一种可避障自动割草机器人的制作方法

本发明涉及一种可避障自动割草机器人，属于除草装置制备技术领域。

背景技术：

割草机器人的智能化水平主要表现在避障上，避障性能越好,智能化水平越高。以往割草机器人避障控制方法通常有：用电缆将障碍物边界包围起来，当割草机器人感应到电缆时，便沿电缆环绕运行或转向后以反方向运行割草；采用基于传感器测距的“盲人摸象”沿墙走避障。前一种方法，很难规划出理想的路径让割草机器人充满全部工作区域，完成割草任务，且此方法需要在障碍物边界处布上电缆，所以对于突发性障碍物诸如小孩、动物以及飞行物等则不再适用；而后一种方法，由于割草机器人不停地转向，故难以保证割草的质量，并且传统割草机器人螺旋桨式的割草刀片工作噪音大，影响周围居民休息。

因此，发明一种噪音小，可以识别突发性障碍物且能够自动规划路线的可避障自动割草机器人，对除草装置制备技术领域具有积极的意义。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题：针对目前割草机器人只能识别提前设置信号的固定障碍物，却识别不了突发性障碍物诸如小孩、动物以及飞行物等，并且割草机器人遇到障碍物时不停地转向，故难以保证割草质量的缺陷，提供了一种可避障自动割草机器人。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种可避障自动割草机器人，包括太阳能电池板、主控机、履带、割草头固定板、割草机械臂、双刀片切割器，其特征在于：主控机两侧分别安装有一个电感数字转化器，割草机械臂的正面装有红外探测器和声纳探测器，割草机械臂固定在割草头固定板上，双刀片切割器由上刀片、下刀片、刀盒、偏心轮、传动轴组成。

一种可避障自动割草机器人的应用方法是：首先在待割草的区域两侧平行固定两根铁丝作为割草边界，将可避障自动割草机器人沿着其中一条铁丝平行放置，通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，给机器人供能，机器人通过履带实现移动，机器人供能后，电感数字转化器开始检测铁丝边界，根据检测到的阻抗值来识别机器人和铁丝边界的距离，并将距离信号传送给主控机，从而控制机器人沿着铁丝边界实现定向定距移动，在移动的同时，双刀片切割器也进行工作，传动轴将动力传递给偏心轮，偏心轮将旋转运动通过轴承改变为上刀片和下刀片在刀盒中的往复式直线运动，通过上刀片和下刀片刀齿间的往复剪切实现对草的切割，并且在机器人移动的过程中，通过声纳探测器探测到不反射红外线的黑色障碍物，以及固定障碍物，同时通过红外探测器探测到声纳难以准确定位的移动性的突发性障碍物，探测到的障碍物信息被传递给主控机，主控机控制机器人自动绕过障碍物并以原来的移动方向继续前进，当机器人移动到铁丝边界一端时，电感数字转化器检测不到阻抗值时，机器人自动呈90°转弯并行驶一个机器人机位的距离，再次90°转弯，朝着第一次行驶方向相反的方向继续移动，完成第二轮移动割草，如此反复循环，直至完成两天铁丝边界内部杂草的切割即可。

所述的电感数字转化器（9）有两个，对称安装在机器人主控机（2）的两侧。

所述的红外探测器（6）和声纳探测器（7）各有两个，安装在割草机械臂（5）的正面。

所述的太阳能电池板（1）和主控机（2）相连，位于主控机（2）的正上方，直接将太阳能转化为电能并传输给主控机（2），实现对机器人的功能。

所述的一个机器人机位的距离是指两个履带（3）之间的平行间距。

本发明的应用：首先在待割草的区域两侧平行固定两根铁丝作为割草边界，将可避障自动割草机器人沿着其中一条铁丝平行放置，通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，给机器人供能，机器人通过履带实现移动，机器人供能后，电感数字转化器开始检测铁丝边界，根据检测到的阻抗值来识别机器人和铁丝边界的距离，并将距离信号传送给主控机，从而控制机器人沿着铁丝边界实现定向定距移动，在移动的同时，双刀片切割器也进行工作，传动轴将动力传递给偏心轮，偏心轮将旋转运动通过轴承改变为上刀片和下刀片在刀盒中的往复式直线运动，通过上刀片和下刀片刀齿间的往复剪切实现对草的切割，并且在机器人移动的过程中，通过声纳探测器探测到不反射红外线的黑色障碍物，以及固定障碍物，同时通过红外探测器探测到声纳难以准确定位的移动性的突发性障碍物，探测到的障碍物信息被传递给主控机，主控机控制机器人自动绕过障碍物并以原来的移动方向继续前进，当机器人移动到铁丝边界一端时，电感数字转化器检测不到阻抗值时，机器人自动呈90°转弯并行驶一个机器人机位的距离，再次90°转弯，朝着第一次行驶方向相反的方向继续移动，完成第二轮移动割草，如此反复循环，直至完成两天铁丝边界内部杂草的切割即可。

本发明的有益效果是：

（1）本发明利用电感数字转换器来检测金属边界，根据检测到的阻抗值来识别边界。电感数字转换器在线圈上产生交变的电流，从而产生交变的电磁场，当线圈遇到铁丝边界时，会在边界表面形成涡流，从而产生新磁场，并与线圈上的磁场相耦合，改变线圈一侧的阻抗参数，等效阻抗大小与铁丝边界的相对距离有关，可以通过该阻抗值的大小计算割草机器人与边界间的距离，从而实现精确的割草区域选择，提高了割草质量；

（2）本发明通过声纳探测器和红外探测器协同作用，既可以完成对固定障碍物的识别，又可以实现对可移动的突发性障碍物的识别避让，智能高效，并且双刀片往复切割的方式相比于传统的螺旋桨式切割噪音更小，工作时不会影响周围居民，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明“一种可避障自动割草机器人”的立体图。

其中，1、太阳能电池板；2、主控机；3、履带；4、割草头固定板；5、割草机械臂；6、红外探测器；7、声纳探测器；8、双刀片切割器；9、电感数字转化器。图2为本发明“一种可避障自动割草机器人”中“双刀片切割器”的立体图

其中，10、传动轴；11、上刀片；12、下刀片；13、刀盒；14、偏心轮。

具体实施方式

一种可避障自动割草机器人，包括太阳能电池板1、主控机2、履带3、割草头固定板4、割草机械臂5、双刀片切割器8，其特征在于：主控机2两侧分别安装有一个电感数字转化器9，割草机械臂5的正面装有红外探测器6和声纳探测器7，割草机械臂5固定在割草头固定板4上，双刀片切割器8由上刀片11、下刀片12、刀盒13、偏心轮14、传动轴10组成。

一种可避障自动割草机器人的应用方法是：首先在待割草的区域两侧平行固定两根铁丝作为割草边界，将可避障自动割草机器人沿着其中一条铁丝平行放置，通过太阳能电池板1将太阳能转换为电能，给机器人供能，机器人通过履带3实现移动，机器人供能后，电感数字转化器9开始检测铁丝边界，根据检测到的阻抗值来识别机器人和铁丝边界的距离，并将距离信号传送给主控机2，从而控制机器人沿着铁丝边界实现定向定距移动，在移动的同时，双刀片切割器8也进行工作，传动轴10将动力传递给偏心轮14，偏心轮14将旋转运动通过轴承改变为上刀片11和下刀片12在刀盒13中的往复式直线运动，通过上刀片11和下刀片12刀齿间的往复剪切实现对草的切割，并且在机器人移动的过程中，通过声纳探测器7探测到不反射红外线的黑色障碍物，以及固定障碍物，同时通过红外探测器6探测到声纳难以准确定位的移动性的突发性障碍物，探测到的障碍物信息被传递给主控机2，主控机2控制机器人自动绕过障碍物并以原来的移动方向继续前进，当机器人移动到铁丝边界一端时，电感数字转化器9检测不到阻抗值时，机器人自动呈90°转弯并行驶一个机器人机位的距离，再次90°转弯，朝着第一次行驶方向相反的方向继续移动，完成第二轮移动割草，如此反复循环，直至完成两天铁丝边界内部杂草的切割即可。所述的电感数字转化器9有两个，对称安装在机器人主控机2的两侧。所述的红外探测器6和声纳探测器7各有两个，安装在割草机械臂5的正面。所述的太阳能电池板1和主控机2相连，位于主控机2的正上方，直接将太阳能转化为电能并传输给主控机2，实现对机器人的功能。所述的一个机器人机位的距离是指两个履带3之间的平行间距。