本發(fā)明涉及自動導航移動垃圾箱，特別涉及一種移動運行作業(yè)在公園、公共廣場、居民生活區(qū)、停車場、商場、商業(yè)步行街道、機場、車站、碼頭、體育場館、音樂會場館、校園、醫(yī)院、游樂場、旅游景點等各種場所，能按照預先規(guī)劃的路線或者區(qū)域自動移動、既能收集垃圾又能運輸垃圾、可以通過無線方式與后臺計算機調度管理系統(tǒng)通信、并且可以通過無線方式由該后臺計算機調度管理系統(tǒng)統(tǒng)一調度管理的自動導航移動垃圾箱。

背景技術：

在公園、公共廣場、居民生活區(qū)、停車場、商場、商業(yè)步行街道、機場、車站、碼頭、體育場館、音樂會場館、校園、醫(yī)院、游樂場、旅游景點等各種場所，人們都可以看到收集垃圾的垃圾箱。眾所周知，人們在上述列舉的那些場所投放垃圾時，往往會遇到以下一些的不便和尷尬：1，位置固定不變，占用了人們的活動空間；2，人們投放垃圾時總是會灑落在垃圾箱的外面，造成垃圾箱周圍變成垃圾堆，臭味難聞，蚊蠅聚集；3，垃圾箱破損失修，造成垃圾箱變成垃圾的尷尬；4，必須由清潔工人從垃圾箱取出垃圾再轉運到垃圾轉運站；5，清潔工人沒有及時清理垃圾箱時，垃圾溢出撒落在低成堆，影響環(huán)境，臭味難聞，蚊蠅聚集；6，人們活動臨時性密集的情況下，垃圾箱不夠用，導致遍地垃圾。因此，設計出一種具有科技含量的、智能的、能夠按照預先規(guī)劃的路線或者區(qū)域自動移動、既能收集垃圾又能運輸垃圾、可以通過無線方式與后臺計算機調度管理系統(tǒng)通信、并且可以通過無線方式由后臺計算機調度管理系統(tǒng)統(tǒng)一調度管理的自動導航移動垃圾箱。有了這樣一種自動導航移動垃圾箱，不僅可以使得科技更加融入生活、美化環(huán)境，更為重要的是，它既能實現(xiàn)環(huán)衛(wèi)和清潔智能化、自動化，又能解放了環(huán)衛(wèi)和清潔工人的勞動，更大大提高了環(huán)衛(wèi)和清潔的生產(chǎn)效率。

技術實現(xiàn)要素：

基于背景技術描述的垃圾箱收集垃圾的實際現(xiàn)狀，本發(fā)明提出了一種自動導航移動垃圾箱。

本發(fā)明提出的自動導航移動垃圾箱，包括agv小車本體、設于所述agv小車本體上方至少一個的垃圾箱、設于所述agv小車本體前上方的人機交互界面、設于所述agv小車本體內部的可充電蓄電池、設于所述agv小車本體側面的一個或多個測距傳感模塊、設于所述agv小車本體內部的無線數(shù)據(jù)通信模塊、設于所述agv小車本體底面下方或內部的定位與導航傳感模塊、設于所述agv小車本體內部的運動驅動裝置、設于所述agv小車本體內部的運動驅動裝置的電氣驅動模塊、設于所述agv小車本體內部的主控制電路板。所述agv小車本體內部的運動驅動裝置的電氣驅動模塊，用導線連接在所述主控制電路板的相應端口上；運動驅動裝置和運動驅動裝置的電氣驅動模塊的共同功能是通過主控制電路板的控制驅動本發(fā)明自動導航移動垃圾箱運行移動。所述垃圾箱，固定在所述agv小車本體的上方，具有一定的容積，所述垃圾箱的功能是收集垃圾和裝載垃圾。所述人機交互界面，包括信息顯示屏、指示燈、聲光警示燈、操作按鈕、緊急停止按鈕，安裝于所述agv小車本體的前上方；所述指示燈，含有指示燈驅動電路；所述聲光警示燈，含有聲光警示燈驅動電路；所述信息顯示屏、指示燈驅動電路、聲光警示燈驅動電路、操作按鈕、緊急停止按鈕均分別通過導線連接在所述主控制電路板的相應端口上；所述人機交互界面的功能是顯示本發(fā)明的文字信息、指示本發(fā)明運行時的狀態(tài)信息、指示本發(fā)明運行時的警告信息、用按鈕對本發(fā)明的信息輸入操作。所述可充電蓄電池，安裝于所述agv小車本體的內部；可充電蓄電池的功能是為本發(fā)明提供電能，當可充電蓄電池的電能耗盡后，可以充電補充電能，繼續(xù)為本發(fā)明提供電能。所述一個或者多個測距傳感模塊，安裝于所述agv小車本體的四個側面中的1個側面或者2個側面或者3個側面或者4個側面；測距傳感模塊通過導線連接在所述主控制電路板的相應端口上；測距傳感模塊的功能是，測量本發(fā)明自動導航移動垃圾箱移動運行時離周圍障礙物的安全距離，保障本發(fā)明自動導航移動垃圾箱安全平穩(wěn)移動運行。所述無線數(shù)據(jù)通信模塊，包括(1)wifi模塊、(2)rf無線通信模塊、(3)gprs通信模塊、(4)3g移動通信模塊、(5)4g移動通信模塊等等5種選擇項中的任何1種或者任何幾種的組合；無線數(shù)據(jù)通信模塊通過導線連接在或者嵌入在所述主控制電路板的相應端口上；所述無線數(shù)據(jù)通信模塊的功能是與后臺計算機調度管理系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)通信。所述定位與導航傳感模塊，包括(1)磁感應傳感器、(2)陀螺儀和運動加速計、(3)衛(wèi)星導航模塊、(4)rfid讀寫器等4種選擇項中的任何1種或者任何幾種的組合；安裝于所述agv小車本體的底部下方或agv小車本體的內部，通過導線連接在所述主控制電路板的相應端口上；所述定位與導航傳感模塊的功能是獲取定位與導航所需的位置數(shù)據(jù)信息。所述主控制電路板，包括微控制器mcu、測距傳感模塊接口電路、信息顯示屏接口電路、指示燈接口電路，聲光警示燈接口電路、按鈕接口電路、緊急停止按鈕接口電路、sd卡接口電路、電池電能監(jiān)控接口電路、定位與導航傳感模塊接口電路、無線數(shù)據(jù)通信模塊接口電路、運動驅動裝置接口電路。所述主控制電路板安裝于agv小車本體的內部，是本發(fā)明的數(shù)據(jù)通信與控制中樞。所述主控制電路板的功能，包括通過無線方式與后臺計算機調度管理系統(tǒng)通信、讀取并處理測距傳感模塊的測量距離數(shù)據(jù)、發(fā)送顯示信息到信息顯示屏、發(fā)送指示信息到指示燈、發(fā)送警示信息到聲光警示燈、接收并處理按鈕輸入信息、接收并處理緊急停止按鈕輸入信息、監(jiān)測監(jiān)控電池電能狀況、接收并處理定位與導航模塊的定位與導航位置數(shù)據(jù)、綜合數(shù)據(jù)運算并控制agv小車本體運動驅動裝置的電氣驅動模塊，以實現(xiàn)本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的自動導航移動的發(fā)明目的。

作為本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的進一步改進設計，在人機交互界面上設有揚聲器及音頻音頻功率放大電路，同時在主控制電路板設有語音模塊接口電路。音頻音頻功率放大電路通過導線與所述主控制電路板的語音模塊接口電路連接。揚聲器的功能是發(fā)出音樂或語音，提示人們避讓或提示人們操作使用本發(fā)明自動導航移動垃圾箱。

作為本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的進一步改進設計，agv小車本體上方的垃圾箱設有垃圾箱蓋子，所述垃圾箱蓋子設有自動開啟和關閉的機構及其電氣驅動電路；同時在主控制電路板設有垃圾箱蓋子電氣驅動模塊的控制接口電路；所述垃圾箱蓋子電氣驅動模塊通過導線與所述主控制電路板的垃圾箱蓋子電氣驅動模塊的控制接口電路連接。所述垃圾箱蓋子的功能是：實現(xiàn)本發(fā)明自動導航移動垃圾箱自動打開和關閉垃圾箱蓋子，方便人們投放垃圾。

作為本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的進一步改進設計，agv小車本體上方的垃圾箱的底部，設有垃圾箱自動翻轉裝置及其電氣驅動電路；同時在主控制電路板設有垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊的控制接口電路；所述垃圾箱自動翻轉裝置的電氣驅動電路通過導線與所述主控制電路板的垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊的控制接口電路連接。所述垃圾箱自動翻轉機構的功能是：當本發(fā)明自動導航移動垃圾箱回到垃圾轉運站時，可以根據(jù)操作員通過按鍵或接收到后臺計算機調度管理系統(tǒng)發(fā)出的指令，自動傾倒垃圾箱中垃圾到垃圾池中。

作為本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的進一步改進設計，agv小車本體上方的垃圾箱的底部，設有垃圾重量感測傳感器；同時在主控制電路板設有重量感測傳感器接口電路；所述重量感測傳感器通過導線與所述主控制電路板的重量感測傳感器接口電路連接。所述垃圾重量感測傳感器的功能是：當本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的主控制電路板感測到所述垃圾箱中的垃圾達到一定重量極限時，自動移動回到垃圾轉運站，自動卸載垃圾；所述垃圾重量感測傳感器的另一個功能是：所述主控制電路板的mcu可以根據(jù)重量感測傳感器的數(shù)據(jù)變化，判斷分析本臺移動垃圾箱的使用頻次數(shù)據(jù)，并上傳到后臺計算機調度管理系統(tǒng)，供后臺計算機調度管理系統(tǒng)做大數(shù)據(jù)分析。

作為本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的進一步改進設計，人機交互界面上的信息顯示屏，選擇為可以播放影音視頻的彩色lcd顯示屏。同時在主控制電路板設有影音視頻模塊接口電路；所述彩色lcd顯示屏的功能是：既可以顯示文字信息，還可以播放各種視頻，實現(xiàn)本發(fā)明自動導航移動垃圾箱營運時的影音娛樂功能、公益廣告功能和商業(yè)廣告功能。

作為本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的進一步改進設計，在人機交互界面上設有夜間照明燈及其電氣驅動電路，同時在主控制電路板設有夜間照明燈控制接口電路。夜間照明燈的電氣驅動電路通過導線與所述主控制電路板設有的夜間照明燈控制接口電路連接。夜間照明燈的功能是方便夜間人們發(fā)現(xiàn)本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，以及方便人們在夜間投放垃圾。

本發(fā)明自動導航移動垃圾箱所包括的主控制電路板中的mcu，含有實現(xiàn)發(fā)明目的的程序代碼，包括以下功能模塊：(1)與調度系統(tǒng)通信功能模塊，(2)人機交互界面信息輸入輸出功能模塊，(3)定位與導航數(shù)據(jù)讀取和處理功能模塊，(4)測距傳感模塊數(shù)據(jù)讀取和處理功能模塊，(5)急停按鈕輸入和處理功能模塊，(6)sd卡數(shù)據(jù)讀寫模塊，(7)電池電能監(jiān)測功能模塊，(8)綜合數(shù)據(jù)運算模塊，(9)運動控制功能模塊，(10)輔助功能模塊；所述輔助功能模塊包括夜間照明燈驅動功能、揚聲器語音功能、顯示屏信息播放功能、垃圾箱蓋子開啟與關門驅動功能，垃圾箱自動翻轉裝置驅動功能。

本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，采用上述的結構和電氣連接，并在本發(fā)明自動導航移動垃圾箱所包括的主控制電路板中的mcu中，下載實現(xiàn)本發(fā)明目的的程序代碼后，可以通過無線通信的方式與后臺計算機調度管理系統(tǒng)建立通信，投入作業(yè)運行時，在后臺計算機調度管理系統(tǒng)統(tǒng)一調度和管理下，可以完成如下作業(yè)內容：

(1)上崗調度：統(tǒng)一集中在垃圾轉運站的本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，同時接收到后臺計算機調度管理系統(tǒng)發(fā)出的上崗指令后，所有的本發(fā)明自動導航移動垃圾箱將有序出發(fā)，各自沿著指定的軌跡路線，移動到各自的?？空军c位置，開始上崗作業(yè)。

(2)下崗調度：在某些時段沒有人們活動的場所，本發(fā)明自動導航移動垃圾桶就可在這一定時間點統(tǒng)一下崗，帶著上崗時收集的垃圾歸隊到垃圾轉運站，傾倒卸載。后臺計算機調度管理系統(tǒng)對區(qū)域內所有的本發(fā)明自動導航移動垃圾桶發(fā)出的下崗指令后，所有的本發(fā)明自動導航移動垃圾箱將從各自的?？空军c位置開始出發(fā)，各自沿著指定的軌跡路線，有序移動歸營，回到垃圾回收站，卸載所有垃圾，充電維護，做好再次上崗的準備。

(3)臨時調度：后臺計算機調度管理系統(tǒng)發(fā)出臨時調度指令，指定本發(fā)明自動導航移動垃圾箱從起始點位置出發(fā)，移動到目的地位置；

(4)滿載卸載：本發(fā)明自動導航移動垃圾箱收集到垃圾達到一定重量值滿載時，將自動向后臺計算機調度管理系統(tǒng)發(fā)出滿載卸載請求；后臺計算機調度管理系統(tǒng)可以根據(jù)實際情況，發(fā)出調度指令到該臺本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，命令其返回到垃圾回收站卸載垃圾。

(5)欠電能歸營：本發(fā)明自動導航移動垃圾桶的主控制電路板檢測到自身的電池剩余電能達到歸營極限值時，將自動向調度管理系統(tǒng)發(fā)出欠電能歸營請求；后臺計算機調度管理系統(tǒng)可以根據(jù)實際情況，發(fā)出調度指令到該臺本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，命令其返回到垃圾回收站，補充電能。

(6)用戶自助臨時調度：用戶可用手機掃描設置本發(fā)明自動導航移動垃圾箱?？空军c位置的二維碼，便可以鏈接并登陸到本后臺計算機調度管理系統(tǒng)的網(wǎng)頁，在網(wǎng)頁上向后臺計算機調度管理系統(tǒng)發(fā)出調度指令，后臺計算機調度管理系統(tǒng)收到該手機的調度命令后，根據(jù)實際情況，就近臨時調度一臺本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，移動到該手機掃描的二維碼停靠站點位置。

(7)協(xié)助清潔工人運輸垃圾：當清潔工人在一個區(qū)域清掃垃圾時，可以用上述所述的用戶自助臨時調度的方式，調度本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，把清掃匯集的垃圾就近投放，當該本發(fā)明自動導航移動垃圾箱滿載時，將會自動向后臺計算機調度管理系統(tǒng)發(fā)出滿載卸載請求，得到后臺計算機調度管理系統(tǒng)的發(fā)出的命令后，裝載垃圾回到垃圾站卸載垃圾。

(8)應急調度：當后臺計算機調度管理系統(tǒng)根據(jù)運行數(shù)據(jù)分析后，判斷出某個區(qū)域有臨時性人們活動密集度劇增時，后臺計算機調度管理系統(tǒng)將根據(jù)實際情況調度空閑的本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，到人們活動密集的站點作業(yè)。

(9)慢速巡邏：當后臺計算機調度管理系統(tǒng)向本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，發(fā)出在兩個以上的站點之間按照一定的順序，且以較慢的速度反復運行的指令后，則本發(fā)明自動導航移動垃圾箱就會沿著固定的路線在這幾個站點之間反復慢速運行；在慢速運行時，人們隨時可以通過按下按鈕的形式叫停本發(fā)明自動導航移動垃圾箱，以投放垃圾；人們投放垃圾后，本發(fā)明自動導航移動垃圾箱將自動恢復運行。

(10)其他緊急情況上傳信息：本發(fā)明自動導航移動垃圾箱運行時的各種即時運行狀態(tài)信息，諸如故障狀態(tài)、接收投放垃圾次數(shù)、垃圾箱收集的垃圾重量數(shù)據(jù)、緊急狀態(tài)信息、運行速度、周圍故障安全距離數(shù)據(jù)、定位與軌跡位置數(shù)據(jù)、其他運行數(shù)據(jù)等，所述這些數(shù)據(jù)將及時上傳到后臺計算機調度管理系統(tǒng)，供后臺計算機調度管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析使用，提高后臺計算機調度管理系統(tǒng)的調度效率，提高本發(fā)明自動導航移動垃圾箱運作服務質量。

附圖說明

下面就根據(jù)附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，其中。

圖1是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的整體結構和組成部件示意圖。

附圖標記名稱：1、agv小車本體；11、運動驅動裝置；12、運動驅動裝置的電氣驅動模塊；2、垃圾箱；21、可回收垃圾垃圾箱；22、其他垃圾垃圾箱；23、可回收垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子；24、其他垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子；3、人機交互界面；31、信息顯示屏；32、指示燈；33、聲光警示燈；34、操作按鈕；35、緊急停止按鈕；36、揚聲器；音頻音頻功率放大電路361；4、可充電蓄電池；5、測距傳感模塊；51、前側面測距傳感模塊；52、右側面測距傳感模塊；53、左側面測距傳感模塊；6、無線數(shù)據(jù)通信模塊；7、定位與導航傳感模塊；8、主控制電路板。

圖2是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu、接口電路與功能模塊連接結構框圖的第一部分。

圖3是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu、接口電路、功能模塊連接結構框圖的第二部分。

圖4是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu和無線數(shù)據(jù)通信模塊的接口電路連接圖。

圖5是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu和定位與導航傳感模塊的接口電路連接圖。

圖6是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu和音頻功率放大模塊、sd卡、lcd顯示屏的接口電路連接圖。

圖7是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu和指示燈、聲光警示燈、夜間照明燈、按鈕、緊急按鈕的接口電路連接圖。

圖8是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu和馬達驅動模塊、垃圾箱蓋子電氣驅動模塊、垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊的接口電路連接圖。

圖9是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu和測距傳感模塊、垃圾箱底部的稱重傳感器的接口電路連接圖。

圖10是本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板的微處理器mcu和電池電流電壓監(jiān)測模塊的接口電路連接圖。

圖11、本發(fā)明實時例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板中的微處理器mcu的主程序流程圖。

圖12、本發(fā)明實時例提供自動導航移動垃圾箱的主控制電路板中的微處理器mcu的中斷服務程序流程圖。

具體實施方式

下面結合本發(fā)明實施例提供自動導航移動垃圾箱進行進一步描述。以下實施例僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。為了更好地理解本發(fā)明自動導航移動垃圾箱的技術方案，下面結合附圖詳細描述本發(fā)明提供的實施例。

參見圖1、所示，本發(fā)明提供自動導航移動垃圾箱實施例的具體描述如下：agv小車本體1的上方設有兩個垃圾箱，分別為可回收垃圾垃圾箱21和其他垃圾垃圾箱22；agv小車本體1的前上方設有人機交互界面3；agv小車本體1的內部設有可充電蓄電池4；在agv小車本體1的三個側面設有3個測距傳感模塊，分別為前側面設有的測距傳感模塊51，右側面設有的測距傳感模塊52，以及左側面設有的測距傳感模塊53；為充分利用agv小車本體1的前小部分與agv小車本體1的前上方人機交互界面3之間的內部空間，在這個agv小車本體的內部空間內，設有無線數(shù)據(jù)通信模塊6、設有定位與導航傳感模塊7、以及設有主控制電路板8。agv小車本體1含有運動驅動裝置11，設于agv小車本體1車架的前方的驅動輪位置，包括2個帶減速箱的直流馬達，2個馬達的出軸分別通過機械傳動結構驅動agv小車本體1的前方左右兩個驅動輪；運動驅動裝置的電氣驅動模塊12安裝在與主控制電路板8相同的agv小車本體1內部空間內，運動驅動裝置的電氣驅動模塊12有兩路各種獨立的的輸出端，分別連接在運動驅動裝置11中的2個帶減速箱的直流馬達上；運動驅動裝置的電氣驅動模塊12的輸入端連接在主控制電路板8的相應端口上，主控制電路板8控制運動驅動裝置的電氣驅動模塊12，以驅動運動驅動裝置11中的2個帶減速箱的直流馬旋轉；當主控制電路板8分別以不同的速度控制運動驅動裝置11中的2個帶減速箱的直流馬時，將實現(xiàn)agv小車本體1的轉向運行移動，這就是控制技術中的差速轉向控制。人機交互界面3包括有信息顯示屏31、指示燈32、1個聲光警示燈33、操作按鈕34、緊急停止按鈕35、揚聲器36，揚聲器36還包括音頻音頻功率放大電路361，揚聲器36和音頻音頻功率放大電路361安裝在與主控制電路板8相同的agv小車本體1內部空間內的上方；音頻音頻功率放大電路361通過導線與所述主控制電路板8的語音模塊接口電路連接，揚聲器的功能是發(fā)出音樂或語音，提示人們避讓或提示人們操作使用本發(fā)明自動導航移動垃圾箱。

參見如圖1、圖3所示，為了使本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的更優(yōu)化設計，有更好的人機交互感受，人機交互界面人機交互界面3上的信息顯示屏31，選擇為可以播放影音視頻的彩色lcd顯示屏；同時在主控制電路板8設有影音視頻模塊接口電路8；設置了彩色lcd顯示屏后，既可以顯示文字信息，還可以播放各種動畫視頻，實現(xiàn)本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱營運時的影音娛樂功能、公益廣告功能和商業(yè)廣告功能。

參見如圖1、圖3所示，為了使本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的更優(yōu)化設計，有更好的人性化設計內容，agv小車本體1上方的可回收垃圾垃圾箱21設有可回收垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子23，agv小車本體1上方的其他垃圾垃圾箱22設有其他垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子24，可回收垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子23和其他垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子24分別設有自動開啟和關閉的機械結構以及垃圾箱蓋子電氣驅動模塊11；同時在主控制電路板8設有垃圾箱蓋子電氣驅動模塊的控制接口電路10；可回收垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子23和其他垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子24的垃圾箱蓋子電氣驅動模塊11通過導線與主控制電路板8上的垃圾箱蓋子電氣驅動模塊的控制接口電路10連接?？苫厥绽涞睦渖w子23和其他垃圾垃圾箱的垃圾箱蓋子24的功能是，實現(xiàn)本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例能自動打開和關閉垃圾箱蓋子，方便人們投放垃圾。自動開啟和關閉的機械結構選用步進馬達驅動，垃圾箱蓋子電氣驅動模塊11則選為步進馬達驅動器。

參見如圖1、圖3所示，為了使本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的更優(yōu)化設計，agv小車本體1上方的可回收垃圾垃圾箱21的底部和其他垃圾垃圾箱22的底部，都設有垃圾箱自動翻轉裝置以及其垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊13；同時在主控制電路板8設有垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊的控制接口電路12；垃圾箱自動翻轉裝置的電氣驅動電路13通過導線與主控制電路板8的垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊的控制接口電路12連接。所述垃圾箱自動翻轉機構的功能是：當本發(fā)明自動導航移動垃圾箱回到垃圾回收站時，可以根據(jù)操作員或后臺計算機調度管理系統(tǒng)發(fā)出的指令，自動傾倒垃圾箱中垃圾到垃圾池中。垃圾箱自動翻轉裝置選用步進馬達驅動，垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊13則選為步進馬達驅動器。

參見如圖1、圖3所示，為了使本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的更優(yōu)化設計，agv小車本體1上方的可回收垃圾垃圾箱21的底部和其他垃圾垃圾箱22的底部，設有可回收垃圾垃圾箱21垃圾重量感測傳感器15和其他垃圾垃圾箱22垃圾重量感測傳感器16；同時在主控制電路板8設有重量感測傳感器接口電路14；垃圾重量感測傳感器15和垃圾重量感測傳感器16通過導線與所述主控制電路板8的重量感測傳感器接口電路14連接。垃圾重量感測傳感器15和垃圾重量感測傳感器16的功能是，當本控制電路板8感測到所述垃圾箱中的垃圾達到一定重量極限時，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例將自動移動回到垃圾轉運站，自動卸載垃圾；垃圾重量感測傳感器15和垃圾重量感測傳感器16的另一個功能是，主控制電路板8可以根據(jù)重量感測傳感器的數(shù)據(jù)變化，判斷分析本臺移動垃圾箱的使用頻次數(shù)據(jù)，并上傳到后臺計算機調度管理系統(tǒng)，供后臺計算機調度管理系統(tǒng)做大數(shù)據(jù)分析。

參見如圖1、圖3所示，為了使本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的更優(yōu)化設計，在人機交互界面3上設有夜間照明燈5，同時在主控制電路板8設有夜間照明燈控制接口電路4。夜間照明燈5通過導線與主控制電路板8上的夜間照明燈控制接口電路4連接。夜間照明燈的功能是方便夜間人們發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例，以及方便人們在夜間投放垃圾。

參見如圖1所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的可充電蓄電池4，選用英國霍克生產(chǎn)的agv小車本體專用動力蓄電池，型號為：ax12-100，12v100ah，使用3節(jié)串聯(lián)使用，即36v100ah。

下面結合附圖詳細描述本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的主控制電路板的技術方案。

參見如圖2所示，測距傳感模塊3通過測距傳感模塊接口電路2，連接在微處理器mcu1上；信息顯示屏5通過信息顯示屏接口電路4，連接在微處理器mcu1上；指示燈7通過指示燈接口電路6，連接在微處理器mcu1上；聲光警示燈9通過聲光警示燈接口電路8，連接在微處理器mcu1上；按鈕11通過按鈕接口電路10，連接在微處理器mcu1上；緊急按鈕13通過緊急按鈕接口電路12，連接在微處理器mcu1上；sd卡15通過sd卡接口電路14，連接在微處理器mcu1上；定位與導航感應模塊17通過定位與導航感應模塊接口電路16，連接在微處理器mcu1上；無線數(shù)據(jù)通信模塊19通過無線數(shù)據(jù)通信模塊接口電路18，連接在微處理器mcu1上；電池電流電壓監(jiān)控模塊21通過電池電流電壓監(jiān)測接口電路20，連接在微處理器mcu1上。

參見如圖3所示，運動驅動裝置的電氣驅動模塊3通過動驅動裝置接口電路2，連接在微處理器mcu1上；夜間照明燈5通過夜間照明燈接口電路4，連接在微處理器mcu1上；音頻功率放大電路7通過語音模塊接口電路接口電路6，連接在微處理器mcu1上；彩色lcd顯示屏9通過影音視頻模塊接口電路8，連接在微處理器mcu1上；垃圾箱蓋子電氣驅動模塊11通過垃圾箱蓋子電氣驅動模塊的控制接口電路10，連接在微處理器mcu1上；垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊13通過垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊的控制接口電路12，連接在微處理器mcu1上；可回收垃圾垃圾箱重量感測傳感器15和其他垃圾垃圾箱重量感測傳感器16通過重量感測傳感器接口電路14，連接在微處理器mcu1上。

參見如圖4、圖1所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的主控制電路板8的微處理器mcu1選用armcortex-m3為核的32位微處理器mcu，型號為stm32f103vct6，封裝為lqfp100，芯片引腳為100個。其主要性能為：最高頻率為72mhz，含256kflash程序存儲器rom、64k內部數(shù)據(jù)存儲器ram；含pa，pb，pc，pd，pe等五個16位輸入輸出i/o端口；集成了3個spi串口接口電路，2個iic串口接口電路，5個usart或uart異步串口等。

參見如圖4、圖1所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的無線數(shù)據(jù)通信模塊6，選用了wifi模塊2、rf433mhz無線通信模塊3、gprs通信模塊4等3種，在實施運行作業(yè)中，可以根據(jù)室內還是室外，區(qū)域的大小等場合，選擇其中一種作為主通信模塊，其余兩種的作為輔助通信模塊備用。rf433mhz無線通信模塊3的spi接口端的nss、sck、mosi和miso引腳，分別與微處理器mcu1的pe12、pe13、pe14和pe15引腳連接；具有rs232串行通信端口的wifi模塊的rx和tx引腳，通過電平轉換芯片max3232芯片5，與微處理器mcu1的pa9、pa10連接；具有rs232串行通信端口的gprs模塊的rx和tx引腳，通過電平轉換芯片max3232芯片5，與微處理器mcu1的pc10、pc11連接。

參見如圖5、圖1所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的定位與導航傳感模塊7，選用了陀螺儀和運動加速計2和rfid讀寫器7組合方式，用慣性導航方式實現(xiàn)定位與導航；還選用了衛(wèi)星導航模塊th-bd05fgnss3，以衛(wèi)星導航方式實現(xiàn)定位與導航。在實施運行作業(yè)中，可以根據(jù)室內還是室外，區(qū)域的實際情況，選擇其中一種作為主定位與導航方式，另一種則作為輔助定位與導航方式備用。陀螺儀和運動加速計2，選用基于mems慣性測量平臺的三軸向角度儀，能同時輸出運動載體的橫向傾角、縱向傾角、水平方位角，內部集成3軸向加速度計與3軸向角速率慣性單元，通過對物體的角速率進行積分，再與姿態(tài)角進行多模型數(shù)據(jù)融合，從而實時更新水平方位角輸出，達到定位與導航的目的，其中rfid讀寫器7在慣性導航的作用是讀取預設的rfid地標信息，對慣性導航位置數(shù)據(jù)進行初始化；具有rs232串行通信端口的rfid讀寫器7的rx和tx引腳，通過電平轉換芯片max3232芯片5和通信轉換芯片stm8s105k46，與微處理器mcu1的pd12、pd13、pd14、pd15連接，建立數(shù)據(jù)通信，其中通信轉換芯片stm8s105k46是一個可編程的芯片，內置了將spi通信轉換為uart通信的程序；具有rs232串行通信端口的陀螺儀和運動加速計2的rx和tx引腳，通過電平轉換芯片max3232芯片4，與微處理器mcu1的pc12、pd2連接。衛(wèi)星導航模塊4，選用th-bd05fgnss為主板的衛(wèi)星導航模塊，是一種gps+bd-2(北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng))五頻小尺寸主板，采用gps+北斗雙系統(tǒng)五頻高動態(tài)解算引擎，支持超長基線e-rtk測量，作業(yè)距離最長可達300km，可達厘米級差分定位精度，能滿足本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的定位與導航精度要求；具有rs232串行通信端口的衛(wèi)星導航模塊4的rx和tx引腳，通過電平轉換芯片max3232芯片4，與微處理器mcu1的pa2、pa3連接。

參見如圖6、圖1所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的人機交互界面3的信息顯示屏31選用串口8英寸的lcd觸摸屏6，具有rs232串行通信端口的lcd觸摸屏6的rx和tx引腳，通過電平轉換芯片max3232芯片5，與微處理器mcu1的pb10、pb11連接。人機交互界面3的信息顯示屏361選用語音芯片vs10033，語音芯片vs10033的spi接口與微處理器mcu1的pa5、pb3、pb4、pb5連接，語音芯片vs10033的輸出端，音頻信號功率放大模塊4連接。sd卡2的spi接口，與微處理器mcu1的pb12、pb13、pb14、pb15連接；sd卡2儲存了語音文件，微處理器mcu1可以讀取sd卡2中的語音文件，通過芯片vs10033播放。

參見如圖1、圖7所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的人機交互界面3的2個指示燈32、1個聲光警示燈33、2個操作按鈕34和1個緊急停止按鈕35，分別為如圖7所示的指示燈2、指示燈3、聲光警示燈4、操作按鈕7、操作按鈕8和緊急按鈕9。如圖7所示，指示燈2、指示燈3、聲光警示燈4、夜間照明led燈，通過uln2803芯片6，分別與微處理器mcu1的pa11、pa12、pa13、pa14連接；操作按鈕7、操作按鈕8和緊急按鈕9，通過光電隔離tlp281-4芯片10，分別與微處理器mcu1的pb0、pb1、pb2連接。

參見如圖8、圖1所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的運動驅動裝置的電氣驅動模塊12，選為馬達驅動模塊6和馬達驅動模塊7；馬達驅動模塊6和馬達驅動模塊7，通過運算放大器lm324芯片5，分別與微處理器mcu1的pa4、pa5連接。垃圾箱蓋子電氣驅動模塊8和垃圾箱蓋子電氣驅動模塊9分別通過光電隔離tlp281-4芯片2和光電隔離tlp281-4芯片3，分別與微處理器mcu1的pb6、pb7、pb8、pb9、pc5、pc6連接；垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊10和垃圾箱自動翻轉裝置電氣驅動模塊11分別通過光電隔離tlp281-4芯片4和光電隔離tlp281-4芯片5，分別與微處理器mcu1的pc7、pc8、pc9、pc13、pc14、pc15連接。

參見如圖9、圖1所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的前側面測距傳感模塊51，選用日本松下公司生產(chǎn)的ubg-04lx-f01測距激光掃描儀6，其性能優(yōu)越，rs232串行通信端口輸出測量數(shù)據(jù)；具有rs232串行通信端口的ubg-04lx-f01測距激光掃描儀6的端口rx和tx引腳，通過電平轉換芯片max3232芯片5和通信轉換芯片stm8s105k44，與微處理器mcu1的pe0、pe1、pe2、pe3連接，建立數(shù)據(jù)通信，其中通信轉換芯片stm8s105k44是一個可編程的芯片，內置了將spi通信轉換為uart通信的程序。本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的運動驅動裝置的右側面測距傳感模塊52和左側面測距傳感模塊53，選用gm3101的雷達測距傳感模塊8和gm3101的雷達測距傳感模塊10；gm3101的雷達測距傳感模塊是基于超聲波測距原理的倒車雷達模塊，性能穩(wěn)定，其最大測距范圍是0---3.5m，測距精度為5cm，測距周期是80ms，輸出信號采用標準ttl電平uart異步串口通信方式；具有uart串行通信端口的gm3101的雷達測距傳感模塊8的端口dout+引腳，通過通信轉換芯片stm8s105k47，與微處理器mcu1的pe4、pe5、pe6、pe7連接，建立數(shù)據(jù)通信，其中通信轉換芯片stm8s105k47是一個可編程的芯片，內置了將spi通信轉換為uart通信的程序；具有uart串行通信端口的gm3101的雷達測距傳感模塊10的端口dout+引腳，通過通信轉換芯片stm8s105k49，與微處理器mcu1的pe8、pe9、pe10、pe11連接，建立數(shù)據(jù)通信，其中通信轉換芯片stm8s105k49是一個可編程的芯片，內置了將spi通信轉換為uart通信的程序。

參見如圖9、圖1所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的可回收垃圾垃圾箱21的底部和其他垃圾垃圾箱22的底部的測重傳感器，選擇了電子稱重量感測傳感器2和電子稱重量感測傳感器3；電子稱重量感測傳感器2和電子稱重量感測傳感器3通過電阻分壓電路分別與微處理器mcu1的pc0、pc1連接。

參見如圖10所示，本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的電池電流電壓監(jiān)控模塊，選擇了電池電流互感器2和電池電壓互感器3；電池電流互感器2和電池電壓互感器3通過運算放大器lm324芯片4分別與微處理器mcu1的pc2、pc3連接。

本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的主控制電路板中的mcu，含有程序代碼，包括以下功能模塊：與調度系統(tǒng)通信功能模塊1、人機交互界面信息輸入輸出功能模塊2、定位與導航數(shù)據(jù)讀取和處理功能模塊3、測距傳感模塊數(shù)據(jù)讀取和處理功能模塊4、急停按鈕輸入和處理功能模塊5、sd卡數(shù)據(jù)讀寫模塊6、電池電能監(jiān)測功能模塊7、綜合數(shù)據(jù)運算模塊8、運動控制功能模塊9、輔助功能模塊10。輔助功能模塊10包括夜間照明燈驅動功能、揚聲器語音功能、顯示屏信息播放功能、垃圾箱蓋子開啟與關門驅動功能，垃圾箱自動翻轉裝置驅動功能。

本發(fā)明的自動導航移動垃圾箱實施例的主控制電路板中的mcu的程序流程描述如下：

主程序流程圖描述如下：

參見如圖11所示，首先，芯片初始化，接著進入開啟與調度系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信中斷，接著進入急停按鈕輸入和處理功能模塊5，接著進行是否有急停按鈕輸入的判斷，如果是，則進入急停處置關閉所有輸出，然后進入到等待人工處理；如果否，則進入人機交互界面信息輸入輸出功能模塊2，接著進入定位與導航數(shù)據(jù)讀取和處理功能模塊3，接著進入測距傳感模塊數(shù)據(jù)讀取和處理功能模塊4，接著進入sd卡數(shù)據(jù)讀寫模塊6，接著進入電池電能監(jiān)測功能模塊7，電池電能監(jiān)測功能模塊7出來后，與來自通信中斷服務程序的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)匯總，數(shù)據(jù)匯總后進入綜合數(shù)據(jù)運算模塊8，出來投進入運動控制功能模塊9，同時進入到輔助功能模塊10，從運動控制功能模塊9和輔助功能模塊10出來后，在匯入回到急停按鈕輸入和處理功能模塊5的入口處，如此無限反復循環(huán)。

中斷服務程序流程圖描述如下：

參見圖12所示，首先，與系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信中斷服務程序開始，接著進入與調度系統(tǒng)通信功能模塊2，從與調度系統(tǒng)通信功能模塊2出來后，則中斷返回。

以上對本發(fā)明施例所提供的自動導航移動垃圾箱進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。