定连接有电磁铁；两个所述的直线导轨ⅰ均固定连接在载板下端的右侧，轴ⅱ的右端固定连接在滑台的左端。

所述动力机构ⅱ包括安装环、安装柱、安装板ⅱ、电机ⅲ、齿轮ⅰ、齿轮ⅱ、轴ⅲ、丝杠ⅰ、限位环ⅰ和直线导轨ⅱ，安装环的下端周向均匀固定连接有四个安装柱，安装板ⅱ的上端固定连接在四个安装柱的下端，电机ⅲ固定连接在安装板ⅱ的上端，电机ⅲ的输出轴上固定连接有齿轮ⅰ，齿轮ⅰ与齿轮ⅱ啮合传动，齿轮ⅱ固定连接在轴ⅲ的上端，轴ⅲ的下端转动连接在安装板ⅱ上，安装板ⅱ的下端固定连接有丝杠ⅰ，丝杠ⅰ的下端固定连接有限位环ⅰ，安装板ⅱ的下端固定连接有两个直线导轨ⅱ，两个直线导轨ⅱ分别位于丝杠ⅰ的左右两端；所述安装环的上端固定连接在载板下端的左侧。

所述抓取臂包括电机基座、滑块ⅱ、螺纹孔、电机ⅳ、齿轮ⅲ、齿轮ⅳ、螺纹管、轴承ⅱ、延伸板、抓取臂主体和滑孔，电机基座前端的左右两侧均固定连接有滑块ⅱ，螺纹孔设置在电机基座的前端，电机ⅳ固定连接在电机基座上，电机ⅳ的输出轴上固定连接有齿轮ⅲ，齿轮ⅲ与齿轮ⅳ啮合传动，齿轮ⅳ固定连接在螺纹管的上端，螺纹管的下端与轴承ⅱ的内圈固定连接，轴承ⅱ的外圈与电机基座固定连接，电机基座后端的左右两侧均固定连接有延伸板，抓取臂主体的上端固定连接在两个延伸板的下端，滑孔设置在抓取臂主体的上端；所述丝杠ⅰ通过螺纹孔与电机基座螺纹连接，两个滑块ⅱ分别滑动连接在两个直线导轨ⅱ内。

所述手爪包括制动台、轴承ⅲ、丝杠ⅱ、限位环ⅱ、连杆ⅲ、连杆ⅳ和手爪主体，制动台的中心与轴承ⅲ的外圈固定连接，轴承ⅲ的内圈固定连接有丝杠ⅱ的下端，丝杠ⅱ的上端固定连接有限位环ⅱ，制动台后端的左右两侧均固定连接有连杆ⅲ的一端，两个连杆ⅲ的另一端均铰接连接有连杆ⅳ的上端，两个连杆ⅳ的下端均固定连接有手爪主体；所述丝杠ⅱ与螺纹管的内端螺纹连接，螺纹管通过滑孔滑动连接在抓取臂主体上，两个连杆ⅳ的中端分别与抓取臂主体下端的左右两侧铰接连接。

本发明一种智能垃圾处理机器人的有益效果为：

通过对电磁铁的通电、使其转动或改变其高度，可吸附或释放具有磁性物质的金属；通过改变两个两个手爪主体之间的距离可以抓取或释放垃圾；装载箱便于将不同的垃圾进行分类储存；本机器人便于对垃圾进行分类处理，避免人工筛选发生意外如受伤，节省人力提高筛分磁性金属和其他垃圾的效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明一种智能垃圾处理机器人的整体结构示意图一；

图2是本发明的整体结构示意图二；

图3是本发明的载体结构示意图；

图4是本发明的装载箱结构示意图；

图5是本发明的动力机构ⅰ结构示意图；

图6是本发明的金属筛分器结构示意图；

图7是本发明的动力机构ⅱ结构示意图；

图8是本发明的直线导轨ⅱ结构示意图；

图9是本发明的抓取臂结构示意图；

图10是本发明的手爪结构示意图；

图11是本发明的局部结构示意图。

图中：载体1；底座1-1；开槽1-2；载柱1-3；仿臂构件1-4；电机ⅰ1-5；斜齿轮ⅰ1-6；斜齿轮ⅱ1-7；轴ⅰ1-8；轴承ⅰ1-9；载板1-10；装载箱2；箱底板2-1；箱壁2-2；插柱2-3；限制构件2-4；箱门2-5；连接构件2-6；连接轴2-7；动力机构ⅰ3；安装板ⅰ3-1；电机ⅱ3-2；连杆ⅰ3-3；连杆ⅱ3-4；轴ⅱ3-5；金属筛分器4；限位板4-1；直线导轨ⅰ4-2；滑块ⅰ4-3；滑台4-4；滑轴4-5；电磁铁4-6；动力机构ⅱ5；安装环5-1；安装柱5-2；安装板ⅱ5-3；电机ⅲ5-4；齿轮ⅰ5-5；齿轮ⅱ5-6；轴ⅲ5-7；丝杠ⅰ5-8；限位环ⅰ5-9；直线导轨ⅱ5-10；抓取臂6；电机基座6-1；滑块ⅱ6-2；螺纹孔6-3；电机ⅳ6-4；齿轮ⅲ6-5；齿轮ⅳ6-6；螺纹管6-7；轴承ⅱ6-8；延伸板6-9；抓取臂主体6-10；滑孔6-11；手爪7；制动台7-1；轴承ⅲ7-2；丝杠ⅱ7-3；限位环ⅱ7-4；连杆ⅲ7-5；连杆ⅳ7-6；手爪主体7-7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式一：

如图1-11所示，一种智能垃圾处理机器人，包括载体1、装载箱2、动力机构ⅰ3、金属筛分器4、动力机构ⅱ5、抓取臂6和手爪7，所述载体1的下端固定连接有两个装载箱2，金属筛分器4、动力机构ⅰ3和动力机构ⅱ5依次由右至左固定连接在载体1上端的下侧，动力机构ⅰ3与金属筛分器4通过转动连接，抓取臂6通过螺纹连接在动力机构ⅱ5的下端，手爪7通过螺纹连接在抓取臂6的下端。

具体实施方式二：

如图1-11所示，所述载体1包括底座1-1、开槽1-2、载柱1-3、仿臂构件1-4、电机ⅰ1-5、斜齿轮ⅰ1-6、斜齿轮ⅱ1-7、轴ⅰ1-8、轴承ⅰ1-9和载板1-10，底座1-1上端的前后两侧均设置有开槽1-2，载柱1-3的下端固定连接在底座1-1上，仿臂构件1-4下端的右侧固定连接在载柱1-3的上端，电机ⅰ1-5固定连接在仿臂构件1-4上端的左侧，电机ⅰ1-5的输出轴上固定连接有斜齿轮ⅰ1-6，斜齿轮ⅰ1-6与斜齿轮ⅱ1-7啮合传动，斜齿轮ⅱ1-7固定连接在轴ⅰ1-8的上端，轴ⅰ1-8的中端与轴承ⅰ1-9的内圈固定连接，轴承ⅰ1-9的外圈与仿臂构件1-4固定连接，载板1-10固定连接在轴ⅰ1-8的下端。可以将底座1-1架设在一个可转动或可位移的平台上，或将底座1-1架设在传输带的旁边，传输带上为待处理的垃圾，开槽1-2用于使箱门2-5可以顺利打开，即防止箱门2-5在打开时底座1-1卡在底座1-1上，电机ⅰ1-5可以采取低速电机，但需要具有抱闸功能，启动电机ⅰ1-5后，电机ⅰ1-5的输出轴带动斜齿轮ⅰ1-6转动，斜齿轮ⅰ1-6带动斜齿轮ⅱ1-7转动，斜齿轮ⅱ1-7带动轴ⅰ1-8转动，轴ⅰ1-8带动载板1-10转动，关闭电机ⅰ1-5时其自身的抱闸功能会使载板1-10及时停止转动，载板1-10的转动将会使电磁铁4-6和手爪7发生转动。

具体实施方式三：

如图1-11所示，所述装载箱2包括箱底板2-1、箱壁2-2、插柱2-3、限制构件2-4、箱门2-5、连接构件2-6和连接轴2-7，箱底板2-1的上端固定连接有箱壁2-2，箱壁2-2上端的后侧固定连接有插柱2-3，插柱2-3上滑动连接有限制构件2-4，限制构件2-4卡在箱门2-5的后端，箱门2-5下端的左右两侧均固定连接有连接构件2-6，两个连接构件2-6上均转动连接有连接轴2-7，两个连接轴2-7的内端分别固定连接在箱壁2-2下端后侧的左右两端，所述装载箱2设置有两个；两个所述的箱底板2-1分别固定连接在底座1-1上端的前后两侧，两个箱门2-5的下端分别位于两个开槽1-2的上侧。插柱2-3的横截面为方形，用于使限制构件2-4不可转动，向上拉动限制构件2-4使其脱离插柱2-3，转动箱门2-5，使箱门2-5的上端位于底板2-1的下端且二者平行，此操作为箱门2-5的打开，便于进一步处理分类好的垃圾，连接构件2-6的加长或连接轴2-7的位置向下移动有益于箱门2-5顺利的打开。

具体实施方式四：

如图1-11所示，所述动力机构ⅰ3包括安装板ⅰ3-1、电机ⅱ3-2、连杆ⅰ3-3、连杆ⅱ3-4和轴ⅱ3-5，安装板ⅰ3-1下端的右侧固定连接有电机ⅱ3-2，电机ⅱ3-2的输出轴上固定连接有连杆ⅰ3-3的一端，连杆ⅰ3-3的另一端与连杆ⅱ3-4的一端铰接连接，连杆ⅱ3-4的另一端固定连接有轴ⅱ3-5；所述安装板ⅰ3-1的上端固定连接在载板1-10下端的右侧。启动电机ⅱ3-2，电机ⅱ3-2的输出轴会带动连杆ⅰ3-3转动，连杆ⅰ3-3带动连杆ⅱ3-4移动，进而轴ⅱ3-5可以带动滑台4-4上下移动。

具体实施方式五：

如图1-11所示，所述金属筛分器4包括限位板4-1、直线导轨ⅰ4-2、滑块ⅰ4-3、滑台4-4、滑轴4-5和电磁铁4-6，限位板4-1上端的前后两侧均固定连接有直线导轨ⅰ4-2，两个直线导轨ⅰ4-2内均滑动连接有滑块ⅰ4-3，滑台4-4的前后两端分别固定连接在两个滑块ⅰ4-3的内端，滑台4-4的下端固定连接有滑轴4-5，滑轴4-5滑动连接在限位板4-1内，滑轴4-5的下端固定连接有电磁铁4-6；两个所述的直线导轨ⅰ4-2均固定连接在载板1-10下端的右侧，轴ⅱ3-5的右端固定连接在滑台4-4的左端。上下移动的滑台4-4会使电磁铁4-6上下移动，电磁铁4-6为现有技术，通电可带有磁力。

具体实施方式六：

如图1-11所示，所述动力机构ⅱ5包括安装环5-1、安装柱5-2、安装板ⅱ5-3、电机ⅲ5-4、齿轮ⅰ5-5、齿轮ⅱ5-6、轴ⅲ5-7、丝杠ⅰ5-8、限位环ⅰ5-9和直线导轨ⅱ5-10，安装环5-1的下端周向均匀固定连接有四个安装柱5-2，安装板ⅱ5-3的上端固定连接在四个安装柱5-2的下端，电机ⅲ5-4固定连接在安装板ⅱ5-3的上端，电机ⅲ5-4的输出轴上固定连接有齿轮ⅰ5-5，齿轮ⅰ5-5与齿轮ⅱ5-6啮合传动，齿轮ⅱ5-6固定连接在轴ⅲ5-7的上端，轴ⅲ5-7的下端转动连接在安装板ⅱ5-3上，安装板ⅱ5-3的下端固定连接有丝杠ⅰ5-8，丝杠ⅰ5-8的下端固定连接有限位环ⅰ5-9，安装板ⅱ5-3的下端固定连接有两个直线导轨ⅱ5-10，两个直线导轨ⅱ5-10分别位于丝杠ⅰ5-8的左右两端；所述安装环5-1的上端固定连接在载板1-10下端的左侧。电机ⅲ5-4需带有抱闸功能，启动电机ⅲ5-4，电机ⅲ5-4的输出轴带动齿轮ⅰ5-5转动，齿轮ⅰ5-5带动齿轮ⅱ5-6转动，齿轮ⅱ5-6带动轴ⅲ5-7转动，进而使丝杠ⅰ5-8转动。

具体实施方式七：

如图1-11所示，所述抓取臂6包括电机基座6-1、滑块ⅱ6-2、螺纹孔6-3、电机ⅳ6-4、齿轮ⅲ6-5、齿轮ⅳ6-6、螺纹管6-7、轴承ⅱ6-8、延伸板6-9、抓取臂主体6-10和滑孔6-11，电机基座6-1前端的左右两侧均固定连接有滑块ⅱ6-2，螺纹孔6-3设置在电机基座6-1的前端，电机ⅳ6-4固定连接在电机基座6-1上，电机ⅳ6-4的输出轴上固定连接有齿轮ⅲ6-5，齿轮ⅲ6-5与齿轮ⅳ6-6啮合传动，齿轮ⅳ6-6固定连接在螺纹管6-7的上端，螺纹管6-7的下端与轴承ⅱ6-8的内圈固定连接，轴承ⅱ6-8的外圈与电机基座6-1固定连接，电机基座6-1后端的左右两侧均固定连接有延伸板6-9，抓取臂主体6-10的上端固定连接在两个延伸板6-9的下端，滑孔6-11设置在抓取臂主体6-10的上端；所述丝杠ⅰ5-8通过螺纹孔6-3与电机基座6-1螺纹连接，两个滑块ⅱ6-2分别滑动连接在两个直线导轨ⅱ5-10内。转动的丝杠ⅰ5-8会使电机基座6-1上下移动，进而使手爪7可以上下移动，电机ⅳ6-4需具有抱闸功能，电机ⅳ6-4输出轴的转动会带动齿轮ⅲ6-5转动，齿轮ⅲ6-5带动齿轮ⅳ6-6转动，齿轮ⅳ6-6带动螺纹管6-7转动，螺纹管6-7使丝杠ⅱ7-3上下移动。

具体实施方式八：

如图1-11所示，所述手爪7包括制动台7-1、轴承ⅲ7-2、丝杠ⅱ7-3、限位环ⅱ7-4、连杆ⅲ7-5、连杆ⅳ7-6和手爪主体7-7，制动台7-1的中心与轴承ⅲ7-2的外圈固定连接，轴承ⅲ7-2的内圈固定连接有丝杠ⅱ7-3的下端，丝杠ⅱ7-3的上端固定连接有限位环ⅱ7-4，制动台7-1后端的左右两侧均固定连接有连杆ⅲ7-5的一端，两个连杆ⅲ7-5的另一端均铰接连接有连杆ⅳ7-6的上端，两个连杆ⅳ7-6的下端均固定连接有手爪主体7-7；所述丝杠ⅱ7-3与螺纹管6-7的内端螺纹连接，螺纹管6-7通过滑孔6-11滑动连接在抓取臂主体6-10上，两个连杆ⅳ7-6的中端分别与抓取臂主体6-10下端的左右两侧铰接连接。上下移动的丝杠ⅱ7-3带动制动台7-1上下移动，进而改变两个手爪主体7-7之间的距离，当两个手爪主体7-7之间的距离缩短为抓取物体，当两个手爪主体7-7之间的距离增加为释放物体。

本发明的一种智能垃圾处理机器人，其工作原理为：

参考图1，将手爪7位于垃圾的正上方，启动或关闭电机ⅰ1-5后使载板1-10发生转动或停止转动，载板1-10的转动或停止转动会带动金属筛分器4和手爪7发生转动或停止转动，先使金属筛分器4转动并位于垃圾的正上方时再使其停止转动，启动或关闭电机ⅱ3-2会使电磁铁4-6发生上下移动或停止运动，当使电磁铁4-6靠近垃圾时，将电磁铁4-6通电，电磁铁4-6的磁力将金属吸在自身上，吸附完毕后使电磁铁4-6的高度高于装载箱2，重新让载板1-10发生转动，用于带动电磁铁4-6转动至其中一个装载箱2的上方，此时停止给电磁铁4-6通电，电磁铁4-6上的金属垃圾将会落至其中一个装载箱2内；当手爪7位于垃圾的正上方时，启动或关闭电机ⅲ5-4会使手爪7的高度发生改变或停止改变，先使手爪7下降接近垃圾，启动或关闭电机ⅳ6-4会使两个手爪主体7-7之间的距离改变或停止改变，用于抓取或释放垃圾，先抓取垃圾，再使手爪7的高度高于装载箱2，使手爪7发生转动至另一个装载箱2的上方，使手爪7释放垃圾将非金属垃圾释放至另一个装载箱2内；上述过程将对垃圾进行分类处理，避免人工筛选发生意外，例如被锋利坚硬的垃圾割伤双手，节省人力提高筛分磁性金属和其他垃圾的效率。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。