护士站专用智能分类医疗垃圾装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种护士站专用智能分类医疗垃圾装置，包括壳体以及安装在内部的各个功能模块，通过红外传感器识别到医疗垃圾的投入，并触发视觉采集处理模块OpenMV采集垃圾的图像信息，采用机器视觉算法进行垃圾的智能分类，识别出的分类结果传递给主控模块Arduino，通过主控模块Arduino传递给驱动模块，通过驱动模块带动大旋转电机工作，当存储室转筒旋转一定角度后，需要投放的储存空间刚好位于垃圾正下方时，驱动模块控制小旋转电机工作，扇叶打开，垃圾落入存储空间后，扇叶在弹簧的弹力作用下自动闭合。本装置结合机器视觉算法实现了医疗垃圾的智能分类，在结构设计上，采用弹簧的弹力使扇叶回归原位，结构简单，实用性强，节省电能，使用成本低。

【技术实现步骤摘要】
护士站专用智能分类医疗垃圾装置
本专利技术涉及医学人工智能领域，尤其涉及一种护士站专用智能分类医疗垃圾装置。
技术介绍
医疗垃圾，是指在医疗过程中，因直接或者间接接触了病人所产生的垃圾，其属于有害垃圾，具有极强的传染性、生物毒性和腐蚀性。医疗垃圾的随意丢弃造成对空气、土壤和水的污染，同时对人体具有危害，可能成为传染病的源头。护士站在服务病人的过程中，会产生输液管、针头、棉签、药剂瓶、注射器、口罩等多种医疗垃圾。为了避免医疗垃圾产生的问题，需要将医疗垃圾进行分类，针对不用的种类实施不同的处理方法。目前，对于医疗垃圾进行分类多为医护人员手动完成，不仅增加了医护人员的工作量和工作强度，同时也降低了分类的准确性，效率较低。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术提供一种专门用于护士站可以自动完成垃圾分类的的智能分类医疗垃圾装置。一种护士站专用智能分类医疗垃圾装置，包括壳体和壳内部各个功能模块；所述的壳体从上到下依次包括投入箱、存储箱、存储室仓门和底部配重组成，所述的存储箱内部包括支撑轴、隔档和存储室转筒；所述的壳内部各个功能模块包括：视觉采集处理模块OpenMV、主控模块Arduino、驱动模块、供电模块、照明模块、红外传感器、网络接口、系统旋转装置和闸口开合装置，所述的系统旋转装置包括大旋转电机、旋转轴、联轴器组成；所述的闸口开合装置由小旋转电机、电机齿轮、皮带I、皮带II、弹簧、扇叶I、扇叶II组成；所述投入箱的箱顶内侧中间位置加工有凹槽，投入箱的圆周面上开有垃圾投入口，投入箱安装在存储箱的顶部，存储箱的底部安装有底部配重，支撑轴安装在存储箱的中心对称轴位置，存储室转筒的顶部加工有六棱形凹槽，以存储室转筒的中心对称轴为中心轴焊接有中空管结构，存储室转筒安装于存储箱内部，支撑轴嵌套在存储室转筒的中空管内，支撑轴的底端固定在存储箱底部，支撑轴用于支撑存储室转筒稳定旋转，隔档固定在存储室转筒内壁与中空管外壁之间，通过N-1个隔档将存储室转筒均匀分为N个存储空间，与每个存储空间相对的存储箱圆周上均开有存储室仓门，大旋转电机固定在投入箱底部中间位置，一端加工为六棱形的旋转轴嵌入存储室转筒顶部的六棱形凹槽内卡住，旋转轴的另一端与大旋转电机的齿轮轴采用联轴器连接，大旋转电机通过旋转轴带动存储室转筒旋转，供电模块安装在投入箱顶部中间的凹槽内，红外传感器安装在与垃圾投入口相对应的旋转轴一侧，小旋转电机固定在与垃圾投入口相对的投入箱内侧，皮带I末端分别固定在扇叶I一侧和小旋转电机齿轮轴上，另一条皮带II末端分别固定在扇叶II一侧和小旋转电机齿轮轴上，两条完全相同的皮带I、皮带II对称安装，弹簧两端分别连接在扇叶I、扇叶II的后端延长杆上，完全相同的两片扇叶I、扇叶II通过销轴连接，弹簧为扇叶I、扇叶II的闭合提供动力；所述的视觉采集处理模块OpenMV安装于靠近投入箱顶部的内侧壁上，所述的驱动模块安装于靠近投入箱顶部的另一内侧壁上，所述的主控模块Arduino安装于驱动模块的上方，所述的照明模块固定在视觉采集处理模块OpenMV上，红外传感器通过单总线与视觉采集处理模块OpenMV相连，视觉采集处理模块OpenMV通过总线与主控模块Arduino连接，主控模块Arduino通过总线分别与驱动模块、照明模块相连，驱动模块通过总线分别与大旋转电机、小旋转电机相连，所述的供电模块分别通过电源线与视觉采集处理模块OpenMV、主控模块Arduino、驱动模块、照明模块、红外传感器、大旋转电机和小旋转电机相连，所述的网络接口安装于主控模块Arduino一侧，通过单线与主控模块Arduino相连；所述的红外传感器用于识别垃圾投入口处是否有医疗垃圾投入；所述的视觉采集处理模块OpenMV集成有摄像头，用于采集医疗垃圾图像，并通过机器视觉算法实现投入医疗垃圾的智能分类；所述的主控模块Arduino用于将接收到的分类结果转换为对应的旋转角度值，并传输给驱动模块；所述的驱动模块用于驱动大旋转电机带动存储室转筒旋转一定角度值，还用于驱动小旋转电机带动扇叶I、扇叶II打开；所述的主控模块Arduino还用于接收驱动模块反馈回的大旋转电机的停止工作信号；当主控模块Arduino接收到大旋转电机的停止工作信号后，通过驱动模块控制小旋转电机带动扇叶I、扇叶II打开；所述的主控模块Arduino还用于控制小旋转电机的工作时长，当小旋转电机的工作时长达到预设工作时长s秒后，通过驱动模块控制小旋转电机停止工作；所述的网络接口用于实现主控模块Arduino与外部PC机设备进行图像数据交互。所述的视觉采集处理模块OpenMV通过机器视觉算法实现投入医疗垃圾的智能分类，具体表述为：S1：利用Python软件构建VGG16卷积神经网络模型；S2：用M张医疗垃圾图像构建训练集，用N张医疗垃圾图像构建测试集，将训练集输入到VGG16卷积神经网络模型中进行训练，训练结束后，在测试集中进行测试，当测试集中得到的输出分类结果的准确率达到预设准确率时，得到输出分类结果正确的最优VGG16卷积神经网络模型；S3：利用最优VGG16卷积神经网络模型对实际投入的医疗垃圾进行分类，并输出分类结果。所述装置的工作原理是：当医疗垃圾从投入箱的投入口投入时，会暂时掉落在为重叠状态的扇叶I、扇叶II上，安装在旋转轴一侧的红外传感器识别到医疗垃圾的投入后，发送信号给视觉采集处理模块OpenMV和主控模块Arduino，视觉采集处理模块OpenMV接收到信号之后启动摄像头工作，主控模块Arduino接收到信号之后触发照明模块工作，为摄像机工作提供一个较为清楚的图像采集环境，摄像头采集到的医疗垃圾图像，通过视觉采集处理模块OpenMV中的机器视觉算法对医疗垃圾图像进行智能分类，然后将医疗垃圾所对应的分类结果输出给主控模块Arduino，主控模块Arduino接收到分类结果信息后经过计算，输出相应的旋转角度值给驱动模块，通过驱动模块驱动大旋转电机带动存储室转筒旋转相应的旋转角度值后停止工作，大旋转电机停止工作后，存储室转筒应满足当前医疗垃圾需投放的存储空间刚好位于扇叶I、扇叶II正下方，当主控模块Arduino接收到大旋转电机反馈回的停止工作信号后，驱动驱动模块控制小旋转电机带动扇叶I、扇叶II打开s秒，垃圾掉落到正下方存储室中的相应存储空间内，s秒时间到后，主控模块Arduino通过驱动模块控制小旋转电机停止工作，同时大旋转电机带动存储室转筒回到初始状态，所述的初始状态为旋转电机的旋转角度为0的状态，当小旋转电机停止工作后，扇叶I、扇叶II在弹簧的弹力作用下自动闭合，等待下次垃圾的投入。本专利技术的有益效果是：1、本装置结合机器视觉算法实现了医疗垃圾的自动化分类，可以有效降低护士站医护人员的工作量和工作强度，提高医护人员的工作效率；2、本装置利用电机与弹簧相配合实现垃圾投放，投入垃圾时，通过电机带动存储室转筒中相应的存储空间旋转到垃圾正下方，扇叶打开垃圾落入相应的存储空间后，通过弹簧的弹力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种护士站专用智能分类医疗垃圾装置，其特征在于，包括壳体和壳内部各个功能模块；/n所述的壳体从上到下依次包括投入箱(1)、存储箱(2)、存储室仓门(3)和底部配重(4)组成，所述的存储箱(2)内部包括支撑轴(5)、隔档(6)和存储室转筒(7)；/n所述的壳内部各个功能模块包括：视觉采集处理模块OpenMV(8)、主控模块Arduino(9)、驱动模块(10)、供电模块(11)、照明模块(12)、红外传感器(13)、网络接口(14)、系统旋转装置和闸口开合装置，所述的系统旋转装置包括大旋转电机(15)、旋转轴(16)、联轴器(22)组成；所述的闸口开合装置由小旋转电机(17)、电机齿轮(18)、皮带I(19-1)、皮带II(19-2)、弹簧(20)、扇叶I(21-1)、扇叶II(21-2)组成；/n所述投入箱(1)的箱顶内侧中间位置加工有凹槽，投入箱(1)的圆周面上开有垃圾投入口，投入箱(1)安装在存储箱(2)的顶部，存储箱(2)的底部安装有底部配重(4)，支撑轴(5)安装在存储箱(2)的中心对称轴位置，存储室转筒(7)的顶部加工有六棱形凹槽，以存储室转筒(7)的中心对称轴为中心轴焊接有中空管结构，存储室转筒(7)安装于存储箱(2)内部，支撑轴(5)嵌套在存储室转筒(7)的中空管内，支撑轴(5)的底端固定在存储箱(2)底部，支撑轴(5)用于支撑存储室转筒(7)稳定旋转，隔档(6)固定在存储室转筒(7)内壁与中空管外壁之间，通过N-1个隔档(6)将存储室转筒(7)均匀分为N个存储空间，与每个存储空间相对的存储箱(2)圆周上均开有存储室仓门(3)，大旋转电机(15)固定在投入箱(1)底部中间位置，一端加工为六棱形的旋转轴(16)嵌入存储室转筒(7)顶部的六棱形凹槽内卡住，旋转轴(16)的另一端与大旋转电机(15)的齿轮轴采用联轴器(22)连接，大旋转电机(15)通过旋转轴(16)带动存储室转筒(7)旋转，供电模块(11)安装在投入箱(1)顶部中间的凹槽内，红外传感器(13)安装在与垃圾投入口相对应的旋转轴(16)一侧，小旋转电机(17)固定在与垃圾投入口相对的投入箱(1)内侧，皮带I(19-1)末端分别固定在扇叶I(21-1)一侧和小旋转电机(17)齿轮轴上，另一条皮带II(19-2)末端分别固定在扇叶II(21-2)一侧和小旋转电机(17)齿轮轴上，两条完全相同的皮带I(19-1)、皮带II(19-2)对称安装，弹簧(20)两端分别连接在扇叶I(21-1)、扇叶II(21-2)的后端延长杆上，完全相同的两片扇叶I(21-1)、扇叶II(21-2)通过销轴连接，弹簧(20)为扇叶I(21-1)、扇叶II(21-2)的闭合提供动力；/n所述的视觉采集处理模块OpenMV(8)安装于靠近投入箱(1)顶部的内侧壁上，所述的驱动模块(10)安装于靠近投入箱(1)顶部的另一内侧壁上，所述的主控模块Arduino(9)安装于驱动模块(10)的上方，所述的照明模块(12)固定在视觉采集处理模块OpenMV(8)上，红外传感器(13)通过单总线与视觉采集处理模块OpenMV(8)相连，视觉采集处理模块OpenMV(8)通过总线与主控模块Arduino(9)连接，主控模块Arduino(9)通过总线分别与驱动模块(10)、照明模块(12)相连，驱动模块(10)通过总线分别与大旋转电机(15)、小旋转电机(17)相连，所述的供电模块(11)分别通过电源线与视觉采集处理模块OpenMV(8)、主控模块Arduino(9)、驱动模块(10)、照明模块(12)、红外传感器(13)、大旋转电机(15)和小旋转电机(17)相连，所述的网络接口(14)安装于主控模块Arduino(9)一侧，通过单线与主控模块Arduino(9)相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种护士站专用智能分类医疗垃圾装置，其特征在于，包括壳体和壳内部各个功能模块；
所述的壳体从上到下依次包括投入箱(1)、存储箱(2)、存储室仓门(3)和底部配重(4)组成，所述的存储箱(2)内部包括支撑轴(5)、隔档(6)和存储室转筒(7)；
所述的壳内部各个功能模块包括：视觉采集处理模块OpenMV(8)、主控模块Arduino(9)、驱动模块(10)、供电模块(11)、照明模块(12)、红外传感器(13)、网络接口(14)、系统旋转装置和闸口开合装置，所述的系统旋转装置包括大旋转电机(15)、旋转轴(16)、联轴器(22)组成；所述的闸口开合装置由小旋转电机(17)、电机齿轮(18)、皮带I(19-1)、皮带II(19-2)、弹簧(20)、扇叶I(21-1)、扇叶II(21-2)组成；
所述投入箱(1)的箱顶内侧中间位置加工有凹槽，投入箱(1)的圆周面上开有垃圾投入口，投入箱(1)安装在存储箱(2)的顶部，存储箱(2)的底部安装有底部配重(4)，支撑轴(5)安装在存储箱(2)的中心对称轴位置，存储室转筒(7)的顶部加工有六棱形凹槽，以存储室转筒(7)的中心对称轴为中心轴焊接有中空管结构，存储室转筒(7)安装于存储箱(2)内部，支撑轴(5)嵌套在存储室转筒(7)的中空管内，支撑轴(5)的底端固定在存储箱(2)底部，支撑轴(5)用于支撑存储室转筒(7)稳定旋转，隔档(6)固定在存储室转筒(7)内壁与中空管外壁之间，通过N-1个隔档(6)将存储室转筒(7)均匀分为N个存储空间，与每个存储空间相对的存储箱(2)圆周上均开有存储室仓门(3)，大旋转电机(15)固定在投入箱(1)底部中间位置，一端加工为六棱形的旋转轴(16)嵌入存储室转筒(7)顶部的六棱形凹槽内卡住，旋转轴(16)的另一端与大旋转电机(15)的齿轮轴采用联轴器(22)连接，大旋转电机(15)通过旋转轴(16)带动存储室转筒(7)旋转，供电模块(11)安装在投入箱(1)顶部中间的凹槽内，红外传感器(13)安装在与垃圾投入口相对应的旋转轴(16)一侧，小旋转电机(17)固定在与垃圾投入口相对的投入箱(1)内侧，皮带I(19-1)末端分别固定在扇叶I(21-1)一侧和小旋转电机(17)齿轮轴上，另一条皮带II(19-2)末端分别固定在扇叶II(21-2)一侧和小旋转电机(17)齿轮轴上，两条完全相同的皮带I(19-1)、皮带II(19-2)对称安装，弹簧(20)两端分别连接在扇叶I(21-1)、扇叶II(21-2)的后端延长杆上，完全相同的两片扇叶I(21-1)、扇叶II(21-2)通过销轴连接，弹簧(20)为扇叶I(21-1)、扇叶II(21-2)的闭合提供动力；
所述的视觉采集处理模块OpenMV(8)安装于靠近投入箱(1)顶部的内侧壁上，所述的驱动模块(10)安装于靠近投入箱(1)顶部的另一内侧壁上，所述的主控模块Arduino(9)安装于驱动模块(10)的上方，所述的照明模块(12)固定在视觉采集处理模块OpenMV(8)上，红外传感器(13)通过单总线与视觉采集处理模块OpenMV(8)相连，视...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖倩，张志雷，季彦东，李思凡，李佳洋，代龙泽，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21