[發明專利]一種分類垃圾桶及其控制方法

在審

• 申請號: 202110584050.9
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113387073A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 謝洪途;張文浩;王舒奕;吳芊芊;王國倩
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B65F1/00
• 分類號: B65F1/00;B65F1/14;B65F1/16;G10L15/22;G10L25/51
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

本發明提供一種分類垃圾桶及其控制方法，該垃圾桶使用時用戶發出語音喚醒詞，語音識別及聲源定位模塊將語音喚醒詞傳遞至控制板控制移動底盤啟動行駛，并利用紅外避障模塊運行到指定位置，用戶按下控制按鈕，啟動拍照功能，攝像頭拍攝垃圾照片，并保存在本地；控制板利用tflite模型進行垃圾種類識別，將照片與學習到的垃圾種類參數進行對比，從而獲得所檢測垃圾的類型；若未能成功識別，則分類到其他垃圾類別；控制板根據垃圾類型的識別結果，啟動舵機打開相應類別的桶蓋，一定時間后自動關閉，實現隨叫隨到、自動翻蓋、識別垃圾種類等功能。

技術領域

本發明涉及智能家居領域，更具體地，涉及一種分類垃圾桶及其控制方法。

背景技術

近年來，隨著科技的迅猛發展和人類環保意識的提高，人們越來越重視環境保護與可持續發展。其中，垃圾的投放處理問題尤為收到關注。我國各城市相繼推出垃圾分類準則，如何判斷垃圾種類也漸漸成為每個人生活中的難題。與此同時，物聯網技術的快速發展，使得各種智能化家居用品大量出現，利用5G技術的支持，能夠利用手機APP進行操作控制，方便快捷。目前，現有的智能垃圾桶主要實現自動開蓋等功能，與本發明近似的產品集中在垃圾分類技術上，功能較為單一。

發明內容

本發明提供一種分類垃圾桶，該垃圾桶可實現垃圾分類和隨叫隨到、自動開關蓋。

本發明的又一目的在于提供上述分類垃圾桶的控制方法。

為了達到上述技術效果，本發明的技術方案如下：

一種分類垃圾桶，包括可回收垃圾桶、不可回收垃圾桶、廚余垃圾桶、有害垃圾桶、可回收垃圾桶蓋、不可回收垃圾桶蓋、廚余垃圾桶蓋、有害垃圾桶蓋、舵機A、舵機B、舵機C、舵機D、控制板、語音識別及聲源定位模塊、紅外避障模塊、攝像頭和移動底盤；可回收垃圾桶蓋與可回收垃圾桶連接，連接處安裝所述舵機A；不可回收垃圾桶蓋與不可回收垃圾桶連接，連接處安裝所述舵機B；廚余垃圾桶蓋與廚余垃圾桶連接，連接處安裝所述舵機C；有害垃圾桶蓋與有害垃圾桶連接，連接處安裝所述舵機D；可回收垃圾桶、不可回收垃圾桶、廚余垃圾桶、有害垃圾桶依次連接，安裝在移動底盤上方；語音識別及聲源定位模塊與控制板安裝在移動底盤上方與垃圾桶下方，語音識別及聲源定位模塊與控制板相連接，攝像頭安裝在移動底盤正前方，并與控制板相連接；紅外避障模塊安裝于移動底盤的左前方與右前方，并與控制板相連接。

優選地，所述控制板為Raspberry Pi控制板；所述舵機A、舵機B、舵機C、舵機D均為MG996R舵機；所述語音識別及聲源定位模塊為ReSpeaker 4-Mics陣列。

一種分類垃圾桶的控制方法，包括以下按步驟：

S1：用戶發出語音喚醒詞，語音識別及聲源定位模塊將語音喚醒詞傳遞至控制板控制移動底盤啟動行駛，并利用紅外避障模塊運行到指定位置，用戶按下控制按鈕，啟動拍照功能，攝像頭拍攝垃圾照片，并保存在本地；

S2：控制板利用tflite模型進行垃圾種類識別，將照片與學習到的垃圾種類參數進行對比，從而獲得所檢測垃圾的類型；若未能成功識別，則分類到其他垃圾類別；

S3：控制板根據垃圾類型的識別結果，啟動舵機打開相應類別的桶蓋，一定時間后自動關閉。

進一步地，所述步驟S1中的語音識別及聲源定位模塊的工作過程是：

采用snowboy語音識別，用戶發出的喚醒詞和用戶位置，啟動respeaker4的python文件，發出角度信號angle，并通過轉換函數time＝T*angle，將角度變換對應的高電平保持時間，T為常數，為表示轉一定角度所需的時間，通過移動底盤實際轉向測試獲得，收到角度信號，移動底盤接收到時間信號，變換為角度信號angle＝time/T，從而驅動移動底盤運動。