[發明專利]一種建筑垃圾分揀系統

在審

• 申請號: 202110288473.6
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112916416A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 謝良喜;王越
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學;王越
• 主分類號: B07C5/10
• 分類號: B07C5/10;B07C5/16;B07C5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

針對現有背景技術的不足，本發明設計了一種建筑垃圾分揀系統，本發明涉及雙目立體視覺、機器學習與密度測定的技術領域，通過采用視覺識別與密度測定相結合的方法，利用視覺識別技術獲取建筑垃圾的類型信息，再通過雙目立體視覺技術獲取建筑垃圾的體積數據結合質量感知模塊獲取的廢棄物質量數據從而計算出廢棄物的平均密度數據，并將其與預設的常見建筑材料的密度作比較，最終得到建筑垃圾的種類數據，并據此利用機械臂的運動將各種類的建筑垃圾分揀，如此一來，做到了建筑垃圾分揀的自動化與智能化，提高了分揀的效率，節省了人力物力，同時采用機器視覺與密度測定相結合的方法，使得建筑垃圾識別模型的建立更加簡單同時也使得建筑垃圾的分揀依據更加合理，結果也更加可靠，有益于進一步的回收處理與再利用。

技術領域

本發明涉及雙目立體視覺和機器學習以及密度測定的技術領域，尤其涉及一種建筑垃圾分揀系統的設計。

背景技術

建筑物建設或拆除時產生的建筑垃圾，若不及時清理，不僅會對自然環境造成不良的影響，也會導致資源的浪費，因此需要及時對建筑垃圾進行清理，然而由于在建筑工地，建筑垃圾的數量很多，人工對建筑垃圾進行清理時，會耗費大量的時間精力，不利于工程的進展，也有可能會存在清理不完全等情況，因此存在改進空間。而且因為建筑垃圾的材料種類繁多，且同一類型的材料也可以衍生出多種不同的建筑材料，例如鋼筋混凝土磚與鐵基混凝土磚，普通玻璃與有機玻璃，聚苯乙烯塑料與聚氯乙烯塑料等等，這些材料在外觀材質上差距不大，而它們的密度存在較為明顯的差異，這為本發明的設計奠定了理論基礎。

現有技術中，有運用建筑分揀機器人去識別建筑工地的建筑垃圾，自動規劃行動路線撿拾建筑垃圾的方案，但是此方案存在數據集龐大，識別模型訓練難度大，機器人需重復往返移動，機器人工作效率低下的問題，因此本發明采用機器視覺識別與密度測定相結合的方式，并通過傳送帶的方式運輸建筑垃圾，既可以降低視覺識別模型建立的難度，又可以更加合理的將建筑垃圾進行分類，同時也提高了分揀的效率，有利于之后的回收處理與再利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠在建筑工地上工作，對建筑工地的建筑垃圾進行分揀的建筑垃圾分揀系統，提出一種更加簡單、合理的分揀方案，在一定程度上解決已有技術方案的不足。

本發明的上述發明目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種建筑垃圾分揀系統，所述建筑垃圾分揀系統包括分揀系統本體，所述分揀系統本體包括以下模塊：

機械臂：用于完成拾取和分揀建筑垃圾的動作；

驅動模塊：用于驅動各運動部件的運動；

收集裝置：用于存放分揀后的各類建筑垃圾，主體為分揀箱；

圖像采集模塊：用于所述建筑垃圾分揀系統實時收集所述建筑垃圾的圖像數據，主體為雙目相機；

質量感知模塊：用于所述建筑垃圾分揀系統感知所述建筑垃圾的質量數據，主體為力傳感器；

運輸模塊：用于運輸所述未分揀建筑垃圾與已分揀建筑垃圾，主體為傳送帶；

控制模塊：在所述圖像數據中自動識別到所述建筑垃圾的位置信息控制機械臂抓取所述建筑垃圾，并根據視覺識別結果和計算出的建筑垃圾密度數據，綜合判斷建筑垃圾的種類信息，將建筑垃圾分揀到所述收集模塊中預設的位置。

通過采用上述技術方案，運輸模塊將未分揀的建筑垃圾運送到分揀系統的可檢測范圍內，在分揀系統本體上的控制模塊能夠根據圖像采集模塊獲得的圖像數據進行分析處理，得到所述建筑垃圾的位置信息，從而控制機械臂將建筑垃圾拾起，然后根據圖像采集模塊獲得的圖像數據計算出的建筑垃圾的體積數據與質量感知模塊得到的質量數據，計算出所拾取的建筑垃圾的密度數據結合視覺識別的所述建筑垃圾的類型信息將所述建筑垃圾的材料種類精確到某一種，并據此將建筑垃圾更加合理的進行分類儲存，待收集裝置中的建筑垃圾達到一定數量，便通過運輸模塊將已分揀的建筑垃圾運走。本技術方案一方面可以實現建筑垃圾的分揀自動化，節省了人力和物力；另一方面，通過機器視覺與密度測定相結合的方式進行分類，可使得建筑垃圾的分類更加的合理，有助于后續對建筑垃圾進行進一步的回收處理。