1.一种基于人工智能的家居环境控制管理系统,其特征在于:该系统包括用户手势鉴别模块、垃圾自动回收模块和家电控制端模块,所述用户手势鉴别模块用于根据用户的手势指令启动垃圾桶,并根据用户所指定范围进行自动清扫所指范围内的垃圾,所述垃圾自动回收模块用于用户在所指定范围的垃圾进行分拣,判断是否有非垃圾存在于垃圾堆中,所述家电控制端模块用于使用垃圾桶与智能冰箱、扫地机器人联动控制,所述用户手势鉴别模块的输出端与垃圾自动回收模块、家电控制端模块相连接;
所述用户手势鉴别模块包括控制端、接收端、用户行为检测单元和GPRS定位单元,所述控制端用于将指定信号发送至垃圾桶的接收端,要求垃圾桶完成相应动作,所述控制端与垃圾桶的接收端相连接;垃圾桶根据控制端信号作出指定任务,所述用户行为检测单元用于对用户的第一手势进行检测,根据用户的第一手势动作启动垃圾桶运行,所述GPRS定位单元用于根据用户所在位置就近分配不同种类的垃圾桶,当垃圾桶到达用户所指定位置时,用户发出第二手势动作,垃圾桶根据第二手势动作进行清扫指定垃圾;
所述垃圾桶一侧安装有可上下移动的升降竖杆,所述垃圾桶表面一侧安装有可伸缩的伸缩杆,所述伸缩杆一侧与垃圾桶表面进行铰接,所述伸缩杆的另外一侧安装有微摄像端口和扫描端口,所述微摄像端口和扫描端口的上方安装有可自动移动的板块,所述板块的面积大小与微摄像端口与扫描端口所形成的面积大小相等,所述板块上表面安装有启停按钮,所述启停按钮的输出端与微摄像端口和扫描端口的输入端相连接,根据所述第二手势所指范围控制升降竖杆的长度和伸缩杆的半径,能够将垃圾扫入至垃圾桶内,具体为:在二维平面模型中,所述第二手势所指定平台中心位置为L(x,y),平台的高度为G,所述升降竖杆根据平台的高度自动调节高度B,使得升降竖杆的高度B能够与平台的高度G匹配相等,根据用户手势所指范围的半径r进行调节伸缩杆的长度R,对用户手势所指范围外2
的物品摆放情况进行检测,当检测到伸缩杆长度R旋转后所框选的面积S=πR 与用户手势
2
所划定半径的面积为S1=πr之间的面积差S‑S1中并无其他物品种类时,伸缩杆的长度可在预设范围长度内进行放大,当检测到所确定的面积差S‑S1中有其他物品种类时,将伸缩杆的长度R缩小。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的家居环境控制管理系统,其特征在于:所述垃圾自动回收模块包括物品重量检测比较单元、物品褶皱程度确定单元、物品挑拣单元和垃圾回收单元,所述物品重量检测比较单元用于当用户将不同的物品放置在相应的平台上时,对放置在平台上不同种类物品的平均重量进行计算且使用微摄像端口对不同物品的形状进行拍照检测,并将物品所对应信息保存在控制端中,所述物品褶皱程度确定单元用于当检测到物品的重量Z与物品原重量Z′的变化值Δ在预设范围内时,使用伸缩杆上的微摄像端口对物品表面进行拍照,并实时计算物品的表面积S和褶皱度Y,当物品的表面积S、褶皱度Y和原物品的表面积S′、褶皱度Y′不同时,垃圾桶将该物品进行回收,所述物品挑拣单元用于当检测到用户所指定区域中有与原物品重量相同且物品表面形状相同时,所述垃圾回收单元用于垃圾桶控制自身的升降竖杆。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的家居环境控制管理系统,其特征在于:控制端接收到用户的第一手势控制垃圾桶运行,在二维平面模型中,垃圾桶原所在位置为W=(x,y),用户现所在位置为D=(a,b),垃圾桶的行驶速度为k,在垃圾桶到达指定位置后,用户随即划定第二手势动作,将物品放在指定平台上,对物品的重量进行实时检测,所述检测到原有物品重量的集合为H={h1,h2...hm},检测到物品现在重量的集合为P={p1,p2...pm};
用户在T时刻划定第二手势动作;
其中,M是指垃圾桶与用户之间的距离;
当检测到hk‑pk>Δ时,表示物品的重量发生了变化,垃圾桶对平台上重量发生变化的物品,使用伸缩杆对物品进行清扫;
当检测到pi‑hi<Δ时,表示物品的重量并未发生变化,核对现有物品的表面积S和褶皱程度Y,原物品的表面积为S′=m′n′,褶皱程度Y′=0,现有物品的表面积S=mn,其中m为该物品每个面所突出点横坐标所在延长线的长度,n为该物品每个面所突出点纵坐标所在延长线的宽度,当现有物品中区块内褶皱线条的弯曲顶点至与该顶点所垂直的另外一条线条所占面积为W1=ab,现有物品中区块内并未发生褶皱线条的顶点至与该顶点所垂直的另一条线条所占面积为W2=cd,因此褶皱度的计算公式如下:当褶皱度D‑Y′大于预设范围时且面积差|S′‑S|大于预设范围内时,垃圾桶对此类物品进行清扫,当褶皱度D‑Y′小于预设范围且面积差|S′‑S|小于预设范围时,垃圾桶不对此类物品进行清扫;
其中,hk、hi为原有物品的重量,pk、pi为现有物品的重量,m、n为现有物品的长宽,m′、n′为原有物品的长宽,D为褶皱度,a、b是物品发生褶皱后的对应长和宽,c、d是物品未发生褶皱所对应的长和宽,Δ是指原有物品与现有物品重量差的预设值。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的家居环境控制管理系统,其特征在于:所述家电控制端模块包括食物保存感应单元、扫描终端控制单元、食物保质期曲线单元、垃圾桶清扫单元、地面清扫程度单元和垃圾桶更换提示单元,所述食物保存感应单元用于对每种食物使用相应的网络标签进行感应,所述扫描终端控制单元用于使用伸缩杆上的扫描端口对设有保质日期食物上的二维码进行扫描,并使用控制端将保质日期的时间进行保存,所述食物保质期曲线单元用于当检测到食物上没有保质日期时,根据用户摆放至冰箱的时间和数据库中对应生鲜的保质日期,判断是否要将食物自动扫入垃圾桶内,所述垃圾桶清扫单元用于将过期的生鲜使用垃圾桶的伸缩杆上的微型摄像头将生鲜照片发送信号至控制端,同时控制端将信号发送至垃圾桶的接收端,保证在经过用户同意后对过期生鲜进行清扫,所述地面清扫程度单元用于在固定时间内,扫地机器人内部垃圾的堆积度与扫地机器人扫地的次数和时间进行实时检测,当扫地机器人的垃圾堆积度超过预设值时将信号发送至控制端,并将信号发送至垃圾桶的接收端,所述垃圾桶更换提示单元用于垃圾桶自身检测到垃圾堆积的程度高于预设范围时,提示用户更换垃圾袋。
5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的家居环境控制管理系统,其特征在于:所述扫描终端控制单元所检测到生鲜的保质日期为Q={q1、q2、q3...qm},根据数据库所调取剩余生鲜种类无保质日期的时间集合为J={j1、j2...jm},根据用户将生鲜放入智能冰箱的日期集合F={f1、f2...fm}和数据库中所保存的不同种类生鲜的日期进行筛选已过期的生鲜,设定现在的日期时间为w,当fi+Ji>wi时,表示生鲜的保质日期并未过期,当fi+Ji>w或者w+fk>qk时,表示生鲜的保质日期已经过期,垃圾桶的伸缩端可根据过期生鲜的所在层将生鲜扫入垃圾桶内,其中,fi、fk为用户将某种生鲜放入智能冰箱不同日期,Ji是某种生鲜无保质日期时数据库所调取的日期,qk表示某种生鲜已有的保质日期。
6.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的家居环境控制管理系统,其特征在于:所述地面清扫程度单元所检测到的扫地机器人一天内对地面清扫的时间次数为S={s1,s2,s3...sm},每天扫地机器人所堆积垃圾的堆积度的集合为L={l1,l2...lm},设定li=ksi+b,当扫地机器人所堆积垃圾的堆积度Lm>Lk时,扫地机器人将信号发送给控制端,控制端将信号发送给垃圾桶的输入端,表示垃圾桶此时将扫地机器人内部的垃圾进行自动清扫,当扫地机器人所堆积垃圾的堆积度lm
7.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的家居环境控制管理系统,其特征在于:该系统包括如下步骤:
C1:使用用户手势鉴别模块,根据用户所划动的手势启动垃圾桶,并在垃圾桶到达用户所在位置时,用户开启第二手势动作,根据用户第二手势动作范围内的所在垃圾,垃圾桶进行自动清扫;
C2:使用垃圾自动回收模块,根据用户第二手势动作范围内的物品进行分拣,判断出范围内物品的种类是否皆为垃圾,根据原物品的重量、形状进行判断物品的重量是否发生变化,当原有物品的重量和现有物品的重量相比,现有物品的重量发生较大变化时,判定现有物品为垃圾,当原有物品的重量和现有物品的重量相比,现有物品的重量并未发生变化时,对物品的褶皱程度和物品的表面积判断与原有物品的差别,当物品表面的褶皱程度或者物品的表面积小于预设值时,垃圾桶对物品进行自动清扫;
C3:使用家电控制端模块,通过垃圾桶控制智能冰箱和扫地机器人,根据用户将生鲜放在智能冰箱上的时间和生鲜上含有的保质日期,垃圾桶对不同种类的生鲜进行清扫,根据扫地机器人每天清扫的次数和扫地机器人内部垃圾的堆积程度,垃圾桶进行适时清扫。