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原文传递垃圾清理装置和垃圾清理系统

专利名称：	垃圾清理装置和垃圾清理系统
摘要：	本发明属于垃圾清理车、机器人领域，具体涉及一种垃圾清理装置，旨在解决现有垃圾清理车自动化水平低，清理效率低的问题。本发明包括运载装置、视觉采集装置、第一中央处理装置、机械臂。运载装置包括移动单元和存放垃圾的储存单元；视觉采集装置用于获取第一信息数据；第一中央处理装置用于基于第一信息数据识别图像特征，获取第一控制信息；机械臂装置用于依据第一控制信息执行相应动作，进行垃圾回收。本发明日常垃圾回收作业无须人工干预，并且通过人在回路的混合增强智能方式不断提高垃圾回收能力，具有回收效率高的优点，实现了智能化的垃圾清理。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院自动化研究所
发明人：	付海军;董西松;沈震;熊刚;陈世超;郭超;朱凤华;胡斌;王飞跃
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910781700.1
公开号：	CN110498154A
代理机构：	北京市恒有知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	郭文浩;尹文会
分类号：	B65F1/12(2006.01);B;B65;B65F;B65F1
申请人地址：	100190 北京市海淀区中关村东路95号
主权项：	1.一种垃圾清理装置，其特征在于，该装置包括运载装置、视觉采集装置、第一中央处理装置、机械臂；所述机械臂装设于所述运载装置；所述运载装置包括移动单元、储存单元；所述移动单元用于基于控制指令在地面移动；所述储存单元用于存放回收的垃圾；所述视觉采集装置装设于所述机械臂，用于获取包含被抓取垃圾箱体的图像数据，将该图像数据作为第一信息数据；所述第一中央处理装置，配置为基于所述第一信息数据识别图像特征，通过第一控制模型获取第一控制信息；所述第一控制信息为所述机械臂的控制信息；所述第一控制模型基于机器学习算法建立，用于基于包含被抓取垃圾箱体的图像获取所述机械臂的控制信息；所述机械臂，配置为依据所述第一控制信息执行相应动作，进行垃圾回收。 2.根据权利要求1所述的垃圾清理装置，其特征在于，所述运载装置包括现场控制设备和/或远程遥控设备；所述现场控制设备用于接收操作人员控制指令，并对所述运载设备和/或所述机械臂进行控制；所述远程遥控设备用于通过接收的包含操作人员的控制指令，并对所述运载设备和/或所述机械臂进行控制。 3.根据权利要求2所述的垃圾清理装置，其特征在于，所述第一中央处理装置还设置有认知条件-认知策略知识库，所述第一中央处理装置通过预设的认知条件-认知策略知识库获取第一控制信息；所述认知条件为通过所述视觉采集装置获取的第一信息数据，所述认知策略为所述现场控制设备或远程控制设备接收的操作人员的控制指令下的机械臂控制数据。 4.根据权利要求3所述的垃圾清理装置，其特征在于，所述第一控制模型基于所述认知条件-认知策略知识库的样本数据训练优化。 5.根据权利要求1所述的垃圾清理装置，其特征在于，所述机械臂为柔性机械臂。 6.根据权利要求1所述的垃圾清理装置，其特征在于，所述视觉采集装置包括图像处理模块、摄像头、深度传感器和激光扫描装置；所述摄像头、深度传感器和激光扫描装置设置于所述机械臂的顶部和腕部。 7.根据权利要求1所述的垃圾清理装置，其特征在于，所述移动单元为无人驾驶运载设备，包括传感器单元、定位导航装置、第二中央处理装置；所述传感器单元，配置为获取所述移动单元的周边环境信息，作为第二信息数据；所述定位导航装置，配置为获取所述运载装置的动态位置信息，并基于所述动态位置信息和获取的垃圾箱位置信息生成所述运载装置至垃圾箱的导航信息；所述第二中央处理装置，配置为基于所述第二信息数据和所述导航信息控制所述移动单元移动至目标位置；还配置为基于第一信息数据和第二信息数据调整所述移动单元相对于被抓取的目标垃圾箱的相对位姿至机械臂在有效工作范围。 8.一种垃圾清理系统，其特征在于，该系统包括远程服务器及权利要求7所述的垃圾清理装置；所述远程服务器与所述垃圾清理装置通过无线通信链路进行通信连接，用于获取所述垃圾清理装置的工作状态数据，并在出现异常事件时，发送用于控制所述垃圾清理装置的远程控制指令；所述异常事件，依据所述垃圾清理装置的工作状态数据，基于预设的异常事件判定规则进行识别获取。 9.根据权利要求8所述的垃圾清理系统，其特征在于，“发送用于控制所述垃圾清理装置的远程控制指令”，其方法为：通过所述远程服务器获取输入的所述垃圾清理装置的人工操作指令，设置该操作指令为最高优先级，并发送至所述垃圾清理装置；或者通过远程服务终端，在所述远程服务器对该终端进行控制授权后，将该远程服务终端获取的输入的所述垃圾清理装置的人工操作指令设置为最高优先级，并发送至所述垃圾清理装置。 10.根据权利要求8所述的垃圾清理系统，其特征在于，所述异常事件判定规则为：当出现以下任一种情形时，判定为异常事件；第二中央处理装置经预先设定的执行次数无法基于所述第二信息数据和所述导航信息控制所述移动单元移动至目标位置；第二中央处理装置经预先设定的执行次数无法基于第一信息数据和第二信息数据调整所述移动单元相对于被抓取的目标垃圾箱的相对位姿；机械臂经预先设定的执行次数无法依据所述第一控制信息执行相应动作，进行垃圾回收。 11.根据权利要求8所述的垃圾清理系统，其特征在于，所述远程服务器还包括样本数据库、第二控制模型；所述样本数据库包括所述第一控制模型的初始训练样本、新增训练样本；所述新增训练样本为异常事件发生时机械臂采集的多个图像数据及与之相应的人工操作所述机械臂的控制数据；所述第二控制模型与所述第一控制模型结构一致，并在所述样本数据库获取新增训练样本时重新进行模型训练，得到更新后的模型参数，并同步至所述第一控制模型。 12.根据权利要求8所述的垃圾清理系统，其特征在于，所述远程服务器还包括垃圾清理管理系统；所述垃圾清理管理系统用于根据存储的垃圾箱位置及清理状况生成待作业目标并发送至垃圾清理装置，实时获取所述垃圾清理装置的作业进度，更新所述垃圾清理装置作业计划。
所属类别：	发明专利