割草机器人基于传感器信号差分的工作路径规划方法与流程

本发明涉及割草机器人基于传感器信号差分的工作路径规划方法，属于机器人路径规划领域。

背景技术：

割草机器人可以帮助我们打理院子里的草坪，减少我们户外工作时间，节约了许多宝贵的时间。但是目前的割草机器人还处在智能化程度比较低的水平。其中，最大的问题就是工作路径的规划。受目前传感器技术的限制，割草机器人并不能获取工作区域的全局地图以及自己的位置，以及需要处理的草坪区域。因此现在的割草机器人是采用随机路径规划的方式，不管草坪是否以及处理过。这样造成工作效率低，为了完成任务必须配置大容量电池，因此也提高了成本。如果能够基于现有的技术，实现局部的路径规划，在一定程度上提高工作效率，也会多方面提升割草机器人的性能。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种割草机器人基于传感器信号差分的工作路径规划方法，通过两个草况识别模块，沿着需要处理的草坪边界行走，从内向外或者从内向外处理草坪，从而提高工作效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

割草机器人基于传感器信号差分的工作路径规划方法，所述的割草机器人设置集中控制的处理器，还设置与所述的处理器连接的行走机构、割草机构、第一草况识别模块和第二草况识别模块，所述的第一草况识别模块和第二草况识别模块输出当前位置草坪是否需要处理的信息，1表示当前位置草坪比较高，需要处理，0表示当前位置草坪不需要处理，所述的第一草况识别模块设置在所述的割草机器人底部的中间位置，所述的第二草况识别模块设置在所述的割草机器人底部的右边外侧，所述的处理器设置工作路径规划方法，包括以下步骤：

(1)所述的割草机器人在工作区域内任意行走，当所述的第一草况识别模块输出当前位置草坪需要处理时，进入步骤(2)；

(2)所述的割草机器人直线行走，进入步骤(3)；

(3)当所述的第一草况识别模块输出为0，则向左旋转，并启动定时器t，进入步骤(4)；当所述的第二草况识别模块输出为1，则向右旋转，直到满足所述的第二草况识别模块输出为0，则返回步骤(2)；

(4)如果所述的第一草况识别模块输出为1，则返回步骤(2)；如果定时器t计时时间达到k，则返回步骤(1)，其中k是当前路径规划结束的延时阈值。

本发明的有益效果主要表现在：算法简单可行，不增加高昂的硬件成本；基于草况识别模块，沿着需要处理的草坪边界，向内或者向外，逐步完成对草坪的处理，因此能够有效而显著提高工作效率。

附图说明

图1是工作路径规划方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

参照图1，割草机器人基于传感器信号差分的工作路径规划方法，所述的割草机器人设置集中控制的处理器，还设置与所述的处理器连接的行走机构、割草机构、第一草况识别模块和第二草况识别模块。所述的行走机构采用两轮驱动和支撑轮结构，可实现直行和任意角度的旋转；所述的割草机构设置在所述的割草机器人下方，可清理大于一定高度的草；所述的第一草况识别模块和第二草况识别模块输出当前位置草坪是否需要处理的信息，1表示当前位置草坪比较高，需要处理，0表示当前位置草坪不需要处理。所述的第一草况识别模块设置在所述的割草机底部的中间位置，所述的第二草况识别模块设置在所述的割草机底部的右边外侧。

所述的处理器设置工作路径规划方法，包括以下步骤：

(1)所述的割草机器人在工作区域内任意行走，当所述的第一草况识别模块输出当前位置草坪需要处理时，进入步骤(2)；

步骤(1)是所述的割草机器人通过任意行走的方式，寻找需要处理的草坪区域。因为所述的割草机器人没有可以实现全局定位的手段，也没有可以全局范围内检测草坪状况的能力，不知道当前需要处理草坪的情况，比如大小、形状，以及与所述的割草机器人的位置关系。

(2)所述的割草机器人直线行走，进入步骤(3)；

步骤(2)是正常割草的过程。

(3)当所述的第一草况识别模块输出为0，则向左旋转，并启动定时器t，进入步骤(4)；当所述的第二草况识别模块输出为1，则向右旋转，直到满足所述的第二草况识别模块输出为0，则返回步骤(2)；

步骤(3)是调整姿态的过程。因为草坪边界大部分情况不是直线，而步骤(2)为直行运动，因此会出现偏离。当所述的第二草况识别模块输出为1，表示所述的割草机器人偏向需要处理的草坪内侧，那么向外调整，之后返回步骤(2)就可以了；当所述的第一草况识别模块输出为0的时候，表示所述的割草机器人偏向需要处理的草坪外侧，那么向内调整，之后进入步骤(4)，此时需要启动定时器t，因为此时存在两种情况：第一，正常的姿态调整，很短的时间内就可以满足条件进入正常割草阶段；第二，已经完成当前草坪的处理，通过定时器t可以帮助判断。

(4)如果所述的第一草况识别模块输出为1，则返回步骤(2)；如果定时器t计时时间达到k，则返回步骤(1)，其中k是当前路径规划结束的延时阈值。

步骤(4)进行姿态调整以及当前路径规划结束的判断。

技术特征：

技术总结
本发明公开割草机器人基于传感器信号差分的工作路径规划方法，割草机器人设置处理器，与处理器连接的行走机构、割草机构、第一草况识别模块和第二草况识别模块，第一草况识别模块设置在割草机器人底部的中间位置，第二草况识别模块设置在割草机器人底部的右边外侧，所述的处理器设置工作路径规划方法，包括以下步骤：(1)割草机器人在工作区域内任意行走，寻找需要处理的草坪；(2)割草机器人在草坪边界上直线行走；(3)当偏离草坪时，向向左调整姿态；当进入草坪内部时，则向右调整姿态；(4)延时判断，是否完成当前草坪的处理。

技术研发人员：刘瑜
受保护的技术使用者：杭州晶一智能科技有限公司
技术研发日：2019.09.06
技术公布日：2019.11.12