ES2929375T3 - Sistema integrado de IA para optimizar la gestión de desechos mediante robot autoguiado - Google Patents

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ES2929375T3 ES20183163T ES20183163T ES2929375T3 ES 2929375 T3 ES2929375 T3 ES 2929375T3 ES 20183163 T ES20183163 T ES 20183163T ES 20183163 T ES20183163 T ES 20183163T ES 2929375 T3 ES2929375 T3 ES 2929375T3
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Abstract

La presente divulgación se refiere a un sistema de centro centralizado para mejorar el transporte y la recolección automáticos de desechos utilizando un robot autónomo, que permite la conducción autónoma y la recolección eficiente de desechos en áreas densamente pobladas, como complejos de apartamentos y vecindarios residenciales, y áreas con una población flotante mediante el uso de robots con software y hardware de inteligencia artificial incorporados y funciones de conducción y recolección de residuos autónomas y un servidor de gestión integrado para monitorear estos robots, y que ayuda a juntar información en este proceso y usarla como datos base para el funcionamiento eficiente de las futuras políticas de residuos y los sistemas correspondientes. El sistema de centro centralizado para mejorar el transporte y la recolección automáticos de residuos mediante un robot autónomo comprende robots de entrada autónomos, un servidor de gestión integrado y un robot de vehículo autónomo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema integrado de IA para optimizar la gestión de desechos mediante robot autoguiado
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente descripción se refiere a un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo, que permite la recogida de desechos autónoma y eficiente en áreas densamente pobladas, tales como complejos de apartamentos y vecindarios residenciales, y áreas con una población flotante mediante el uso de robots con software y hardware de inteligencia artificial incorporada y funciones de recogida y conducción de desechos autónomas y un servidor de gestión integrado para monitorear estos robots, y que ayuda a recopilar información en este proceso y usarla como base de datos para la operación eficiente de las futuras políticas de desechos y los sistemas correspondientes.
Técnica relacionada
Junto con el desarrollo de la industria de la maquinaria desde la Revolución industrial, la mayoría de la infraestructura (que incluye la electricidad, el suministro de agua, el suministro de gas, el drenaje, la calefacción, etc.) que depende del trabajo humano ahora implica equipos y dispositivos que proporcionan servicios a los consumidores finales en un modo conveniente, eficiente, seguro, higiénico, y no musculodependiente, todo ello en base a instalaciones de infraestructura automatizadas. Sin embargo, la mayoría de los métodos, sistemas, y programas de recogida de desechos, que aún dependen en gran medida del trabajo humano, son no respetuosas con el medio ambiente, son no higiénicos, e ineficientes, provocan inconvenientes y ruidos, e incurren en altos costos y dificultades para realizar el trabajo 3D. Esto ralentiza el ritmo de reemplazo de las instalaciones de infraestructura existentes por otras de buena calidad que son más fundamentales, innovadoras, respetuosas con el medio ambiente, adaptables a las aplicaciones de ciudades inteligentes, y económicamente eficientes, lo que puede verse como el antecedente de esta descripción.
[Documentos de la técnica relacionada]
[Documentos de patente]
(Documento de patente 1) Registro de patente Coreana Núm. 10-1625332 (registrado el 7 de junio de 2016), mencionado además como documento KR101625332B1, con el título "An automatic waste collection system using food waste reduction and disposal equipment".
(Documento de patente 2) Registro de patente Coreana Núm. 10-0942544 (registrado el 12 de febrero de 2010), mencionado además como documento KR100942544B1, con el título "A combined automatic waste collection facility".
El documento KR 101974641 B1 describe un sistema integrado para optimizar la gestión de desechos mediante un robot de IA autoguiado. El documento US 2016/355308 A1 describe un dispositivo de recinto de desechos que comprende un recinto de desechos que emplea funciones operativas que incluyen capacidad de recogida y monitoreo en donde dicho dispositivo incluye uno o más controladores lógicos programables. El documento k R 101975575 B1 describe un aparato de recogida separada para reciclar desechos. El documento US 2017/121107 A1 describe un método para que un municipio controle, rastree, y monitoree desechos o receptáculos de basura que requieran un permiso para el uso de un receptáculo de desechos, en donde una organización emisora emite un permiso asociado con un identificador de receptáculo discreto.
Resumen de la invención
La presente descripción proporciona un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo, que permite la recogida de desechos autónoma y eficiente en áreas densamente pobladas, tales como complejos de apartamentos y vecindarios residenciales, y áreas con una población flotante mediante el uso de robots con software y hardware de inteligencia artificial incorporada y funciones de recogida y conducción de desechos autónomas y un servidor de gestión integrado para monitorear estos robots, y que ayuda a recopilar información en este proceso y usarla como base de datos para la operación eficiente de las futuras políticas de desechos y los sistemas correspondientes.
El sistema como se reivindica proporciona un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo, el sistema que comprende robots de entrada autónomos y un servidor de gestión integrado basado en la web, cada uno de los robots de entrada autónomos que comprende una porción del cuerpo, una porción del sensor, una porción del comportamiento de recogida de desechos, y un controlador, la porción del cuerpo que se forma con al menos una entre una entrada superior y una entrada lateral para recibir desechos y una primera salida para descargar desechos, y que comprende un medio de movimiento, la porción del sensor que comprende un sensor lidar, un sensor de radar, un GPS, y un sensor de medición de peso que se montan en la porción del cuerpo, la porción del comportamiento de recogida de desechos que comprende un primer brazo de recogida de desechos y un segundo brazo de recogida de desechos que se montan en la porción del cuerpo y sujetan los desechos y colocan los mismos en la entrada superior y la entrada lateral, respectivamente, una placa de compresión que abre y cierra la entrada superior y comprime los desechos en la porción del cuerpo mediante un movimiento vertical, y una puerta lateral montada de manera giratoria en la porción del cuerpo para abrir y cerrar la entrada lateral, y el controlador que se configura para controlar las operaciones de cada componente de la porción del comportamiento de recogida de desechos y el medio de movimiento de la porción del cuerpo y para preestablecer un límite de capacidad para los desechos almacenados en la porción del cuerpo y controlar el medio de movimiento de manera que permita la conducción autónoma a un sitio de eliminación de desechos prediseñado si la cantidad de desechos eliminados en la porción del cuerpo es mayor que el límite de capacidad, y el servidor de gestión integrado que se configura para recibir, almacenar, y gestionar al menos una entre la información de identificación de usuario, información de tipo de desechos, información de medición de desechos, información de cobro, e información de reembolso transmitida desde los robots de entrada autónomos, y que se instala en un lugar prediseñado donde se reúnen los robots de entrada autónomos, en donde los robots de entrada autónomos operan como un primer tipo que realiza una medición en un artículo de desechos en base a ya sea el peso, el volumen, o la cantidad y entonces cobra una tarifa o no en base a la información de medición, o un segundo tipo que realiza una medición en un artículo de desechos reciclables en base a ya sea el peso, el volumen, o la cantidad y entonces reembolsa una tarifa o no en base a la información de medición.
El sistema como se reivindica comprende además un robot de vehículo autónomo que comprende una porción del cuerpo de conducción, un medio de eliminación, una porción de detección, y un controlador, la porción del cuerpo de conducción que comprende una primera entrada en la parte superior y una segunda entrada en la parte lateral, que son para colocar desechos en, una segunda salida para descargar desechos, y un dispositivo de transportación, el medio de eliminación que se monta en la porción del cuerpo de conducción, para colocar los desechos almacenados en el robot de entrada autónomo en la porción del cuerpo de conducción, la porción de detección que comprende un GPS para la conducción autónoma y otros sensores, y que se monta en la porción del cuerpo de conducción, y el controlador que se configura para controlar las operaciones del dispositivo de transportación de la porción del cuerpo de conducción y el medio de eliminación, en base a una señal detectada por la porción de detección y un programa de conducción preestablecido, en donde el robot de vehículo autónomo se conduce solo, recoge los desechos, y se conduce de manera autónoma y regresa a un sitio de eliminación de desechos prediseñado, en respuesta a una señal de solicitud de operación recibida desde el exterior o en un ciclo autónomo preestablecido.
Ninguna "modalidad ilustrativa" única mencionada en la descripción más abajo describe por sí misma todas las características con tantos detalles como se reivindica. La estructura del sistema general puede entenderse mejor a la luz de la descripción con relación a la Figura 10, mientras que el resto de la descripción describe los detalles de los componentes principales del sistema, que son el robot de entrada autónomo, el servidor de gestión, y el robot de vehículo autónomo. La reivindicación se refiere a las características descritas en varias partes diferentes de la descripción.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción.
Las Figuras 2 a la 4 son vistas que ilustran ejemplos de un robot de entrada autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción.
La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso básico de un robot de entrada autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción.
Las Figuras 6 a la 8 son diagramas de flujo que ilustran los procesos de un robot de entrada autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción.
La Figura 9 es una vista que ilustra un ejemplo de descarga de desechos en un punto de recogida mediante el uso de un robot de entrada autónomo, en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción.
La Figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con otra modalidad ilustrativa de la presente descripción.
Las Figuras 11 a la 13 son vistas que ilustran ejemplos de un robot de vehículo autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con otra modalidad ilustrativa de la presente descripción.
Descripción de las modalidades ilustrativas
La descripción detallada de la presente descripción se describirá más abajo con referencia a los dibujos acompañantes que muestran modalidades específicas en las que puede llevarse a la práctica la presente descripción. Estas modalidades se describirán en detalle como suficiente para permitir que los expertos en la técnica pongan en práctica la invención. Debe entenderse que las diversas modalidades de la presente descripción no deben ser mutuamente excluyentes, aunque son diferentes entre sí. Por ejemplo, las formas, estructuras y características específicas descritas en la presente descripción pueden implementarse en otras modalidades. Además, debe entenderse que pueden cambiarse las posiciones o disposiciones de los componentes individuales en cada modalidad descrita.
En consecuencia, la descripción detallada descrita más abajo no pretende tomarse como un significado restrictivo. En los dibujos acompañantes, los cuales ilustran una o más modalidades ilustrativas, los símbolos de referencia similares se refieren a funciones iguales o similares a lo largo de varios aspectos.
Los términos usados en la presente descripción se han seleccionado de los términos generales ampliamente usados actualmente en consideración de las funciones en la presente descripción. Sin embargo, los términos pueden variar de acuerdo con la intención de un experto en la técnica, los precedentes del caso, y el advenimiento de nuevas tecnologías. Además, para casos especiales, los significados de los términos seleccionados por el solicitante se describen en detalle en la sección de descripción. En consecuencia, los términos usados en la presente descripción se definen en base a sus significados en relación con los contenidos discutidos a lo largo de la descripción, no por sus significados simples.
Cuando una parte puede "incluir" un cierto elemento constitutivo, a menos que se especifique de cualquier otra manera, no puede interpretarse que excluye otro elemento constitutivo, sino que puede interpretarse que incluye además otros elementos constitutivos. Los términos tales como "... unidad", "... módulo", etc. indicados en la descripción pueden significar una unidad para procesar al menos una función u operación y la unidad puede llevarse a la práctica mediante hardware, software, o una combinación de hardware y software.
Con referencia a las Figuras 1 a la 13, se describirá un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción.
En primer lugar, se describirá un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo con referencia a las Figuras 1 a la 9.
La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción. Las Figuras 2 a la 4 son vistas que ilustran ejemplos de un robot de entrada autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción. La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso básico de un robot de entrada autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción. Las Figuras 6 a la 8 son diagramas de flujo que ilustran los procesos de un robot de entrada autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción. La Figura 9 es una vista que ilustra un ejemplo de descarga de desechos en un punto de recogida mediante el uso de un robot de entrada autónomo, en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción.
Como se muestra en los dibujos, un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción comprende robots de entrada autónomos 100 y un servidor de gestión integrado 200.
Cada uno de los robots de entrada autónomos 100 comprende una porción del cuerpo 110, una porción del sensor 120, una porción del comportamiento de recogida de desechos 130, y un controlador 140.
La porción del cuerpo 110 se forma con al menos una entre una entrada superior 111 y una entrada lateral 112 para recibir desechos y una primera salida (no mostrada) para descargar desechos. La porción del cuerpo 110 comprende un medio de movimiento 114.
La porción del sensor 120 comprende un sensor lidar 121, un sensor de radar 122, un GPS 123, y un sensor de medición de peso 124 que se montan en la porción del cuerpo 110.
La porción del comportamiento de recogida de desechos 130 comprende un primer brazo de recogida de desechos 131 y un segundo brazo de recogida de desechos 132 que se montan en la porción del cuerpo 110 y sujetan los desechos y los colocan en la entrada superior 111 y la entrada lateral 112 de la porción del cuerpo 110, respectivamente, una placa de compresión 133 que abre y cierra la entrada superior 111 de la porción del cuerpo 111 y comprime los desechos en la porción del cuerpo 110 mediante un movimiento vertical, y una puerta lateral 134 montada de manera giratoria en la porción del cuerpo 110 para abrir y cerrar la entrada lateral 112 de la porción del cuerpo 110.
El controlador 140 controla las operaciones de cada componente de la porción del comportamiento de recogida de desechos 130 y el medio de movimiento de la porción del cuerpo 110 en base a una señal detectada por la porción del sensor 120 y un programa de control preestablecido. Además, el controlador 140 preestablece un límite de capacidad para los desechos almacenados en la porción del cuerpo 110 y controla el medio de movimiento 114 de manera que permita la conducción autónoma a un sitio de eliminación de desechos prediseñado si la cantidad de desechos eliminados en la porción del cuerpo 110 es mayor que el límite de capacidad.
El servidor de gestión integrado 200 se basa en la web, y este servidor de gestión integrado 200 recibe, almacena, y gestiona al menos una entre la información de identificación de usuario, la información de tipo de desechos, la información de medición de desechos, la información de cobro, y la información de reembolso transmitida desde los robots de entrada autónomos 100. El servidor de gestión integrado 200 se instala en un lugar prediseñado donde se reúnen los robots de entrada autónomos 100.
Además, los robots de entrada autónomos 100 operan como un primer tipo que realiza una medición en un artículo de desechos en base a ya sea el peso, el volumen, o la cantidad y entonces cobra una tarifa o no en base a la información de medición, o un segundo tipo que realiza una medición de un artículo de desechos reciclables en base a ya sea el peso, el volumen, o la cantidad y entonces reembolsa una tarifa o no en base a la información de medición.
Más específicamente, los robots de entrada autónomos 100 pueden recoger muchos tipos de desechos, tales como desechos de alimentos (que incluyen desechos animales y vegetales y cadáveres), desechos generales (domésticos), desechos reciclables (que incluyen botellas de vidrio, latas, papel, plásticos, etc.), desechos industriales (que incluyen aguas residuales, materias inorgánicas y orgánicas, etc.), y otros desechos. Básicamente, los robots de entrada autónomos 100 recogen los desechos de manera separada por tipo o recogen sólo un tipo de desechos, pero, en algunos casos, pueden recoger juntos los desechos de alimentos y los desechos generales. Además, para recoger los desechos de manera separada por tipo, los robots de entrada autónomos 100 se equipan con la misma cantidad de cajas de almacenamiento de desechos 150 que los tipos de desechos a recoger. En este caso, la porción del comportamiento de recogida de desechos 130 debe ajustarse con un primer brazo de recogida de desechos 131 y un segundo brazo de recogida de desechos 132.
En dependencia de la cantidad de cada tipo de desechos reciclables, las cajas de almacenamiento de desechos 150 para desechos reciclables pueden dividirse en una caja de botellas de vidrio, una caja de papel, una caja de plástico, y una caja de latas, o pueden dividirse de cualquier otra manera en una caja de botellas de vidrio y una caja de papel o en una caja de botellas de vidrio y una caja de latas. Además, se usan diferentes tipos de cajas de almacenamiento de desechos 150 en dependencia de la cantidad de cada tipo de desechos reciclables.
Además, todos los robots de entrada autónomos 100 se reúnen en un servidor de gestión integrado basado en la web 200, y cada robot de entrada autónomo 100 transmite información de identificación de usuario, tipo de desechos, mediciones de desechos (kg, M3, cantidad, etc.) si se requiere, la tarifa cobrada, y la cantidad de dinero reembolsado al servidor de gestión integrado 200, y el servidor de gestión integrado 200 almacena todos los datos transmitidos desde los robots de entrada autónomos 100 en un servidor de datos.
Los datos almacenados en el servidor de datos del servidor de gestión integrado 200 se usan como base de datos para la operación eficiente de futuras políticas de desechos, los robots de entrada autónomos 100, los puntos de recogida, los sistemas de eliminación, y un robot de vehículo autónomo 300 (ver la Figura 10) de otra modalidad ilustrativa a describir más adelante.
Los robots de entrada autónomos 100 usan básicamente UDP/TCP como un protocolo de comunicación con el servidor de gestión integrado 200, y además pueden usar un módem o similares.
El servidor de gestión integrado 200 puede usar software tal como Python, Java, C, C++, MFC, C#, etc., y se comunica con aplicaciones móviles (Kakao Talk, Line, WeChat, WhatsApp, etc.) y dispositivos en los robots de entrada autónomos 100, tales como teléfonos, módems, etc.
El hardware para el servidor de gestión integrado 200 se configura para ponerse en funcionamiento las 24 horas durante los 365 días durante 5 o más años y almacenar datos durante 5 o más años.
Se dará una descripción más detallada con referencia a las Figuras 2 a la 4. La Figura 2 ilustra cómo funciona un robot de entrada autónomo para un tipo de desechos por el que se cobra una tarifa en base a una medición. La Figura 3 ilustra cómo funciona un robot de entrada autónomo para un tipo de desechos por el que no se cobra una tarifa en base a una medición. La Figura 4 ilustra cómo funciona un robot de entrada autónomo para un tipo de desechos cuya tarifa se reembolsa en base a una medición.
A continuación, se describirá un proceso operativo de un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con esta modalidad ilustrativa.
El sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante un robot autónomo de acuerdo con esta modalidad ilustrativa se instala en áreas densamente pobladas, tales como complejos de apartamentos, vecindarios residenciales, distritos comerciales, y calles, y áreas con una población flotante, y el ECC del servidor de gestión integrado 200 y el robot de entrada autónomo 100 se comunican entre sí en tiempo real para tener el sistema en espera.
El robot de entrada autónomo 100 puede operar de manera diferente para un tipo de desechos por el que se cobra una tarifa en base a una medición, un tipo de desechos por el que no se cobra una tarifa en base a una medición, y un tipo de desechos por el que se reembolsa una tarifa en base a una medición.
Para el tipo de desechos por el que se cobra una tarifa en base a una medición, el usuario tiene que establecer 1 o más tipos de desechos a recoger y si usar o no una caja de almacenamiento de desechos 150 antes de su uso, y al mismo tiempo el usuario tiene que instalar el primer brazo de recogida de desechos 131 y el segundo brazo de recogida de desechos 132 cuando se usa la caja de almacenamiento de desechos 150 y establecer uno o más métodos de medición. Además, uno de los procesos de eliminación de acuerdo con las Figuras 5 a la 7 debe establecerse antes de su uso.
Para el tipo de desechos por el que no se cobra una tarifa en base a una medición, el usuario tiene que establecer 1 o más tipos de desechos para recoger y si usar o no una caja de almacenamiento de desechos 150 antes de su uso, y al mismo tiempo el usuario tiene que instalar el primer brazo de recogida de desechos 131 y el segundo brazo de recogida de desechos 132 cuando se usa la caja de almacenamiento de desechos 150. Además, uno de los procesos de eliminación de acuerdo con las Figuras 5 a la 7 debe establecerse antes de su uso.
Para el tipo de desechos cuya tarifa se reembolsa en base a una medición, un usuario tiene que establecer 1 o más tipos de desechos a recoger y la presencia o ausencia de una caja de almacenamiento de desechos 150 antes de su uso, y al mismo tiempo el usuario tiene que instalar el primer brazo de recogida de desechos 131 y el segundo brazo de recogida de desechos 132 cuando se usa la caja de almacenamiento de desechos 150 y establecer uno o más métodos de medición. Además, uno de los procesos de eliminación de acuerdo con las Figuras 6 a la 8 debe establecerse antes de su uso.
Pueden ponerse en funcionamiento una cantidad de robots de entrada autónomos 100 para recoger el mismo tipo de desechos en un lugar o recoger diferentes tipos de desechos.
A continuación, se describirá el movimiento de un robot de entrada autónomo 100 hasta un punto de recogida. El robot de entrada autónomo 100 transmite un estado de eliminación de desechos en tiempo real al ECC del servidor de gestión integrado 200, y, una vez que la cantidad de eliminación de desechos alcanza un límite de capacidad preestablecido, recibe permiso para moverse hasta un punto de recogida del ECC del servidor de gestión integrado 200 y entonces se conduce de manera autónoma hasta el punto de recogida. En este caso, el robot de entrada autónomo 100 transmite su estado autónomo y el estado circundante durante un movimiento autónomo al ECC del servidor de gestión integrado 200.
El ECC del servidor de gestión integrado 200 monitorea el estado de eliminación de desechos, la ubicación, el estado de movimiento, y el estado circundante de cada robot de entrada autónomo 100, determina el volumen del tráfico circundante y el movimiento de personas para evitar las horas pico, y determina el estado del punto de recogida para dar a los robots de entrada autónomos un comando para moverse secuencialmente hasta el punto de recogida.
Además, el robot de entrada autónomo 100 evita los obstáculos por sí mismo según su propio criterio mientras que se mueve hasta el punto de recogida, y, si hay personas delante en una acera o cruce de peatones, se mueve hasta el punto de recogida según su propio criterio, lo que hace que la seguridad sea la primera prioridad.
A continuación, se describirá la descarga de desechos del robot de entrada autónomo 100 en el punto de recogida. El robot de entrada autónomo 100 conecta la entrada lateral 112 de la porción del cuerpo 110 y un contenedor de recogida de desechos en el punto de recogida por una tolva y entonces descarga los desechos al vacío al poner en funcionamiento un ventilador.
Además, el robot de entrada autónomo 100 puede abrir la parte posterior y descargar los desechos en una caja de recogida de desechos temporal, transferir los desechos desde la caja de recogida temporal hasta el contenedor al poner en funcionamiento un ventilador a través de una tolva conectada entre la caja de recogida temporal y el contenedor. La caja de recogida de desechos temporal puede instalarse más alta que el contenedor, y los desechos pueden transferirse al contenedor por una caída libre provocada por el peso de los desechos.
Como se muestra en la Figura 9, puede usarse un transportador. El desecho se coloca en un transportador en funcionamiento y se descarga al transportador. El transportador se conecta a la entrada del contenedor a través de un espacio abierto en la parte posterior del robot de entrada autónomo 100 por un brazo de recogida de desechos, una mano de clasificación, una mano de agarre (que reconoce un objeto por una cámara y usa inteligencia artificial), y otros métodos. El transportador tiene un clip para asegurar la caja de almacenamiento de desechos 150, y la posición del clip puede cambiarse en dependencia del tamaño de la caja de almacenamiento de desechos 150. Una vez que el robot de entrada autónomo 100 coloca la caja de almacenamiento de desechos 150 en un transportador en funcionamiento, la caja de almacenamiento de desechos 150 se asegura con el clip y descarga los desechos al contenedor, y entonces se recupera la caja de almacenamiento de desechos 150.
El método de descarga de desechos para el robot de entrada autónomo 100 puede establecerse antes de su uso en dependencia del tipo de desechos, y el robot de entrada autónomo 100 puede descargar desechos según su propio criterio.
Más específicamente, la mano de clasificación se configura para moverse hacia arriba y hacia abajo hacia la izquierda y hacia la derecha, y se optimiza para mover un objeto porque tiene articulaciones. La instalación o no de la mano de clasificación se determina por la forma de un artículo de desechos, las políticas de desechos, y la presencia o ausencia de una caja de almacenamiento de desechos. Si la cantidad de desechos eliminados en el contenedor está por encima de una capacidad de almacenamiento diseñada, el desecho se descarga de regreso a través de un vehículo.
A continuación, un proceso básico y método de medición de un robot de entrada autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción se describirá con referencia a la Figura 5.
Como se muestra en el dibujo, en la etapa S10, los artículos a preinstalar en el robot de entrada autónomo 100 incluyen uno o más tipos de desechos a eliminar, el método de medición (peso, cantidad, volumen, etc.) si se requiere, si se cobra o reembolsa una tarifa, y los puntos (efectivo, puntos de aplicación (usados como efectivo) y la tarjeta de crédito).
En la etapa S20, un residente puede acercarse al robot de entrada autónomo 100 y tener sus desechos detectados por el sensor lidar 121 y el sensor de radar 122.
En la etapa S30, el software de inteligencia artificial realiza un modelo 3D de los desechos mediante un procesador de datos masivos y determina si el desecho es desecho de alimentos o desecho general a través de una red neuronal artificial.
En la etapa S40, el desecho se elimina mediante el proceso de eliminación de las Figuras 6 a la 8 que se explica más abajo de acuerdo con la preinstalación.
A continuación, los procesos de un robot de entrada autónoma en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con una modalidad ilustrativa se describirán con referencia a las Figuras 6 a la 8.
En primer lugar, la Figura 6 ilustra un proceso para un tipo de desechos por el que se cobra una tarifa en base a una medición.
Como se muestra en el dibujo, en la etapa S110, cuando el robot de entrada autónomo 100 está en un punto de eliminación, monitorea si un residente se ha acercado por el sensor lidar 121, el sensor de radar 122, y la cámara 125, y, de ser así, inicia una lógica de eliminación.
En la etapa S120, se determina si el residente es elegible para usar una entrada al hacer coincidir sus características faciales e información física con su hogar o información personal mediante el uso de un método de identificación de usuario (etiqueta RFID, varias tarjetas de crédito, aplicaciones móviles (Kakao Talk, WeChat, WhatsApp, y otras aplicaciones dedicadas).
En la etapa S130, el residente acerca los desechos a una entrada.
En la etapa S140, el residente ve el tipo de desechos a través de la información (etiqueta de reconocimiento, código de barras, código QR, y tipo de bolsa de basura) en la bolsa de basura y la forma de los desechos (modelado 3D mediante el uso del sensor lidar), y abre la puerta de entrada (placa de compresión o puerta lateral) si los desechos coinciden con un tipo de desechos preinstalado.
Si el desecho se considera medible en la etapa S151, el desecho se mide de acuerdo con un método de medición preestablecido para cobrar una tarifa en base a la medición en la etapa S1511, y entonces el desecho se almacena en un espacio de almacenamiento en el robot de entrada autónomo 100 en la etapa S1512.
Por otro lado, si el desecho se considera no medible en la etapa S152, un sistema de cobro cobra una tarifa por los desechos si el desecho es cobrable, o el desecho se almacena en un espacio de almacenamiento en el robot de entrada autónomo 100 si el desecho no es cobrable en la etapa S1521.
La Figura 7 ilustra un proceso para un tipo de desechos por el que no se cobra tarifa en base a una medición.
Como se muestra en el dibujo, en la etapa S210, cuando el robot de entrada autónomo 100 está en un punto de eliminación, monitorea si un residente se ha acercado por el sensor lidar 121, el sensor de radar 122, y la cámara 125, y, de ser así, inicia una lógica de eliminación.
En la etapa S220, se determina si el residente es elegible para usar una entrada al hacer coincidir sus características faciales e información física con su hogar o información personal mediante el uso de un método de identificación de usuario (etiqueta RFID, varias tarjetas de crédito, aplicaciones móviles (Kakao Talk, WeChat, WhatsApp, y otras aplicaciones dedicadas).
En la etapa S230, el residente acerca los desechos a una entrada.
En la etapa S240, el residente ve el tipo de desechos a través de la información (etiqueta de reconocimiento, código de barras, código QR, tipo de bolsa de basura, forma del desecho) en la bolsa de basura y la forma de los desechos (modelado 3D mediante el uso del sensor lidar), y abre la puerta de entrada (placa de compresión o puerta lateral) si los desechos coinciden con un tipo de desechos preinstalado.
Si el desecho se considera cobrable en la etapa S251, un sistema de cobro en la etapa S2511 cobra una tarifa por los desechos, y el desecho se almacena en un espacio de almacenamiento en el robot de entrada autónomo 100 en la etapa S2512.
Por otro lado, si el desecho se considera no cobrable en la etapa S252, el desecho se almacena en un espacio de almacenamiento en el robot de entrada autónomo 100 en la etapa S2521.
La Figura 8 ilustra un proceso para un tipo de desechos cuya tarifa se reembolsa en base a una medición.
Como se muestra en el dibujo, en la etapa S310, cuando el robot de entrada autónomo 100 está en un punto de eliminación, monitorea si un residente se ha acercado por el sensor lidar 121, el sensor de radar 122, y la cámara 125, y, de ser así, inicia una lógica de eliminación.
Si el desecho se considera reembolsable en la etapa S321, se determina en la etapa S3211 si el residente es elegible para usar una entrada al hacer coincidir sus características faciales e información física con su hogar o información personal mediante el uso de un método de identificación de usuario (etiqueta RFID, varias tarjetas de crédito, aplicaciones móviles (Kakao Talk, WeChat, WhatsApp, y otras aplicaciones dedicadas). Entonces, el residente elige cómo obtener su tarifa reembolsada (varias tarjetas de crédito, aplicaciones móviles (Kakao Talk, WeChat, WhatsApp, y otras aplicaciones dedicadas) y entonces abre una puerta de entrada (placa de compresión o puerta lateral).
En la etapa S3212, el residente coloca los desechos reciclables en un espacio de almacenamiento del robot de entrada autónomo y cierra la puerta de entrada.
En la etapa S3213, el tipo de desechos eliminado se identifica a través de inteligencia artificial por un sensor o cámara de reconocimiento de objetos, y el desecho se mide mediante un método de medición establecido antes de usar la entrada. En base a la medición, la tarifa se reembolsa al usuario que ha eliminado los desechos de acuerdo con el método de pago elegido (cantidad de dinero = peso [kg*cantidad por peso, cantidad de dinero = volumen [m3]*cantidad por peso, cantidad de dinero = número de artículos*cantidad por artículo; la cantidad por peso, la cantidad por m3, y la cantidad por número de artículos puede variar por la región o la situación.
En la etapa S3214, la mano de clasificación separa el desecho para su almacenamiento.
Si el desecho se considera no reembolsable en la etapa S322, se determina en la etapa S3221 si el residente es elegible para usar una entrada al hacer coincidir sus características faciales e información física con su hogar o información personal mediante el uso de un método de identificación de usuario (etiqueta RFID, varias tarjetas de crédito, aplicaciones móviles (Kakao Talk, WeChat, WhatsApp, y otras aplicaciones dedicadas). Entonces, el residente abre una puerta de entrada (placa de compresión o puerta lateral).
En la etapa S3222, el residente coloca los desechos reciclables en un espacio de almacenamiento del robot de entrada autónomo y cierra la puerta de entrada.
En la etapa S3223, el tipo de desechos eliminado se identifica a través de inteligencia artificial por un sensor o cámara de reconocimiento de objetos.
Subsecuentemente, el proceso pasa a la etapa mencionada anteriormente S3214.
El método de medición se selecciona entre la medición de peso, la medición de volumen, la medición de cantidad, y otros métodos de medición, y entonces se fabrica el equipo de construcción opcional en el robot de entrada autónomo 100, un robot de eliminación de visitantes, etc.
El conjunto de equipos para el método de medición de peso incluye una celda de carga, una placa de carga, un convertidor A/D, y una placa base (control). Un proceso para este método implica verificar los puntos cero de la placa base y la celda de carga, colocar los desechos en la placa de carga, verificar las señales estables de la placa base y la celda de carga, y entonces leer el peso de la placa base, y cobrar una tarifa, reembolsar una tarifa, o tomar otras medidas en base a la medición.
El conjunto de equipos para el método de medición de volumen incluye una placa de carga, una placa de compresión, una mano de clasificación, un codificador (medición de la placa de compresión), y un sensor de punto cero del codificador. Un proceso para este método implica restablecer el codificador por el sensor de punto cero del codificador, colocar los desechos en la placa de carga y esparcir los desechos ampliamente mediante la mano de clasificación, comprimir los desechos contra la placa de compresión, calcular la distancia de compresión de la placa de compresión, calcular el volumen (M3), y cobrar una tarifa, reembolsar una tarifa, o tomar otras medidas en base a la medición.
El conjunto de equipos para el método de medición de cantidad incluye varios sensores de objetos, una cámara (para detectar un objeto a través de inteligencia artificial), un transportador, y otros. Un proceso para este método implica colocar objetos (botellas de vidrio, latas, etc.) en una placa de carga, identificar los objetos a través de varios sensores de objetos e inteligencia artificial y contar la cantidad de objetos, y cobrar una tarifa, reembolsar una tarifa, 0 tomar otras medidas en base a la cantidad contada.
A continuación, un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con otra modalidad ilustrativa de la presente descripción se describirá con referencia a las Figuras 10 a la 13.
La Figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con otra modalidad ilustrativa de la presente descripción. Las Figuras 11 a la 13 son vistas que ilustran ejemplos de un robot de vehículo autónomo en un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con otra modalidad ilustrativa de la presente descripción.
Como se muestra en los dibujos, el sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con otra modalidad ilustrativa de la presente descripción comprende además un robot de vehículo autónomo 300, en comparación con el sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con la modalidad ilustrativa de la presente descripción mostrada en las Figuras 1 a la 9. Es decir, el robot de entrada autónomo 100 y el servidor de gestión integrado 200 en el sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con esta modalidad ilustrativa de la presente descripción son idénticos a los componentes correspondientes en el sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo de acuerdo con la modalidad ilustrativa mostrada en las Figuras 1 a la 9. En consecuencia, se dará la siguiente descripción con respecto al robot de vehículo autónomo 300.
El robot de vehículo autónomo 300 comprende una porción del cuerpo de conducción 310, un medio de eliminación 320, una porción de detección 330, y un controlador 340.
La porción del cuerpo de conducción 310 comprende una primera entrada 311 en la parte superior y una segunda entrada 312 en la parte lateral, que son para colocar desechos en, una segunda salida (no mostrada) para descargar desechos, y un dispositivo de transporte 314.
El medio de eliminación 320 se monta en la porción del cuerpo de conducción 310, y funciona para colocar los desechos almacenados en el robot de entrada autónomo 100 en la porción del cuerpo de conducción 310.
La porción de detección 330 comprende un GPS 331 para la conducción autónoma y otros sensores, y se monta en la porción del cuerpo de conducción 310.
El controlador 340 controla las operaciones del dispositivo de transportación 314 de la porción del cuerpo de conducción 310 y el medio de eliminación 320, en base a una señal detectada por la porción de detección 330 y un programa de conducción preestablecido.
El robot de vehículo autónomo 300 con la configuración descrita anteriormente se conduce de manera autónoma hasta los robots de entrada autónomos 100, recoge los desechos, y se conduce de manera autónoma y regresa a un sitio de eliminación de desechos prediseñado, en respuesta a una señal de solicitud de operación recibida desde el exterior o en un ciclo autónomo preestablecido.
Más específicamente, cuando el usuario llama al robot de vehículo autónomo 300 al equipar información de reconocimiento de usuario y ubicación a través de comunicaciones cableadas e inalámbricas tales como una aplicación dedicada, Kakao Talk, WeChat, WhatsApp, CDMA, etc., puede moverse a donde el usuario se ubica, recoger los desechos, y colocar los desechos en el robot de entrada autónomo 100.
El robot de vehículo autónomo 300 puede operar como un tipo que cobra una tarifa en base a una medición, un tipo que no cobra una tarifa en base a una medición, y un tipo que reembolsa una tarifa en base a una medición. Además, puede tener la forma de una figura humana.
El robot de vehículo autónomo 300 es capaz de conversar con el usuario sobre información de los desechos, y puede recibir esta información del usuario a través de comunicaciones cableadas e inalámbricas tales como una aplicación dedicada, Kakao Talk, WeChat, WhatsApp, CDMA, etc.
El robot de vehículo autónomo 300 monitorea el estado de eliminación de desechos, la ubicación, el estado de movimiento, y el estado circundante de cada robot de entrada autónomo 100 correspondiente, determina el volumen del tráfico circundante y el movimiento de personas para evitar las horas pico, y determina el estado de los robots de entrada autónomos 100 para moverse secuencialmente hasta los robots de entrada autónomos 100 y recoger los desechos cargados en los robots de entrada autónomos 100. El robot de vehículo autónomo 300 evita los obstáculos por sí mismo según su propio criterio mientras que se mueve y, si hay personas delante en una acera o cruce de peatones, se mueve hasta los robots de entrada autónomos 100 según su propio criterio, lo que hace que la seguridad sea la primera prioridad. Además, el robot de vehículo autónomo 300 recoge los desechos básicamente de forma periódica, y determina si recoger los desechos urgentemente o no y cuándo recoger los desechos urgentemente al detectar los estados de las entradas.
Ahora se describirán métodos de recogida para el robot de vehículo autónomo 300. En el primer método, el desecho en el robot de entrada autónomo 100 o el desecho apilado o tirado en una calle, acera, u otros lugares se reconoce por el sensor de reconocimiento de objetos y la cámara del robot de vehículo autónomo 300 y entonces se recoge por una mano de agarre 321 que opera de manera autónoma a través de inteligencia artificial.
En el segundo método, el desecho en el robot de entrada autónomo 100 o el desecho apilado o tirado en una calle, acera, u otros lugares se reconoce por el sensor de reconocimiento de objetos y la cámara del robot de vehículo autónomo 300 y entonces se recoge por una mano de tijera 322 que opera de manera autónoma a través de inteligencia artificial.
En el tercer método, cuando el robot de vehículo autónomo 300 se acerca al robot de entrada autónomo 100, un robot de eliminación 323 del robot de vehículo autónomo 300 se mueve hacia un ascensor del robot de vehículo autónomo 300. El ascensor del robot de vehículo autónomo 300 asegura el robot de eliminación 323 con un clip, y vacía los desechos cargados del robot de entrada autónomo 100 al colgar el robot de eliminación 323 hacia abajo y de nuevo a la posición original. El ascensor del robot de vehículo autónomo 300 opera de manera autónoma al reconocer los desechos por el sensor de reconocimiento de objetos y la cámara a través de inteligencia artificial. En un caso donde la caja de almacenamiento de desechos 150 se aplica al robot de entrada autónomo 100, la parte posterior del robot de entrada autónomo 100 se abre por una mano robótica, y la caja de almacenamiento de desechos 150 se separa del robot de entrada autónomo 100 por una mano o brazo de clasificación reciclable. Entonces, la caja de almacenamiento de desechos 150 se carga en el robot de vehículo autónomo 300 por la mano de agarre del robot de vehículo autónomo 300 o un brazo del robot de eliminación 323.
Ahora, se describirá un método de cómo el robot de vehículo autónomo 300 clasifica los desechos a eliminar por tipo. Pueden recogerse uno o más tipos de desechos en dependencia de cómo se clasifican los desechos o a solicitud del usuario. Además, parte o la totalidad de los desechos se recogen en dependencia de cómo el robot de entrada autónomo 323 clasifica los desechos, mientras que se comunica con el robot de entrada autónomo 100 sobre los tipos de desechos preestablecidos.
En cuanto al robot de eliminación (robot de mantenimiento), el robot de eliminación (robot de mantenimiento) que monta el robot de vehículo autónomo 300 sale y mueve el robot de entrada autónomo 100 a una entrada de desechos del robot de vehículo autónomo 300 para colocar desechos en este. El desecho apilado o dejado en un cierto lugar se elimina en una entrada del robot de vehículo autónomo 300, y, cuando hay algún problema con el robot de vehículo autónomo 300, se realizan reparaciones o se toman medidas urgentes.
De acuerdo con una modalidad ilustrativa de la presente descripción, es posible permitir la conducción autónoma y la recogida eficiente de desechos en áreas densamente pobladas, tales como complejos de apartamentos y vecindarios residenciales, y áreas con una población flotante mediante el uso de robots con software y hardware de inteligencia artificial incorporada y funciones de recogida y conducción de desechos autónomas y un servidor de gestión integrado para monitorear estos robots, y ayudar a recopilar información en este proceso y usarla como base de datos para la operación eficiente de futuras políticas de desechos y los sistemas correspondientes.
Como se describió anteriormente, aunque las modalidades de la presente descripción se han descrito en relación con asuntos específicos, tales elementos detallados, y las modalidades y dibujos limitados, se proporcionan sólo para ayudar a la comprensión general de la presente descripción, y la presente descripción no se limita a las modalidades. Un experto en la técnica a la que se refiere la presente descripción puede modificar la presente descripción de varias maneras de la descripción anterior.

Claims (1)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema concentrador centralizado para mejorar el transporte y la recogida de desechos automáticos mediante el uso de un robot autónomo, el sistema que comprende uno o más robots de entrada autónomos (100) y un servidor de gestión integrado basado en la web (200),
los robots de entrada autónomos (100) cada uno que comprende una porción del cuerpo (110), una porción del sensor (120), una porción del comportamiento de recogida de desechos (130), y un controlador (140), la porción del cuerpo (110) que se forma con al menos una entre una entrada superior (111) y una entrada lateral (112) para recibir desechos y una primera salida para descargar desechos, y que comprende un medio de movimiento,
la porción del sensor (120) que comprende un sensor lidar (121), un sensor de radar (122), un GPS (123), y un sensor de medición de peso (124) que se montan en la porción del cuerpo (110),
la porción del comportamiento de recogida de desechos (130) que comprende un primer brazo de recogida de desechos (131) y un segundo brazo de recogida de desechos (132) que se montan en la porción del cuerpo (110) y sujetan los desechos y colocan los mismos en la entrada superior (111) y la entrada lateral (112), respectivamente, una placa de compresión (133) que abre y cierra la entrada superior (111) y comprime los desechos en la porción del cuerpo (110) mediante un movimiento vertical, y una puerta lateral (134) montada de manera giratoria en la porción del cuerpo (110) para abriry cerrar la entrada lateral (112), y el controlador (140) que se configura para controlar las operaciones de cada componente de la porción del comportamiento de recogida de desechos (130) y el medio de movimiento de la porción del cuerpo (110) y para preestablecer un límite de capacidad para los desechos almacenados en la porción del cuerpo (110) y controlar el medio de movimiento de manera que permita la conducción autónoma a un sitio de eliminación de desechos prediseñado si la cantidad de desechos eliminados en la porción del cuerpo (110) es mayor que el límite de capacidad, y
el servidor de gestión integrado (200) que se configura para recibir, almacenar, y gestionar al menos una entre la información de identificación de usuario, información de tipo de desechos, información de medición de desechos, información de cobro, e información de reembolso transmitida desde los robots de entrada autónomos (100), y que se instala en un lugar prediseñado donde se reúnen los robots de entrada autónomos (100),
en donde los robots de entrada autónomos (100) operan como un primer tipo que realiza una medición en un artículo de desechos en base a ya sea el peso, el volumen, o la cantidad y entonces cobra una tarifa o no en base a la información de medición, o un segundo tipo que realiza una medición en un artículo de desechos reciclables en base a ya sea el peso, el volumen, o la cantidad y entonces reembolsa una tarifa o no en base a la información de medición,
caracterizado porque el sistema concentrador centralizado comprende además un robot de vehículo autónomo (300) que comprende una porción del cuerpo de conducción (310), un medio de eliminación, una porción de detección (330), y un controlador (340), y
en donde la porción del cuerpo de conducción (310) comprende una primera entrada (311) en la parte superior y una segunda entrada (312) en la parte lateral, que son para colocar desechos en, una segunda salida para descargar desechos,
y un dispositivo de transportación (314), y
en donde el medio de eliminación se monta en la porción del cuerpo de conducción (310), para colocar los desechos almacenados en los robots de entrada autónomos (100) en la porción del cuerpo de conducción (310), y
en donde la porción de detección (330) comprende un GPS (331) para la conducción autónoma y otros sensores, y que se monta en la porción del cuerpo de conducción (310), y
en donde el controlador (340) se configura para controlar las operaciones del dispositivo de transportación (314) de la porción del cuerpo de conducción (310) y el medio de eliminación, en base a una señal detectada por la porción de detección (330) y un programa de conducción preestablecido,
en donde el robot de vehículo autónomo (300) se conduce sólo, recoge los desechos, y se conduce de manera autónoma y regresa a un sitio de eliminación de desechos prediseñado, en respuesta a una señal de solicitud de operación recibida desde el exterior o en un ciclo de conducción autónoma preestablecido.
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