CN110502013A - 割草机器人基于边界原则的工作路径规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开割草机器人基于边界原则的工作路径规划方法,割草机器人设置处理器,还设置与处理器连接的行走机构、割草机构和草况识别机构,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,当草况识别机构识别出当前位置草坪需要处理时,向前行走距离L;(2)割草机器人向右旋转角度θ1,继续行走,当草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,停止前进;(3)割草机器人向左旋转角度θ2,继续行走;(4)割草机器人行走距离如果达到L,则返回步骤(2),并计数器K清零;如果草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,计数器K自加1,当K>N,则返回步骤(1),否则返回步骤(3)。
Description
技术领域
本发明涉及割草机器人基于边界原则的工作路径规划方法,属于机器人路径规划领域。
背景技术
割草机器人是一个相当复杂的***,其研究工作也历时多年,但是目前其智能化水平还比较低,有许多不足与需要改进的地方,其中最大的问题是工作效率低,无法进行有效的路径规划,导致工作时间过长。为了解决这个问题,有人提出构建电子地图,进行路径规划,实现全区域范围的路径规划。这种方案会大大增加硬件成本,并且在室外环境下还不能做到精确的移动机器人定位。因此这种方案还仅仅停留在实验阶段。如果能够采用更加经济技术方案,实现局部的路径规划,在一定程度上提高工作效率,也是一大进步。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种割草机器人基于边界原则的工作路径规划方法,通过沿着需要处理的草坪边界行走,遵循由外向内的处理顺序,最终到达处理草坪的中心,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:
割草机器人基于边界原则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、割草机构和草况识别机构,所述的草况识别机构输出当前位置草坪是否需要处理的信息,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,当所述的草况识别机构识别出当前位置草坪需要处理时,继续向前行走距离L,其中参数L为预设的前进距离;
(2)所述的割草机器人向右旋转角度θ1,继续行走,当所述的草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,停止前进,其中θ1是边界跟随的第一角度参数;
(3) 所述的割草机器人向左旋转角度θ2,继续行走,其中θ2是边界跟随的第二角度参数;
(4)所述的割草机器人行走距离如果达到L,则返回步骤(2),并计数器K清零;如果所述的草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,计数器K自加1,当K>N,则计数器K清零并返回步骤(1),否则返回步骤(3),其中计数器K是规划结束的判断计数器,N是规划结束的判断阈值。
本发明的有益效果主要表现在:不增加高昂的硬件,算法简单可靠;沿着需要处理的草坪边界行走,遵循由外向内的处理顺序,最终到达处理草坪的中心,能够有效而显著提高工作。
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,割草机器人基于边界原则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、割草机构和草况识别机构。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;所述的草况识别机构输出当前位置草坪是否需要处理的信息。
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,当所述的草况识别机构识别出当前位置草坪需要处理时,继续向前行走距离L,其中参数L为预设的前进距离;
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。当遇到草坪需要处理时,由于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,无法实现高智能化的路径规划,但是可以慢慢寻找该区域的边界。
(2)所述的割草机器人向右旋转角度θ1,继续行走,当所述的草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,停止前进,其中θ1是边界跟随的第一角度参数;
步骤(2)是在所述的割草机器人进入需要处理的草坪以后,旋转方向寻找该区域的边界。
(3) 所述的割草机器人向左旋转角度θ2,继续行走,其中θ2是边界跟随的第二角度参数;
步骤(3)是在所述的割草机器人到达边界位置以后,再旋转方向在边界内侧行走。
(4)所述的割草机器人行走距离如果达到L,则返回步骤(2),并计数器K清零;如果所述的草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,计数器K自加1,当K>N,则计数器K清零并返回步骤(1),否则返回步骤(3),其中计数器K是规划结束的判断计数器,N是规划结束的判断阈值。
在步骤(4)中,所述的割草机器人在边界内侧行走,如果能走完距离L,则说明所述的割草机器人行走在边界的内侧,成功跟随边界;如果所述的草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,那么说明所述的割草机器人太靠近边界,需要向内侧调整,但是如果多次发生这种情况,则说明所述的割草机器人已经到达当前需要处理草坪的中心,需要返回步骤(1),重新寻找新的需要处理的草坪。
综上所述,本方案基于草况识别机构,通过沿着需要处理的草坪边界行走,遵循由外向内的处理顺序,最终到达处理草坪的中心,这种规划路径能够提高局部的工作路径对草坪的覆盖率,从而提高了工作效率,减少了无效工作时间。
Claims (1)
1.割草机器人基于边界原则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、割草机构和草况识别机构,所述的草况识别机构输出当前位置草坪是否需要处理的信息,其特征在于: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,当所述的草况识别机构识别出当前位置草坪需要处理时,继续向前行走距离L,其中参数L为预设的前进距离;
(2)所述的割草机器人向右旋转角度θ1,继续行走,当所述的草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,停止前进,其中θ1是边界跟随的第一角度参数;
(3)所述的割草机器人向左旋转角度θ2,继续行走,其中θ2是边界跟随的第二角度参数;
(4)所述的割草机器人行走距离如果达到L,则返回步骤(2),并计数器K清零;如果所述的草况识别机构识别出当前位置草坪不需要处理时,计数器K自加1,当K>N,则计数器K清零并返回步骤(1),否则返回步骤(3),其中计数器K是规划结束的判断计数器,N是规划结束的判断阈值。
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CN113126613A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 南京德朔实业有限公司 | 智能割草***及其自主建图方法 |
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2019
- 2019-08-21 CN CN201910775521.7A patent/CN110502013A/zh not_active Withdrawn
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20191126 |
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