机器人制作开源方案 | 智能垃圾桶

1. 功能说明 

       智能垃圾桶是一种利用物联网技术和智能感知能力的智能设备，旨在提高垃圾分类和处理的效率。通常具备以下特点和功能：

① 智能感知：智能垃圾桶配备各种传感器，如压力传感器、红外线传感器等，可以实时感知垃圾桶内垃圾的填充情况和类型。

② 垃圾分类：基于传感器的数据，智能垃圾桶能够自动进行垃圾分类，识别可回收物、湿垃圾、干垃圾等不同种类的垃圾，并对其进行分别存放。

③ 容量监测：智能垃圾桶可以实时监测垃圾桶的容量，当垃圾桶接近满载时，会发送提醒信号，方便及时清理和处理垃圾。

④ 数据统计与管理：智能垃圾桶能够记录并统计不同类型垃圾的数量和填充情况，为垃圾处理部门提供数据支持，优化垃圾收集和处理的计划和资源分配。

⑤ 远程监控和控制：智能垃圾桶可以与中心管理系统连接，通过网络实现远程监控和控制，方便管理人员进行实时的状态监测和操作控制。

⑥ 提升垃圾分类意识：智能垃圾桶可以通过显示屏、语音提示等方式，向用户提供垃圾分类的指引和宣传，帮助提高公众的垃圾分类意识和行为。

      本文实例将实现在智能垃圾桶上安装一个 近红外传感器 ，当近红外传感器触发后，垃圾桶即开盖的功能。

2. 结构说明

       R318样机智能垃圾桶的结构主要采用皮带滑轨与四连杆的组合，来实现垃圾桶盖子的开合。具体结构如下：

① 皮带滑轨：智能垃圾桶的顶部设有一个皮带滑轨，是一条闭合的环形轨道，皮带滑轨上方安装有垃圾桶盖子。

② 电机与传动系统：在皮带滑轨的一侧，安装有一个步进电机和传动系统，电机通过传动系统与皮带滑轨相连，提供动力驱动滑轨运动。

③ 四连杆：在滑轨上还安装有四连杆机构，四连杆通过铰链连接在一起。

④ 控制系统：智能垃圾桶还配备有一个控制系统，可以接收来自近红外传感器的信号，并根据信号控制电机和传动系统，实现垃圾桶盖子的开合。

       当近红外传感器检测到有人或垃圾靠近垃圾桶时，控制系统会发送信号给电机和传动系统；电机驱动传动系统带动皮带滑轨运动，同时四连杆也随之运动；通过四连杆机构的连动，垃圾桶盖子可以平稳地打开或关闭，使垃圾桶内部对外开放或密封。

       这种基于皮带滑轨和四连杆的结构设计可以确保垃圾桶盖子的平稳、可靠的开合，提高智能垃圾桶的使用便利性和耐用性。

 3. 电子硬件

      在这个示例中，我们采用了以下硬件，请大家参考：

主控板	Basra主控板（兼容Arduino Uno）
扩展板	Bigfish2.1扩展板
	SH-ST步进电机扩展板
传感器	近红外传感器
电池	7.4V锂电池
其它	步进电机、自备垃圾桶

电路连接：① 将近红外传感器连接在Bigfish扩展板的A0端口；

                  ② 将步进电机连在SH-ST步进电机扩展板的X接口。

4. 功能实现

编程环境：Arduino 1.8.19

下面提供一个当近红外传感器触发后垃圾桶即开盖的参考例程（example.ino），实验效果可参考演示视频。

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  版权说明：Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.

           Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at

           https://opensource.org/licenses/MIT

           by 机器谱 2023-07-06 https://www.robotway.com/

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/*

实验现象：

        近红外触发后垃圾桶开盖


实验接线：

   

*   近红外接A0，步进电机接扩展板X:

*  

*/


#define V_MAX 3500   //设置步进电机速度


int sensor0 = A0; //近红外


void setup() {

  Serial.begin(9600);//设置波特率

  pinMode(sensor0, INPUT);

  initMotor(); //初始化步进电机

}


void loop() {

  if(!digitalRead( sensor0 ))

  {

    move(0.9);

    delay(3000);

    move(-0.9);

  }

  else

  {

    delay(10);

  }

}

程序源代码及样机3D文件资料详见 智能垃圾桶