[发明专利]基于视觉的垃圾分拣机器人

说明书

本发明涉及垃圾分类领域，公开了一种基于视觉的垃圾分拣机器人，包括车身和控制系统；所述车身底部设置有一组驱动装置；所述车身上设置有机械臂和图像采集装置；控制系统包括传感器、控制器、通讯模块以及电源模块；所述驱动装置包括两对设置于车身两侧的差速轮，每对差速轮由一个直流伺服电机驱动；所述直流伺服电机的转轴通过联轴器与其中一个车轮的传动轴连接；同侧两个车轮的传动轴通过同步带轮和同步带连接；所述图像采集装置是一种相机；所述机械臂是一种六轴关节机器手臂；所述控制器包括工控机和电机驱动器；所述传感器包括GPS模块、红外传感器和陀螺仪；所述通讯模块包括WIFI模块和路由器；所述电源模块包括电池包和变压器。

技术领域

本发明涉及垃圾分类领域，特别涉及一种基于视觉的垃圾分拣机器人。

背景技术

近年来，垃圾分类活动正在国内一步步推展开来，垃圾分拣是垃圾分类处理过程的关键环节，其实现过程主要包括定位、识别、抓取和放置。目前的垃圾分拣过程主要由住户们自行分类，再按种类放入相应垃圾桶中，并由清洁员监督并协助分类。在这个垃圾分类的过程中，存在许多问题需要解决。首先，居民们在进行垃圾分类的过程中经常分类出错，甚至有些居民为了避免麻烦直接将未分类的垃圾随意丢弃。为了处理上述问题，又需要安排清洁员监督、协助垃圾分类，并将未分类的垃圾进行再次分类，这又带来了新的问题：清洁员的劳动量剧增，需要干大量繁杂、效率低下的工作，并且长期在脏乱的垃圾堆附近工作还会进一步损害清洁员身体健康。因此需要新的技术，将居民们从繁琐的垃圾分类负担解放出来，将工人们繁重的劳动负担解放出来，降低政府、社区垃圾分类、雇佣劳动力的成本。

发明内容

本发明提供了一种基于视觉的垃圾分拣机器人，可自动识别并拾取垃圾。

本发明的工作原理：一种基于视觉的垃圾分拣机器人，包括车身和控制系统；所述车身底部设置有一组驱动装置；所述车身上设置有机械臂和图像采集装置；控制系统包括传感器、控制器、通讯模块以及电源模块。

进一步的是：所述驱动装置包括两对设置于车身两侧的差速轮，每对差速轮由一个直流伺服电机驱动；所述直流伺服电机的转轴通过联轴器与其中一个车轮的传动轴连接；同侧两个车轮的传动轴通过同步带轮和同步带连接。

进一步的是：所述图像采集装置是一种相机。

进一步的是：所述机械臂是一种六轴关节机器手臂。

进一步的是：所述控制器包括工控机和电机驱动器；所述传感器包括GPS模块、红外传感器和陀螺仪；所述通讯模块包括WIFI模块和路由器；所述电源模块包括电池包和变压器。

进一步的是：所述工控机内的系统软件为基于ROSRobot Operating System的垃圾分拣系统，其算法流程为：

S1：根据图像采集装置400拍摄的垃圾图像建立尺度空间；

S2：进行垃圾图像中关键点的精确位置确定；

S3：对垃圾图像进行关键点的描述，得出垃圾图像的描述子，该描述子即为进行图像匹配所需的特征；

S4：将提取到的特征与数据库里的特征进行比较，匹配得到目标物体的垃圾种类。