CN108293628A - 自动修草机及自动修草方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动修草机，包括箱体、电池包、控制器、驱动装置和压草装置，电池包设于箱体内，电池包用于给驱动装置供电，控制器与驱动装置相连，控制器用于控制驱动装置的运行，驱动装置用于驱使自动修草机在草坪上行走，压草装置用于对草坪上的草进行碾压。本发明还公开一种自动修草方法。本发明提供的自动修草机及自动修草方法，通过对草坪的定期碾压，可使草坪上的草保持在一定高度，实现草坪的美观和观赏性，从而克服现有除草机产生的噪声较大、割除的草难以清理、费事费力等缺点。

Description

自动修草机及自动修草方法
技术领域
本发明涉及修剪草坪的作业工具，特别是涉及一种自动修草机及自动修草方法。
背景技术
在修剪草坪作业中，人们往往采用除草机，需要将草按规定长度割除掉，提高草坪的美观度和观赏性。但除草机因其特性存在一些固有的缺点，例如噪声较大、割除的草难以清理、费事费力等。
针对这个问题，发明人偶然发现，有些草坪经过汽车轮胎的长期短时间碾压，不仅没有死亡，而且长度总保持在观赏性较佳的范围内，这个发现为本发明的技术方案设计提供了思路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动修草机及自动修草方法，以克服现有除草机产生的噪声较大、割除的草难以清理、费事费力等缺点。
本发明实施例提供一种自动修草机，包括箱体、电池包、控制器、驱动装置和压草装置，电池包设于箱体内，电池包用于给驱动装置供电，控制器与驱动装置相连，控制器用于控制驱动装置的运行，驱动装置用于驱使自动修草机在草坪上行走，压草装置用于对草坪上的草进行碾压。
本发明实施例还提供一种自动修草方法，包括：
提供上述的自动修草机；
利用设置在自动修草机上的高度传感器探测草坪上的草的高度；
当高度传感器探测到草坪上的草超出预定高度时，发送信号给控制器，控制器根据所述信号控制自动修草机启动自动修草功能，由驱动装置驱使自动修草机在草坪上行走，由压草装置对草坪上的草进行碾压。
本发明实施例提供的自动修草机及自动修草方法，通过对草坪的定期碾压，可使草坪上的草保持在一定高度，实现草坪的美观和观赏性，从而克服现有除草机产生的噪声较大、割除的草难以清理、费事费力等缺点。
附图说明
图1是本发明一实施例中自动修草机的主视示意图。
图2是图1所示自动修草机的侧视示意图。
图3是图2所示自动修草机在移除部分侧板后的示意图。
图4是图2所示自动修草机的俯视示意图。
图5是本发明一实施例中自动修草机的模块结构框图。
图6是本发明一实施例中自动修草机在碾压作业时的示意图。
图7是本发明另一实施例中自动修草机的立体示意图。
图8-9是本发明又一实施例中自动修草机的立体示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参图1至图5，在本发明的一实施例中，提供一种自动修草机100，自动修草机100包括箱体101、电池包102、控制器103、驱动装置130和压草装置140。
电池包102设于箱体101内，电池包102的数量可以为一个或多个。电池包102与驱动装置130相连并为驱动装置130供电。控制器103与驱动装置130相连，控制器103用于控制驱动装置130的运行，驱动装置130用于驱使自动修草机100在草坪上行走。当自动修草机100在草坪上行走时，压草装置140对草坪上的草进行碾压。
在本实施例中，驱动装置130包括驱动电机131和驱动轮132，控制器103与驱动电机131相连，驱动电机131与驱动轮132相连，驱动电机131用于带动驱动轮132转动，压草装置140为一个从动碾压轮141，从动碾压轮141在驱动轮132的驱动下滚动。当驱动轮132驱使自动修草机100在草坪上行走时，从动碾压轮141在驱动轮132的驱动下滚动，从而对草坪上的草进行碾压。
在本实施例中，驱动轮132设置为后轮，从动碾压轮141设置为前轮。驱动轮132为两个，每个驱动轮132均由一个驱动电机131进行驱动。驱动轮132同时也是转向轮。驱动轮132可以为充气轮、实心轮或者履带轮。
自动修草机100在草坪上前进时，两侧的驱动电机131同向、同速运转。在自动修草机100需要转弯时，可以分为原地转弯和绕行转弯两种方式。原地转弯时，使其中一侧的驱动电机131与另一侧的驱动电机131以相同转速、不同转向运转。绕行转弯时，使其中一侧的驱动电机131停止运转或低速运转，另一侧的驱动电机131高速运转。
在本实施例中，从动碾压轮141为可拆卸设置，即从动碾压轮141可拆卸地连接于箱体101，这样用户可以根据草坪的草皮种类选择不同重量或不同类型的碾压轮。
在本实施例中，从动碾压轮141安装在一转轴142上，箱体101的前端固定连接有两个支架143，转轴142的两端分别可转动地安装在两个支架143上，使得转轴142和从动碾压轮141一起可相对于两个支架143旋转滚动。
在本实施例中，自动修草机100还设有用于探测草坪上草的高度的高度传感器109。例如，高度传感器109可以设置在箱体101的前部。高度传感器109与控制器103相连，草坪上草的高度阈值可设置为例如10cm，且该高度阈值预设在控制器103中。高度传感器109将探测结果传递给控制器103，当高度传感器109探测到草坪上草的高度大于该高度阈值时，控制器103控制自动修草机100开启自动修草功能。因此，自动修草机100可以根据探测到草坪上草的高度自动开启修草功能，通过对草坪的定期碾压，使草坪上的草保持在一定高度，实现草坪的美观和观赏性，从而克服现有除草机产生的噪声较大、割除的草难以清理、费事费力等缺点。
春夏季修剪的频率较高，秋冬季修剪的频率较低，例如春夏季修剪的频率为4次/月，秋冬季修剪的频率为2次/月，由于碾压式修剪需要持续一段时间，所以每次修剪持续2-3日，每日碾压2遍。
在本实施例中，自动修草机100还设有摄像头111。例如，摄像头111可以设置在箱体101的前部。该摄像头111可以是360度全景摄像头，由该全景摄像头111可以构建一个360度摄像系统，通过扫描草坪的周围环境以建立2D地图并自主定位(即VSLAM技术，visualsimultaneous localization and mapping，指利用视觉系统实现自主定位与地图创建)，将2D地图存储在控制器103中，根据地图对草坪进行全覆盖式碾压。碾压时的行进路线可以采用直线往复式。
在本实施例中，自动修草机100还设有测距传感器112，测距传感器112与控制器103相连。自动修草机100在草坪上行走时，测距传感器112采集箱体101周围环境中的障碍物信息，控制器103根据测距传感器112的采集输入信号控制自动修草机100避开草坪上的障碍物行走。测距传感器112可以为多个，该多个测距传感器112分布设置在箱体101的外表面上。具体地，测距传感器112可以采用红外线测距传感器、超声波测距传感器、激光测距传感器、雷达测距传感器中的至少一种。
在本实施例中，自动修草机100还设有定位装置113、无线通信模块114和报警装置115，定位装置113用于检测获取自动修草机100的位置信息，定位装置113可以采用GPS定位系统或北斗定位系统，通过定位装置113可以对箱体101进行实时定位。当通过定位装置113检测获得的自动修草机100的当前位置超出预设范围时，控制器103控制报警装置115进行报警，并且无线通信模块114将自动修草机100的当前位置信息以及摄像头111拍摄的图像信息一起发送至一电子终端200上，这样用户可以了解自动修草机100的当前位置，在自动修草机100出现失窃时便于追踪。所述电子终端200可以是智能手机、智能手表、平板电脑等，还可以是设置在监控平台的服务器。
当自动修草机100在室外遭到人为损坏时，控制器103控制报警装置115进行报警，并且无线通信模块114将摄像头111拍摄的图像信息发送至用户的电子终端200上，这样便于找出损坏者并追究其责任。
另外，通过无线通信模块114将摄像头111拍摄的图像信息发送至用户的电子终端200上，也方便用户了解自动修草机100的碾压作业进度。
在本实施例中，自动修草机100在箱体101的底部还设有真空清扫装置116，用于清理草坪中的杂物，例如小石块和细小的垃圾。
在本实施例中，自动修草机100还设有太阳能面板117，太阳能面板117设在箱体101的外表面(如侧面和顶面)上，太阳能面板117与电池包102电连接，通过太阳能面板117可以为电池包102进行充电。由于自动修草机100的使用频率不高，完全可以储存太阳能用于驱动自动修草机100。
请参图5和图6，用户可以在需要碾压的草坪上设置电子围栏301，自动修草机100还设有电感检测传感器121，电感检测传感器121与控制器103相连。电感检测传感器121可以设置在箱体101的两侧(参图2)。电感检测传感器121能够检测到电子围栏301，以作为自动修草机100工作时的边界限制，控制器103根据电感检测传感器121的检测输入信号控制自动修草机100在电子围栏301圈定的区域内进行所需的碾压作业。
在本实施例中，箱体101设有与电池包102电连接的充电口122，电子围栏301上设有用于与自动修草机100对接充电的充电站302。当自动修草机100出现电量不足或者碾压任务已完成，自动修草机100的控制器103利用电感检测传感器121对电子围栏301进行探测及循迹，自动返回充电站302进行充电。
请参图7，在本发明另一实施例提供的自动修草机100中，驱动装置130包括驱动电机131和履带轮133，控制器103与驱动电机131相连，驱动电机131与履带轮133相连，驱动电机131用于带动履带轮133转动，压草装置140为安装在履带轮133上的履带145。在本实施例中，自动修草机100采用履带行走，接地面积大，可以确保压草的面积，而且能够平稳通过各种复杂路况和障碍物。关于本实施例的其他结构与工作原理，可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
请参图8-9，在本发明又一实施例提供的自动修草机100中，驱动装置130包括至少两个行走腿部135，驱动装置130用于带动该至少两个行走腿部135交替前行，压草装置140为安装在该至少两个行走腿部135上的压板146。其中，图8示意了两个行走腿部135，图9示意了四个行走腿部135，但不限于此。行走腿部135的数量可以是两个、三个、四个或更多。为了实现多个行走腿部135的交替前进，可以采用不同的执行机构，例如驱动装置130还可以包括步进驱动电机和连杆机构，运用步进驱动电机和连杆机构控制行走腿部135，便可以实现行走腿部135的上下运动和交替前进。在本实施例中，自动修草机100采用人形机器人的模样，当驱动装置130驱使自动修草机100的行走腿部135在草坪上交替前行时，设置在行走腿部135底部的压板146对草坪上的草进行碾压，接地面积大，可以确保压草的面积，而且能够平稳通过各种复杂路况和障碍物。关于本实施例的其他结构与工作原理，可以参见上述第一实施例，在此不再赘述。
进一步地，本发明实施例还提供一种自动修草方法，包括：
提供上述的自动修草机100；
利用设置在自动修草机100上的高度传感器109探测草坪上的草的高度；
当高度传感器109探测到草坪上的草超出预定高度时，发送信号给控制器103，控制器103根据所述信号控制自动修草机100启动自动修草功能，由驱动装置130驱使自动修草机100在草坪上行走，由压草装置140对草坪上的草进行碾压，从而使草坪上的草在经过定期碾压后保持在一定高度，实现草坪的美观和观赏性，从而克服现有除草机产生的噪声较大、割除的草难以清理、费事费力等缺点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1.一种自动修草机(100)，其特征在于，包括箱体(101)、电池包(102)、控制器(103)、驱动装置(130)和压草装置(140)，所述电池包(102)设于所述箱体(101)内，所述电池包(102)用于给所述驱动装置(130)供电，所述控制器(103)与所述驱动装置(130)相连，所述控制器(103)用于控制所述驱动装置(130)的运行，所述驱动装置(130)用于驱使所述自动修草机(100)在草坪上行走，所述压草装置(140)用于对草坪上的草进行碾压。
2.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述驱动装置(130)包括驱动电机(131)和驱动轮(132)，所述控制器(103)与所述驱动电机(131)相连，所述驱动电机(131)与所述驱动轮(132)相连，所述驱动电机(131)用于带动所述驱动轮(132)转动，所述压草装置(140)为一个从动碾压轮(141)，所述从动碾压轮(141)在所述驱动轮(132)的驱动下滚动。
3.如权利要求2所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述驱动轮(132)设置为后轮，所述从动碾压轮(141)设置为前轮。
4.如权利要求2所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述驱动轮(132)为两个，每个驱动轮(132)均由一个所述驱动电机(131)进行驱动。
5.如权利要求2所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述从动碾压轮(141)可拆卸地连接于所述箱体(101)。
6.如权利要求2所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述从动碾压轮(141)安装在一转轴(142)上，所述箱体(101)的前端固定连接有两个支架(143)，所述转轴(142)的两端分别可转动地安装在所述两个支架(143)上。
7.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述驱动装置(130)包括驱动电机(131)和履带轮(133)，所述控制器(103)与所述驱动电机(131)相连，所述驱动电机(131)与所述履带轮(133)相连，所述驱动电机(131)用于带动所述履带轮(133)转动，所述压草装置(140)为安装在所述履带轮(133)上的履带(145)。
8.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述驱动装置(130)包括至少两个行走腿部(135)，所述驱动装置(130)用于带动所述至少两个行走腿部(135)交替前行，所述压草装置(140)为安装在所述至少两个行走腿部(135)上的压板(146)。
9.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述自动修草机(100)还包括用于探测草坪上草的高度的高度传感器(109)，所述高度传感器(109)与所述控制器(103)相连，所述控制器(103)中预设有高度阈值，当所述高度传感器(109)探测到草坪上草的高度大于所述高度阈值时，所述控制器(103)控制所述自动修草机(100)开启自动修草功能。
10.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述自动修草机(100)还包括摄像头(111)，所述摄像头(111)用于扫描草坪的周围环境以建立2D地图并自主定位，所述自动修草机(100)根据所述2D地图对草坪进行全覆盖式碾压。
11.如权利要求10所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述摄像头(111)为360度全景摄像头，由所述全景摄像头(111)构建一个360度摄像系统。
12.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述自动修草机(100)还包括测距传感器(112)，所述测距传感器(112)与所述控制器(103)相连，所述测距传感器(112)用于采集所述箱体(101)周围环境的障碍物信息，所述控制器(103)根据所述测距传感器(112)的采集输入信号控制所述自动修草机(100)避开草坪上的障碍物行走。
13.如权利要求12所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述测距传感器(112)为多个，所述多个测距传感器(112)分布设置在所述箱体(101)的外表面上。
14.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述自动修草机(100)还包括定位装置(113)和无线通信模块(114)，所述定位装置(113)用于检测获取所述自动修草机(100)的位置信息，所述无线通信模块(114)用于将所述自动修草机(100)的位置信息以及所述摄像头(111)拍摄的图像信息发送至一电子终端(200)上。
15.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述箱体(101)的底部设有真空清扫装置(116)，用于清理草坪中的杂物。
16.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述自动修草机(100)还包括太阳能面板(117)，所述太阳能面板(117)设在所述箱体(101)的外表面上，所述太阳能面板(117)与所述电池包(102)电连接，所述太阳能面板(117)用于为所述电池包(102)进行充电。
17.如权利要求1所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述自动修草机(100)还包括电感检测传感器(121)，所述电感检测传感器(121)与所述控制器(103)相连，所述电感检测传感器(121)用于检测设置在草坪上的电子围栏(301)，所述控制器(103)根据所述电感检测传感器(121)的检测输入信号控制所述自动修草机(100)在所述电子围栏(301)圈定的区域内进行碾压作业。
18.如权利要求17所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述电感检测传感器(121)设置在所述箱体(101)的两侧。
19.如权利要求17所述的自动修草机(100)，其特征在于，所述箱体(101)设有与所述电池包(102)电连接的充电口(122)，所述电子围栏(301)上设有用于与所述自动修草机(100)对接充电的充电站(302)。
20.一种自动修草方法，其特征在于，包括：
提供如权利要求1至19任一项所述的自动修草机(100)；
利用设置在所述自动修草机(100)上的高度传感器(109)探测草坪上的草的高度；
当所述高度传感器(109)探测到草坪上的草超出预定高度时，发送信号给所述控制器(103)，所述控制器(103)根据所述信号控制所述自动修草机(100)启动自动修草功能，由所述驱动装置(130)驱使所述自动修草机(100)在草坪上行走，由所述压草装置(140)对草坪上的草进行碾压。
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