CN112230635A - 一种随机式割草机不规则区域覆盖方法及随机式割草机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种随机式割草机不规则区域覆盖方法及随机式割草机。该方法包括：S1、根据割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域；S2、割草机在不规则区域内启动螺旋割草模式割草。本发明通过割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域，对不规则区域进而螺旋割草，从而使不规则区域达到较好的割草效果，也使整个割草区域的割草程度更加均衡。

Description

一种随机式割草机不规则区域覆盖方法及随机式割草机

技术领域

本发明涉及割草机领域，更具体地说，涉及一种随机式割草机不规则区域覆盖方法及随机式割草机。

背景技术

随机式割草机(也叫智能割草机、割草机器人等)没有固定的割草路径，在割草区区域内随机前进割草，遇到边界和障碍物后调整航向。如果割草区域较为规则，则割草覆盖较为均匀，割草效果较好。但多数割草区域存在窄道、不规则边角区域，割草机通过窄道和不规则边角区域的概率低，导致割草覆盖不均匀，有些地方覆盖率较高，有些地方覆盖率较低，割草效果不好。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种随机式割草机不规则区域覆盖方法及随机式割草机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种随机式割草机不规则区域覆盖方法，包括：

S1、根据所述割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域；

S2、所述割草机在所述不规则区域内启动螺旋割草模式割草。

进一步，本发明所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，所述不规则区域为窄道区域，所述步骤S1包括：

S11、通过所述割草机连续触碰所述待割草区域的边界的次数和/或相邻两次触碰边界的行进路程判断当前所处区域是否为所述窄道区域，其中所述割草机在触碰到所述待割草区域的边界后按照第一预设角度调整航向，所述第一预设角度指所述割草机待调整航向和当前航向之间的夹角。

进一步，本发明所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，所述步骤S11包括：

若所述割草机连续触碰所述待割草区域的边界的次数大于第一预设次数，且相邻两次触碰边界的行进路程小于预设路程，则判断所述割草机当前所处区域为所述窄道区域。

进一步，本发明所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，所述不规则区域为边角区域，所述步骤S1包括：

S12、所述割草机沿所述待割草区域的边界移动，通过所述待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域。

进一步，本发明所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，所述步骤S12中通过所述待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域包括：

通过割草机的航向变化趋势得到所述待割草区域的边界变化趋势，根据所述待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域。

进一步，本发明所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，所述步骤S12包括：

S121、所述割草机沿所述待割草区域的边界移动，若所述待割草区域的边界的拐角的角度在第二预设角度范围内，则所述拐角对应的区域为边角区域，其中所述拐角指所述待割草区域的一段边界形成的夹角。

进一步，本发明所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，所述步骤S12包括：

S122、所述割草机沿所述待割草区域的边界移动，若所述待割草区域的边界按一定的曲率逐渐变化，则曲线边界对应的区域为边角区域。

进一步，本发明所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，在所述曲线边界对应的区域为边角区域后，所述步骤S2包括：

所述割草机在所述曲线边界的中点启动螺旋割草模式割草。

进一步，本发明所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，所述螺旋割草模式为：

所述割草机按照圆弧路径行进，在触碰到所述待割草区域的边界后返航，返航后的圆弧路径的半径大于返航前圆弧路径的半径；

重复执行上述步骤直至返航次数达到第二预设次数，或所述圆弧路径的半径达到预设半径。

另，本发明还提供一种随机式割草机，所述随机式割草机使用如上述的随机式割草机不规则区域覆盖方法。

实施本发明的一种随机式割草机不规则区域覆盖方法及随机式割草机，具有以下有益效果：本发明通过割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域，对不规则区域进而螺旋割草，从而使不规则区域达到较好的割草效果，也使整个割草区域的割草程度更加均衡。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是一实施例提供的随机式割草机不规则区域覆盖方法的流程图；

图2是一实施例提供的螺旋割草路径的平面示意图；

图3是一实施例提供的随机式割草机不规则区域覆盖方法的流程图；

图4是一实施例提供的窄道区域行进路径的平面示意图；

图5是一实施例提供的随机式割草机不规则区域覆盖方法的流程图；

图6是一实施例提供的直线边角边界的平面示意图；

图7是一实施例提供的曲线边角边界的平面示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

实施例

本实施例的割草机***包括基站和随机式割草机，在随机式割草机工作过程中基站持续发射磁场信号，随机式割草机的磁场检测电感在磁场作用下产生感应电压，通过感应电压进行定位，实现割草机识别边界以及沿割草区域的边界移动。参考图1，该随机式割草机不规则区域覆盖方法包括下述步骤：

S1、根据割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域。

具体的，割草机从基站或割草区域的边界上出发，进入割草区域开始割草作业。在行进过程中割草机通过磁场检测电感产生的感应电压进行边界识别，识别过程可参考现有技术。随机式割草机没有固定的行进路径，采用直线行驶且行驶边同时进行割草，在遇到割草区域的边界或障碍物后调整航向，按调整后的航向继续沿直线方向进行割草，直至再次遇到割草区域的边界，然后再调整航向；随机式割草机重复上述过程进行割草。

割草机在割草过程中通过自身感测信号获取行进路径，例如通过陀螺仪获取割草机的航向信息，利用航向信息获取行进路径。又例如通过里程计获取割草机的行进路程或里程信息，利用行进路程或里程信息获取行进路径。又例如通过磁场检测电感获取割草机的位置信息等。在获取割草机的行进路径后，根据割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域，其中不规则区域是指由边界围成的部分割草区域的边界形状不规则，例如窄道区域、边角区域等。

S2、割草机在不规则区域内启动螺旋割草模式割草。

具体的，在确定割草机当前处于不规则区域后，割草机在不规则区域内启动螺旋割草模式割草。参考图2，图中区域为不规则区域的局部区域，本实施例的螺旋割草模式的割草过程为：割草机从割草区域边界上的一点出发，按照圆弧路径行进，行进同时进行割草作业，在触碰到待割草区域的边界后返航。返航后的圆弧路径的半径大于返航前圆弧路径的半径，即割草机逐步从内向外进行割草，并且相邻两个圆弧之间的距离小于或等于割草机割草宽度，其中割草宽度指割草机刀盘的最大割草宽度。重复执行上述步骤直至返航次数达到第二预设次数时完成螺旋割草，其中第二预设次数可为4、5、6次等，根据需要进行灵活选择即可；或重复执行上述步骤直至返航后的圆弧路径的半径达到预设半径时完成螺旋割草，其中预设半径可根据需要进行灵活选择。

本实施例通过割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域，对不规则区域进而螺旋割草，使不规则区域达到较好的割草效果，也使整个割草区域的割草程度更加均衡。

实施例

本实施例的割草机***包括基站和随机式割草机，在随机式割草机工作过程中，基站持续发射磁场信号，随机式割草机的磁场检测电感在磁场作用下产生感应电压，通过感应电压进行定位，实现割草机识别边界以及沿割草区域的边界移动。本实施例的随机式割草机不规则区域覆盖方法中不规则区域为窄道区域，参考图3，该随机式割草机不规则区域覆盖方法包括下述步骤：

S11、通过割草机连续触碰待割草区域的边界的次数和/或相邻两次触碰边界的行进路程判断当前所处区域是否为窄道区域，其中割草机在触碰到待割草区域的边界后按照第一预设角度调整航向，第一预设角度指割草机待调整航向和当前航向之间的夹角。参考图4，本实施例提供以下三种窄道区域识别方法。

第一种窄道区域识别方式：通过割草机连续触碰待割草区域的边界的次数判断当前所处区域是否为窄道区域。割草机按照预设的行进速度匀速行驶，若短时间内割草机连续触碰待割草区域的边界的次数大于预设次数，则说明割草机当前处于窄道区域，其中这里所说的短时间可根据割草机的行进速度设定，例如10秒、20秒、30秒等；另外预设次数可根据割草机的行进速度设定，例如3次、4次、5次等。

第二种窄道区域识别方式：通过相邻两次触碰边界的行进路程判断当前所处区域是否为窄道区域。在割草区域空旷时，随机式割草机沿直线行进，直到遇到边界后才调整航向。可以理解，若割草机当前处于较为宽阔的区域，则相邻两次触碰边界的行进路较远；若割草机当前处于较为狭窄的区域，则相邻两次触碰边界的行进路较近，所以本实施例通过相邻两次触碰边界的行进路程判断当前所处区域是否为窄道区域。若相邻两次触碰边界的行进路程小于预设路程，则割草机当前处于窄道区域；若相邻两次触碰边界的行进路程不小于预设路程，则割草机当前不处于窄道区域。

第三种窄道区域识别方式：通过割草机连续触碰待割草区域的边界的次数和相邻两次触碰边界的行进路程判断当前所处区域是否为窄道区域。若割草机连续触碰待割草区域的边界的次数大于第一预设次数，且相邻两次触碰边界的行进路程小于预设路程，则判断割草机当前所处区域为窄道区域。

S2、割草机在不规则区域内启动螺旋割草模式割草。

具体的，本实施例的不规则区域为窄道区域，在确定割草机当前处于不规则区域后，割草机在不规则区域内启动螺旋割草模式割草。本实施例提供一种螺旋割草模式，参考图2，该螺旋割草模式的割草过程为：图2为不规则区域的局部区域，割草机从割草区域边界的一点出发，按照圆弧路径行进，行进同时进行割草作业，在触碰到待割草区域的边界后返航。返航后的圆弧路径的半径大于返航前圆弧路径的半径，即割草机逐步从内向外进行割草，并且相邻两个圆弧之间的距离小于或等于割草机割草宽度，其中割草宽度指割草机刀盘的最大割草宽度。重复执行上述步骤直至返航次数达到第二预设次数时完成螺旋割草，其中第二预设次数可为4、5、6次等，根据需要进行灵活选择即可；或重复执行上述步骤直至返航后的圆弧路径的半径达到预设半径时完成螺旋割草，其中预设半径可根据需要进行灵活选择。

本实施例提供了窄道区域的识别方法，识别到窄道区域后割草机在窄道区域内启动螺旋割草模式割草，提高窄道区域割草率。

实施例

本实施例的割草机***包括基站和随机式割草机，在随机式割草机工作过程中，基站持续发射磁场信号，随机式割草机的磁场检测电感在磁场作用下产生感应电压，通过感应电压进行定位，实现割草机识别边界以及沿割草区域的边界移动。本实施例的不规则区域为边角区域，参考图5，该随机式割草机不规则区域覆盖方法中包括下述步骤：

S12、割草机沿待割草区域的边界移动，通过待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域。割草机自身的磁场检测电感在磁场作用下产生感应电压，通过感应电压进行定位，实现割草机识别边界以及沿割草区域的边界移动。割草机在边界上移动时，使用陀螺仪或其他方向传感器实时获取割草机的航向信息，通过航向信息的变化得到割草机所在边界的变化趋势，进而通过边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域。本实施例可通过航向信息或边界曲率判断所处边界对应的区域是否为边角区域，以下分别进行说明。

通过航向信息判断所处边界对应的区域是否为边角区域：若割草区域的一段边界形成边角区域，则步骤S12中通过待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域包括：通过割草机的航向变化趋势得到待割草区域的边界变化趋势，根据待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域。进一步，步骤S12包括：S121、割草机沿待割草区域的边界移动，若待割草区域的边界的拐角的角度在第二预设角度范围内，则拐角对应的区域为边角区域，其中拐角指待割草区域的一段边界形成的夹角，第二预设角度范围可取45°-135°范围内的值，当然第二预设角度范围范围可根据需要选择。

通过边界曲率判断所处边界对应的区域是否为边角区域：割草区域的边界信息已经存储在割草机的存储器内，即割草机可通过算法得出部分边界形成的区域为边角区域，具体算法可参考现有技术。若割草区域的一段边界形成边角区域，则步骤S12中通过待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域包括：通过割草机的航向变化趋势得到待割草区域的边界变化趋势，根据待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域。进一步，步骤S12包括：S122、割草机沿待割草区域的边界移动，若待割草区域的边界按一定的曲率逐渐变化，则曲线边界对应的区域为边角区域。

参考图6，通过边界曲率变化识别该边角区域为直线边角区域；参考图7，通过边界曲率变化识别该边角区域为曲线边角区域。

S2、割草机在不规则区域内启动螺旋割草模式割草。

具体的，本实施例的不规则区域为边角区域，在确定割草机当前处于不规则区域后，割草机在不规则区域内启动螺旋割草模式割草。参考图2，本实施例的螺旋割草模式的割草过程为：图中区域为不规则区域的局部区域，割草机从割草区域边界的一点出发，按照圆弧路径行进，行进同时进行割草作业，在触碰到待割草区域的边界后返航。返航后的圆弧路径的半径大于返航前圆弧路径的半径，即割草机逐步从内向外进行割草，并且相邻两个圆弧之间的距离小于或等于割草机割草宽度，其中割草宽度指割草机刀盘的最大割草宽度。重复执行上述步骤直至返航次数达到第二预设次数时完成螺旋割草，其中第二预设次数可为4、5、6次等，可根据需要进行灵活选择；或返航后的圆弧路径的半径达到预设半径时完成螺旋割草，其中预设半径可根据需要进行灵活选择。

作为选择，本实施例的随机式割草机不规则区域覆盖方法中，在曲线边界对应的区域为边角区域后，步骤S2包括：割草机在曲线边界的中点启动螺旋割草模式割草，因割草机中已存储割草区域的割草区电子地图，该割草区电子地图包括边界里程信息，根据边界里程信息可以得到某一曲线边界的中点距离基站的路程。割草机从基站出发，沿割草区电子地图的边界行进该路程即可到达曲线边界的中点。从边角区域对应的边界中点开始割草，可以达到更好的割草效果。

本实施例提供了边角区域的识别方法，识别到边角区域后，割草机在边角区域内启动螺旋割草模式割草，提高边角区域割草率。

实施例

本实施例的随机式割草机使用如上述实施例的随机式割草机不规则区域覆盖方法。

本实施例通过割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域，对不规则区域进而螺旋割草，从而使不规则区域达到较好的割草效果，也使整个割草区域的割草程度更加均衡。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，包括：

S1、根据所述割草机的行进路径识别待割草区域中的不规则区域；

S2、所述割草机在所述不规则区域内启动螺旋割草模式割草。

2.根据权利要求1所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，所述不规则区域为窄道区域，所述步骤S1包括：

S11、通过所述割草机连续触碰所述待割草区域的边界的次数和/或相邻两次触碰边界的行进路程判断当前所处区域是否为所述窄道区域，其中所述割草机在触碰到所述待割草区域的边界后按照第一预设角度调整航向，所述第一预设角度指所述割草机待调整航向和当前航向之间的夹角。

3.根据权利要求2所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，所述步骤S11包括：

若所述割草机连续触碰所述待割草区域的边界的次数大于第一预设次数，且相邻两次触碰边界的行进路程小于预设路程，则判断所述割草机当前所处区域为所述窄道区域。

4.根据权利要求1所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，所述不规则区域为边角区域，所述步骤S1包括：

S12、所述割草机沿所述待割草区域的边界移动，通过所述待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域。

5.根据权利要求4所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，所述步骤S12中通过所述待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域包括：

通过割草机的航向变化趋势得到所述待割草区域的边界变化趋势，根据所述待割草区域的边界的变化趋势判断所处边界对应的区域是否为边角区域。

6.根据权利要求4所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，所述步骤S12包括：

S121、所述割草机沿所述待割草区域的边界移动，若所述待割草区域的边界的拐角的角度在第二预设角度范围内，则所述拐角对应的区域为边角区域，其中所述拐角指所述待割草区域的一段边界形成的夹角。

7.根据权利要求4所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，所述步骤S12包括：

S122、所述割草机沿所述待割草区域的边界移动，若所述待割草区域的边界按一定的曲率逐渐变化，则曲线边界对应的区域为边角区域。

8.根据权利要求7所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，在所述曲线边界对应的区域为边角区域后，所述步骤S2包括：

所述割草机在所述曲线边界的中点启动螺旋割草模式割草。

9.根据权利要求1所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法，其特征在于，所述螺旋割草模式为：

所述割草机按照圆弧路径行进，在触碰到所述待割草区域的边界后返航，返航后的圆弧路径的半径大于返航前圆弧路径的半径；

重复执行上述步骤直至返航次数达到第二预设次数，或所述圆弧路径的半径达到预设半径。

10.一种随机式割草机，其特征在于，所述随机式割草机使用如权利要求1-9任一项所述的随机式割草机不规则区域覆盖方法。

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