[0028] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0029] 如图1所示,一种基于物联网技术的智能洗衣篓,包括用来盛放脏衣物的衣篓1,还包括用来将衣篓1运送至洗衣机前的运送部件、用来将衣篓1上升至与洗衣机衣物投放口平行的升降部件、用来将衣篓1翻转的翻转机构、用来将衣篓1中的衣物传送至洗衣机内的传送机构,
[0030] 所述运送部件包括底座2.1、设置在底座2.1内部的控制系统、与底座2.1固定连接的支撑轴2.2以及安装在底座2.1底端的行走轮2.3;
[0031] 升降部件为升降液压缸,由升降液压缸带动衣篓1的上升与下降;
[0032] 翻转机构包括衣篓旋转轴4.1以及控制衣篓旋转轴4.1倾斜的减速电机;
[0033] 传送机构包括可以沿着衣篓内壁滑动的活动托板5.1,在活动托板5.1的一侧安装辅助滑轮5.2,辅助滑轮5.2与衣篓1的内壁适配,在衣篓1沿着衣篓内壁上下滑动的过程中,辅助滑轮5.2起到辅助滑动的作用,另一侧连接传动皮带5.3,传动皮带5.3由电机带动传动;
[0034] 衣篓1活动安装在底座2.1上并可以沿支撑轴2.2上下滑动。
[0035] 衣篓1的数量为两个,分为浅色衣篓和深色衣篓。
[0036] 在衣篓1的顶端内壁安装有用来检测衣物是否放满的光电传感器6,对应光电传感器6的一侧设置点光源。
[0037] 底座2.1内部的控制系统包含控制底座移动、工作的控制电路以及充电电路。
[0038] 行走轮2.3为麦克纳姆轮。
[0039] 控制底座移动、工作的控制模块包括室内环境导航模块,利用无线信号作为奖赏的强化跨模态视觉语言室内导航,具体为:在洗衣机部分安装一个UWB信号发射器,在智能洗衣篓上安装摄像头和UWB信号接收器,智能洗衣篓由推理导航模块πθ和匹配验证模块Vβ组成,内部存储常规导航自然语言指令集,智能洗衣篓通过给定的初始位置和一系列自然语言指令X=x1,x2,...,xn,推理导航仪根据指令执行一系列动作a1,a2,...,aT,通过跨模态匹配方法产生一系列轨迹{τi}到达目标位置,利用匹配验证模块,得出最优轨迹 将最优轨迹 记录到存储区,在长期使用中会逐渐增强机器人智能性;具体实现步骤为:
[0040] 步骤一:跨模态推理导航模块,将输入的自然语言指令X映射成一系列动作在每一时间步t,导航模块从环境中接收一个视觉状态st,并需要在该局部视觉场景中执行对应的文本指令,导航模块具有全景视图,被分成了m个不同视角的图像块,从视觉状态st提取的全景特征表示为 vt,j表示在视角j图像块的提前训练的卷积神经网络特征;
[0041] 步骤二:历史内容:将直到t时刻之前的历史轨迹τ1:t由轨迹编码器LSTM编码成一个历史内容ht,ht=LSTM([vt,at‑1],ht‑1),其中at‑1是之前时刻采取的动作;
[0042] 步骤三:文本内容:记忆过去可以识别当前状态,从而知道接下来应该关注哪些子指令,因此,进一步学习历史内容ht条件下的文本内容,利用语言编码器LSTM将语言指令X编码成一系列文本特征 在每一时间步长t,根据历史内容和文本特征,得到文本内容[0043] 步骤四:视觉内容:在文本内容 的基础上计算时间步长t时刻的视觉内容,记为[0044] 步骤五:动作预测:考虑历史内容ht,文本内容 和视觉内容 决定接下来的动作及可行方向;
[0045] 步骤六:外部奖励:由UWB信号测量出导航仪的位置st距离目标位置starget的长度,记为Dtarget(st),在最后一步T,若导航仪位置距离目标位置小于等于d,则给予外部奖励,外部奖励函数为r(sT,aT)=I(Dtarget(st)≤d);
[0046] 步骤七:内部奖励:由轨迹编码器将自然语言指令X生成的轨迹τ重新编码成原指令X的概率为 概率越高,生成的轨迹越好,由提前训练匹配验证模块来计算内部奖励,记为Rintr=pβ(Xπθ(X))=pβ(Xτ);
[0047] 步骤八:自监督模仿学习:根据自然语言指令X,导航仪会产生一系列的轨迹{τi},由匹配验证模块将最好的轨迹 存储到缓冲区中,然后在新环境中,导航仪通过模仿缓冲区中好的轨迹,来优化目标轨迹。
[0048] 实施例
[0049] 本发明主要工作状态有两种:
[0050] 静止承接衣物状态
[0051] 在该状态下,本设备处于预设位置(卫生间/起居室等),并处于静止状态,用户将脱下的待洗衣物放置在衣篓中,由于该设备具有浅色衣篓和深色衣篓,用户可分别把对应的浅色或深色衣服放在不同颜色的衣篓中。
[0052] 衣物填入状态
[0053] 在静止状态下衣物被放置在衣篓1中,在衣篓1的顶端内壁安装有用来检测衣物是否放满的光电传感器6,对应光电传感器6的一侧设置点光源,当衣物盖过点光源,光电传感器6探测到衣物,从而判断衣物是否达到衣娄口部,探测到衣物被放入则开始计时,从放置第一件衣服开始,到达设定时间之前如果光电传感器6探测到衣篓已经满则自动运送衣物到达洗衣机前,发送洗衣机开门信号,待收到洗衣机门已打开信号后将衣篓1通过升降机构的升降液压缸带动衣篓上升至于洗衣机门口相平齐,然后通过翻转机构的减速电机4.2带动衣篓旋转轴4.2翻转倾斜至洗衣机门口内部,再通过传送机构的电机带动传动皮带5.3传动,进而带动活动托板5.1在衣篓内部滑动,进而将衣篓内部的衣物推进洗衣机的洗衣桶中,给洗衣机发送衣物装载完成信号,并返回初始位置。洗衣机收到信号后关门开始衣物洗涤及烘干等处理。如果是浅色衣篓和深色衣篓中都放满衣物,则将浅色衣物和深色衣物分开洗涤。
[0054] 在上述操作过程中,如果从放置第一件衣服开始,到达设定时间衣篓仍未满。因为脏衣服放置时间已经由用户提前设定,则洗衣篓同样执行移动并装载衣物的动作,以完成衣物的及时洗涤烘干等任务,从而保护了用户的健康。
[0055] 对于已经到达指定位置的系统,可使用至少以下几种方式实现精确对接:
[0056] 人工引导操作,由用户第一次手动驱动衣篓倾斜一定角度,对准洗衣机开口,由系统设置的编码器记录旋转角度及起止位置,后续无人值守的情况下复现该动作,实现自主装载衣物的操作;
[0057] 标识设定和识别,用户根据产品说明书,在距离洗衣机开口特定位置设定两个或多个特定标识,该特定标识为1cm左右的十字形印刷,方便视觉识别系统识别,系统通过识别和定位标识来识别洗衣机开口位置,从而自主计算和控制倾斜角度,具体计算如下:通过安装在衣篓上的摄像头识别十字标识在图像中的位置,然后同摄像头自身位置姿态进行对比,得出摄像头位置距离洗衣机开口的矢量向量,再根据洗衣娄摄像头安装位置到转轴的矢量向量,通过向量计算得出倾斜角度的值,达到自主对接并装载衣物的功能,上述摄像头安装的具体位置可以根据产品外观做出微调,可选位置如支撑轴2.2的顶端,在定点位置识别洗衣机开口并精确定位,从而实现自主计算和控制倾斜角度,达到自主对接和装载衣物的功能。