[0003] 本发明的目的是提供一种可将垃圾按塑料瓶、金属制品、纸制品、不可回收物品四个种类进行粉碎、压缩、回收的智能垃圾清扫回收机器人。
[0004] 到以上目的，本发明采用的技术方案为：
[0005] 一种垃圾清扫回收机器人，其特征在于，包括方形的底架，所述底架的四个角处安装有脚轮架，以及用于驱动脚轮架转动的转向电机；所述脚轮架上安装有行走轮，以及用于驱动行走轮转动的行走电机；所述底架上设有左侧板、右侧板以及后侧板；所述底架上在左侧板和右侧板之间安装有垃圾分类回收箱，所述垃圾分类回收箱内依次并排设有易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔；所述垃圾分类回收箱的侧壁上在靠近其上端处依次并排设有与易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔连通的回收口；所述垃圾分类回收箱上在回收口处均安装有垃圾压紧装置；所述垃圾压紧装置上均安装有垃圾粉碎装置；所述垃圾分类回收箱的顶部两端均安装有用于抓取和识别垃圾并且将垃圾投放到垃圾粉碎装置中的机械抓手，所述垃圾分类回收箱的顶端中间位置安装有用于捕捉垃圾的第一摄像头，所述后侧板上安装有用于捕捉垃圾的第二摄像头；
[0006] 所述底架上在所述压紧装置的下方安装有垃圾铲除装置用于清除粘附在地面上的垃圾；所述垃圾铲除装置包括主铲、副铲、以及安装在底架上且位于压紧装置下方的铲箱，所述铲箱上在靠近后侧板的侧面上设有开口，所述铲箱内在开口处的位置相对的两侧面上对称设有向下倾斜的滑轨，所述主铲包括主铲本体以及向上倾斜设置的主铲把手，所述主铲本体上并排设有多个主铲齿；所述主铲本体位于铲箱的外侧，所述主铲把手滑动连接在滑轨内；所述铲箱内设有用于推动所述主铲沿滑轨运动的主铲气缸；所述副铲包括副铲本体以及向上倾斜且弯折设置的副铲把手，所述副铲本体上并排设有多个与所述主铲齿插接的副铲齿；所述副铲本体位于铲箱的外侧，所述副铲把手的弯折处铰接在主铲把手上，所述副铲把手上远离副铲本体的一端铰接有副铲气缸，所述副铲气缸的伸缩端铰接在主铲把手的内侧面上；所述铲箱内在开口处的位置相对的两侧面上铰接有对称设置的支板，以及与所述支板一端连接用于控制支板转动的第一电动推杆，所述支板的另一端从铲箱的开口处伸出铲箱；所述支板上沿其长度反向安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的伸缩端均安装有转轴架，所述转轴架之间安装有钢刷轮，以及用于驱动钢刷轮转动的钢刷电机。
[0007] 通过上述技术方案，该垃圾清扫回收机器人工作时，首先通过第一摄像头和第二摄像头对地面垃圾进行定位捕捉，接着通过内置程序控制机械抓手将垃圾抓起并且识别垃圾种类，然后根据识别的垃圾种类结果将垃圾投放到对应的垃圾粉碎装置中，对垃圾进行粉碎，粉碎后的垃圾碎片落入垃圾压紧装置中进行压缩，压缩完成之后进入垃圾分类回收箱内进行回收；另外还可以通过垃圾铲除装置对粘附在地面上的垃圾进行铲除，垃圾铲除装置工作时，首先由第二摄像头捕捉并定位垃圾，垃圾清扫回收机器人移动到需要清扫的垃圾旁边，然后主铲气缸伸出带动主铲沿着滑轨伸出，直到主铲贴紧地面，此时副铲气缸收缩使主铲和副铲重合在一起，通过垃圾清扫回收机器人的移动和主副铲的配合将黏贴在地面的垃圾铲起，在将垃圾铲起后，第一电动推杆收缩且第二电动推杆伸出使钢刷轮与地面接触，钢刷电机带动钢刷轮转动，将刚才被垃圾粘过的地面刷干净，并且将铲掉的垃圾刷入主铲和副铲中。如果在清理时有黏着性的垃圾粘在主铲和副铲上，则可通过副铲气缸使主铲和副铲分开垃圾掉落地面，也可通过第一电动推杆与第二电动推杆的配合用钢刷轮将主铲和副铲刷干净，这样就可以将黏着在地面上的垃圾铲除。
[0008] 进一步的技术方案中，所述机械抓手包括安装在所述垃圾分类回收箱上的转臂，所述转臂上安装有用于驱动转臂转动的第一驱动电机，所述转臂上在远离垃圾分类回收箱的一端安装有第一机械臂；所述第一机械臂上在其与所述转臂安装处设有用于驱动第一机械臂转动的第二驱动电机；所述第一机械臂上在远离所述转臂的一端安装有第二机械臂，以及用于驱动第二机械臂转动的第三驱动电机；所述第二机械臂上在远离第一机械臂的一端安装有第四驱动电机，且第四驱动电机的输出轴沿第二机械臂的长度方向设置，所述第四驱动电机的输出轴上安装有第三机械臂；所述第三机械臂在远离第四驱动电机的一端安装有第四机械臂，所述第四机械臂上在其与所述第三机械臂安装处设有用于驱动第四机械臂转动的第五驱动电机；所述第四机械臂上在远离第三机械臂的一端安装有第六驱动电机，且第六驱动电机的输出轴沿第四机械臂的长度方向设置；所述第六驱动电机的输出轴上安装有第五机械臂，所述第五机械臂上在远离第六驱动电机的一端安装有第七驱动电机，且所述第七驱动电机的输出轴与第五机械臂垂直；所述第七驱动电机的输出轴上安装有夹爪机构。
[0009] 通过上述技术方案，该机械抓手工作时，由转臂、第一驱动电机、第一机械臂、第二驱动电机、第二机械臂、第三驱动电机、第三机械臂、第四驱动电机、第四机械臂、第五驱动电机、第五机械臂、第六驱动电机、第七驱动电机相互配合使得夹爪机构运动到垃圾处对垃圾进行抓取并识别。
[0010] 进一步的技术方案中，所述夹爪机构包括安装在第七驱动电机输出轴上的手杆，所述手杆上在远离第七驱动电机的一端对称铰接有相互配合用于夹取垃圾的夹板，所述手杆的侧面上对称设有用于控制夹板运动的夹紧气缸；所述手杆的侧面上对称安装有防尘盖，且所述夹紧气缸位于所述防尘盖内；所述防尘盖上安装有用于判断垃圾材质是否为金属材质的金属探测器，以及通过垃圾表面的反光率用于判断垃圾材质为纸质或者塑料或者不可回收类别的光电传感器。
[0011] 通过上述技术方案，该夹爪机构工作时，夹紧气缸收缩使得夹板张开，当移动夹爪机构使垃圾位于夹板之间后，控制夹紧气缸伸出从而带动夹板将垃圾夹紧，然后由金属探测器和光电传感器对垃圾的种类进行识别。
[0012] 进一步的技术方案中，所述垃圾压紧装置包括安装在所述垃圾分类回收箱上的压紧箱，所述压紧箱内设有与所述回收口连通的压紧腔；所述压紧箱内在远离所述垃圾分类回收箱的一端安装有压紧气缸，所述压紧气缸的伸缩端安装有滑动连接在所述压紧腔内的压紧块；所述压紧箱的顶部端面上在靠近所述压紧气缸处设有与所述压紧腔连通的进料口；所述压紧箱内在靠近所述回收口处滑动连接有用于控制压紧腔与回收口通断的开关板，所述垃圾分类回收箱上安装有前侧板，所述前侧板上安装有用于控制开关板运动的开关气缸。
[0013] 通过上述技术方案，垃圾压紧装置工作时，首先开关气缸伸出带动开关板插接到压紧腔与回收口之间，接着压紧气缸驱动压紧块向开关板方向移动，从而将由进料口进入压紧腔内的垃圾进行压缩，当压紧腔内的垃圾压缩到预设体积时，开关气缸收缩带动开关板向上运动从而将压紧腔与回收口连通，压紧气缸带动压紧块将压缩后的垃圾推送至垃圾分类回收箱内。
[0014] 进一步的技术方案中，所述垃圾粉碎装置包括安装在压紧箱上的粉碎箱，所述粉碎箱的上端设有垃圾投放口、下端设有与所述进料口连通的出料口，所述粉碎箱内转动连接有两根并排设置的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴上均安装有多个相互啮合的用于粉碎垃圾的粉碎轮；所述粉碎箱上在第一转轴和第二转轴伸出的侧面上设有横板，所述横板上粉碎电机，所述粉碎电机的输出轴通过第一齿轮与所述第一转轴同轴连接，所述第二转轴上伸出粉碎箱的一端安装有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；
[0015] 所述粉碎箱上在所述垃圾投放口处铰接有用于控制垃圾投放口开合的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板的铰接轴与第一转轴和第二转轴相互平行；所述第一盖板和第二盖板的铰接轴伸出粉碎箱的一端分别安装有第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和第二滑轮之间安装有用于传动的皮带；所述第一盖板的铰接轴上在安装有第一滑轮的一端同轴地安装有从动带轮，所述横板上安装有盖板控制电机，所述盖板控制电机的输出轴上安装有主动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间安装有用于传动的同步带。
[0016] 通过上述技术方案，垃圾粉碎装置工作时，盖板控制电机转动通过主动带轮、同步带、从动带轮、第一滑轮、皮带、第二滑轮驱动第一盖板和第二盖板将垃圾投放口打开，机械抓手将垃圾投放到粉碎箱内，接着盖板控制电机控制第一盖板和第二盖板将垃圾投放口关闭。然后粉碎电机转动通过第一齿轮和第二齿轮带动第一转轴和第二转轴转动，从而带动粉碎轮对垃圾进行粉碎，垃圾经过粉碎后可以有效减小体积，提高了本发明的垃圾处理能力，粉碎后的垃圾通过出料口进入垃圾压紧装置中进行压紧。
[0017] 进一步的技术方案中，所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内均安装有垃圾送出装置，所述垃圾分类回收箱的侧面上依次并排设有与易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔连通的垃圾排出口；
[0018] 所述垃圾送出装置包括在底板，以及与所述底板相互配合用于控制垃圾排出口开合的门板；所述底板两侧安装有滑轮，所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在靠近下端均设有与所述滑轮配合的滑槽；所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在底板的下方远离垃圾排出口处均铰接有第一气缸，所述第一气缸的伸缩端与所述底板铰接，且所述第一气缸的伸缩端与底板的铰接处靠近所述门板处；所述易拉罐回收腔、塑料瓶回收腔、纸制品回收腔、不可回收物品腔内在底板的下方中部靠边位置处均铰接有第二气缸，且所述第二气缸的伸缩端铰接在所述底板的中部。
[0019] 通过上述技术方案，当所述垃圾分类回收箱内回收腔垃圾满的时候，第一气缸收缩且第二气缸输出，使门板右竖直位置翻转到水平位置将垃圾排出口打开，便于将垃圾排出，垃圾排出之后第一气缸伸出且第二气缸收缩，使门板由水平位置翻转到竖直位置将垃圾排出口关闭。
[0020] 有益效果：
[0021] 该垃圾清扫回收机器人工作时，首先通过第一摄像头和第二摄像头对地面垃圾进行定位捕捉，接着通过内置程序控制机械抓手将垃圾抓起并且识别垃圾种类，然后根据识别的垃圾种类结果将垃圾投放到对应的垃圾粉碎装置中，对垃圾进行粉碎，粉碎后的垃圾碎片落入垃圾压紧装置中进行压缩，压缩完成之后进入垃圾分类回收箱内进行回收。另外还可以通过垃圾铲除装置对粘附在地面上的垃圾进行铲除，垃圾铲除装置工作时，首先由第二摄像头捕捉并定位垃圾，垃圾清扫回收机器人移动到需要清扫的垃圾旁边，然后主铲气缸伸出带动主铲沿着滑轨伸出，直到主铲贴紧地面，此时副铲气缸收缩使主铲和副铲重合在一起，通过垃圾清扫回收机器人的移动和主副铲的配合将黏贴在地面的垃圾铲起，在将垃圾铲起后，第一电动推杆收缩且第二电动推杆伸出使钢刷轮与地面接触，钢刷电机带动钢刷轮转动，将刚才被垃圾粘过的地面刷干净，并且将铲掉的垃圾刷入主铲和副铲中。如果在清理时有黏着性的垃圾粘在主铲和副铲上，则可通过副铲气缸使主铲和副铲分开垃圾掉落地面，也可通过第一电动推杆与第二电动推杆的配合用钢刷轮将主铲和副铲刷干净，这样就可以将黏着在地面上的垃圾铲除。
