[发明专利]一种智能垃圾桶及垃圾自动分类方法

权利要求书

1.一种智能垃圾桶，其特征在于，包括垃圾暂存机构、分类转盘和多个垃圾储物箱，以及底座和控制系统；

所述底座上竖直设置有中心支撑杆，多个垃圾储物箱可拆卸式设置在底座，且围绕支撑杆沿周向均匀布置；垃圾储物箱为有底无盖的筒状结构，垃圾储物箱的端面为90°扇形；

所述分类转盘位于多个垃圾储物箱上方，且能够覆盖多个垃圾储物箱，分类转盘上开设有一个垃圾掉落孔，垃圾掉落孔的尺寸小于垃圾储物箱顶部的入口尺寸；所述分类转盘位于中心支撑杆的上端，第二驱动组件驱动分类转盘相对于中心支撑杆转动；

所述垃圾暂存机构包括顶板，顶板上开设有垃圾投放口，顶板放置在分类转盘，第一驱动组件驱动顶板相对于中心支撑杆转动，垃圾投放口的外缘垂直于板面向上延伸形成垃圾暂存筒，垃圾投放口的尺寸小于垃圾掉落孔的尺寸；

智能垃圾桶的工作状态复位后，垃圾掉落孔和垃圾投放口的位置不重合；

所述所述控制系统包含树莓派、单片机及其附加电路；

所述垃圾暂存筒的内壁设置有红外传感器和视觉传感器，红外传感器、视觉传感器、第一驱动组件和第二驱动组件通过导线与树莓派和单片机电连接。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述中心支撑杆成中空的筒状结构，中心支撑杆中沿竖直方向设置有第一转轴和第二转轴，其中，第二转轴为中空结构套设在第一转轴上，第二转轴通过轴承与中心支撑杆转动连接；

所述第一驱动组件包括第一电机，第二驱动组件包括第二电机和第三电机，第一电机、第二电机和第三电机均设置在底座的腔体中；

所述第二转轴的上端与分类转盘固定连接，下端与第二锥齿轮固连，第二电机和第三电机的输出轴上均设置有第三锥齿轮，两个第三锥齿轮均与第二锥齿轮啮合；

所述分类转盘的中心开设有第一通孔，第二锥齿轮的中心开设有第二通孔，第一转轴的上端伸出第一通孔后与顶板固连，第一转轴的通过轴承与第二转轴转动连接；第一转轴的下端端伸出第二通孔后与第一锥齿轮固连，所述第一电机输出轴上有第四锥齿轮，第一锥齿轮和第四锥齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述垃圾储物箱的数量为四个，分别用于收集干垃圾、湿垃圾、可回收物和有害垃圾。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述控制系统还包括GPS定位装置和压力传感器，每个垃圾储物箱的底部设置有压力传感器。

5.根据权利要求4所述的智能垃圾桶，其特征在于，所述底座上设置有用启动开关、红色电源指示灯和绿色信号指示灯先闪烁后长亮。

6.基于权利要求1-5中任一项所述智能垃圾桶的进行垃圾自动分类的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：用户接通电源，启动开关，红色电源指示灯亮起，绿色信号指示灯先闪烁后长亮，接入预设无线网；

S2：用户将待分类垃圾投入垃圾暂存机构的垃圾暂存筒中，触发红外传感器12，从而激励视觉传感器工作，拍摄投入垃圾的图像，并传送至控制系统；

S3：所述控制系统中的树莓派接收图像数据，通过互联网发送至指定服务器，指定服务器通过云端数据库和图像进行对比，判定垃圾种类，并反馈回给树莓派；

S4：树莓派将获得的反馈信号处理，得到对应的垃圾编码，并传送给单片机；四种垃圾对应的垃圾编码不同，垃圾编码的每一位各与单片机上的一个输入引脚相对应，单片机的三个输出引脚与第一电机、第二电机和第三电机分别对应电连接；

S5：单片机接收到垃圾种类编码，三个输出引脚先后输出特定时长的低电平，进而控制第一电机、第二电机和第三电机转动特定时长，实现垃圾暂存机构和分类转盘的旋转；

S6：第二电机或第三电机驱动分类转盘旋转特定角度后，垃圾掉落孔正对与待分类垃圾品种相对应的垃圾储物箱；然后第一电机驱动垃圾暂存机构转动，推着垃圾暂存筒中的垃圾一起旋转一周，垃圾掉落孔和垃圾投放口重合时，使垃圾暂存筒中的垃圾落入指定的垃圾储物箱中；

S7：系统复位，垃圾暂存机构、分类转盘回到初始位置，则完成一次垃圾自动分类。