割草机的定位误差消除方法、装置及系统与流程

本发明涉及割草机技术领域，特别是涉及一种割草机的定位误差消除方法、装置及系统。

背景技术：

智能割草机因具有自主的完成修剪草坪的工作，无须人为直接控制和操作，且功率低、噪音小、外形精巧美观，大幅度降低人工操作等优点，而被广泛使用。智能割草机具有自动行走功能，能够自动返回充电，并进行安全检测和电池电量检测，具备一定爬坡能力，尤其是一种适合家庭庭院、公共绿地等场所进行草坪修剪维护。

智能割草机在进行草坪修剪时，需要对智能割草机进行高精度地定位，在定位时会存在一定的误差。此外，在修剪时，智能割草机沿着需修剪区域的边界线行走，在行走过程中，误差会累积，从而使得累积误差较大，在一定程度上影响智能割草机的修剪效率。

技术实现要素：

基于此，有必要针对割草机进行定位时存在误差的问题，提供一种割草机的定位误差消除方法、装置及系统。

本发明所述割草机的定位误差消除方法，包括步骤：

所述割草机沿着当前路径行进；

所述割草机检测到预定的当前第一边界线时，所述割草机停止行进，并进行第一次转向；

所述割草机沿着所述当前第一边界线的方向向前行进距离d后，所述割草机停止行进，并进行第二次转向，其中，0＜d≤a-△，a为所述割草机的刀盘的直径，△为所述割草机的固有定位误差，所述第二次转向与所述第一次转向的方 向一致，所述第一次转向的角度和所述第二次转向的角度之和为180度。

在其中一个实施例中，所述当前路径包括初次路径，所述初次路径为第二边界线，所述第二边界线和所述第一边界线组成所述割草机的工作范围。

在其中一个实施例中，在所述步骤所述割草机检测到预定的当前第一边界线时，所述割草机停止行进，并进行第一次转向中，所述割草机停止行进时，所述割草机距离所述当前第一边界线的距离为c，所述距离c小于等于所述割草机的机身长度。

在其中一个实施例中，当所述割草机的机身长度大于1米时，所述距离c小于等于1米。

在其中一个实施例中，在所述步骤所述割草机检测到预定的当前第一边界线时，所述割草机停止行进，并进行第一次转向中，所述割草机停止行进，并以所述割草机的第一后驱动轮的转速为w₁，所述割草机的第二后驱动轮的转速为w₂，进行所述第一次转向，其中，w₁和w₂大小相等，方向相反。

在其中一个实施例中，所述第一次转向的角度为90度。

在其中一个实施例中，在所述步骤所述割草机沿着所述当前第一边界线的方向向前行进距离d后，所述割草机停止行进，并进行第二次转向中，所述割草机停止行进，并以所述割草机的第一后驱动轮的转速为w₃，所述割草机的第二后驱动轮的转速为w₄，进行所述第二次转向，其中，w₃和w₄大小相等，方向相反。

本发明所述割草机的定位误差消除装置，包括：

行进模块，用于所述割草机沿着当前路径行进；

第一转向模块，用于所述割草机检测到预定的当前第一边界线时，所述割草机停止行进，并进行第一次转向；

第二转向模块，用于所述割草机沿着所述当前第一边界线的方向向前行进距离d后，所述割草机停止行进，并进行第二次转向，其中，0＜d≤a-△，a为所述割草机的刀盘的直径，△为所述割草机的固有定位误差，所述第二次转向与所述第一次转向的方向一致，所述第一次转向的角度和所述第二次转向的角 度之和为180度。

在其中一个实施例中，所述行进模块、所述第一转向模块以及所述第二转向模块均由所述割草机中的控制模块进行控制。

本发明所述割草机的定位误差消除系统，包括界限，所述界限由边界线组成，用于限定自动工作系统的工作范围，还包括前述割草机的定位误差消除装置。

上述割草机的定位误差消除方法、装置及系统，割草机沿着当前路径行进，割草机行进到预定的当前第一边界线时，割草机检测到当前第一边界线时，割草机停止行进，进行第一次转向，再行进距离d，之后割草机停止行进，进行第二次转向，通过这两次转向，割草机的行进方向发生180度变化，之后，割草机继续沿着转向后的当前路径行进、转向，直至割草机完成对工作范围的切割，由于割草机在进行第二次转向之前，割草机沿着当前第一边界线行进距离d，从而保证两次转向后的割草机的行进路径和割草机进行两次转向前的行进路径有重合，该重合的距离大于割草机的固有定位误差△，从而消除该定位误差△，在割草机进行两次转向后再行进时，消除之前一次行进由于定位误差引起的部分草未修剪等问题。

附图说明

图1为本发明割草机的定位误差消除方法的流程示意图；

图2为本发明割草机沿着第一边界线L21行进的结构示意图；

图3为图2中所述割草机进行第一次转向前的结构示意图；

图4为图3中所述割草机进行第一次转向后的结构示意图；

图5为图4中所述割草机进行第二次转向前的结构示意图；

图6为图5中所述割草机进行第二次转向后的结构示意图；

图7为图6中所述割草机沿着边界线L31行进的结构示意图。

具体实施方式

参考图1，图1为一实施例的割草机的定位误差消除方法的流程示意图，包 括步骤：

S1：割草机沿着当前路径行进。

在本实施例中，割草机为智能割草机。具体地，割草机中的高度传感器感应草坪中草的高度，割草机按照当前路径行进，对草坪中的草进行切割。该当前路径包括初次路径，该初次路径为第二边界线。

要说明的是，由于割草机的固有特性，其定位行进时存在定位误差Δ，该定位误差Δ包括后期装配和使用时间推移所引起的误差。因此，在割草机工作过程中，需要消除该定位误差Δ，从而使得割草机能更好地完成切割工作，提高割草机的工作效率。

S2：割草机检测到预定的当前第一边界线时，割草机停止行进，并进行第一次转向。

在本实施例中，当割草机沿着当前路径行进，割草机的传感器感应到预定的当前第一边界线时，传感器将指令发送给割草机中的控制模块，控制模块接到指令后，控制割草机刹车停止，割草机停止行进，此时，割草机超出当前第一边界线的距离为c。

需要说明的是，距离c和地面坡度和割草机的速度等相关。具体地，若割草机的机身长度大于1米时，控制模块接到指令后，控制割草机刹车停止，此时，割草机超出当前第一边界线的距离小于等于1米，因此，满足安规要求；若割草机的机身长度小于等于1米时，控制模块接到指令后，控制割草机刹车停止，此时，割草机超出当前第一边界线的距离小于等于割草机的机身长度，因此，也满足安规要求。

割草机进行第一次转向时，割草机的第一后驱动轮的转速为w₁，割草机的第二后驱动轮的转速为w₂，且w₁和w₂大小相等，方向相反，从而使得割草机以后驱动轮驱动轴中心为圆心进行第一次转向。在本实施例中，第一转向角度为90度，通过设置第一后驱动轮的转速和第二后驱动轮的转速，使得割草机以两个后驱动轮的中心点为圆心进行旋转，在一定程度上减少误差的产生。

S3：割草机沿着当前第一边界线的方向向前行进距离d后，割草机停止行进，并进行第二次转向，其中，0＜d≤a-△，a为所述割草机的刀盘的直径，△ 为所述割草机的固有定位误差，第二次转向与第一次转向的方向一致，且第一次转向的角度和第二次转向的角度之和为180度。

在本实施例中，割草机沿着当前第一边界线的方向向前行进距离d后，割草机停止行进，割草机启动加速，以割草机的第一后驱动轮的转速为w₃，割草机的第二后驱动轮的转速为w₄，进行第二次转向，其中，w₃和w₄大小相等，方向相反，从而使得割草机以后驱动轮驱动轴中心为圆心进行第二次转向。从S2中可知，第一次转向时的角度为90度，因此，第二转向角度也为90度。通过设置第一后驱动轮的转速和第二后驱动轮的转速，使得割草机以两个后驱动轮的中心点为中心进行旋转，在一定程度上减少误差的产生。

在割草机进行第一次转向后，割草机继续行进距离d，且0＜d≤a-△，从而保证两次转向后的割草机的行进路径和割草机进行两次转向前的行进路径有重合，该重合的距离要大于割草机的固有定位误差△，从而消除该定位误差，在割草机进行两次转向后再行进时，消除之前一次行进由于定位误差引起的部分草未修剪等问题。

下面结合图2、图3、图4、图5、图6以及图7对割草机10工作时固有定位误差△的消除进行进一步地阐述。

如图2所示，割草机10中的高度传感器感应割草机10的工作范围中草的高度，割草机10沿着初次路径(第二边界线L21)行进，行进的时候，割草机10的刀盘11的圆心在第二边界线L21上，刀盘11的直径为a，从而割草机10行进进行切割的区域的宽度也为a，切割区域为图2中由两条虚线表示的区域。

割草机10沿着第二边界线L21行进，当割草机10的传感器感应到第一边界线L11时，传感器将此时的指令发送给割草机10的控制模块，控制模块接到指令后，控制割草机10刹车停止，此时，割草机10超出第一边界线L11的距离为c，如图3所示。在本实施例中，由于割草机10的机身长度小于1米，控制模块接到指令后，控制割草机10刹车停止，割草机10超出第一边界线L11的距离c小于其机身长度，因此，满足安规要求。

割草机10刹车停止行进后，割草机10启动加速，且割草机10以两个后驱动轮的中心点为圆心向右进行第一次转向，第一转向的角度为90度，如图4所 示，此时，割草机10机头位置所在的直线和第二边界线L21的垂直距离为D1。

割草机10进行第一次转向后，割草机10沿着第一边界线L11的方向继续行进距离a-△，之后割草机10刹车停止行进，如图5所示，此时，割草机10机头位置所在的直线和第二边界线L21的垂直距离为D2，距离d为距离D2和距离D1之差。

割草机10启动加速，且割草机10以两个后驱动轮的中心点为圆心向右进行第二次转向，第二转向的角度为90度，第二次转向后的割草机10的位置如图6所示。

经过第二次转向后，如图7所示，割草机10沿着L31继续行进，此时，割草机10行进的路径和割草机沿着L21行进的路径之间有重合，重合的距离为L，且L大于固有定位误差△，从而消除该定位误差△，在割草机进行两次转向后再行进时，消除初次行进由于定位误差引起的部分草未修剪等问题。

割草机10沿着L21进行第一次切割后，割草机10进行第二次切割，具体地，割草机10沿着L31行进，当割草机10的传感器感应到第一边界线L12时，传感器将此时的指令发送给割草机10的控制模块，控制模块接到指令后，控制割草机10刹车停止，此时，割草机10超出第一边界线L12的距离为c；接着，割草机10启动加速，且割草机10以两个后驱动轮的中心点为圆心向左进行第一次转向，第一转向的角度为90度；割草机10进行第一次转向后，割草机10沿着第一边界线L11的方向继续行进距离a-△，之后割草机10刹车停止行进；割草机10启动加速，且割草机10以两个后驱动轮的中心点为圆心向左进行第二次转向，第二转向的角度为90度。经过两次转向后，割草机10沿着L32行进，进行第三次切割工作，L32和L31平行，且行进时，刀盘11的圆心经过L32。依次类推，割草机10进行第四次切割工作，第五次切割工作，直至割草机10完成对由L21、L11、L22以及L12所组成的工作区域内的草进行切割的工作。

割草机10每次沿着某一路径进行切割工作时，都能消除该次切割所带来的误差问题，从而在割草机10的整个工作过程中，该定位消除方法能够解决由于割草机10的固有定位误差引起的部分草未修剪等问题。

对应于上述割草机10的定位误差消除方法，一实施例的割草机10的定位 误差消除装置包括行进模块、第一转向模块以及第二转向模块。

行进模块用于割草机10沿着当前路径行进。具体地，割草机10中的高度传感器感应草坪中草的高度，割草机10按照当前路径行进，对草坪中的草进行切割。

第一转向模块用于割草机10检测到预定的当前第一边界线时，割草机10停止行进，并进行第一次转向。具体地，当割草机10沿着当前路径行进，割草机10的传感器感应到预定的当前第一边界线时，传感器将指令发送给割草机10中的控制模块，控制模块接到指令后，控制割草机10刹车停止，割草机10停止行进，此时，割草机10超出当前第一边界线的距离为c。接着，割草机10重新启动，并进行第一次转向时，割草机10的第一后驱动轮的转速为w₁，割草机10的第二后驱动轮的转速为w₂，且w₁和w₂大小相等，方向相反，从而使得割草机10以后驱动轮驱动轴中心为圆心进行第一次转向

其中，距离c和地面坡度和割草机10的速度等相关。具体地，若割草机10的机身长度大于1米时，控制模块接到指令后，控制割草机10刹车停止，此时，割草机10超出当前第一边界线的距离小于等于1米，因此，满足安规要求；若割草机10的机身长度小于等于1米时，控制模块接到指令后，控制割草机10刹车停止，此时，割草机10超出当前第一边界线的距离小于等于割草机10的机身长度，因此，也满足安规要求。

第二转向模块用于割草机10沿着当前第一边界线的方向向前行进距离d后，割草机10停止行进，并进行第二次转向，其中，0＜d≤a-△，a为所述割草机10的刀盘11的直径，△为所述割草机10的固有定位误差，第二次转向与第一次转向的方向一致，且第一次转向的角度和第二次转向的角度之和为180度。

在本实施例中，割草机10沿着当前第一边界线的方向向前行进距离d后，割草机10停止行进，割草机10启动加速，以割草机10的第一后驱动轮的转速为w₃，割草机10的第二后驱动轮的转速为w₄，进行第二次转向，其中，w₃和w₄大小相等，方向相反，从而使得割草机10以后驱动轮驱动轴中心为圆心进行第二次转向。

一实施例割草机10的定位误差消除系统，包括界限，所述界限由边界线L11、L12、L21以及L22组成，用于限定自动工作系统的工作范围，该定位误差消除系统还包括前述割草机10的定位误差消除装置。

上述割草机10的定位误差消除方法、装置及系统，割草机10沿着当前路径行进，割草机10检测到预定的当前第一边界线时，割草机10停止行进，并进行第一次转向，割草机启动加速并行进距离d，之后割草机10停止行进，进行第二次转向，通过这两次转向，割草机10的行进方向发生180度变化，之后，割草机10继续沿着转向后的当前路径行进、转向，直至割草机10完成对工作范围的切割，由于割草机10在进行第二次转向之前，割草机10沿着当前第一边界线行进距离d，从而保证两次转向后的割草机10的行进路径和割草机10进行两次转向前的行进路径有重合，该重合的距离大于割草机的固有定位误差△，从而消除该定位误差△，在割草机进行两次转向后再行进时，消除之前一次行进由于定位误差△引起的部分草未修剪等问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。