[发明专利]一种基于视觉的静水域垃圾吸纳装置及控制方法在审
申请号: | 201910059912.9 | 申请日: | 2019-01-22 |
公开(公告)号: | CN109518673A | 公开(公告)日: | 2019-03-26 |
发明(设计)人: | 胡捷;董家鑫;刘烨;张波;詹赵锋;洪榛;蒲宇 | 申请(专利权)人: | 浙江理工大学 |
主分类号: | E02B15/10 | 分类号: | E02B15/10;G08C17/02;H04N7/18;G05B19/04;G01D21/02 |
代理公司: | 绍兴市寅越专利代理事务所(普通合伙) 33285 | 代理人: | 周正辉 |
地址: | 310018 浙江省杭州市*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 挡板驱动电机 阀门挡板 开关阀门 头部设置 吸纳装置 龟形 垃圾 开口 视觉 螺旋桨驱动电机 水域 机器视觉技术 流线型结构 成本要求 垃圾收集 内部设置 实现装置 视觉识别 尾部设置 自动寻找 储水仓 开口处 垃圾仓 螺旋桨 龟体 遮挡 模仿 驱动 | ||
1.一种基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,其特征在于,所述装置为龟形结构,所述龟形结构包括位于所述装置的前方的头部和位于所述装置的后方的尾部,所述头部和尾部之间设置有舱部,所述尾部设置有螺旋桨和螺旋桨驱动电机,所述头部设置有视觉识别设备,所述头部设置有开口,所述开口处设置有开关阀门,所述开关阀门包括阀门挡板和挡板驱动电机,所述挡板驱动电机驱动所述阀门挡板遮挡或露出所述开口,所述舱部的内部设置有位于所述舱部的上方的垃圾仓和位于所述舱部的下方的储水仓,所述垃圾仓和所述储水仓之间设置有一网状传送带,所述装置的内部还设置有控制芯片,所述控制芯片分别与所述视觉识别设备和所述挡板驱动电机相连接。
2.根据权利要求1所述的基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,其特征在于,所述视觉识别设备为双目识别设备,所述双目识别设备包括两个摄像头,所述两个摄像头高于水面设定高度设置。
3.根据权利要求1所述的基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,其特征在于,所述垃圾仓的内壁设置有至少一个激光测距仪,所述激光测距仪与所述控制芯片相连接,所述控制芯片接收所述激光测距仪的测量数据,如果所述激光测距仪测量到障碍物的距离小于预设距离阈值且持续时间大于预设时间阈值,则所述控制芯片判定所述垃圾仓已存满。
4.根据权利要求1所述的基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,其特征在于,所述储水仓的内壁设置有至少一个水位传感器,所述水位传感器与所述控制芯片相连接,所述控制芯片根据所述水位传感器的检测数据判断水位是否达到预设水位阈值。
5.根据权利要求4所述的基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,其特征在于,所述储水仓的内部还设置有一隔膜水泵,所述控制芯片判定水位达到预设水位阈值时,启动所述隔膜水泵,对所述储水仓进行排水。
6.根据权利要求1所述的基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,其特征在于,所述装置还设置有无线通信模块,所述无线通信模块与无线遥控器进行无线通信,且所述无线通信模块与所述控制芯片相连接。
7.根据权利要求1所述的基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,其特征在于,所述龟形结构包括上壳体和下壳体,所述上壳体和下壳体合并形成所述龟形结构,且所述头部的外表面呈弧形表面;
所述网状传送带从前端到后端朝向上方倾斜。
8.根据权利要求7所述的基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,其特征在于,所述上壳体的上方设置有开合式的把手门,所述把手门包括两个门板,所述两个门板之间通过合页相连接,且所述两个门板的连接处上方设置有把手。
9.一种基于视觉的静水域垃圾吸纳装置控制方法,其特征在于,用于控制权利要求1至8中任一项所述的基于视觉的静水域垃圾吸纳装置,所述方法包括如下步骤:
所述控制芯片获取所述视觉识别设备的采集图像,对所述采集图像采用训练好的垃圾识别模型识别图像中的垃圾,并确定垃圾的位置坐标;
所述控制芯片根据所述垃圾的位置坐标控制所述螺旋桨驱动电机启动,驱动所述螺旋桨转动,驱使所述吸纳装置向所述垃圾的位置处行进;
所述控制芯片控制所述挡板驱动电机启动,开启所述阀门挡板,露出所述开口,以使得垃圾随水流进入所述舱部,所述垃圾被所述网状传送带挡住而留在所述垃圾仓,水流进入所述储水仓;
所述控制芯片控制所述挡板驱动电机启动,关闭所述阀门挡板,遮挡住所述开口。
10.根据权利要求8所述的汽车油门控制方法,其特征在于,所述垃圾仓的内壁设置有至少一个激光测距仪,所述激光测距仪与所述控制芯片相连接,所述装置还设置有无线通信模块,所述无线通信模块与无线遥控器进行无线通信,且所述无线通信模块与所述控制芯片相连接;
所述方法还包括如下步骤:
所述激光测距仪每隔预设时间测量前方障碍物的距离,并将测量数据发送至所述控制芯片;
所述控制芯片接收所述激光测距仪的测量数据,如果所述激光测距仪测量到障碍物的距离小于预设距离阈值且持续时间大于预设时间阈值,则所述控制芯片判定所述垃圾仓已存满;
如果所述控制芯片判定所述垃圾仓已存满,则所述控制芯片通过所述无线通信模块与所述无线遥控器进行通信;
所述控制芯片通过所述无线通信模块接收所述无线遥控器的遥控信号,并根据所述遥控信号控制所述螺旋桨驱动电机,驱使所述装置返回至初始位置。
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