Spot cat 家用智能垃圾桶

趙建驊 張路寬 但佳宇 田方正 肖靖

重慶郵電大學先進制造工程學院

一、研究現狀

隨著經濟的逐漸變遷，人們的環保意識逐漸增強，同時人們對于生活品質的要求也不斷提高。生活中垃圾的處理是一個繁瑣的工作，為了解決傳統垃圾桶帶來的不便與不足，實現垃圾處理的高效化、便捷化、低成本化，智能垃圾桶應勢而生。針對于智能垃圾桶的概念，其智能化、小巧化為基本需求，而根據調研，人們所能夠想到并提出的智能化，便是有關于“智能開合蓋”、“能夠自動打包”、“打包后的垃圾能夠自動置出來”等功能，而現目前，關于這方面的智能垃圾桶，國內市場已有拓牛TOWNEW、佳佰、YOLI等品牌，其中成功實現的智能開合蓋、檢測垃圾是否裝滿、藍牙控制垃圾桶桶身運動、可燃物檢測、防水除異物等，也成功的滿足了一些人們對智能垃圾桶的基本要求，但是有關家用垃圾桶中，最大的需求莫過于垃圾的打包套袋方面，對此，我們結合機械結構以及創新的設計，開發的本產品能夠實現自動的垃圾桶開合蓋與智能的打包過程，較大程度上的實現了家用垃圾桶的智能化。

二、創新點

1.現常見的智能垃圾桶會因為打包結構問題而采取定制的袋子，通常我們購物或者其他方面得到的垃圾袋后用來給家用垃圾桶套袋，這樣，就會很容易造成環境的污染，資源的浪費。而我們設計的垃圾桶打包結構兼容常見各種垃圾袋，有利于促進資源的循環利用與發展。

2.一般的垃圾桶采取的是熱熔夾斷的方式。該方式一方面是存在安全隱患，另一方面則是對于封口的穩固性。而我們采取的是利用膠帶進行物理封口，安全牢固。

3.利用電控磁吸與垃圾袋重力本身進行巧妙設計，能將垃圾桶門打開而將打包好的垃圾袋自動置出，智能而方便。

三、結構及功能介紹

垃圾桶主要由整體外殼，內部支承板、收口模塊，套袋模塊構成。其中收口模塊于桶蓋之下，而套袋模塊緊貼于收口模塊之下。

使用時：當紅外感應1感應到有人要投放垃圾的時候，驅動電機將蓋子抬起，角度是以45°～75°為益，設置為60°，檢測到沒有感應對象并延時后落下。

垃圾滿時：當紅外感應2（設置距離為7mm）感應到內部垃圾裝滿時，收口模塊驅動收縮夾子，將垃圾袋口進行收攏于固定位置，然后套袋模塊通過絲桿傳動移動過去實現套袋，并將其置于掉落口。套袋完畢后，內部支承板下的電控磁吸與垃圾桶門上的電控磁吸失電，同時收口模塊驅動收縮夾松開垃圾袋，使得內部支承板因其受力點于其1/4處，受重力影響而傾斜，傾斜角度則由底座控制為了25°，并伴隨著垃圾袋的滑出，垃圾袋碰撞開垃圾桶門并滑出掉落口，實現打包并置出過程。結束時內部支承板下的電控磁吸與垃圾桶門上的電控磁得電，套袋模塊通過絲桿傳動復位，直到人來拿出垃圾袋，將內部支承板輕抬并將垃圾桶門閉合上，由電控磁吸吸附主，整個過程結束。

核心點：1.收口模塊的電機輸入齒輪為雙層齒輪，同時驅動上下安置的兩只收縮夾；通過利用齒輪數奇數差控制收縮夾相反方向運動。2.套袋模塊中，膠帶具有粘性面向套袋模塊外，靠著觸發塊圓弧處，于粘桶相粘。當通過絲桿傳動前進時，被收束的垃圾袋口被膠帶粘住，并通過“L口”，觸碰到觸發塊。觸發塊末端受力，使得上端的圓弧處逆時針轉動，最終于粘桶相切，再與刀片相接觸，完成了垃圾袋一周的膠帶封口并切斷、以及新膠帶與粘桶的結合，而被收口的垃圾袋隨著套袋模塊的移動，最終會被置于掉落口，至此完成了整個套袋的過程。3.當內部支承板電控磁吸得電工作時，整個內部的垃圾的重力，映射在內部支承板上，其受力重心與連接處即圖示受力點，因此垃圾桶不會發生傾覆。

四、結語

在越來越智能化的今天，一種新型實用的智能設備或裝置往往能收到市場和社會的認可。本文中的一種新型打包結構給了垃圾桶市場一種新的可能，符合市場的應用需求。與此同時，也還有很多功能有待于完善，作為初代產品，未來將會不斷的優化，使其面向不同的人群和環境，提高市場接納率和占有率。圍繞生態環保可持續發展戰略，在垃圾圍城的挑戰下，不斷完善垃圾打包處理仍我們還有很長的路要走。