CN116472848A - 割草机器人 - Google Patents

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CN116472848A CN202310242346.1A CN202310242346A CN116472848A CN 116472848 A CN116472848 A CN 116472848A CN 202310242346 A CN202310242346 A CN 202310242346A CN 116472848 A CN116472848 A CN 116472848A
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Abstract

本申请提供一种割草机器人。割草机器人包括机身、切割组件、移动组件及控制器,切割组件设于机身的一端,切割组件包括滚刀支撑件、滚刀结构及定刀结构,滚刀支撑件与机身连接,滚刀结构与滚刀支撑件转动连接,定刀结构与滚刀结构间隔设置以形成剪切间隙。移动组件与机身连接,用于在运动时带动机身移动,从而带动割草机器人移动。控制器用于规划行驶路径,并控制移动组件沿行驶路径移动而使得割草机器人沿行驶路径行驶。本申请提供的割草机器人通过设置滚刀结构及定刀结构,并利用滚刀结构及定刀结构形成的剪切间隙进行割草,可提高割草效率,噪音较小,且不会损坏草坪,并且割草机器人可自动进行割草,使得割草工作非常简便。

Description

割草机器人
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,尤其涉及一种割草机器人。
背景技术
割草机器人可应用于园林装饰修剪、草地绿化修剪、城市街道、绿化景点、田园修剪、田地除草,特别是对公园内的草地和草原,足球场等其他用草场地,私人别墅花园以及农林畜牧场地植被等进行修整。
目前,割草机器人通常采用旋刀式切割装置进行割草,旋刀式切割装置割草时是依靠刀片的高速旋转进行剪草,如果刀尖的线速度不够,则剪草的效果不好,因此剪草时需用大油门高转速,噪音较大。另外,旋刀式切割装置的刀片在切割过程中容易损坏草坪。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请提供一种割草机器人,可提高割草效率,噪音较小,且不易损坏草坪,并且所述割草机器人可根据规划的行驶路径自动进行割草,使得割草工作非常简便。
本申请提供一种割草机器人,所述割草机器人包括机身、切割组件、移动组件及控制器,所述切割组件设于所述机身的一端,所述切割组件包括滚刀支撑件、滚刀结构及定刀结构,所述滚刀支撑件与所述机身连接,所述滚刀结构与所述滚刀支撑件转动连接,所述定刀结构与所述滚刀结构间隔设置以形成剪切间隙。所述移动组件与所述机身连接,用于在运动时带动所述机身移动,从而带动所述割草机器人移动。所述控制器用于规划行驶路径,并控制所述移动组件沿所述行驶路径移动而使得所述割草机器人沿所述行驶路径行驶。
本申请提供的割草机器人,通过设置滚刀结构及定刀结构,并利用滚刀结构及定刀结构形成的剪切间隙进行割草,可提高割草效率,噪音较小,且不会损坏草坪,并且所述割草机器人可根据规划的行驶路径自动进行割草,使得割草工作非常简便。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请一些实施方式,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为本申请实施例提供的割草机器人的侧面示意图。
图2为图1所示割草机器人的背面示意图。
图3为图1所示割草机器人的俯视图。
图4为图1所示割草机器人的部分分解结构示意图。
图5为图1所示的切割组件的组装结构示意图。
图6为图5所示的切割组件的分解结构示意图。
主要元件符号说明:
割草机器人 100
机身 10
切割组件 20
滚刀支撑件 21
滚刀结构 22
定刀结构 23
移动组件 30
转轴 221
滚刀刀片 222
开口 211
侧壁 212
定刀刀片 231
第一连接部 232
刀刃 2221
第二连接部 2222
第二驱动机构 31
滚轮 32
压草结构 50
滚筒 51
支架 60
连接件 65
环境感知模块 70
第一环境感知子模块 71
第二环境感知子模块 72
第三环境感知子模块 73
安装部 11
高度调节组件 80
防护件 90
机壳 95
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序,另外,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,也可以是两个元件内部的连通;可以是通讯连接;可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1至图4,图1为本申请实施例提供的割草机器人100的侧面示意图,图2为图1所示割草机器人100的背面示意图,图3为图1所示割草机器人100的俯视图,图4为图1所示割草机器人100的部分分解结构示意图。如图1至图4所示,所述割草机器人100包括机身10、切割组件20、移动组件30及控制器,所述切割组件20设于所述机身10的一端,所述切割组件20包括滚刀支撑件21、滚刀结构22及定刀结构23,所述滚刀支撑件21与所述机身10连接,所述滚刀结构22与所述滚刀支撑件21转动连接,所述定刀结构23与所述滚刀结构22间隔设置以形成剪切间隙。所述移动组件30与所述机身10连接,用于在运动时带动所述机身10移动,从而带动所述割草机器人100移动。所述控制器用于规划行驶路径,并控制所述移动组件30沿所述行驶路径移动而使得所述割草机器人100沿所述行驶路径行驶。从而,使得所述割草机器人100具备规划行驶路径,并沿所述行驶路径行驶的自动路径规划及行驶功能。
本申请实施例提供的割草机器人100,通过设置所述滚刀结构22及定刀结构23,并利用滚刀结构22及定刀结构23形成的剪切间隙进行割草,可提高割草效率,噪音较小,且不会损坏草坪,并且所述割草机器人100可根据规划的行驶路径自动进行割草,使得割草工作非常简便。
请参阅图5与图6,图5为图1所示的切割组件20的组装结构示意图,图6为图5所示的切割组件20的分解结构示意图。在一些实施例中,如图5与图6所示,所述滚刀结构22包括转轴221及滚刀刀片222,所述转轴221与所述滚刀支撑件21转动连接,所述滚刀刀片222固定于所述转轴221上并与所述定刀结构23间隔设置以形成剪切间隙。
其中,所述控制器可控制所述转轴221沿所述转轴221的周向转动,所述转轴221转动时带动所述滚刀刀片222沿所述转轴221的周向转动,所述滚刀刀片222转动时卷入草叶而将草叶拢至所述滚刀刀片222与所述定刀结构23的间隙中,所述滚刀刀片222与所述定刀结构23配合对位于间隙中的草叶进行切割。
其中,所述滚刀刀片222的外侧边缘的各个位置至所述转轴221的中心轴的(转轴的表面还比较大,中心轴来参照会好点)距离相同,使得所述滚刀刀片222的外侧边缘的各个位置与所述定刀结构23形成的剪切间隙相同,由于所述滚刀刀片222的外侧边缘为所述滚刀刀片222的刀刃,所述滚刀刀片222主要通过外侧边缘与所述定刀结构23配合实现对草叶的切割,从而可使得切割后的草叶的高度较为均匀,修剪后的草坪较为整齐。
在一些实施例中,如图2与图5所示,所述滚刀支撑件21可为具有开口211的筒状结构,所述滚刀结构22设于所述滚刀支撑件21的空腔内,且所述转轴221的相对两端分别与所述滚刀支撑件21的相对的两个侧壁212连接,所述定刀结构23设于所述滚刀支撑件21的开口211处,并与所述滚刀支撑件21的相对的两个侧壁212连接。其中,通过设置所述滚刀支撑件21为筒状结构,并将所述滚刀结构22设于所述滚刀支撑件21的空腔内,可防止用户在使用所述割草机器人100的过程中被所述滚刀刀片222割伤,并且通过设置所述滚刀支撑件21具有开口211,并将所述定刀结构23设于所述开口211处,使得所述滚刀结构22与所述定刀结构23修剪草坪产生的草屑可通过所述开口211排出。
其中,所述转轴221的相对两端分别穿设所述滚刀支撑件21的相对两个侧壁212,所述转轴221的端部可通过轴承与所述侧壁212转动连接,使得所述滚刀支撑件21可为所述转轴221提供支撑,且所述转轴221可相对所述滚刀支撑件21转动。
在一些实施例中,如图5与图6所示,所述定刀结构23包括定刀刀片231,所述定刀刀片231与所述滚刀支撑件21连接,并与所述滚刀刀片222间隔设置以形成剪切间隙。其中,所述定刀刀片231可与所述滚刀支撑件21的相对的两个侧壁212连接。
其中,所述定刀刀片231可与所述滚刀支撑件21的相对的两个侧壁212转动连接,所述定刀刀片231的相对两端可通过螺栓、螺杆等与所述两个侧壁212转动连接,例如,将螺栓穿设所述定刀刀片231的端部及所述滚刀支撑件21的侧壁212,该螺栓与所述定刀刀片231的端部固定连接,并与所述滚刀支撑件21的侧壁212转动连接,实现所述定刀刀片231与所述滚刀支撑件21转动连接,从而可沿所述转轴221的周向对所述定刀刀片231进行调节,使得所述定刀刀片231靠近或远离所述滚刀刀片222。
在一些实施例中,所述定刀刀片231设于所述转轴221的靠近地面的一侧且倾斜设置,所述定刀刀片231的宽度方向与垂直于所述转轴221且垂直于草坪的方向呈锐角设置,且所述转轴221在垂直于草坪的方向上的正投影的中心轴线与所述定刀刀片231在垂直于草坪的方向上的正投影的距离大于0,使得所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222形成的剪切间隙靠近草坪,便于卷入草叶进行切割。
其中,所述定刀刀片231的延伸方向与所述转轴221的轴向平行,所述定刀刀片231的宽度方向平行于所述定刀刀片231的延伸方向。
其中,如图2所示,所述定刀结构23还可包括第一连接部232,所述第一连接部232与所述滚刀支撑件21的顶部连接,并与所述定刀刀片231固定连接,使得所述定刀刀片231可固定于所述滚刀支撑件21上,从而使得所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222相对固定,剪切间隙固定,使得割草时对草叶切割较为稳定。
并且,通过将所述定刀刀片231及所述滚刀结构22均设于所述滚刀支撑件21上,可使得所述切割组件20模块化,便于进行所述割草机器人100的组装,并且,所述定刀刀片231及所述滚刀刀片222均与所述滚刀支撑件21连接,可通过调节所述滚刀支撑件21的高度实现同时调节所述定刀刀片231及所述滚刀刀片222的高度,以避免在进行所述定刀刀片231及所述滚刀刀片222的高度调节后还需要调节所述定刀刀片231及所述滚刀刀片222的剪切间隙。
在其它实施例中,所述定刀刀片231可与图1中的支架60连接,所述定刀刀片231的相对两端与所述支架60连接,或者,所述滚刀结构22下方设有连接杆,所述连接杆与所述机身10固定连接,所述定刀刀片231可通过与所述连接杆连接而与所述机身10连接。
在一些实施例中,所述定刀刀片231与所述转轴221平行设置,所述滚刀刀片222包括多个,如图5及图6所示,每个滚刀刀片222在所述转轴221的外周缘表面弯曲延伸,每个滚刀刀片222的最外侧,也即前述的外侧边缘为刀刃2221,在所述转轴221转动时,带动所述滚刀刀片222转动,所述刀刃2221与所述定刀刀片231形成剪切间隙,且每个滚刀刀片222的刀刃2221的各个位置先后运动至与所述定刀刀片231对应的位置而与所述定刀刀片231配合进行剪切。
其中,在割草时,每个滚刀刀片222的刀刃2221的不同位置先后接近所述定刀刀片231而与所述定刀刀片231配合进行剪切,由于同一时刻下为所述刀刃2221的某个位置接近所述定刀刀片231,而不是整个所述刀刃2221接近所述定刀刀片231,使得单位时间内所述刀刃2221与所述定刀刀片231形成的剪切面较小,摩擦力较小,切割更锋利,更容易切断草叶,并且切割阻力较小,产生的噪音很小。
其中,所述滚刀刀片222可呈螺旋状,即所述滚刀刀片222为螺旋刀,所述刀刃2221的切线方向与所述转轴221的中心轴线呈锐角或钝角,可通过控制所述刀刃2221的切线方向与所述转轴221的中心轴线的夹角的大小,来调节所述刀刃2221与所述的定刀刀片231的剪切面的大小,提高所述刀刃2221与所述定刀刀片231配合进行切割时的切割锋利程度,使得更容易割断草叶。
其中,所述定刀刀片231也包括刀刃,所述刀刃2221与所述定刀刀片231形成的剪切间隙,具体可为所述滚刀刀片222的所述刀刃2221与所述定刀刀片231的刀刃之间形成的剪切间隙。前述的每个滚刀刀片222的刀刃2221的不同位置先后接近所述定刀刀片231而与所述定刀刀片231配合进行剪切,也可为每个滚刀刀片222的刀刃2221的不同位置先后接近所述定刀刀片231的刀刃而与所述定刀刀片231的刀刃配合进行剪切。
在其它实施例中,所述刀刃2221的切线方向可与所述转轴221的中心轴线平行设置,即所述滚刀刀片222为直刀。
在一些实施例中,如图6所示,所述多个滚刀刀片222沿所述转轴221的周向均匀间隔设置,使得相邻两个滚刀刀片222的间距相同,从而,在所述转轴221旋转时,卷入所述滚刀刀片222与所述定刀刀片231之间的草叶草量均匀,使得不同滚刀刀片222与定刀刀片231配合进行切割时,所需的剪切力大致相同,可使得割草时剪切过程较为稳定,不会出现卡顿现象,切割效果较好。
在一些实施例中,如图6所示,每一滚刀刀片222包括刀刃2221和第二连接部2222,所述第二连接部2222分别与所述刀刃2221及所述转轴221连接,所述刀刃2221通过所述第二连接部2222固定于所述转轴221上,所述刀刃2221与所述第二连接部2222可拆卸连接,以利于更换刀刃2221。
其中,每一滚刀刀片222的第二连接部2222可包括多个,多个所述第二连接部2222沿所述转轴221的轴向均匀排布,从而可为所述刀刃2221提供均衡的支撑力,使得所述刀刃2221的任一位置与所述定刀刀片231配合进行剪切时,可产生大致相同的剪切力,利于剪切。
其中,相邻两个滚刀刀片222的多个第二连接部2222的数量相同,且在垂直于所述转轴221的方向上一一对应,即,相邻两个滚刀刀片222的第二连接部2222在垂直于所述转轴221的方向上的正投影重合,利于组装所述多个滚刀刀片222。
在一些实施例中,所述切割组件20还包括第一驱动机构,所述第一驱动机构与所述转轴221连接,用于驱动所述转轴221沿所述转轴221的周向转动。
在一些实施例中,所述控制器用于控制所述第一驱动机构驱动所述转轴221沿所述转轴221的周向转动。
在一些实施例中,所述第一驱动机构可固定于所述滚刀支撑件21的侧壁212的远离所述滚刀结构22的一侧。
其中,所述第一驱动机构可包括电机、旋转气缸等,例如,所述第一驱动机构包括电机,所述电机的输出轴与所述转轴221固定连接,通过驱动输出轴转动而带动转轴221转动,实现为所述转轴221提供驱动力。
在另一些实施例中,所述第一驱动机构可设于所述转轴221的内部,具体的,所述第一驱动机构可包括电机,所述电机的输出轴的外周缘与所述转轴221的内壁固定连接,所述控制器控制所述电机的输出轴转动,进而带动所述转轴221转动,从而实现所述滚刀结构22的转动。
其中,在所述割草机器人100正常行驶的行进方向上,所述移动组件30位于所述切割组件20的前方,即所述移动组件30位于所述割草机器人100的前端,所述切割组件20位于所述割草机器人100的尾部,所述滚刀结构22与所述定刀结构23切割产生的草屑从所述割草机器人100的尾部排出,从而,切割产生的草屑不会进入机身10及所述移动组件30,可避免损坏所述移动组件30的内部结构,且不会阻碍所述移动组件30的运动。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述移动组件30包括至少一个第二驱动机构31以及至少一个滚轮32,每一第二驱动机构31分别与所述机身10及所述滚轮32连接。
其中,所述控制器用于控制所述至少一个第二驱动机构31驱动所述至少一个滚轮32转动并沿所述行驶路径移动,而使得所述割草机器人100沿所述行驶路径行驶。
在一些实施例中,如图4所示,所述割草机器人100包括多个滚轮32及多个第二驱动机构31,所述多个滚轮32分别设于所述机身10的相对两侧,每一第二驱动机构31分别与所述机身10及一滚轮32连接,每一第二驱动机构31用于驱动连接的滚轮32转动。
在一些实施例中,所述割草机器人100可包括两个第二驱动机构31以及两个滚轮32,所述两个第二驱动机构31分别设于所述机身10的相对两侧,所述相对两侧可指所述割草机器人100行驶时前进方向的左右两侧,每一滚轮32设于一第二驱动机构31的远离所述机身10的一侧并与该第二驱动机构31连接,即所述机身10的相对两侧中的每一侧设置一第二驱动机构31及与该第二驱动机构31连接的一滚轮32。所述控制器控制该两个第二驱动机构31分别驱动各自连接的滚轮32转动,使得所述割草机器人100行驶。
其中,所述滚轮32的数量还可为四个,所述机身10的相对两侧可分别设置两个滚轮32。
在一些实施例中,所述割草机器人100可包括一个第二驱动机构31以及两个滚轮32,所述两个滚轮32可设于所述机身10的相对两侧,所述第二驱动机构31可设于所述机身10与一滚轮32之间并与该滚轮32连接,所述控制器控制所述第二驱动机构31驱动连接该滚轮32转动,进而带动另一滚轮32滚动,使得所述割草机器人100行驶。
在一些实施例中,所述移动组件30可包括连接轴(图中未示)、一个第二驱动机构31及两个滚轮32,所述两个滚轮32设于所述机身10的相对两侧,所述连接轴设于所述机身10的底部且连接于所述两个滚轮32之间,所述连接轴并与所述第二驱动机构31连接,所述控制器控制所述第二驱动机构31驱动所述连接轴转动,进而带动所述两个滚轮32转动,使得所述割草机器人100行驶。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述割草机器人100还包括压草结构50,与所述机身10连接,用于对经所述切割组件20切割后的草坪进行压制,以呈现出草痕。
在一些实施例中,所述控制器可用于控制所述压草结构50压出目标草痕,所述控制器可控制所述滚轮32正转或者反转,使得所述割草机器人100正向或反向行驶,而使得所述压草结构50可从不同方向对草坪进行压制,压制后的草叶的倾斜方向不同,视觉上呈现的草痕不同,进而可根据需求控制所述移动组件30的运动方向以形成目标草痕。
在一些实施例中,所述定刀结构23设于所述滚刀结构22的远离所述机身10的一侧,所述压草结构50设于所述切割组件20的远离所述移动组件30的一侧,在所述割草机器人100正常行驶时的行进方向上,所述切割组件20位于所述移动组件30的后方,所述压草结构50位于所述切割组件20的后方,即,所述移动组件30位于所述割草机器人100的前端,所述压草结构50位于所述割草机器人100的尾部,所述切割组件20位于所述移动组件30与所述压草结构50之间,从而所述压草结构50可对被所述切割组件20修剪后的草坪进行压制,以形成草痕。
在另一些实施例中,所述定刀结构23设于所述滚刀结构22的靠近所述机身10的一侧,所述压草结构50设于所述移动组件30的远离所述切割组件20的一侧,在所述割草机器人100正常行驶时的行进方向上,所述切割组件20位于所述移动组件30的前方,所述压草结构50位于所述切割组件20的后方,即,所述切割组件20位于所述割草机器人100的前端,所述压草结构50位于所述割草机器人100的尾部,所述移动组件30位于所述切割组件20与所述压草结构50之间,从而所述压草结构50可对被所述切割组件20修剪后的草坪进行压制,以形成草痕。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述割草机器人100还可包括支架60,所述支架60固定于所述机身10的靠近所述切割组件20的一端,并与所述滚刀支撑件21连接以支撑所述滚刀支撑件21。并且,所述支架60的远离所述机身10的端部与所述压草结构50连接,而使得所述压草结构50与所述机身10连接。
其中,在一些实施例中,所述滚刀支撑件21可与所述支架60转动连接,使得所述支架60可为所述滚刀支撑件21提供支撑,且所述滚刀支撑件21可相对所述支架60转动,从而可通过调整所述滚刀支撑件21的高度来调节所述滚刀结构22及所述定刀结构23的高度。如图1与图2所示,所述滚刀支撑件21的侧壁212通过连接件65与所述支架60转动连接,所述连接件65分别穿设所述侧壁212及所述支架60,并与所述滚刀支撑件21固定连接,与所述支架60转动连接,使得所述滚刀支撑件21可相对所述支架60转动。在一些实施例中,所述连接件65可为螺栓、螺杆等。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述压草结构50包括滚筒51,所述滚筒51与所述机身10转动连接。其中,所述滚筒51与所述支架60的远离所述机身10的端部转动连接,在所述割草机器人100行驶时,所述移动组件30运动而带动所述滚筒51滚动,所述滚筒51在滚动的同时对经所述切割组件20切割后的草坪进行滚压,并且,设置滚筒51可减小所述割草机器人100行驶时的运动阻力,提高割草效率。
其中,所述压草结构50可包括压板,所述压板的相对两端分别与所述支架60的远离所述机身10的端部固定连接,所述移动组件30运动时带动所述压板平移,而对切割后的草坪进行压制。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述割草机器人100还包括环境感知模块70以及安装部11,所述安装部11设于所述机身10的远离所述切割组件20的一侧并与所述机身10固定连接,所述环境感知模块70至少设于所述安装部11上,用于获取所述割草机器人100所处环境的环境信息。所述控制器还用于接收所述环境感知模块70获取到的环境信息,并根据接收到的环境信息规划行驶路径。通过设置所述环境感知模块70以获取环境信息,并通过控制器根据获取到的环境信息进行路径规划,可实现所述割草机器人100自动进行割草,简化了割草工作,降低人工成本。
其中,所述环境信息可包括所述割草机器人100所处环境的地面信息及障碍物信息,所述环境感知模块70可在所述割草机器人100行驶时,获取所述割草机器人100所处环境的地面信息、障碍物信息,并将上述信息发送至所述控制器,所述控制器在接收到上述信息时,根据上述信息进行定位并构建地图,并根据构建的地图进行路径规划,以及控制所述割草机器人100沿规划的路径行驶。
其中,通过设置所述定刀结构23位于所述滚刀结构22的远离所述机身10的一侧,使得在所述割草机器人100正常行驶并割草时,所述切割组件20切割草叶产生的草屑会从所述割草机器人100的尾部排出,即草屑会沿远离所述机身10的方向排出,而所述环境感知模块70设于所述机身10上,从而可避免产生的草屑遮挡所述环境感知模块70,而影响环境信息的获取。
其中,所述安装部11的靠近所述机身10的一侧可设置所述控制器。所述控制器可与所述第一环境感知子模块71、第二环境感知子模块72及第三环境感知子模块73电连接。
在一些实施例中,所述环境感知模块70至少设于所述安装部11的顶部和/或所述安装部11的远离所述机身10的一侧,所述安装部11位于所述机身10的前方,所述机身10的前方为所述割草机器人100正常行驶时的行进方向上的前方。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述环境感知模块70可包括至少一个第一环境感知子模块71,用于获取所述割草机器人100行驶时前方的环境信息。
其中,所述第一环境感知子模块71可在所述割草机器人100正常行驶时,获取行进方向上前方的环境信息,还可在所述割草机器人100倒行时,获取行进方向上前方的环境信息。
其中,所述第一环境感知子模块71可设于所述安装部11的顶部,以确保所述第一环境感知子模块71未被遮挡,而扩大所述第一环境感知子模块71的侦测范围,进而可得到更精确的环境信息。
其中,在一些实施例中,所述第一环境感知子模块71可转动,所述控制器可用于判断所述割草机器人100的行进方向,并控制所述第一环境感知子模块71侦测所述割草机器人100的行进方向上的前方的环境信息。例如,在所述割草机器人100正常行驶时,所述控制器控制所述第一环境感知子模块71侦测前方的环境信息,在所述割草机器人100倒行即倒车行驶时,所述控制器控制所述第一环境感知子模块71向后转动180°,使得所述第一环境感知子模块71侦测反方向的环境信息。
其中,所述第一环境感知子模块71可为激光雷达,例如单线激光雷达、双线激光雷达等,通过将激光雷达设于所述机身10的顶部,可获取非常精确且全面的所述割草机器人前方的环境信息。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述环境感知模块70还可包括至少一个第二环境感知子模块72,所述第二环境感知子模块72设于所述安装部11的远离所述机身10的一侧,用于在所述割草机器人100正常行驶时,获取所述割草机器人100前方的环境信息。
其中,所述第二环境感知子模块72可为视觉传感器,例如单目照相机、双目照相机等。通过视觉传感器可获得清晰的环境图像信息,使得所述控制器构建的地图可呈现出具体的环境图像。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述环境感知模块70还可包括至少一个第三环境感知子模块73,所述第三环境感知子模块73固定于所述支架60上且位于所述切割组件20的相对两侧,用于获取所述割草机器人100的两个侧边的环境信息。
其中,所述第三环境感知子模块73可为红外传感器、激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达等。
其中,通过在所述割草机器人100的相对两侧设置所述第三环境感知子模块73,可获取所述割草机器人100两个侧边的障碍物信息,从而使得所述控制器可构建得到更准确的地图,以避免所述割草机器人100的相对两侧与障碍物碰撞。
在一些实施例中,所述环境感知模块70还可包括第四环境感知子模块,所述第四环境感知子模块可设于所述割草机器人100的尾端,例如可设于所述支架60的远离所述切割组件20的端部,用于获取所述割草机器人100的尾端的环境信息,例如获取所述割草机器人100的尾端与障碍物的距离,所述控制器可在所述第四环境感知子模块检测到的所述割草机器人100的尾端与障碍物的距离大于预设距离时,规划行驶路径以避开该障碍物,避免所述割草机器人100的尾端与该障碍物碰撞。
其中,所述控制器可用于接收所述第一环境感知子模块71、所述第二环境感知子模块72、所述第三环境感知子模块73以及所述第四环境感知子模块获取到的环境信息,并结合上述环境感知子模块获取到的环境信息进行定位以及地图构建,并根据构建的地图进行路径规划,以及控制所述割草机器人100沿规划的路径行驶并进行割草。
在一些实施例中,所述第二环境感知子模块72可设于所述支架60的靠近所述机身10的端部,使得所述第二环境感知子模块72远离所述滚刀支撑件21的开口211,从而可避免割草时产生的草屑遮挡所述第二环境感知子模块72而影响侦测。
在一些实施例中,如图1至图4所示,所述割草机器人100还包括高度调节组件80,所述高度调节组件80分别与所述机身10及所述切割组件20连接,用于升降所述切割组件20,以调节所述切割组件20与草坪的距离。
其中,所述高度调节组件80可与所述滚刀支撑件21的顶部连接,通过升降所述滚刀支撑件21,带动所述滚刀结构22及所述定刀结构23升降,从而调节所述滚刀结构22及所述定刀结构23与草坪的距离,进而可根据草叶的高度进行切割,在草叶较高时,所述控制器可控制所述高度调节组件80降低所述切割组件20的高度,在草叶较低时,所述控制器可控制所述高度调节组件80升高所述切割组件20的高度,以使得修剪后的草坪较为平坦。
在一些实施例中,所述高度调节组件80可包括升降驱动器及升降杆,所述升降驱动器固定于所述机身10上,所述升降杆分别与所述升降驱动器及所述滚刀支撑件21固定连接,所述升降驱动器用于驱动所述升降杆沿远离或者靠近草坪的方向运动,进而带动所述滚刀支撑件21沿远离或者靠近草坪的方向运动,从而实现调节所述切割组件20的高度。其中,所述升降驱动器可为气缸、电机等。
在一些实施例中,所述滚刀支撑件21的侧壁212与所述支架60转动连接,所述高度调节组件80在调节所述滚刀支撑件21升降时,所述滚刀支撑件21不仅在垂直于草坪的方向上运动,还会在平行于草坪的方向上移动,具体的,在向上抬升所述滚刀支撑件21时,所述滚刀支撑件21沿远离所述支架60的方向运动,且沿靠近所述机身10的方向运动,使得所述滚刀支撑件21沿所述转轴221的周向转动,而带动所述滚刀刀片222及所述定刀刀片231沿所述转轴221的周向转动,使得所述定刀刀片231朝远离所述转轴221的底部的方向移动,所述转轴221的底部为所述转轴221靠近草坪的部分,而使得所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222配合剪切的剪切点朝远离所述转轴221的底部的方向移动,在所述切割组件20进行割草时,所述滚刀刀片222揽入至与所述定刀刀片231的剪切间隙中的草量增加,可以理解的是,在向下降低所述滚刀支撑件21时,所述定刀刀片231朝靠近所述转轴221的底部方向移动,使得所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222配合剪切的剪切点朝靠近所述转轴221的底部的方向移动,在所述切割组件20进行割草时,所述滚刀刀片222揽入至与所述定刀刀片231的剪切间隙中的草量减少,从而可通过升降所述滚刀支撑件21,调节所述滚刀刀片222及所述定刀刀片231的高度,以及单个滚刀刀片222与所述定刀刀片231配合剪切时剪切的草量。
其中,当对所述滚刀结构22的高度进行调整时,由于所述滚刀结构22设置于所述割草机器人100的尾端,所述环境感知模块70的侦测范围为所述割草机器人100的前方,使得即使升高所述滚刀结构22,也不会影响所述环境感知模块70的侦测,并且,所述机身10的高度不会改变且相对于地面稳定,所述割草机器人100的俯仰角度不会改变,所述环境感知模块70不会因所述切割组件20的高度调整而影响姿态,进而不会影响环境感知模块70的侦测。
在一些实施例中,所述割草机器人100还包括剪切间隙调节组件,分别与所述滚刀支撑件21及所述定刀刀片231连接,用于驱动所述定刀刀片231靠近或远离所述滚刀刀片222,以减小或增大所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222间隔的距离,进而调节使得所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222之间具有合适的剪切间隙,利于草叶的切割。
其中,所述剪切间隙调节组件可包括间隙调节驱动器,所述间隙调节驱动器设于所述滚刀支撑件21的侧壁212,并与所述定刀刀片231连接,所述定刀刀片231与所述转轴221平行设置,即所述定刀刀片的中心轴线与所述转轴221平行,所述间隙调节驱动器用于驱动所述定刀刀片231绕所述定刀刀片231的中心轴线转动,使得所述定刀刀片231可沿靠近或远离所述滚刀刀片222的方向运动,从而可调节所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222间隔的距离。其中,所述间隙调节驱动器可为电机。
其中,所述控制器可用于根据所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222的间隔距离,控制所述剪切间隙调节组件驱动所述定刀刀片231靠近或远离所述滚刀刀片222,从而调节所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222之间的剪切间隙。其中,所述定刀刀片231上可设置距离传感器,用于检测所述定刀刀片231与所述滚刀刀片222之间的距离。
在一些实施例中,如图1、图3及图4所示,所述割草机器人100还包括防护件90,所述防护件90设于所述机身10的远离所述切割组件20的一侧,用于在所述割草机器人100与外界碰撞时吸收和缓解外界的冲击力,防护所述割草机器人100。
在一些实施例中,如图1、图3及图4所示,所述割草机器人100还包括机壳95,所述机壳95罩设于所述机身10上,用于保护所述机身10及所述第二驱动机构31。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上是本申请实施例的实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种割草机器人,其特征在于,所述割草机器人包括:
机身;
切割组件,设于所述机身的一端,所述切割组件包括滚刀支撑件、滚刀结构及定刀结构,所述滚刀支撑件与所述机身连接,所述滚刀结构与所述滚刀支撑件转动连接,所述定刀结构与所述滚刀结构间隔设置以形成剪切间隙;
移动组件,与所述机身连接,用于在运动时带动所述机身移动,从而带动所述割草机器人移动;以及
控制器,用于规划行驶路径,并控制所述移动组件沿所述行驶路径移动而使得所述割草机器人沿所述行驶路径行驶。
2.根据权利要求1所述的割草机器人,其特征在于,所述滚刀结构包括转轴及滚刀刀片,所述转轴与所述滚刀支撑件转动连接,所述滚刀刀片固定于所述转轴上并与所述定刀结构间隔设置以形成剪切间隙。
3.根据权利要求2所述的割草机器人,其特征在于,所述定刀结构包括定刀刀片,所述定刀刀片与所述滚刀支撑件连接,并与所述滚刀刀片间隔设置以形成剪切间隙。
4.根据权利要求3所述的割草机器人,其特征在于,所述定刀刀片与所述转轴平行设置,所述滚刀刀片包括多个,每个滚刀刀片在所述转轴的外周缘表面弯曲延伸,每个滚刀刀片的最外侧为刀刃,所述转轴转动时带动所述滚刀刀片转动,且每个滚刀刀片的不同位置先后运动至与所述定刀刀片对应的位置而与所述定刀刀片配合进行剪切。
5.根据权利要求1所述的割草机器人,其特征在于,所述定刀结构设于所述滚刀结构的远离所述移动组件的一侧。
6.根据权利要求1所述的割草机器人,其特征在于,所述割草机器人还包括压草结构,与所述机身连接,用于对经所述切割组件切割后的草坪进行压制。
7.根据权利要求6所述的割草机器人,其特征在于,所述压草结构设于所述切割组件的远离所述移动组件的一侧。
8.根据权利要求6或7所述的割草机器人,其特征在于,所述压草结构包括滚筒,所述滚筒与所述机身转动连接。
9.根据权利要求2所述的割草机器人,其特征在于,所述切割组件还包括第一驱动机构,与所述转轴连接;所述控制器还用于控制所述第一驱动机构驱动所述转轴沿所述转轴的周向转动。
10.根据权利要求1所述的割草机器人,其特征在于,所述割草机器人还包括高度调节组件,分别与所述机身及所述切割组件连接,用于升降所述切割组件,以调节所述切割组件与草坪的距离。
11.根据权利要求1所述的割草机器人,其特征在于,所述移动组件包括至少一个第二驱动机构以及至少一个滚轮,每一第二驱动机构分别与所述机身及所述滚轮连接;所述控制器用于控制所述至少一个第二驱动机构驱动所述至少一个滚轮转动并沿所述行驶路径移动,而使得所述割草机器人沿所述行驶路径行驶。
12.根据权利要求11所述的割草机器人,其特征在于,所述割草机器人包括多个滚轮及多个第二驱动机构,所述多个滚轮分别设于所述机身的相对两侧,每一第二驱动机构分别与所述机身及一滚轮连接,每一第二驱动机构用于驱动连接的滚轮转动。
13.根据权利要求1所述的割草机器人,其特征在于,所述割草机器人还包括环境感知模块以及安装部,所述安装部设于所述机身的远离所述切割组件的一侧,所述环境感知模块至少设于所述安装部上,用于获取所述割草机器人所处环境的环境信息;所述控制器还用于接收所述环境感知模块获取到的环境信息,并根据接收到的环境信息规划行驶路径。
14.根据权利要求1所述的割草机器人,其特征在于,所述切割组件位于所述移动组件的后方,所述移动组件的后方为所述割草机器人正常行驶时的行进方向上的后方。
15.根据权利要求13所述的割草机器人,其特征在于,所述环境感知模块至少设于所述安装部的顶部和/或所述安装部的远离所述机身的一侧,所述安装部位于所述机身的前方,所述机身的前方为所述割草机器人正常行驶时的行进方向上的前方。
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