[发明专利]一种智能垃圾分类系统

权利要求书

1.一种智能垃圾分类系统，其特征在于，包括云端服务器、多个智能分类垃圾桶和多个移动智能终端；

所述云端服务器，用于接收、存储、处理所述智能分类垃圾桶上传的垃圾图像，经过垃圾识别后，将垃圾识别结果返回给所述智能分类垃圾桶，以及响应来自移动智能终端的查询请求，执行数据查询和处理服务；所述云端服务器需部署基于图像识别的WebAPI；所述云端服务器运行一种基于决策树监督学习垃圾识别模型；

所述智能分类垃圾桶，用于收集、分类、存放各类垃圾，并将垃圾图像经网络传输至所述云端服务器；所述智能分类垃圾桶具有离线垃圾识别功能；

所述移动智能终端，运行智能分类垃圾桶配套软件用于查询所述智能分类垃圾桶的历史相关数据以及用户根据垃圾名称查询垃圾所属的分类类别操作；所述智能垃圾桶的历史相关数据包括识别时间、识别结果、分类结果；

所述多个智能分类垃圾桶的每一个均包括：主体框架、控制模块、投放模块、收集模块、压缩模块、电源模块；其中，

所述投放模块、收集模块、压缩模块、电源模块位于所述主体框架的内部；

所述控制模块包括微控制器、第一通信模块、控制面板、摄像头、闪光灯；所述微控制器包括但不限于树莓派、NVIDIA Jetson Nano Developer Kit、Onion Omega2+；所述第一通信模块包括但不限于WIFI、3G、4G、5G通信技术模块；所述控制面板镶嵌在所述主体框架外侧，所述控制模块除控制面板外的其余部分位于主体框架的内部；

所述主体框架内部的顶部后侧悬挂安装第一承载平台，所述第一承载平台上安装所述控制模块中的微控制器，所述主体框架内部的顶部前侧悬挂连接所述投放模块，所述投放模块下端垂直连接所述压缩模块，所述主体框架内部的下部安装所述收集模块，所述主体框架的上部有投放口；

所述投放模块由二自由度云台以及暂时承载垃圾的第二承载平台组成；所述二自由度云台由控制水平旋转方向的第一舵机、控制俯仰角度的第二舵机组成；所述第一舵机和所述第二舵机通过舵机“多功能支架”标准件垂直连接，所述第一舵机和第二舵机旋转轴的旋转平面相垂直；所述第二承载平台中间侧立面通过螺丝和螺母连接在控制俯仰角度的第二舵机的“U型”舵机支架标准连接件上；所述第二承载平台上表面固定有一层电阻屏，用于反馈垃圾实时位置；

所述控制模块的摄像头、闪光灯安装在投放口背面、第二承载平台上方的主体框架上，且摄像头镜头和闪光灯正对着第二承载平台；

所述控制模块的微控制器与所述投放模块的第一舵机、第二舵机、所述压缩模块的步进电机驱动模块、所述压缩模块的压力传感器、所述摄像头、所述闪光灯、所述控制面板相连接；所述投放模块的第一舵机、第二舵机、所述压缩模块的步进电机驱动模块的正负极与所述控制模块的微控制器的正负极相连接，所述投放模块的第一舵机、第二舵机接收PWM信号的信号线与所述微控制器的具有PWM功能的GPIO口相连接，所述压缩模块的步进电机驱动模块的控制线连接在所述微控制器的普通GPIO口上；所述压缩模块的步进电机根据相位、正负极对应接到所述压缩模块的步进电机驱动模块上；所述压缩模块的压力传感器的信号线连接在所述微控制器的具有数模转换的GPIO口上；

所述收集模块由四个形状相同、大小相等的抽拉式垃圾仓组成，四个所述垃圾仓分别位于所述主体框架的四个侧面，所述垃圾仓外侧表面有把手，可方便的从所述主体框架四周抽出垃圾仓；所述垃圾仓的周长比常用垃圾袋的周长小2厘米以上；所述垃圾仓仓口处安装有防止垃圾袋滑落的卡环，卡环与垃圾仓仓口形状相同且能正好卡在垃圾仓上；四个垃圾仓相互独立，用于存放不同类型的垃圾；

所述压缩模块由一个形状与垃圾仓横截面形状相同、尺寸小于垃圾仓口的压缩台、滑台、步进电机和压力传感器组成；所述滑台垂直连接在所述投放模块所述二自由度云台的第一舵机的舵盘上，使所述压缩台能随着云台水平旋转；所述滑台由丝杆、丝杆螺母、导杆组成；所述压缩台连接在所述丝杆螺母上，所述压缩台底面安装有所述压力传感器；所述丝杆用联轴器与所述步进电机相连接；

所述电源模块用于给所述控制模块的微控制器供电；

所述云端服务器包括处理器、第二通信模块和用于存储数据的存储器；所述第二通信模块包括但不限于WIFI、3G、4G、5G通信技术模块。