1.一种课桌清洁方法,其特征在于:利用一种课桌清洁装置实现,所述课桌清洁装置包括:垃圾清扫机构、内顶导轨驱动机构、红外测距传感器、垃圾识别摄像头、重量传感器、垃圾桶、以及中央处理设备,课桌清洁方法的步骤如下:
第1步、通过环境识别摄像头拍摄教室内图像或/和视频,发送至中央处理设备,由中央处理设备识别教室内环境状况,并据此确定课桌清理的时间区段;
第2步、在清理时间区段内,通过安装于课桌两侧墙面的红外测距传感器检测桌面和桌肚内是否有垃圾,并对垃圾进行准确定位;
第3步、通过内顶导轨驱动机构驱动垃圾清扫机构运动至适合清扫该垃圾的位置;
第4步、通过装载于垃圾清扫机构上的垃圾识别摄像头对垃圾进行拍摄,并由中央处理设备对垃圾所属类型进行识别,据此选择适合的清扫方案并将清扫指令发送给垃圾清扫机构;
第5步、垃圾清扫机构根据指令进行相应方案的垃圾清扫;
第6步、清扫过程中,通过安装于垃圾清扫机构上的重量传感器识别装载垃圾的重量,通过垃圾识别摄像头识别装载垃圾的体积,中央处理设备据此来判断是否进行倾倒;
第7步、如果需要进行垃圾倾倒,则通过内顶导轨驱动机构驱动垃圾清扫机构运动至垃圾桶位置,并由垃圾清扫机构执行倾倒动作,将收集的垃圾倒入垃圾桶。
2.根据权利要求1所述的课桌清洁方法,其特征在于:
所述垃圾清扫机构包括:竖向伸缩杆,依次连接于竖向伸缩杆下端的横向伸缩杆和垃圾收集器,所述横向伸缩杆的前端通过第一舵机连接有支架,支架上安装有刮板、滚动刷、滚动刷驱动电机,所述垃圾收集器通过第二舵机设置于横向伸缩杆的下方;
所述内顶导轨驱动机构,包括:设于教室内顶的两根纵向导轨,横跨于纵向导轨上的横向导轨,设置在横向导轨上且与垃圾清扫机构的竖向伸缩杆上端连接的滑块,驱动横向导轨沿纵向导轨移动的第一驱动电机,驱动滑块沿横向导轨移动的第二驱动电机;
所述红外测距传感器设置于每排课桌桌面两侧墙面和桌肚两侧墙面上;
所述垃圾识别摄像头,设置于横向伸缩杆的下方,用于对桌面上、桌肚内以及垃圾收集器内进行拍摄;
所述环境识别摄像头,设置于教室内顶,用于对室内进行拍摄;
所述重量传感器,设置于垃圾收集器与第二舵机之间,用于对垃圾收集器内的垃圾进行称重;
所述中央处理设备,用于接收传感设备送来的信号,并对信号进行识别和判断并向执行部件发送执行指令,所述传感设备包括环境识别摄像头、红外测距传感器、垃圾识别摄像头、重量传感器;所述执行部件包括第一驱动电机、第二驱动电机、竖向伸缩杆、横向伸缩杆、第一舵机、第二舵机、滚动刷驱动电机。
3.根据权利要求2所述的课桌清洁方法,其特征在于:所述课桌清洁装置还包括固定在垃圾清扫机构上为所述第二驱动电机、竖向伸缩杆、横向伸缩杆、重量传感器、垃圾识别摄像头、第一舵机、第二舵机、滚动刷驱动电机提供工作电能的电源模块,所述电源模块具有储能电池、电池充放电电路。
4.根据权利要求3所述的课桌清洁方法,其特征在于:所述课桌清洁装置还具有微处理设备,所述微处理设备包括微处理器、驱动器、无线收发模块,所述中央处理设备具有处理器、人机接口模块、无线信号收发模块,所述微处理器用于接收垃圾识别摄像头、重量传感器传来的信号并通过无线收发模块转发给中央处理设备,所述中央处理设备的无线信号收发模块用于接收微处理设备传来的信号并向其发送执行指令,所述中央处理设备的处理器用于接收红外测距传感器、环境识别摄像头、无线信号收发模块传来的信号,进行处理和判断,并向第一驱动电机、第二驱动电机、以及通过无线信号收发模块向微处理器发送执行指令。
5.根据权利要求4所述的课桌清洁方法,其特征在于:所述电池充放电电路与驱动器、微处理器连接。
6.根据权利要求5所述的课桌清洁方法,其特征在于:
所述第2步中,红外测距传感器将信号发送给中央处理设备的处理器,进行垃圾定位;
所述第3步中,中央处理设备驱动第一驱动电机、第二驱动电机,使垃圾清扫机构移动至垃圾上方,并令竖向伸缩杆下放,使其达到合适清扫垃圾的高度;
所述第4步中,垃圾识别摄像头拍摄的近距离影像或图像通过微处理设备的无线收发模块发送给中央处理设备进行识别;
所述第5步中,驱动器驱动横向伸缩杆、第一舵机、滚动刷驱动电机工作,将垃圾扫入垃圾收集器,完成一处的垃圾清扫;
所述第6步中,微处理器获取重量传感器和垃圾识别摄像头采集的信号,并通过无线收发模块发送给中央处理设备判断垃圾收集量;
所述第7步中,中央处理设备发出垃圾倾倒指令,通过驱动器收起竖向伸缩杆,通过第一驱动电机、第二驱动电机将垃圾清扫机构移动至垃圾桶上方,并放下垃圾收集器,到位后通过驱动器驱动第二舵机使垃圾收集器转动,垃圾落入垃圾桶内,完成垃圾倾倒。
7.根据权利要求6所述的课桌清洁方法,其特征在于:微处理器实时检测储能电池的电量并发送给中央处理设备,当电量不足时,中央处理设备驱动垃圾清扫机构移动至充电位置,对储能电池进行充电,当储能电池电量充满后继续投入运行。
8.根据权利要求5所述的课桌清洁方法,其特征在于:所述垃圾收集器为敞口盒体,后侧面与第二舵机连接,前侧面具有倾斜角度。
9.根据权利要求6所述的课桌清洁方法,其特征在于:所述垃圾收集器还设置有可翻转的盖板,所述盖板受控于所述中央处理设备。
10.根据权利要求7所述的课桌清洁方法,其特征在于:所述环境识别摄像头为360°球面摄像头,分布在教室顶端一前一后位置。