CN107247457A - 一种割草机割草重复率算法 - Google Patents

一种割草机割草重复率算法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种割草机割草重复率算法，主要为割草机到达边界或碰撞障碍物后，割草机左转重心向右偏移或右转重心向左偏移，同时，控制割草机的驱动轮的前进速度小于或等于后退的速度；本割草机割草重复率算法不仅可以保证割草机割草重复率低，而且，还可以保证割草机在边界转向有规律，进而更深一步的降低整体的割草重复率。

Description

一种割草机割草重复率算法
技术领域
本发明涉及割草机领域，尤其是一种割草机割草重复率算法。
背景技术
目前，割草机在国内使用的越来越多，但是，目前市场上的割草机的算法，在使用过程中存在来回割草重复率高的问题，而且，割草机在边界转弯过程中比较随意，没有一点的规律性，这也会增大了割草的重复率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种割草机割草重复率算法，本割草机割草重复率算法不仅可以保证割草机割草重复率低，而且，还可以保证割草机在边界转向有规律，进而更深一步的降低整体的割草重复率。
本发明的技术方案如下：
一种割草机割草重复率算法，包括以下步骤：
S1：启动割草机；
S2：割草机获取并记录当前位置数据信息、整个割草区域边界位置数据信息和充电站的位置数据信息；
S3：割草机以V1速度直行并割草，直到到达边界或碰撞障碍物；
S4：割草机到达边界或碰撞障碍物后，以割草机的机头方向作为参考方向，并记录割草机的机头方向的位置数据信息，同时，还记录割草机到达边界的次数N和运行的总时间T，N为大于等于1的正整数；
S5：割草机根据步骤S4记录的机头方向的位置数据信息和步骤S2记录的边界位置数据信息，割草机完成左转重心向右偏移或右转重心向左偏移，如果割草机右转重心向左偏移，则割草机的左驱动轮以V1速度继续前进，割草机的右驱动轮以V2后退，且N记录为奇数；如果割草机左转重心向右偏移，则割草机的右驱动轮以V1继续前进，割草机的左驱动轮以V2速度后退，且N记录为偶数；
S6：割草机继续以V1速度直行并割草，割草机再次达边界时，如果此时N为偶数，则割草机以步骤S5的方式完成左转重心向右偏移，如果此时N为奇数，则则割草机以步骤S5的方式完成边界右转重心向左偏移，如此循环，直到整个割草区域被割草完成；
S7：假设割草机来回割草的重复率为D，割草机左驱动轮和右驱动轮的轴间距为L，割草机的割草半径为R，则来回割草的重复率：D =(L-2R)/L*(V1*T)/(V2*T)*100%。
优先的，所述步骤S5中，若在边界转向时割草机V1 = V2，则割草机前次与当前次割草区域完全重合，即回割草的重复率D=100%；若若在边界转向时割草机V1=0， V2>0，L=2R，则来回割草的重复率D=0。
优先的，所述步骤S5中，如果割草机开始时处于割草区域的边缘地带，若割草机相对于割草机机头方向，只有左边有割草区域，则割草机右转重心向左偏移，若割草机相对于割草机机头方向，只有右边有割草区域，则割草机直接左转重心向右偏移；如果割草机开始时处于割草区域的非边缘地带，即相对于割草机机头方向，左、右两边都有割草区域，则割草机随机左转重心向右偏移或右转重心向左偏移。
优先的，所述割草机在边界或碰撞障碍物转向时，不论割草机是左转重心向右偏移还是右转重心向左偏移，割草机转向完成后相对于割草机转向之前，割草的机头的方向完成反向且平行转向。
优先的，在所述步骤S1至步骤S6一步骤，割草机都会自动检测所剩电量，如果割草机电量所剩不多，则割草机会停止割草，并记录下割草机当前位置数据信息和割草机的机头方向的位置数据信息，然后，割草机根据步骤S2记录的充电站的位置数据信息，直接去最近的充电站进行充电；充电完成后，割草机再返回至电量所剩不多时记录的位置，并调整割草机的机头方向和电量所剩不多时记录的一致，然后，割草机启动割草。
采用以上技术方案的有益效果如下：
1.相比现有的割草机割草重复率算法，本割草机割草重复率算法不仅可以保证割草机割草重复率低，而且，还可以保证割草机在转向有规律，进而更深一步的降低整体的割草重复率。
2.本割草机割草重复率算法设立了割草机左转重心向右偏移或右转重心向左偏移的规则，区分边缘地带和非边缘地带，这种规则的设置保证了割草机在边界或碰撞障碍物时可以更加有规律的完成左转重心向右偏移或右转重心向左偏移的转向，而且，转向完成后割草机能够沿与转弯前的路线相平行的路线割草，保证了割草的规律性。
3. 由本割草机割草重复率算法可知，当把割草机的速度设置成V1=0， V2>0，且两驱动轮的轴间距设置为L=2R，则来回割草的重复率D=0，实现无缝割草。
附图说明
图1为本发明割草机割草重复率算法的流程图。
图2为本发明割草机割草重复率算法割草机使用右转重心向左偏移算法转向的示意图。
图3为本发明割草机割草重复率算法割草机使用左转重心向右偏移算法转向的示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
实施例一
如附图所示，一种割草机割草重复率算法，包括以下步骤：
S1：启动割草机；
S2：割草机获取并记录当前位置数据信息、整个割草区域边界位置数据信息和充电站的位置数据信息；
S3：割草机以V1速度直行并割草，直到到达边界或碰撞障碍物；本实施例割草机以V1=0.3m/s速度直行并割草；
S4：割草机到达边界或碰撞障碍物后，以割草机的机头方向作为参考方向，并记录割草机的机头方向的位置数据信息，同时，还记录割草机到达边界的次数N和运行的总时间T，N为大于等于1的正整数；本实施N从1开始计起，即割草机第一次到达边界N=1；
S5：割草机根据步骤S4记录的机头方向的位置数据信息和步骤S2记录的边界位置数据信息，割草机完成边界左转重心向右偏移或右转重心向左偏移，如果割草机开始时处于割草区域的边缘地带，若割草机相对于割草机机头方向，只有左边有割草区域，则割草机直接右转重心向左偏移，若割草机相对于割草机机头方向，只有右边有割草区域，则割草机直接左转重心向右偏移；如果割草机开始时处于割草区域的非边缘地带，即相对于割草机机头方向，左、右两边都有割草区域，则割草机随机左转重心向右偏移或右转重心向左偏移；如果割草机右转重心向左偏移，则割草机的左驱动轮以V1速度继续前进，割草机的右驱动轮以V2后退，且N记录为奇数；如果割草机左转重心向右偏移，则割草机的右驱动轮以V1继续前进，割草机的左驱动轮以V2速度后退，且N记录为偶数；本实施割草机处于边缘地带，且V2=0.6m/s；
S6：割草机继续以V1速度直行并割草，割草机再次达边界或碰撞障碍物时，如果此时N为奇数，则割草机以步骤S5的方式完成边界左转重心向右偏移，如果此时N为偶数数，则割草机以步骤S5的方式完成边界右转重心向左偏移，如此循环，直到整个割草区域被割草完成；本实施例N从1开始，且为右转重心向左偏移，所以刚好对应第一右转就是奇数；
S7：假设割草机来回割草的重复率为D，割草机左驱动轮和右驱动轮的轴间距为L，割草机的割草半径为R，则来回割草的重复率：D =(L-2R)/L*(V1*T)/(V2*T)*100%。
具体的，所述步骤S5中，若在边界转向时割草机V1 = V2，则割草机前次与当前次割草区域完全重合，即回割草的重复率D=100%；若在边界转向时割草机V1=0， V2>0，L=2R，则来回割草的重复率D=0。本实施例在边界转向时割草机V1=0.3m/s，V2=0.6m/s，L=4R，则来回割草的重复率D=25%。
具体的，所述割草机在边界或碰撞障碍物转向时，不论割草机在边界或碰撞障碍物是左转重心向右偏移还是右转重心向左偏移，割草机转向完成后相对于割草机转向之前，割草的机头的方向完成反向且平行转向。这样设置能够保证割草机在转向完成后，割草机能够沿与转弯前的路线相平行的路线割草，保证了割草的规律性。
具体的，在所述步骤S1至步骤S6一步骤，割草机都会自动检测所剩电量，如果割草机电量所剩不多，则割草机会停止割草，并记录下割草机当前位置数据信息和割草机的机头方向的位置数据信息，然后，割草机根据步骤S2记录的充电站的位置数据信息，直接去最近的充电站进行充电；充电完成后，割草机再返回至电量所剩不多时记录的位置，并调整割草机的机头方向和电量所剩不多时记录的一致，然后，割草机启动割草。
实施例二
本实施例二中的割草机割草重复率算法在步骤S5中，割草机开始时处于割草区域的边缘地带，且割草机相对于割草机机头方向，只有右边有割草区域，割草机在边界或碰撞障碍物向左转重心向右偏移，且在转向时割草机V1=0，V2=0.5m/s，L=2R，但是，在非边界的运行中，割草机V1=0.3m/s，则来回割草的重复率D=0，其他步骤与实施例一相同。
实施例三
本实施例三中的割草机割草重复率算法在步骤S5中，割草机开始时处于割草区域的非边缘地带，相对于割草机机头方向，左、右两边都有割草区域，本实施例三割草机启动右转重心向左偏移算法。其他步骤与实施例一相同。
以上是结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种割草机割草重复率算法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：启动割草机；
S2：割草机获取并记录当前位置数据信息、整个割草区域边界位置数据信息和充电站的位置数据信息；
S3：割草机以V1速度直行并割草，直到到达边界或碰撞障碍物；
S4：割草机到达边界或碰撞障碍物后，以割草机的机头方向作为参考方向，并记录割草机的机头方向的位置数据信息，同时，还记录割草机到达边界的次数N和运行的总时间T，N为大于等于1的正整数；
S5：割草机根据步骤S4记录的机头方向的位置数据信息和步骤S2记录的边界位置数据信息，割草机完成左转重心向右偏移或右转重心向左偏移，如果割草机右转重心向左偏移，则割草机的左驱动轮以V1速度继续前进，割草机的右驱动轮以V2后退，且N记录为奇数；如果割草机左转重心向右偏移，则割草机的右驱动轮以V1前进，割草机的左驱动轮以V2速度后退，且N记录为偶数；无论割草机在边界左转重心向右偏移还是右转重心向左偏移，割草机都控制V2大于或等于 V1；
S6：割草机继续以V1速度直行并割草，割草机再次达边界或碰撞障碍物时，如果此时N为偶数，则割草机以步骤S5的方式完成边界左转重心向右偏移，如果此时N为奇数，则则割草机以步骤S5的方式完成边界右转重心向左偏移，如此循环，直到整个割草区域被割草完成；
S7：假设割草机来回割草的重复率为D，割草机左驱动轮和右驱动轮的轴间距为L，割草机的割草半径为R，则来回割草的重复率：D =(L-2R)/L*(V1*T)/(V2*T)*100%。
2.根据权利要求1所述的割草机割草重复率算法，其特征在于，所述步骤S5中，若在边界或碰撞障碍物转向时割草机V1 = V2，则割草机前次与当前次割草区域完全重合，即回割草的重复率D=100%；若在边界或碰撞障碍物转向时割草机V1=0， V2>0，L=2R，则来回割草的重复率D=0。
3.根据权利要求1所述的割草机割草重复率算法，其特征在于，所述步骤S5中，如果割草机开始时处于割草区域的边缘地带，若割草机相对于割草机机头方向，只有左边有割草区域，则割草机直接右转重心向左偏移，若割草机相对于割草机机头方向，只有右边有割草区域，则割草机直接左转重心向右偏移；如果割草机开始时处于割草区域的非边缘地带，即相对于割草机机头方向，左、右两边都有割草区域，则割草机随机左转重心向右偏移或右转重心向左偏移。
4.根据权利要求1-3任一项所述的割草机割草重复率算法，其特征在于，所述割草机在边界或碰撞障碍物转向时，不论割草机在边界是左转还是右转，割草机转向完成后相对于割草机转向之前，割草的机头的方向完成反向且平行转向。
5.根据权利要求1-3任一项所述的割草机割草重复率算法，其特征在于，在所述步骤S1至步骤S6一步骤，割草机都会自动检测所剩电量，如果割草机电量所剩不多，则割草机会停止割草，并记录下割草机当前位置数据信息和割草机的机头方向的位置数据信息，然后，割草机根据步骤S2记录的充电站的位置数据信息，直接去最近的充电站进行充电；充电完成后，割草机再返回至电量所剩不多时记录的位置，并调整割草机的机头方向和电量所剩不多时记录的一致，然后，割草机启动割草。
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