CN108547247A - 具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机 - Google Patents

Abstract

具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，光伏发电充电桩有节能效果，设有指南针及双簧平衡器以便作业时按纵横方向来维持秩序编排方向，具通讯控感知前进后退电路多功能平台感知多台顺次编队充电的通讯遥控，人工半自动用手机纠偏补正感应导线电磁场的探测头及多个摄像机及激光器及超声测距器感知以及通过互联网的北斗定位来遥控工作机次序来充电，含采取智能化的充电管理电路；悬丝指南针上的反光镜把偏转角度传给单板机处理。扫雪机上设充电销；扫雪机上设切压雪糕搅龙(235)，切压雪糕搅龙上设对数螺线槽，以利把雪切压成雪糕，为防风吹雪乱飞扬，雪糕可用于储备，作冷藏保鲜用。其行走用电而扫雪用发动机有利于长时作业。

Description

具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机

技术领域

本发明涉及一种用于庭院、公园及道路旁边等场所修剪草坪的草坪割草机，是具自动充 电销插入及拔出接触片的充电组件的智能割草机。是在其含设在割草机底盘前部的防撞保险 器以及含设有防撞保险能自停的对数螺线刹车器及设有低振动树叶吹吸机及含加装集尘袋支 架及扎口及大身上壳出尘口加柔和片，吹叶轮加刃口，电路加保险和双开关，及消声减振及蜂 巢，滚轮改为可转向，以及综合设吹吸及打草头及设有浇灌和施肥及洒药的液体管线的卷管器 的多功能的割草机及具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机的基础上，再次改进 的具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，工作机含扫雪机或割草机。

背景技术

草坪割草机被广泛用于按人们的喜好所选择的方式来割草。有些操作步行者喜欢和习 惯用割草机时，在后半部的上扶手上使稍大的劲和有一种依靠和下压的感觉，这就无形中增 加了前轮的翘起悬空的可能；而割草机的设计亦应尽可能照顾使用者的舒适和方便。使用汽 油发动机的割草机前翘还少一些，因发动机较重。但也有前翘特别是左前轮前翘的不良现象 发生。对于电动割草机而言，由于电动机比发动机轻，而电动机中轴要带动回转直径很大的 割草刀，又不能太靠前安装，因此电动割草机的前轮翘抬现象更为常见。再说，按照有关标 准例如GB4706.78-2005；IEC60335-2-77-2002；EN836-1997等标准，特别是EN836/A3-2004/ 4.2.3.2.1～4.2.3.2.3.3，均有斜坡16.7度的规范要求。在整机前部加配重沙壶，安装要改底 盘，要加三孔位，还要加沙石，较麻烦。配重因较重，运输成本也较高。另有常见的打草机，不 用刀，由串激电机带动有尼龙线的打草头。当装好打草机，并开动使绕线轮25-3内的尼龙线 旋转，就能打草。当线短时，操作者墩压一下，绕线轮铝头25-3b碰地，使绕线轮弹簧25-1压 缩，而使绕线轮25-3转，使其内的尼龙线134通过线眼插片25-6，而放线。放出的过长的线由 刀片127修剪。不用时把刀片套126放在刀片127上，有防护作用。打草头打草效果好，比刀轻巧 省电，但因需墩压放线，而无法装在有轮的普通割草机上。

通常的草坪割草机广泛采用发动机，活动范围广，但要耗油，排气污染环境。有些操 作步行者喜欢用电动割草机，但受电源的限制，这种割草机的广泛采用亦受到限制。恰似汽 车需要加油站一样，电动割草机也需要充电站，市场需要一种改进的具自动充电销插入及拔 出接触片组件的智能割草机以便可靠地自动插拔充电；但怎样微量随动地插拔充电是个难题， 发明创新构思如幽灵般在长期徘徊，借瑞士高工SENI.ENGI.毕生经验及国际协作，顺次编队充 电，可谓千虑而幸有一得吧，于是本发明改进的具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路 智能扫雪机就应运而生了，解决了电池不耐用需频繁人工充电的问题和微量随动地可靠插拔充 电的问题。在不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机的基 础上，进一步开发具有直线行走用平衡器辅导控制方向的智能机器人工作机，其综合效果是扩 大了使用范围，直线行走用平衡器辅导控制方向加强压草保墒和安全，以及省能和环保。

本发明涉及一种用于庭院、公园及道路旁边等场所修草坪扫雪的工作机，是改进的具半 自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机；是在设在割草机底盘前部的防撞保险 器以及含设有防撞保险能自停的对数螺线刹车器及设有低振动树叶吹吸机及含加装集尘袋支 架及扎口及大身上壳出尘口加柔和片，吹叶轮加刃口，电路加保险和双开关，及吹吸机内外加 消声减振的材料及蜂巢，滚轮改为可转向，以及把单伸出筒改为多伸出管或柔性折叠管，综合 设吹吸及打草头及设有浇灌和施肥及洒药的液体管线的卷管器的多功能的割草机的基础上， 再改进的具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机，以可靠自动插拔充电； 恰似汽车需要加油站一样，电动割草机也需要充电站，市场需要一种具自动充电销插入及拔 出接触片的充电组件的智能割草机，以便可靠地自动插拔充电；于是一种具半自动通讯遥控 工作机长时作业的花园道路智能扫雪机就应运而生了，解决了电池不耐用需频繁人工充电的 问题；改进的具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机，其工作机含改进的 具自动充电销插入及拔出接触片组件；所述的具自动充电销插入及拔出接触片组件，其含具 自动充电销插入部件的固定的供电部件，还含工作机机身的具拔出接触片的活动的受电部件； 所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件，设有水平铺于地表的底板、立于前方的前墙、 供电源、地脚螺钉，所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各设有沿中轴线对称的导向轨 (233c)，以便对割草机的前部的机身的沿中轴线对称的左侧及右侧予以导向；且所述水平 铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的每个导向轨的曲 线段是立方曲线，以便减缓冲击；所述水平铺于地表的底板的四脚设有所述地脚螺钉，以便固 定；所述水平铺于地表的底板的前部设有所述的立于前方的前墙；所述的立于前方的前墙上 设有沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所述的充电销((233)，所述的充电销((233)的根部设 有销球(233a)，以便微量随动，所述的充电销((233)的根部设有螺纹，以便与所述供电源相连； 所述的充电销((233)的头部设有插入面(233b)，以便充电销插入及拔出接触片；所述水平铺于地表的底板沿中轴线铺设和引出并在工作区域沿地表铺设有电磁脉冲的引路导线，以便通 过割草机前部下方的传感器(234d)并通过电路板智能引导割草机要充电时行走到所述具自动 充电销插入部件的固定的供电部件的设有水平铺于地表的底板上；所述含具拔出接触片的活动 的受电部件设在割草机前部，所述含具拔出接触片的活动的受电部件含所述的割草机前部下方 的传感器(234d)和设在割草机前部的接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴；所述接触片 (234)及压片扭簧(234a)以及转轴各共有四个，每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以 及转轴组成一个活动门，而所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成的一 个活动门与所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成的另一个活动门形成 面对面的对开的双门，左侧和右侧各有所述的双门的活动门的面对面的每个所述的接触片(234) 的接触面((234b)对应所述的立于前方的前墙上所设有的沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所 述的充电销((233)的头部所设有的所述的插入面(233b)，由充电销靠销球(233a)微量随动插 入；当充至设定值时会启动割草机后退，使充电销拔出接触片，继而工作；当又要充电时工作机 行走到所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的水平铺于地表的底板上并由充电销插入。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的 曲线段互呈喇叭口形，以便与割草机前侧边的辅助导向棒(234e)相配合。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的 每个导向轨的曲线段是立方曲线，以便与割草机前侧边的辅助导向棒(234e)相配而减冲击。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的水平铺于地表的底板的四脚设有的所述地脚螺钉是膨胀螺钉。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述充电销((233)的根部所设有的销球(233a)，是在球形座上设有十字架销，以便 微量随动。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的充电销((233)的根部设有的螺纹上装有两个螺母，以防松动；所述的充电销 ((233)的根部所设有的定向台(233a)装入厚橡胶垫，以便微动而耐冲击。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的充电销((233)的头部所设有的插入面(233b)是锲形的。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的压片扭簧(234a)的密圈扭簧有两个。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的接触片(234)的接触面((234b)的一段曲线是对数螺线，因对数螺线即等角螺线 具有压力角处处相等的特性，利于接触插入。

在不断改进和完善的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机上以及具智能机 器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机的基础上，进一步开发了具半自动通讯遥控 工作机长时作业的花园道路智能扫雪机。

具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，其含改进的具自动充电 销插入及拔出接触片组件；所述的具自动充电销插入及拔出接触片组件，其含具自动充电销 插入部件的固定的供电部件，还含割草机机身的具拔出接触片的活动的受电部件；所述具自 动充电销插入部件的固定的供电部件，设有水平铺于地表的底板、立于前方的前墙、供电源、 地脚螺钉，所述水平铺于地表的底板的单侧设有沿单边的前万向轮的前进线而对称的导向轨 (233c)，以便对割草机的机身前部沿着单边前万向轮的前进线的左右予以导向；且所述水 平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的每个导向轨的 曲线段是立方曲线，以便减缓冲击；所述水平铺于地表的底板的四脚设有所述地脚螺钉，以便 固定；所述水平铺于地表的底板的前部设有所述的立于前方的前墙；所述的立于前方的前墙 上设有沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所述的充电销((233)，所述的充电销((233)的根部 设有销球(233a)，以便微量随动，所述的充电销((233)的根部设有螺纹，以便与所述供电源 相连；所述的充电销((233)的头部设有插入面(233b)，以便充电销插入及拔出接触片；所述 水平铺于地表的底板沿中轴线铺设和引出并在工作区域沿地表铺设有电磁脉冲的引路导线， 以便通过割草机前部下方的传感器(234d)并通过电路板智能引导割草机要充电时行走到所述 具自动充电销插入部件的固定的供电部件的设有水平铺于地表的底板上；所述含具拔出接触 片的活动的受电部件设在割草机前部，所述含具拔出接触片的活动的受电部件含所述的割草 机前部下方的传感器(234d)和设在割草机前部的接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴； 所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴各共有四个，每一个所述接触片(234)及压片扭 簧(234a)以及转轴组成一个活动门，而所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及 转轴组成的一个活动门与所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成的另 一个活动门形成面对面的对开的双门，左侧和右侧各有所述的双门的活动门的面对面的每个 所述的接触片(234)的接触面((234b)对应所述的立于前方的前墙上所设有的沿中轴线对称的 左侧及右侧各一的所述的充电销((233)的头部所设有的所述的插入面(233b)，由充电销靠销 球(233a)微量随动插入；当充至设定值时会启动割草机后退，使充电销拔出接触片，继而工 作；当又要充电时割草机行走到所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的水平铺于地 表的底板上并由充电销插入；所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对 称的导向轨(233c)的每个导向轨的曲线段是立方曲线，以便与割草机前侧边的辅助导向棒 (234e)相配而减冲击；所述的水平铺于地表的底板的四脚设有的所述地脚螺钉是膨胀螺钉； 所述充电销(233)的根部所设有的销球(233a)，是在球形座上设有十字架销，以便微量随 动；所述的充电销((233)的根部设有的螺纹上装有两个螺母，以防松动；所述的充电销(233) 的头部所设有的插入面(233b)是锲形的；所述的压片扭簧(234a)的密圈扭簧有两个；所述 的接触片(234)的接触面((234b)的一段曲线是对数螺线，因对数螺线即等角螺线具有压力 角处处相等的特性，利于接触插入；所述具智能机器人割草机互联网物联架构的智慧花园一 站多机，其所设有的所述充电销((233)的根部所设有的销球(233a)装在凹半球座上且 所述的销球的左右各一的同轴线的销分别坐落在左右各一的U形槽里，以便微动随动及耐冲 击；随机时延用函数做系统仿真编队充电控制智能草坪割草机其含的所述具自动充电销插入 部件的固定的供电部件所设有的所述水平铺于地表的底板的单侧设有沿单边的前万向轮的前 进线而对称的窄的导向轨(233c)，所述窄的导向轨(233c)的中间凹槽仅能容纳割草机的 单边前轮的前万向轮，所述窄的导向轨(233c)的左右宽度小于割草机的宽度的一半，所述 窄的导向轨(233c)的每个导向轨是含高等数学的函数曲线的立方曲线段的喇叭口形，以便 减缓冲击和使前万向轮与半边导向槽配合而对割草机的机身前部沿着单边前万向轮的前进线 的左右予以导向且扩大割草面积，避免了原来的宽的两导向轨间的有靠左的一半是漏割区或 靠左的一半是伤刀区或靠左的一半是伤导轨区；具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园 的一站多机，其特征在于，所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的底板上连接着光伏 发电充电桩及沿割草边境铺于地表有电磁脉冲的引路导线围困圈，在所述的沿割草工作区域 边境的铺于地表的有电磁脉冲的引路导线围困圈内摆放着多台草坪割草机，所述的每台草坪 割草机上设有指南针罗盘以便在作业时按纵横方向来维持秩序编排成队；所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件与草坪割草机之间，采用具感知电路多功能平台长时作业的感知多台顺次编队充电的通讯遥控，人工半自动用手机纠偏补正感应导线电磁场的探测头及多个 摄像机及激光器及超声测距器感知以及通过互联网的北斗定位来遥控各园林工作机次序来充 电；所述工作机含采取智能化的充电管理电路，根据电池包实际电量状况采取不同的充电策 略，保证系统工作；根据电池包实际电量状况采取不同的充电策略；当电池的单节电芯电压 低于2.7V/CELL，由于系统工作电流较大，电芯剩余电量不足以维持系统正常工作，此时直接 通过充电基站的电压给系统供电和给电池充电，具体工作原理如下：当机器接入到时充电站时 系统检测电池电压，如果电压电压低于2.7V/CELL，此时，MCU发出的BD_EN、BT_ctr控制信号 都为低电平，TF14 MOS导通，充电基站给系统供电，同时，TF10MOS截止，阻止电池给系统 供电，避免电池过度放电，各部分电路工作如下：电池电压检测电路：系统工作时，MCU的AD 输入引脚检测电阻R142、R146、R147的分压电压，经过采样计算电池的电压值，并与软件设 置的充电阈值比较，以控制充电方式；

单片机微控单元芯片MCU采样到的电压：

V＝(R146//R147)*(R142+R146//R147)*Vbattery

其中TF15 MOS场效应管的作用如下：

当系统在正常供电状态下，MOS的G极通过12V电压给G极供电，G极电压为：

VG-S＝R127/(R126+R127)*12V

此电压保证TF15管可靠导通，电池电压采样电路工作，当系统断电时，TF15因G、S端电压 为零而截止，电池电压采样电路断开，阻止电池通过此电路放电，减小机器在不使用的情 况下的电量消耗，

当机器在系统断电的情况下接入到充电基站，此时因MCU的BT_ctr信号为低电平，三极管 Q28截止，而三极管Q27的B-E端的电压为：

VB-E＝VCIN+*R212/(R210+R212)，

此电压值大于三极管的导通阈值电压，三极管Q27导通，此时TF14 MOS管的G-S端电压为：

VG-S＝VCIN*(1-R211/(R209+R211))

TF14因此导通，基站电压VCIN+通过TF14给系统供电，系统自动开机，并检测是否符合充电 条件；充电过程中，当MCU检测到时充电电压大于2.7V/CELL时，控制信号BT_ctr、BD_EN由 低电平切换到高电平，充电状态切换如下所描述：

因BT_ctr信号由低电平切换到高电平时，三极管Q28由截止状态切换导通状态，导致三极管 Q27的基极电压降低为零电压而截止，TF14随之截止，

基站给系统供电通道断开，

在BT_ctr信号由低电平切换到高电平的同时，BD_EN信号亦由低电平切换到高电平，三极管 Q16由截止状态切换到导通状态，R138电阻两端的电压降大于TF10的G-S导通电压，TF10 MOS随之导通，此时，在基站供电通道断开的同时，由电池给系统供电，

D23A二极管的作用：在系统其它工作状态时，除充电之外的状态，为防止电池电压通过 TF14的体二极管加到CIN+信号端，使系统判断为进入充电状态而误操作，加一阻塞二极管；

D23二极管的作用：在充电状态时，阻止充电电压通过TF10的体二极管给电池充电；

本系统采用智能化的充电管理系统，多个充电数据检测及充电过程中的数据测量，提供多 重保护功能，以保证充电安全；

芯片MCU通过检测电池电压决定充电的大小，及根据设定的充电截止电压和电流的值，决 定何时终止充电，以保证充电安全及提高电池的使用寿命，

MCU通过控制ChrgEn1、ChrgEN2信号的电平状况来控制充电电流的大小，

当MCU检测到时电池电压低于2.7V/CELL时，采用小电流给电池充电，此时，ChrgEn1信号 为低电平，同时，ChrgEN2信号为高电平，三极管Q20导通，三极管Q19随之导通，基站 电压通过电阻R164、R164A、R164B、Q19给电池充电，

电阻R164、R164A、R164B的作用如下：

起限流作用，充电电流为：

IChrg＝(VCIN+-Vbattery)/(R164+R164A+R164B)

避免电池电压过低，将基站电压拉低，导致系统不能正常工作；

当MCU检测到时电池电压高于2.7V/CELL时，采用大电流给电池充电，此时，ChrgEn1信号 切换为高电平，同时，ChrgEN2信号切换为低电平，三极管Q21导通，MOS管TF12随之导通 ，基站电压通过电阻TF12 MOS管给电池充电，充电电流由基站充电器电流大小来决定， R176、R181为电流取样电阻，当充电电流流过此电阻产生的电压大于MCU设定充电阈值电 压时，MCU认为充电过流，立即停止充电；

充电截止条件：

当电池总压大于4.15V/CELL，或充电电流小于200mA时，停止充电，避免电池出现过充；

系统供电电路：

本系统供电设计采用开关电源及线性稳压电源组合的方式提供系统所需的12V、5V、 3.3V电压，具体工作描述如下：

电池电压或基站供电电压加在开关电源变换芯片的输入引脚1，当开关控制引脚5为 低电平时，控制芯片内部连接引脚1与引脚2之间的MOS管处于开关状态，MOS管在每 一个开关周期的导通时间取决于输出电压反馈到引脚4端的反馈电压与内置基准电压 的误差值的大小，

在芯片内置MOS导通状态，输入电压通过电感L1给输出+12V提供能量，同时电感L1与电容C64在此期间也会储电能，

当MOS断开时，在上一个导通周期内存储在电感L1上的电能会释放出来，给负载供电 ，二极管D21给电感L1提供电流回路，当L1上能量减小时，C64补充提供电压，维持输 出电压+12V不变；

内置开关管的工作原理如下所述：

当负载加大时，输出电压降低，同时反馈引脚4的电压随之降低，与芯片内部的基准电 压的误差值加大，结果使内置MOS的导通时间加长，更多的电量加大输出端，使输出电压接近设定压，维持输出电压稳定；

同理，当输出负载减小时，输出电压上升，因此反馈电压与基准电压误差减小，导致内 置的MOS开关管导通时间减小，减小供电端提供给负载端的电量，使输出回落至设定的 电压值，以上因负载的变化，引起输出电压与设定电压值的误差值，使输出电压维持动态平衡的稳定值，因开关电源工作在开关状态，直接将输入电压变换为系统所需的电压，取消线性电源输入输出电压差的能量消耗，因此，具有效率高，同时系统发热量小， 提供系统工作可靠性，

U18、U16为三端稳压器，提供系统所需的5V、3.3V工作电压；

电机控制部分原理：

控制原理图如下所示：

当霍尔传感器将碰撞信号发送给MCU时，MCU将控制电机运行方向的BLADE_DIR的信号由低 电平切换为高电平，经过如下反相电路处理后，产生低电平的BLADE_P7信号给电机驱动芯 片U13，电机由正转切换反转状态，机器执行后退运行动作，左、右行走电机具有相同的功 能；

以下请参看图7智能园林工作机电机速度控制电路示意图：

电机速度控制原理：

机器在不同的工作状态下，电机运行速度也不相同，因此需要反馈电机的运行速度信号给 电机驱动芯U13，本系统设计采用专用的电机速度检测芯片，以产生电机速度控制所需的反 馈电压，而无需昂贵的转速计，U12，即可实现此功能，具体工作原理如下所述：

被电机驱动芯片U13用作电子转子位置译码的霍尔传感器输出信号发生正或负的跳变，可以 使U12产生一个幅度和持续时间的脉冲，其参数由外部电阻R101、C48确定，在U12的引脚5处 的输出脉冲被U13的误差放大器积分，以产生一个直流电平，该电平与电机速度成正比，此 速度反馈电压在U13的引脚13处建立PWM参考电平，并闭合成反馈环路，输出驱动MOS的控制 信号，同时，将U13引脚13处的PWM参考电压反馈给MCU具有模数转换功能的引脚，以便MCU得 知电机实际运行速度，并根据实际运行速度值与设定值的差来调整控制电压，

相关电路描述如下：

RMOT_DAC为MCU输出的目标速度控制电压值，经运算放大器放大后(放大倍数＝1+R5/R12)， 送至右行走电机驱动芯片的引脚11处，引目标速度电压与实际速度电压的差值经芯片内部误 差放大器放大后，在引脚13处输出上述的PWM调节的参考电压信号RMOT_P6；

所述指南针，采用垂直方向的悬丝吊拉住水平南北指向的指南针，指南针上所设有的反光镜 把偏转角度传给单板机处理；植保园林防盗综合智能花园具无线通讯遥控多种功能；

所述智能机器人扫雪机上设充电销(233)；所述智能机器人扫雪机上设切压雪糕搅龙(235) ，；所述切压雪糕搅龙上设对数螺线槽，以利把雪切压成雪糕。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是智能园林工作机充电管理电路示意图。

图2是智能园林工作机充电电压检测电路示意图。

图3是智能园林工作机系统供电电压电路示意图。

图4是智能园林工作机电机控制电路示意图。

图5是智能园林工作机电流运算放大电路示意图。

图6是智能园林工作机刹车及后退运行电路示意图。

图7是智能园林工作机电机速度控制电路示意图。

图8是具有直线行走用平衡器辅导控制方向的智能机器人工作机的示意图。

图9是智能机器人扫雪机的示意图。

如图所示，图中：

234e.辅助导向棒；233c.导向轨；233.是 充电销；233a.销球；233b.插入面(233b)；234d.传感器；234.接触片；234a.压片扭簧； 234a.压片扭簧；234b.接触面；235.切压雪糕搅龙；236.平衡器；237.雪糕。

具体实施方式

操作步行者用工作机，最好戴上防护眼镜和口罩，检查电源，配上锂电池或电源长线，再次 检查保险，按使用说明书，试开一下，查看有树叶区无碎玻璃及电线，在安全的情况下才可用割 草机来做，同时须注意天气雨雪情况。大大增加了普通有电线的电动割草机的割草范围。或许 可以说，开创了一种在既有打草头又有卷线器的割草机基础上发展起来的具有直线行走用平衡 器辅导控制方向的智能机器人工作机这样一种新技术领域。其有益之处是解决电源及工作诸 问题。所述切压雪糕搅龙上设对数螺线槽，以利把雪切压成雪糕。其行走用电而扫雪用发动机 有利于长时作业。

本发明涉及一种用于庭院、公园及道路旁边等场所的草坪割草机及扫雪机，是改进的具 半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机；设在割草机底盘前部的防撞保险 器以及含设有防撞保险能自停的对数螺线刹车器及设有低振动树叶吹吸机及含加装集尘袋支 架及扎口及大身上壳出尘口加柔和片，吹叶轮加刃口，电路加保险和双开关，及吹吸机内外加 消声减振的材料及蜂巢，滚轮改为可转向，以及把单伸出筒改为多伸出管或柔性折叠管，综合 设吹吸及打草头及设有浇灌和施肥及洒药的液体管线的卷管器的多功能的割草机的基础上， 再设改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，以便可靠地自动插拔充电； 恰似汽车需要加油站一样，电动割草机也需要充电站，市场需要一种具自动充电销插入及拔 出接触片的充电组件的智能工作机，以便可靠地自动插拔充电；于是一种改进的具半自动通 讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机就应运而生了，解决了电池不耐用需频繁人工 充电的问题；改进的具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机，其含改进的 具自动充电销插入及拔出接触片组件；所述的具自动充电销插入及拔出接触片组件，其含具 自动充电销插入部件的固定的供电部件，还含割草机机身的具拔出接触片的活动的受电部件； 所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件，设有水平铺于地表的底板、立于前方的前墙、 供电源、地脚螺钉，所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各设有沿中轴线对称的导向轨 (233c)，以便对割草机的前部的机身的沿中轴线对称的左侧及右侧予以导向；且所述水平 铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的每个导向轨的曲 线段是立方曲线，以便减缓冲击；所述水平铺于地表的底板的四脚设有所述地脚螺钉，以便固 定；所述水平铺于地表的底板的前部设有所述的立于前方的前墙；所述的立于前方的前墙上 设有沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所述的充电销((233)，所述的充电销((233)的根部设 有销球(233a)，以便微量随动，所述的充电销((233)的根部设有螺纹，以便与所述供电源相连； 所述的充电销((233)的头部设有插入面(233b)，以便充电销插入及拔出接触片；所述水平铺于地表的底板沿中轴线铺设和引出并在工作区域沿地表铺设有电磁脉冲的引路导线，以便通 过割草机前部下方的传感器(234d)并通过电路板智能引导割草机要充电时行走到所述具自动 充电销插入部件的固定的供电部件的设有水平铺于地表的底板上；所述含具拔出接触片的活动 的受电部件设在割草机前部，所述含具拔出接触片的活动的受电部件含所述的割草机前部下方 的传感器(234d)和设在割草机前部的接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴；所述接触片 (234)及压片扭簧(234a)以及转轴各共有四个，每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以 及转轴组成一个活动门，而所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成的一 个活动门与所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成的另一个活动门形成 面对面的对开的双门，左侧和右侧各有所述的双门的活动门的面对面的每个所述的接触片(234) 的接触面((234b)对应所述的立于前方的前墙上所设有的沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所 述的充电销((233)的头部所设有的所述的插入面(233b)，由充电销靠销球(233a)微量随动插 入；当充至设定值时会启动割草机后退，使充电销拔出接触片，继而工作；当又要充电时割草机 行走到所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的水平铺于地表的底板上并由充电销插入。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的 曲线段互呈喇叭口形，以便与割草机前侧边的辅助导向棒(234e)相配合。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的 每个导向轨的曲线段是立方曲线，以便与割草机前侧边的辅助导向棒(234e)相配而减冲击。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的水平铺于地表的底板的四脚设有的所述地脚螺钉是膨胀螺钉。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述充电销((233)的根部所设有的销球(233a)，是在球形座上设有十字架销，以便 微量随动。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的充电销((233)的根部设有的螺纹上装有两个螺母，以防松动。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的充电销((233)的根部所设有的销球(233a)装入厚橡胶垫，以便微动而耐冲 击。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的充电销((233)的头部所设有的插入面(233b)是锲形的。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的压片扭簧(234a)的密圈扭簧有两个。

不断改进和完善的改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机，其特征 在于，所述的接触片(234)的接触面((234b)的一段曲线是对数螺线，因对数螺线即等角螺线 具有压力角处处相等的特性，利于接触插入。

有益之处：改进的具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机能自动插拔 充电其特征是所述充电销((233)的根部所设有的销球(233a)，是在球形座上设有十字架销， 解决了微量随动地可靠插拔充电的难题。恰似汽车需要加油站一样，电动割草机也需要充电站 ，市场需要自动充电销插拔的智能割草机，解决了电池不耐用需频繁人工充电的问题；其水平 铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的每个导向轨的曲 线段是立方曲线，以便减缓冲击；所述的接触片(234)的接触面((234b)的一段曲线是对数螺线， 因对数螺线即等角螺线具有压力角处处相等的特性，利于接触插入。所述接触片(234)及压片 扭簧(234a)以及转轴各共有四个，形成面对面的对开的双门，左侧和右侧各有所述的双门的 活动门的面对面的每个所述的接触片(234)的接触面((234b)对应所述的立于前方的前墙上所 设有的沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所述的充电销((233)的头部所设有的所述的插入面 (233b)，以便充电销插入，当充至设定值时会启动割草机后退而去割草；当又要充电时割草机 行走到底板上，以此往复。导向轨用立方曲线和接触面用对数螺线是技术进步。

不断改进和完善，在改进的具自动充电销插入及拔出接触片组件的智能割草机的基础 上开发了具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机，其含改进的具自动充电 销插入及拔出接触片组件；所述的具自动充电销插入及拔出接触片组件，其含具自动充电销 插入部件的固定的供电部件，还含割草机机身的具拔出接触片的活动的受电部件；所述具自 动充电销插入部件的固定的供电部件，设有水平铺于地表的底板、立于前方的前墙、供电源、 地脚螺钉，所述水平铺于地表的底板的单侧设有沿单边的前万向轮的前进线而对称的导向轨 (233c)，以便对割草机的机身前部沿着单边前万向轮的前进线的左右予以导向；且所述水 平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的每个导向轨的 曲线段是立方曲线，以便减缓冲击；所述水平铺于地表的底板的四脚设有所述地脚螺钉，以便 固定；所述水平铺于地表的底板的前部设有所述的立于前方的前墙；所述的立于前方的前墙 上设有沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所述的充电销((233)，所述的充电销((233)的根部 设有销球(233a)，以便微量随动，所述的充电销((233)的根部设有螺纹，以便与所述供电源 相连；所述的充电销((233)的头部设有插入面(233b)，以便充电销插入及拔出接触片；所述 水平铺于地表的底板沿中轴线铺设和引出并在工作区域沿地表铺设有电磁脉冲的引路导线， 以便通过割草机前部下方的传感器(234d)并通过电路板智能引导割草机要充电时行走到所述 具自动充电销插入部件的固定的供电部件的设有水平铺于地表的底板上；所述含具拔出接触 片的活动的受电部件设在割草机前部，所述含具拔出接触片的活动的受电部件含所述的割草 机前部下方的传感器(234d)和设在割草机前部的接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴； 所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴各共有四个，每一个所述接触片(234)及压片扭 簧(234a)以及转轴组成一个活动门，而所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及 转轴组成的一个活动门与所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成的另 一个活动门形成面对面的对开的双门，左侧和右侧各有所述的双门的活动门的面对面的每个 所述的接触片(234)的接触面((234b)对应所述的立于前方的前墙上所设有的沿中轴线对称的 左侧及右侧各一的所述的充电销((233)的头部所设有的所述的插入面(233b)，由充电销靠销 球(233a)微量随动插入；当充至设定值时会启动割草机后退，使充电销拔出接触片，继而工 作；当又要充电时割草机行走到所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的水平铺于地 表的底板上并由充电销插入；所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对 称的导向轨(233c)的每个导向轨的曲线段是立方曲线，以便与割草机前侧边的辅助导向棒 (234e)相配而减冲击；所述的水平铺于地表的底板的四脚设有的所述地脚螺钉是膨胀螺钉； 所述充电销((233)的根部所设有的销球(233a)，是在球形座上设有十字架销，以便微量随 动；所述的充电销((233)的根部设有的螺纹上装有两个螺母，以防松动；所述的充电销(233) 的头部所设有的插入面(233b)是锲形的；所述的压片扭簧(234a)的密圈扭簧有两个；所述 的接触片(234)的接触面((234b)的一段曲线是对数螺线，因对数螺线即等角螺线具有压力 角处处相等的特性，利于接触插入；所述具智能机器人割草机互联网物联架构的智慧花园一 站多机，其特征在于，所述的充电销(233)的根部所设有的销球(233a)装在凹半球座上且 所述的销球的左右各一的同轴线的销分别坐落在左右各一的U形槽里，以便微动随动及耐冲 击；具前万向轮与半边导向槽配合扩大割草面积的智能割草机其含的所述具自动充电销插入 部件的固定的供电部件所设有的所述水平铺于地表的底板的单侧设有沿单边的前万向轮的前 进线而对称的窄的导向轨(233c)，所述窄的导向轨(233c)的中间凹槽仅能容纳割草机的 单边前轮的前万向轮，所述窄的导向轨(233c)的左右宽度小于割草机的宽度的一半，所述 窄的导向轨(233c)的每个导向轨是含高等数学的函数曲线的立方曲线段的喇叭口形，以便 减缓冲击和使前万向轮与半边导向槽配合而对割草机的机身前部沿着单边前万向轮的前进线 的左右予以导向且扩大割草面积，避免了原来的宽的两导向轨间的有靠左的一半是漏割区或 靠左的一半是伤刀区或靠左的一半是伤导轨区。

有益之处：具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，所述的充电销 (233)的根部所设有的销球(233a)装在凹半球座上且所述的销球的左右各一的同轴线的销分 别坐落在左右各一的U形槽里，以便微动随动及耐冲击；具智能机器人割草机互联网物联架 构的智慧花园一站多机其含的所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件所设有的所述水 平铺于地表的底板的单侧设有沿单边的前万向轮的前进线而对称的窄的导向轨(233c)，所 述窄的导向轨(233c)的中间凹槽仅能容纳割草机的单边前轮的前万向轮，所述窄的导向轨 (233c)的左右宽度小于割草机的宽度的一半，所述窄的导向轨(233c)的每个导向轨是含 高等数学的函数曲线的立方曲线段的喇叭口形，以便减缓冲击和使前万向轮与半边导向槽配 合而对割草机的机身前部沿着单边前万向轮的前进线的左右予以导向且扩大割草面积，避免 了原来的宽的两导向轨间的有靠左的一半是漏割区或靠左的一半是伤刀区或靠左的一半是伤 导轨区。解决了微量随动地可靠插拔充电的难题。恰似汽车需要加油站一样，电动割草机也 需要充电站，市场需要自动充电销插拔的智能割草机，解决了电池不耐用需频繁人工充电的 问题；当充至设定值时会启动割草机后退，使充电销拔出接触片去割草；当又要充电时割草 机行走到底板上，以此往复；双簧平衡器是技术革新。

亮点是：

一种改进的具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，所述的充电销 (233)的根部所设有的销球(233a)装在凹半球座上且所述的销球的左右各一的同轴线的销分 别坐落在左右各一的U形槽里，以便微动随动及耐冲击；水平铺于地表的底板的单侧设有沿 单边的前万向轮的前进线而对称的窄的导向轨(233c)的中间凹槽仅能容纳前万向轮，窄的 导向轨的左右宽度小于割草机的宽度的一半，每个导向轨是含高等数学的函数曲线的立方曲 线段的喇叭口形，以便减缓冲击和予以导向且扩大割草面积，避免了原来的宽的两导向轨间 的有靠左的一半是漏割区或靠左的一半是伤刀区或靠左的一半是伤导轨区。解决了微量随动 地可靠插拔充电的难题及直线行走辅导控制方向的智能机器人工作问题。

有益之处：具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，所述的充电销 (233)的根部所设有的销球(233a)装在凹半球座上且所述的销球的左右各一的同轴线的销分 别坐落在左右各一的U形槽里，以便微动随动及耐冲击；具前万向轮与半边导向槽配合扩大 割草面积的智能割草机其含的所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件所设有的所述水 平铺于地表的底板的单侧设有沿单边的前万向轮的前进线而对称的窄的导向轨(233c)，所 述窄的导向轨(233c)的中间凹槽仅能容纳割草机的单边前轮的前万向轮，所述窄的导向轨 (233c)的左右宽度小于割草机的宽度的一半，所述窄的导向轨(233c)的每个导向轨是含 高等数学的函数曲线的立方曲线段的喇叭口形，以便减缓冲击和使前万向轮与半边导向槽配 合而对割草机的机身前部沿着单边前万向轮的前进线的左右予以导向且扩大割草面积，避免 了原来的宽的两导向轨间的有靠左的一半是漏割区或靠左的一半是伤刀区或靠左的一半是伤 导轨区。解决了微量随动地可靠插拔充电的难题。恰似汽车需要加油站一样，电动割草机也 需要充电站，市场需要自动充电销插拔的智能割草机，解决了电池不耐用需频繁人工充电的 问题；当充至设定值时会启动割草机后退，使充电销拔出接触片去割草；当又要充电时割草 机行走到底板上，以此往复；具有直线行走用平衡器辅导控制方向是技术革新。

不断改进和逐步形成及发展和完善的具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智 能扫雪机，其特征在于，所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的底板上连接着光伏发 电充电桩及沿割草边境铺于地表有电磁脉冲的引路导线围困圈，在所述的沿扫雪工作区域 边境的铺于地表的有电磁脉冲的引路导线围困圈内摆放着多台草坪割草机，所述扫雪工作机 上设有指南针及双簧平衡器以便作业时按纵横方向来维持秩序编排方向；所述具自动充电销 插入部件的固定的供电部件与扫雪工作机之间，采用具感知电路多功能平台长时作业的感 知多台顺次编队充电的通讯遥控，人工半自动用手机纠偏补正感应导线电磁场的探测头及多个 摄像机及激光器及超声测距器感知以及通过互联网的北斗定位来遥控各扫雪工作机次序来充 电；；所述具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机的工作机含采取智能化 的充电管理电路，根据电池包实际电量状况采取不同的充电策略，保证系统工作；

当电池的单节电芯电压低于2.7V/CELL，由于系统工作电流较大，电芯剩余电 量不足以维持系统正常工作，

此时直接通过充电基站的电压给系统供电和给电池充电，具体工作原理如下：

请参看图1智能园林工作机充电管理电路示意图：

当机器接入到时充电站时系统检测电池电压，如果电压电压低于2.7V/CELL，此时， MCU发出的BD_EN、BT_ctr控制信号都为低电平，TF14 MOS导通，充电基站给系统供电，同时，TF10 MOS截止，阻止电池给系统供电，避免电池过度放电，各部分电路工作如下： 电池电压检测电路：

系统工作时，MCU的AD输入引脚检测电阻R142、R146、R147的分压电压，经过采样计算电池的 电压值，并与软件设置的充电阈值比较，以控制充电方式；

MCU采样到的电压：V＝(R146//R147)*(R142+R146//R147)*Vbattery

其中TF15 MOS管的作用如下：

当系统在正常供电状态下，MOS的G极通过12V电压给G极供电，G极电压为：

VG-S＝R127/(R126+R127)*12V

此电压保证TF15管可靠导通，电池电压采样电路工作，当系统断电时，TF15因G、S端电压 为零而截止，电池电压采样电路断开，阻止电池通过此电路放电，减小机器在不使用的情 况下的电量消耗；

当机器在系统断电的情况下接入到充电基站，此时因MCU的BT_ctr信号为低电平，三极管 Q28截止，而三极管Q27的B-E端的电压为：

VB-E＝VCIN+*R212/(R210+R212)，

此电压值大于三极管的导通阈值电压，三极管Q27导通，此时TF14 MOS管的G-S端电压为：

VG-S＝VCIN*(1-R211/(R209+R211))

TF14因此导通，基站电压VCIN+通过TF14给系统供电，系统自动开机，并检测是否符合充电 条件；充电过程中，当MCU检测到时充电电压大于2.7V/CELL时，控制信号BT_ctr、BD_EN由 低电平切换到高电平，充电状态切换如下所描述：

因BT_ctr信号由低电平切换到高电平时，三极管Q28由截止状态切换导通状态，导致三极管 Q27的基极电压降低为零电压而截止，TF14随之截止，

基站给系统供电通道断开，

在BT_ctr信号由低电平切换到高电平的同时，BD_EN信号亦由低电平切换到高电平，三极管 Q16由截止状态切换到导通状态，R138电阻两端的电压降大于TF10的G-S导通电压，TF10 MOS随之导通，此时，在基站供电通道断开的同时，由电池给系统供电，

D23A二极管的作用：

在系统其它工作状态时，除充电之外的状态，为防止电池电压通过TF14的体二极管加到CIN+ 信号端，使系统判断为进入充电状态而误操作，加一阻塞二极管；

D23二极管的作用：

在充电状态时，阻止充电电压通过TF10的体二极管给电池充电；

本系统采用智能化的充电管理系统，多个充电数据检测及充电过程中的数据测量，提供多重 保护功能，以保证充电安全；

MCU通过检测电池电压决定充电的大小，及根据设定的充电截止电压和电流的值，决定何时终 止充电，以保证充电安全及提高电池的使用寿命，

MCU通过控制ChrgEn1、ChrgEN2信号的电平状况来控制充电电流的大小，

当MCU检测到时电池电压低于2.7V/CELL时，采用小电流给电池充电，此时，ChrgEn1信号为低 电平，同时，ChrgEN2信号为高电平，三极管Q20导通，三极管Q19随之导通，基站电压通过 电阻R164、R164A、R164B、Q19给电池充电，

电阻R164、R164A、R164B的作用如下：

起限流作用，充电电流为：

IChrg＝(VCIN+-Vbattery)/(R164+R164A+R164B)

避免电池电压过低，将基站电压拉低，导致系统不能正常工作；

当MCU检测到时电池电压高于2.7V/CELL时，采用大电流给电池充电，此时，ChrgEn1信号切换 为高电平，同时，ChrgEN2信号切换为低电平，三极管Q21导通，MOS管TF12随之导通，基站电 压通过电阻TF12 MOS管给电池充电，充电电流由基站充电器电流大小来决定，

R176、R181为电流取样电阻，当充电电流流过此电阻产生的电压大于MCU设定充电阈值电压时， MCU认为充电过流，立即停止充电；

充电截止条件：

当电池总压大于4.15V/CELL，或充电电流小于200mA时，停止充电，避免电池出现过充；

系统供电电路：

本系统供电设计采用开关电源及线性稳压电源组合的方式提供系统所需的12V、5V、 3.3V电压，具体工作描述如下：

电池电压或基站供电电压加在开关电源变换芯片的输入引脚1，当开关控制引脚5为 低电平时，控制芯片内部连接引脚1与引脚2之间的MOS管处于开关状态，MOS管在每 一个开关周期的导通时间取决于输出电压反馈到引脚4端的反馈电压与内置基准电压 的误差值的大小，

在芯片内置MOS导通状态，输入电压通过电感L1给输出+12V提供能量，同时电感L1与电容C64在此期间也会储电能，

当MOS断开时，在上一个导通周期内存储在电感L1上的电能会释放出来，给负载供电 ，二极管D21给电感L1提供电流回路，当L1上能量减小时，C64补充提供电压，维持输 出电压+12V不变；

内置开关管的工作原理如下所述：

当负载加大时，输出电压降低，同时反馈引脚4的电压随之降低，与芯片内部的基准电 压的误差值加大，结果使内置MOS的导通时间加长，更多的电量加大输出端，使输出电压接近设定压，维持输出电压稳定；

同理，当输出负载减小时，输出电压上升，因此反馈电压与基准电压误差减小，导致内 置的MOS开关管导通时间减小，减小供电端提供给负载端的电量，使输出回落至设定的 电压值，以上因负载的变化，引起输出电压与设定电压值的误差值，使输出电压维持动态平衡的稳定值，因开关电源工作在开关状态，直接将输入电压变换为系统所需的电压，取消线性电源输入输出电压差的能量消耗，因此，具有效率高，同时系统发热量小， 提供系统工作可靠性，

U18、U16为三端稳压器，提供系统所需的5V、3.3V工作电压；

电机控制部分原理：

控制原理图如下所示：

请参看图4智能园林工作机电机控制电路示意图：

本系统直流无刷电机控制部分采购集成芯片控制方案，芯片内置转子位置译码器，监控三 个电机位置传感器，以提供上部、下部功率MOS驱动的正确时序，具有全波六步驱动功能， 外围三相驱动器件为集成MOS管，

上部功率开关为PMOS管，下部功率开关为NMOS管；

集成芯片具有过流保护功能，R118电阻为电机电流采样电阻，电流采样信号被R117、R119 分压后送到芯片电流采样端，当电流采样信号值大于0.1V，过流保护功能激活，电机停止 转动，过流保护设置点为：

Icurrent＝0.1*(R117+R119)/(R118*R119)

当发生过流事件时，驱动芯片Fault Output引脚的输出为低电平，将电机驱动信号 OutputEnable信号拉低，电机停止运转，避免机器负载电流过大而发生电子器件损坏，当Fault Output为低电平时，三极管Q24的B-E端电压也降为零，由导通状态切换为截止状态，BLADE_FAULT信号为高电平，当MCU收到BLADE_FAULT高电平后，立即停止所有电机运行；MCU还设置有二级软件过流保护功能，以便在不同负载条件下，灵活处理机器运行 动作，避免机器频繁停机，

软件过流保护功能能描述如下：

电机电流采样信号BLADE_P8，经过运算放大器运算放大7.8倍后，将放大后的采样电流模拟信 号BLADE_CRT信号送给MCU具有模数转换功能的引脚上，经过内置的模数转换单元处理后， 模拟电流信号转换为12位的数字电流信号，此信号与MCU设置的过流阈值信号相比较，当电流 信号值大于过流阈值时，执行相应的过流时的运行动作，

左、右行走电机具有相同的过流保护功能；

电流运算放大电路：

请参看图5智能园林工作机电流运算放大电路示意图：

电流放大倍数计数公式：

A＝1+(R7/R14)*Icurrent

当电机运行过程中出现异常状况如机器碰撞、机器提升，机器翻转时，发生这些事件的感觉器 将相关信号反馈给MCU，MCU立即执行刹车功能；

具体动作过程如下：

当检测以上事件的霍尔传感器发生位置偏置时，霍尔信号由高电平切换为低电平，MCU管脚检测 至电平变化后，发出的BLADE_BRK信号由高电平切换为低电平，经过以下的反相电路处理后，产 生BLADE_P4高电平信号给电机驱动芯片U13，执行电机刹车功能，左、右行走电机具有相同的功 能；

以上请参看图6智能园林工作机刹车及后退运行电路示意图的上图智能割草机刹车电路；

驱动芯片还有使电机正转/反转功能，当机器运行中发生碰撞事件时，机器执行后退功能，具体 动作描述如下：

当霍尔传感器将碰撞信号发送给MCU时，MCU将控制电机运行方向的BLADE_DIR的信号由低电平 切换为高电平，经过如下反相电路处理后，产生低电平的BLADE_P7信号给电机驱动芯片U13， 电机由正转切换反转状态，机器执行后退运行动作，左、右行走电机具有相同的功能；

以上请参看图6智能园林工作机刹车及后退运行电路示意图的下图智能割草机后退电路；

以下请参看图7智能园林工作机电机速度控制电路示意图：

电机速度控制原理：

机器在不同的工作状态下，电机运行速度也不相同，因此需要反馈电机的运行速度信号给电机 驱动芯U13，本系统设计采用专用的电机速度检测芯片，以产生电机速度控制所需的反馈电压， 而无需昂贵的转速计，U12，即可实现此功能，

具体工作原理如下所述：

被电机驱动芯片U13用作电子转子位置译码的霍尔传感器输出信号发生正或负的跳变，可以使 U12产生一个幅度和持续时间的脉冲，其参数由外部电阻R101、C48确定，在U12的引脚5处的输出 脉冲被U13的误差放大器积分，以产生一个直流电平，该电平与电机速度成正比，此速度反馈 电压在U13的引脚13处建立PWM参考电平，并闭合成反馈环路，输出驱动MOS的控制信号，同时， 将U13引脚13处的PWM参考电压反馈给MCU具有模数转换功能的引脚，以便MCU得知电机实际运行 速度，并根据实际运行速度值与设定值的差来调整控制电压，

相关电路描述如下：

RMOT_DAC为MCU输出的目标速度控制电压值，经运算放大器放大后(放大倍数＝1+R5/R12)，送至 右行走电机驱动芯片的引脚11处，引目标速度电压与实际速度电压的差值经芯片内部误差放大器 放大后，在引脚13处输出上述的PWM调节的参考电压信号RMOT_P6。

有益之处：具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，具自动充电销插入 部件的固定的供电部件的底板上连接着光伏发电充电桩及沿割草边境铺于地表有电磁脉冲的 引路导线围困圈，在所述的沿割草工作区域边境的铺于地表的有电磁脉冲的引路导线围困圈 内摆放着多台草坪割草机，所述的每台草坪割草机上设有指南针罗盘以便在作业时按纵横方 向来维持秩序编排成队；所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件与草坪割草机之间， 采用具感知电路多功能平台长时作业的感知多台顺次编队充电的通讯遥控，人工半自动用手机 纠偏补正感应导线电磁场的探测头及多个摄像机及激光器及超声测距器感知以及通过互联网 的北斗定位来遥控各园林工作机次序来充电；所述工作机含采取智能化的充电管理电路，根 据电池包实际电量状况采取不同的充电策略，保证系统工作；根据电池包实际电量状况采取 不同的充电策略根据电池包实际电量状况采取不同的充电策略；光伏发电充电桩有节能效果。 多功能平台的智能园林工作机具割草、施肥、吹吸、磨光、割灌、播种、浇灌多功能；

智能割草机通过局域网实现一站多机技术需求希望在现已开发的DYM220601智能机器人割草机 的基础上，实现一个充电站、多台割草机可同时在一个割草区域上工作；具无线通讯遥控及多 种功能的植保园林防盗综合智能花园的所述指南针，采用垂直方向的悬丝吊拉住水平南北指向 的指南针，指南针上所设有的反光镜把偏转角度传给单板机处理。

自动割草机主机和充电站都带868MHz无线通讯模块；配套一个网关，GATEWAY；

割草机和充电站通过网关相互通讯，当充电站上面有割草机在充电时，其它割草机处于工作 状态或者等待状态；当充电站空闲出来时，由等待充电或电量最低的割草机回充电站充电； 该智能割草机蓝牙版和充电站系统需要868MHz无线通讯模块选用，网关GATEWAY选用，及局 域网连接软硬件；智能割草机通过WIFI连接INTERNET，在通过网关和无线通讯模块实现局域 网连接后，进一步实现通过将智能割草机通过WIFI连接到INTERNET，通过INTERNET实现对智 能割草机的远程连接；自动割草机主机和充电站都带868MHz无线通讯模块，配套一个独立的 网关GATEWAY，该网关通过有线、无线2种方式连接上INTERNET；智能割草机是一站多机系统 还包括充电站与868MHz无线通讯模块连接网关，进而连接到INTERNET；对该INTERNET连接的 服务器有要求；智能割草机主要销往欧美市场，由于Internet管制问题，将来服务器会设在 欧美国家；我们在德国有自己的办公室，所以服务器自己搭建；或者租用国外服务器，第一 步是针对欧洲范围国家；这个主要看技术难度和运行费用；预计销量为每年2000-10000台 智能割草机，按照5年计算，市场容量应该在5万台智能割草机；同时我们计划开发除割草机 以外的其它智能花园产品，包括灌溉计时器、花园灯等，所以该服务器需要同时服务10万台 智能花园产品和5万台手机，即至少15万个IP；按照5年销量估计，服务器应服务的IP数量， 注册用户：5万，智能割草机：5万台；其它智能花园产品：5万台；物联架构采用web互联架 构，手机和智能割草机都需要以用户名注册和登陆的方式来访问独立服务器，并由服务器确认 手机和智能割草机的在线状态。手机和智能割草机在服务器看来都是普通的物联设备，它们在 服务器看来都具有唯一的用户ID，物联设备登陆服务器时服务器会获取到用户ID所在设备的IP 地址；而手机APP控制智能割草机是以用户ID为依据进行控制，其先将用户ID送往服务器即可获 取到对应的IP地址。由于我司的智能割草机技术路线中，后期还计划有在智能割草机上加装摄 像头，并在手机上显示视频内容的功能，所以手机和智能割草机通过服务器识别并联通后，后 续控制可以通过服务器，也可以绕过服务器直接进行。以方便大流量的视频数据传输；

对服务器端程序的要求，每一台智能花园产品都会有一个序列号(Serial No)，手机用户在注 册时通过APP软件扫描该序列号，该手机才能控制该智能花园产品。所以每一台智能花园产品都 是和手机用户注册的用户名绑定的，一个用户可以绑定多个序列号，即多种智能花园产品，但是 一个序列号只能绑定一个用户；这是出于安全考虑，即该智能花园产品失窃丢失后，不能被其他 人绑定使用；手机用户注册完成，用户号和序列号，即某个智能花园产品绑定成功后，手机就通 过APP和智能花园产品通信，手机可以向割草机发送指令，包括开始/停止割草，返回充电站等； 手机读取割草机的信息，包括正在割草、充电、发生错误报警及报警的内容等；手机从服务器读 取天气信息，从第三方软件取得数据；在手机上对割草机进行功能设定，含自动割草时间周期设 定、系统时间设定、密码更改；并即时覆盖服务器和割草机芯片上的原设定数据；割草机的一些 工作信息，割草累计总时间、报错信息数据，需要在手机和服务器上保留；这些数据是为方便市 场调研和维修服务；通过手机对割草机软件进行升级；该服务器软件对用户的隐私提供相应的安 全保障机制；用户通过APP连接公司网站，寻求远程维保服务；开发好的智能割草机蓝牙版和充电 站系统需要868MHz无线通讯模块选用，网关GATEWAY选用，及局域网连接软硬件设计和技术的 基础上，提供INTERNET连接、服务器等软硬件程序设计和技术支持；智能灌溉定时器及配套湿度传感器技术需求该套产品包括2个部分：该智能定时灌溉控制器连接在水源上，根据用户 的设定，在一定时段打开电磁阀，通水；湿度传感器插入花园的土壤中，监测土壤的湿度， 并将数据通过网关发送给智能定时灌溉控制器；当土壤的湿度低于设定的阀值时，智能定时 灌溉控制器自动打开电磁阀，给花园浇水；智能定时灌溉控制器和湿度传感器都带868MHz无 线通讯模块，通过网关实现局域网连接；同时可通过网关实现INTERNET连接；智能定时灌溉 控制器和湿度传感器采用太阳能电池板实现自给供电，智能花园体系设备都自带868MHz无线 通讯模块，实现智能花园体系中各个产品之间的相互通讯；从而实现各个产品之间的通讯和 控制功能，同时通过网关连接INTERNET，实现用户远程控制智能花园体系中各个产品的功能。

具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机，光伏发电充电桩有节能效果， 多功能平台具割草、施肥、吹吸、磨光、割灌、播种、浇灌多功能。采用草坪割草机上设有 指南针及双簧平衡器以便作业时按纵横方向来维持秩序编排方向，具通讯控感知前进后退电 路多功能平台感知多台顺次编队充电的通讯遥控，人工半自动用手机纠偏补正感应导线电磁场 的探测头及多个摄像机及激光器及超声测距器感知以及通过互联网的北斗定位来遥控各园林 工作机次序来充电，含采取智能化的充电管理电路，采取不同的充电策略；所述指南针，采 用垂直方向的悬丝吊拉住水平南北指向的指南针，指南针上所设有的反光镜把偏转角度传给 单板机处理。

具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机，具自动充电销插入部件的固 定的供电部件的底板上连接着光伏发电充电桩及沿割草边境铺于地表有电磁脉冲的引路导线 围困圈内摆放着多台园林工作机；采用具通讯控感知前进后退电路多功能平台感知多台顺次 编队充电的通讯遥控，人工半自动用手机纠偏补正感应导线电磁场的探测头及多个摄像机及 激光器及超声测距器感知以及通过互联网的北斗定位来遥控各园林工作机次序来充电，含采 取智能化的充电管理电路，采取不同的充电策略，光伏发电充电桩有节能效果，多功能平台 的智能园林工作机具割草、施肥、吹吸、磨光、割灌、播种、浇灌多功能。具有直线行走用 平衡器辅导控制方向的智能机器人工作机用有双簧的平衡器(236)辅助性左右维稳前轮 轴，具有直线行走用途，简单而可靠；所述草坪割草机上设有指南针及双簧平衡器以便作业 时按纵横方向来维持秩序编排方向。所述指南针，采用垂直方向的悬丝吊拉住水平南北指向 的指南针，指南针上所设有的反光镜把偏转角度传给单板机处理。植保园林防盗综合智能花 园具无线通讯遥控多种功能。

不断改进完善的所述的采用拉绳来调控的扫雪机，其特征在于：使左扳机和右扳机联动， 与所述右扳机自锁板(158)的两个平行面的靠左的面上设有的圆柱自锁块相互作用的所述的 采用拉绳来调控的扫雪机右手操作部分的厚2mm长220mm宽42.5mm高89.5mm的右扳机(162) 的两个平行面上设有两个同轴的通孔的靠左的一个面上所设有的自锁凹钩的凹钩边缘的曲线 的一段是具压力角处处相等特性的对数螺线。

不断改进完善的所述的采用拉绳来调控的扫雪机，其特征在于：所述的抛雪叶片(18a) 是函数曲线形的具压力角处处相等特性的对数螺线的叶片面。或所述的抛雪叶片(18a)是函 数曲线形的具减缓冲击特性的立方曲线的叶片面。

有益之处是不言而喻的：采用拉绳来使左扳机和右扳机联动，当用左手握住左扳机时，能 使按下的右扳机在右手取开后能自动地联动而保持按下，以便腾出右手去拨动面板操作部分 的其它手柄；右扳机与左扳机公用一根自锁拉绳(141)，连接在右扳机自锁板(158)的 弯钩的端部的自锁拉绳孔里，右扳机自锁板(158)的两个平行面的靠左的面上设有的圆柱自 锁块与右扳机的自锁凹钩起作用，使左扳机和右扳机联动，自锁凹钩是具压力角处处相等特性 的对数螺线。抛雪叶片(18a)是具压力角处处相等特性的对数螺线或具减缓冲击特性的立方 曲线的叶片面。铲冰板及前履带和前辅轮采用聚枫塑料。所述的灯面板(153)的灯光是采用 在雾霾中照射的主波长在588纳米的偏振光。综合改进了发烫降温、难降噪音、打滑不前、配 重防滑、吸废健康、二次混气、隔热减震、除冰功能、抛雪的功能。

具智能机器人扫雪机通过局域网用于智慧花园的一站多机，其特征在于，所述的扫雪机 的前部设有接触片(234)，以便配合压片扭簧、压片扭簧、接触面去充电；236.平衡器。

所述指南针，采用垂直方向的悬丝吊拉住水平南北指向的指南针，指南针上所设有的反光镜 把偏转角度传给单板机处理；植保园林防盗综合智能花园具无线通讯遥控多种功能；

有益之处是：

智能机器人扫雪机上设充电销(233)，其行走用电而扫雪用发动机有利于充电而长时作业 ；所述智能机器人扫雪机上设切压雪糕搅龙(235)，在出雪口把雪切压成雪糕(237)。以防 风吹雪乱飞扬，雪糕可用于储备，作冷藏保鲜用。

根据不同客户要求，可任选各种改进的方案来组合，亦可增多扫雪机花色和品种。

亮点是：

具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，光伏发电充电桩有节能效果， 设有指南针及双簧平衡器以便作业时按纵横方向来维持秩序编排方向，具通讯控感知前进后 退电路多功能平台感知多台顺次编队充电的通讯遥控，人工半自动用手机纠偏补正感应导线 电磁场的探测头及多个摄像机及激光器及超声测距器感知以及通过互联网的北斗定位来遥控 工作机次序来充电，含采取智能化的充电管理电路；采用垂直方向的悬丝吊拉住水平南北指 向的指南针，指南针上的反光镜把偏转角度传给单板机处理。智能机器人扫雪机上设充电销 ；扫雪机上设切压雪糕搅龙(235)，切压雪糕搅龙上设对数螺线槽，以利把雪切压成雪糕， 把雪切压成雪糕(237)，为防风吹雪乱飞扬，雪糕可用于储备，作冷藏保鲜用。其行走用电 而扫雪用发动机有利于长时作业。对数螺线具压力角处处相等的特性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以 在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局 限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1.具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，其含工作机具自动充电销插入及拔出接触片组件；所述的具自动充电销插入及拔出接触片组件，其含具自动充电销插入部件的固定的供电部件，还含割草机机身的具拔出接触片的活动的受电部件；所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件，设有水平铺于地表的底板、立于前方的前墙、供电源、地脚螺钉，所述水平铺于地表的底板的单侧设有沿单边的前万向轮的前进线而对称的导向轨(233c)，以便对割草机的机身前部沿着单边前万向轮的前进线的左右予以导向；且所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的每个导向轨的曲线段是立方曲线，以便减缓冲击；所述水平铺于地表的底板的四脚设有所述地脚螺钉，以便固定；所述水平铺于地表的底板的前部设有所述的立于前方的前墙；所述的立于前方的前墙上设有沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所述的充电销((233)，所述的充电销((233)的根部设有销球(233a)，以便微量随动，所述的充电销((233)的根部设有螺纹，以便与所述供电源相连；所述的充电销((233)的头部设有插入面(233b)，以便充电销插入及拔出接触片；所述水平铺于地表的底板沿中轴线铺设和引出并在工作区域沿地表铺设有电磁脉冲的引路导线，以便通过割草机前部下方的传感器(234d)并通过电路板智能引导割草机要充电时行走到所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的设有水平铺于地表的底板上；所述含具拔出接触片的活动的受电部件设在割草机前部，所述含具拔出接触片的活动的受电部件含所述的割草机前部下方的传感器(234d)和设在割草机前部的接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴；所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴各共有四个，每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成一个活动门，而所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成的一个活动门与所述每一个所述接触片(234)及压片扭簧(234a)以及转轴组成的另一个活动门形成面对面的对开的双门，左侧和右侧各有所述的双门的活动门的面对面的每个所述的接触片(234)的接触面((234b)对应所述的立于前方的前墙上所设有的沿中轴线对称的左侧及右侧各一的所述的充电销((233)的头部所设有的所述的插入面(233b)，由充电销靠销球(233a)微量随动插入；当充至设定值时会启动割草机后退，使充电销拔出接触片，继而工作；当又要充电时割草机行走到所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的水平铺于地表的底板上并由充电销插入；所述水平铺于地表的底板的左侧及右侧各所设有的沿中轴线对称的导向轨(233c)的每个导向轨的曲线段是立方曲线，以便与割草机前侧边的辅助导向棒(234e)相配而减冲击；所述的水平铺于地表的底板的四脚设有的所述地脚螺钉是膨胀螺钉；所述充电销(233)的根部所设有的销球(233a)，是在球形座上设有十字架销，以便微量随动；所述的充电销((233)的根部设有的螺纹上装有两个螺母，以防松动；所述的充电销(233)的头部所设有的插入面(233b)是锲形的；所述的压片扭簧(234a)的密圈扭簧有两个；所述的接触片(234)的接触面((234b)的一段曲线是对数螺线，因对数螺线即等角螺线具有压力角处处相等的特性，利于接触插入；所述的具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机，其所设有的所述的充电销((233)的根部所设有的销球(233a)装在凹半球座上且所述的销球的左右各一的同轴线的销分别坐落在左右各一的U形槽里，以便微动随动及耐冲击；具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机含的所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件所设有的所述水平铺于地表的底板的单侧设有沿单边的前万向轮的前进线而对称的窄的导向轨(233c)，所述窄的导向轨(233c)的中间凹槽仅能容纳割草机的单边前轮的前万向轮，所述窄的导向轨(233c)的左右宽度小于割草机的宽度的一半，所述窄的导向轨(233c)的每个导向轨是含高等数学的函数曲线的立方曲线段的喇叭口形，以便减缓冲击和使前万向轮与半边导向槽配合而对割草机的机身前部沿着单边前万向轮的前进线的左右予以导向且扩大割草面积，避免了原来的宽的两导向轨间的有靠左的一半是漏割区或靠左的一半是伤刀区或靠左的一半是伤导轨区；具半自动通讯遥控工作机长时作业的花园道路智能扫雪机其特征在于，所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件的底板上连接着光伏发电充电桩及沿割草边境铺于地表有电磁脉冲的引路导线围困圈，在所述的沿割草工作区域边境的铺于地表的有电磁脉冲的引导围圈内摆放着多台工作机扫雪机，所述的工作机扫雪机上设有指南针及双簧平衡器以便作业时按纵横方向来维持秩序编排方向；所述具自动充电销插入部件的固定的供电部件与草坪割草机之间，采用具感知电路多功能平台长时作业的感知多台顺次编队充电的通讯遥控，人工半自动用手机纠偏补正感应导线电磁场的探测头及多个摄像机及激光器及超声测距器感知以及通过互联网的北斗定位来遥控各园林工作机次序来充电；所述工作机含采取智能化的充电管理电路，根据电池包实际电量状况采取不同的充电策略，保证系统工作；根据电池包实际电量状况采取不同的充电策略；当电池的单节电芯电压低于2.7V/CELL，由于系统工作电流较大，电芯剩余电量不足以维持系统正常工作，此时直接通过充电基站的电压给系统供电和给电池充电，具体工作原理如下：当机器接入到时充电站时系统检测电池电压，如果电压电压低于2.7V/CELL，此时，MCU发出的BD_EN、BT_ctr控制信号都为低电平，TF14 MOS导通，充电基站给系统供电，同时，TF10 MOS截止，阻止电池给系统供电，避免电池过度放电，各部分电路工作如下：电池电压检测电路：系统工作时，MCU的AD输入引脚检测电阻R142、R146、R147的分压电压，经过采样计算电池的电压值，并与软件设置的充电阈值比较，以控制充电方式；

单片机微控单元芯片MCU采样到的电压：

V＝(R146//R147)*(R142+R146//R147)*Vbattery

其中TF15 MOS场效应管的作用如下：

当系统在正常供电状态下，MOS的G极通过12V电压给G极供电，G极电压为：

VG-S＝R127/(R126+R127)*12V

此电压保证TF15管可靠导通，电池电压采样电路工作，当系统断电时，TF15因G、S端电压为零而截止，电池电压采样电路断开，阻止电池通过此电路放电，减小机器在不使用的情况下的电量消耗，

当机器在系统断电的情况下接入到充电基站，此时因MCU的BT_ctr信号为低电平，三极管Q28截止，而三极管Q27的B-E端的电压为：VB-E＝VCIN+*R212/(R210+R212)，

此电压值大于三极管的导通阈值电压，三极管Q27导通，此时TF14 MOS管的G-S端电压为：

VG-S＝VCIN*(1-R211/(R209+R211))

TF14因此导通，基站电压VCIN+通过TF14给系统供电，系统自动开机，并检测是否符合充电条件；充电过程中，当MCU检测到时充电电压大于2.7V/CELL时，控制信号BT_ctr、BD_EN由低电平切换到高电平，充电状态切换如下所描述：

因BT_ctr信号由低电平切换到高电平时，三极管Q28由截止状态切换导通状态，导致三极管Q27的基极电压降低为零电压而截止，TF14随之截止，

基站给系统供电通道断开，

在BT_ctr信号由低电平切换到高电平的同时，BD_EN信号亦由低电平切换到高电平，三极管Q16由截止状态切换到导通状态，R138电阻两端的电压降大于TF10的G-S导通电压，TF10 MOS随之导通，此时，在基站供电通道断开的同时，由电池给系统供电，

D23A二极管的作用：在系统其它工作状态时，除充电之外的状态，为防止电池电压通过TF14的体二极管加到CIN+信号端，使系统判断为进入充电状态而误操作，加一阻塞二极管；

D23二极管的作用：在充电状态时，阻止充电电压通过TF10的体二极管给电池充电；

本系统采用智能化的充电管理系统，多个充电数据检测及充电过程中的数据测量，提供多重保护功能，以保证充电安全；

芯片MCU通过检测电池电压决定充电的大小，及根据设定的充电截止电压和电流的值，决定何时终止充电，以保证充电安全及提高电池的使用寿命，

MCU通过控制ChrgEn1、ChrgEN2信号的电平状况来控制充电电流的大小，

当MCU检测到时电池电压低于2.7V/CELL时，采用小电流给电池充电，此时，ChrgEn1信号为低电平，同时，ChrgEN2信号为高电平，三极管Q20导通，三极管Q19随之导通，基站电压通过电阻R164、R164A、R164B、Q19给电池充电，

电阻R164、R164A、R164B的作用如下：

起限流作用，充电电流为：

IChrg＝(VCIN+-Vbattery)/(R164+R164A+R164B)

避免电池电压过低，将基站电压拉低，导致系统不能正常工作；

当MCU检测到时电池电压高于2.7V/CELL时，采用大电流给电池充电，此时，ChrgEn1信号切换为高电平，同时，ChrgEN2信号切换为低电平，三极管Q21导通，MOS管TF12随之导通，基站电压通过电阻TF12 MOS管给电池充电，充电电流由基站充电器电流大小来决定，

R176、R181为电流取样电阻，当充电电流流过此电阻产生的电压大于MCU设定充电阈值电压时，MCU认为充电过流，立即停止充电；

充电截止条件：

当电池总压大于4.15V/CELL，或充电电流小于200mA时，停止充电，避免电池出现过充；

系统供电电路：

本系统供电设计采用开关电源及线性稳压电源组合的方式提供系统所需的12V、5V、3.3V电压，具体工作描述如下：

电池电压或基站供电电压加在开关电源变换芯片的输入引脚1，当开关控制引脚5为低电平时，控制芯片内部连接引脚1与引脚2之间的MOS管处于开关状态，MOS管在每一个开关周期的导通时间取决于输出电压反馈到引脚4端的反馈电压与内置基准电压的误差值的大小，

在芯片内置MOS导通状态，输入电压通过电感L1给输出+12V提供能量，同时电感L1与电容C64在此期间也会储电能，

当MOS断开时，在上一个导通周期内存储在电感L1上的电能会释放出来，给负载供电，二极管D21给电感L1提供电流回路，当L1上能量减小时，C64补充提供电压，维持输出电压+12V不变；

内置开关管的工作原理如下所述：

当负载加大时，输出电压降低，同时反馈引脚4的电压随之降低，与芯片内部的基准电压的误差值加大，结果使内置MOS的导通时间加长，更多的电量加大输出端，使输出电压接近设定压，维持输出电压稳定；

同理，当输出负载减小时，输出电压上升，因此反馈电压与基准电压误差减小，导致内置的MOS开关管导通时间减小，减小供电端提供给负载端的电量，使输出回落至设定的电压值，以上因负载的变化，引起输出电压与设定电压值的误差值，使输出电压维持动态平衡的稳定值，因开关电源工作在开关状态，直接将输入电压变换为系统所需的电压，取消线性电源输入输出电压差的能量消耗，因此，具有效率高，同时系统发热量小，提供系统工作可靠性，

U18、U16为三端稳压器，提供系统所需的5V、3.3V工作电压；

电机控制原理如下所示：

本系统直流无刷电机控制部分采购集成芯片控制方案，芯片内置转子位置译码器，监控三个电机位置传感器，以提供上部、下部功率MOS驱动的正确时序，具有全波六步驱动功能，外围三相驱动器件为集成MOS管，

上部功率开关为PMOS管，下部功率开关为NMOS管；

集成芯片具有过流保护功能，R118电阻为电机电流采样电阻，电流采样信号被R117、R119分压后送到芯片电流采样端，当电流采样信号值大于0.1V，过流保护功能激活，电机停止转动，过流保护设置点为：

Icurrent＝0.1*(R117+R119)/(R118*R119)

当发生过流事件时，驱动芯片Fault Output引脚的输出为低电平，将电机驱动信号OutputEnable信号拉低，电机停止运转，避免机器负载电流过大而发生电子器件损坏，当Fault Output为低电平时，三极管Q24的B-E端电压也降为零，由导通状态切换为截止状态，BLADE_FAULT信号为高电平，当MCU收到BLADE_FAULT高电平后，立即停止所有电机运行；MCU还设置有二级软件过流保护功能，以便在不同负载条件下，灵活处理机器运行动作，避免机器频繁停机；软件过流保护功能描述如下：

电机电流采样信号BLADE_P8，经过运算放大器运算放大7.8倍后，将放大后的采样电流模拟信号BLADE_CRT信号送给MCU具有模数转换功能的引脚上，经过内置的模数转换单元处理后，模拟电流信号转换为12位的数字电流信号，此信号与MCU设置的过流阈值信号相比较，当电流信号值大于过流阈值时，执行相应的过流时的运行动作；

左、右行走电机具有相同的过流保护功能；电流运算放大电路的电流放大倍数计数公式：

A＝1+(R7/R14)*Icurrent

当电机运行过程中出现异常状况如机器碰撞、机器提升，机器翻转时，发生这些事件的感觉器将相关信号反馈给MCU，MCU立即执行刹车功能；具体动作过程如下：

当检测以上事件的霍尔传感器发生位置偏置时，霍尔信号由高电平切换为低电平，MCU管脚检测至电平变化后，发出的BLADE_BRK信号由高电平切换为低电平，经过以下的反相电路处理后，产生BLADE_P4高电平信号给电机驱动芯片U13，执行电机刹车功能，左、右行走电机具有相同的功能；驱动芯片还有使电机正转/反转功能，当机器运行中发生碰撞事件时，机器执行后退功能，具体动作描述如下：当霍尔传感器将碰撞信号发送给MCU时，MCU将控制电机运行方向的BLADE_DIR的信号由低电平切换为高电平，经过如下反相电路处理后，产生低电平的BLADE_P7信号给电机驱动芯片U13，电机由正转切换反转状态，机器执行后退运行动作，左、右行走电机具有相同的功能；电机速度控制原理：机器在不同的工作状态下，电机运行速度也不相同，因此需要反馈电机的运行速度信号给电机驱动芯U13，本系统设计采用专用的电机速度检测芯片，以产生电机速度控制所需的反馈电压，而无需昂贵的转速计U12，即可实现此功能；具体工作原理如下所述：

被电机驱动芯片U13用作电子转子位置译码的霍尔传感器输出信号发生正或负的跳变，可以使U12产生一个幅度和持续时间的脉冲，其参数由外部电阻R101、C48确定，在U12的引脚5处的输出脉冲被U13的误差放大器积分，以产生一个直流电平，该电平与电机速度成正比，此速度反馈电压在U13的引脚13处建立PWM参考电平，并闭合成反馈环路，输出驱动MOS的控制信号，同时，将U13引脚13处的PWM参考电压反馈给MCU具有模数转换功能的引脚，以便MCU得知电机实际运行速度，并根据实际运行速度值与设定值的差来调整控制电压，

相关电路描述如下：

RMOT_DAC为MCU输出的目标速度控制电压值，经运算放大器放大后(放大倍数＝1+R5/R12)，送至右行走电机驱动芯片的引脚11处，引目标速度电压与实际速度电压的差值经芯片内部误差放大器放大后，在引脚13处输出上述的PWM调节的参考电压信号RMOT_P6；

所述指南针，采用垂直方向的悬丝吊拉住水平南北指向的指南针，指南针上所设有的反光镜把偏转角度传给单板机处理；植保园林防盗综合智能花园具无线通讯遥控多种功能；

所述扫雪机上设充电销(233)；所述扫雪机上设切压雪糕搅龙(235)，在出雪口把雪切压成雪糕(237)；所述切压雪糕搅龙上设对数螺线槽，以利把雪切压成雪糕；其行走用电而扫雪用发动机有利于长时作业。