具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

本发明可以用于社区等公众场所的垃圾桶回收，可在深夜垃圾桶需求量很少时进行统一回收替换，装满垃圾的垃圾桶自动移动至指定区域，由垃圾车对装满垃圾的垃圾桶进行回收的同时，放出等量的空垃圾桶，空垃圾桶由处理器进行分配，自动位移至指定的地点，全程高效且省时，无需工作人员操作，智能化实现所有功能。

本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车101均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。采用履带303的设计，既节省了占地面积，又能够有条不紊地将垃圾桶送入储存箱401的内部，一举两得。

实施例1

如图1-3所示，一种基于物联网的自动更换垃圾桶处理平台，包括：收集车101以及垃圾桶，收集车101包括储存箱401以及底盘102，收储存箱401设置有入口门501以及出口门502；底盘102的内部设置有控制室，控制室的内部设置有若干控制组件，控制组件包括处理器、若干传感器、若干图像采集设备202，若干传感器沿底盘102的侧壁间隔排列，储存箱401的内部设置有若干桶位402，桶位402初始设置有若干空垃圾桶；

储存箱401的外壁设置有不少于一条履带303，履带303包括第一履带303以及第二履带303，第一履带303的一侧与第二履带303的一侧均设置有升降板302；第一履带303的另一侧靠近入口门501，第二履带303的另一侧靠近出口门502；

垃圾桶设置有控制机构，控制机构包括GPS定位设备、控制器、若干图像采集设备202以及若干传感器，垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备202。

在此需要说明的一点是，传感器沿底盘102的侧壁间隔排列，可以用于检测底盘102周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；储存箱401设置有入口门501以及出口门502，可以同时让车外的垃圾桶进入并让车内的垃圾桶移出，高效省时；垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，可以用于检测底盘102周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备202，可以用于探测地形，避开凹陷地势等特殊地势。

履带303设置有防滑层，第一履带303的一侧与第二履带303的一侧均为储存箱401的侧壁，第一履带303的另一侧与第二履带303的另一侧均固定设置有挡板301。

在此需要说明的一点是，采用履带303的设计，既节省了占地面积，又能够有条不紊地将垃圾桶送入储存箱401的内部，一举两得。

储存箱401的内部侧壁设置有若干喷头，喷头通过消毒管连接有消毒瓶，消毒瓶内包括若干消毒液。

在此需要说明的一点是，喷头通过消毒管连接有消毒瓶，消毒瓶内包括若干消毒液，对储存箱401的内部进行消毒，干净且避免了细菌滋生。

在此需要进行补充说明的一点是，储存箱401的内部设置有气味检测组件以及消毒组件，气味检测组件用于检测储存箱内部的空气质量，如二氧化碳、一氧化碳以及空气中的细菌的含量，并且预定参数进行对比，当差值超过预定阈值时，就自动启用消毒功能，消毒组件储存箱的内部设置有除味组件，除味组件的内部设置有竹炭。

若干桶位402均设置有限位组件。

在此需要说明的一点是，用于限制垃圾桶移动，保障了垃圾桶再储存箱401内的稳定性。

储存箱401的内部底面设置有防滑层。

在此需要说明的一点是，防滑层和挡板301均能够帮助垃圾桶有效稳定在履带303上，避免垃圾桶翻倒等情况。

储存箱401的底部设置有重力传感器。

在此需要说明的一点是，储存箱401的底部设置有重力传感器，可以用于检测储存箱401内的重量，在即将超重时形成预警，保证整个装置安全运行。

垃圾桶设置有桶盖，桶盖与垃圾桶活动连接，活动连接的部位连接有舵机；垃圾桶的顶部侧壁设置有传感器，传感器包括超声波传感器、红外传感器以及灰度传感器的一种或多种的组合。

在此需要说明的一点是，活动连接的部位连接有舵机，可以用于控制桶盖的开合；垃圾桶的顶部侧壁设置有传感器，当传感器检测到开同信号时，可以无接触自动打开桶盖，干净且避免了病菌交叉感染，保障了用户的健康。

如图7所示，本发明还提出了一种基于物联网的自动更换垃圾桶处理平台的控制方法，应用于任一一种基于物联网的自动更换垃圾桶处理平台，

获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

采集目标区域图像信息，提取目标区域路线信息；

根据路线信息生成行进方式；

获取等候区域位置信息，垃圾桶按照行进方式移动至等候区域；

采集垃圾车实时位置信息；

将垃圾车实时位置信息与等候区域位置信息进行比较，得到偏差率；

判断偏差率是否小于预定阈值；

若小于，则生成传动信息；

根据传动信息将垃圾桶传送至垃圾车上，得到结果信息；

获取升降板302位置信息，生成位移指令；

获取升降板302与履带303的距离信息a，当a小于预定阈值时，生成上车指令；

获取桶位402图像信息，识别可停桶位402的位置信号，生成位移指令；

将结果信息按照预定方式传输至终端。

在此需要说明的一点是，本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车101均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。采用履带303的设计，既节省了占地面积，又能够有条不紊地将垃圾桶送入储存箱401的内部，一举两得。

在此需要补充说明的一点是，路径规划是移动垃圾车导航最基本的环节，指的是垃圾车在有障碍物的工作环境中，如何找到一条从起点到终点适当的运动路径，使垃圾车在运动过程中能安全、无碰撞地绕过所有障碍物。这不同于用动态规划等方法求得的最短路径，而是指垃圾车能对静态及动态环境作出综合性判断，进行智能决策。

总的来说，路径规划主要涉及这3大问题：①明确起点及终点位置；②规避障碍物；③尽可能地做到路径上的优化。

根据对环境信息的掌握程度不同，机器人路径规划可分为全局路径规划和局部路径规划。全局路径规划是在己知的环境中，给垃圾车规划一条路径，路径规划的精度取决于环境获取的准确度。全局路径规划可以找到最优解，但是需要预先知道环境的准确信息，当环境发生变化，如出现未知障碍物时，该方法就无能为力了。它是一种事前规划，因此对垃圾车系统的实时计算能力要求不高，虽然规划结果是全局的、较优的，但是对环境模型的实时性及噪声鲁棒性差。

局部路径规划则是环境信息完全未知或有部分可知，侧重于考虑垃圾车当前的局部环境信息，让垃圾车具有良好的避障能力，通过传感器对垃圾车的工作环境进行探测，以获取障碍物的位置和几何性质等信息。这种规划需要搜集环境数据，并且对该环境模型的动态更新能够随时进行校正。局部规划方法将把环境的建模与搜索融为一体，要求垃圾车系统具有高速的信息处理能力和计算能力，对环境误差和噪声有较高的鲁棒性，能对规划结果进行实时反馈和校正。但是由于缺乏全局环境信息，所以规划结果有可能不是最优的，甚至可能找不到正确路径或完整路径。

全局路径规划和局部路径规划并没有本质上的区别，很多适用于全局路径规划的方法经过改进也可以用于局部路径规划，而适用于局部路径规划的方法同样经过改进后也可适用于全局路径规划。两者协同工作，垃圾车可更好地规划从起始点到终点的行走路径。

还包括：

获取储存箱的重力值M，当M大于预定阈值时，发出超载预警；

根据超载预警，发出停载指令；

采集停载信息，发出备调指令；

根据备调指令，分配备用收集车进行调度。

控制收集车101根据最优路线进行移动，还包括：

获取障碍物信息，计算垃圾车的当前位置与障碍物的距离w，当w小于预定阈值时，生成减速指令；

每间隔3秒获取一次交通信号灯的图像信息，对图像信息进行识别得到准行信号，与目标路线进行对比；

若目标路线为直行，且准行信号为左转或/和右转，则生成停车指令；

若目标路线为直行，且准行信号为直行，则生成行进指令。

在此需要说明的一点是，每3秒获取一次交通等的图像信息，既符合交通灯的变化规律，又能够及时地对交通灯的变化进行识别并生成对应的指令，整个运动装置都遵守交通规则，不会影响到道路上的其他行人或者车辆。

获取重力感应值m，当m大于预定阈值时，获取备用等候区域的位置信息，生成垃圾桶位402置信号；

获取垃圾桶位402置信号，对垃圾桶位402置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令。

在此需要进行说明的一点是，除了每日可定时进行回收垃圾桶外，在垃圾桶内的垃圾达到一定值时，垃圾桶可以自动移动至备用的等待区域，并向控制中心发送信号，等待收集车101的到来，非常方便。

除上述功能外，还需要进行补充说明的一点是，储存箱401的内壁设置有图像采集装置，当开合门打开时，同时进行计数功能，以确保收集的满垃圾桶数量与放出的孔垃圾桶数量相等。

本发明工作时，装满垃圾的垃圾桶自动移动至指定区域，收集车101对装满垃圾的垃圾桶进行回收的同时，放出等量的空垃圾桶，空垃圾桶由处理器进行分配，自动位移至指定的地点。

具体为升降板302降至于地面平齐，满垃圾桶位402移至升降板302上，当检测到满的垃圾桶已经在升降板302上时，升降板302升起，将满的垃圾桶送入履带303，同时，履带303进行运动，将垃圾桶送入储存箱401的内部，满的垃圾桶到达储存箱401的内部后，采集可以存放垃圾桶的桶位402信息，并直接位移至指定的桶位402。

同理，在到达指定地点后，空垃圾桶直接位移至出口门502，由履带303送至升降板302，由升降板302落下后位移至社区或其他公共场所的投放垃圾点。

实施例2

如图4-6所示，一种基于物联网的自动更换垃圾桶处理平台的处理平台，包括：收集车以及垃圾桶，收集车包括储存箱101以及底盘102，收储存箱101设置有入口门501以及出口门502；储存箱101的内部设置有若干桶位402，桶位402初始设置有若干空垃圾桶；底盘102的内部设置有控制室，控制室的内部设置有若干控制组件，控制组件包括处理器、若干传感器、若干图像采集设备202，若干传感器沿底盘102的侧壁间隔排列。

储存箱101的侧壁沿周向设置传送带，传送带包括第一传送带以及第二传送带，第一传送带的一侧靠近入口门501，第二传送带的一侧靠近出口门502，第一传送带以及第二传送带均设置有若干主吸盘601；垃圾桶的侧壁设置有副吸盘601，主吸盘601与副吸盘601能够配合连接，垃圾桶能够沿着传送带移动。

在此需要说明的一点是，通过主副吸盘601的设计，垃圾箱可以在经过收集点时迅速吸附住垃圾桶，储存箱101内的垃圾桶直接移出车内，在空垃圾桶移出车内后，收集箱可以直接赶往下一个收集地点，在途中由传送带以及主副吸盘601配合，将垃圾桶移至指定位置，全程自动化管理，节约了很多时间。

垃圾桶设置有控制机构，控制机构包括GPS定位设备、控制器、若干图像采集设备202以及若干传感器，垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备202。

在此需要说明的一点是，传感器沿底盘102的侧壁间隔排列，可以用于检测底盘102周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；垃圾桶的底部侧壁沿周向间隔设置有若干传感器，可以用于检测底盘102周边所有方向上的障碍物的距离，有利于避开障碍物；垃圾桶的侧壁沿周向间隔设置有图像采集设备202，可以用于探测地形，避开凹陷地势等特殊地势。

储存箱101的侧壁固定设置有托板602，托板602设置有防滑层，托板602的一侧固定设置有挡板301。

在此需要说明的一点是，防滑层和挡板301均能够帮助垃圾桶有效稳定在履带上，避免垃圾桶翻倒等情况。

垃圾桶设置有桶盖，桶盖与垃圾桶活动连接，活动连接的部位连接有舵机；垃圾桶的顶部侧壁设置有传感器，传感器包括超声波传感器、红外传感器以及灰度传感器的一种或多种的组合。

在此需要说明的一点是，活动连接的部位连接有舵机，可以用于控制桶盖的开合；垃圾桶的顶部侧壁设置有传感器，当传感器检测到开同信号时，可以无接触自动打开桶盖，干净且避免了病菌交叉感染，保障了用户的健康；

若干桶位402均设置有限位组件，若干桶位402均设置有防滑层。

在此需要说明的一点是，防滑层可以增加摩擦力，避免打滑；若干桶位402均设置有限位组件，用于限制垃圾桶移动，保障了垃圾桶再收集箱内的稳定性；

底盘102的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁。

在此需要说明的一点是，底盘102的底部以及侧壁均固定设置有若干磁铁，可以在行驶过程中吸附路边的如钉子等危险金属，避免对其他车辆形成损伤；

储存箱101的底部设置有重力传感器。

在此需要说明的一点是，储存箱101的底部设置有重力传感器，可以用于检测收集箱内的重量，在即将超重时形成预警，保证整个装置安全运行。

入口门501的底部与出口门502的底部均设置有滑道。

在此需要说明的一点是，滑道的内部设置有控制件，控制件与电机的输出端连接，可以通过处理器来实现入口门501和出口门502的自动控制。

如图7所示，本发明还提供了一种基于物联网的自动更换垃圾桶处理平台的处理平台的控制方法，应用于任一一种基于物联网的自动更换垃圾桶处理平台的处理平台；获取垃圾桶位置信号，对垃圾桶位置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

采集目标区域图像信息，提取目标区域路线信息；

根据路线信息生成行进方式；

获取等候区域位置信息，垃圾桶按照行进方式移动至等候区域；

采集垃圾车实时位置信息；

将垃圾车实时位置信息与等候区域位置信息进行比较，得到偏差率；

判断所述偏差率是否小于预定阈值；

若小于，则生成吸附信息；

根据吸附信息将垃圾桶吸附至垃圾车上，得到结果信息；

将结果信息按照预定方式传输至终端。

在此需要说明的一点是，本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。采用的主副吸盘601的设计，能够高效且迅速地吸附垃圾桶，并借助传送带直接送至储存箱101的内部，整个过程省时省力，且全程智能化处理。

在此需要进行补充说明的一点是，在此需要补充说明的一点是，路径规划是移动垃圾车导航最基本的环节，指的是垃圾车在有障碍物的工作环境中，如何找到一条从起点到终点适当的运动路径，使垃圾车在运动过程中能安全、无碰撞地绕过所有障碍物。这不同于用动态规划等方法求得的最短路径，而是指垃圾车能对静态及动态环境作出综合性判断，进行智能决策。

总的来说，路径规划主要涉及这3大问题：①明确起点及终点位置；②规避障碍物；③尽可能地做到路径上的优化。

根据对环境信息的掌握程度不同，机器人路径规划可分为全局路径规划和局部路径规划。全局路径规划是在己知的环境中，给垃圾车规划一条路径，路径规划的精度取决于环境获取的准确度。全局路径规划可以找到最优解，但是需要预先知道环境的准确信息，当环境发生变化，如出现未知障碍物时，该方法就无能为力了。它是一种事前规划，因此对垃圾车系统的实时计算能力要求不高，虽然规划结果是全局的、较优的，但是对环境模型的实时性及噪声鲁棒性差。

局部路径规划则是环境信息完全未知或有部分可知，侧重于考虑垃圾车当前的局部环境信息，让垃圾车具有良好的避障能力，通过传感器对垃圾车的工作环境进行探测，以获取障碍物的位置和几何性质等信息。这种规划需要搜集环境数据，并且对该环境模型的动态更新能够随时进行校正。局部规划方法将把环境的建模与搜索融为一体，要求垃圾车系统具有高速的信息处理能力和计算能力，对环境误差和噪声有较高的鲁棒性，能对规划结果进行实时反馈和校正。但是由于缺乏全局环境信息，所以规划结果有可能不是最优的，甚至可能找不到正确路径或完整路径。

全局路径规划和局部路径规划并没有本质上的区别，很多适用于全局路径规划的方法经过改进也可以用于局部路径规划，而适用于局部路径规划的方法同样经过改进后也可适用于全局路径规划。两者协同工作，垃圾车可更好地规划从起始点到终点的行走路径。

获取重力感应值m，当m大于预定阈值时，获取备用等候区域的位置信息，生成垃圾桶位402置信号；

获取垃圾桶位402置信号，对垃圾桶位402置信号进行识别处理，得到垃圾桶的位置信息；

根据地图算法，计算最优路线，根据最优路线生成移动指令。

在此需要说明的一点是，在此需要进行说明的一点是，除了每日可定时进行回收垃圾桶外，在垃圾桶内的垃圾达到一定值时，垃圾桶可以自动移动至备用的等待区域，并向控制中心发送信号，等待收集车的到来，非常方便。

控制收集车根据最优路线进行移动，还包括：

获取障碍物信息，计算垃圾车的当前位置与障碍物的距离w，当w小于预定阈值时，生成减速指令；

每间隔3秒获取一次交通信号灯的图像信息，对图像信息进行识别得到准行信号，与目标路线进行对比；

若目标路线为直行，且准行信号为左转或/和右转，则生成停车指令；

若目标路线为直行，且准行信号为直行，则生成行进指令。

在此需要进行说明的一点是，每3秒获取一次交通等的图像信息，既符合交通灯的变化规律，又能够及时地对交通灯的变化进行识别并生成对应的指令，整个运动装置都遵守交通规则，不会影响到道路上的其他行人或者车辆。

本发明采用了自动替换垃圾桶的设计，垃圾桶与收集车101均为自动定位自动识别自动规划路线自动移动至指定地点，装满垃圾的垃圾桶自动位移至指定地点，全程无需工作人员加入，省时省力；将垃圾桶统一进行收集，再统一进行处理，并自动将干净的垃圾桶投入使用，有利于构建美好的市容市貌，避免垃圾桶使用时间过长导致细菌滋生，及时更换掉脏污的垃圾桶，对居民健康大有裨益。采用履带303的设计，既节省了占地面积，又能够有条不紊地将垃圾桶送入储存箱401的内部，一举两得。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。