CN109769453A - 自动割草机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动割草机，包括切割装置以及控制板，控制板电连接切割装置的驱动电机，控制板用于获取切割装置的驱动电机的加速度信号，判断加速度信号的一致性是否满足预设条件，若判断加速度信号的一致性不满足预设条件，则输出故障信号。当切割装置的刀片出现断裂故障时，由于受力不均引起的震动会导致驱动电机的加速度发生变动，通过监测切割装置的驱动电机的加速度变化，可及时准确地检测刀片状态，在刀片出现断裂故障时便于操作人员及时进行检修。

Description

自动割草机

技术领域

本发明涉及电动控制技术领域，特别是涉及一种自动割草机。

背景技术

智能割草机能自主的完成修剪草坪的工作,无须人为直接控制和操作，且功率低、噪音小，适合家庭庭院、公共绿地等场所进行草坪修剪维护。

智能割草机在进行割草操作时会因为与草丛中的石头、岩石接触或者其他外力导致割草刀片断裂，使得智能割草机无法进行割草或割草效果不理想。如何实现快速准确检测机器刀片状态是一个急需解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可快速准确检测刀片状态的自动割草机。

一种自动割草机，包括切割装置以及控制板，所述控制板电连接切割装置的驱动电机，

所述控制板用于获取所述切割装置的驱动电机的加速度信号，判断加速度信号的一致性是否满足预设条件，若判断加速度信号的一致性不满足预设条件，则输出故障信号。

上述自动割草机，控制板用于获取切割装置的驱动电机的加速度信号，判断加速度信号的一致性是否满足预设条件，若判断加速度信号的一致性不满足预设条件，则输出故障信号。当切割装置的刀片出现断裂故障时，由于受力不均引起的震动会导致驱动电机的加速度发生变动，通过监测切割装置的驱动电机的加速度变化，可及时准确地检测刀片状态，在刀片出现断裂故障时便于操作人员及时进行检修。

附图说明

图1为一实施例中自动割草机的结构图；

图2为另一实施例中自动割草机的结构图。

具体实施方式

在一个实施例中，一种自动割草机，如图1所示，包括控制板110以及切割装置120，控制板110连接切割装置120的驱动电机，控制板110用于获取切割装置120的驱动电机的加速度信号，判断加速度信号的一致性是否满足预设条件，若判断加速度信号的一致性不满足预设条件，则输出故障信号。

其中，切割装置120的驱动电机用于在通电时控制设置有刀片的刀盘旋转，从而带动刀片转动进行切割操作。在刀片完整时切割装置120正常工作，驱动电机受力均匀，驱动电机的加速度恒定；当刀片断裂时，由于受力不均刀盘震动，使得驱动电机的加速度出现异常变动。控制板110实时监控驱动电机的加速度信号，并根据加速度信号的一致性进行刀片检测，识别刀片是否出现断裂情况。具体地，若驱动电机具备转速监测功能，则控制板110可直接根据驱动电机输出的速度信号得到加速度信号；若驱动电机不具备转速监测功能，则可利用速度传感器检测驱动电机的转速，控制板110根据速度传感器输出的速度信号得到加速度信号。

加速度信号的一致性表征驱动电机的加速度变化程度，若驱动电机的加速度恒定，可判定刀片完好无损；若加速度信号的一致性不满足预设条件，则认为驱动电机的加速度频繁变动，可判定刀片断裂。判断加速度信号的一致性是否满足预设条件的具体方式并不唯一，例如可以是判断加速度信号的幅值变化是否超过预设范围，也可以是判断加速度信号的幅值变化超过预设范围的时长是否大于预设时长等。若加速度信号的一致性不满足预设条件，则可认为出现断裂情况，输出故障信号以便工作人员知晓切割装置的刀片出现故障，及时进行检修操作。输出故障信号的形式并不唯一，可以是通过语音播报语音信息、通过显示屏显示预设文字或图片、控制指示灯点亮或闪烁等方式输出故障信号。

在一个实施例中，当加速度以不同变化趋势连续变化且达到预设时间时，控制板110判断加速度信号的一致性不满足预设条件。具体地，预设时间的具体取值并不唯一，加速度以不同变化趋势连续变化即指驱动电机的加速度连续发生变化且每次变化的趋势不同。若驱动电机的加速度以不同的趋势变化达到预设时间，则加速度信号的一致性不满足预设条件，控制板输出故障信号。通过检测驱动电机的加速度变化趋势进行故障判断，故障检测准确性高。

在一个实施例中，切割装置120还可包括刀片，刀片在切割装置120的驱动电机驱动下旋转以执行割草工作。

进一步地，在一个实施例中，切割装置120包括驱动电机、刀盘和刀片，驱动电机的输出轴连接刀盘，刀片设置于刀盘。控制板110还可用于对驱动电机供电，控制驱动电机带动刀盘转动进行切割操作。

上述自动割草机，当切割装置120的刀片出现断裂故障时，由于受力不均引起的震动会导致驱动电机的加速度发生变动，通过监测驱动电机的加速度变化，可及时准确地检测刀片状态，在刀片出现断裂故障时便于操作人员及时进行检修。

在一个实施例中，如图2所示，自动割草机还包括连接控制板110的显示装置130，显示装置130用于显示故障信号，故障信号包括刀片断裂信号。显示装置130可以是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)显示器或LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示器，指示灯可以是LED灯等。通过显示装置130显示故障信号，可以是显示预设的图片、文字或符号等信息。例如，输出文字“刀片断裂”作为刀片断裂信号。

进一步地，自动割草机还可以包括连接控制板110的扬声器和/或指示灯，操作人员可根据实际需求和自身习惯选择不同的信息输出方式。通过扬声器输出故障信号，可以是输出对应的音频信息。通过指示灯输出故障信号，可以是控制指示灯亮灭或改变指示灯的颜色。例如，控制指示灯显示红色作为刀片断裂提示信息。

在一个实施例中，继续参照图2，自动割草机还包括连接控制板110的通信装置140，通信装置130用于向用户发送故障信号，故障信号包括刀片断裂信号。

通信装置140具体可以是无线通信装置或有限通信装置。通信装置130发送故障信号至用户的方式并不唯一，例如可以发送故障信号至用户的手持式终端或台式电脑等。在一个实施例中，通信装置140为无线通信单元，无线通信单元以无线方式发送故障信号至移动终端。无线通信单元具体可以是WIFI传输单元、蓝牙传输单元或红外传输单元等，移动终端具体可以是手机、笔记本、iPad等。

通过通信装置向用户发送故障信号，操作人员无需在工作现场也可通过移动终端远程获知刀片的状态，当出现刀片断裂故障时可及时进行处理，提高了刀片状态监控的便利性。

在一个实施例中，如图2所示，自动割草机还包括连接控制板110的定位单元150，控制板110还用于在加速度信号的一致性不满足预设条件时，通过定位单元150获取自动割草机的当前位置信息并存储。

定位单元150的类型并不唯一，具体可以是GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位器或北斗定位器等。控制板110检测到刀片发生断裂后，还通过定位单元150获取当前位置信息进行保存，以便于操作人员找到刀片发生断裂的地理位置，根据刀片断裂的现场查找刀片发生断裂的原因，以及回收断裂的刀片避免割伤人和动物，提高了刀片管理便利性。

在一个实施例中，自动割草机还可同时包括连接控制板110的定位单元150和无线通信单元，控制板110在切割装置120工作时，实时通过定位单元150获取自动割草机的位置信息，并通过无线通信单元发送至移动终端显示，以便操作人员远程监控自动割草机所处的位置，在刀片出现断裂故障后可及时找到切割装置进行刀片检修，进一步提高了刀片故障检测的便利性。

在一个实施例中，自动割草机还可包括连接控制板110的供电装置。通过供电装置对控制板110供电，确保自动割草机可正常工作。具体地，供电装置可以是接入市电转换为直流电为控制板110提供工作电压，也可以是利用锂电池输出直流电为控制板110提供工作电压。

在一个实施例中，控制板110还用于在判断加速度信号的一致性不满足预设条件时，控制切割装置120的驱动电机停止工作。具体地，控制板可通过停止对驱动电机供电从而使驱动电机停止工作。当检测到刀片出现断裂故障后控制驱动电机停止工作，减少能源浪费。

此外，自动割草机还可包括壳体和行走装置，控制板110、切割装置120和行走装置设置于壳体，控制板110控制行走装置带动自动割草机行走。进一步地，显示装置130、通信装置140和定位单元150也设置于壳体。

具体地，行走装置包括电动机、驱动轮和辅助轮，驱动电机、电动机和控制板110设置于壳体内部，刀盘、驱动轮和辅助轮设置于壳体底部，驱动轮连接电动机，显示装置130设置于壳体顶部的外表面。电动机连接控制板110，通过控制板110控制电动机工作，可以理解，在其他实施例中，也可通过外部控制器控制电动机工作。

利用控制板110控制电动机工作，从而带动驱动轮滚动使自动割草机自动行走。控制板110对驱动电机供电，使驱动电机带动设置有刀片的刀盘转动进行割草操作，同时，控制板110获取驱动电机的加速度信号进行刀片故障检测，判断加速度信号的一致性不满足预设条件时输出故障信号。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动割草机，其特征在于，包括切割装置以及控制板，所述控制板电连接切割装置的驱动电机，

所述控制板用于获取所述切割装置的驱动电机的加速度信号，判断加速度信号的一致性是否满足预设条件，若判断加速度信号的一致性不满足预设条件，则输出故障信号。

2.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，当加速度以不同变化趋势连续变化且达到预设时间时，控制板判断加速度信号的一致性不满足预设条件。

3.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述切割装置包括刀片，所述刀片在所述切割装置的驱动电机驱动下旋转以执行割草工作。

4.根据权利要求3所述的自动割草机，其特征在于，包括连接所述控制板的显示装置，所述显示装置用于显示所述故障信号，所述故障信号包括刀片断裂信号。

5.根据权利要求3所述的自动割草机，其特征在于，包括连接所述控制板的通信装置，所述通信装置用于向用户发送所述故障信号，所述故障信号包括刀片断裂信号。

6.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，还包括连接所述控制板的定位单元，所述控制板还用于在加速度信号的一致性不满足预设条件时，通过所述定位单元获取自动割草机的当前位置信息并存储。

7.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，还包括连接所述控制板的供电装置。

8.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述切割装置包括驱动电机、刀盘和刀片，所述驱动电机的输出轴连接所述刀盘，所述刀片设置于所述刀盘。

9.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述控制板还用于在判断加速度信号的一致性不满足预设条件时，控制所述切割装置的驱动电机停止工作。

10.根据权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，所述自动割草机还包括壳体和行走装置，所述控制板、切割装置和行走装置设置于壳体，所述控制板控制所述行走装置带动所述自动割草机行走。