CN109392427B - 一种新型割草机用割草装置、系统及方法 - Google Patents

一种新型割草机用割草装置、系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及割草机技术领域，具体涉及一种新型割草机用割草装置、系统及方法，该装置包括外壳，外壳的左右两侧分别开设有开口，外壳的后侧壁上安装有步进电机，步进电机的输出轴上设置有第一齿轮，步进电机的下方于外壳内前后两侧壁之间转动设置有转轴，转轴上设置有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合，转轴底端固定设置有连接杆，连接杆底端设置有切割电机，切割电机底端输出轴上安装有切割刀，外壳顶端中央处垂直设置有支杆，本发明结构简单，操作方便，造价成本低，且功能多样，切割刀的倾斜角度易于调节，方便实用本装置切割修饰特定的草叶，同时具有切割刀防护和自清洁功能，延长了装置的使用时间，具有很强的实用性。

Description

一种新型割草机用割草装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及割草机技术领域，具体涉及一种新型割草机用割草装置、系统及方法。
背景技术
发展农业机械化、提高工作效率、提高农业生产效率，在我们这样一个农业大国显得其为重要割草机作为农业生产中有着重要作用的工具，对农作物的产量有着最直接影响。割草机又称除草机、剪草机、草坪修剪机等，割草机是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具，有柴油机和汽油机之分。它是由刀盘、发动机、行走轮、行走机构、刀片、扶手、控制等部分组成。
在实际生活中，现有的园林专用割草装置不能在不割草时将切割刀片收回，在运输过程中，会有需要人工搬运的地方，而切割刀片非常锋利，在搬运途中很可能会对工人造成不可挽回的伤害，并且不能对刀片上附着的杂草进行清理，长时间的附着会使刀片生锈，需要经常更换增加了成本，且清理后的杂草残留在地上，无法进行回收，需要工作人员手动清理，费时费力。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种新型割草机用割草装置、系统及方法，用于解决现有的园林专用割草装置不能在不割草时将切割刀片收回、不能对刀片上附着的杂草进行清理和不能对清理后的杂草进行回收的问题。
具体技术方案如下：
一种新型割草机用割草装置，包括外壳，所述外壳的左右两侧分别开设有开口，所述外壳的后侧壁上安装有步进电机，所述步进电机的输出轴上设置有第一齿轮，所述步进电机的下方于外壳内前后两侧壁之间转动设置有转轴，所述转轴上设置有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相啮合，所述转轴底端固定设置有连接杆，所述连接杆底端设置有切割电机，所述切割电机底端输出轴上安装有切割刀，所述外壳顶端中央处垂直设置有支杆，所述支杆顶端固定设置有安装板，所述外壳的外部套设有防护罩，所述防护罩顶端与安装板之间固定设置有电动伸缩杆，所述防护罩左侧壁底端设置有通风口，所述通风口的外部安装有风机，所述防护罩右侧壁底端设置有抽风机，所述抽风机通过分别吸尘管与防护罩和存储箱相连通，所述存储箱固定安装在抽风机的上方于防护罩的外壁上；
优选的，所述切割刀位于外壳外部下方；
优选的，左右两侧的所述开口与左右摆动后的切割刀的位置相匹配，且摆动后的切割刀穿过开口位于外壳的外部；
优选的，所述支杆贯穿防护罩顶端且与防护罩滑动连接；
优选的，所述防护罩内部顶端与外壳之间固定连接有弹簧；
优选的，所述防护罩降落时，切割刀位于防护罩内部，且所述风机对准切割刀。
一种割草系统，包括上述的新型割草机用割草装置；还包括：
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线的处理装置；
割草作业过程中实时显示收割区域地形图像，割草机的实时定位信息、收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑及割草机的运动路线的显示装置；
安装在割草机上，将割草机的实时定位信息反馈给显示装置在收割区域地形图像进行显示的实时定位装置；
所述处理装置中设置有：
界限确定单元，根据收割区域地形图像确定收割区域的界限；
图像分割单元，对收割区域地形图像进行分割，获得所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；所述图像分割单元对收割区域地形图像进行分割，具体是：
将收割区域地形图像的二值化后，提取出图像中的中心至边缘灰度值递增的像素区域，以及中心至边缘灰度值递减的像素区域，再从中选择以像素区域中心为中心、以
Figure BDA0001843815760000031
为半径的区域作为候选区域，其中m为每个像素区域中包含的像素个数，(xe,ye)为每个像素区域中最边缘的像素坐标，(xc,yc)为每个像素区域中心的像素坐标；
计算提取出各候选区域后图像中其余像素的灰度平均值；
计算提取出的各候选区域的灰度平均值，若与计算出的图像中其余像素的灰度平均值的差值小于设定阈值，则将对应的像素区域从候选区域中剔除；否则，将对应的像素区域保留在候选区域中；
保留在候选区域中的像素区域，即所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
路线规划模块：根据收割区域的界限和收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑，规划割草机的运动路线，输出给显示装置。
一种割草方法，利用上述的系统，该方法包括：
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线；
在割草作业过程中实时显示收割区域地形图像，割草机的实时定位信息、收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑及割草机的运动路线；
所述确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线，具体包括：
根据收割区域地形图像确定收割区域的界限；
对收割区域地形图像进行分割，获得所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
对收割区域地形图像进行分割，具体包括：
将收割区域地形图像的二值化后，提取出图像中的中心至边缘灰度值递增的像素区域，以及中心至边缘灰度值递减的像素区域，再从中选择以像素区域中心为中心、以
Figure BDA0001843815760000041
为半径的区域作为候选区域，其中m为每个像素区域中包含的像素个数，(xe,ye)为每个像素区域中最边缘的像素坐标，(xc,yc)为每个像素区域中心的像素坐标；
计算提取出各候选区域后图像中其余像素的灰度平均值；
计算提取出的各候选区域的灰度平均值，若与计算出的图像中其余像素的灰度平均值的差值小于设定阈值，则将对应的像素区域从候选区域中剔除；否则，将对应的像素区域保留在候选区域中；
保留在候选区域中的像素区域，即所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
割草作业中，通过安装板将新型割草机用割草装置安装到切割机上，连接电源，启动电动伸缩杆，将防护罩升起，使得切割刀处于外壳外部下方，启动驱动电机，切割刀工作，从而对草叶进行切割，当需要对特定倾斜角度的草叶进行修饰性切割时，启动步进电机，第一齿轮转动，从而电动与之啮合的第二齿轮转动，转轴转动带动连接杆左右摆动，使得切割刀转动到预定的角度，关闭步进电机，此时可对草叶进行一定角度的修饰切割，当切割工序完成后，调节切割刀，使其垂直向下摆放，此时，调节电动伸缩杆，使其推动防护罩向下降落，当切割刀收纳于防护罩内时，启动风机和抽风机，风机工作将切割刀上残留的草叶进行吹除，抽风机将吹除的草叶进行抽吸，经吸尘管引进到存储箱内，从而完成草叶的收集。
本发明还提供一种割草系统，其特征在于，包括上述的新型割草机用割草装置；还包括：
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的
水沟或水坑，并规划出合理运动路线的处理装置；
割草作业过程中实时显示收割区域地形图像，割草机的实时定
位信息、收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹
陷的水沟或水坑及割草机的运动路线的显示装置；
安装在割草机上，将割草机的实时定位信息反馈给显示装置在收割区域地形图像进行显示的实时定位装置；
所述处理装置中设置有：
界限确定单元，根据收割区域地形图像确定收割区域的界限；
图像分割单元，对收割区域地形图像进行分割，获得所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；所述图像分割单元对收割区域地形图像进行分割，具体是：
将收割区域地形图像的二值化后，提取出图像中的中心至边缘灰度值递增的像素区域，以及中心至边缘灰度值递减的像素区域，再从中选择以像素区域中心为中心、以
Figure BDA0001843815760000051
为半径的区域作为候选区域，其中m为每个像素区域中包含的像素个数，(xe,ye)为每个像素区域中最边缘的像素坐标，(xc,yc)为每个像素区域中心的像素坐标；
计算提取出各候选区域后图像中其余像素的灰度平均值；
计算提取出的各候选区域的灰度平均值，若与计算出的图像中其余像素的灰度平均值的差值小于设定阈值，则将对应的像素区域从候选区域中剔除；否则，将对应的像素区域保留在候选区域中；
保留在候选区域中的像素区域，即所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
路线规划模块：根据收割区域的界限和收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑，规划割草机的运动路线，输出给显示装置。
本发明还提供一种割草方法，利用上述的系统，该方法包括：
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线；
在割草作业过程中实时显示收割区域地形图像，割草机的实时定位信息、收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑及割草机的运动路线；
所述确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线，具体包括：
根据收割区域地形图像确定收割区域的界限；
对收割区域地形图像进行分割，获得所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
对收割区域地形图像进行分割，具体包括：
将收割区域地形图像的二值化后，提取出图像中的中心至边缘灰度值递增的像素区域，以及中心至边缘灰度值递减的像素区域，再从中选择以像素区域中心为中心、以
Figure BDA0001843815760000061
为半径的区域作为候选区域，其中m为每个像素区域中包含的像素个数，(xe,ye)为每个像素区域中最边缘的像素坐标，(xc,yc)为每个像素区域中心的像素坐标；
计算提取出各候选区域后图像中其余像素的灰度平均值；
计算提取出的各候选区域的灰度平均值，若与计算出的图像中其余像素的灰度平均值的差值小于设定阈值，则将对应的像素区域从候选区域中剔除；否则，将对应的像素区域保留在候选区域中；
保留在候选区域中的像素区域，即所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
割草作业中，通过安装板将新型割草机用割草装置安装到切割机上，连接电源，启动电动伸缩杆，将防护罩升起，使得切割刀处于外壳外部下方，启动驱动电机，切割刀工作，从而对草叶进行切割，当需要对特定倾斜角度的草叶进行修饰性切割时，启动步进电机，第一齿轮转动，从而电动与之啮合的第二齿轮转动，转轴转动带动连接杆左右摆动，使得切割刀转动到预定的角度，关闭步进电机，此时可对草叶进行一定角度的修饰切割，当切割工序完成后，调节切割刀，使其垂直向下摆放，此时，调节电动伸缩杆，使其推动防护罩向下降落，当切割刀收纳于防护罩内时，启动风机和抽风机，风机工作将切割刀上残留的草叶进行吹除，抽风机将吹除的草叶进行抽吸，经吸尘管引进到存储箱内，从而完成草叶的收集。
有益效果：
1、本发明外壳外部设置有防护罩，切割刀不使用时，防护罩很好的将切割刀防护起来，避免切割刀遭到物体碰撞从而造成损坏，同时也保护了工作人员的安全，有效防止了切割刀对小动物造成损伤，使用时，将防护罩升起，即可行使切割工序，操作简单快捷。
2、本发明防护罩左右两侧壁底端分别设置有风机和抽风机，风机能够将切割刀上残留的草叶进行吹除，使得切割刀表面整洁干净，延长了使用寿命，同时利用抽风机将吹除的草叶进行抽吸，并通过吸尘管引进到存储箱内，从而方便了草叶的自动收集，减少了工作人员的清洁工作，省时省力。
3、本发明切割刀的倾斜角度可调，从而方便了本切割装置能够对特定的草叶形状进行切割，使用范围广，且调节方便，结构简单，大大降低了制造成本。
4、本发明提供的割草系统及方法中通过对收割区域地形图像进行特定方式的分割，得到收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑，依据此分割结果规划的割草机运动路线合理准确，且能够在割草过程中避开收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑和根据实时定位信息调整运动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：新型割草机用割草装置结构示意图；
图2：新型割草机用割草装置外壳内部侧视图；
图3：割草系统框图；
附图标记如下：1、外壳，2、开口，3、步进电机，4、第一齿轮，5、转轴，6、第二齿轮，7、连接杆，8、切割电机，9、切割刀，10、支杆，11、安装板，12、防护罩，13、电动伸缩杆，14、弹簧，15、通风口，16、风机，17、抽风机，18、吸尘管，19、存储箱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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作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。
参看图1-2：一种新型割草机用割草装置，包括外壳1，外壳1的左右两侧分别开设有开口2，外壳1的后侧壁上安装有步进电机3，步进电机3的输出轴上设置有第一齿轮4，步进电机3的下方于外壳1内前后两侧壁之间转动设置有转轴5，转轴5上设置有第二齿轮6，第一齿轮4与第二齿轮6相啮合，转轴5底端固定设置有连接杆7，连接杆7底端设置有切割电机8，切割电机8底端输出轴上安装有切割刀9，外壳1顶端中央处垂直设置有支杆10，支杆10顶端固定设置有安装板11，外壳1的外部套设有防护罩12，防护罩12顶端与安装板11之间固定设置有电动伸缩杆13，防护罩12左侧壁底端设置有通风口15，通风口15的外部安装有风机16，防护罩12右侧壁底端设置有抽风机17，抽风机17通过分别吸尘管18与防护罩12和存储箱19相连通，存储箱19固定安装在抽风机17的上方于防护罩12的外壁上。
具体的，切割刀9位于外壳1外部下方，左右两侧的开口2与左右摆动后的切割刀9的位置相匹配，且摆动后的切割刀9穿过开口2位于外壳1的外部，支杆10贯穿防护罩12顶端且与防护罩12滑动连接，防护罩12内部顶端与外壳1之间固定连接有弹簧14，防护罩12降落时，切割刀9位于防护罩12内部，且风机16对准切割刀9。
工作原理：本发明通过安装板11安装到切割机上，连接电源，启动电动伸缩杆13，将防护罩12升起，使得切割刀9处于外壳1外部下方，启动驱动电机8，切割刀9工作，从而对草叶进行切割，当需要对特定倾斜角度的草叶进行修饰性切割时，启动步进电机3，第一齿轮4转动，从而电动与之啮合的第二齿轮6转动，转轴5转动带动连接杆7左右摆动，使得切割刀9转动到预定的角度，关闭步进电机3，此时可对草叶进行一定角度的修饰切割，当切割工序完成后，调节切割刀9，使其垂直向下摆放，此时，调节电动伸缩杆13，使其推动防护罩12向下降落，当切割刀9收纳于防护罩12内时，启动风机16和抽风机17，风机16工作将切割刀9上残留的草叶进行吹除，抽风机17将吹除的草叶进行抽吸，经吸尘管18引进到存储箱19内，从而完成草叶的收集，减轻了工作人员的清洁力度，省时省力。
本发明另一实施例还提供一种割草系统，包括上述的新型割草机用割草装置；如图3所示，还包括：
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线的处理装置；
割草作业过程中实时显示收割区域地形图像，割草机的实时定位信息、收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑及割草机的运动路线的显示装置；
安装在割草机上，将割草机的实时定位信息反馈给显示装置在收割区域地形图像进行显示的实时定位装置；
处理装置中设置有：
界限确定单元，根据收割区域地形图像确定收割区域的界限；
图像分割单元，对收割区域地形图像进行分割，获得所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；所述图像分割单元对收割区域地形图像进行分割，具体是：
将收割区域地形图像的二值化后，提取出图像中的中心至边缘灰度值递增的像素区域，以及中心至边缘灰度值递减的像素区域，再从中选择以像素区域中心为中心、以
Figure BDA0001843815760000111
为半径的区域作为候选区域，其中m为每个像素区域中包含的像素个数，(xe,ye)为每个像素区域中最边缘的像素坐标，(xc,yc)为每个像素区域中心的像素坐标；
计算提取出各候选区域后图像中其余像素的灰度平均值；
计算提取出的各候选区域的灰度平均值，若与计算出的图像中其余像素的灰度平均值的差值小于设定阈值，则将对应的像素区域从候选区域中剔除；否则，将对应的像素区域保留在候选区域中；
保留在候选区域中的像素区域，即所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
路线规划模块：根据收割区域的界限和收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑，规划割草机的运动路线，输出给显示装置。
本发明的另一实施例还提供一种割草方法，利用上述的系统，该方法包括：
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线；
在割草作业过程中实时显示收割区域地形图像，割草机的实时定位信息、收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑及割草机的运动路线；
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线，具体包括：
根据收割区域地形图像确定收割区域的界限；
对收割区域地形图像进行分割，获得所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
对收割区域地形图像进行分割，具体包括：
将收割区域地形图像的二值化后，提取出图像中的中心至边缘灰度值递增的像素区域，以及中心至边缘灰度值递减的像素区域，再从中选择以像素区域中心为中心、以
Figure BDA0001843815760000121
为半径的区域作为候选区域，其中m为每个像素区域中包含的像素个数，(xe,ye)为每个像素区域中最边缘的像素坐标，(xc,yc)为每个像素区域中心的像素坐标；
计算提取出各候选区域后图像中其余像素的灰度平均值；
计算提取出的各候选区域的灰度平均值，若与计算出的图像中其余像素的灰度平均值的差值小于设定阈值，则将对应的像素区域从候选区域中剔除；否则，将对应的像素区域保留在候选区域中；
保留在候选区域中的像素区域，即所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
割草作业中，通过安装板11将新型割草机用割草装置安装到切割机上，连接电源，启动电动伸缩杆13，将防护罩12升起，使得切割刀9处于外壳1外部下方，启动驱动电机8，切割刀9工作，从而对草叶进行切割，当需要对特定倾斜角度的草叶进行修饰性切割时，启动步进电机3，第一齿轮4转动，从而电动与之啮合的第二齿轮6转动，转轴5转动带动连接杆7左右摆动，使得切割刀9转动到预定的角度，关闭步进电机3，此时可对草叶进行一定角度的修饰切割，当切割工序完成后，调节切割刀9，使其垂直向下摆放，此时，调节电动伸缩杆13，使其推动防护罩12向下降落，当切割刀9收纳于防护罩12内时，启动风机16)抽风机17，风机16工作将切割刀9上残留的草叶进行吹除，抽风机17将吹除的草叶进行抽吸，经吸尘管18引进到存储箱19内，从而完成草叶的收集。
本发明结构简单，操作方便，造价成本低，且功能多样，切割刀的倾斜角度易于调节，方便实用本装置切割修饰特定的草叶，同时具有切割刀防护和自清洁功能，延长了装置的使用时间，具有很强的实用性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种新型割草机用割草装置，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)的左右两侧分别开设有开口(2)，所述外壳(1)的后侧壁上安装有步进电机(3)，所述步进电机(3)的输出轴上设置有第一齿轮(4)，所述步进电机(3)的下方于外壳(1)内前后两侧壁之间转动设置有转轴(5)，所述转轴(5)上设置有第二齿轮(6)，所述第一齿轮(4)与第二齿轮(6)相啮合，所述转轴(5)底端固定设置有连接杆(7)，所述连接杆(7)底端设置有切割电机(8)，所述切割电机(8)底端输出轴上安装有切割刀(9)，所述外壳(1)顶端中央处垂直设置有支杆(10)，所述支杆(10)顶端固定设置有安装板(11)，所述外壳(1)的外部套设有防护罩(12)，所述防护罩(12)顶端与安装板(11)之间固定设置有电动伸缩杆(13)，所述防护罩(12)左侧壁底端设置有通风口(15)，所述通风口(15)的外部安装有风机(16)，所述防护罩(12)右侧壁底端设置有抽风机(17)，所述抽风机(17)分别通过吸尘管(18)与防护罩(12)和存储箱(19)相连通，所述存储箱(19)固定安装在抽风机(17)的上方于防护罩(12)的外壁上。
2.根据权利要求1所述的新型割草机用割草装置，其特征在于：所述切割刀(9)位于外壳(1)外部下方。
3.根据权利要求1所述的新型割草机用割草装置，其特征在于：左右两侧的所述开口(2)与左右摆动后的切割刀(9)的位置相匹配，且摆动后的切割刀(9)穿过开口(2)位于外壳(1)的外部。
4.根据权利要求1所述的新型割草机用割草装置，其特征在于：所述支杆(10)贯穿防护罩(12)顶端且与防护罩(12)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的新型割草机用割草装置，其特征在于：所述防护罩(12)内部顶端与外壳(1)之间固定连接有弹簧(14)。
6.根据权利要求1所述的新型割草机用割草装置，其特征在于：所述防护罩(12)降落时，切割刀(9)位于防护罩(12)内部，且所述风机(16)对准切割刀(9)。
7.一种割草系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的新型割草机用割草装置；还包括：
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线的处理装置；
割草作业过程中实时显示收割区域地形图像，割草机的实时定位信息、收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑及割草机的运动路线的显示装置；
安装在割草机上，将割草机的实时定位信息反馈给显示装置在收割区域地形图像进行显示的实时定位装置；
所述处理装置中设置有：
界限确定单元，根据收割区域地形图像确定收割区域的界限；
图像分割单元，对收割区域地形图像进行分割，获得所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；所述图像分割单元对收割区域地形图像进行分割，具体是：
将收割区域地形图像的二值化后，提取出图像中的中心至边缘灰度值递增的像素区域，以及中心至边缘灰度值递减的像素区域，再从中选择以像素区域中心为中心、以
Figure FDA0002614402500000021
为半径的区域作为候选区域，其中m为每个像素区域中包含的像素个数，(xe，ye)为每个像素区域中最边缘的像素坐标，(xc，yc)为每个像素区域中心的像素坐标；
计算提取出各候选区域后图像中其余像素的灰度平均值；
计算提取出的各候选区域的灰度平均值，若与计算出的图像中其余像素的灰度平均值的差值小于设定阈值，则将对应的像素区域从候选区域中剔除；否则，将对应的像素区域保留在候选区域中；
保留在候选区域中的像素区域，即所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
路线规划模块：根据收割区域的界限和收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑，规划割草机的运动路线，输出给显示装置。
8.一种割草方法，利用权利要求7所述的系统，其特征在于，该方法包括：
确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线；
在割草作业过程中实时显示收割区域地形图像，割草机的实时定位信息、收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑及割草机的运动路线；
所述确定收割区域的界限及收割区域中地表障碍物或者地表凹陷的水沟或水坑，并规划出合理运动路线，具体包括：
根据收割区域地形图像确定收割区域的界限；
对收割区域地形图像进行分割，获得所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
对收割区域地形图像进行分割，具体包括：
将收割区域地形图像的二值化后，提取出图像中的中心至边缘灰度值递增的像素区域，以及中心至边缘灰度值递减的像素区域，再从中选择以像素区域中心为中心、以
Figure FDA0002614402500000031
为半径的区域作为候选区域，其中m为每个像素区域中包含的像素个数，(xe，ye)为每个像素区域中最边缘的像素坐标，(xc，yc)为每个像素区域中心的像素坐标；
计算提取出各候选区域后图像中其余像素的灰度平均值；
计算提取出的各候选区域的灰度平均值，若与计算出的图像中其余像素的灰度平均值的差值小于设定阈值，则将对应的像素区域从候选区域中剔除；
否则，将对应的像素区域保留在候选区域中；
保留在候选区域中的像素区域，即所述收割区域中地表障碍物或者所述地表凹陷的水沟或水坑；
割草作业中，通过安装板(11)将新型割草机用割草装置安装到切割机上，连接电源，启动电动伸缩杆(13)，将防护罩(12)升起，使得切割刀(9)处于外壳(1)外部下方，启动驱动电机(8)，切割刀(9)工作，从而对草叶进行切割，当需要对特定倾斜角度的草叶进行修饰性切割时，启动步进电机(3)，第一齿轮(4)转动，从而电动与之啮合的第二齿轮(6)转动，转轴(5)转动带动连接杆(7)左右摆动，使得切割刀(9)转动到预定的角度，关闭步进电机(3)，此时可对草叶进行一定角度的修饰切割，当切割工序完成后，调节切割刀(9)，使其垂直向下摆放，此时，调节电动伸缩杆(13)，使其推动防护罩(12)向下降落，当切割刀(9)收纳于防护罩(12)内时，启动风机(16)和抽风机(17)，风机(16)工作将切割刀(9)上残留的草叶进行吹除，抽风机(17)将吹除的草叶进行抽吸，经吸尘管(18)引进到存储箱(19)内，从而完成草叶的收集。
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