一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶及其控制方法与流程

本发明涉及垃圾回收领域，尤其涉及一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶及其控制方法。

背景技术：

垃圾桶是人们公共设施中的重要组成部分，可以通过垃圾桶存放垃圾，保证公共卫生的整洁。虽然现有的垃圾桶在箱体上标注可回收和不可回收来达到分类的目的，但是由于很多人对可回收和不可回收的垃圾分辨不清，造成垃圾混扔，垃圾分类达不到预期的效果，也给环卫工人清理垃圾时带来了众多的不变。

现有垃圾桶主要分为非智能垃圾桶以及智能垃圾桶。非智能垃圾桶可分为拼接式(即将不同分发的垃圾桶相互连接成一体结构)、机械式(包括机械传动等)；智能垃圾桶又可分为(自动开闭式、自动拾取式、自动分类式等)。现有非智能拼接式垃圾桶主要是由多个垃圾桶等有机组合而成。如图3所示，该垃圾桶共由3个小垃圾桶拼接而成，可将所容分为可回收垃圾、不可回收垃圾和废旧电池三类，但分类信息不明确，用户无法将垃圾准确分类；该垃圾桶为敞口式，垃圾与空气直接接触，易变质产生异味，对环境造成污染。非智能机械式垃圾桶主要由外筒、内筒、桶盖、踏板、机械传动装置等部件组成。如图4所示，该垃圾桶依靠人力下压踏板f，使得桶盖a与外筒分离，打开垃圾桶，但是踏板f容易损坏；现有非智能垃圾桶功能单一，仅用于垃圾的储存，无法将所储垃圾进行分类。现有智能自动开闭式垃圾桶主要由外筒、内筒、桶盖、指示灯以及机械传动部件等部件组成，由微电脑控制芯片、红外传感探测装置就可组成智能感应系统。

为了解决上述问题，本发明通过语音提示和传感器感应，再加上电动控制的翻盖来解决现有垃圾桶存在的诸多不足，提供一种新的垃圾桶。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶及其控制方法。

一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶，包括：垃圾桶本体、可回收垃圾箱、不可回收垃圾箱、待分类垃圾箱、翻盖、麦克风、扩音器、太阳能电池板、电机、led灯、控制盒、电池、光敏传感器、滚轮、翻板和垃圾投放口；

垃圾桶本体上面等间距布置有三个垃圾投放口，这三个垃圾投放口正下方依次放置有可回收垃圾箱、不可回收垃圾箱和待分类垃圾箱，用于容纳不同类型垃圾；

每两个垃圾投放口中间安装有一块太阳能电池板，垃圾桶本体内置有控制箱，控制箱中的设备包括：麦克风、扩音器、控制盒、电池和光敏传感器；太阳能电池板通过导线与电池相连，以给电池充电，电池给控制箱中的各设备和电机供电；

翻盖包括：翻盖本体、旋转杆、第一插入孔和第二插入孔；每个垃圾投放口内均设置有一个翻盖；旋转杆沿轴向固定安装于翻盖本体的中心位置，旋转杆的两端分别插设于第一插入孔和第二插入孔内，且旋转杆可在第一插入孔和第二插入孔内转动，第一插入孔和第二插入孔分别位于垃圾投放口的两个侧面；电机的丝杠穿过第二插入孔与旋转杆固定连接；电机转动，带动丝杠转动，进而带动旋转杆转动，从而带动翻盖本体一起转动；第一插入孔内安装有压力传感器，用于检测旋转杆是否被施压，进而检测翻盖本体上是否放有垃圾。

进一步地，所述压力传感器固定安装于第一插入孔的下内侧面和旋转杆之间。

进一步地，所述垃圾桶本体的前面设置有与回收垃圾箱、不可回收垃圾箱和待分类垃圾箱分别对应的翻板，且每个翻板上方均设置有与可回收垃圾箱、不可回收垃圾箱和待分类垃圾箱分别对应的led灯；回收垃圾箱、不可回收垃圾箱和待分类垃圾箱的底部均设置有用于移动的滚轮；翻板可打开，以取出对应的垃圾箱。

进一步地，所述控制盒中安装有语音识别装置和微控装置。

进一步地，一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶控制方法，用于一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶中，其特征在于：包括如下步骤：

s101：当光敏传感器检测到有人投放垃圾时，产生触发信号，并通过信号线将触发信号发送至微控装置，微控装置根据接收到的触发信号，控制扬声器播放提示语音，提示用户说出要投放的垃圾的种类；所述提示语音为预先设置好的一段语音信息；

s102：麦克风切换为接收语音状态，并将接收到的语音通过信号线发送给语音识别装置，语音识别装置对接收到的语音数据进行处理，提取关键字，并将提取的关键字发送给微控装置；

s103：微控装置根据接收的关键字与数据库中的关键字进行对比，并根据对比结果控制对应垃圾箱的led灯亮；同时控制扬声器播放语音提示信息；

s104：语音提示信息播放完毕后，微控装置检测压力传感器的信号，当压力大于x时，微控装置控制电机转动180度，进而带动翻盖翻转180度，从而使垃圾掉入对应的垃圾箱，完成垃圾回收程序；其中，x大于0，为预设值。

进一步地，步骤s103中，所述数据库为本地数据库或者远程数据库；且所述数据库中预先存储有多个与垃圾对应的关键字；每一个关键字均对应有可回收垃圾或者不可回收垃圾的类型。

进一步地，步骤s103中，微控装置根据接收的关键字与数据库中的关键字进行对比，并根据对比结果控制对应垃圾箱的led灯亮的具体方法为：

微控装置将接收的关键字与数据库中的关键字进行对比；若对比结果为可回收垃圾，则控制可回收垃圾箱对应的led灯亮，同时控制扬声器播放第一语音提示信息；若对比结果为不可回收垃圾，则控制不可回收垃圾箱对应的led灯亮，同时控制扬声器播放第二语音提示信息；若匹配关键字失败，即数据库中未存有对应的关键字，则控制待分类垃圾箱对应的led灯亮，同时控制扬声器播放第三语音提示信息；所述第一语音提示信息、第二语音提示信息和第三语音提示信息均为预先设置的语音信息。

进一步地，步骤s104中，微控装置控制电机转动时，延时y秒再转动，防止翻盖上的垃圾未放稳，发生意外事故；其中y大于0，为预设值。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：目前执行垃圾分类的社区，其垃圾分类主要依靠标语提示以及住户自我垃圾分类意识，存在对垃圾分类认识错误以及存在惰性等现象。而换用全智能型垃圾识别分类垃圾桶又有耗能大，成本相对较高等不足。本发明提出的技术方案便于人工垃圾分类的自动开闭式垃圾桶可解决该类问题，垃圾箱可根据垃圾投放者描述的关键字(名称、种类、材料等)指定对应垃圾投放口，同时自动开闭功能及双翻板设计又可不使垃圾箱内气味散出。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶的结构示意图；

图2是本发明实施例中翻盖的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶控制方法的流程图；

图4是本发明实施例中某种非智能拼接式垃圾桶的示意图；

图5是本发明实施例中某种非智能机械式垃圾桶的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的实施例提供了一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶。

请参考图1，图1是本发明实施例中一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶的装置图，包括：垃圾桶本体1、可回收垃圾箱2、不可回收垃圾箱3、待分类垃圾箱4、翻盖5、麦克风6、扩音器7、太阳能电池板8、电机9、led灯10、控制盒11、电池12、光敏传感器13、滚轮14、翻板15和垃圾投放口16；

垃圾桶本体1上面等间距布置有三个垃圾投放口16，这三个垃圾投放口16正下方依次放置有可回收垃圾箱2、不可回收垃圾箱3和待分类垃圾箱4，用于容纳不同类型垃圾；

每两个垃圾投放口16中间安装有一块太阳能电池板8，垃圾桶本体1内置有控制箱，控制箱中的设备包括：麦克风6、扩音器7、控制盒11、电池12和光敏传感器13；太阳能电池板8通过导线与电池12相连，以给电池12充电，电池12给控制箱中的各设备和电机9供电；

每个垃圾投放口16内均设置有一个翻盖5；请参考图2，为翻盖5的结构示意图，翻盖5包括：翻盖本体50、旋转杆5、第一插入孔52和第二插入孔53；每个垃圾投放口16内均设置有一个翻盖5；旋转杆51沿轴向固定安装于翻盖本体50的中心位置，旋转杆51的两端分别插设于第一插入孔52和第二插入孔53内，且旋转杆51可在第一插入孔52和第二插入孔53内转动，第一插入孔52和第二插入孔53分别位于垃圾投放口16的两个侧面；电机9的丝杠穿过第二插入孔53与旋转杆51固定连接；电机9转动，带动丝杠转动，进而带动旋转杆51转动，从而带动翻盖本体50一起转动；第一插入孔52内安装有压力传感器，用于检测旋转杆51是否被施压，进而检测翻盖本体50上是否放有垃圾。

所述压力传感器固定安装于前第一插入孔52的下内侧面和旋转杆51之间。

所述控制盒11中安装有语音识别装置和微控装置。

所述垃圾桶本体1的前面设置有与回收垃圾箱2、不可回收垃圾箱3和待分类垃圾箱4分别对应的翻板15，且每个翻板15上方均设置有与回收垃圾箱2、不可回收垃圾箱3和待分类垃圾箱4分别对应的led灯10；回收垃圾箱2、不可回收垃圾箱3和待分类垃圾箱4的底部均设置有用于移动的滚轮14；翻板15可打开，以取出对应的垃圾箱。

请参考图3，图3是本是本发明实施例中一种基于语音识别的分类式自动开闭垃圾桶控制方法的流程图，具体包括如下步骤：

s101：当光敏传感器检测到有人投放垃圾时，产生触发信号，并通过信号线将触发信号发送至微控装置，微控装置根据接收到的触发信号，控制扬声器播放提示语音，提示用户说出要投放的垃圾的种类；所述提示语音为预先设置好的一段语音信息；

s102：麦克风切换为接收语音状态，并将接收到的语音通过信号线发送给语音识别装置，语音识别装置对接收到的语音数据进行处理，提取关键字，并将提取的关键字发送给微控装置；

s103：微控装置根据接收的关键字与数据库中的关键字进行对比，并根据对比结果控制对应垃圾箱的led灯亮；同时控制扬声器播放语音提示信息；

s104：语音提示信息播放完毕后，微控装置检测压力传感器的信号，当压力大于x时，微控装置控制电机转动180度，进而带动翻盖翻转180度，从而使垃圾掉入对应的垃圾箱，完成垃圾回收程序；其中，x大于0，为预设值。

步骤s103中，所述数据库为本地数据库或者远程数据库；且所述数据库中预先存储有多个与垃圾对应的关键字，例如苹果核、塑料瓶、废铁、纸、衣服和电池；每一个关键字均对应有可回收垃圾或者不可回收垃圾的类型。

步骤s103中，微控装置根据接收的关键字与数据库中的关键字进行对比，并根据对比结果控制对应垃圾箱的led灯亮的具体方法为：微控装置将接收的关键字与数据库中的关键字进行对比；若对比结果为可回收垃圾，则控制可回收垃圾箱对应的led灯亮，同时控制扬声器播放第一语音提示信息，例如“请将垃圾放在可回收垃圾箱翻盖上”；若对比结果为不可回收垃圾，则控制不可回收垃圾箱对应的led灯亮，同时控制扬声器播放第二语音提示信息，例如“请将垃圾放在不可回收垃圾箱翻盖上”；若匹配关键字失败，即数据库中未存有对应的关键字，则控制待分类垃圾箱对应的led灯亮，同时控制扬声器播放第三语音提示信息，例如“请将垃圾放在待分类垃圾箱翻盖上”；其中，第一语音提示信息、第二语音提示信息和第三语音提示信息均为预先设置于数据库中的语音信息；

后期可对待分类垃圾箱中的垃圾进行人工分类，并将对应的垃圾名称关键字存入数据库中，以不断完善数据库中的垃圾种类。

步骤s104中，微控装置控制电机转动时，延时y秒，防止翻盖上的垃圾未放稳，发生意外事故；其中y大于0，为预设值。

本发明的有益效果是：目前执行垃圾分类的社区，其垃圾分类主要依靠标语提示以及住户自我垃圾分类意识，存在对垃圾分类认识错误以及存在惰性等现象。而换用全智能型垃圾识别分类垃圾桶又有耗能大，成本相对较高等不足。本发明提出的技术方案便于人工垃圾分类的自动开闭式垃圾桶可解决该类问题，垃圾箱可根据垃圾投放者描述的关键字(名称、种类、材料等)指定对应垃圾投放口，同时自动开闭功能及双翻板设计又可不使垃圾箱内气味散出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。