[發明專利]一種智能割草機在邊界處的轉向方法

有效

• 申請號: 201910088103.0
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109871012B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 葉堅澤;朱典悝;葉曉波
• 申請（專利權）人: 寧波大葉園林設備股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05D1/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發明公開了一種智能割草機在邊界處的轉向方法，屬于智能園林工具領域，解決了現有技術中采用隨機行走路徑的智能割草機轉向控制不合理導致對全區域的覆蓋效率偏低的問題，解決該問題的技術方案主要是智能割草機的前部設有左邊界線信號檢測器、右邊界線信號檢測器，根據左邊界線信號檢測器和右邊界線信號檢測器檢測到的邊界內信號、邊界外信號，來判斷智能割草機是否需要轉向以及轉向的方向。通過本發明主要用于有效提高采用隨機行走路徑的智能割草機對工作區域的覆蓋效率，提高工作效率。

技術領域

本發明涉及智能園林工具領域，特別是一種智能割草機在邊界處的轉向方法。

背景技術

智能割草機被廣泛應用于家庭庭院草坪的維護、大型草地的修剪。智能割草機的平臺融合了運動控制、多傳感器融合、路徑規劃等技術。為了實現智能割草機的預定功能，需要對割草機器人的路徑進行全區域覆蓋規劃，使其完全覆蓋工作環境中所有無障礙的區域。根據不同的策略，全區域覆蓋路徑規劃又可分為隨機路徑規劃和非隨機路徑規劃兩種。在隨機路徑規劃中，智能割草機在特定的工作區域內進行隨機路徑行走，不需要智能割草機對工作區域有預先的了解，公平對待整個工作區域，通過多次往復行走，實現對整個工作區域的覆蓋。

采用隨機路徑規劃的智能割草機，其對于工作區域的全覆蓋采用的是隨機算法，即智能割草機并不知道自己在工作區域內的具體位置和方向，通過直線或其它路線行走及碰到邊界信號線轉向后再行走的方式，通過隨機的多次往復，實現對工作區域的隨機概率的遍歷和全覆蓋。在這種工作原理下，選擇合適的隨機行走路線，特別是在碰到邊界信號線轉向的方法，對工作區域的隨機概率的遍歷和全覆蓋的效率是非常重要的。特別重要的是，如果在碰到邊界信號線轉向的方法不合理，智能割草機往往不能夠對工作區域的邊角及狹窄區域進行有效的覆蓋。

同時，智能割草機的主控制核心一般采用單片機，該單片機控制整臺機器的行走電機、割草電機、充放電、邊界傳感器、碰撞提升傳感器、雨水傳感器等等，其運算量很大，必須盡可能地精簡其各子程序的功能及減少其運算時序，使單片機對整機的控制更靈敏和可靠。

現有技術中，通過在智能割草機的前部關于機器的中軸線對稱分布兩個邊界感應元件，通過邊界感應元件檢測到界限的距離來判斷轉向的方向，例如智能割草機到達所述預設的位置關系時，若左側的邊界感應元件更接近界限，則順時針轉向；若右側的邊界感應元件更接近界限，則逆時針轉向。這樣的技術方案在實用中會遇到左側的邊界感應元件和右側的邊界感應元件到界限的距離相等或相近到無法判斷大小的情況，導致智能割草機繼續保持前進而出現沖出界限撞墻等情況。同時，這種轉向方法需要計算邊界感應元件相對于邊界線的位置或角度，增加了主控制單片機的運算量和負荷，或者需要采用獨立的單片機負責邊界感應元件相對于邊界線的位置或角度的運算，增加了整機的成本。

發明內容

本發明所要達到的目的就是提供一種智能割草機在邊界處的轉向方法，提高采用隨機行走路徑的智能割草機的對全區域的覆蓋效率，減少系統的運算量，降低成本，提高工作效率。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種智能割草機在邊界處的轉向方法，智能割草機在工作區域內進行隨機路徑規劃，工作區域由光/電信號形成的邊界線圍成，智能割草機的前部左側設有左邊界線信號檢測器、智能割草機的前部右側設有右邊界線信號檢測器，其特征在于，所述左邊界線信號檢測器和右邊界線信號檢測器位于邊界線內側時檢測到邊界內信號、位于邊界線外側時檢測到邊界外信號，左邊界線信號檢測器和/或右邊界線信號檢測器檢測到邊界外信號時，智能割草機執行轉向動作，轉向方法包括以下內容：

A、左邊界線信號檢測器檢測到邊界外信號、右邊界線信號檢測器檢測到邊界內信號，智能割草機繼續行走或停止行走，順時針轉向；

B、左邊界線信號檢測器檢測到邊界內信號、右邊界線信號檢測器檢測到邊界外信號，智能割草機繼續行走或停止行走，逆時針轉向；