小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)及垃圾回收方法
【專利摘要】一種小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)，包括垃圾回收車和垃圾桶，其特征在于：該管理系統(tǒng)還包括大功率無線路由站點和上位機系統(tǒng)，垃圾回收車、垃圾桶和上位機系統(tǒng)之間可通過大功率無線路由站點利用ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，該系統(tǒng)具有溢滿通信、垃圾識別、自動清潔、自動回收等功能。利用該小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收方法包括垃圾桶內(nèi)垃圾未溢出時垃圾回收方法和垃圾桶內(nèi)垃圾溢出時垃圾回收方法，垃圾回收車根據(jù)垃圾桶是否發(fā)出垃圾溢出信號來決定垃圾回收車的工作方式，智能化程度高，使垃圾回收車保持較高的工作效率。
【專利說明】小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)及垃圾回收方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能垃圾回收【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種應(yīng)用于小區(qū)或工廠等片區(qū)領(lǐng)域的垃圾回收系統(tǒng)，具體的說，涉及一種垃圾桶智能管理系統(tǒng)及應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收的垃圾回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)不完全統(tǒng)計，全國生活垃圾的年產(chǎn)生量約為3.7億噸，其中城市生活垃圾產(chǎn)生量約1.7億噸，農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量約1.9億噸。
[0003]目前城市小區(qū)或工廠中沒有智能自動垃圾管理系統(tǒng)，需要人工進(jìn)行清理和維護(hù)。小區(qū)或廠區(qū)內(nèi)的垃圾桶一般為露天放置，經(jīng)常出現(xiàn)垃圾溢出的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致餿水四流、垃圾亂跑的現(xiàn)象，需要環(huán)衛(wèi)工人定時定點的進(jìn)行垃圾桶的清理工作，稍有不及時就會造成垃圾滯留，嚴(yán)重影響居民或工人的生活或工作環(huán)境。
[0004]申請?zhí)枮?00810121025.1的中國專利公開了一種“智能垃圾回收管理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)包括用于存放垃圾的智能垃圾箱，箱體中設(shè)有溢滿自動報警裝置和電池，自動報警裝置和無線發(fā)射裝置相接。智能垃圾箱中設(shè)有用于采集垃圾箱內(nèi)垃圾重量信息的稱重傳感器，用于采集垃圾箱的位置信息的GPS定位模塊等；同時，該系統(tǒng)還包括控制中心和監(jiān)控平臺。通過控制中心與監(jiān)控平臺，環(huán)保部門可實時了解垃圾箱分布位置、垃圾箱滿空狀態(tài)、垃圾箱運送工作狀態(tài)燈實時信息和歷史數(shù)據(jù)。但是該系統(tǒng)還存在以下不足: [0005]1、該系統(tǒng)使用了 GPRS網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)屬于收費網(wǎng)絡(luò)段，這樣無疑增加了系統(tǒng)運營成本；
[0006]2、該系統(tǒng)中的智能垃圾桶使用的是電池供電，系統(tǒng)一旦缺電時需要人工更換電池或者充電，費時費力；
[0007]3、該系統(tǒng)只是將垃圾的滿空狀態(tài)、地理位置等信息發(fā)送至上位機，操作人員需要對環(huán)衛(wèi)工進(jìn)行調(diào)度才能實現(xiàn)垃圾桶的垃圾清理工作；
[0008]4、該系統(tǒng)只能對垃圾桶的垃圾進(jìn)行監(jiān)控，對于路面垃圾無能為力，還需環(huán)衛(wèi)工人進(jìn)行手動清理路面垃圾；
[0009]5、該系統(tǒng)垃圾桶溢滿自動報警裝置采用稱重傳感的方式，這種報警方式根據(jù)垃圾桶內(nèi)堆積的垃圾的重量來判斷垃圾是否溢滿，但垃圾的重量與垃圾的體積不成正比，有時垃圾桶內(nèi)垃圾重量已超標(biāo)，但垃圾桶并未裝滿，這種垃圾桶溢滿自動報警方式并不能準(zhǔn)確的反應(yīng)垃圾桶內(nèi)垃圾的溢滿狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種由垃圾回收車、垃圾桶、上位機管理系統(tǒng)和大功率無線路由站點構(gòu)成的具有溢滿通信、垃圾識別、自動清潔、自動回收等功能的小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)，同時還提供了一種利用該小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收的垃圾回收方法。[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)，包括垃圾回收車、垃圾桶，還包括大功率無線路由站點和上位機系統(tǒng)；
[0012]垃圾回收車包括車體，車體內(nèi)部設(shè)置有動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置分別控制垃圾回收車的直線運動和轉(zhuǎn)向運動，該垃圾回收車還包括差分GPS天線、第一控制柜、垃圾識別裝置、垃圾桶識別裝置，垃圾收集裝置、垃圾回收車托盤系統(tǒng)、路況攝像系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)；
[0013]車體包括車架，車架內(nèi)設(shè)置有垃圾箱，車架后上方設(shè)置有垃圾入口，垃圾入口與車架內(nèi)的垃圾箱相通，車架側(cè)面設(shè)置有垃圾箱門，垃圾箱門也與垃圾箱相通；差分GPS天線設(shè)置在車架的上方；垃圾回收車車體上方垃圾入口周圍設(shè)置有擋板，擋板上設(shè)置有擋板紅外對管，擋板紅外對管包括擋板紅外發(fā)射管和擋板紅外接收管；
[0014]垃圾識別裝置包括設(shè)置在車架上方的彩色攝像機，彩色攝像機通過支架設(shè)置在車架的上方，支架上設(shè)置有角度調(diào)節(jié)裝置，可通過角度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)彩色攝像機角度，彩色攝像機成對對稱設(shè)置在車架的上方；
[0015]垃圾桶識別裝置包括安裝在車架側(cè)壁上的垃圾桶識別紅外接收管；
[0016]垃圾收集裝置包括清掃機構(gòu)和吸塵機構(gòu)，清掃機構(gòu)設(shè)置在車架的前方，吸塵機構(gòu)設(shè)置在車架下方，清掃機構(gòu)包括設(shè)置在車架前方的盤形刷、盤形刷電機和盤形刷液壓提升機構(gòu)，盤形刷液壓提升機構(gòu)包括相互鉸接的液壓臂和連桿，液壓臂和連桿均與車架鉸接，盤形刷電機分別與盤形刷和連桿相連；吸塵機構(gòu)包括設(shè)置在車架下部的吸塵口，吸塵口與垃圾箱相通，吸塵口處設(shè)置有吸塵風(fēng)扇，吸塵風(fēng)扇與設(shè)置在車架內(nèi)部的吸塵電機相連；
[0017]垃圾回收車托盤系統(tǒng)包括通過轉(zhuǎn)軸安裝在車架后方的托盤和與托盤相連的托盤液壓提升機構(gòu)，托盤液壓提升機構(gòu)包括對稱設(shè)置在托盤兩側(cè)的托盤液壓臂，托盤液壓臂與托盤和車架相連，托盤底面的外邊上設(shè)置有碰撞傳感器；太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板，太陽能電池板通過支架連接到車體上；
[0018]路況攝像系統(tǒng)包括路況攝像機，路況攝像機通過兩自由度云臺安裝在車架上，兩自由度云臺連接有舵機；
[0019]第一控制柜設(shè)置在車架內(nèi)部，第一控制柜包括控制柜箱體，控制柜箱體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜箱體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括數(shù)字信號處理器、垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器、差分GPS模塊、嵌入式處理器、無線視頻發(fā)射模塊、兩自由度云臺驅(qū)動器、太陽能充放電控制器和鋰離子電池組；數(shù)字信號處理器與垃圾識別系統(tǒng)的彩色攝像機相連，差分GPS模塊與差分GPS天線相連，嵌入式處理器分別與垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器、擋板紅外對管、動力驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、碰撞傳感器、盤形刷電機、吸塵電機、托盤液壓提升機構(gòu)和差分GPS模塊相連，無線視頻發(fā)射模塊與路況攝像機相連，兩自由度云臺驅(qū)動器與路況攝像系統(tǒng)的舵機相連，太陽能充放電控制器與鋰離子電池組和太陽能發(fā)電系統(tǒng)相連，鋰離子電池組還分別與數(shù)字信號處理器、垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器、差分GPS模塊、嵌入式處理器、無線視頻發(fā)射模塊、兩自由度云臺驅(qū)動器和太陽能充放電控制器相連；
[0020]垃圾桶包括垃圾桶桶體，垃圾桶桶體包括垃圾桶外殼和垃圾桶底座,垃圾桶底座上安裝有骨架，垃圾桶外殼通過翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸和骨架相連，垃圾桶外殼可繞翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，垃圾桶桶體上設(shè)置有托盤系統(tǒng)、翻轉(zhuǎn)裝置、垃圾檢測裝置、垃圾桶識別裝置、垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)和第三控制柜；
[0021]托盤系統(tǒng)設(shè)置在垃圾桶桶體內(nèi)部,包括托盤機構(gòu)和托盤傳動機構(gòu),托盤機構(gòu)包括垃圾托盤、絲杠和滑塊，絲杠通過轉(zhuǎn)軸固定在垃圾桶的中間，滑塊安裝在絲杠上與垃圾托盤相接，滑塊可沿絲杠滑動，托盤傳動機構(gòu)包括托盤步進(jìn)電機和傳動裝置，托盤傳動機構(gòu)設(shè)置在垃圾桶的底部，傳動裝置包括相互嚙合的小錐形齒輪和大錐形齒輪，小錐形齒輪與托盤步進(jìn)電機相連，大錐形齒輪與絲杠相連；
[0022]翻轉(zhuǎn)裝置與垃圾桶外殼相連，設(shè)置在垃圾桶的側(cè)面，包括翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機、翻轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸，翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸與垃圾桶外殼相連，翻轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)包括相互嚙合的大錐形齒輪和小錐形齒輪，大錐形齒輪通過聯(lián)軸器與翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸相連，小錐形齒輪與翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機相連；
[0023]垃圾檢測裝置設(shè)置在垃圾桶外殼上，包括紅外對管，紅外對管包括紅外發(fā)射管和紅外接收管；垃圾桶識別裝置包括設(shè)置在垃圾桶外殼上的垃圾桶識別紅外發(fā)射管，垃圾桶識別紅外發(fā)射管與垃圾回收車上的垃圾桶識別紅外接收管成對使用；
[0024]垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板，太陽能電池板通過支架安裝在垃圾桶骨架上；
[0025]第三控制柜包括控制柜箱體，控制柜箱體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜箱體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括ZIGBEE節(jié)點、太陽能充放電控制器、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器、托盤系統(tǒng)驅(qū)動器、第一控制器和鋰離子電池；太陽能充放電控制器分別與鋰離子電池和太陽能電池板相連，翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器與翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機相連，托盤系統(tǒng)驅(qū)動器與托盤步進(jìn)電機相連，紅外對管、垃圾桶紅外發(fā)射管、ZIGBEE節(jié)點、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器和托盤系統(tǒng)驅(qū)動器分別與第一控制器相連，鋰離子電池分別與ZIGBEE節(jié)點、太陽能充電器控制器、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器、托盤系統(tǒng)驅(qū)動器和第一控制器相連；
[0026]大功率無線路由節(jié)點包括路由站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)、第二控制柜、太陽能支架和天線；
[0027]第二控制柜設(shè)置在太陽能支架上，包括控制柜柜體，控制柜柜體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜柜體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括太陽能充放電控制器、ZIGBEE大功率無線路由器和鋰電池，太陽能充放電控制器與太陽能發(fā)電系統(tǒng)相連，太陽能充放電控制器和ZIGBEE大功率無線路由器均與鋰電池相連；
[0028]上位機系統(tǒng)包括臺式工控機和第四控制柜，臺式工控機包括主機和視頻采集卡，主機內(nèi)裝載有垃圾回收系統(tǒng)管理系統(tǒng)，視頻采集卡與主機USB接口相連；
[0029]第四控制柜包括控制柜柜體，控制柜柜體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜柜體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置包括第二控制器、無線視頻接收模塊、上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器和天線，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，第二控制器與上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器相連，無線視頻接收模塊與視頻采集卡和天線相連，第二控制器、無線視頻接收模塊和上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器均與上位機系統(tǒng)的主機USB接口相連。
[0030]優(yōu)選的是:垃圾回收管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫模塊和管理設(shè)置模塊，數(shù)據(jù)庫模塊存儲垃圾桶的地理位置信息，管理設(shè)定模塊可設(shè)定垃圾回收車的行走路線。
[0031]利用該小區(qū)智能垃圾桶管理系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收的垃圾回收方法，該垃圾回收方法包括垃圾桶內(nèi)垃圾未溢出時垃圾回收方法和垃圾桶內(nèi)垃圾溢出時垃圾回收方法；
[0032]優(yōu)選的是:垃圾桶內(nèi)垃圾未溢出時垃圾回收方法，包括以下步驟:[0033]S1:將垃圾桶排布在小區(qū)中，固定垃圾桶的位置，并將每個垃圾桶的地理位置數(shù)據(jù)導(dǎo)入垃圾回收管理系統(tǒng)，垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)可產(chǎn)生電能，并將電能經(jīng)鋰離子電池傳輸?shù)降谌刂乒駜?nèi)的控制裝置；
[0034]S2:通過垃圾回收管理系統(tǒng)的管理設(shè)置模塊設(shè)定垃圾回收車的行走路線信息，行走路線信息包括垃圾桶位置信息、垃圾回收場位置信息、行走路線和行走間隔時間，行走路線信息通過上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器傳遞到垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器，并傳遞到嵌入式處理器，經(jīng)嵌入式處理器傳遞到差分GPS模塊，行走過程中嵌入式處理器將通過差分GPS模塊對垃圾回收車的行走進(jìn)行位置修正，垃圾回收車運動過程中，太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電能，并將電能傳輸?shù)降谝豢刂乒駜?nèi)的控制裝置；
[0035]S3:垃圾回收車行走過程中通過彩色攝像機采集路面信息，并將路面視頻信息反饋到數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器對視頻信息進(jìn)行分析，確定有無垃圾，并將分析結(jié)果反饋至嵌入式處理器；
[0036]S4:嵌入式處理器根據(jù)數(shù)字信號處理器的反饋結(jié)果控制垃圾回收車的動作，當(dāng)分析結(jié)果顯示前方路面沒有垃圾，嵌入式處理器控制垃圾回收車的動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置工作使垃圾回收車?yán)^續(xù)前進(jìn)，當(dāng)分析結(jié)果顯示前方路面存在垃圾，嵌入式處理器控制動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，使垃圾回收車運動到垃圾所在位置，嵌入式處理器將控制盤形刷電機和吸塵電機工作，啟動清掃機構(gòu)和吸塵機構(gòu)工作；
[0037]S5:當(dāng)清理完成后，垃圾回收車?yán)^續(xù)按照預(yù)定的軌道行進(jìn)，同時彩色攝像機繼續(xù)實時采集前方路面信息，重復(fù)步驟S3、S4的工作；
[0038]S6:垃圾回收車I垃圾箱104內(nèi)的垃圾將要裝滿時，垃圾阻擋擋板130上紅外接收管131的光路，紅外發(fā)射管132發(fā)出紅外接收管光路131被阻擋的信息到嵌入式處理器125，嵌入式處理器125將在行走路線信息中尋找垃圾回收場位置信息，通過轉(zhuǎn)向裝置和動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車I運動到垃圾回收場，該過程中不處理垃圾桶2內(nèi)垃圾溢出信
肩、O
[0039]優(yōu)選的是:垃圾桶內(nèi)垃圾溢出時垃圾回收方法包括以下步驟:
[0040]S1:將垃圾桶排布在小區(qū)中，固定垃圾桶的位置，并將每個垃圾桶的地理位置數(shù)據(jù)導(dǎo)入垃圾回收管理系統(tǒng)，垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)可產(chǎn)生電能，并將電能經(jīng)鋰離子電池傳輸?shù)降谌刂乒駜?nèi)的控制裝置；垃圾桶內(nèi)的垃圾將要溢出時，垃圾阻擋設(shè)置在垃圾桶上的紅外對管的光路，紅外接收管的光路被阻擋后，紅外發(fā)射管將發(fā)送出光路被阻擋信息，第一控制器接收到紅外對管光路被阻擋的信號，將該信號作為垃圾將溢出的信號通過ZIGBEE節(jié)點發(fā)送出去；
[0041]S2:大功率路由節(jié)點的ZIGBEE大功率無線路由器接收到ZIGBEE節(jié)點發(fā)送的垃圾將溢出的信號，并將此信號傳遞到垃圾車的第一控制柜內(nèi)的垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器；
[0042]S3:垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器接收到信號后，將信號傳遞到嵌入式處理器，嵌入式處理器控制差分GPS模塊發(fā)出查詢指令，查詢垃圾回收車當(dāng)前位置信息，當(dāng)差分GPS模塊接收到垃圾回收車和垃圾桶的位置信息后將位置信息傳遞到嵌入式處理器，嵌入式處理器根據(jù)位置信息控制垃圾回收車的動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，使垃圾回收車向垃圾將要溢出的垃圾桶行駛；
[0043]S4:嵌入式處理器通過垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器發(fā)出工作對接請求，垃圾桶ZIGBEE節(jié)點接收到工作對接請求后，將工作請求上傳到第一控制器，第一控制器接收到請求后控制垃圾桶上的垃圾桶紅外發(fā)射管工作，嵌入式處理器控制垃圾回收車上的垃圾桶識別紅外接收管工作，直至垃圾桶識別紅外接收管接收到垃圾桶紅外發(fā)射管的紅外信號，嵌入式處理器控制動力驅(qū)動裝置停止工作，垃圾回收車運動到垃圾桶前端停止前進(jìn)；
[0044]S5:嵌入式處理器控制動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置工作，對垃圾回收車車體方向進(jìn)行調(diào)整，使垃圾回收車的車體方向垂直與垃圾桶，并控制車尾不斷靠近垃圾桶，當(dāng)位于車架后方的托盤接觸到垃圾桶時，托盤上的碰撞傳感器檢測到垃圾桶，并將信息反饋到嵌入式處理器，此時嵌入式處理器控制動力驅(qū)動裝置使垃圾回收車停止運動；
[0045]S6:嵌入式處理器通過垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器發(fā)出垃圾回收指令，經(jīng)ZIGBEE大功率無線路由器傳遞到第三控制柜的ZIGBEE節(jié)點，ZIGBEE節(jié)點接收到垃圾回收指令后將指令發(fā)送至第一控制器，第一控制器發(fā)出請求答應(yīng)信號；
[0046]S7:在第一控制器內(nèi)設(shè)定翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，控制垃圾桶的轉(zhuǎn)動角度，第一控制器通過翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器控制翻轉(zhuǎn)裝置的翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機正向旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機通過小錐形齒輪將動力傳遞到大錐形齒輪，帶動翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動垃圾桶向垃圾回收車的方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)達(dá)到第一控制器設(shè)定值，垃圾桶轉(zhuǎn)動角度達(dá)到最大，第一控制器控制翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機停止工作，垃圾桶停止翻轉(zhuǎn)；
[0047]S8:在第一控制器內(nèi)設(shè)定托盤步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，控制垃圾托盤的上升高度，當(dāng)翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機停止工作以后，第一控制器控制經(jīng)托盤系統(tǒng)驅(qū)動器控制托盤步進(jìn)電機工作，托盤步進(jìn)電機正向轉(zhuǎn)動，托盤步進(jìn)電機經(jīng)小錐形齒輪將動力傳遞到大錐形齒輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，滑塊帶動垃圾托盤上升，當(dāng)托盤步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)達(dá)到第一控制器設(shè)定值，垃圾托盤上升至最高處，第一控制器經(jīng)托盤系統(tǒng)驅(qū)動器控制托盤步進(jìn)電機停止工作，垃圾倒入到垃圾回收車的托盤內(nèi)；
[0048]S9:在第一控制器內(nèi)設(shè)定延時時間，經(jīng)延時后第一控制器控制ZIGBEE節(jié)點發(fā)出垃圾接收完畢信號，垃圾回收車上的ZIGBEE協(xié)調(diào)器接收到垃圾接收完畢信號后，將該信號上傳到嵌入式處理器，嵌入式處理器經(jīng)動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車前進(jìn)并與垃圾桶保持一段距離，嵌入式處理器經(jīng)托盤液壓提升機構(gòu)的液壓臂將托盤托起，托盤內(nèi)的垃圾裝入垃圾箱內(nèi)，經(jīng)延時后，嵌入式處理器經(jīng)托盤液壓提升機構(gòu)的液壓臂將托盤放下；
[0049]SlO:第一控制器控制托盤步進(jìn)電機翻轉(zhuǎn)，托盤步進(jìn)電機經(jīng)小錐形齒輪將動力傳遞到大錐形齒輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，滑塊帶動托盤下降；
[0050]Sll:第一控制器控制翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機通過小錐形齒輪將動力傳遞到大錐形齒輪，帶動翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動垃圾桶恢復(fù)到初始位置；
[0051]S12:嵌入式處理器經(jīng)動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置調(diào)整垃圾回收車方向，控制垃圾回收車運動，嵌入式處理器繼續(xù)接受上位機系統(tǒng)設(shè)定的路線信息，同時嵌入式處理器接收差分GPS模塊的信息，控制垃圾回收車按設(shè)定的路線運動；
[0052]S13:垃圾回收車?yán)鋬?nèi)的垃圾將要裝滿時，垃圾阻擋擋板上紅外接收管的光路，紅外發(fā)射管發(fā)出紅外接收管光路被阻擋的信息到嵌入式處理器，嵌入式處理器將在行走路線信息中尋找垃圾回收場位置信息，通過轉(zhuǎn)向裝置和動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車運動到垃圾回收場。
[0053]本發(fā)明的有益效果是:[0054](I)本發(fā)明提供的垃圾回收車上設(shè)置了垃圾識別裝置，利用彩色攝像機對路面區(qū)域垃圾進(jìn)行圖像采集，并經(jīng)嵌入式處理器對垃圾信息進(jìn)行自動識別和清理，若判斷為垃圾將控制垃圾回收車自動啟動清掃機構(gòu)和吸塵機構(gòu)進(jìn)行路面清理，智能化程度高，可大大提高垃圾清掃質(zhì)量和清掃效率。
[0055](2)本發(fā)明提供的垃圾桶具有溢滿自動檢測功能，在垃圾桶上設(shè)置紅外管，當(dāng)垃圾裝滿到紅外管所在的位置時，判斷為垃圾桶裝滿，這種溢滿自動檢測功能通過垃圾桶內(nèi)裝有的垃圾體積進(jìn)行溢滿檢測，較傳統(tǒng)的采用重量方式進(jìn)行溢滿檢測更為精確和合理。
[0056](3)本發(fā)明提供的垃圾桶設(shè)置了托盤系統(tǒng)和翻轉(zhuǎn)裝置，可通過翻轉(zhuǎn)裝置控制垃圾桶的旋轉(zhuǎn)，通過托盤系統(tǒng)將垃圾桶內(nèi)的垃圾托起并傾倒出，較傳統(tǒng)的垃圾桶而言,這種垃圾桶結(jié)構(gòu)和垃圾傾倒方式更合理，提高了垃圾處理的效率。
[0057](4)本發(fā)明通過在垃圾回收車上設(shè)置垃圾桶識別紅外接收管，在垃圾桶上設(shè)置垃圾桶識別紅外發(fā)射管的紅外對接技術(shù)實現(xiàn)垃圾回收車和垃圾桶的智能對接，保證垃圾回收車正確識別待處理的垃圾桶，提高了系統(tǒng)的管理效率。
[0058](5)本發(fā)明的第一控制柜、第二控制柜、第三控制柜和第四控制柜的控制柜柜體均采用了分層結(jié)構(gòu)，控制柜柜體內(nèi)的控制裝置可根據(jù)需要分層設(shè)置在控制柜柜體的各個隔層上，避免各控制裝置之間的相互影響。
[0059](6)本發(fā)明在上位機中裝載了垃圾回收系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件，可實現(xiàn)垃圾桶和垃圾回收車的智能集中管理。
[0060](7)本系統(tǒng)中設(shè)置了大功率無線路由節(jié)點，由于ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離有線，當(dāng)遇到外界電磁信號干擾時，通訊距離和通訊質(zhì)量獎收到影響，通過設(shè)置大功率無線路由節(jié)點可增強網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸強度和信號傳輸質(zhì)量。
[0061](8)本系統(tǒng)的垃圾回收車、垃圾桶、大功率無線路由節(jié)點和上位機系統(tǒng)之間通過ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)，ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)是靈活性強的免費無線網(wǎng)絡(luò)，這種組網(wǎng)方式可大大降低小區(qū)垃圾管理系統(tǒng)的支出成本。
[0062](9)本發(fā)明提供的垃圾回收方法包括垃圾桶內(nèi)垃圾未溢出時垃圾回收方法和垃圾桶內(nèi)垃圾溢出時垃圾回收方法兩種工作模式，根據(jù)垃圾桶是否發(fā)出垃圾溢出信號來決定垃圾回收車的工作方式，智能化程度高，使垃圾回收車保持較高的工作效率。
[0063](10)本發(fā)明采用太陽能發(fā)電作為供電方式，節(jié)能環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0064]附圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065]附圖2為本發(fā)明垃圾回收車立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066]附圖3為本發(fā)明垃圾回收車俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0067]附圖4為本發(fā)明垃圾回收車左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0068]附圖5為本發(fā)明垃圾回收車仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0069]附圖6為本發(fā)明垃圾回收車主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0070]附圖7為本發(fā)明垃圾桶剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0071]附圖8為本發(fā)明垃圾桶左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0072]附圖9為本發(fā)明垃圾桶主視結(jié)構(gòu)示意圖。[0073]附圖10為本發(fā)明大功率路由站點左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0074]附圖11為本發(fā)明大功率路由站點主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0075]附圖12為本發(fā)明上位機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0076]附圖13為本發(fā)明垃圾回收車清理路面垃圾行走示意圖。
【具體實施方式】
[0077]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0078]實施例1
[0079]如圖1至圖13所示:
[0080]該小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)，包括垃圾回收車I和垃圾桶2，還包括大功率無線路由站點3和上位機系統(tǒng)4 ；
[0081]垃圾回收車I包括車體，車體內(nèi)部設(shè)置有動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置分別控制垃圾回收車的直線運動和轉(zhuǎn)向運動，該垃圾回收車還包括差分GPS天線102、第一控制柜103、垃圾識別裝置、垃圾桶識別裝置，垃圾收集裝置、垃圾回收車托盤系統(tǒng)、路況攝像系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)；
[0082]車體包括車架101，車架101內(nèi)設(shè)置有垃圾箱104，車架101后上方設(shè)置有垃圾入口，垃圾入口與車架101內(nèi)的垃圾箱104相通，車架101側(cè)面設(shè)置有垃圾箱門105，垃圾箱門105也與垃圾箱104相通；差分GPS天線102設(shè)置在車架101的上方；垃圾回收車車體上方垃圾入口周圍設(shè)置有擋板130，擋板130上設(shè)置有擋板紅外對管，擋板紅外對管包括擋板紅外發(fā)射管131和擋板紅外接收管132 ；
[0083]垃圾識別裝置包括設(shè)置在車架101上方的彩色攝像機106，彩色攝像機106通過支架107設(shè)置在車架101的上方，支架107上設(shè)置有角度調(diào)節(jié)裝置，可通過角度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)彩色攝像機角度106，彩色攝像機106成對對稱設(shè)置在車架101的上方；
[0084]垃圾桶識別裝置包括安裝在車架側(cè)壁上的垃圾桶識別紅外接收管108;
[0085]垃圾收集裝置包括清掃機構(gòu)和吸塵機構(gòu)，清掃機構(gòu)設(shè)置在車架101的前方，吸塵機構(gòu)設(shè)置在車架101下方，清掃機構(gòu)包括設(shè)置在車架101前方的盤形刷109、盤形刷電機110和盤形刷液壓提升機構(gòu)，盤形刷液壓提升機構(gòu)包括相互鉸接的液壓臂111和連桿112，液壓臂111和連桿112均與車架101鉸接，盤形刷電機110分別與盤形刷109和連桿112相連；吸塵機構(gòu)包括設(shè)置在車架下部的吸塵口 113，吸塵口 113與垃圾箱104相通，吸塵口113處設(shè)置有吸塵風(fēng)扇114，吸塵風(fēng)扇114與設(shè)置在車架101內(nèi)部的吸塵電機115相連；
[0086]垃圾回收車托盤系統(tǒng)包括通過轉(zhuǎn)軸安裝在車架101后方的托盤116和與托盤116相連的托盤液壓提升機構(gòu)，托盤液壓提升機構(gòu)包括對稱設(shè)置在托盤兩側(cè)的托盤液壓臂117，托盤液壓臂117與托盤116和車架101相連，托盤底面的外邊上設(shè)置有碰撞傳感器118 ;太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板119，太陽能電池板119通過支架連接到車體上；
[0087]路況攝像系統(tǒng)包括路況攝像機120，路況攝像機120通過兩自由度云臺121安裝在車架101上，兩自由度云臺121連接有舵機；
[0088]第一控制柜103設(shè)置在車架103內(nèi)部，第一控制柜103包括控制柜箱體，控制柜箱體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜箱體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括數(shù)字信號處理器122、垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123、差分GPS模塊124、嵌入式處理器125、無線視頻發(fā)射模塊126、兩自由度云臺驅(qū)動器127、太陽能充放電控制器128和鋰離子電池組129 ;數(shù)字信號處理器122與垃圾識別系統(tǒng)的彩色攝像機106相連，差分GPS模塊124與差分GPS天線102相連，嵌入式處理器125分別與垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123、動力驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、碰撞傳感器118、盤形刷電機110、吸塵電機115、托盤液壓提升機構(gòu)和差分GPS模塊124相連，無線視頻發(fā)射模塊126與路況攝像機120相連，兩自由度云臺驅(qū)動器127與路況攝像系統(tǒng)的舵機相連，太陽能充放電控制器128與鋰離子電池組129和太陽能發(fā)電系統(tǒng)相連，鋰離子電池組129還分別與數(shù)字信號處理器125、垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123、差分GPS模塊124、嵌入式處理器125、無線視頻發(fā)射模塊126、兩自由度云臺驅(qū)動器127和太陽能充放電控制器128相連；其中數(shù)字信號處理器125采用的是TI公司的TMS320DM642，嵌入式處理器125采用的是三星公司的S3C2440 ；
[0089]垃圾桶2包括垃圾桶桶體201，垃圾桶桶體201包括垃圾桶外殼202和垃圾桶底座203，垃圾桶底座203上安裝有骨架204，垃圾桶外殼202通過翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸和骨架204相連，垃圾桶外殼202可繞翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，垃圾桶桶體201上設(shè)置有托盤系統(tǒng)、翻轉(zhuǎn)裝置、垃圾檢測裝置、垃圾桶識別裝置、垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)和第三控制柜205 ；
[0090]托盤系統(tǒng)設(shè)置在垃圾桶桶體201內(nèi)部，包括托盤機構(gòu)和托盤傳動機構(gòu)，托盤機構(gòu)包括垃圾托盤206、絲杠207和滑塊208，絲杠207通過轉(zhuǎn)軸固定在垃圾桶2的中間，滑塊208安裝在絲杠207上與垃圾托盤206相接，滑塊208可沿絲杠207滑動，托盤傳動機構(gòu)包括托盤步進(jìn)電機224和傳動裝置，托盤傳動機構(gòu)設(shè)置在垃圾桶2的底部，傳動裝置包括相互嚙合的小錐形齒輪209和大錐形齒輪210，小錐形齒輪209與托盤步進(jìn)電機224相連，大錐形齒輪210與絲杠207相連；
[0091]翻轉(zhuǎn)裝置與垃圾桶外殼202相連，設(shè)置在垃圾桶2的側(cè)面，包括翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213、翻轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸，翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸與垃圾桶外殼202相連，翻轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)包括相互嚙合的大錐形齒輪211和小錐形齒輪212，大錐形齒輪211通過聯(lián)軸器與翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸214相連，小錐形齒輪212與翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213相連；
[0092]垃圾檢測裝置設(shè)置在垃圾桶外殼202上，包括紅外對管，紅外對管包括紅外發(fā)射管215和紅外接收管216 ;垃圾桶識別裝置包括設(shè)置在垃圾桶外殼上的垃圾桶識別紅外發(fā)射管217，垃圾桶識別紅外發(fā)射管217與垃圾回收車上的垃圾桶識別紅外接收管108成對使用；
[0093]垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板218，太陽能電池板218通過支架安裝在垃圾桶骨架204上；
[0094]第三控制柜205包括控制柜箱體，控制柜箱體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜箱體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括ZIGBEE節(jié)點224、太陽能充放電控制器219、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器220、托盤系統(tǒng)驅(qū)動器221、第一控制器222和鋰離子電池223 ;太陽能充放電控制器219分別與鋰離子電池223和太陽能電池板相連，翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器220與翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213相連，托盤系統(tǒng)驅(qū)動器221與托盤步進(jìn)電機224相連，紅外對管、垃圾桶紅外發(fā)射管217、ZIGBEE節(jié)點224、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器220和托盤系統(tǒng)驅(qū)動器分別與第一控制器222相連，鋰離子電池223分別與ZIGBEE節(jié)點224、太陽能充電器控制器219、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器220、托盤系統(tǒng)驅(qū)動器221和第一控制器222相連；第一控制器222采用的是宏晶公司的STC89C52 ；[0095]大功率無線路由節(jié)點3包括路由站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)301、第二控制柜302、太陽能支架303和天線304，太陽能發(fā)電系統(tǒng)301包括太陽能電池板308 ；
[0096]第二控制柜302設(shè)置在太陽能支架303上，包括控制柜柜體，控制柜柜體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜柜體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括太陽能充放電控制器305、ZIGBEE大功率無線路由器306和鋰電池307，太陽能充放電控制器305與太陽能發(fā)電系統(tǒng)301的太陽能電池板308相連，太陽能充放電控制器305和ZIGBEE大功率無線路由器306均與鋰電池307相連；
[0097]上位機系統(tǒng)4包括臺式工控機和第四控制柜401，臺式工控機包括主機402和視頻采集卡403，主機402內(nèi)裝載有垃圾回收系統(tǒng)管理系統(tǒng)，視頻采集卡403與主機USB接口相連；
[0098]第四控制柜401包括控制柜柜體，控制柜柜體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜柜體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置包括第二控制器404、無線視頻接收模塊405、上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器406和天線407，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，第二控制器404與上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器406相連，無線視頻接收模塊405與視頻采集卡403和天線407相連，第二控制器404、無線視頻接收模塊405和上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器406均與上位機系統(tǒng)的主機USB接口相連。第二控制器404采用的是宏晶公司的STC89C52。
[0099]第一控制柜內(nèi)的垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123、第二控制柜內(nèi)的ZIGBEE大功率無線路由器306、第三控制柜內(nèi)的ZIGBEE節(jié)點224以及第四控制柜的上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器406均采用的是TI公司的CC2530。
[0100]垃圾回收車I進(jìn)行垃圾回收時，將根據(jù)垃圾桶2是否發(fā)出垃圾溢出信號選擇工作模式，該垃圾回收方法包括垃圾桶2內(nèi)垃圾未溢出時垃圾回收方法和垃圾桶2內(nèi)垃圾溢出時垃圾回收方法。
[0101]當(dāng)垃圾桶2未發(fā)出垃圾溢出信號時，垃圾回收車I自動對路面垃圾進(jìn)行清掃，其工作過程如下:
[0102]S1:將垃圾桶2排布在小區(qū)中，固定垃圾桶2的位置，并將每個垃圾桶2的地理位置數(shù)據(jù)導(dǎo)入垃圾回收管理系統(tǒng)，垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)可產(chǎn)生電能，并將電能經(jīng)鋰離子電池223傳輸?shù)降谌刂乒?05內(nèi)的控制裝置；
[0103]S2:通過垃圾回收管理系統(tǒng)的管理設(shè)置模塊設(shè)定垃圾回收車I的行走路線信息，行走路線信息包括垃圾桶位置信息、垃圾回收場位置信息、行走路線和行走間隔時間，行走路線信息通過上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器406傳遞到垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123，并傳遞到嵌入式處理器125，經(jīng)嵌入式處理器125傳遞到差分GPS模塊124，行走過程中嵌入式處理器125將通過差分GPS模塊124對垃圾回收車I的行走進(jìn)行位置修正，垃圾回收車I運動過程中，太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電能，并將電能傳輸?shù)降谝豢刂乒?03內(nèi)的控制裝置；
[0104]S3:垃圾回收車I行走過程中通過彩色攝像機106采集路面信息，并將路面視頻信息反饋到數(shù)字信號處理器122，數(shù)字信號處理器122對視頻信息進(jìn)行分析，確定有無垃圾，并將分析結(jié)果反饋至嵌入式處理器125 ；
[0105]S4:嵌入式處理器125根據(jù)數(shù)字信號處理器122的反饋結(jié)果控制垃圾回收車I的動作，當(dāng)分析結(jié)果顯示前方路面沒有垃圾，嵌入式處理器125控制垃圾回收車I的動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置工作使垃圾回收車I繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)分析結(jié)果顯示前方路面存在垃圾，嵌入式處理器125控制動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，使垃圾回收車I運動到垃圾所在位置，嵌入式處理器1215將控制盤形刷電機110和吸塵電機115工作，啟動清掃機構(gòu)和吸塵機構(gòu)工作；
[0106]垃圾車進(jìn)行清掃的過程中，盤形刷電機110控制盤形刷109轉(zhuǎn)動，對路面進(jìn)行清掃，清掃后的垃圾經(jīng)過吸塵口 113處的吸塵風(fēng)扇114吸入到垃圾箱104內(nèi)部。盤形刷電機110可通過連桿112和液壓臂111控制盤形刷109的高度和角度，以適應(yīng)路面的清掃。
[0107]附圖13給出了垃圾回收車I清理路面垃圾時的行走路線，垃圾回收車I初始的運動路線為直線6，當(dāng)檢測到垃圾5時，嵌入式處理器125通過轉(zhuǎn)向裝置控制垃圾回收車I轉(zhuǎn)向，向垃圾5所在的方位運動，清掃機構(gòu)和吸塵機構(gòu)對路面垃圾5進(jìn)行清理，清理后，嵌入式處理器125通過轉(zhuǎn)向裝置控制垃圾回收車I轉(zhuǎn)向，恢復(fù)到原始直線6運動的路線；
[0108]S5:當(dāng)清理完成后，垃圾回收車I繼續(xù)按照預(yù)定的軌道行進(jìn)，同時彩色攝像機106繼續(xù)實時采集前方路面信息，重復(fù)步驟S3、S4的工作；
[0109]S6:垃圾回收車?yán)鋬?nèi)的垃圾將要裝滿時,垃圾阻擋擋板上紅外接收管的光路，紅外發(fā)射管發(fā)出紅外接收管光路被阻擋的信息到嵌入式處理器，嵌入式處理器將在行走路線信息中尋找垃圾回收場位置信息，通過轉(zhuǎn)向裝置和動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車運動到垃圾回收場。
[0110]當(dāng)垃圾桶2發(fā)出垃圾溢出信號時，垃圾回收車I將前往垃圾桶2所在處對垃圾桶2內(nèi)的垃圾進(jìn)行回收，其工作過程如下:
[0111]S1:將垃圾桶2排布在小區(qū)中，固定垃圾桶2的位置，并將每個垃圾桶2的地理位置數(shù)據(jù)導(dǎo)入垃圾回收管理系統(tǒng)，垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)可產(chǎn)生電能，并將電能經(jīng)鋰離子電池223傳輸?shù)降谌刂乒?05內(nèi)的控制裝置；垃圾桶2內(nèi)的垃圾將要溢出時，垃圾阻擋設(shè)置在垃圾桶2的紅外對管的光路，紅外接收管216的光路被阻擋后，紅外發(fā)射管125將發(fā)送出光路被阻擋信息，第一控制器222接收到紅外對管光路被阻擋的信號，將該信號作為垃圾將溢出的信號通過ZIGBEE節(jié)點224發(fā)送出去；
[0112]S2:大功率路由節(jié)點的ZIGBEE大功率無線路由器306接收到ZIGBEE節(jié)點224發(fā)送的垃圾將溢出的信號，并將此信號傳遞到垃圾車I的第一控制柜103內(nèi)的垃圾回收車ZIGBEE 協(xié)調(diào)器 123 ；
[0113]S3:垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123接收到信號后，將信號傳遞到嵌入式處理器125，嵌入式處理器125控制差分GPS模塊124發(fā)出查詢指令，查詢垃圾回收車I當(dāng)前位置信息，當(dāng)差分GPS模塊124接收到垃圾回收車I和垃圾桶2的位置信息后將位置信息傳遞到嵌入式處理器125，嵌入式處理器125根據(jù)位置信息控制垃圾回收車I的動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，使垃圾回收車I向垃圾將要溢出的垃圾桶5行駛；
[0114]S4:嵌入式處理器125通過垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123發(fā)出工作對接請求，垃圾桶ZIGBEE節(jié)點224接收到工作對接請求后，將工作請求上傳到第一控制器222，第一控制器222接收到請求后控制垃圾桶2上的垃圾桶紅外發(fā)射管217工作，嵌入式處理器125控制垃圾回收車I上的垃圾桶識別紅外接收管108工作，直至垃圾桶識別紅外接收管108接收到垃圾桶紅外發(fā)射管217的紅外信號，嵌入式處理器125控制動力驅(qū)動裝置停止工作，垃圾回收車4運動到垃圾桶5前端停止前進(jìn)；
[0115]S5:嵌入式處理器125控制動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置工作，對垃圾回收車I車體方向進(jìn)行調(diào)整，使垃圾回收車I的車體方向垂直與垃圾桶，并控制車尾不斷靠近垃圾桶，當(dāng)位于車架后方的托盤116接觸到垃圾桶2時，托盤116上的碰撞傳感器118檢測到垃圾桶2，并將信息反饋到嵌入式處理器125，此時嵌入式處理器125控制動力驅(qū)動裝置使垃圾回收車I停止運動；
[0116]S6:嵌入式處理器125通過垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123發(fā)出垃圾回收指令，經(jīng)ZIGBEE大功率無線路由器306傳遞到第三控制柜205的ZIGBEE節(jié)點224，ZIGBEE節(jié)點224接收到垃圾回收指令后將指令發(fā)送至第一控制器222，第一控制器222發(fā)出請求答應(yīng)信號；
[0117]S7:在第一控制器222內(nèi)設(shè)定翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，控制垃圾桶2的轉(zhuǎn)動角度，第一控制器222通過翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器控制翻轉(zhuǎn)裝置的翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213正向旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213通過小錐形齒輪212將動力傳遞到大錐形齒輪211，帶動翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動垃圾桶2向垃圾回收車I的方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213轉(zhuǎn)動圈數(shù)達(dá)到第一控制器設(shè)定值，垃圾桶2轉(zhuǎn)動角度達(dá)到最大，第一控制器22控制翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213停止工作，垃圾桶2停止翻轉(zhuǎn)；
[0118]S8:在第一控制器222內(nèi)設(shè)定托盤步進(jìn)電機224的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，控制托盤的上升高度，當(dāng)翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213停止工作以后，第一控制器222控制經(jīng)托盤系統(tǒng)驅(qū)動器控制托盤步進(jìn)電機224工作，托盤步進(jìn)電機224正向轉(zhuǎn)動，托盤步進(jìn)電機224經(jīng)小錐形齒輪209將動力傳遞到大錐形齒輪210，帶動絲杠207轉(zhuǎn)動，滑塊208帶動垃圾托盤206上升，當(dāng)托盤步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)達(dá)到第一控制器222設(shè)定值，垃圾托盤206上升至最高處，第一控制器222經(jīng)托盤系統(tǒng)驅(qū)動器控制托盤步進(jìn)電機224停止工作，垃圾倒入到垃圾回收車I的托盤116內(nèi)；
[0119]S9:在第一控制器222內(nèi)設(shè)定延時時間，經(jīng)延時后第一控制器222控制ZIGBEE節(jié)點發(fā)出垃圾接收完畢信號，垃圾回收車I上的垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123接收到垃圾接收完畢信號后，將該信號上傳到嵌入式處理器125，嵌入式處理器125經(jīng)動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車I前進(jìn)并與垃圾桶2保持一段距離，嵌入式處理器125經(jīng)托盤液壓提升機構(gòu)的液壓臂117將托盤116托起，托盤116內(nèi)的垃圾裝入垃圾箱內(nèi)，經(jīng)延時后，嵌入式處理器125經(jīng)托盤液壓提升機構(gòu)的液壓臂117將托盤116放下；
[0120]SlO:第一控制器222控制托盤步進(jìn)電機224翻轉(zhuǎn)，托盤步進(jìn)電機224經(jīng)小錐形齒輪209將動力傳遞到大錐形齒輪210，帶動絲杠207轉(zhuǎn)動，滑塊208帶動垃圾托盤206下降；
[0121]Sll:第一控制器222控制翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機213通過小錐形齒輪212將動力傳遞到大錐形齒輪211，帶動翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動垃圾桶2恢復(fù)到初始位置；
[0122]S12:嵌入式處理器125經(jīng)動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置調(diào)整垃圾回收車I方向，控制垃圾回收I車運動，嵌入式處理器125繼續(xù)接受上位機系統(tǒng)4設(shè)定的路線信息，同時嵌入式處理器124接收差分GPS模塊124的信息，控制垃圾回收車125按設(shè)定的路線運動；
[0123]S13:垃圾回收車I垃圾箱104內(nèi)的垃圾將要裝滿時，垃圾阻擋擋板130上紅外接收管131的光路，紅外發(fā)射管132發(fā)出紅外接收管光路131被阻擋的信息到嵌入式處理器125，嵌入式處理器125將在行走路線信息中尋找垃圾回收場位置信息，通過轉(zhuǎn)向裝置和動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車I運動到垃圾回收場，該過程中不處理垃圾桶2內(nèi)垃圾溢出信肩、O
[0124]實施例2
[0125]與實施例1不同的是，在垃圾回收車I進(jìn)行垃圾回收的過程中，可通過上位機系統(tǒng)4對垃圾回收車I的工作進(jìn)行人工干預(yù)。
[0126]在此過程中，垃圾回收車上I的路況攝像機120將采集的路面圖像信息經(jīng)無線視頻發(fā)射模塊126傳遞到上位機系統(tǒng)2的無線視頻接收模塊405，無線視頻接收模塊405將圖像信息傳遞到垃圾回收系統(tǒng)管理系統(tǒng)，操作人員可通過垃圾回收系統(tǒng)管理系統(tǒng)控制垃圾回收車的運動和工作。操作人員的操作指令將通過上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器406傳遞到垃圾回收I的垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器123，并最終傳遞到嵌入式處理器125，經(jīng)嵌入式處理器125控制垃圾回收車I的運動和工作狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)，包括垃圾回收車和垃圾桶，其特征在于:該管理系統(tǒng)還包括大功率無線路由站點和上位機系統(tǒng)； 垃圾回收車包括車體，車體內(nèi)部設(shè)置有動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置分別控制垃圾回收車的直線運動和轉(zhuǎn)向運動，該垃圾回收車還包括差分GPS天線、第一控制柜、垃圾識別裝置、垃圾桶識別裝置，垃圾收集裝置、垃圾回收車托盤系統(tǒng)、路況攝像系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)； 車體包括車架，車架內(nèi)設(shè)置有垃圾箱，車架后上方設(shè)置有垃圾入口，垃圾入口與車架內(nèi)的垃圾箱相通，車架側(cè)面設(shè)置有垃圾箱門，垃圾箱門也與垃圾箱相通；差分GPS天線設(shè)置在車架的上方；垃圾回收車車體上方垃圾入口周圍設(shè)置有擋板，擋板上設(shè)置有擋板紅外對管，擋板紅外對管包括擋板紅外發(fā)射管和擋板紅外接收管； 垃圾識別裝置包括設(shè)置在車架上方的彩色攝像機，彩色攝像機通過支架設(shè)置在車架的上方，支架上設(shè)置有角度調(diào)節(jié)裝置，彩色攝像機成對對稱設(shè)置在車架的上方； 垃圾桶識別裝置包括安裝在車架側(cè)壁上的垃圾桶識別紅外接收管； 垃圾收集裝置包括清掃機構(gòu)和吸塵機構(gòu)，清掃機構(gòu)設(shè)置在車架的前方，吸塵機構(gòu)設(shè)置在車架下方，清掃機構(gòu)包括設(shè)置在車架前方的盤形刷、盤形刷電機和盤形刷液壓提升機構(gòu)，盤形刷液壓提升機構(gòu)包括相互鉸接的液壓臂和連桿，液壓臂和連桿均與車架鉸接，盤形刷電機分別與盤形刷和連桿相連；吸塵機構(gòu)包括設(shè)置在車架下部的吸塵口，吸塵口與垃圾箱相通，吸塵口處設(shè)置有吸塵風(fēng)扇，吸塵風(fēng)扇與設(shè)置在車架內(nèi)部的吸塵電機相連； 垃圾回收 車托盤系統(tǒng)包括通過轉(zhuǎn)軸安裝在車架后方的托盤和與托盤相連的托盤液壓提升機構(gòu)，托盤液壓提升機構(gòu)包括對稱設(shè)置在托盤兩側(cè)的托盤液壓臂，托盤液壓臂與托盤和車架相連，托盤底面的外邊上設(shè)置有碰撞傳感器；太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板，太陽能電池板通過支架連接到車體上； 路況攝像系統(tǒng)包括路況攝像機，路況攝像機通過兩自由度云臺安裝在車架上，兩自由度云臺連接有舵機； 第一控制柜設(shè)置在車架內(nèi)部，第一控制柜包括控制柜箱體，控制柜箱體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜箱體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括數(shù)字信號處理器、垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器、差分GPS模塊、嵌入式處理器、無線視頻發(fā)射模塊、兩自由度云臺驅(qū)動器、太陽能充放電控制器和鋰離子電池組；數(shù)字信號處理器與垃圾識別系統(tǒng)的彩色攝像機相連，差分GPS模塊與差分GPS天線相連，嵌入式處理器分別與垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器、擋板紅外對管、動力驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、碰撞傳感器、盤形刷電機、吸塵電機、托盤液壓提升機構(gòu)和差分GPS模塊相連，無線視頻發(fā)射模塊與路況攝像機相連，兩自由度云臺驅(qū)動器與路況攝像系統(tǒng)的舵機相連，太陽能充放電控制器與鋰離子電池組和太陽能發(fā)電系統(tǒng)相連，鋰離子電池組還分別與數(shù)字信號處理器、垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器、差分GPS模塊、嵌入式處理器、無線視頻發(fā)射模塊、兩自由度云臺驅(qū)動器和太陽能充放電控制器相連； 垃圾桶包括垃圾桶桶體，垃圾桶桶體包括垃圾桶外殼和垃圾桶底座，垃圾桶底座上安裝有骨架，垃圾桶外殼通過翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸和骨架相連，垃圾桶外殼可繞翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，垃圾桶桶體上設(shè)置有托盤系統(tǒng)、翻轉(zhuǎn)裝置、垃圾檢測裝置、垃圾桶識別裝置、垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)和第三控制柜；托盤系統(tǒng)設(shè)置在垃圾桶桶體內(nèi)部，包括托盤機構(gòu)和托盤傳動機構(gòu)，托盤機構(gòu)包括垃圾托盤、絲杠和滑塊，絲杠通過轉(zhuǎn)軸固定在垃圾桶的中間，滑塊安裝在絲杠上與垃圾托盤相接，滑塊可沿絲杠滑動，托盤傳動機構(gòu)包括托盤步進(jìn)電機和傳動裝置，托盤傳動機構(gòu)設(shè)置在垃圾桶的底部，傳動裝置包括相互嚙合的小錐形齒輪和大錐形齒輪，小錐形齒輪與托盤步進(jìn)電機相連，大錐形齒輪與絲杠相連；
翻轉(zhuǎn)裝置與垃圾桶外殼相連，設(shè)置在垃圾桶的側(cè)面，包括翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機、翻轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸，翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸與垃圾桶外殼相連，翻轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)包括相互嚙合的大錐形齒輪和小錐形齒輪，大錐形齒輪通過聯(lián)軸器與翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸相連，小錐形齒輪與翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機相連； 垃圾檢測裝置設(shè)置在垃圾桶外殼上，包括紅外對管，紅外對管包括紅外發(fā)射管和紅外接收管；垃圾桶識別裝置包括設(shè)置在垃圾桶外殼上的垃圾桶識別紅外發(fā)射管； 垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池板，太陽能電池板通過支架安裝在垃圾桶骨架上； 第三控制柜包括控制柜箱體，控制柜箱體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜箱體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括ZIGBEE節(jié)點、太陽能充放電控制器、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器、托盤系統(tǒng)驅(qū)動器、第一控制器和鋰離子電池；太陽能充放電控制器分別與鋰離子電池和太陽能電池板相連，翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器與翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機相連，托盤系統(tǒng)驅(qū)動器與托盤步進(jìn)電機相連，紅外對管、垃圾桶紅外發(fā)射管、ZIGBEE節(jié)點、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器和托盤系統(tǒng)驅(qū)動器分別與第一控制器相連，鋰離子電池分別與ZIGBEE節(jié)點、太陽能充電器控制器、翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器、托盤系統(tǒng)驅(qū)動器和第一控制器相連； 大功率無線路由節(jié)點包括路由站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)、第二控制柜、太陽能支架和天線.第二控制柜設(shè)置在太陽能支架上，包括控制柜柜體，控制柜柜體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜柜體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，控制裝置包括太陽能充放電控制器、ZIGBEE大功率無線路由器和鋰電池，太陽能充放電控制器與太陽能發(fā)電系統(tǒng)相連，太陽能充放電控制器和ZIGBEE大功率無線路由器均與鋰電池相連； 上位機系統(tǒng)包括臺式工控機和第四控制柜，臺式工控機包括主機和視頻采集卡，主機內(nèi)裝載有垃圾回收系統(tǒng)管理系統(tǒng)，視頻采集卡與主機USB接口相連；垃圾回收管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫模塊和管理設(shè)置模塊，數(shù)據(jù)庫模塊存儲垃圾桶的地理位置信息，管理設(shè)定模塊可設(shè)定垃圾回收車的行走路線； 第四控制柜包括控制柜柜體，控制柜柜體內(nèi)部為分層結(jié)構(gòu)，控制柜柜體內(nèi)部設(shè)置有控制裝置，控制裝置包括第二控制器、無線視頻接收模塊、上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器和天線，控制裝置設(shè)置在控制柜箱體內(nèi)部的各隔層上，第二控制器與上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器相連，無線視頻接收模塊與視頻采集卡和天線相連，第二控制器、無線視頻接收模塊和上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器均與上位機系統(tǒng)的主機USB接口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)的垃圾回收方法，其特征在于:該垃圾回收方法包括垃圾桶內(nèi)垃圾未溢出時垃圾回收方法和垃圾桶內(nèi)垃圾溢出時垃圾回收方法。
3.如權(quán)利要求2所述的小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)的垃圾回收方法，其特征在于:所述的垃圾桶內(nèi)垃圾未溢出時垃圾回收方法，包括以下步驟:S1:將垃圾桶排布在小區(qū)中，固定垃圾桶的位置，并將每個垃圾桶的地理位置數(shù)據(jù)導(dǎo)入垃圾回收管理系統(tǒng)，垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)可產(chǎn)生電能，并將電能經(jīng)鋰離子電池傳輸?shù)降谌刂乒駜?nèi)的控制裝置； 52:通過垃圾回收管理系統(tǒng)的管理設(shè)置模塊設(shè)定垃圾回收車的行走路線信息，行走路線信息包括垃圾桶位置信息、垃圾回收場位置信息、行走路線和行走間隔時間，行走路線信息通過上位機ZIGBEE協(xié)調(diào)器傳遞到垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器，并傳遞到嵌入式處理器，經(jīng)嵌入式處理器傳遞到差分GPS模塊，行走過程中嵌入式處理器將通過差分GPS模塊對垃圾回收車的行走進(jìn)行位置修正，垃圾回收車運動過程中，太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電能，并將電能傳輸?shù)降谝豢刂乒駜?nèi)的控制裝置； 53:垃圾回收車行走過程中通過彩色攝像機采集路面信息，并將路面視頻信息反饋到數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器對視頻信息進(jìn)行分析，確定有無垃圾，并將分析結(jié)果反饋至嵌入式處理器； 54:嵌入式處理器根據(jù)數(shù)字信號處理器的反饋結(jié)果控制垃圾回收車的動作，當(dāng)分析結(jié)果顯示前方路面沒有垃圾，嵌入式處理器控制垃圾回收車的動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置工作使垃圾回收車?yán)^續(xù)前進(jìn)，當(dāng)分析結(jié)果顯示前方路面存在垃圾，嵌入式處理器控制動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，使垃圾回收車運動到垃圾所在位置，嵌入式處理器將控制盤形刷電機和吸塵電機工作，啟動清掃機構(gòu)和吸塵機構(gòu)工作； 55:當(dāng)清理完成后，垃圾回收車?yán)^續(xù)按照預(yù)定的軌道行進(jìn)，同時彩色攝像機繼續(xù)實時采集前方路面信息，重復(fù)步驟S3、S4的工作； S6:垃圾回收車?yán)鋬?nèi)的垃圾將要裝滿時，垃圾阻擋擋板上紅外接收管的光路，紅外發(fā)射管發(fā)出紅外接收管光路被阻 擋的信息到嵌入式處理器，嵌入式處理器將在行走路線信息中尋找垃圾回收場位置信息，通過轉(zhuǎn)向裝置和動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車運動到垃圾回收場，該過程中不處理垃圾桶內(nèi)垃圾溢出信息。
4.如權(quán)利要求2所述的小區(qū)垃圾桶智能管理系統(tǒng)的垃圾回收方法，其特征在于:所述的垃圾桶內(nèi)垃圾溢出時垃圾回收方法包括以下步驟: 51:將垃圾桶排布在小區(qū)中，固定垃圾桶的位置，并將每個垃圾桶的地理位置數(shù)據(jù)導(dǎo)入垃圾回收管理系統(tǒng)，垃圾桶站點太陽能發(fā)電系統(tǒng)可產(chǎn)生電能，并將電能經(jīng)鋰離子電池傳輸?shù)降谌刂乒駜?nèi)的控制裝置；垃圾桶內(nèi)的垃圾將要溢出時，垃圾阻擋設(shè)置在垃圾桶上的紅外對管的光路，第一控制器接收到紅外對管光路被阻擋的信號，紅外接收管的光路被阻擋后，紅外發(fā)射管將發(fā)送出光路被阻擋信息，將該信號作為垃圾將溢出的信號通過ZIGBEE節(jié)點發(fā)送出去； 52:大功率路由節(jié)點的ZIGBEE大功率無線路由器接收到ZIGBEE節(jié)點發(fā)送的垃圾將溢出的信號，并將此信號傳遞到垃圾車的第一控制柜內(nèi)的垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器； 53:垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器接收到信號后，將信號傳遞到嵌入式處理器，嵌入式處理器控制差分GPS模塊發(fā)出查詢指令，查詢垃圾回收車當(dāng)前位置信息，當(dāng)差分GPS模塊接收到垃圾回收車和垃圾桶的位置信息后將位置信息傳遞到嵌入式處理器，嵌入式處理器根據(jù)位置信息控制垃圾回收車的動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置，使垃圾回收車向垃圾將要溢出的垃圾桶行駛； 54:嵌入式處理器通過垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器發(fā)出工作對接請求，垃圾桶ZIGBEE節(jié)點接收到工作對接請求后，將工作請求上傳到第一控制器，第一控制器接收到請求后控制垃圾桶上的垃圾桶紅外發(fā)射管工作，嵌入式處理器控制垃圾回收車上的垃圾桶識別紅外接收管工作，直至垃圾桶識別紅外接收管接收到垃圾桶紅外發(fā)射管的紅外信號，嵌入式處理器控制動力驅(qū)動裝置停止工作，垃圾回收車運動到垃圾桶前端停止前進(jìn)； S5:嵌入式處理器控制動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置工作，對垃圾回收車車體方向進(jìn)行調(diào)整，使垃圾回收車的車體方向垂直與垃圾桶，并控制車尾不斷靠近垃圾桶，當(dāng)位于車架后方的托盤接觸到垃圾桶時，托盤上的碰撞傳感器檢測到垃圾桶，并將信息反饋到嵌入式處理器，此時嵌入式處理器控制動力驅(qū)動裝置使垃圾回收車停止運動； S6:嵌入式處理器通過垃圾回收車ZIGBEE協(xié)調(diào)器發(fā)出垃圾回收指令，經(jīng)ZIGBEE大功率無線路由器傳遞到第三控制柜的ZIGBEE節(jié)點，ZIGBEE節(jié)點接收到垃圾回收指令后將指令發(fā)送至第一控制器，第一控制器發(fā)出請求答應(yīng)信號； S7:在第一控制器內(nèi)設(shè)定翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，控制垃圾桶的轉(zhuǎn)動角度，第一控制器通過翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動器控制翻轉(zhuǎn)裝置的翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機正向旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機通過小錐形齒輪將動力傳遞到大錐形齒輪，帶動翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動垃圾桶向垃圾回收車的方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)達(dá)到第一控制器設(shè)定值，垃圾桶轉(zhuǎn)動角度達(dá)到最大，第一控制器控制翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機停止工作，垃圾桶停止翻轉(zhuǎn)； 58:在第一控制器內(nèi)設(shè)定托盤步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，控制托盤的上升高度，當(dāng)翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機停止工作以后，第一控制器控制經(jīng)托盤系統(tǒng)驅(qū)動器控制托盤步進(jìn)電機工作，托盤步進(jìn)電機正向轉(zhuǎn)動，托盤步進(jìn)電機經(jīng)小錐形齒輪將動力傳遞到大錐形齒輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，滑塊帶動垃圾托盤上升，當(dāng)托盤步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)達(dá)到第一控制器設(shè)定值，垃圾托盤上升至最高處，第一控制器經(jīng)托盤系統(tǒng)驅(qū)動器控制托盤步進(jìn)電機停止工作，垃圾倒入到垃圾回收車的托盤內(nèi)； 59:在第一控制器內(nèi)設(shè)定延時時間，經(jīng)延時后第一控制器控制ZIGBEE節(jié)點發(fā)出垃圾接收完畢信號，垃圾回收車上的ZIGBEE協(xié)調(diào)器接收到垃圾接收完畢信號后，將該信號上傳到嵌入式處理器，嵌入式處理器經(jīng)動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車前進(jìn)并與垃圾桶保持一段距離，嵌入式處理器經(jīng)托盤液壓提升機構(gòu)的液壓臂將托盤托起，托盤內(nèi)的垃圾裝入垃圾箱內(nèi)，經(jīng)延時后，嵌入式處理器經(jīng)托盤液壓提升機構(gòu)的液壓臂將托盤放下； SlO:第一控制器控制托盤步進(jìn)電機翻轉(zhuǎn)，托盤步進(jìn)電機經(jīng)小錐形齒輪將動力傳遞到大錐形齒輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，滑塊帶動垃圾托盤下降； S11:第一控制器控制翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機通過小錐形齒輪將動力傳遞到大錐形齒輪，帶動翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動垃圾桶恢復(fù)到初始位置； S12:嵌入式處理器經(jīng)動力驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置調(diào)整垃圾回收車方向，控制垃圾回收車運動，嵌入式處理器繼續(xù)接受上位機系統(tǒng)設(shè)定的路線信息，同時嵌入式處理器接收差分GPS模塊的信息，控制垃圾回收車按設(shè)定的路線運動； S13:垃圾回收車?yán)鋬?nèi)的垃圾將要裝滿時，垃圾阻擋擋板上紅外接收管的光路，紅外發(fā)射管發(fā)出紅外接收管光路被阻擋的信息到嵌入式處理器，嵌入式處理器將在行走路線信息中尋找垃圾回收場位置信息，通過轉(zhuǎn)向裝置和動力驅(qū)動裝置控制垃圾回收車運動到垃圾回收場,該過程中不處理垃圾桶內(nèi)垃圾溢出信息。
【文檔編號】B65F9/00GK103787011SQ201410051786
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】李娟 , 郭亭亭, 張鵬, 佟春明, 高洪偉, 鑒紀(jì)新, 程世田, 李新勇 申請人:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)