[發(fā)明專利]預(yù)置區(qū)域的智能割草系統(tǒng)及割草方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710832590.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN107567825A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈天元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈天元
• 主分類號(hào): A01D75/00
• 分類號(hào): A01D75/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 賈郡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種割草技術(shù)，特別是一種預(yù)置區(qū)域的智能割草系統(tǒng)及割草方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代的生活中，修剪草坪的工作逐漸由人工轉(zhuǎn)向機(jī)器，但目前國外先進(jìn)的割草機(jī)需要用電線做一個(gè)電子?xùn)艡冢@種電子?xùn)艡诜浅５牟话踩┤缧枰獙I(yè)的人進(jìn)行安裝，容易漏電，容易被拔等情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)置區(qū)域的智能割草系統(tǒng)及割草方法，具備無需電子?xùn)艡凇⒆詣?dòng)割草、自動(dòng)充電、使用便捷的特點(diǎn)。

一種預(yù)置區(qū)域的智能割草系統(tǒng)，包括帶割草刀的小車、遙控器和充電樁；小車上還設(shè)置小車MCU，以及與小車MCU連接的超聲波傳感器、小車北斗GPS模塊、機(jī)器視覺模塊、編碼電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、地磁傳感器、陀螺儀、驅(qū)動(dòng)電路、小車無線傳輸模塊、電源模塊、小車按鍵；遙控器上設(shè)置遙控器MCU且通過數(shù)據(jù)線與小車MCU連接；充電樁上設(shè)置充電樁MCU，以及與充電樁MCU連接的充電樁北斗GPS模塊、LED信標(biāo)、充電樁無線傳輸模塊、充電模塊；充電樁北斗GPS模塊獲取充電樁的位置信息，LED信標(biāo)產(chǎn)生燈光信息，充電樁無線傳輸模塊發(fā)送充電樁的位置信息和燈光信息，充電模塊將市電傳輸至小車，充電樁MCU對(duì)充電樁進(jìn)行管理；小車無線傳輸模塊與充電樁無線傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，超聲波傳感器由于探測小車行進(jìn)路線上有無障礙物，小車北斗GPS模塊用于獲取小車位置，機(jī)器視覺模塊用于識(shí)別顏色和LED信標(biāo)產(chǎn)生的燈光信息，編碼電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還與編碼電機(jī)連接且接受小車MCU的信號(hào)，編碼電機(jī)在編碼電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行編碼且驅(qū)動(dòng)小車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)并將編碼電機(jī)的信息反饋給小車MCU，地磁傳感器用于計(jì)算小車車頭方向，陀螺儀對(duì)地磁傳感器測出的數(shù)據(jù)進(jìn)行傾角補(bǔ)償，驅(qū)動(dòng)電路由于驅(qū)動(dòng)控制割草刀轉(zhuǎn)動(dòng)的直流電機(jī)，電源模塊在充電時(shí)與充電模塊連接蓄電且放電時(shí)為小車提供工作電壓，小車按鍵用于輸入指令，小車MCU根據(jù)地磁傳感器、陀螺儀、驅(qū)動(dòng)小車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)信息測算獲得預(yù)割草區(qū)域，小車MCU根據(jù)超聲波傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑選擇，小車MCU根據(jù)小車北斗GPS模塊采集的數(shù)據(jù)記性路徑選擇，小車MCU根據(jù)機(jī)器視覺模塊采集的數(shù)據(jù)判斷行徑路線上是否有草，小車MCU根據(jù)電源模塊的剩余電量產(chǎn)生充電信號(hào)并通過小車無線傳輸模塊發(fā)送至充電樁無線傳輸模塊。

一種預(yù)置區(qū)域智能割草的方法，包括

遙控器與小車連接且控制小車沿工作區(qū)域邊界移動(dòng)，根據(jù)地磁傳感器、陀螺儀、小車北斗GPS模塊采集的信息獲取工作區(qū)域并記錄；

斷開遙控器與小車的連接，小車行進(jìn)至工作區(qū)域，小車進(jìn)入工作模式：小車MCU對(duì)機(jī)器視覺模塊采集的圖像信息進(jìn)行判斷行進(jìn)路線上是否有草，若有則驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路控制直流電機(jī)帶動(dòng)割草刀工作，小車MCU對(duì)超聲波傳感器探測的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷行進(jìn)路線是否有障礙物，若有則驅(qū)動(dòng)編碼電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)編碼電機(jī)編碼改變小車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度及方向改變行進(jìn)路線，小車MCU對(duì)小車北斗GPS模塊采集的信息進(jìn)行判斷行進(jìn)路線是否在工作區(qū)域內(nèi)，若小車位于工作區(qū)域邊緣則改變行進(jìn)路線；

小車電量低時(shí)進(jìn)入充電模式：小車MCU根據(jù)電源模塊的剩余電量產(chǎn)生充電信號(hào)并通過小車無線傳輸模塊發(fā)送至充電樁無線傳輸模塊，充電樁通過充電樁無線傳輸模塊發(fā)射充電樁北斗GPS獲取的充電樁位置信息和LED信標(biāo)產(chǎn)生的燈光信息給小車無線傳輸模塊，小車MCU根據(jù)小車北斗GPS采集的數(shù)據(jù)和機(jī)器視覺模塊采集的燈光信息改變行進(jìn)路線，電源模塊與充電模塊連接進(jìn)行充電。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)采用2.4G無線通訊模塊使主機(jī)與從機(jī)信息交換更加的穩(wěn)定可靠，方便小車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電，自動(dòng)停車；(2)小車初次使用，通過遙控器控制小車圍著工作區(qū)域的邊界進(jìn)行移動(dòng)，從而記錄工作的區(qū)域；(3)采用高精度的編碼電機(jī)，抗干擾能力強(qiáng)，使小車更加穩(wěn)定的運(yùn)行；(4)LED信標(biāo)使用RGB三色燈，可以變化多種不同的顏色，供機(jī)器視覺模塊識(shí)別。

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明小車內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明小車上端面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明小車立體示意圖。

圖5為本發(fā)明充電樁結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明若干輛小車學(xué)習(xí)時(shí)行走軌跡的示意圖。

圖7為本發(fā)明一輛小車學(xué)習(xí)時(shí)行走軌跡的示意圖。