CN110083152A - 用于智能割草机的多草坪工作方法 - Google Patents
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Abstract
本实施例提出了用于智能割草机的多草坪工作方法，属于路径规划领域，包括：对多草坪作业区域所处环境进行路径采样，获取连接多草坪作业区域的路径坐标点；当智能割草机进行跨草坪工作时，令智能割草机沿路径坐标点行进，并在行进过程中基于载波相位差分运算对自身行进路径进行修正。通过对已有路径进行采样获取路径坐标点，并借助载波相位差分运算对实际行进路径进行修正，使得智能割草机能够实现准确的跨区域作业，使得智能割草机的行进脱离围线的辅助，提升跨区域行进的准确性。
Description
技术领域
本发明属于路径规划领域，尤其涉及用于智能割草机的多草坪工作方法。
背景技术
家用智能割草机的实际应用场景往往是相邻的多个草坪，一般情况下，房屋周边的草坪不是一块整体，而是由分割开的多块草坪组成。通过围线的方式划定多块草坪往往无法操作。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提出了用于智能割草机的多草坪工作方法，能够对已有路径进行采样获取路径坐标点，并借助载波相位差分运算对实际行进路径进行修正，使得智能割草机能够实现准确的跨区域作业，使得智能割草机的行进脱离围线的辅助，提升跨区域行进的准确性。
具体的，本实施例提出的用于智能割草机的多草坪工作方法包括：
对多草坪作业区域所处环境进行路径采样，获取连接多草坪作业区域的路径坐标点；
当智能割草机进行跨草坪工作时，令智能割草机沿路径坐标点行进，并在行进过程中基于载波相位差分运算对自身行进路径进行修正。
可选的，所述对多草坪作业区域所处环境进行路径采样，获取连接多草坪作业区域的路径坐标点，包括：
导入多草坪作业区域的规划图；
提取规划图中的道路信息，结合道路区域的实景对道路信息进行优化，得到实际道路信息；
根据智能割草机的机身参数从实际道路信息中提取跨区域路径，提取跨区域路径中心线的实际坐标，将实际坐标作为路径坐标点。
可选的，所述提取规划图中的道路信息，结合道路区域的实景对道路信息进行优化，得到实际道路信息，包括：
从规划图中提取坡度低于5％的道路信息；
在得到的道路信息中对植物部分对道路的侵占区域删除，得到实际道路信息。
可选的，所述根据智能割草机的机身参数从实际道路信息中提取跨区域路径，提取跨区域路径中心线的实际坐标，将实际坐标作为路径坐标点，包括：
根据智能割草机的机身宽度对实际道路信息的中间区域进行截取得到跨区域路径；
沿智能割草机行进方向确定跨区域路径的中心点，将得到的中心点连接构成中心线；
在中心线上以5cm为最小间隔提取路径导引点，根据道路规划图确定导引点的空间坐标，将得到的空间坐标对应的点作为路径坐标点。
可选的，所述当智能割草机进行跨草坪工作时，令智能割草机沿路径坐标点行进，并在行进过程中基于载波相位差分运算对自身行进路径进行修正，包括：
将路径坐标点的空间坐标传输至智能割草机中，当智能割草机需要进行跨区域作业时，令智能割草机从已完成作业的草坪区域边界沿路径坐标点的空间坐标行进；
在行进过程中接收卫星导航信息，并通过载波相位差分运算计算智能割草机中心点所处坐标与路径坐标点空间坐标的差值；
令智能割草机在行进过程中沿差值所处方向的反向进行路径修正。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过对已有路径进行采样获取路径坐标点，并借助载波相位差分运算对实际行进路径进行修正，使得智能割草机能够实现准确的跨区域作业，使得智能割草机的行进脱离围线的辅助，提升跨区域行进的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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为本实施例提出的用于智能割草机的多草坪工作方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
如图1所示，本实施例提出的用于智能割草机的多草坪工作方法包括：
11、对多草坪作业区域所处环境进行路径采样，获取连接多草坪作业区域的路径坐标点；
12、当智能割草机进行跨草坪工作时，令智能割草机沿路径坐标点行进，并在行进过程中基于载波相位差分运算对自身行进路径进行修正。
为了在没有围线辅助下提升智能割草机跨区域行进的准确性，本申请是实施例提出了一种基于对现有路径进行采样，在采样基础上进行载波相位差分运算(Real-timekinematic，RTK)对实际行进路线进行修正的导航方法。
首先为了对现有路径进行采样以便获取路径坐标点，需要执行如下内容：
111、导入多草坪作业区域的规划图；
112、提取规划图中的道路信息，结合道路区域的实景对道路信息进行优化，得到实际道路信息；
113、根据智能割草机的机身参数从实际道路信息中提取跨区域路径，提取跨区域路径中心线的实际坐标，将实际坐标作为路径坐标点。
这里所使用的规划图可以从路政部门获取、也可以通过航拍进行实际拍摄。值得注意的是规划图优选采用彩色图像，这样便于根据不同物体的颜色信息进行道路信息提取，降低地砖、盲道等影响智能割草机行进准确性物体的影响。
另外针对过于狭窄的路段，需要根据智能割草机的机身宽度进行筛选，对过于窄小的路径采取放弃操作。
具体的，步骤112的内容为：
1121、从规划图中提取坡度低于5％的道路信息；
1122、在得到的道路信息中对植物部分对道路的侵占区域删除，得到实际道路信息。
由于部分智能割草机的底盘较低，同时由于造型美观的考虑导致接近角和离去角都很小，因此出于适用于大部分智能割草机的考虑，这里对道路的坡度进行了限定。同时有的植物枝条会延伸到道路上，可能会路径上的行进的割草机造成影响，所以这里将植物对道路的侵占也考虑在内，针对航拍得到的规划图，将植物对道路的侵占区域从道路信息中删除，仅保留不存在植物影响的区域作为实际道路信息。
关于步骤113的实现，包括：
1131、根据智能割草机的机身宽度对实际道路信息的中间区域进行截取得到跨区域路径；
1132、沿智能割草机行进方向确定跨区域路径的中心点，将得到的中心点连接构成中心线；
1133、在中心线上以5cm为最小间隔提取路径导引点，根据道路规划图确定导引点的空间坐标，将得到的空间坐标对应的点作为路径坐标点。
由于在前述步骤中已经降机身宽度作为路径筛选的参数，因此这里在达到的实际道路信息中可以通过直接截取的方式得到适用于只能饿割草机通过的跨区域路径。由于智能割草机本身为左右对称涉及因此为了降低路径坐标点的计算压力，这里仅提取得到的跨区域路径的中心线上的部分点。
基于前述步骤的内容，步骤12所示的智能割草机实际行进过程包括：
121、将路径坐标点的空间坐标传输至智能割草机中，当智能割草机需要进行跨区域作业时，令智能割草机从已完成作业的草坪区域边界沿路径坐标点的空间坐标行进；
122、在行进过程中接收卫星导航信息，并通过载波相位差分运算计算智能割草机中心点所处坐标与路径坐标点空间坐标的差值；
123、令智能割草机在行进过程中沿差值所处方向的反向进行路径修正。
当智能割草机完成一个作业区域的割草作业时，首先会行进到前文得到的首个路径坐标点处，接着令智能割草机沿得到的路径坐标点的空间坐标行进。在行进过程中智能割草机需要实时获取卫星导航信息中的当前坐标值，并结合载波相位差分运算获取自身中心点与路径规划点对应空间坐标的差值。这里的卫星导航信息包括GPS、GLONASS以及北斗导航系统信息。
由于智能割草机的行进为动态过程，因此这里得到的差值实际上是带有方向的，因此需要控制智能割草机在行进过程中基于得到的差值进行实时反向调整，从而令智能割草机能够最大限度的沿路径坐标点行进，实现高精度的跨区域作业。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.用于智能割草机的多草坪工作方法，其特征在于，所述多草坪工作方法包括：
对多草坪作业区域所处环境进行路径采样，获取连接多草坪作业区域的路径坐标点；
当智能割草机进行跨草坪工作时，令智能割草机沿路径坐标点行进，并在行进过程中基于载波相位差分运算对自身行进路径进行修正。
2.根据权利要求1所述的用于智能割草机的多草坪工作方法，其特征在于，所述对多草坪作业区域所处环境进行路径采样，获取连接多草坪作业区域的路径坐标点，包括：
导入多草坪作业区域的规划图；
提取规划图中的道路信息，结合道路区域的实景对道路信息进行优化，得到实际道路信息；
根据智能割草机的机身参数从实际道路信息中提取跨区域路径，提取跨区域路径中心线的实际坐标，将实际坐标作为路径坐标点。
3.根据权利要求2所述的用于智能割草机的多草坪工作方法，其特征在于，所述提取规划图中的道路信息，结合道路区域的实景对道路信息进行优化，得到实际道路信息，包括：
从规划图中提取坡度低于5％的道路信息；
在得到的道路信息中对植物部分对道路的侵占区域删除，得到实际道路信息。
4.根据权利要求2所述的用于智能割草机的多草坪工作方法，其特征在于，所述根据智能割草机的机身参数从实际道路信息中提取跨区域路径，提取跨区域路径中心线的实际坐标，将实际坐标作为路径坐标点，包括：
根据智能割草机的机身宽度对实际道路信息的中间区域进行截取得到跨区域路径；
沿智能割草机行进方向确定跨区域路径的中心点，将得到的中心点连接构成中心线；
在中心线上以5cm为最小间隔提取路径导引点，根据道路规划图确定导引点的空间坐标，将得到的空间坐标对应的点作为路径坐标点。
5.根据权利要求1所述的用于智能割草机的多草坪工作方法，其特征在于，所述当智能割草机进行跨草坪工作时，令智能割草机沿路径坐标点行进，并在行进过程中基于载波相位差分运算对自身行进路径进行修正，包括：
将路径坐标点的空间坐标传输至智能割草机中，当智能割草机需要进行跨区域作业时，令智能割草机从已完成作业的草坪区域边界沿路径坐标点的空间坐标行进；
在行进过程中接收卫星导航信息，并通过载波相位差分运算计算智能割草机中心点所处坐标与路径坐标点空间坐标的差值；
令智能割草机在行进过程中沿差值所处方向的反向进行路径修正。
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