[發明專利]一種自主式割草機及其導航系統

有效

• 申請號: 201910084841.8
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN109937677B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: K·哈恩;T·B·里奇;B·E·蒙哥馬利
• 申請（專利權）人: 創科（澳門離岸商業服務）有限公司
• 主分類號: A01D34/00
• 分類號: A01D34/00
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;許向彤

本發明公開了一種自主式割草機(100)，其包括具有至少一個馬達(210)的割草機主體(102)，所述至少一個馬達被布置成驅動切割刀片(212b)并且經由輪裝置將所述割草機主體(102)推進到操作表面上。所述割草機主體(102)包括被布置成協助控制器(202)在預定操作區域(208)內控制所述割草機主體(102)的操作的導航系統(204)。所述導航系統包括測距模塊(106、220)、可旋轉光學勘測模塊(222)、聲波障礙物檢測模塊(224)、設置在所述割草機主體(102)的外表面上的吸熱單元，其用于將所述割草機主體內產生的熱量導向大氣，以及可拆卸對接模塊(816)，其被布置成接收所述割草機主體(102)。

技術領域

本發明涉及一種自主式割草機及其導航系統，尤其但不排他地，涉及一種 自主式割草機，其使用導航系統來控制自主式割草機在其操作期間的導航。

背景技術

草坪的維護需要大量的人力勞動，包括不斷澆水，施肥和修剪草坪以保持 健康的草地覆蓋。盡管有時可以通過使用噴灑器或灌溉系統以最小的勞力來處 理澆水和施肥，但是割草過程是需要園丁的大量體力勞動的一個過程。

割草機的設計者和制造商已經嘗試了一段時間來制造自主式割草機以取 代傳統的推拉式割草機。然而，景觀的不可預測性以及創建準確和可用產品的 成本意味著許多自主式割草機根本不能以足夠的性能水平執行。

這部分是由于花園有許多不同的品種和形狀，具有不同的高度和輪廓。因 此，自主式割草機在導航這些不同類型的地形時遇到了很大的麻煩。進而，許 多推式割草機仍然受到用戶的青睞，因為它們的性能和控制仍然可以手動控制 以克服與不同景觀輪廓相關的問題。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種自主式割草機，包括：割草機主體， 其具有至少一個馬達，該馬達被布置成驅動切割刀片并經由輪裝置在操作表面 上推進割草機主體，其中，割草機主體包括導航系統，該導航系統被布置成協 助控制器以控制割草機主體在預定操作區域內的操作。

在第一方面的實施例中，導航系統包括多個導航模塊，每個導航模塊被布 置成獲得與割草機的導航相關的導航信息。

在第一方面的實施例中，控制器進一步處理導航信息以控制割草機的操 作。

在第一方面的實施例中，導航信息包括割草機的輪裝置行進的距離和方 向，預定操作區域的勘測表示，靠近割草機的障礙物的位置，割草機的方向和 加速度或其中一個或多個的任何組合。

在一個示例性實施例中，割草機的方向可以通過被布置成提供割草機的方 位的磁力計來獲得，而割草機在3個軸上的取向可以通過陀螺儀裝置獲得。陀 螺儀和磁力計可以在具有加速度計或氣壓計的慣性測量單元(IMU)內整體地 實現。

在第一方面的實施例中，導航系統包括測距模塊，其被布置成跟蹤割草機 主體在操作表面上的移動。

在第一方面的實施例中，測距模塊被布置成通過確定輪裝置的至少一個輪 的旋轉距離來跟蹤割草機主體在操作表面上的移動。

在第一方面的實施例中，測距模塊包括一個或多個傳感器，其被布置成檢 測輪裝置的至少一個輪中的每一個的旋轉速率。

在第一方面的實施例中，將每個輪的旋轉速率應用于傳動比以確定輪的旋 轉距離。

在第一方面的實施例中，馬達的旋轉速率被應用于確定輪的旋轉距離的傳 動比。

在第一方面的實施例中，一個或多個傳感器設置在每個驅動馬達上，驅動 馬達被布置成驅動輪裝置的一對相對輪。

在第一方面的實施例中，測距模塊被布置成與設置在每個驅動馬達上的一 個或多個傳感器通信以確定一對相對輪中的每一個的行進距離和行進方向。

在第一方面的實施例中，測距模塊被布置成將一對相對輪中的每一個的旋 轉距離和方向傳輸到導航系統。