阅读说明：本技术 一种无人上料垃圾车的作业系统、方法和垃圾车 (Operation system and method of unmanned feeding garbage truck and garbage truck ) 是由 陈海初 王志锋 林泽欣 童俊 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种无人上料垃圾车的作业系统、方法和垃圾车,所述作业系统包括图像采集模块、垃圾检测模块、控制模块、以及机械臂,所述垃圾车包括所述作业系统并根据所述方法进行作业。本发明通过对垃圾桶进行智能识别以及通过控制机械臂完成智能作业,上料无需人工干涉,实现单人即可完成垃圾收运作业,减少人工劳动,安全性更高,同时通过增加垃圾检测模块对待处理的垃圾桶内的垃圾量进行检测,检测其是否达到倾倒需求,只对达到倾倒需求的垃圾桶进行倾倒,提高效率,降低作业时间,而且还在垃圾车上增加清洗箱对垃圾桶进行清洗,减少污水对环境的污染,该清洗动作通过控制模块以及智能识别系统进行操作,能够有效减少对工作人员的伤害。(The invention provides an operation system and method of an unmanned feeding garbage truck and the garbage truck. According to the garbage can intelligent identification device, intelligent operation is completed through intelligent identification of the garbage can and the control mechanical arm, manual interference is not needed during feeding, garbage collection and transportation can be completed by a single person, manual labor is reduced, safety is higher, meanwhile, the garbage detection module is added to detect the amount of garbage in the garbage can to be treated, whether the garbage can meets the dumping requirement is detected, only the garbage can meeting the dumping requirement is dumped, efficiency is improved, operation time is reduced, the garbage can is cleaned by the aid of the cleaning box additionally arranged on a garbage truck, pollution of sewage to the environment is reduced, the cleaning operation is operated through the control module and the intelligent identification system, and injury to workers can be effectively reduced.)

一种无人上料垃圾车的作业系统、方法和垃圾车

技术领域

本发明涉及环卫设备领域，具体而言，涉及一种无人上料垃圾车的作业系统、方法和垃圾车。

背景技术

垃圾车主要用于市政环卫及大型厂矿运输各种垃圾，尤其适用于运输小区生活垃圾。垃圾车的诞生与发展对于人类社会来说是一重大发明与创造，尤其是对城市来说。城市人口集中，每天产生的垃圾量很大，而城市土地有限，垃圾的及时处理是一大难题。垃圾车的出现可以帮助环卫工人及时清理垃圾，并有可能现场将垃圾变废为宝，大大的减轻了环卫工人的工作强度，也缓解了城市垃圾问题。垃圾车发展不仅可以解决城市垃圾问题、缓解环卫工人压力。

经过海量检索，发现现有技术中的垃圾车如公开号为CN102658941B公开的一种垃圾车，通过增加举升机构将垃圾箱在工作状态时朝向车头方向倾斜从而解决了污水泄露的问题；或如公开号为CN105775528A公开的一种垃圾车，通过增加大型机械臂来提升地埋式垃圾桶；或如公开号为CN106628760A通过在垃圾车上增加吸尘器等组件解决现有垃圾车功能比较单一，不能吸尘，且体积较大，存放容腔较小，密封性不好，结构复杂的现象。

综上所述，现有技术中的垃圾车效率低下，在倾倒垃圾时逸散的灰尘、和腐烂味道等容易对运输人员的健康造成损伤。再次，现有的垃圾运输车辆没有安装垃圾桶清洗结构，因此倾倒完垃圾后，被上层垃圾遮住的内部臭味会散发出来污染周围空气。

发明内容

本发明提出了一种无人上料垃圾车的作业系统、方法和垃圾车以解决所述问题，

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无人上料垃圾车的作业系统，其特征在于，所述作业系统包括：

图像采集模块、垃圾检测模块、控制模块、以及机械臂，其中，

所述图像采集模块，用于采集在所述机械臂的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息、待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息、以及所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至车载垃圾箱时的图像；

所述垃圾检测模块，用于采集所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息上的垃圾桶的垃圾量是否达到倾倒需求，并将达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息输送给控制模块；

所述控制模块，用于根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息和达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息相结合处理后控制所述机械臂完成在所述作业区间内的至少一个垃圾桶中垃圾的收集作业。

进一步地，所述根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息和达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息相结合处理后控制所述机械臂完成在所述作业区间内的至少一个垃圾桶中垃圾的收集作业包括：

根据所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息规划所述机械臂的运动轨迹；

根据所述运动轨迹控制所述机械臂对所述作业区间内的至少一个垃圾桶进行抓取；

根据所述车载垃圾箱的倾倒口的位置信息控制所述机械臂使所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至所述车载垃圾箱；

根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息控制所述机械臂将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位。

进一步地，在将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位之后，所述控制模块还用于：基于所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息将被放置回原位的至少一个垃圾桶标记为已完成且不再控制所述机械臂抓取所述标记为已完成的至少一个垃圾桶。

进一步地，在所述机械臂的作业区间内的垃圾桶都标记为已完成时，所述控制模块还用于：根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息规划垃圾车的最短运动轨迹；

根据所述垃圾车的最短运动轨迹控制垃圾车移动，以使与被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶位于所述机械臂的作业区间内，且被标记为已完成的垃圾桶位于所述机械臂的作业区间外。

进一步地，所述图像采集模块包括安装于所述机械臂前端上的第一图像采集模块、安装于垃圾车右侧顶角的第二图像采集模块、以及安装于车载垃圾箱的倾倒口边的第三图像采集模块。

一种无人上料垃圾车的作业方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，采集在机械臂的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息；

步骤二，根据所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息规划所述机械臂的运动轨迹；

步骤三，根据所述运动轨迹控制所述机械臂对所述作业区间内的至少一个垃圾桶进行抓取；

步骤四，根据所述车载垃圾箱的倾倒口的位置信息控制所述机械臂使所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至所述车载垃圾箱；

步骤五，控制所述机械臂将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位；

步骤六，基于所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息将被放置回原位的至少一个垃圾桶标记为已完成且不再控制所述机械臂抓取所述标记为已完成的至少一个垃圾桶；

步骤七，采集待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息；

步骤八，根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息规划垃圾车的最短运动轨迹；

步骤九，根据所述垃圾车的最短运动轨迹控制垃圾车移动，以使与被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶位于所述机械臂的作业区间内，且被标记为已完成的垃圾桶位于所述机械臂的作业区间外。

进一步地，在采集在所述机械臂的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂的位置信息之前，该方法还包括：采集待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息；

根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息控制垃圾车停车以使所述待处理的至少一个垃圾桶中按垃圾车行驶方向的第一个垃圾桶或最后一个垃圾桶位于所述机械臂的作业区间内。

一种垃圾车，该垃圾车包括所述的无人上料垃圾车的作业系统。

本发明所取得的有益技术效果是：

1、通过采用图像采集模块对垃圾桶进行智能识别以及通过控制模块来对控制机械臂完成智能作业，上料无需人工干涉，实现单人即可完成垃圾收运作业，减少人工劳动，安全性更高。

2、同时通过增加垃圾检测模块对待处理的垃圾桶内的垃圾量进行检测，检测其是否达到倾倒需求，只对达到倾倒需求的垃圾桶进行倾倒，提高效率，降低作业时间。

3、在垃圾车上增加清洗箱对垃圾桶进行清洗，减少污水对环境的污染，该清洗动作通过控制模块以及智能识别系统进行操作，能够有效减少对工作人员的伤害。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明实施例之一中一种无人上料垃圾车的作业方法的流程示意图；

图2是本发明实施例之一中一种无人上料垃圾车的结构示意图；

图3是本发明实施例之一中一种无人上料垃圾车的作业系统的结构示意图；

图4是本发明实施例之一中一种无人上料垃圾车的作业方法的流程示意图；

图5是本发明实施例之一中一种无人上料垃圾车的作业方法的流程示意图。

附图标记说明：1-图像采集模块；11-第一图像采集模块；12-第二图像采集模块；13-第三图像采集模块；2-垃圾检测模块；3-控制模块；4-机械臂。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明为一种无人上料垃圾车的作业系统、方法和垃圾车，根据附图说明所示讲述以下实施例：

实施例一：

一种无人上料垃圾车的作业系统，其特征在于，所述作业系统包括：

图像采集模块1、垃圾检测模块2、控制模块3、以及机械臂4，其中，

所述图像采集模块1，用于采集在所述机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息、待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息、以及所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至车载垃圾箱时的图像；

所述垃圾检测模块2，用于采集所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息上的垃圾桶的垃圾量是否达到倾倒需求，并将达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息输送给控制模块3；

所述控制模块3，用于根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息和达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息相结合处理后控制所述机械臂4完成在所述作业区间内的至少一个垃圾桶中垃圾的收集作业。

所述根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息和达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息相结合处理后控制所述机械臂4完成在所述作业区间内的至少一个垃圾桶中垃圾的收集作业包括：

根据所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息规划所述机械臂4的运动轨迹；

根据所述运动轨迹控制所述机械臂4对所述作业区间内的至少一个垃圾桶进行抓取；

根据所述车载垃圾箱的倾倒口的位置信息控制所述机械臂4使所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至所述车载垃圾箱；

根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息控制所述机械臂4将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位。

在将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位之后，所述控制模块3还用于：基于所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息将被放置回原位的至少一个垃圾桶标记为已完成且不再控制所述机械臂4抓取所述标记为已完成的至少一个垃圾桶。

在所述机械臂4的作业区间内的垃圾桶都标记为已完成时，所述控制模块3还用于：根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息规划垃圾车的最短运动轨迹；

根据所述垃圾车的最短运动轨迹控制垃圾车移动，以使与被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间内，且被标记为已完成的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间外。

所述图像采集模块1包括安装于所述机械臂4前端上的第一图像采集模块11、安装于垃圾车右侧顶角的第二图像采集模块12、以及安装于车载垃圾箱的倾倒口边的第三图像采集模块13。

一种无人上料垃圾车的作业方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，采集在机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息；

步骤二，根据所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息规划所述机械臂4的运动轨迹；

步骤三，根据所述运动轨迹控制所述机械臂4对所述作业区间内的至少一个垃圾桶进行抓取；

步骤四，根据所述车载垃圾箱的倾倒口的位置信息控制所述机械臂4使所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至所述车载垃圾箱；

步骤五，控制所述机械臂4将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位；

步骤六，基于所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息将被放置回原位的至少一个垃圾桶标记为已完成且不再控制所述机械臂4抓取所述标记为已完成的至少一个垃圾桶；

步骤七，采集待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息；

步骤八，根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息规划垃圾车的最短运动轨迹；

步骤九，根据所述垃圾车的最短运动轨迹控制垃圾车移动，以使与被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间内，且被标记为已完成的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间外。

在采集在所述机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息之前，该方法还包括：采集待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息；

根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息控制垃圾车停车以使所述待处理的至少一个垃圾桶中按垃圾车行驶方向的第一个垃圾桶或最后一个垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间内。

一种垃圾车，该垃圾车包括所述的无人上料垃圾车的作业系统。

实施例二：

一种无人上料垃圾车的作业系统，其特征在于，所述作业系统包括：

图像采集模块1、垃圾检测模块2、控制模块3、以及机械臂4，其中，

所述图像采集模块1，用于采集在所述机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息、待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息、以及所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至车载垃圾箱时的图像；

所述垃圾检测模块2，用于采集所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息上的垃圾桶的垃圾量是否达到倾倒需求，并将达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息输送给控制模块3；

所述控制模块3，用于根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息和达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息相结合处理后控制所述机械臂4完成在所述作业区间内的至少一个垃圾桶中垃圾的收集作业。

所述根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息和达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息相结合处理后控制所述机械臂4完成在所述作业区间内的至少一个垃圾桶中垃圾的收集作业包括：

根据所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息规划所述机械臂4的运动轨迹；

根据所述运动轨迹控制所述机械臂4对所述作业区间内的至少一个垃圾桶进行抓取；

根据所述车载垃圾箱的倾倒口的位置信息控制所述机械臂4使所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至所述车载垃圾箱；

根据在所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息控制所述机械臂4将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位。

在将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位之后，所述控制模块3还用于：基于所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息将被放置回原位的至少一个垃圾桶标记为已完成且不再控制所述机械臂4抓取所述标记为已完成的至少一个垃圾桶。

在本实施例中，机械臂4具有一定的作业区间，可以处理所有位于该作业区间内的垃圾桶。因此，第一图像采集模块1采集位于机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶的图像，并使用图像处理技术，提取至少一个垃圾桶中每个垃圾桶相对机械臂4的位置信息，从而依次发送给控制模块2，使控制模块2下达指令给机械臂4，来依次抓取作业区间内的每个垃圾桶，完成在机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶中垃圾的收集作业。

具体地，所述垃圾检测模块2可以是超声波检测模块，用于采集所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息上的垃圾桶的垃圾量是否达到倾倒需求，并将达到倾倒需求的所述待处理的至少一个垃圾桶内的位置信息输送给控制模块3，与所述图像采集模块1采集到的所述机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息以及待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息相结合将不达到倾倒需求的垃圾桶标记为未满，并忽略被标记为未满垃圾桶的位置信息，将达到倾倒需求的垃圾桶标记为满载，将被标记为满载的垃圾桶的位置信息确定为待处理的垃圾桶位置信息，根据该待处理的位置信息重新规划垃圾车的运动轨迹，从而减少倾倒时间。

垃圾车具有依次从车尾到车头之间连接的车载垃圾箱，清洗箱和水箱，具体地，控制模块2控制机械臂4完成作业包括：根据作业区间内的至少一个垃圾桶相对机械臂4的位置信息，通过运动解算，规划机械臂4的运动轨迹，下达机械臂4每个关节的运动指令。机械臂4根据运动指令对作业区间内的至少一个垃圾桶进行抓取。控制模块2根据车载垃圾箱的倾倒口的位置信息，下达倾倒指令，控制机械臂4依次使作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至车载垃圾箱，随后，控制机械臂4将作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位。

对于作业区间内的每个垃圾桶，在将垃圾桶放置回原位之后，控制模块2根据被放置回原位的垃圾桶相对机械臂4的位置信息，将被放置回原位的垃圾桶标记为已完成，且不再控制所述机械臂4抓取标记为已完成的垃圾桶，在垃圾车不移动的情况下，可以保证不会重复抓取垃圾桶。

当机械臂4的作业区间内的所有垃圾桶均已被标记为已完成后，控制模块2会发出指令使机械臂4回到收臂状态，并提示(例如语音或文字等方式)驾驶员完成作业。

在所述机械臂4的作业区间内的垃圾桶都标记为已完成时，所述控制模块3还用于：根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息规划垃圾车的最短运动轨迹；

根据所述垃圾车的最短运动轨迹控制垃圾车移动，以使与被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间内，且被标记为已完成的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间外。

所述图像采集模块1包括安装于所述机械臂4前端上的第一图像采集模块11、安装于垃圾车右侧顶角的第二图像采集模块12、安装于车载垃圾箱的倾倒口边的第三图像采集模块13、以及安装于清洗箱的开口边上和清洗箱内的第四图像采集模块。

所述第二图像采集模块12位于所述垃圾车右侧的车尾上角和/或车头上角，所述第一图像采集模块11位于所述机械臂4前端，第三图像采集模块13位于所述车载垃圾箱的倾倒口边。

第一图像采集模块11用于采集在所述机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息。

第二图像采集模块12可以为两个，分别前置和后置，用于配合采集路边上待处理的垃圾桶相对所述垃圾车的位置信息。在机械臂4的作业区间内的垃圾桶都处理完后(即都被标记为已完成)，需要移动垃圾车，使其它待处理的垃圾桶进入机械臂4的作业区间。由于机械臂4相对垃圾车的位置固定，因此在采集到待处理的垃圾桶相对垃圾车的位置信息之后，可以计算得到待处理的垃圾桶是否进入机械臂4的作业区间。

第三图像采集模块13可以监控倾倒口的作业情况，驾驶员可全程监控作业状况，确保安全作业。

第四图像采集模块可以监控清洗箱内的垃圾桶的清洗情况，并根据垃圾桶清洗情况自动或手动调节清洗工具来对垃圾桶进行更好的清洗。

在垃圾车向待处理的垃圾桶移动之后，判断被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶是否位于所述机械臂4的作业区间内；在被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶未位于所述机械臂4的作业区间内时，继续移动垃圾车；在被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间内时，判断被标记为已完成的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间外；在被标记为已完成的垃圾桶未位于所述机械臂4的作业区间外时，垃圾车继续移动；在被标记为已完成的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间外时，垃圾车停止移动。

通过本实施例的垃圾车的移动方式，可以保证垃圾车再次停下时，处于机械臂4的作业区间内的所有垃圾桶均为待处理的垃圾桶，且由于每次移动，均使被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶位于机械臂4的作业区间内，因此可以避免漏掉任何一个待处理的垃圾桶。

一种无人上料垃圾车的作业方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，采集在机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息；

步骤二，根据所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息规划所述机械臂4的运动轨迹；

步骤三，根据所述运动轨迹控制所述机械臂4对所述作业区间内的至少一个垃圾桶进行抓取；

步骤四，根据所述车载垃圾箱的倾倒口的位置信息控制所述机械臂4使所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至所述车载垃圾箱；

步骤五，控制所述机械臂4将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位；

步骤六，基于所述作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息将被放置回原位的至少一个垃圾桶标记为已完成且不再控制所述机械臂4抓取所述标记为已完成的至少一个垃圾桶；

步骤七，采集待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息；

步骤八，根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息规划垃圾车的最短运动轨迹；

步骤九，根据所述垃圾车的最短运动轨迹控制垃圾车移动，以使与被标记为已完成的垃圾桶相邻的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间内，且被标记为已完成的垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间外。

在采集在所述机械臂4的作业区间内的至少一个垃圾桶相对所述机械臂4的位置信息之前，该方法还包括：采集待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息；

根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对垃圾车的位置信息控制垃圾车停车以使所述待处理的至少一个垃圾桶中按垃圾车行驶方向的第一个垃圾桶或最后一个垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间内。

在步骤四或步骤五中，即根据所述车载垃圾箱的倾倒口的位置信息控制所述机械臂4使所述作业区间内的至少一个垃圾桶将垃圾倾倒至所述车载垃圾箱之后或者控制所述机械臂4将所述作业区间内的至少一个垃圾桶放置回原位之前，控制模块控制机械臂将垃圾桶从所述车载垃圾箱的倾倒口边移动至清洗箱内对垃圾桶进行清洗，并在清洗后执行步骤五。

上述无人上料垃圾车的作业方法的实施例与无人上料垃圾车的作业系统的实施例类似，在此不再赘述。

一种垃圾车，该垃圾车包括所述的无人上料垃圾车的作业系统。

所述控制模块3还用于：根据所述待处理的至少一个垃圾桶相对所述垃圾车的位置信息控制所述垃圾车停车以使所述待处理的至少一个垃圾桶中按所述垃圾车行驶方向的第一个垃圾桶或最后一个垃圾桶位于所述机械臂4的作业区间内。

本实施例公开了垃圾车的停车方式和停车的优选位置。当驾驶员发现前方有待处理的垃圾桶后，减速慢行，并启动第二图像采集模块12，第二图像采集模块12结合图像处理技术识别前方路边待处理的垃圾桶的位置信息，并在按垃圾车行驶方向的第一个垃圾桶或最后一个垃圾桶位于机械臂4的作业区间内时停车。在第一个垃圾桶位于机械臂4的作业区间内时停车的情况下，当机械臂4的作业区间内的垃圾桶都处理完时，垃圾车向前移动；在最后一个垃圾桶位于机械臂4的作业区间内时停车的情况下，当机械臂4的作业区间内的垃圾桶都处理完时，垃圾车向后移动，向一个方向移动可以有效避免前后往复移动可能导致的重复作业。

即当按车辆行驶方向的第一个垃圾桶处于机械臂4的作业范围内靠近车尾侧的边界的极限位置时停车。使垃圾桶1靠近边界的极限位置时停车，可以使尽量多的垃圾桶位于机械臂4的作业范围内，且当机械臂4的作业区间内的垃圾桶都处理完时，垃圾车仅需向前移动即可。

在整个作业过程中，系统会通过图像采集模块对工作区域内的人员安全、障碍物进行检测并进行相应控制处理，同时全作业过程中通过语音、警示灯、显示屏进行人机交互，确保安全作业。

第二图像采集模块12中的前置和后置部分的采集区域覆盖了车辆右侧及机械臂4的作业区间，用于工作区域内的人员安全、障碍物检测并进行相应自动控制处理；第三图像采集模块13监控垃圾倾倒口的作业情况，与第二图像采集模块12的监控画面一并传递至驾驶室内，驾驶员可全程监控作业状况，进一步确保安全作业。

本实施例最佳实施例流程分为4个阶段，即停车、识别、抓倒放桶以及收臂，具体地，在看到垃圾桶后，驾驶员主动减速，启动图像采集模块。第二图像采集模块识别前侧方垃圾桶的位置信息，按垃圾车行驶方向，当第一个垃圾桶处于机械臂的作业区间靠近车尾侧的极限边界时提示停车。启动自动抓取按钮，第一图像采集模块识别机械臂的作业区间内所有垃圾桶的位置信息，按车辆行驶方向依次抓取垃圾桶的原则下达机械臂运动指令，机械臂运动至目标通位置水平夹持垃圾桶至倾倒口完成倾倒，并放置垃圾桶回原位。第一图像采集模块识别机械臂作业区间所有垃圾桶处理完毕时收臂，语音提示作业完成。

本发明实施例还提供一种垃圾车，该垃圾车包括上文所述的无人上料垃圾车的作业系统。

综上所述,本发明提供了一种无人上料垃圾车的作业系统、方法和垃圾车，通过采用图像采集模块对垃圾桶进行智能识别以及通过控制模块来对控制机械臂完成智能作业，上料无需人工干涉，实现单人即可完成垃圾收运作业，减少人工劳动，安全性更高，同时通过增加垃圾检测模块对待处理的垃圾桶内的垃圾量进行检测，检测其是否达到倾倒需求，只对达到倾倒需求的垃圾桶进行倾倒，提高效率，降低作业时间，而且还在垃圾车上增加清洗箱对垃圾桶进行清洗，减少污水对环境的污染，该清洗动作通过控制模块以及智能识别系统进行操作，能够有效减少对工作人员的伤害。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤四可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置,例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。