ES2963141T3 - Robot cortacésped y método de control del mismo - Google Patents
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Abstract
Un método para controlar un robot cortacésped para que se mueva según un mapa de ruta seleccionado, el método incluye: mover el robot cortacésped a lo largo de una ruta seleccionada; obtener información de la posición actual del robot cortacésped; determinar una desviación entre la posición actual y una posición predeterminada del camino seleccionado; determinar que se produce una falta de área de corte cuando la desviación es mayor que un valor umbral preestablecido; y mover el robot cortacésped para cortar el área de corte faltante. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Robot cortacésped y método de control del mismo
CAMPO TÉCNICO
La divulgación pertenece a un campo técnico de la herramienta robótica y se relaciona específicamente con un robot cortacésped.
ANTECEDENTES
Las herramientas robóticas se usan ampliamente para el mantenimiento en un área de trabajo predeterminada. Por ejemplo, se usa un robot cortacésped para cortar en un área de trabajo predeterminada. Generalmente, se usa un cable delimitador para definir el área de trabajo y el cortacésped se mueve de forma aleatoria en el área de trabajo, de modo que el césped en el área de trabajo quede completamente cubierto. Sin embargo, esta forma de trabajar hará que el cortacésped trabaje de forma repetida en el área cortada, lo que resulta en un desperdicio de electricidad y una baja eficiencia en el trabajo.
En algunas soluciones, los robots cortacésped pueden usar señales satelitales para la navegación, pero el equipo de navegación por señales satelitales tiene grandes errores y altos costos.
El documento US 2020/191973 divulga una herramienta de trabajo robótica con un dispositivo para determinar la posición para determinar una posición actual y al menos un sensor de navegación de cálculo deducido. La herramienta de trabajo robótica está configurada para determinar una posición actual confiable y precisa para determinar un parámetro de navegación esperado, comparar el parámetro de navegación esperado con un parámetro de navegación actual para determinar un error de navegación y determinar si el error de navegación es insignificante. Si el error de navegación no es insignificante, haga que la herramienta de trabajo robótica cambie su trayectoria para adaptarse al error de navegación. La herramienta de trabajo robótica está configurada además para cambiar la trayectoria alineando la trayectoria con una trayectoria esperada, donde la trayectoria esperada se determina como una dirección esperada que se origina desde una posición esperada. La herramienta de trabajo robótica está configurada para cambiar la trayectoria regresando a una posición que debería haber sido visitada y alineando la trayectoria con la dirección esperada que se origina desde la posición esperada, dicha posición que debería haber sido visitada está alineada con la dirección esperada que se origina desde la posición esperada.
El documento WO 2014/106468 divulga un robot autónomo en forma de barredora o dispositivo de limpieza que tiene un conjunto de control de movimiento de operación longitudinal de un robot autónomo y un método de control para el mismo. El robot autónomo comprende una unidad de locomoción y una unidad de accionamiento. El conjunto de control comprende una unidad de detección y una unidad de control, y el conjunto de control comprende además una unidad de evaluación de dirección longitudinal y una unidad de identificación de dirección. La unidad de control determina la dirección longitudinal de un área a operar de conformidad con una señal emitida por la unidad de evaluación de dirección longitudinal, y la unidad de identificación de dirección controla la unidad de locomoción para avanzar y operar en la dirección longitudinal. El conjunto de control de movimiento de operación longitudinal del robot autónomo puede determinar la ubicación longitudinal.
COMPENDIO
La divulgación proporciona un método para controlar un robot cortacésped y un robot cortacésped como se define en las reivindicaciones independientes 1 y 6, respectivamente. Las realizaciones preferidas de la presente invención están definidas por las reivindicaciones dependientes 2 a 5 y 7 a 12, respectivamente.
El robot cortacésped de la divulgación primero seleccionará de forma aleatoria un mapa de ruta de un conjunto de mapas de rutas prealmacenados (una ruta de cada mapa de ruta es diferente) cada vez que se ejecute, y luego seguirá el mapa de ruta seleccionado para moverse y trabajar, evitando así pasar el rodillo de forma repetida en el césped o la vegetación, lo que puede protegerlos mejor.
La divulgación realiza la conexión de carga del robot cortacésped y el dispositivo de fuente de alimentación lo que mejora efectivamente la conveniencia de uso del sistema de herramientas robóticas de la divulgación. Al mismo tiempo, las operaciones de un método de control de la herramienta robótica del sistema de herramientas robóticas proporcionado por la divulgación son simples y adecuadas para su popularización.
El cortacésped de la divulgación puede ajustar automáticamente una dirección de desplazamiento del cortacésped cuando se desvía de una ruta planificada para realizar un corte suplementario en el área de corte faltante, reduciendo así la intensidad de trabajo de un operador.
El cortacésped de la divulgación puede controlar un estado de trabajo del módulo de corte del cortacésped de conformidad con si se completa un corte en el área de trabajo, ahorrando así efectivamente alimentación y extendiendo el tiempo de trabajo del cortacésped.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para explicar de forma más clara las soluciones técnicas de las realizaciones de la divulgación, a continuación se presentarán brevemente los dibujos que se usan en la descripción de las realizaciones. Obviamente, los dibujos en la siguiente descripción son solo algunas realizaciones de la divulgación. Para aquellos entendidos con conocimientos habituales en la técnica, se pueden obtener otros dibujos basados en estos dibujos sin trabajo creativo.
La FIG. 1 es una vista esquemática estructural de un sistema de herramientas robóticas de la divulgación.
La FIG. 2 es una vista esquemática estructural cuando la herramienta robótica se monta con un dispositivo de control de navegación.
La FIG. 3 es una vista esquemática de desmontaje cuando la herramienta robótica y el dispositivo de control de navegación están desmontados.
La FIG. 4 es una vista esquemática estructural del dispositivo de control de navegación en la FIG. 2 desde otro ángulo. La FIG. 5 es una vista esquemática en bloques de la herramienta robótica.
La FIG. 6 es una vista esquemática en bloques del dispositivo de control de navegación en la FIG. 2.
La FIG. 7 es una vista esquemática en bloques de un dispositivo de recolección de posiciones de la divulgación. La FIG. 8 es una vista esquemática en bloques de un módulo de recolección de posiciones.
La FIG. 9 es una vista esquemática de un límite de un área de parcela.
La FIG. 10 es una vista esquemática en bloques de un módulo de reconocimiento de límites.
La FIG. 11 es otra vista esquemática estructural del sistema de herramientas robóticas de la divulgación.
La FIG. 12 es una vista esquemática del sistema de herramientas robóticas de la divulgación que corrige la segunda posición.
La FIG. 13 muestra un diagrama de flujo esquemático de un método de control del robot cortacésped de la divulgación. La FIG. 14 es una vista esquemática de la planificación de ruta del robot cortacésped de la divulgación.
La FIG. 15a a la FIG. 15d muestran un uso del método de control del robot cortacésped de la divulgación para obtener mapas de rutas de diferentes ángulos de desplazamiento y anchos operativos.
La FIG. 16 es un diagrama de flujo esquemático de un método de trabajo de la herramienta robótica.
La FIG. 17 es una vista esquemática del método de trabajo de la herramienta robótica.
La FIG. 18 es una vista esquemática estructural del cortacésped.
La FIG. 19 es un diagrama de flujo esquemático de un método para recolectar información de la posición de la divulgación.
La FIG. 20 es una vista esquemática principal del método para recolectar información de la posición de la divulgación. La FIG. 21 es una vista esquemática en bloques de otro dispositivo de recolección de posiciones de conformidad con una realización de la divulgación.
La FIG. 22 es una vista de un escenario de simulación.
La FIG. 23 es una vista esquemática de trabajo de un modo de recolección por período fijo.
La FIG. 24 es una vista esquemática de trabajo de un modo de recolección por distancia fija.
La FIG. 25 es una vista esquemática en bloques de un cortacésped de conformidad con una realización de la divulgación.
La FIG. 26 es una vista esquemática en bloques de un módulo de recolección de información del cortacésped.
La FIG. 27 es una vista esquemática de corte suplementario cuando falta un área de corte del cortacésped de la divulgación.
La FIG. 28 es una vista esquemática del corte suplementario en otra realización cuando falta un área de corte del cortacésped de la divulgación.
La FIG. 29 es una vista esquemática en bloques de un cortacésped de conformidad con una realización de la divulgación.
La FIG. 30 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control para el cortacésped de conformidad con una realización de la divulgación.
La FIG. 31 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control para un cortacésped de conformidad con otra realización de la divulgación.
La FIG. 32 es un diagrama de flujo esquemático para evaluar si se forma un área de corte faltante de conformidad con la divulgación.
La FIG. 33 es un diagrama de flujo del corte suplementario del área de corte faltante.
La FIG. 34 es un diagrama de flujo del corte suplementario del área de corte faltante de conformidad con otra realización.
La FIG. 35 es una vista esquemática en bloques de un módulo de recolección de información.
La FIG. 36 es una vista esquemática en bloques de un módulo de recolección de información de conformidad con otra realización.
La FIG. 37 es una vista esquemática de una escena donde un área a operar se ubica en un área cortada.
La FIG. 38 es una vista esquemática de una escena donde el área a operar se ubica en un área que no está cortada. La FIG. 39 es una vista esquemática en bloques de un cortacésped de conformidad con otra realización de la divulgación.
La FIG. 40 es una vista esquemática en bloques de un cortacésped de conformidad con otra realización más de la divulgación.
La FIG. 41 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control para un cortacésped de conformidad con una realización de la divulgación.
La FIG. 42 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control para un cortacésped de conformidad con otra realización de la divulgación.
La FIG. 43 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control para un cortacésped de conformidad con otra realización más de la divulgación.
La FIG. 44 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control para un cortacésped de conformidad con otra realización más de la divulgación.
La FIG. 45 es una vista esquemática de funcionamiento del cortacésped en un área de trabajo.
La FIG. 46 es una vista esquemática de funcionamiento del cortacésped que entra desde el área cortada al área que no está cortada.
La FIG. 47 es una vista esquemática de funcionamiento del cortacésped que reingresa al área cortada.
La FIG. 48 es una vista en bloque estructural de un sistema de control del robot cortacésped de la divulgación. La FIG. 49 es una vista en bloque estructural de un módulo de adquisición del conjunto de mapas de la divulgación. La FIG. 50 es una vista en bloque estructural de una unidad de control de la divulgación.
La FIG. 51 es una vista en bloque estructural del robot cortacésped de la divulgación.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
A continuación, se describe la implementación de la divulgación a través de realizaciones específicas, y los entendidos en la técnica pueden comprender fácilmente otras ventajas y efectos de la divulgación a partir del contenido divulgado en esta memoria descriptiva. La divulgación también puede implementarse o aplicarse a través de otras realizaciones específicas diferentes. Varios detalles de esta memoria descriptiva también pueden modificarse o cambiarse en función de diferentes puntos de vista y aplicaciones sin apartarse del espíritu de la divulgación.
Cabe señalar que las figuras proporcionadas en estas realizaciones solo ilustran una idea básica de la divulgación de manera esquemática. Las figuras solo muestran los conjuntos relacionados con la divulgación en lugar del dibujo de conformidad con el número, la forma y el tamaño de los conjuntos en la implementación real. En su implementación real, el tipo, la cantidad y la proporción de cada conjunto se pueden cambiar a voluntad, y su tipo de disposición del conjunto también puede ser más complicado.
Para ahorrar tiempo en la operación de corte y mejorar la eficiencia del corte, el robot cortacésped generalmente se mueve a través de un mapa de ruta optimizado, de modo que cada operación de corte comprima el césped o la vegetación a lo largo de una misma ruta de movimiento, destruyendo así el crecimiento del césped o la vegetación en el área de surcamiento. Para resolver este problema, la divulgación proporciona un sistema de herramientas robóticas y un método de control de una herramienta robótica. Cada vez que se ejecuta el robot cortacésped, primero seleccionará de forma aleatoria un mapa de ruta de un conjunto de mapas de rutas prealmacenados (cada mapa de ruta tiene una ruta diferente) y luego seguirá el mapa de ruta seleccionado para moverse y trabajar, evitando así pasar el rodillo de forma repetida en el césped o la vegetación, lo que puede protegerlos mejor.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 4. En esta realización, la divulgación proporciona el sistema de herramientas robóticas 1000. El sistema de herramientas robóticas incluye un robot cortacésped 1 (también llamado herramienta robótica) y un dispositivo de control de navegación 2 conectado de forma desmontable con el robot cortacésped 1. El dispositivo de control de navegación 2 está configurado para obtener un mapa de ruta del robot cortacésped 1 en un área de trabajo y puede planificar una ruta de desplazamiento del robot cortacésped 1 en el área de trabajo.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. El robot cortacésped 1 está configurado para moverse en el área de trabajo y realizar tareas en exteriores. En la divulgación, el robot cortacésped 1 incluye una carcasa 11, un módulo de control 12 alojado en la carcasa 11, una unidad de fuente de alimentación 13 y un módulo de trabajo 14 para realizar trabajos en exteriores.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Específicamente, la carcasa 11 está provista de un espacio de alojamiento (que no se muestra). El módulo de control 12 está configurado para controlar que se ejecute y trabaje el robot cortacésped 1. El módulo de control 12 incluye una placa de circuito de control (que no se muestra) alojada en el espacio de alojamiento de la carcasa 11, un motor de accionamiento 121, una rueda de accionamiento 122 ubicada detrás de la carcasa 11, y al menos una rueda accionada 123 ubicada frente a la carcasa 11.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Además, hay al menos dos motores de accionamiento 121. Los motores de accionamiento 121 incluyen un primer motor de accionamiento (que no está etiquetado) para accionar la rueda de accionamiento 122 y un segundo motor de accionamiento (que no está etiquetado) para accionar el módulo de trabajo 14. En algunas realizaciones, el robot cortacésped 1 está provisto de dos ruedas de accionamiento 122 ubicadas detrás de la carcasa 11 y dos primeros motores de accionamiento dispuestos en correspondencia con las ruedas de accionamiento 122, y la rueda accionada 123 es una rueda orientable.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. La unidad de fuente de alimentación está alojada en el espacio de alojamiento para suministrar alimentación al robot cortacésped 1. Y en la realización, la unidad de fuente de alimentación 13 es una unidad de fuente de alimentación recargable conectada de forma desmontable con el robot cortacésped 1, para facilitar la unidad de fuente de alimentación 13 a cargar o reemplazar. Por supuesto, en otras realizaciones de la divulgación, la unidad de fuente de alimentación 13 también puede estar conectada de forma fija con el robot cortacésped 1. En este momento, la unidad de fuente de alimentación 13 puede cargarse a través de una estación de carga. La unidad de fuente de alimentación 13 es un paquete de baterías recargables.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. El módulo de trabajo 14 está conectado y montado en la carcasa 11 y está conectado de forma accionante con el segundo motor de accionamiento. En la divulgación, el módulo de trabajo 14 puede ser cualquier unidad de trabajo para exteriores para realizar trabajos en exteriores, como un conjunto de corte para cortar o un conjunto de barrena para realizar remoción de nieve. Cabe señalar que el módulo de trabajo 14 está conectado de forma desmontable con la carcasa 11, lo que significa que una posición de conexión del módulo de trabajo 14 y la carcasa 11 se pueden conectar y montar de conformidad con las funciones específicas del módulo de trabajo 14. Solo es necesario garantizar que el módulo de trabajo 14 esté conectado con el motor de accionamiento 121 y que se puedan realizar tareas en exteriores.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. El dispositivo de control de navegación 2 puede obtener coordenadas precisas de una posición actual, también puede recibir y obtener un mapa de ruta del área de trabajo del robot cortacésped 1, y puede planificar y obtener una ruta de accionamiento del robot cortacésped 1 en el área de trabajo, que es conveniente para que el robot cortacésped 1 se ejecute y se conecte con una estación de carga 2000 para hacer la carga. Debido al alto costo del dispositivo de control de navegación que puede posicionar con precisión, se proporciona un dispositivo de control de navegación 2 desmontable, que puede ser usado por diferentes dispositivos. El dispositivo de control de navegación 2 incluye un alojamiento 21, un conjunto de navegación 22 alojado en el alojamiento 21, un conjunto de planificación 23, un conjunto de comunicación 24 y un dispositivo de recolección de imágenes 25.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Específicamente, el alojamiento 21 tiene una pieza de alojamiento 211 dispuesta en forma cilíndrica. La pieza de alojamiento 211 es hueca para alojar el conjunto de navegación 22, el conjunto de planificación 23 y el conjunto de comunicación 24. Además, un extremo de la pieza de alojamiento 211 está conectado con una pieza receptora 212, y el otro extremo de la misma está provisto de un conjunto de conexión 213. En una realización, el conjunto de conexión 213 incluye una pieza de conexión 2131 y un terminal de conexión 2132 definido en la pieza de alojamiento 211. El conjunto de control de navegación 2 está conectado de forma desmontable con el robot cortacésped 1 a través de la pieza de conexión 2131, y la carcasa 11 está provista de una estructura de conexión 111 correspondiente a la pieza de conexión 2131. La estructura de conexión 111 está definida en la carcasa 11, de modo que el dispositivo de control de navegación 2 pueda conectarse de forma desmontable con el robot cortacésped 1 a través de un ajuste entre la pieza de conexión 2131 y la estructura de conexión 111. Tanto la pieza de conexión 2131 como la estructura de conexión 111 están dispuestas en forma cilíndrica, y un diámetro de la pieza de conexión 2131 es mayor que un diámetro de la estructura de conexión 111, lo que facilita una conexión entre el dispositivo de control de navegación 2 y el robot cortacésped 1.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Un extremo del terminal de conexión 2132 está alojado en la pieza de alojamiento 211 para acoplarse al conjunto de navegación 22, al conjunto de planificación 23 y al conjunto de comunicación 24 respectivamente, y el otro extremo del mismo penetra la pieza de alojamiento 211 y está alojado en la pieza de conexión 2131. Específicamente, la estructura de conexión 111 está provista de una estructura de enchufe 112 correspondiente al terminal de conexión 2132, y la estructura de enchufe 112 está conectada respectivamente con el módulo de control 12 y la unidad de fuente de alimentación 13. Y cuando el dispositivo de control de navegación 2 está conectado con el robot cortacésped 1, el terminal de conexión 2132 se enchufa a la estructura de enchufe 112, lo que realiza un ajuste entre el dispositivo de control de navegación 2 y el robot cortacésped 1. En una realización, la estructura de enchufe 112 incluye al menos una estructura de enchufe de fuente de alimentación (que no se muestra) conectada con la unidad de fuente de alimentación 13 y una estructura de enchufe de señal (que no se muestra) conectada con el módulo de control 12. El terminal de conexión 2131 incluye un terminal de enchufe de fuente de alimentación y un terminal de enchufe de señal que corresponden respectivamente a la estructura de enchufe de fuente de alimentación y a la estructura de enchufe de señal.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. El conjunto de navegación 22 está configurado para recibir una señal de posición y una señal de imagen ambiental del robot cortacésped 1 y/o del dispositivo de control de navegación 2. El conjunto de navegación 22 es un conjunto que puede obtener el mapa de ruta del robot cortacésped 1 en el área de trabajo a través de tecnología cinemática en tiempo real (RTK), y el conjunto de navegación 22 puede monitorear una posición del dispositivo de control de navegación 2 y/o del robot cortacésped 1 en tiempo real para evitar que el robot cortacésped 1 se mueva fuera del área de trabajo. Al mismo tiempo, es conveniente que el dispositivo de control de navegación 2 controle que el robot cortacésped 1 se mueva a lo largo de una ruta planificada en el mapa de ruta a través del módulo de control 12.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Dado que el conjunto de navegación 22 en la divulgación es un conjunto de control de posición con tecnología RTK, el conjunto de navegación 22 de la divulgación puede obtener coordenadas de posición tridimensionales del robot cortacésped 1 y/o del dispositivo de control de navegación 2 durante un movimiento de conformidad con un satélite y una estación base de posición en tiempo real, componer observaciones diferenciales en el conjunto de navegación 22 para el procesamiento en tiempo real, y además dar un resultado de posicionamiento en un nivel de centímetros, de modo que sea conveniente monitorear la posición del robot cortacésped 1 y/o del dispositivo de control de navegación 2 en tiempo real.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. En la divulgación, el conjunto de navegación 22 incluye un módulo receptor 221 y un módulo de procesamiento de imágenes 222 conectado con el módulo receptor 221. El módulo receptor 221 está configurado para recibir la señal de posición del robot cortacésped 1 y/o del dispositivo de control de navegación 2. En la divulgación, la señal de posición incluye una ruta de trayectoria del robot cortacésped 1 y/o del dispositivo de control de navegación 2 y las coordenadas de posición (coordenadas de posición tridimensionales) de cada punto en la ruta de trayectoria.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Además, el módulo receptor 221 está alojado en la pieza de alojamiento 211 y ubicado en la pieza receptora 212. En una realización de la divulgación, la pieza receptora 212 tiene forma de disco. Con esta disposición, puede mejorar efectivamente el efecto de recepción/envío de recibir y/o enviar información de la posición por parte del módulo receptor 221.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. El módulo de procesamiento de imágenes 222 está conectado con el dispositivo de recolección de imágenes 25 para recibir una señal de imagen ambiental del área de trabajo obtenida por el dispositivo de recolección de imágenes 25. En la divulgación, la señal de imagen ambiental incluye al menos una fotografía panorámica del área de trabajo. Después de que el módulo de procesamiento de imágenes 222 recibe la señal de imagen ambiental, el módulo de procesamiento de imágenes 222 puede recibir y procesar adicionalmente la señal de imagen ambiental a través del módulo receptor 221. Además, la fotografía panorámica se obtiene ajustando múltiples imágenes del terreno en el área de trabajo obtenidas por el robot cortacésped 1 a través del módulo receptor 221, y la fotografía panorámica incluye al menos una altura relativa (lo que significa altitud) de cada posición en el área de trabajo. De esta manera, se puede mejorar aún más la precisión del mapa de ruta obtenido por el dispositivo de control de navegación 2 mediante ajuste. El conjunto de planificación 23 está configurado para recibir la señal de posición y la señal de imagen ambiental transmitidas por el conjunto de navegación 22, y obtener el mapa de ruta del área de trabajo de conformidad con la señal de posición y la señal de imagen ambiental. En la divulgación, el conjunto de planificación 23 incluye una unidad de procesamiento de datos 231 y una unidad de planificación de rutas 232. Específicamente, la unidad de procesamiento de datos 231 está acoplada respectivamente al conjunto de navegación 22 y al conjunto de comunicación 24, y obtiene la señal de posición y la señal de imagen ambiental durante un movimiento del robot cortacésped 1 y/o del dispositivo de control de navegación 2 en tiempo real a través del conjunto de navegación 22, para obtener el mapa de ruta mediante ajuste y ser capaz de corregirlo.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Además, la unidad de planificación de rutas 232 está acoplada a la unidad de procesamiento de datos 231 y al conjunto de comunicación 24 respectivamente. Y en la divulgación, la unidad de planificación de rutas 232 está configurada además para calibrar una referencia de marcado en el mapa de ruta y establecer coordenadas de referencias marcadas, y la unidad de procesamiento de datos 231 marca obstáculos en el mapa de ruta a través de la referencia de marcado y las coordenadas de referencias marcadas. Además, la unidad de planificación de rutas 232 puede establecer un límite del área de trabajo y/o una ruta para que el robot cortacésped 1 regrese a una estación de carga para hacer la carga en el mapa de ruta.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. La unidad de planificación de rutas 232 está además configurada para calibrar obstáculos en el área de trabajo. Y los obstáculos que pueden calibrarse en el mapa de ruta de la divulgación incluyen al menos un obstáculo fijo, un obstáculo que fluye y un obstáculo objetivo. El obstáculo fijo se refiere a un objeto y/o equipo que no se puede mover durante un largo tiempo en el área de trabajo, y una forma, posición, tamaño y otros atributos del objeto y/o equipo no cambiarán con el tiempo, como edificios, caminos, paredes de patios, etc. ubicados en el área de trabajo.
El obstáculo que fluye se refiere a un objeto y/o equipo y/o mascota, peatón, etc. almacenado/que permanece temporalmente en el área de trabajo, y una forma, posición, tamaño y otros atributos del obstáculo de flujo cambiarán con el tiempo, como un automóvil estacionado en el área de trabajo, una persona y/o una mascota jugando en el área de trabajo y una planta que se poda con frecuencia.
Los obstáculos objetivo se refieren a un obstáculo que no cambiará en poco tiempo, pero sí en mucho tiempo en el área de trabajo, como arbustos, etc.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. El conjunto de comunicación 24 está configurado para realizar una conexión de comunicación entre el dispositivo de control de navegación 2 y el robot cortacésped 1, lo que significa que el dispositivo de control de navegación 2 transmite un mapa de ruta correspondiente y una información de planificación de ruta al módulo de control 12 a través del conjunto de comunicación 24, y luego controla que el robot cortacésped 1 se mueva en el mapa de ruta de conformidad con la información de planificación de ruta y realiza las tareas en exteriores correspondientes.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Además, cuando la potencia del robot cortacésped 1 es demasiado baja, el módulo de control 12 también puede conectarse con el conjunto de navegación 22 a través del conjunto de comunicación 24, detectar y obtener además una posición relativa entre la estación de carga y el robot cortacésped 1 a través del conjunto de navegación 22, y luego controlar que el robot cortacésped 1 se mueva a una posición de la estación de carga de conformidad con el mapa de ruta.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. La estación de carga está dispuesta en el área de trabajo. La unidad de planificación de rutas 232 también puede configurarse para planificar una ruta de retorno de carga para que el robot cortacésped 1 regrese a la estación de carga, para facilitar que el robot cortacésped 1 regrese a la estación de carga 2000 desde varias posiciones en el área de trabajo.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Cabe señalar que el conjunto de comunicación 24 se comunica con el robot cortacésped 1 a través de una conexión por cable y/o una conexión inalámbrica como wifi, bluetooth, luz infrarroja, etc., y cuando el conjunto de comunicación 24 adopta la conexión por cable, el conjunto de comunicación 24 está conectado con el módulo de control 12 en el robot cortacésped 1 a través del terminal de conexión. Por supuesto, en otras realizaciones de la divulgación, el conjunto de comunicación 24 también puede comunicarse con el módulo de control 12 a través de otra conexión inalámbrica.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Asimismo, el dispositivo de control de navegación 2 incluye además un componente de fuente de alimentación 26, y el componente de fuente de alimentación 26 está conectado de forma desmontable con el dispositivo de control de navegación 2. Con esta disposición, cuando el dispositivo de control de navegación 2 está conectado con el robot cortacésped 1, el dispositivo de control de navegación 2 está conectado con la unidad de fuente de alimentación 13 a través del terminal de conexión. En este momento, la unidad de fuente de alimentación 13 puede suministrar alimentación al dispositivo de control de navegación 2 mientras proporciona alimentación al robot cortacésped 1, y cuando el componente de fuente de alimentación 26 no se retira del dispositivo de control de navegación 2, la unidad de fuente de alimentación 13 puede cargar también el componente de fuente de alimentación 26. Mientras que cuando el dispositivo de control de navegación 2 se retira del robot cortacésped 1 o se monta en otro tipo de dispositivo que no puede suministrar alimentación, el componente de fuente de alimentación 26 puede suministrar alimentación para el dispositivo de control de navegación 2.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Cuando se usa el sistema de herramientas robóticas, primero se acciona el dispositivo de control de navegación 2 para que se ejecute en el área de trabajo a través del robot cortacésped 1 u otros dispositivos móviles, luego se obtienen la señal de posición y la señal de imagen ambiental de cada punto de posición en el área de trabajo, y además se obtiene el mapa de ruta del robot cortacésped 1 en el área de trabajo. Además, el dispositivo de control de navegación 2 también puede planificar una ruta de ejecución del robot cortacésped 1 en el área de trabajo. En este momento, el robot cortacésped 1 puede moverse en el área de trabajo de conformidad con una ruta planificada y completar las tareas en exteriores correspondientes.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Cabe señalar que, en los dibujos de la divulgación, solo el robot cortacésped 1 es un ejemplo de un robot cortacésped a modo de ilustración. De hecho, dado que el dispositivo de control de navegación 2 está conectado de forma desmontable con el robot cortacésped 1, el dispositivo de control de navegación 2 también se puede aplicar a otros tipos de herramientas inteligentes para exteriores o dispositivos automáticos para obtener mapas de rutas.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. Además, el dispositivo de control de navegación 2 también puede ejecutarse de forma independiente para obtener un mapa de ruta, y luego realizar una transmisión del mapa de ruta con varios tipos de robots cortacésped 1 a través del conjunto de comunicación 24, para controlar el robot cortacésped 1. Esto significa que un ajuste entre el dispositivo de control de navegación 2 y el robot cortacésped 1 en la divulgación es solo a modo de ejemplo y no debe limitarse a esto.
Consúltese la FIG. 1 a la FIG. 6. El sistema de herramientas robóticas de la divulgación está provisto del dispositivo de control de navegación 2 conectado de forma desmontable con el robot cortacésped 1, y establece una estructura y forma del dispositivo de control de navegación 2, que es conveniente y rápida para obtener el mapa de ruta del área de trabajo del robot cortacésped 1 a través del dispositivo de control de navegación 2 y mejorar efectivamente la precisión del dibujo del mapa de ruta en el área de trabajo del robot cortacésped 1. Al mismo tiempo, también se puede planificar una ruta de trabajo del robot cortacésped 1, de modo que el robot cortacésped 1 pueda moverse rápidamente a la posición de la estación de carga de conformidad con la ruta planificada, realizar una conexión de carga automática entre el robot cortacésped 1 y la estación de carga, y mejorar aún más la viabilidad del sistema de herramientas robóticas.
Consúltese la FIG. 7. En esta realización, el sistema de herramientas robóticas incluye además un dispositivo de recolección de posiciones 5. El dispositivo de recolección de posiciones 5 incluye un módulo de recolección de información 51 para recolectar información de las coordenadas actuales del dispositivo de recolección de posiciones 5, un módulo de desplazamiento 52 para accionar el dispositivo de recolección de posiciones 5 para moverse, un módulo de navegación 53, un módulo de interacción 54, y un módulo de reconocimiento de límites 55, un módulo de partición 56, un módulo de generación de mapas 57 y el módulo de control 12 mencionado anteriormente. El módulo de desplazamiento 52 está configurado para hacer que se mueva el dispositivo de recolección de posiciones 5. En esta realización, el dispositivo de recolección de posiciones 5 está montado en el robot cortacésped 1, lo que significa que el módulo de desplazamiento 52 también está configurado para accionar el robot cortacésped 1, e incluye el motor de accionamiento 121, las ruedas de accionamiento 122 ubicadas detrás de la carcasa 11, y al menos una rueda accionada 123 ubicada en la parte delantera de la carcasa 11 mencionada anteriormente. El dispositivo de recolección de posiciones 5 puede ser un dispositivo de control de navegación 2, lo que significa que el dispositivo de recolección de posiciones 5 no solo puede montarse en el robot cortacésped 1 para su uso, sino que también puede desmontarse para recolectar una posición por separado.
Consúltese la FIG. 7 y la FIG. 8. Un modo de trabajo del módulo de recolección de información 51 incluye un modo de sincronización para recolectar la información de las coordenadas en un intervalo de tiempo, un modo de intervalo para recolectar la información de las coordenadas en un intervalo de distancia, y un modo manual para recolectar la información de las coordenadas activada por un usuario. Específicamente, el módulo de recolección de información 51 incluye una unidad de recolección de posiciones 511 para recolectar información de las coordenadas actuales del dispositivo de recolección de posiciones 5, una unidad de activación de sincronización 512 para activar la unidad de recolección de posiciones 511 para que trabaje en el intervalo de tiempo, y una unidad de activación de intervalo 513 para activar la unidad de recolección de posiciones 511 para que trabaje en el intervalo de distancia. En esta realización, la información de las coordenadas se refiere a coordenadas de un punto central de la unidad de recolección de posiciones 511, y la unidad de recolección de posiciones 511 es un módulo de posicionamiento RTK (cinemático en tiempo real), para obtener información precisa de las coordenadas del dispositivo de recolección de posiciones 5. La unidad de activación de sincronización 512 controla que la unidad de recolección de posiciones 511 trabaje cada vez T para recolectar información de las coordenadas actuales del dispositivo de recolección de posiciones 5. La unidad de activación de intervalo 513 controla que la unidad de recolección de posiciones 511 trabaje cada distancia S para recolectar la información de las coordenadas actuales del dispositivo de recolección de posiciones 5. La unidad de activación de intervalo 513 incluye un sensor de kilometraje (que no se muestra) para detectar una distancia de movimiento del dispositivo de recolección de posiciones 5. El sensor de kilometraje puede ser un contador de rodillos, un odómetro fotoeléctrico o similar. Cuando la unidad de activación de sincronización 512 está funcionando, el módulo de recolección de información 51 está en el modo de sincronización. Cuando la unidad de activación de intervalo 513 está funcionando, el módulo de recolección de información 51 está en el modo de intervalo. Cuando la unidad de activación de sincronización 512 y la unidad de activación de intervalo 513 no están funcionando, el módulo de recolección de información 51 está en un modo manual. En este momento, se requiere que el usuario controle manualmente la unidad de recolección de posiciones 511 para recolectar la información de las coordenadas. Dado que el módulo de recolección de información 51 tiene tres modos de trabajo, el usuario puede seleccionar un modo de trabajo correspondiente para trabajar de conformidad con un grado de curvatura de la línea límite del área de parcela. Por ejemplo, la FIG. 9 muestra un mapa de límites de un área de césped. Las líneas límites E, F, G son líneas rectas o líneas rectas aproximadas, y el usuario puede elegir trabajar en el modo manual, el modo de sincronización o el modo de intervalo. Cuando se selecciona el modo de sincronización o el modo de intervalo, se puede establecer un intervalo de tiempo o un intervalo de distancia para que sea mayor, reduciendo así la cantidad de recolección de datos y reduciendo la carga del procesamiento de datos. Las líneas límites H e I son curvas y el usuario puede elegir trabajar en el modo de sincronización o en el modo de intervalo. Al seleccionar el modo de sincronización o el modo de intervalo, es necesario configurar el intervalo de tiempo y el intervalo de distancia para que sean más pequeños para aumentar la cantidad de recolección de datos y facilitar la generación de una curva límite precisa.
Consúltese la FIG. 7 a la FIG. 10. Un mapa de navegación GPS está preestablecido en el módulo de navegación 53 para guiar que se mueva el módulo de desplazamiento 52. El módulo de interacción 54 está configurado para mostrar el mapa de navegación, la información de las coordenadas, etc., y puede configurarse para que el usuario introduzca instrucciones. El módulo de interacción 54 puede ser una pantalla táctil o puede incluir una pantalla de visualización, un teclado y un ratón. El usuario puede marcar una línea límite del área de parcela en el mapa de navegación a través del módulo de interacción 54 de modo que el módulo de navegación 53 guíe automáticamente el dispositivo de recolección de posiciones para moverse a un área de parcela designada para la recolección de información de las coordenadas. El módulo de reconocimiento de límites 55 está configurado para reconocer un límite del césped, e incluye una unidad de generación de imágenes 551 para capturar una imagen de un área cerca del dispositivo de recolección de posiciones 5 y una unidad de reconocimiento de imágenes 552 que analiza la imagen obtenida mediante la unidad de generación de imágenes 551 para reconocer el límite del césped. Cuando una distancia entre un límite reconocido por el módulo de reconocimiento de límites 55 y la línea límite en el mapa de navegación es menor que un umbral, el módulo de control 12 controla el funcionamiento del módulo de desplazamiento 52, para permitir que el dispositivo de recolección de posiciones 5 se mueva al límite reconocido por el módulo de reconocimiento de límites 55, de modo que el dispositivo de recolección de posiciones 5 pueda recolectar información precisa de las coordenadas de una línea límite real del área de parcela. Cuando la distancia entre el límite reconocido por el módulo de reconocimiento de límites 55 y la línea límite en el mapa de navegación es mayor que el umbral, el módulo de control 12 controla que el módulo de desplazamiento 52 se mueva a lo largo de la línea límite en el mapa de navegación. El umbral puede ser establecido por el usuario según sea necesario.
Consúltese la FIG. 7. El módulo de partición 56 está configurado para dividir la línea límite en el mapa de navegación en un área de línea recta aproximada y un área de la curva. Cuando el dispositivo de recolección de posiciones 5 entra en el área de línea aproximadamente recta, el módulo de control 12 controla que el dispositivo de recolección de posiciones 5 trabaje en el modo de sincronización, y un intervalo de tiempo del modo de sincronización es T. Cuando el dispositivo de recolección de posiciones 5 entra en el área de la curva, el módulo de control 12 establece el intervalo de tiempo del modo de sincronización en T2. Donde, T1 es mayor que T2. Por ejemplo, consúltese la FIG. 9. Las líneas límites E y G son líneas rectas y la línea límite F es una línea recta aproximada. Se puede alargar el intervalo de tiempo para recolectar información de las coordenadas. De esta manera, no solo puede reducir la cantidad de recolección de datos, reduciendo así la carga del procesamiento de datos, sino que tampoco afecta la precisión de la línea límite ajustada de conformidad con la información de las coordenadas. Las líneas límites H e I son curvas, y un grado de curvatura de la línea límite H es mayor que un grado de curvatura de la línea límite I. El intervalo de tiempo para recolectar información de las coordenadas debe acortarse para evitar afectar la precisión de la línea límite ajustada de conformidad con la información de las coordenadas. En algunas realizaciones, un intervalo de tiempo cuando se recolecta la línea límite H es mayor que un intervalo de tiempo cuando se recolecta la línea límite I. Por supuesto, es comprensible que el dispositivo de recolección de posiciones 5 también pueda configurarse como: cuando el dispositivo de recolección de posiciones 5 entra en el área de línea aproximadamente recta, el módulo de control 12 controla que el dispositivo de recolección de posiciones 5 trabaje en el modo de intervalo, y un intervalo de distancia del modo de intervalo sea L1, cuando el dispositivo de recolección de posiciones 5 entra en el área de la curva, el módulo de control 12 establece el intervalo de distancia del modo de intervalo en L2. Donde, L1 es mayor que L2. En esta realización, cuando el dispositivo de recolección de posiciones 5 está ubicado en el área de línea aproximadamente recta o el área de la curva, el dispositivo de recolección de posiciones 5 trabaja en el modo de sincronización o el modo de intervalo, en otras realizaciones, el dispositivo de recolección de posiciones 5 trabaja en el modo de sincronización en el área de línea aproximadamente recta y trabaja en el modo de intervalo en el área de la curva, o trabaja en el modo de intervalo en el área de línea aproximadamente recta y trabaja en el modo de sincronización en el área de la curva.
Consúltese la FIG. 7. El módulo de generación de mapas 57 ajusta y genera una curva límite precisa del área de parcela de conformidad con la información de las coordenadas recolectada por el dispositivo de recolección de posiciones 5, para ajustar y generar un mapa de navegación preciso del área de parcela. El módulo de generación de mapas 57 determina si la curva límite precisa es una curva cerrada. En caso afirmativo, el módulo de generación de mapas 57 ajusta la curva límite precisa en el mapa del área de parcela. De lo contrario, el módulo de generación de mapas 57 envía un mensaje rápido para recordar al usuario que complete una recolección de la información de las coordenadas del área de parcela. El módulo de control 12 controla que el módulo de recolección de información 5 trabaje en uno de los modos de sincronización, modos de intervalos o modos manuales o una combinación de los mismos de conformidad con una instrucción recibida. La instrucción puede ser emitida por el usuario o puede ser emitida por el módulo de partición 56.
Por supuesto, en otras realizaciones, el dispositivo de recolección de posiciones 5 también puede estar provisto de un módulo de comunicación inalámbrica (que no se muestra), para enviar la información de las coordenadas recolectada por el dispositivo de recolección de posiciones 5 a otro dispositivo como un servidor, para el procesamiento de datos por parte de otro dispositivo. Alternativamente, el dispositivo de recolección de posiciones 5 procesa datos directamente, ajusta y genera el mapa de navegación preciso y luego envía el mapa preciso a un tercer dispositivo, como un cortacésped, a través del módulo de comunicación inalámbrica.
El dispositivo de recolección de posiciones 5 de la divulgación puede recolectar la información de las coordenadas de la línea límite del área de parcela a través de una combinación de uno o más modos de trabajo, facilitando así que un procesador de datos ajuste y genere la curva límite precisa y el mapa de navegación.
Consúltese la FIG. 11. En esta realización, el sistema de herramientas robóticas incluye además una estación de carga 3 para hacer la carga del robot cortacésped 1 y un dispositivo de posicionamiento auxiliar 4. El robot cortacésped 1 puede buscar y moverse de forma autónoma a una posición del dispositivo de fuente de alimentación 3 para la conexión de carga guiado por el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4.
Consúltese la FIG. 11. El robot cortacésped 1 incluye un conjunto de baterías recargables (que no se muestra) alojado en la carcasa 11, y el módulo de control 12 (que no se muestra) conectado con el conjunto de baterías y el módulo de trabajo 14.
Consúltese la FIG. 11. Un puerto de carga 113 está dispuesto en un lado de la carcasa 11, y un terminal de alimentación de carga (que no se muestra) correspondiente al dispositivo de fuente de alimentación 3 está dispuesto en el puerto de carga 113. Además, el módulo de control 12 está provisto de un componente de reconocimiento de navegación para reconocer una posición de funcionamiento del robot cortacésped 1 y una posición relativa entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3.
En una realización de la divulgación, el componente de reconocimiento de navegación es un componente de control que puede controlar el robot cortacésped 1 a través de tecnología cinemática en tiempo real (RTK) para encontrar automáticamente el dispositivo de fuente de alimentación 3. En otras realizaciones de la divulgación, el componente de reconocimiento de navegación también puede ser un componente de control configurado para realizar otras tecnologías. Solo necesita garantizar que el componente de control pueda controlar el robot cortacésped 1 para reconocer su posición de funcionamiento y posición de carga y completar una conexión de carga automática con el dispositivo de fuente de alimentación 3.
Consúltese la FIG. 11. El dispositivo de fuente de alimentación 3 proporciona alimentación de carga para el robot cortacésped 1. En la divulgación, el dispositivo de fuente de alimentación 3 incluye una placa inferior 31 y un puerto de fuente de alimentación 32 dispuesto en un extremo de la placa inferior 31. Específicamente, la placa inferior 31 está dispuesta en forma de placa horizontal. El puerto de fuente de alimentación 32 está dispuesto en un borde de la placa inferior 31 y se extiende hacia arriba desde el borde de la placa inferior sustancialmente perpendicular a la placa inferior 31. Además, una placa de electrodo de carga 33 está dispuesta en un lado del puerto de fuente de alimentación 32 cerca de la placa inferior 31.
Consúltese la FIG. 11. Específicamente, la placa de electrodo de carga 33 está dispuesta en el medio del puerto de fuente de alimentación 32 paralela a la placa inferior 31, y la placa de electrodo de carga 33 está dispuesta correspondiente al terminal de alimentación de carga. En esta realización, la placa de electrodo de carga 33 incluye una primera pieza 331 dispuesta en un extremo frontal de la placa de electrodo de carga 33 en dirección de extensión para enchufarse y conectarse con el terminal de alimentación de carga, y una segunda pieza 332 dispuesta en un extremo trasero de la placa de electrodo de carga 33 en la dirección de extensión. Y un ancho de la primera pieza 331 es menor que un ancho de la segunda pieza 332, de modo que la placa de electrodo de carga 33 pueda insertarse en el puerto de carga 113 del robot cortacésped 1 para ajustarse mecánicamente al terminal de alimentación de carga dispuesto en el puerto de carga 113, para realizar la conexión de carga entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3.
Consúltese la FIG. 11. El dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 se ajusta al dispositivo de fuente de alimentación 3 para ayudar a que el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3 estén conectados correctamente.
Consúltese la FIG. 11. En la divulgación, el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 tiene forma de placa y está provisto de una pieza coincidente 41 que se ajusta al dispositivo de fuente de alimentación 3 y una pieza de extensión 42 conectada con la pieza coincidente 41. Específicamente, el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 se sujeta a la placa inferior 31 durante el uso, y la pieza coincidente 41 tiene sustancialmente la misma forma que la placa inferior 31. Además, la pieza coincidente 41 está provista de una ranura 411 para alojar el puerto de fuente de alimentación 32 y el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 se sujeta y posiciona en la placa inferior 31 a través de la ranura 411. Además, la pieza de extensión 42 se extiende hacia afuera desde un borde de la pieza coincidente 41, y la dirección de extensión de la pieza de extensión 42 es la misma que la de la placa de electrodo de carga 33.
Una posición en la que el robot cortacésped 1 puede reconocer y controlar que el robot cortacésped gire y realice el enchufe de carga se define como una posición preestablecida. Una dirección en la que el robot cortacésped 1 se mueve desde una posición preestablecida a otra posición preestablecida para lograr cargarse y enchufarse con el dispositivo de fuente de alimentación 3 se define como una dirección preestablecida. De esta manera, el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 puede configurarse para calibrar la posición preestablecida y la dirección preestablecida.
Las posiciones preestablecidas en esta realización incluyen una primera posición A en la que el robot cortacésped 1 se conecta con el dispositivo de fuente de alimentación 3 para hacer la carga, y una segunda posición B que está espaciada de la primera posición A. La segunda posición B está orientada hacia la primera posición A para definir una dirección preestablecida D. Donde, la primera posición A está configurada para indicar que el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3 están en un estado de carga. La segunda posición B está configurada para indicar una posición de rotación del robot cortacésped 1 que puede girarse para realizar la conexión de carga entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3.
Además, la primera posición A está calibrada en la pieza coincidente 41, y la segunda posición B está calibrada en la pieza de extensión 32. Y cuando el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 se ajusta al dispositivo de fuente de alimentación 3, la primera posición A, la placa de electrodo de carga 33 del dispositivo de fuente de alimentación 3 y la segunda posición B están ubicadas en una misma línea recta. Cuando el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 se ajusta al dispositivo de fuente de alimentación 3, y el robot cortacésped 1 está conectado con el dispositivo de fuente de alimentación 3 para hacer la carga, la primera posición A, el terminal de alimentación de carga del robot cortacésped 1, la placa de electrodo de carga 33 del dispositivo de fuente de alimentación 3 y la segunda posición B están en la misma línea recta.
Específicamente, el componente de reconocimiento de navegación puede configurarse para reconocer las posiciones preestablecidas y las direcciones preestablecidas, lo que significa que en esta realización, el componente de reconocimiento de navegación puede reconocer la primera posición A, la segunda posición B y la dirección preestablecida D. Cuando la potencia del robot cortacésped 1 es baja y es necesario cargar el robot cortacésped 1, el componente de control controla que el componente de reconocimiento de navegación comience a trabajar. El componente de reconocimiento de navegación controla que el robot cortacésped 1 busque y se mueva a la segunda posición B, y gire en la segunda posición B, de modo que el robot cortacésped 1 se mueva desde la segunda posición B a la primera posición preestablecida A a lo largo de la dirección preestablecida D, y finalmente se realice la conexión de carga entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación.
De hecho, dado que el componente de reconocimiento de navegación usa posicionamiento de navegación RTK, el componente de reconocimiento de navegación puede reconocer una orientación del dispositivo de fuente de alimentación 3 después de controlar que el robot cortacésped 1 encuentre el dispositivo de fuente de alimentación 3, de modo que el puerto de carga 113 pueda estar alineado con el puerto de fuente de alimentación 32 para enchufarse y cargarse. Además, dado que la primera posición A, la segunda posición B y la placa de electrodo de carga 33 del puerto de fuente de alimentación 32 están en la misma línea recta, cuando el robot cortacésped 1 encuentra la segunda posición B, la orientación del dispositivo de fuente de alimentación 3 se puede determinar a lo largo de la dirección preestablecida D. Además, el robot cortacésped 1 se puede mover con precisión y conectar correctamente con el dispositivo de fuente de alimentación 3 para hacer la carga, lo que mejora aún más la precisión y la estabilidad del robot cortacésped 1 conectado con el dispositivo de fuente de alimentación 3 para hacer la carga.
En otra realización de la divulgación, hay una pluralidad de la segunda posición B, y la pluralidad de segundas posiciones B están todas ubicadas en la misma línea recta que la primera posición A. Además, el componente de reconocimiento de navegación puede reconocer cualquier segunda posición B, y moverse a la primera posición A a lo largo de la dirección preestablecida D después de reconocer la segunda posición B. Específicamente, un reconocimiento de la pluralidad de segundas posiciones B por el componente de reconocimiento de navegación es aleatorio, lo que permite además una posición en la que el robot cortacésped 1 gira para ser aleatorio. Y luego evita que el robot cortacésped 1 gire en la misma posición varias veces, lo que provoca desgaste o pérdida de superficies de césped o del área de trabajo. Y se mejora aún más la viabilidad del sistema de herramientas robóticas 100.
Además, el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 está provisto de un módulo de corrección incorporado (que no se muestra). El módulo de corrección está configurado para establecer una tercera posición C que es diferente de la primera posición A y la segunda posición B y un parámetro de corrección n, y el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 puede corregir la segunda posición B de conformidad con la tercera posición C y el parámetro de corrección n.
Consúltese la FIG. 17. La tercera posición C se establece a lo largo de una dirección de extensión de la placa de electrodo de carga 33. Esto puede garantizar que el robot cortacésped 1 realice una mejor posición para hacer la carga y enchufarse con el dispositivo de fuente de alimentación 3 a lo largo de una línea de conexión L entre la tercera posición C y la placa de electrodo de carga 33. Y una distancia entre la tercera posición C y la primera posición A es mayor que una distancia entre la segunda posición B y la primera posición A.
Además, el parámetro de corrección n se define como una distancia de desviación máxima que aún puede realizar la conexión de carga entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3 cuando la segunda posición B se desvía de la línea de conexión L. Cuando una distancia vertical d entre la segunda posición B y la línea de conexión L entre la primera posición A y la tercera posición C es menor que el parámetro de corrección n, el robot cortacésped 1 puede girar en la segunda posición B y moverse a la primera posición A para hacer la carga a lo largo de la dirección preestablecida D.
Cuando la distancia vertical d entre la segunda posición B y la línea de conexión L entre la primera posición A y la tercera posición C es mayor que el parámetro de corrección n, el robot cortacésped 1 no puede girar en la segunda posición B y moverse a la primera posición A a lo largo de la dirección preestablecida D para hacer la carga. En este momento, el módulo de corrección controla que el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 seleccione de nuevo la segunda posición B.
Cabe señalar que en la realización mencionada anteriormente, solo se toma como ejemplo que el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 siempre se ajusta al dispositivo de fuente de alimentación 3, el componente de reconocimiento de navegación reconoce la posición preestablecida y la dirección preestablecida D preestablecida en el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 y controla la ejecución del robot cortacésped 1. En otras realizaciones de la divulgación, el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 puede retirarse además después de que se definen la posición preestablecida y la dirección preestablecida D, y el robot cortacésped 1 realiza directamente la conexión de carga con el dispositivo de fuente de alimentación 3 a través de un registro del componente de reconocimiento de navegación.
Específicamente, el componente de reconocimiento de navegación en esta realización tiene funciones de reconocimiento, ajuste y memoria al mismo tiempo, lo que significa que el componente de reconocimiento de navegación puede registrar posiciones específicas de la primera posición A, una pluralidad de segundas posiciones B y la dirección preestablecida D en el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 y ajustada para obtener el mapa de ruta del robot cortacésped 1 moviéndose hacia el dispositivo de fuente de alimentación 3 para hacer la carga. Cuando se retira el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4, el robot cortacésped 1 aún puede reconocer la segunda posición B a lo largo del mapa de ruta y regresar a la primera posición A a lo largo de la dirección preestablecida D para realizar la conexión de carga con el dispositivo de fuente de alimentación 3.
Además, el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 en la divulgación también puede configurarse como un componente independiente para su funcionamiento. Específicamente, cuando el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 se usa solo, el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 puede ajustarse a cualquier dispositivo de fuente de alimentación 3 para ayudar a la conexión y carga del robot cortacésped 1 con el dispositivo de fuente de alimentación 3. Y en esta realización, el robot cortacésped 1 puede ser cualquier tipo de dispositivo automático para exteriores para realizar tareas en exteriores, y el puerto de carga 113 del robot cortacésped 1 se ajusta al puerto de fuente de alimentación 22 del dispositivo de fuente de alimentación 3, de modo que el dispositivo de fuente de alimentación 3 pueda configurarse para suministrar alimentación al robot cortacésped 1.
El dispositivo de posicionamiento auxiliar independiente 4 también está configurado para calibrar las posiciones preestablecidas y la dirección preestablecida D, y las posiciones preestablecidas incluyen una primera posición A que el robot cortacésped 1 conecta con el dispositivo de fuente de alimentación 3 para hacer la carga, y una segunda posición B apartada de la primera posición A. La segunda posición B define una dirección preestablecida D hacia la primera posición A. El robot cortacésped 1 puede reconocer la segunda posición B y moverse desde la segunda posición B a la primera posición preestablecida A a lo largo de la dirección preestablecida D para realizar la conexión de carga con el dispositivo de fuente de alimentación 3. De manera similar, el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 también puede corregir una posición de la segunda posición B estableciendo la tercera posición C, el parámetro de corrección n, etc., para mejorar aún más la precisión de la conexión de carga entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3. Es decir, cuando el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 se usa solo, también se puede realizar la conexión de carga automática entre dos robots cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3 que se ajustan entre sí, y se puede realizar el método de trabajo del sistema de herramientas robóticas mencionado anteriormente. Dado que el método y el funcionamiento del dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 usado solo son consistentes con el combinado con el sistema de herramientas robóticas, una estructura y un método del dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 no se repetirán en la siguiente descripción.
Cabe señalar que cuando el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 se usa solo, la forma de la pieza coincidente 41 en el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 que se ajusta al dispositivo de fuente de alimentación 3 se puede cambiar de conformidad con la forma del dispositivo de fuente de alimentación 3. Además, la longitud y la forma de la pieza de extensión 42 conectada con la pieza coincidente 41 también se pueden cambiar de conformidad con un tipo y forma del robot cortacésped 1 que se ajusta al dispositivo de fuente de alimentación 3, lo que significa que una descripción de la estructura del dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 en esta memoria descriptiva es solo a modo de ejemplo y no debe limitarse a esto.
El sistema de herramientas robóticas de la divulgación permite que el robot cortacésped 1 reconozca la primera posición preestablecida A, la pluralidad de las segundas posiciones B y la dirección preestablecida D a través del sistema de posicionamiento auxiliar 4 y del componente de reconocimiento de navegación que está dispuesto en el robot cortacésped 1 y puede aplicar tecnología cinemática en tiempo real. Además, el sistema de herramientas robóticas busca y se mueve a la segunda posición B a través del componente de reconocimiento de navegación, y se mueve desde la segunda posición B a la primera posición A a lo largo de la dirección preestablecida D para realizar la conexión de carga entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3, que mejora efectivamente la conveniencia del sistema de herramientas robóticas de la divulgación. Al mismo tiempo, las operaciones del método de trabajo del sistema de herramientas robóticas para controlar el sistema de herramientas robóticas proporcionado por la divulgación son simples y adecuadas para su popularización.
Consúltese la FIG. 13. La divulgación proporciona además un método de control del robot cortacésped. Después de que se determina un límite del área a cortar para definir un mapa del área de trabajo del cortacésped, el cortacésped puede realizar un corte. Las operaciones específicas son las siguientes:
S100, controlar que el robot cortacésped se mueva a un punto de partida,
S200, seleccionar un mapa de ruta de un conjunto de mapas de rutas prealmacenados, donde, el conjunto de mapas de rutas es un mapa de ruta planificado con antelación de conformidad con diferentes ángulos de desplazamiento en el área de trabajo del robot cortacésped,
S300, controlar que el robot cortacésped se mueva y trabaje de conformidad con el mapa de ruta seleccionado.
Consúltese la FIG. 13 y FIG. 14. Cuando se ejecuta el S100, y cada vez que se realiza la operación de corte, es necesario controlar que el robot cortacésped se mueva al punto de partida. El punto de partida puede ser, por ejemplo, un punto seleccionado ubicado en el área de trabajo 201 del robot cortacésped, o una posición de una estación de carga 2000, o un cierto punto en una ruta que conecta la estación de carga 2000 y el área de trabajo 201.
Consúltese la FIG. 13. Al realizar el S100, es necesario almacenar, descargar o importar un conjunto de mapas de rutas que contenga diferentes rutas en el módulo de control del robot cortacésped con antelación, para facilitar que el cortacésped llame al conjunto de mapas de rutas cuando se mueve. La FIG. 14 muestra una vista esquemática de la obtención de un conjunto de mapas de rutas.
Consúltese la FIG. 14. Antes de que el cortacésped comience a trabajar, es necesario definir un mapa del área de trabajo del robot cortacésped: el robot cortacésped puede controlarse para que se mueva a lo largo de un límite 202 del área de trabajo 201. Luego, durante el movimiento, se configura un sensor de posición para recolectar coordenadas de posición en tiempo real (como una posición del área de trabajo) del robot cortacésped y almacenar las coordenadas en un dispositivo de almacenamiento como datos del mapa del área de trabajo. El sensor de posición puede ser un dispositivo de navegación por satélite, como un módulo de posicionamiento global, que de forma abreviada se denomina módulo GPS. Se puede corregir una señal del módulo GPS para mejorar la precisión del posicionamiento (GPS diferencial cinemático en tiempo real, GPS diferencial cinemático en tiempo real mediante la fase de la portadora y similares). Se puede entender que, en algunas realizaciones, el sensor de posición también puede usar un láser y un dispositivo óptico como sensor de tecnología de posicionamiento, por ejemplo. Normalmente, habrá algunos obstáculos 203 (como árboles, arbustos, piscinas, algunas estructuras elevadas expuestas en el suelo, etc.) en el área de trabajo 201. Durante una operación, es necesario evitar dichos obstáculos, por lo que deben reconocerse en el mapa del área de trabajo a través de tecnologías relacionadas. Específicamente, por ejemplo, se puede controlar que el robot cortacésped se mueva a lo largo de un borde del obstáculo 203 en el área de trabajo 201. El sensor de posición mencionado anteriormente recolecta y guarda una posición del obstáculo, y se marca como un área de exclusión en el mapa del área de trabajo, para evitar automáticamente el área de exclusión en la planificación de la ruta posterior. Luego, después de completar una definición del mapa del área de trabajo del robot cortacésped, es necesario planificar por separado el mapa de ruta 204 cuando el robot cortacésped se mueve a lo largo de diferentes ángulos de desplazamiento en el área de trabajo de conformidad con el mapa del área de trabajo del robot cortacésped para formar el conjunto de mapas de rutas. Donde, el ángulo de desplazamiento se puede definir como un ángulo entre una dirección de desplazamiento del robot cortacésped y una determinada línea de referencia (por ejemplo, un segmento de línea recta de la línea límite del área de trabajo). El ángulo de desplazamiento del robot cortacésped es cualquier valor entre 0° y 180°. Como ejemplo, el mapa de ruta cuando el ángulo de desplazamiento es 0° (180°), 5°, 10°, 15°,..., 170° y 175° se puede obtener con una variable de ángulo de 5°, de modo que se pueda formar un conjunto de mapas de rutas. La variable de ángulo se puede configurar de conformidad con las necesidades. Cuanto menor es la variable de ángulo, más mapas de rutas se generan y viceversa. Cabe señalar que en un proceso de planificación de rutas, también es posible minimizar el número de vueltas del robot cortacésped o acortar una ruta total para que sea la más corta para optimizar cada mapa de ruta. Es comprensible que el conjunto de mapas de rutas pueda ser, por ejemplo, un mapa de ruta planificado con antelación de conformidad con diferentes ángulos de desplazamiento y anchos de trabajo del robot cortacésped en el área de trabajo. Esto puede generar diferentes mapas de rutas ajustando el ángulo de desplazamiento y el ancho de trabajo. El ancho de trabajo se define como una distancia entre dos pasajes internos paralelos del robot cortacésped, o una distancia entre pasajes paralelos parciales en el caso de un pasaje curvo. Donde, la FIG. 15a a la FIG. 15d corresponden respectivamente a los mapas de rutas planificados con diferentes ángulos de desplazamiento y diferentes anchos de trabajo.
Consúltese la FIG. 13, donde se realizan el S200 y el S300. Cada vez que se corta, se debe seleccionar un mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados y luego se controla que el robot cortacésped se mueva y trabaje de conformidad con el mapa de ruta seleccionado.
En el S200, se selecciona un mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas almacenados de conformidad con un método de selección de mapas especificado. Por ejemplo, se puede seleccionar de forma aleatoria un mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados de forma aleatoria, o se puede seleccionar un mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados cada vez en forma incremental o decremental del ángulo de desplazamiento. O se puede seleccionar un mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados de conformidad con una instrucción externa recibida, de modo que pueda garantizarse básicamente que una ruta de movimiento para cada corte en múltiples operaciones de corte sea diferente (puede haber dos repeticiones cuando se selecciona de forma aleatoria), lo que evita el problema de rodamientos y surcos repetidos al moverse a lo largo de una ruta fija. Donde, cada vez cuando se selecciona un mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados en forma incremental o decremental del ángulo de desplazamiento, se puede seleccionar un mapa de ruta de conformidad con un incremento del ángulo de desplazamiento de 5°, 10°, 15°, 30° (u otros valores adecuados) del conjunto de mapas de rutas prealmacenados, hasta que se recorran todos los ángulos de desplazamiento, y luego se seleccionará un mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados de manera incremental o decremental nuevamente.
En el S300, durante el corte, debido a una gran área del área de trabajo o a una capacidad limitada de la batería del robot cortacésped, no se puede completar una operación de corte de toda el área de trabajo al mismo tiempo. Cuando la alimentación del robot cortacésped es insuficiente, se puede controlar que el robot cortacésped regrese a la estación de carga y registre una posición actual (lo que significa un punto de retorno) del robot cortacésped. Después de la carga, el robot cortacésped regresa al punto de retorno y continúa moviéndose y trabajando a lo largo de una ruta original.
En el S300, durante el corte, cuando el clima no es adecuado para que trabaje el robot cortacésped, como lluvia, nieve, granizo, viento fuerte y otras condiciones climáticas adversas, el robot cortacésped se controla para regresar a la estación de carga y registrar el punto de retorno del robot cortacésped. Una vez completada la carga o cuando el clima sea adecuado para cortar con el robot cortacésped, el robot cortacésped regresa al punto de retorno y continúa moviéndose y trabajando a lo largo de la ruta original. El robot cortacésped puede determinar si el clima actual es adecuado para que trabaje mediante la recepción de pronósticos meteorológicos locales, por ejemplo. También es posible monitorear la información meteorológica externa a través de un sensor de lluvia y nieve, un sensor de velocidad del viento y otros sensores que pueden monitorear el clima dispuestos en el robot cortacésped. El módulo de control del robot cortacésped determina si el robot cortacésped suspende o deja de cortar de conformidad con el clima monitoreado.
Cabe señalar que el método de control del robot cortacésped de la divulgación incluye además operaciones del tiempo de corte preestablecido. El usuario puede configurar el tiempo de corte del robot cortacésped de conformidad con las necesidades reales. El robot cortacésped ejecuta la operación de corte dentro del tiempo de corte preestablecido y suspende o detiene el corte en otros períodos fuera del tiempo de corte preestablecido. Por ejemplo, el tiempo de corte puede preestablecerse entre las 10:00 y las 20:00, para evitar cortar fuera del tiempo de corte preestablecido que afecte al resto del usuario o a los vecinos.
Como se muestra en la FIG. 14, las posiciones de la estación de carga 2000 y una línea guía 205 también se definen en el mapa del área de trabajo, de modo que el robot cortacésped pueda controlarse de forma conveniente para entrar en la estación de carga para hacer la carga y salir de la estación de carga para trabajar. La estación de carga puede estar dispuesta en un borde de ruta 202 del área de trabajo, o puede estar dispuesta en dirección opuesta al área de trabajo. Cuando el robot cortacésped 1 regresa a la estación de carga 2000 para hacer la carga, el puerto de carga del robot cortacésped 1 debe conectarse con precisión con un terminal de carga de la estación de carga 2000 (dispositivo de fuente de alimentación 3). La divulgación proporciona un dispositivo de posicionamiento auxiliar 4, para ayudar al puerto de carga del robot cortacésped 1 a conectarse con precisión con el terminal de carga de la estación de carga 2000 cuando el robot cortacésped 1 regresa a la estación de carga 2000 para hacer la carga.
Consúltese la FIG. 16, FIG. 17 y FIG. 9. En esta realización, la divulgación proporciona además un método de trabajo del sistema de herramientas robóticas para controlar la herramienta robótica para hacer la carga. El método de trabajo del sistema de herramientas robóticas incluye las siguientes operaciones:
51, marcar una primera línea de marcado l1, montar el dispositivo de posicionamiento auxiliar 4 en el dispositivo de fuente de alimentación 3, y marcar la primera línea de marcado l1 a través del dispositivo de posicionamiento auxiliar 4,
52, marcar la primera posición A, conectar el robot cortacésped 1 con el dispositivo de fuente de alimentación 3 para hacer la carga, marcar y obtener datos de la primera posición A configurado para indicar dónde están el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3 en un estado de conexión de carga a través del dispositivo de posicionamiento auxiliar 4,
53, marcar una segunda línea de marcado l2, extendiéndose la segunda línea de marcado l2 perpendicular a la primera línea de marcado l1, y siendo un punto de partida de la segunda línea de marcado l2 la primera posición A,
54, marcar la dirección preestablecida D y la segunda posición B, colocar el robot cortacésped 1 en una posición que tenga una longitud preestablecida desde el dispositivo de fuente de alimentación 3 a lo largo de la segunda línea de marcado l2 y el puerto de carga 113 del robot cortacésped 1 para hacer la carga ubicado en la segunda línea de marcado l2, tomar muestras de la posición como datos de la segunda posición B, y la segunda posición B definiendo la dirección preestablecida D hacia la primera posición A,
S5, el robot cortacésped 1 reconoce la segunda posición B y se mueve desde la segunda posición B a la primera posición A a lo largo de la dirección preestablecida D para realizar la conexión de carga entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3.
La siguiente parte de la memoria descriptiva describirá en detalle los modelos S1 a S5.
Específicamente, en el S1, la primera línea de marcado l1 está dispuesta perpendicular a la dirección de extensión de la placa de electrodo de carga 33 del dispositivo de fuente de alimentación 3. En el S2, los datos de la primera posición A pueden ser coordenadas de posición de la primera posición A que pueden ser reconocidos y registrados por el componente de reconocimiento de navegación. Por supuesto, en otras realizaciones de la divulgación, los datos de la primera posición A también pueden ser otros datos usados para calibrar la primera posición A, siempre que puedan ser reconocidos y registrados por el componente de reconocimiento de navegación.
Además, el método de trabajo del sistema de herramientas robóticas incluye además una corrección de la segunda posición B, y las operaciones de corrección de la segunda posición B incluyen:
establecer la tercera posición C que es diferente de la primera posición A y la segunda posición B, y la segunda posición B ubicada entre la primera posición A y la tercera posición C,
establecer el parámetro de corrección n, y el robot cortacésped 1 girando en la segunda posición B y moviéndose a la primera posición A a lo largo de la dirección preestablecida D para hacer la carga cuando hay una distancia vertical d entre la segunda posición B y la línea de conexión L entre la primera posición A y la tercera posición C es menor que el parámetro de corrección n,
corregir la segunda posición B cuando la distancia vertical d entre la segunda posición B y la línea de conexión L entre la primera posición A y la tercera posición C es mayor que el parámetro de corrección n.
Hay una pluralidad de segundas posiciones B establecidas en el S4 al mismo tiempo, y una pluralidad de distancias verticales d entre la segunda posición B y la línea de conexión L entre la primera posición A y la tercera posición C son menores que el parámetro de corrección n. Con esta disposición, se puede evitar efectivamente que el robot cortacésped 1 gire en la misma posición varias veces y provoque daños en el área de trabajo del robot cortacésped 1 o en la superficie del césped.
Además, el método de trabajo del sistema de herramientas robóticas incluye: el robot cortacésped 1 establece un mapa de ruta para que el robot cortacésped 1 se mueva hasta el dispositivo de fuente de alimentación 3 para hacer la carga de conformidad con la primera posición A, la pluralidad de las segundas posiciones B, y la dirección preestablecida D. Específicamente, se realiza principalmente un establecimiento del mapa de ruta mediante el componente de reconocimiento de navegación en el robot cortacésped 1, y el componente de reconocimiento de navegación puede configurarse para una aplicación de tecnología cinemática en tiempo real para mejorar aún más la precisión de conexión de carga entre el robot cortacésped 1 y el dispositivo de fuente de alimentación 3.
Cabe señalar que, para facilitar una descripción del método de trabajo del sistema de herramientas robóticas en esta memoria descriptiva, se marca una secuencia de operaciones. Sin embargo, en el proceso de aplicación real, se puede ajustar una secuencia entre las operaciones de conformidad con las necesidades reales, y también se pueden realizar dos o más operaciones diferentes al mismo tiempo, lo que significa que el marcado de la secuencia de operaciones del método de trabajo del sistema de herramientas robóticas en esta memoria descriptiva es solo a modo de ejemplo y no debe limitarse aquí.
Consúltese la FIG. 18. En esta realización, el robot cortacésped se divulga como un cortacésped 100. El cortacésped 100 incluye un dispositivo de recolección de posiciones 5. En este momento, el cortacésped 100 y el dispositivo de recolección de posiciones 5 comparten el módulo de desplazamiento 52.
Consúltese la FIG. 19. La divulgación describe además un método para recolectar información de la posición, que se aplica en el dispositivo de recolección de posiciones 5. El dispositivo de recolección de posiciones 5 está configurado para recolectar información de la posición actual en tiempo real, y tiene al menos dos modos de trabajo de recolección de posiciones. El método para recolectar información de la posición incluye las siguientes operaciones:
S10: recolectar la información de la posición actual,
S20: evaluar una ruta entre la posición actual y una siguiente posición para obtener información de la ruta,
S30: determinar un modo de trabajo de recolección de posiciones desde la posición actual hasta la siguiente posición de conformidad con la información de la ruta.
Consúltese la FIG. 20 y FIG. 21. En esta realización, el dispositivo de recolección de posiciones 5 obtiene la información de la posición a través de un principio de posicionamiento por satélite. En una realización específica, el dispositivo de recolección de posiciones 5 incluye un módulo de posicionamiento 510, un módulo de posicionamiento GPS 520, un módulo de cámara 530, un módulo de comunicación 540 y un módulo de control 550. El módulo de posicionamiento 510 es un módulo de posicionamiento en tiempo real RTK para obtener la información de la posición actual en tiempo real. El módulo de posicionamiento GPS está configurado para posicionar el dispositivo de recolección de posiciones 5 y obtener información de posicionamiento GPS del mismo. El módulo de cámara 530 está configurado para tomar fotografías y obtener la ruta entre la posición actual y la siguiente posición. El módulo de control 550 genera una ruta de navegación de conformidad con la información de posicionamiento y la información de la ruta del módulo de posicionamiento GPS, y guía el dispositivo de recolección de posiciones 5 para que se mueva a lo largo de la ruta de navegación. El módulo de comunicación 540 transmite datos recolectados por el módulo de posicionamiento 510 a otro dispositivo, como el cortacésped, de modo que el dispositivo pueda procesar los datos para generar una curva límite precisa. Preferiblemente, el módulo de comunicación 540 es un módulo de comunicación inalámbrica. El modo de trabajo de recolección de posiciones incluye al menos un modo de recolección por período fijo (el modo de sincronización), un modo de recolección por distancia fija (el modo de intervalo) o el modo manual. La información de la ruta incluye una ruta de línea recta, una ruta curva, una ruta de polilíneas, etc. Donde, la ruta de línea recta incluye una línea recta en sentido estricto y una línea recta aproximada.
Cuando la información de la ruta es una ruta de línea recta, se determina que el modo de trabajo de recolección de posiciones es el modo manual. La FIG. 22 muestra un escenario de uso simulado, el usuario necesita recolectar información de la posición alrededor de una casa. Donde, una ruta desde el punto P1 al punto P2 es una ruta de línea recta, en este momento solo se necesita el modo manual, para reducir la cantidad de datos y al mismo tiempo satisfacer las demandas. Como se muestra en la FIG. 23, cuando la información de la ruta es una ruta curva, se determina que el modo de trabajo de recolección de posiciones es el modo de recolección por período fijo. Por ejemplo, la ruta curva desde un punto P6 hasta un punto Pn-1 en la FIG. 22 es una ruta curva. En este caso, el modo de recolección por período fijo puede configurarse para aumentar la cantidad de recolección de datos. Como se muestra en la FIG. 24, cuando la información de la ruta es una ruta de polilíneas, se determina que el modo de trabajo de recolección de posiciones es el modo de recolección por distancia fija. Por ejemplo, un punto P2 al punto P6 en la FIG.
22 es una ruta de polilíneas, en este momento se puede usar el modo de recolección por distancia fija.
Consúltese la FIG. 25. En otra realización, el robot cortacésped 1 incluye además el módulo de recolección de información 51 y el módulo de control 12 mencionados anteriormente. El robot cortacésped 1 se describe tomando como ejemplo un cortacésped 200. Específicamente, el módulo de recolección de información 51 también está configurado para recolectar información de las coordenadas actuales del cortacésped 200, y evalúa si el cortacésped 200 se desvía de una ruta planificada 101 (un mapa de ruta seleccionado del conjunto de mapas de rutas) de conformidad con la información de las coordenadas, que define un área de corte faltante 102 (como se muestra en la FIG. 27). La ruta planificada 101 puede ser una ruta de navegación dispuesta manualmente, o una ruta de navegación planificada por un sistema informático, o una ruta de navegación prealmacenada en el cortacésped 200. El módulo de control 12 controla un estado de trabajo del cortacésped 200 de conformidad con si el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada 101. Cuando el cortacésped se desvía de la ruta planificada 101, el módulo de control 12 controla que el cortacésped 200 regrese a la ruta planificada 101 y realice un corte suplementario en el área de corte faltante 102.
Consúltese la FIG. 26. En esta realización, el módulo de recolección de información 51 incluye una unidad de recolección de posiciones 511 y una unidad de evaluación de la ruta 515. La unidad de evaluación de la ruta 515 evalúa si el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada 101 de conformidad con la información de las coordenadas, y define un área de corte faltante 102. Cuando una distancia mínima d entre la información de las coordenadas y la ruta planificada 101 es mayor que un umbral de distancia d<m in>, se determina que el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada 101. El umbral de distancia d<min>puede ser configurado por el usuario según sea necesario.
Consúltese la FIG. 27. Aunque la navegación RTK tiene una alta precisión, la trayectoria de movimiento del robot cortacésped 200 es propensa a desviarse cuando se ve afectada por suelo irregular, deslizamiento de ruedas, etc. Esto provoca que no haya un área de corte donde se debe cortar el césped, lo que define un área de corte faltante. Cuando el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada 101, el módulo de control 12 controla que el cortacésped 200 avance a lo largo de una dirección 103 y regrese a la ruta planificada 101. En este momento, una posición del cortacésped 200 en la ruta planificada 101 es la posición K. Luego, el módulo de control 12 controla que el cortacésped 200 regrese a una posición J antes de que se produzca una desviación a lo largo de la ruta planificada 101 a una primera velocidad, y luego avance hasta la posición K antes de regresar a una segunda velocidad. Cuando el cortacésped 200 regresa de la posición K antes de regresar a la posición J antes de que se produzca la desviación a lo largo de la ruta planificada 101 a la primera velocidad, una unidad de trabajo del robot cortacésped 1 trabaja para llevar a cabo el corte suplementario en el área de corte faltante 102. Cuando el cortacésped 200 avanza a lo largo de la ruta planificada 101 a la segunda velocidad desde la posición J antes de la desviación a la posición K antes de regresar, la unidad de trabajo del cortacésped 200 deja de trabajar o trabaja a baja velocidad. Con esta disposición, se puede ahorrar efectivamente alimentación del cortacésped 200, prolongando así el tiempo de trabajo del cortacésped 200. Preferiblemente, la primera velocidad es menor que la segunda velocidad, y la primera velocidad es una velocidad del cortacésped 200 cuando se ejecuta normalmente. Con esta disposición, se puede acortar efectivamente el tiempo necesario para que el cortacésped 200 realice el corte suplementario, mejorando así la eficiencia operativa del cortacésped 200. Por supuesto, se puede entender que en otras realizaciones, también se puede configurar como: cuando el cortacésped 200 regresa de la posición K antes de regresar a la posición J antes de la desviación a lo largo de la ruta planificada 101 a la primera velocidad, la unidad de trabajo del cortacésped 200 deja de trabajar o trabaja a baja velocidad. Cuando el cortacésped 200 avanza a lo largo de la ruta planificada 101 desde la posición J antes de la desviación a la posición K antes de regresar a la segunda velocidad, la unidad de trabajo del cortacésped 200 trabaja. En este momento, la primera velocidad es mayor que la segunda velocidad.
Consúltese la FIG. 28. En otras realizaciones, el cortacésped 200 también puede configurarse como: cuando el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada 101, el módulo de control 12 controla que el cortacésped 200 retroceda a la segunda velocidad y regrese gradualmente a la posición J antes de la desviación, y luego se controla que el cortacésped 200 avance a lo largo de la ruta planificada 101 a la primera velocidad de corte. En este momento, la primera velocidad es la velocidad del cortacésped 200 cuando se ejecuta normalmente. En algunas realizaciones, la segunda velocidad es mayor que la primera velocidad. Además, cuando el cortacésped retrocede a la posición J antes de la desviación, la unidad de trabajo del cortacésped 200 deja de trabajar o trabaja a baja velocidad, ahorrando así alimentación.
El cortacésped 200 de la divulgación puede ajustar automáticamente una dirección de movimiento del cortacésped 200 cuando se desvía de la ruta planificada 101 para realizar el corte suplementario en el área de corte faltante 102, reduciendo así la intensidad de trabajo del usuario.
Consúltese la FIG. 29. En una realización específica, el cortacésped 200 está configurado para hacer un corte autopropulsado en el área de trabajo. El cortacésped incluye un módulo de posicionamiento 210, una unidad de planificación de rutas 232 y un módulo de control 12. El módulo de posicionamiento 210 está configurado para el posicionamiento en tiempo real del cortacésped, para obtener la información de la posición actual del cortacésped 200 en el área de trabajo. En esta realización, el módulo de posicionamiento 210 es un módulo diferencial RTK (posicionamiento en tiempo real). La unidad de planificación de rutas 232 está configurada para proporcionar la ruta del corte autopropulsado del cortacésped 200 en el área de trabajo. El módulo de control 12 está conectado con el módulo de posicionamiento 210 y la unidad de planificación de rutas 232. El módulo de control 12 determina si el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada de conformidad con la información de la posición y la ruta planificada. Cuando hay una desviación entre la información de la posición y la ruta planificada, se determina que el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada. Cuando la desviación es mayor que un umbral preestablecido, se determina que falta un área de corte. En este momento, el módulo de control 12 controla el cortacésped 200 para realizar el corte suplementario en el área de corte faltante.
Además, cuando se determina que falta un área de corte, el módulo de control 12 controla que el cortacésped 200 retroceda o gire para realizar el corte suplementario en el área de corte faltante. Luego, el módulo de control 12 controla que el cortacésped 200 ajuste una dirección de avance, de modo que el cortacésped regrese a la ruta planificada.
En esta realización, la divulgación proporciona además un método de control para controlar que el cortacésped 200 realice el corte autopropulsado en el área de trabajo. El método de control incluye las siguientes operaciones:
S110: proporcionar una ruta planificada para que el cortacésped realice el corte autopropulsado en el área de trabajo.
S120: controlar que el cortacésped realice el corte autopropulsado a lo largo de la ruta planificada.
En este momento, el cortacésped se mueve a lo largo de la ruta planificada guiado por el módulo de navegación y corta el césped. La ruta planificada puede ser una ruta de navegación establecida manualmente, una ruta de navegación planificada por un sistema informático o un sistema de control del cortacésped, o una ruta de navegación prealmacenada en el cortacésped.
S130: obtener la información de la posición actual del cortacésped en el área de trabajo.
En este momento, el cortacésped obtiene la información de la posición actual del cortacésped a través del módulo de posicionamiento. El módulo de posicionamiento es un módulo de posicionamiento RTK. La información de la posición actual del cortacésped se refiere a las coordenadas de un punto central de la unidad de trabajo del cortacésped.
S140: determinar si el cortacésped se desvía de la ruta planificada de conformidad con la información de la posición actual y la ruta planificada.
S150: determinar la desviación entre la posición actual y la ruta planificada.
S160: determinar que falta un área de corte si la desviación es mayor que el umbral preestablecido.
S170: controlar que el cortacésped realice el corte suplementario en el área de corte faltante.
Consúltese la FIG. 27. El cortacésped obtiene una distancia mínima d entre la posición actual y la ruta planificada comparando la ruta planificada con la información de la posición obtenida en tiempo real por el módulo de posicionamiento, y evalúa si el cortacésped se desvía de la ruta planificada de conformidad con la distancia d. Cuando la distancia d es mayor que el umbral de distancia d<m in>, se determina que el cortacésped se desvía de la ruta planificada. De lo contrario, se determina que el cortacésped no se desvía de la ruta planificada. Cuando se determina que el cortacésped se desvía de la ruta planificada, el cortacésped genera un área de corte faltante de conformidad con la información de la posición actual y la ruta planificada. Luego, bajo la guía del módulo de navegación, el cortacésped realizará el corte suplementario en el área de corte faltante.
Específicamente, el método de control incluye:
S210: proporcionar la ruta planificada para que el cortacésped realice el corte autopropulsado en el área de trabajo. S220: controlar que el cortacésped realice el corte autopropulsado a lo largo de la ruta planificada.
S230: obtener la información de la posición actual del cortacésped en el área de trabajo.
En este momento, el cortacésped obtiene la información de la posición actual del cortacésped a través del módulo de posicionamiento. El módulo de posicionamiento es el módulo de posicionamiento RTK. La información de la posición actual del cortacésped se refiere a las coordenadas de un punto central de un conjunto de corte del cortacésped. S240: determinar si el cortacésped se desvía de la ruta planificada de conformidad con la información de la posición actual y la ruta planificada; en caso afirmativo, saltar a S250; de lo contrario, saltar a S220.
S250: determinar la desviación entre la posición actual y la ruta planificada.
S260: determinar si la desviación es mayor que el umbral preestablecido, en caso afirmativo, saltar a S280, de lo contrario, saltar a S270.
S270: controlar que el cortacésped ajuste la dirección de avance y salte a S220.
S280: determinar y generar el área de corte faltante.
S290: controlar que el cortacésped realice el corte suplementario en el área de corte faltante.
Consúltese la FIG. 5. El cortacésped obtiene la desviación d entre la posición actual y la ruta planificada comparando la ruta planificada con la información de la posición obtenida en tiempo real mediante el módulo de posicionamiento, y determina si falta un área de corte para el cortacésped de conformidad con la desviación d. Cuando la desviación d es mayor que el umbral de distancia d<m in>, se determina que falta un área de corte. De lo contrario, se determina que no falta ningún área de corte y se controla que el cortacésped ajuste la dirección de avance para continuar cortando de conformidad con la ruta planificada. Cuando se determina que falta un área de corte, el cortacésped genera un área de corte faltante de conformidad con la información de la posición actual y la ruta planificada. Luego, el cortacésped realizará un corte suplementario en el área de corte faltante bajo la guía del módulo de navegación. En el S290, se puede controlar que el cortacésped retroceda o gire para realizar el corte suplementario en el área de corte faltante. Luego, se controla que el cortacésped ajuste la dirección de avance, de modo que el cortacésped regrese a la ruta planificada.
Consúltese la FIG. 32. En esta realización, la operación de obtener la información de las coordenadas actuales del cortacésped, determinar si el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada 101 de conformidad con la información de las coordenadas y formar el área de corte faltante 102 incluye:
S11: obtener la información de las coordenadas actuales del cortacésped 200,
S12: calcular la distancia mínima d entre la información de las coordenadas y la ruta planificada 101,
S13: determinar que el cortacésped 200 se desvíe de la ruta planificada si d es mayor que d<m in>. El umbral de distancia d<min>puede ser configurado por el usuario según sea necesario.
Consúltese la FIG. 33. Si el cortacésped 200 se desvía de la ruta planificada 101, una operación para controlar que el cortacésped 200 regrese a la ruta planificada 101 para realizar el corte suplementario en el área de corte faltante 102 incluye:
S21: controlar que el cortacésped 200 avance y regrese gradualmente a la ruta planificada 101.
S22: controlar que el cortacésped 200 regrese a una posición antes de la desviación a lo largo de la ruta planificada 101 a la primera velocidad.
S23: controlar que el cortacésped 200 avance hasta la posición antes de regresar a lo largo de la ruta planificada 101 a la segunda velocidad.
Cuando el cortacésped 200 regresa a la posición J antes de la desviación a la primera velocidad, la unidad de trabajo del cortacésped 200 trabaja. Cuando el cortacésped 200 avanza hasta la posición K antes de regresar a la segunda velocidad, la unidad de trabajo del cortacésped 200 deja de trabajar o trabaja a baja velocidad. En algunas realizaciones, la primera velocidad es menor que la segunda velocidad. Por supuesto, también se puede configurar como: cuando el cortacésped regresa a la posición J antes de la desviación a la primera velocidad, la unidad de trabajo del cortacésped deja de trabajar o trabaja a baja velocidad, cuando el cortacésped avanza a la posición K antes de regresar a la segunda velocidad, la unidad de trabajo del cortacésped trabaja, y en este momento, la primera velocidad es mayor que la segunda velocidad.
Consúltese la FIG. 34. Por supuesto, se puede entender que, en otras realizaciones, el corte suplementario en el área de corte faltante 102 también puede incluir las siguientes operaciones:
S21': controlar el retroceso del cortacésped 200 para regresar gradualmente a la posición J antes de la desviación a la segunda velocidad,
S22': controlar que el cortacésped 200 avance a lo largo de la ruta planificada 101 a la primera velocidad para cortar.
En este momento, la primera velocidad es la velocidad del cortacésped cuando se ejecuta normalmente y la segunda velocidad es mayor que la primera.
El cortacésped 200 de la divulgación puede ajustar automáticamente una dirección de desplazamiento del cortacésped 200 cuando se desvía de la ruta planificada 101 para realizar el corte suplementario en el área de corte faltante 102, reduciendo así la intensidad de trabajo del usuario.
Consúltese la FIG. 25 y FIG. 35. En otra realización, el robot cortacésped 1 incluye además el módulo de recolección de información 51 y el módulo de control 12 mencionados anteriormente. El robot cortacésped 1 se describe tomando como ejemplo un cortacésped 300. Específicamente, el módulo de recolección de información 51 también está configurado para recolectar información del área de un área a operar 6 (como se muestra en la FIG. 37), y para determinar si el área a operar 6 ha completado el corte de conformidad con la información del área. El área a operar 6 es un área donde trabajará el cortacésped 300. El módulo de control 12 controla el estado de trabajo de la unidad de trabajo (un conjunto de corte, que no se muestra) del cortacésped 300 de conformidad con si se ha completado el área a operar 6. Consúltese la FIG. 37. El área a operar 6 está ubicada en un área completada 7 donde se ha completado un corte, y el área a operar 6 es un área de corte completada en este momento. Luego, el módulo de control 12 controla que la unidad de trabajo trabaje a una primera velocidad de rotación, y controla que el cortacésped 300 pase a través del área a operar 6 a una primera velocidad de desplazamiento. Consúltese la FIG. 38. El área a operar 6 está ubicada en un área incompleta 8 donde el corte no se ha completado, y el área a operar 6 es un área de corte incompleta en este momento. Luego, el módulo de control 12 controla que la unidad de trabajo trabaje a una segunda velocidad de rotación, y controla que el cortacésped 300 pase a través del área a operar 6 a una segunda velocidad de desplazamiento. Donde, la primera velocidad de rotación es menor que la segunda velocidad de rotación. Dado que la unidad de trabajo del cortacésped 300 que pasa a través de un área donde se ha completado el corte está trabajando a una velocidad de rotación baja, se puede ahorrar alimentación de manera efectiva, prolongando así el tiempo de trabajo del cortacésped 300. En algunas realizaciones, la primera velocidad de rotación es cero.
En algunas realizaciones, la primera velocidad de desplazamiento es mayor que la segunda velocidad de desplazamiento, lo que significa que cuando el cortacésped 300 pasa por el área donde se ha completado el corte, el cortacésped pasa a alta velocidad. Con esta configuración, puede mejorar efectivamente la eficiencia operativa del cortacésped 300 y evitar que el cortacésped pierda tiempo en el área donde se ha completado el corte.
Consúltese la FIG. 35. En esta realización, el módulo de recolección de información 51 incluye además la unidad de recolección de posiciones 511 mencionada anteriormente y una unidad de navegación 514. La unidad de recolección de posiciones 51 está configurada para recolectar información del área del área a operar 6, y la información del área es información de las coordenadas del área a operar 6. La unidad de recolección de posiciones 511 puede ser un módulo de posicionamiento RTK (cinemático en tiempo real). La unidad de navegación 514 determina si un área correspondiente en el mapa de navegación se marca como un área de corte completada de conformidad con la información de las coordenadas. Cuando el área correspondiente a la información de las coordenadas en el mapa de navegación se marca como un área de corte completada, el módulo de control 12 controla que la unidad de trabajo trabaje a la primera velocidad de rotación. Cuando el área correspondiente a la información de las coordenadas en el mapa de navegación se marca como un área de corte incompleta, el módulo de control 12 controla que la unidad de trabajo trabaje a la segunda velocidad de rotación. Además, después de que el cortacésped 300 completa el corte del área a operar 6, la unidad de navegación 514 marca el área correspondiente a la información de las coordenadas en el mapa de navegación como un área de corte completada.
Consúltese la FIG. 36. En otras realizaciones, el robot cortacésped 1 incluye además el módulo de recolección de información 51 y el módulo de control 12 mencionados anteriormente. El robot cortacésped 1 se describe tomando el cortacésped 300 como ejemplo. Específicamente, el módulo de recolección de información 51 incluye una unidad de recolección de imágenes 511' y una unidad de reconocimiento de imágenes 512'. La unidad de recolección de imágenes 511' está configurada para recolectar una imagen en tiempo real del área a operar 6. La unidad de reconocimiento de imágenes 512' está configurada para analizar la imagen en tiempo real y determinar si el área a operar 6 es un área de corte completada. En aplicaciones prácticas, se pueden prealmacenar múltiples imágenes de césped cortado en la unidad de reconocimiento de imágenes 512'. La unidad de reconocimiento de imágenes 512' compara una diferencia entre la imagen en tiempo real y la imagen prealmacenada, para calcular si el área a operar 6 es un área de corte completada.
Consúltese la FIG. 39. En esta realización, el cortacésped 300 incluye el módulo de desplazamiento 52, el módulo de trabajo 14, el módulo de posicionamiento 510, el módulo de recolección de información 51 y el módulo de control 12 mencionados anteriormente. El módulo de desplazamiento 52 está configurado para que el cortacésped 300 sea autopropulsado. El módulo de trabajo 14 está configurado para realizar una función de corte del cortacésped 300. El módulo de posicionamiento 510 está configurado para el posicionamiento en tiempo real del cortacésped 300, para obtener la información de la posición del cortacésped. En esta realización, el módulo de posicionamiento 510 es el módulo de posicionamiento RTK. El cortacésped 300 incluye un primer modo de trabajo y un segundo modo de trabajo. Donde, la potencia de trabajo del primer modo de trabajo es mayor que la potencia de trabajo del segundo modo de trabajo. En esta realización, el primer modo de trabajo es un modo de corte normal y el segundo modo de trabajo es un modo de corte de parada. Sin embargo, en otras realizaciones, el primer modo de trabajo se puede configurar en el modo de corte normal y el segundo modo de trabajo se puede configurar en un modo de corte a baja velocidad. El módulo de control 12 controla que el cortacésped 300 realice un corte autopropulsado en el área de trabajo en el primer modo de trabajo. Al mismo tiempo, el módulo de recolección de información 51 registra el área de trabajo donde el cortacésped 300 ha completado el corte en el primer modo de trabajo, y la marca como un área cortada. En esta realización, el módulo de recolección de información 51 obtiene la información de la posición actual a través del módulo de posicionamiento 510 y luego marca una posición correspondiente a la información de la posición actual en el mapa de navegación. Cuando se ha cortado el área correspondiente a la información de la posición actual, el área se marca como un área cortada. Un área de trabajo, excepto el área cortada, se marca como un área que no está cortada. Cuando el cortacésped entra en el área que no está cortada, el módulo de control 12 controla que el módulo de trabajo 14 realice el corte autopropulsado en el primer modo de trabajo. Cuando el cortacésped entra en el área cortada de nuevo, el módulo de control 12 controla el módulo de trabajo 14 para el corte autopropulsado en el segundo modo de trabajo.
Consúltese la FIG.40. En otra realización, la divulgación proporciona un cortacésped 300'. El cortacésped 300' incluye el módulo de desplazamiento 52, el módulo de trabajo 14, un módulo de cámara 330, el módulo de recolección de información 51 y el módulo de control 12. El módulo de cámara 330 está configurado para recolectar imágenes en tiempo real del área a operar. El cortacésped 300' incluye el primer modo de trabajo y el segundo modo de trabajo. Donde, la potencia de trabajo del primer modo de trabajo es mayor que la potencia de trabajo del segundo modo de trabajo. En esta realización, el primer modo de trabajo es el modo de corte normal y el segundo modo de trabajo es el modo de corte de parada. Sin embargo, en otras realizaciones, el primer modo de trabajo se puede configurar en el modo de corte normal y el segundo modo de trabajo se puede configurar en el modo de corte a baja velocidad. El módulo de control 12 controla que el cortacésped 300' realice el corte autopropulsado en el área de trabajo en el primer modo de trabajo. Al mismo tiempo, el módulo de recolección de información 51 registra el área de trabajo donde el cortacésped ha completado el corte en el primer modo de trabajo y la marca como un área cortada. En esta realización, el módulo de control 12 analiza la imagen en tiempo real del área a operar recolectada por el módulo de cámara 330 para determinar si el área a operar es un área de corte completada. Si el área a operar es un área de corte completada, el área se marca como un área cortada en el mapa de navegación. El área de trabajo, excepto el área cortada, se marca como un área que no está cortada. Cuando el cortacésped entra en el área que no está cortada, el módulo de control 12 controla que el módulo de trabajo 14 realice el corte autopropulsado en el primer modo de trabajo. Cuando el cortacésped entra en el área cortada de nuevo, el módulo de control 12 controla el módulo de trabajo 14 para el corte autopropulsado en el segundo modo de trabajo.
Consúltese la FIG. 41. La divulgación proporciona además un método de control para un cortacésped. El método de control del cortacésped incluye las siguientes operaciones:
S310: controlar que el cortacésped realice el corte autopropulsado en el área de trabajo en el primer modo de trabajo.
Consúltese la FIG. 45. El cortacésped está controlado por el módulo de navegación para cortar de forma autónoma en el área de trabajo 312. Donde, un área 313 es el área cortada, un área 314 es el área que no está cortada y una línea de trayectoria 315 es una trayectoria operativa de una cortadora.
S320: controlar que el cortacésped registre el área de trabajo donde se ha completado el corte en el primer modo de trabajo y marcarla como el área cortada.
S330: controlar la autopropulsión del cortacésped en el segundo modo de trabajo cuando el cortacésped entra en el área cortada de nuevo.
Consúltese la FIG. 47. Cuando el cortacésped entra de nuevo en el área cortada 313, se controla que el cortacésped sea autopropulsado en el segundo modo de trabajo, ahorrando así energía.
Donde, la potencia de trabajo del cortacésped en el primer modo de trabajo es mayor que la potencia de trabajo en el segundo modo de trabajo. En esta realización, el primer modo de trabajo es un modo de corte normal y el segundo modo de trabajo es un modo de corte de parada.
Consúltese la FIG. 42. La divulgación proporciona además un método de control para un cortacésped. El método de control del cortacésped incluye las siguientes operaciones:
S410: controlar que el cortacésped realice el corte autopropulsado en el área de trabajo en el primer modo de trabajo.
Consúltese la FIG. 45. El cortacésped está controlado por el módulo de navegación para cortar de forma autónoma en el área de trabajo 312. Donde, el área 313 es el área cortada, el área 314 es el área que no está cortada y la línea de trayectoria 315 es la trayectoria de trabajo de la cortadora.
S420: controlar que el cortacésped registre el área de trabajo donde se ha completado el corte en el primer modo de trabajo y marcarla como el área cortada.
S430: determinar si el cortacésped ha entrado en el área cortada, en caso afirmativo, saltar a S440, en caso contrario, saltar a S420.
S440: controlar que el cortacésped sea autopropulsado en el segundo modo de trabajo.
Consúltese la FIG. 47. Cuando el cortacésped entra de nuevo en el área cortada 313, se controla que el cortacésped sea autopropulsado en el segundo modo de trabajo, ahorrando así energía.
Donde, la potencia de trabajo del cortacésped en el primer modo de trabajo es mayor que la potencia de trabajo en el segundo modo de trabajo. En esta realización, el primer modo de trabajo es el modo de corte normal y el segundo modo de trabajo es el modo de corte de parada.
Consúltese la FIG. 43. La divulgación proporciona además un método de control para un cortacésped, el método de control incluye las siguientes operaciones:
S510: controlar que el cortacésped realice el corte autopropulsado en el área de trabajo en el primer modo de trabajo.
Consúltese la FIG. 45. El cortacésped está controlado por el módulo de navegación para cortar de forma autónoma en el área de trabajo 312. Donde, el área 313 es el área cortada, el área 314 es el área que no está cortada y la línea de trayectoria 315 es la trayectoria de trabajo de la cortadora.
S520: controlar que el cortacésped registre el área de trabajo donde se ha completado el corte en el primer modo de trabajo, marcarla como el área cortada y marcar el área de trabajo excepto el área cortada como el área que no está cortada;
S530: controlar la autopropulsión del cortacésped en el segundo modo de trabajo cuando el cortacésped entra en el área cortada de nuevo.
Consúltese la FIG. 47. Cuando el cortacésped entra en el área cortada 313 de nuevo, se controla que el cortacésped 311 sea autopropulsado en el segundo modo de trabajo, ahorrando así energía.
S540: controlar que el cortacésped realice el corte autopropulsado en el primer modo de trabajo cuando el cortacésped entra en el área que no está cortada.
Consúltese la FIG.46. Cuando el cortacésped entra en el área que no está cortada 314, se controla que el cortacésped realice el corte autopropulsado en el primer modo de trabajo para completar el corte.
Donde, la potencia de trabajo del cortacésped en el primer modo de trabajo es mayor que la potencia de trabajo en el segundo modo de trabajo. En esta realización, el primer modo de trabajo es el modo de corte normal y el segundo modo de trabajo es el modo de corte de parada.
La divulgación proporciona además un método de control para controlar un cortacésped. El método de control para controlar el cortacésped incluye las siguientes operaciones:
S31: obtener la información del área del área a operar 6, y determinar si el área a operar 6 es un área de corte completada de conformidad con la información del área.
S32: controlar que la unidad de trabajo trabaje a la primera velocidad de rotación, y controlar que el cortacésped pase por el área a operar 6 a la primera velocidad si se completa el corte.
S33: controlar que la unidad de trabajo trabaje a la segunda velocidad de rotación, y controlar que el cortacésped pase por el área a operar 6 a la segunda velocidad si no se completa el corte. Donde, la primera velocidad es mayor que la segunda velocidad.
El S31 incluye además las siguientes operaciones:
S311: obtener la información del área del área a operar 6, siendo la información del área la información de las coordenadas del área a operar 6.
S312: determinar si el área correspondiente a la información de las coordenadas se marca como un área de corte completo en el mapa de navegación.
El S33 incluye además las siguientes operaciones:
S331: controlar que trabaje la unidad de trabajo,
S332: marcar el área correspondiente a la información de las coordenadas en el mapa de navegación como un área de corte completada.
Por supuesto, se puede entender que, en otras realizaciones, el S1 también puede ser las siguientes operaciones:
S311’: obtener la información del área del área a operar 6, siendo la información del área una imagen en tiempo real del área a operar 6.
S312': analizar la imagen en tiempo real para determinar si el área a operar 6 es un área de corte completada.
El cortacésped de la divulgación puede controlar el estado de trabajo de la unidad de trabajo del cortacésped de conformidad con si el área a operar 6 es un área de corte completada, ahorrando así efectivamente alimentación y prolongando el tiempo de trabajo del cortacésped.
Consúltese la FIG. 48. En otra realización, la divulgación proporciona además un sistema de control. Además del módulo de desplazamiento 52 y el módulo de trabajo 14 mencionados anteriormente, el sistema de control incluye además un módulo de selección de mapas 20 y un módulo de adquisición del conjunto de mapas de rutas 30. El módulo de desplazamiento 52 está configurado para controlar que el robot cortacésped se mueva hasta el punto de partida. El módulo de selección de mapas 20 está configurado para seleccionar el mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados de conformidad con una regla preestablecida. Donde, el conjunto de mapas de rutas es un mapa de ruta planificado con antelación de conformidad con diferentes ángulos de desplazamiento por parte del robot cortacésped en el área de trabajo. El módulo de trabajo 14 controla que el robot cortacésped se mueva y trabaje de conformidad con el mapa de ruta seleccionado. El módulo de adquisición del conjunto de mapas de rutas 30 está configurado para obtener el conjunto de mapas de rutas.
Consúltese la FIG. 48. El módulo de trabajo 14 incluye además un módulo de carga, que está configurado para controlar que el cortacésped regrese a la estación de carga y registre el punto de retorno del cortacésped cuando la alimentación del robot cortacésped es insuficiente. Después de la carga, el cortacésped regresa al punto de retorno y continúa avanzando a lo largo de la ruta original. El módulo de carga también está configurado para controlar que el robot cortacésped regrese a la estación de carga y registre el punto de retorno del robot cortacésped cuando el clima no es adecuado para que trabaje el robot cortacésped. Después de la carga o cuando el clima sea adecuado para que el robot cortacésped corte, el robot cortacésped regresa al punto de retorno y continúa moviéndose a lo largo de la ruta original.
En la divulgación, el sistema de control incluye además un módulo de configuración del período de corte (que no se muestra), que está configurado para preestablecer un período de corte para controlar el robot cortacésped y realizar el corte dentro de un período de corte preestablecido, mientras que el robot cortacésped deja de cortar en otros períodos excepto el período de corte preestablecido.
En la divulgación, el módulo de selección de mapas 20 puede incluir además un primer módulo de selección de mapas, un segundo módulo de selección de mapas y un tercer módulo de selección de mapas. El primer módulo de selección de mapas está configurado para seleccionar el mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados de forma aleatoria. El segundo módulo de selección de mapas está configurado para seleccionar el mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados cada vez en forma incremental o decremental del ángulo de desplazamiento. El tercer módulo de selección de mapas está configurado para seleccionar el mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados de conformidad con la instrucción externa recibida.
Consúltese la FIG. 49. El módulo de adquisición del conjunto de mapas de rutas 30 incluye un módulo de definición de mapas del área 31, un módulo de exclusión 32 y un módulo de planificación de mapas de rutas 33. El módulo de definición de mapas del área 31 está configurado para definir el mapa del área de trabajo del robot cortacésped. El módulo de exclusión 32 está configurado para controlar que el robot cortacésped se mueva a lo largo del borde del obstáculo en el área de trabajo, recolecte y guarde la posición del obstáculo y la marque como un área de exclusión en el mapa del área de trabajo. Una función del módulo de exclusión 32 es similar a una función de la unidad de procesamiento de datos 231 mencionada anteriormente, que marca los obstáculos en el mapa del área de trabajo. El módulo de planificación de mapas de rutas 33 está configurado para planificar los mapas de rutas del robot cortacésped cuando el robot cortacésped se mueve a lo largo de diferentes ángulos de desplazamiento en el área de trabajo de conformidad con el mapa del área de trabajo del robot cortacésped para formar el conjunto de mapas de rutas. El módulo de planificación de rutas 33 desempeña un papel similar a la unidad de planificación de rutas 232 mencionada anteriormente, y está configurado para planificar una ruta de trabajo en el mapa del área de trabajo. El módulo de definición de mapas del área 31 incluye además un módulo de adquisición de mapas 311 para controlar que el robot cortacésped camine a lo largo de un borde del área de trabajo, recolectando y almacenando la posición del área de trabajo para obtener el mapa del área de trabajo. El módulo de adquisición de mapas 311 desempeña un papel similar al dispositivo de recolección de posiciones 5 mencionado anteriormente, y está configurado para definir el mapa del área de trabajo del robot cortacésped para planificar la ruta de trabajo en el mapa del área de trabajo. El módulo de planificación de mapas de rutas 33 incluye además un módulo de optimización de rutas 331 para optimizar que el mapa de ruta minimice un número de vueltas del robot cortacésped.
Cabe señalar que cada uno de los módulos funcionales o submódulos funcionales mencionados anteriormente pueden integrarse total o parcialmente en una entidad física en la implementación real, o pueden estar físicamente separados. Y todas estas unidades pueden implementarse en una forma de software configurado por un componente de procesamiento, o también pueden implementarse en una forma de hardware, o parte de las unidades en una forma de software configurado por un componente de procesamiento y parte de las unidades en forma de hardware. Además, todas o parte de estas unidades podrán integrarse entre sí o implementarse de forma independiente. El componente de procesamiento aquí mencionado puede ser un circuito integrado con capacidad de procesamiento de señales. En un proceso de implementación, cada operación del método anterior o cada uno de los módulos anteriores pueden completarse mediante un circuito lógico integrado de un hardware en un componente de un procesador 71 o instrucciones en forma de software.
Cabe señalar que, como se muestra en la FIG. 50, el método de control del robot cortacésped de la divulgación también puede implementarse mediante un módulo de control 12 dispuesto en la carcasa del robot cortacésped. El módulo de control 12 incluye una memoria 73 y el procesador 71 conectados entre sí. La memoria 73 almacena una instrucción del programa, y cuando la instrucción del programa es ejecutada por el procesador 71, se realiza el método de control del robot cortacésped mencionado anteriormente. Cabe señalar que cuando es necesario comunicarse con el exterior, el módulo de control 12 incluye además un comunicador 72, y el comunicador 72 está conectado con el procesador 71.
El procesador 71 mencionado anteriormente puede ser un procesador de uso general. Incluye una unidad central de procesamiento (CPU para abreviar), un procesador de red (NP para abreviar), etc. También puede ser un procesamiento digital de señales (DSP), un circuito integrado para aplicaciones específicas (ASIC), una matriz de puerta programable en campo (FPGA) u otros dispositivos lógicos programables, puertas diferenciadas o dispositivos lógicos de transistores, conjuntos de hardware diferenciados. La memoria 73 puede incluir una memoria de acceso aleatorio (RAM para abreviar) o también puede incluir una memoria no volátil, como al menos una memoria de disco.
Cabe señalar que una instrucción del programa de control en la memoria 73 puede implementarse en forma de unidad funcional de software y, cuando se vende o usa como un producto independiente, puede almacenarse en un medio de almacenamiento legible por computadora. Sobre la base de este entendimiento, una solución técnica de la divulgación esencialmente o una parte que contribuye a la tecnología convencional o una parte de la solución técnica puede incorporarse en una forma de producto de software. Un producto de software informático se almacena en un medio de almacenamiento e incluye varias instrucciones para permitir que una computadora (que puede ser una computadora personal, un dispositivo electrónico o un dispositivo de red, etc.) ejecute todas o parte de las operaciones del método en diversas realizaciones de la divulgación.
La divulgación puede proporcionar además un medio de almacenamiento que almacena un programa, y cuando el procesador 71 ejecuta el programa, se realiza el método de control del robot cortacésped mencionado anteriormente. El medio de almacenamiento incluye todas las formas de memoria no volátil, medios y dispositivos de almacenamiento, incluidos, por ejemplo: dispositivos de memoria semiconductores como EPROM, EEPROM y dispositivos de memoria flash, discos como discos duros internos o discos extraíbles, discos magneto-ópticos, y discos CD-ROM y DVD-ROM.
En resumen, el robot cortacésped de la divulgación selecciona cualquier mapa de ruta del conjunto de mapas de rutas prealmacenados cada vez que corta el césped, de modo que la ruta de ejecución del robot cortacésped sea diferente cada vez, lo que evita un problema de rodamientos y surcos repetidos cuando camina a lo largo de la ruta fija. En comparación con un modo de operación aleatorio, el robot cortacésped y su método de control, sistema y medio de almacenamiento de la divulgación pueden no solo cubrir el 100 % del área de trabajo, sino también reducir operaciones repetitivas innecesarias y reducir el uso de piezas. Con el sistema de control y el método del robot cortacésped de la divulgación, se puede completar una operación de corte de toda un área de trabajo en una sola operación siempre que la batería del robot cortacésped lo permita. Con el sistema de control y método del robot cortacésped de la divulgación, se puede estimar el tiempo exacto requerido para cortar, en otras palabras, se puede estimar el tiempo en que el césped está listo.
Como se muestra en la FIG. 51, la realización de la divulgación proporciona además un robot cortacésped. El robot cortacésped incluye la carcasa. El robot cortacésped incluye el sensor de posición 50, el módulo de control 12, el módulo de desplazamiento 52, el módulo de trabajo 14, la unidad de fuente de alimentación 13 y un conjunto de antena 90 dispuesto en la carcasa. El módulo de control 12 puede controlar que el robot cortacésped se mueva a lo largo de una ruta diferente cada vez que trabaja, lo que puede evitar rodar y formar surcos repetidos en el área de trabajo.
Como se muestra en la FIG. 51, el módulo de desplazamiento 52 está provisto de dos ruedas de accionamiento y al menos una rueda de apoyo. Las dos ruedas de accionamiento están dispuestas respectivamente a ambos lados de un extremo de la carcasa, y la rueda de apoyo está dispuesta en el otro extremo de la carcasa. Las ruedas de accionamiento y la rueda de apoyo apoyan y desplazan el robot cortacésped, y la rueda de apoyo puede ser, por ejemplo, una rueda universal, de modo que el robot cortacésped pueda girar. La rueda de accionamiento puede conectarse con el motor de accionamiento, por ejemplo, a través de un árbol de transmisión, y sobre el árbol de transmisión está dispuesta una cubierta protectora. La cubierta protectora incluye una sección flexible, y la cubierta protectora realiza un cambio de longitud a lo largo de una dirección axial del árbol de transmisión a través de una deformación de la sección flexible, lo que protege efectivamente el árbol de transmisión y puede aumentar la vida útil del robot cortacésped. El módulo de control 12 controla la dirección de desplazamiento y la velocidad del robot cortacésped controlando las velocidades de rotación de los dos motores de accionamiento. Cuando las velocidades de rotación de los motores de accionamiento son diferentes, el robot cortacésped puede girar. Cuando las velocidades de rotación de los motores de accionamiento son las mismas, el robot cortacésped puede realizar un desplazamiento en línea recta, y cuando las velocidades de rotación de los motores de accionamiento son opuestas, el robot cortacésped 200 realiza un giro en posición cero in situ.
Como se muestra en la FIG. 51, el módulo de trabajo 14 incluye un motor de corte y una cortadora accionada por el motor de corte. El módulo de trabajo 14 está ubicado aproximadamente en el centro del robot cortacésped. Un eje de rotación del motor de corte es aproximadamente perpendicular a un plano horizontal. El usuario puede ajustar la altura del módulo de trabajo 14 al suelo para realizar un ajuste de la altura de corte.
Como se muestra en la FIG. 51, la unidad de fuente de alimentación 13 incluye la batería recargable, un sistema de carga para suministrar alimentación a la batería recargable y un panel solar dispuesto en el exterior de la carcasa. El panel solar se conecta con la batería recargable a través del sistema de carga. Teniendo en cuenta que los robots cortacésped generalmente trabajan en el exterior, la batería recargable puede cargarse durante el corte del robot cortacésped, extendiendo así efectivamente el tiempo de operación del robot cortacésped y reduciendo los tiempos de retorno a la estación de carga para hacer la recarga.
Como se muestra en la Figura 51, además de las funciones descritas anteriormente, el módulo de control 12 también puede recibir varias señales enviadas al robot cortacésped o señales recolectadas por el sensor de posición 50, generar una señal de control correspondiente a través de un procesador incorporado, y controla la unidad de desplazamiento o la unidad de trabajo de conformidad con la señal de control generada, lo que permite que el robot cortacésped realice el corte a lo largo de la ruta planificada.
El robot cortacésped incluye además el sensor de lluvia y nieve y/o un sensor de velocidad del viento dispuesto en la carcasa, que está configurado para monitorear la información de las condiciones climáticas en un lugar de trabajo del robot cortacésped y transmitir la información de las condiciones climáticas al módulo de control 12. El módulo de control 12 controla que el robot cortacésped realice las operaciones correspondientes de conformidad con la información de las condiciones climáticas. Para obtener más información, consúltese la descripción de la parte relevante anterior, que no se repetirá aquí.
Como se muestra en la FIG. 51, el sensor de posición 50 puede ser, por ejemplo, el módulo GPS. Normalmente, para incluir el módulo GPS, el módulo GPS generalmente se monta dentro de la carcasa, que afectará una intensidad de la señal del módulo GPS. Para resolver este problema, se puede proporcionar el conjunto de antena 90 unido externamente al módulo GPS para mejorar la intensidad de la señal del módulo GPS y mejorar la precisión de posicionamiento del robot cortacésped. El conjunto de antena 90 incluye una antena, un alojamiento de la antena y un conector para amortiguador blando. El conector para amortiguador blando puede ser de caucho blando con buena elasticidad y autorrecuperación, como caucho o silicona. La antena suele estar hecha de un metal conductor. El alojamiento de la antena envuelve la antena para protegerla. Una parte inferior del alojamiento de la antena se puede fijar al conector para amortiguador blando, por ejemplo, pegándola, y el conector para amortiguador blando se puede fijar en la carcasa mediante tornillos o pegándolos. El alojamiento de la antena es básicamente vertical con respecto a una superficie superior de la carcasa, y una forma del conector para amortiguador blando es simétrica en un centro, para equilibrar una fuerza de tracción del conector para amortiguador blando sobre el alojamiento de la antena y anularse entre sí en dirección horizontal. El conector para amortiguador blando fija el alojamiento de la antena en la carcasa y llena un hueco entre el alojamiento de la antena y la carcasa, lo que evita que el vapor de agua entre en la máquina y dañe los componentes eléctricos. Cuando el robot cortacésped no está sometido a una fuerza externa, el alojamiento de la antena es básicamente perpendicular a la carcasa. Cuando el alojamiento de la antena se somete a una fuerza externa, el alojamiento de la antena se inclina con respecto a la carcasa y el conector para amortiguador blando se tira y se deforma, lo que almacena energía potencial elástica. Cuando la fuerza externa que actúa sobre el alojamiento de la antena desaparece, el conector para amortiguador blando libera la energía potencial elástica y, por la acción del conector para amortiguador blando, el alojamiento de la antena regresa a un estado vertical.
Claims (12)
1. Un método para controlar que un robot cortacésped (1) se mueva de conformidad con un mapa de ruta seleccionado, comprendiendo el cortacésped (1) un módulo de planificación de rutas (232), donde dicho método comprende:
mover (S120) el robot cortacésped (1) a lo largo del mapa de ruta seleccionado;
obtener (S130) información de la posición actual del robot cortacésped (1);
determinar (S150) una desviación entre la posición actual y una posición predeterminada del mapa de ruta seleccionado;
determinar (S160) que se produce un área de corte faltante (102) cuando la desviación es mayor que un valor umbral preestablecido;
mover (S170) el robot cortacésped (1) para que corte el área de corte faltante (102), caracterizado por que el mapa de ruta se selecciona de forma aleatoria (S110) de un conjunto de mapas de rutas prealmacenados en el módulo de planificación de rutas (232).
2. El método de la reivindicación 1, donde cuando el robot cortacésped (1) se desvía de la ruta seleccionada, el robot cortacésped (1) regresa a una posición (J), donde no se produce ningún desplazamiento, a una primera velocidad, y el robot cortacésped (1) ) avanza a continuación a lo largo de la ruta seleccionada a una segunda velocidad.
3. El método de la reivindicación 2, donde una cuchilla de corte del robot cortacésped (1) no gira cuando el robot cortacésped (1) regresa a la posición J.
4. El método de la reivindicación 3, donde la primera velocidad es menor que la segunda velocidad.
5. El método de la reivindicación 3, donde la primera velocidad es mayor que la segunda velocidad.
6. Un robot cortacésped (1), que comprende un módulo de control de navegación (2), un módulo de control (12), un módulo de recolección de información (51) y un módulo de planificación de rutas (232), donde el robot cortacésped (1) está configurado para:
mover, mediante el módulo de control (12), el robot cortacésped (1) a lo largo de un mapa de ruta seleccionado; obtener, mediante el módulo de control de navegación (2), una información de la posición actual del robot cortacésped (1);
determinar, mediante el módulo de recolección de información (51), una desviación entre una posición actual del robot cortacésped (1) y una posición predeterminada del mapa de ruta seleccionado;
determinar, mediante el módulo de recolección de información (51), que se produce un área de corte faltante (102) cuando la desviación es mayor que un valor umbral preestablecido;
moverse, mediante el módulo de control (12), para cortar el área de corte faltante (102) caracterizado por que el robot cortacésped (1) está configurado además para seleccionar de forma aleatoria el mapa de ruta de un conjunto de mapas de rutas prealmacenados en el módulo de planificación de rutas (232).
7. El robot cortacésped (1) de la reivindicación 6, donde el módulo de control de navegación (2) comprende un módulo de posición cinemática en tiempo real (510).
8. El robot cortacésped (1) de la reivindicación 6, donde las rutas de corte del conjunto de mapas de rutas prealmacenados tienen diferentes direcciones de desplazamiento.
9. El robot cortacésped (1) de la reivindicación 6, donde el valor umbral preestablecido es ajustable por un operador.
10. El robot cortacésped (1) de la reivindicación 6, donde el módulo de control de navegación (2) es desmontable.
11. El robot cortacésped (1) de la reivindicación 10, donde el módulo de control de navegación (2) está configurado para recolectar información de las coordenadas de los límites de un área de trabajo.
12. El robot cortacésped (1) de la reivindicación 11, donde el módulo de control de navegación (2) comprende un modo de sincronización para recolectar la información de las coordenadas en un intervalo de tiempo.
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