CN109588101A - 用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，属于导航领域，包括获取预设距离内不存在已知障碍物的无障碍坐标点；当智能割草机在第一作业区域内完成割草作业时，基于已知路径判断前往第二作业区域需经过通行困难区域，令智能割草机沿边界线行驶至距离第二作业区域内最近的目标无障碍坐标点，经目标无障碍坐标点驶入第二作业区域进行割草作业。通过确定无障碍坐标点的方式，使智能割草机在完成前一作业区域内的割草作业后，在面对误差准确行驶的狭窄路径，能够借助边界线的无障碍物坐标点准确切入下一作业区域进行割草作业，从而在确保割草作业连续的同时，缩短边界绕行距离，避免大范围绕行带来的作业面积缺失，保证割草作业覆盖率。

Description

用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法

技术领域

本发明属于导航领域，特别涉及用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法。

背景技术

当前智能割草机在作业区域内进行除草作业时，一旦发生电量不足的情况，需要驶出作业区域前往充电站进行充电。当充电完成后再驶入作业区域继续除草作业。

在现有的技术方案中，智能割草机在割草作业过程中，如果遇到较为狭窄的区域，按目前的路径规划方案智能割草机是无法通过通行困难区域进入下一作业区域的，从而影响了智能割草机的作业范围。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，能够借助无障碍坐标点对通行困难区域进行绕行。

本实施例提出了用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，适用于智能割草机在围线区域内进行割草作业的应用场景，所述控制方法，包括：

步骤一，令智能割草机从充电站驶出后沿围线行进，在行进过程中每隔预设时间获取周围环境障碍物与智能割草机的距离值；

步骤二，选取距离值均大于预设阈值时对应的位置参数，将该位置参数对应的围线位置记录为进入点；

步骤三，重复步骤一至步骤二的操作，确定围线区域内全部的进入点；

步骤四，当智能割草机在围线区域内的第一作业区域内完成割草作业时，基于已知路径判断前往围线区域内的第二作业区域需经过通行困难区域时，令智能割草机行驶至第一作业区域边界线处，沿围线行进至第二作业区域内的进入点，令智能割草机经进入点进入第二作业区域进行割草作业。

可选的，所述位置参数包括行驶距离；或坐标值。

可选的，当所述位置参数为坐标值时，所述控制方法，还包括：

步骤五，选取距离值均大于预设阈值时对应的围线位置的坐标值，将该坐标值对应的位置记为进入点；

步骤六，将获取到的无障碍坐标点以及每个无障碍坐标点的坐标信息存储至智能割草机中；

当智能割草机在第一作业区域内完成割草作业时，基于已知路径判断前往第二作业区域需经过通行困难区域时，令智能割草机行驶至第一作业区域边界线处，沿边界线行驶至距离第二作业区域内最近的目标无障碍坐标点，令智能割草机经目标无障碍坐标点驶入第二作业区域内进行割草作业。

可选的，所述控制方法，还包括：

当智能割草机在沿第一作业区域边界线行使时，如遇到未存储的无障碍坐标点，则将未存储的无障碍物坐标点存储至智能割草机中。

可选的，所述控制方法，还包括：

当智能割草机内已存储的无障碍坐标点对应的位置出现障碍后，在接收到无障碍坐标点更新指令后，在智能割草机内删除出现障碍处对应的无障碍坐标点。

可选的，其特征在于，所述控制方法，还包括：

用于智能割草机边界的坐标遍历模式。

可选的，所述坐标遍历模式，包括：

令智能割草机从充电站出发，沿作业区域边界线行驶，在行驶至符合要求的无障碍坐标处，向控制台发送无障碍坐标保存请求；

根据控制方基于保存请求回复的内容，判定是否保存当前无障碍坐标，直至智能割草机行驶回充电站。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过确定无障碍坐标点的方式，使智能割草机在完成前一作业区域内的割草作业后，在面对误差准确行驶的狭窄路径时，能够借助位于边界线的无障碍物坐标点准确切入下一作业区域进行割草作业，从而在确保割草作业连续的同时，缩短边界绕行距离，避免大范围绕行带来的作业面积缺失，保证割草作业覆盖率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法的流程示意图；

图2是本发明提供的用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法的另一流程示意图；

图3是本发明提供的借助无障碍坐标点驶入作业区域的示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本实施例提出了用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，如图1所示，所述控制方法，包括：

步骤一，令智能割草机从充电站驶出后沿围线行进，在行进过程中每隔预设时间获取周围环境障碍物与智能割草机的距离值；

步骤二，选取距离值均大于预设阈值时对应的位置参数，将该位置参数对应的围线位置记录为进入点；

步骤三，重复步骤一至步骤二的操作，确定围线区域内全部的进入点；

步骤四，当智能割草机在围线区域内的第一作业区域内完成割草作业时，基于已知路径判断前往围线区域内的第二作业区域需经过通行困难区域时，令智能割草机行驶至第一作业区域边界线处，沿围线行进至第二作业区域内的进入点，令智能割草机经进入点进入第二作业区域进行割草作业。

在实施中，本申请提出的控制方法的主要思想为在割草作业前，令智能割草机沿作业区域边缘的围线进行绕行，记录符合要求的位置作为不同作业区域的进入点，并在进行作业区域切换过程中可能遇到过于狭窄或积水路段等通行困难区域时，能够通过位置已知的进入点快速完成作业区域的切换，从而扩大了作业覆盖率，同时提升作业效率。

本实施例中的进入点位置的记录方式有距离记录和坐标记录两种，前者是记录进入点相对于起点或充电站的行驶距离，后者则是记录该点的GPS坐标信息实现。

针对距离记录的方式，进入点的设置方式为：

方案1通过进入点设置程序设置进入点，首先机器从充电站退出，反方向沿边线运动，运动到合适的进入点后，人为停止机器保存该进入点，若需要继续增加进入点则命令机器继续沿线运动，运动到合适点后停止机器保存进入点，不需要增加进入点则结束设置程序。记录进入点的方式可以是记录改点到基站的距离。

方案2通过进入点设置程序设置进入点，首先机器从充电站退出，反方向沿边线运动，运动到合适的进入点后，人为触发机器的碰撞传感器，机器暂停保存该进入点后继续沿线运动，若不需要增加新的进入点则通过急停按键结束设置程序。记录进入点的方式可以是记录改点到基站的距离。

针对坐标记录的方式，进入点的方式为直接记录该点的GPS信息，此处不再赘述，如图2所示，针对坐标记录方式的控制方法，具体包括：

11、获取智能割草机作业区域的边界坐标集合，在边界坐标集合中选取周围预设距离内不存在已知障碍物的无障碍坐标点；

12、将获取到的无障碍坐标点以及每个无障碍坐标点的坐标信息存储至智能割草机中；

13、当智能割草机在第一作业区域内完成割草作业时，基于已知路径判断前往第二作业区域需经过通行困难区域时，令智能割草机行驶至第一作业区域边界线处，沿边界线行驶至距离第二作业区域内最近的目标无障碍坐标点，令智能割草机经目标无障碍坐标点驶入第二作业区域内进行割草作业。

在实施中，如图3所示，临近充电站的作业区域为第一作业区域，边缘处存在两处障碍物的区域为第二作业区域。当智能割草机在第一作业区域内结束割草工作后，理论上需要经过二者之间的通行困难区域进入第二作业区域。但是由于通行困难区域自身的尺寸原因，使得智能割草机无法准确获取途径该区域的准确路径坐标，因此需要重新确定一种能够绕过该通行困难区域以便进入第二作业区域的方式，从而提高智能割草机的作业覆盖率。

本实施例提出的绕行方法的关键在于确定合适的无障碍坐标点，例如图2中的无障碍坐标点A、无障碍坐标点B、无障碍坐标点C。该坐标点的确认标准为在该坐标点周围预设距离的圆形区域内，不存在高度高于智能割草机机身高度或者深度大于智能割草机最小离地间隙的不可跨越障碍物。这里的预设距离为智能割草机的最小转弯半径。之所以按前述标准设定无障碍坐标点，就是为了能够令智能割草机能够在该坐标点处切入作业区域，完成绕过通行困难区域的必要绕行步骤。

在获取到步骤中给出的无障碍坐标点后，智能割草机在第一作业区域完成割草工作后，沿当前朝向直接行驶至第一作业区域的边界线，进而驶出第一作业区域。之后沿作业区域边界线绕行，当行驶至第二作业区域边界上的无障碍坐标点后，从该位置驶入第二作业区域。在驶入第二作业区域后开展割草作业。如果作业区域中包含多个类似于通行困难区域等无法准确行驶的区域，则继续采用前述方式进行绕行，选取无障碍坐标点驶入下一作业区域，直至完成全部割草作业为止。

具体的该方法包括：获取无障碍坐标点、存储已知的无障碍坐标点、以及经由合适的无障碍坐标点进入第二作业区域三个步骤。

针对步骤一，包括：

111、导入作业区域的路径规划图，基于路径规划图中存有的导航信息获取作业区域边界点的边界坐标集合；

112、根据路径规划图中的环境信息，从已获取的边界坐标集合中选取周围预设距离内不存在已知障碍物的边界坐标点作为无障碍坐标点。

在实施中，步骤111内的路径规划图中包括全部作业区域的整体轮廓以及作业区域边界线的准确坐标，还包括在作业区域内智能割草机的作业路径坐标。

智能割草机在获取到包含众多内容的路径规划图后，首先提取作业区域边界点的全部边界坐标集合。接着从已知的边界坐标集合中根据作业区域环境信息挑选附近不存在障碍物的边界点作为无障碍坐标点。这里获取到的无障碍坐标点作为后续步骤中将要绕行进入第二作业区域的切入点。

本实施例提出的控制方法，除了上述绕行方案外，还提出对无障碍坐标点的操作步骤。包括：

发现并存储未存储的无障碍坐标点，具体为：

14、当智能割草机在沿第一作业区域边界线行使时，如遇到未存储的无障碍坐标点，则将未存储的无障碍物坐标点存储至智能割草机中。

以及已存储的无障碍坐标点周围出现障碍后，删除无障碍坐标点，具体为：

15、当智能割草机内已存储的无障碍坐标点对应的位置出现障碍后，在接收到无障碍坐标点更新指令后，在智能割草机内删除出现障碍处对应的无障碍坐标点。

在实施中，经过步骤14、15的操作，能够在每次行驶过程中对存储在智能割草机内的无障碍坐标点进行增加或删除等处理步骤，从而保证智能割草机能够根据作业区域内存在的最新无障碍物坐标点选择合适的路径进入下一工作区域，避免因无法直接行驶的通行困难区域导致割草作业覆盖率降低。

可选的，在完成割草作业或者进行割草作业的间隙，还可以令智能割草机通过绕行的方式自主寻找无障碍坐标点的操作，该工作模式称之为用于智能割草机边界的坐标遍历模式。

具体的，该坐标遍历模式包括：

21、令智能割草机从充电站出发，沿作业区域边界线行驶，在行驶至符合要求的无障碍坐标处，向控制台发送无障碍坐标保存请求；

22、根据控制方基于保存请求回复的内容，判定是否保存当前无障碍坐标，直至智能割草机行驶回充电站。

在实施中，通过令智能割草机在发现符合要求的无障碍坐标，将该坐标的具体坐标信息发送至控制方，令控制方在后台判定是否将该坐标判定为无障碍坐标点的操作逻辑对无障碍坐标点进行更新，从而增加智能割草机面对通行困难区域进行绕行的成功率，尽可能缩短绕行距离，提高作业区域覆盖率。

本发明提供了用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，包括获取智能割草机作业区域的边界坐标集合，在边界坐标集合中选取周围预设距离内不存在已知障碍物的无障碍坐标点；将获取到的无障碍坐标点以及每个无障碍坐标点的坐标信息存储至智能割草机中；当智能割草机在第一作业区域内完成割草作业时，基于已知路径判断前往第二作业区域需经过通行困难区域时，令智能割草机行驶至第一作业区域边界线处，沿边界线行驶至距离第二作业区域内最近的目标无障碍坐标点，令智能割草机经目标无障碍坐标点驶入第二作业区域内进行割草作业。通过确定无障碍坐标点的方式，使智能割草机在完成前一作业区域内的割草作业后，在面对误差准确行驶的狭窄路径时，能够借助位于边界线的无障碍物坐标点准确切入下一作业区域进行割草作业，从而在确保割草作业连续的同时，缩短边界绕行距离，避免大范围绕行带来的作业面积缺失，保证割草作业覆盖率。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，适用于智能割草机在围线区域内进行割草作业的应用场景，其特征在于，所述控制方法，包括：

步骤一，令智能割草机从充电站驶出后沿围线行进，在行进过程中每隔预设时间获取周围环境障碍物与智能割草机的距离值；

步骤二，选取距离值均大于预设阈值时对应的位置参数，将该位置参数对应的围线位置记录为进入点；

步骤三，重复步骤一至步骤二的操作，确定围线区域内全部的进入点；

步骤四，当智能割草机在围线区域内的第一作业区域内完成割草作业时，基于已知路径判断前往围线区域内的第二作业区域需经过通行困难区域时，令智能割草机行驶至第一作业区域边界线处，沿围线行进至第二作业区域内的进入点，令智能割草机经进入点进入第二作业区域进行割草作业。

2.根据权利要求1所述的用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，其特征在于，所述位置参数包括行驶距离；或坐标值。

3.根据权利要求1所述的用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，其特征在于，当所述位置参数为坐标值时，所述控制方法，还包括：

步骤五，选取距离值均大于预设阈值时对应的围线位置的坐标值，将该坐标值对应的位置记为进入点；

步骤六，将获取到的无障碍坐标点以及每个无障碍坐标点的坐标信息存储至智能割草机中；

当智能割草机在第一作业区域内完成割草作业时，基于已知路径判断前往第二作业区域需经过通行困难区域时，令智能割草机行驶至第一作业区域边界线处，沿边界线行驶至距离第二作业区域内最近的目标无障碍坐标点，令智能割草机经目标无障碍坐标点驶入第二作业区域内进行割草作业。

4.根据权利要求3所述的用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，其特征在于，所述控制方法，还包括：

当智能割草机在沿第一作业区域边界线行使时，如遇到未存储的无障碍坐标点，则将未存储的无障碍物坐标点存储至智能割草机中。

5.根据权利要求4所述的用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，其特征在于，所述控制方法，还包括：

当智能割草机内已存储的无障碍坐标点对应的位置出现障碍后，在接收到无障碍坐标点更新指令后，在智能割草机内删除出现障碍处对应的无障碍坐标点。

6.根据权利要求3至5任一项所述的用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，其特征在于，所述控制方法，还包括：

用于智能割草机边界的坐标遍历模式。

7.根据权利要求6所述的用于提高智能割草机作业覆盖率的控制方法，其特征在于，所述坐标遍历模式，包括：

令智能割草机从充电站出发，沿作业区域边界线行驶，在行驶至符合要求的无障碍坐标处，向控制台发送无障碍坐标保存请求；

根据控制方基于保存请求回复的内容，判定是否保存当前无障碍坐标，直至智能割草机行驶回充电站。