[發(fā)明專利]一種基于激光雷達(dá)和iBeacon的割草機(jī)裝置及方法

在審

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• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108490953A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 平慈草;王凌;高雁鳳;高建秋;王斌銳;陳錫愛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué)
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于激光雷達(dá)和iBeacon的割草機(jī)裝置及方法，包括多線激光雷達(dá)、iBeacon基站、割草機(jī)本體、計算機(jī)系統(tǒng)、藍(lán)牙模塊、無線模塊、通訊及控制模塊、驅(qū)動裝置、切割裝置。計算機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)運算單元、定位算法單元、位置控制單元。多線激光雷達(dá)安裝在割草機(jī)體上部后端。本發(fā)明工作時，iBeacon基站向周圍發(fā)送ID信息，割草機(jī)接收發(fā)射的信息，并通過無線方式傳送給計算機(jī)系統(tǒng)；定位算法單元計算割草機(jī)的位置和運行路徑的規(guī)劃，并將運動指令返回給割草機(jī)；數(shù)據(jù)運算單元接收點云數(shù)據(jù)后，過濾噪點并提取出障礙物的點簇；位置控制單元計算出割草機(jī)避障修正后的規(guī)劃路徑并返回給通訊及控制模塊，實現(xiàn)割草工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及自動化機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及到一種基于激光雷達(dá)和iBeacon的割草機(jī)裝置及方法。

背景技術(shù)

割草機(jī)是一種用于切割草被、植被等，修剪雜草和處理平整綠化草坪的工具。隨著科技的發(fā)展和生活水平的提高，自動割草機(jī)在人們的生活中出現(xiàn)的頻率越來越高。然而自動割草機(jī)的工作環(huán)境相對于其他智能家居如掃地機(jī)器人等更加惡劣，由于草地的平整度不一樣，因此無法確認(rèn)草地的邊界，所以會有各種意外情況發(fā)生。

近年來，有不少改善割草機(jī)裝置的方法和新裝置。發(fā)明專利“智能割草機(jī)及其控制方法”，通過設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)色彩件來獲取智能割草機(jī)外部環(huán)境的色彩校正，這樣校正色彩后的圖像信息時就不會偏離其真實的色彩，從而降低植被誤判概率。但是該裝置沒有對路徑進(jìn)行規(guī)劃，會導(dǎo)致對同一塊草地進(jìn)行多次不同方向的往復(fù)前進(jìn)，會降低割草的效率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案可以指導(dǎo)割草機(jī)的路徑規(guī)劃，并采用多線激光雷達(dá)識別出植被的點云數(shù)據(jù)，可以大大地降低植被誤判概率和提高割草機(jī)的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于激光雷達(dá)和iBeacon的割草機(jī)裝置及方法，以提高割草機(jī)的智能化程度，降低植被誤判概率和提高工作效率。

為實現(xiàn)本發(fā)明所述的內(nèi)容，本發(fā)明提供一種基于激光雷達(dá)和iBeacon的割草機(jī)裝置及方法，包括多線激光雷達(dá)、iBeacon基站、割草機(jī)本體、計算機(jī)系統(tǒng)、藍(lán)牙模塊、無線模塊、通訊及控制模塊、驅(qū)動裝置、切割裝置，所述多線激光雷達(dá)安裝在割草機(jī)體后端，所述iBeacon基站基于BLE技術(shù)向周圍發(fā)送ID信息，所述割草機(jī)本體的主控制器配有藍(lán)牙模塊，所述通訊及控制模塊與驅(qū)動裝置通過電氣相連，所述驅(qū)動裝置與切割裝置電氣相連，所述計算機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)運算單元、定位算法單元、位置控制單元，與所述通訊及控制模塊通過無線模塊互相傳輸信息。

一種基于激光雷達(dá)和iBeacon的割草機(jī)裝置及方法，其工作步驟是：

步驟0)割草機(jī)在初始位置等待計算機(jī)系統(tǒng)指令；

步驟1)每個iBeacon基站基于BLE技術(shù)向周圍發(fā)送其特有的ID信息；

步驟2)割草機(jī)本體通過藍(lán)牙模塊接收到iBeacon基站發(fā)射的信息，并通過無線方式將信息傳輸給計算機(jī)系統(tǒng)中的定位算法單元；

步驟3)計算機(jī)系統(tǒng)的定位算法單元接收并分析計算出割草機(jī)的位置信息，并通過無線方式返回給割草機(jī)的通訊及控制模塊；

步驟4)計算機(jī)系統(tǒng)的位置控制單元接收割草機(jī)的具體位置，并根據(jù)事先存儲的草地地圖信息對割草機(jī)的運行路徑進(jìn)行規(guī)劃，并通過無線方式返回給割草機(jī)的通訊及控制模塊；

步驟5)割草機(jī)的通訊及控制模塊控制割草機(jī)根據(jù)計算機(jī)系統(tǒng)的位置控制單元設(shè)定的路徑和自身的位置信息前進(jìn)一小段距離后，重復(fù)步驟2)和步驟3)，然后進(jìn)入步驟6)；

步驟6)割草機(jī)的通訊及控制模塊判斷是否已經(jīng)到達(dá)規(guī)劃路徑的終點，若是則停止在運動，否則進(jìn)入步驟7)；