CN110568849A - 室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法 - Google Patents

室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110568849A
CN110568849A CN201910861596.7A CN201910861596A CN110568849A CN 110568849 A CN110568849 A CN 110568849A CN 201910861596 A CN201910861596 A CN 201910861596A CN 110568849 A CN110568849 A CN 110568849A
Authority
CN
China
Prior art keywords
processor
mowing robot
outdoor
area network
outdoor mowing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201910861596.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘瑜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Jingyi Intelligent Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Jingyi Intelligent Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Jingyi Intelligent Science and Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Jingyi Intelligent Science and Technology Co Ltd
Priority to CN201910861596.7A priority Critical patent/CN110568849A/zh
Publication of CN110568849A publication Critical patent/CN110568849A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0242—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using non-visible light signals, e.g. IR or UV signals
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0255—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using acoustic signals, e.g. ultra-sonic singals
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0285—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using signals transmitted via a public communication network, e.g. GSM network

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)

Abstract

本发明公开一种室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法，设置电子控制装置，包括处理器，定位模块，广域网络通讯模块和局域网络通讯模块，还包括可以与处理器建立通讯连接的手持终端，以及设置在处理器中的草坪边缘界定方法，包括以下步骤：处理器获取当前位置的地图；移动终端与处理器建立通讯连接，并获取所述的地图；操作者在移动终端上限定室外割草机器人工作区域的边界点，并返回给处理器；处理器将返回的工作点坐标进行储存，计算边界点之间的最大距离DM；定位模块获取室外割草机器人的位置数据(xi,yi)，计算位置(xi,yi)与边界点的距离，比较出最大距离di M；当di M<DM时，室外割草机器人处在工作范围内，返回步骤(4)；当di M>DM时，室外割草机器人已经超出工作范围，后退，返回步骤(4)。

Description

室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法
技术领域
本发明涉及一种室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法，属于移动机器人领域。
背景技术
室外移动机器人由于环境和光照的多样性，不能获取有效的环境信息，因此得不到广泛的应用。对于环境单一的工业及物流行业，可以铺设地标来限定机器人的工作范围或者工作路径。而室外割草机器人作为率先在室外实现自动化的设备，得到广泛的应用，帮助人们省下很多室外劳动的时间。但是目前室外割草机器人的自动化程度还不完善，比如不能自定位，不能实现高效率的路径规划，也不能确定自己的工作范围。其中，如果无法确定自己的工作范围，室外割草机器人无法正常工作，会走出草坪区域，导致无法预料的后果。目前的解决方案是在草坪四周铺设电磁线来限定室外割草机器人的工作范围。这个方案只适用于小块的草坪，而大草坪会大大增加材料及人工成本。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，将先进的全球导航卫星定位和在线地图相结合，并人工在地图上选定边界点，并根据室外割草机器人的实时位置计算是否超出工作范围，该方案不需要改变环境，自动化程度高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法，所述的室外割草机器人包括驱动机构，割草机构和障碍物检测系统，所述的室外割草机器人内部设置电子控制装置，所述的电子控制装置包括进行集中控制的处理器，与所述的处理器连接的定位模块、广域网络通讯模块和局域网络通讯模块，还包括可以与所述的处理器建立通讯连接的手持终端，以及设置在所述的处理器中的草坪边缘界定方法，所述的草坪边缘界定方法包括以下步骤：
(1) 所述的处理器通过所述的广域网络通讯模块接入广域网络；所述的定位模块获取所述的室外割草机器人的位置数据；所述的处理器根据位置数据当前位置的地图；
(2) 所述的移动终端通过所述的局域网络通讯模块与所述的处理器建立通讯连接，并获取所述的地图；
(3) 操作者在所述的移动终端上限定所述的室外割草机器人的工作区域，并在工作区域周围指定边界点，并返回给所述的处理器；所述的处理器将返回的工作点坐标进行储存，P={(x1,y1)，(x2,y2) ，(x3,y3)…..}；计算所述的边界点之间的最大距离DM；
(4) 所述的室外割草机器人在工作过程中，所述的定位模块获取所述的室外割草机器人的位置数据(xi,yi)；
(5) 计算位置数据(xi,yi)与所述边界点的距离，比较出其中最大距离di M；
(6) 当di M<DM时，所述的室外割草机器人处在工作范围内，返回步骤(4)；当di M>DM时，所述的室外割草机器人已经超出工作范围，后退，返回步骤(4)。
所述的广域网络通讯模块设置为4G或更高版本的网络模块。
所述的局域网络通讯模块设置为WiFi或者蓝牙模块。
所述的定位模块设置为GNSS模块，即全球导航卫星定位模块。
实施本发明的积极效果是：1、不需要环境设置及改造，成本低；2、随着技术的发展，该方案的成本及性能将得到不断改善。
附图说明
图1是室外割草机器人的控制框图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明：
参照图1，室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法，所述的室外割草机器人包括驱动机构，割草机构和障碍物检测系统。所述的行走机构采用两轮驱动和支撑轮结构，可实现直行和任意角度的旋转；所述的割草机构设置在所述的割草机器人下方，可清理大于一定高度的草；所述的障碍物检测系统设置碰撞传感器，也可以设置超声波传感器，以及红外传感器。
所述的室外割草机器人内部设置电子控制装置，所述的电子控制装置包括进行集中控制的处理器1，与所述的处理器1连接的定位模块2、广域网络通讯模块3和局域网络通讯模块4，还包括可以与所述的处理器1建立通讯连接的手持终端。所述的定位模块2设置为GNSS模块，即全球导航卫星定位模块，可以设置为美国GPS，或者俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国北斗卫星导航系统，以及相互的组合，不影响专利的实施。所述的广域网络通讯模块3设置为4G或更高版本的网络模块，用于连接广域网络。所述的局域网络通讯模块4设置为WiFi或者蓝牙模块，用于与所述的手持终端连接。所述的手持终端设置为手机，也可以设置为pad，不影响专利的实施。
在所述的处理器1中的草坪边缘界定方法，所述的草坪边缘界定方法包括以下步骤：
(1) 所述的处理器1通过所述的广域网络通讯模块3接入广域网络；所述的定位模块2获取所述的室外割草机器人的位置数据；所述的处理器1根据位置数据当前位置的地图；
步骤(1)为初始化步骤第一阶段，所述的处理器1获取当前位置的地图。
(2) 所述的移动终端通过所述的局域网络通讯模块4与所述的处理器1建立通讯连接，并获取所述的地图；
步骤(2)为初始化步骤第二阶段，所述的移动终端获取当前位置的地图。
(3) 操作者在所述的移动终端上限定所述的室外割草机器人的工作区域，并在工作区域周围指定边界点，并返回给所述的处理器1；所述的处理器1将返回的工作点坐标进行储存，P={(x1,y1)，(x2,y2) ，(x3,y3)…..}；计算所述的边界点之间的最大距离DM；
步骤(3)为初始化步骤第三阶段，所述的处理器1获取工作区域的边界点，并计算出最大距离DM。
(4) 所述的室外割草机器人在工作过程中，所述的定位模块2获取所述的室外割草机器人的位置数据(xi,yi)；
步骤(4)为工作步骤，在工作过程中需要采集位置数据，用于计算所述的室外割草机器人是否在工作区域内。
(5) 计算位置数据(xi,yi)与所述边界点的距离，比较出其中最大距离di M；
步骤(5)是计算当前位于与边界点的最大距离距离di M。
(6) 当di M<DM时，所述的室外割草机器人处在工作范围内，返回步骤(4)；当di M>DM时，所述的室外割草机器人已经超出工作范围，后退，返回步骤(4)。
步骤(6)是判断所述的室外割草机器人是否在工作区域内，并作相应处理。

Claims (4)

1.室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法，所述的室外割草机器人包括驱动机构，割草机构和障碍物检测系统，其特征在于：所述的室外割草机器人内部设置电子控制装置，所述的电子控制装置包括进行集中控制的处理器，与所述的处理器连接的定位模块、广域网络通讯模块和局域网络通讯模块，还包括可以与所述的处理器建立通讯连接的手持终端，以及设置在所述的处理器中的草坪边缘界定方法，所述的草坪边缘界定方法包括以下步骤：
(1) 所述的处理器通过所述的广域网络通讯模块接入广域网络；所述的定位模块获取所述的室外割草机器人的位置数据；所述的处理器根据位置数据当前位置的地图；
(2) 所述的移动终端通过所述的局域网络通讯模块与所述的处理器建立通讯连接，并获取所述的地图；
(3) 操作者在所述的移动终端上限定所述的室外割草机器人的工作区域，并在工作区域周围指定边界点，并返回给所述的处理器；所述的处理器将返回的工作点坐标进行储存，P={(x1,y1)，(x2,y2) ，(x3,y3)…..}；计算所述的边界点之间的最大距离DM；
(4) 所述的室外割草机器人在工作过程中，所述的定位模块获取所述的室外割草机器人的位置数据(xi,yi)；
(5) 计算位置数据(xi,yi)与所述边界点的距离，比较出其中最大距离di M；
(6) 当di M<DM时，所述的室外割草机器人处在工作范围内，返回步骤(4)；当di M>DM时，所述的室外割草机器人已经超出工作范围，后退，返回步骤(4)。
2.根据权利要求1所述的室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法，其特征是：所述的广域网络通讯模块设置为4G或更高版本的网络模块。
3.根据权利要求1所述的室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法，其特征是：所述的局域网络通讯模块设置为WiFi或者蓝牙模块。
4.根据权利要求1所述的室外割草机器人基于GPS和在线地图的草坪边缘界定方法，其特征是：所述的定位模块设置为GNSS模块，即全球导航卫星定位模块。
CN201910861596.7A 2019-09-12 2019-09-12 室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法 Withdrawn CN110568849A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910861596.7A CN110568849A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910861596.7A CN110568849A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110568849A true CN110568849A (zh) 2019-12-13

Family

ID=68779458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910861596.7A Withdrawn CN110568849A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110568849A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111199677A (zh) * 2019-12-25 2020-05-26 邦鼓思电子科技（上海）有限公司 一种室外区域的工作地图自动建立方法，装置，存储介质及工作设备
CN112416007A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 北京猎户星空科技有限公司 一种机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质
US12072711B2 (en) 2021-11-30 2024-08-27 Honda Motor Co., Ltd. Travel route control of autonomous work vehicle using global navigation satellite system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111199677A (zh) * 2019-12-25 2020-05-26 邦鼓思电子科技（上海）有限公司 一种室外区域的工作地图自动建立方法，装置，存储介质及工作设备
CN111199677B (zh) * 2019-12-25 2022-02-18 邦鼓思电子科技（上海）有限公司 一种室外区域的工作地图自动建立方法，装置，存储介质及工作设备
CN112416007A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 北京猎户星空科技有限公司 一种机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN112416007B (zh) * 2020-11-25 2023-01-17 北京猎户星空科技有限公司 一种机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质
US12072711B2 (en) 2021-11-30 2024-08-27 Honda Motor Co., Ltd. Travel route control of autonomous work vehicle using global navigation satellite system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110168465B (zh) 智能割草系统
US20240264595A1 (en) Mobile robot system and method for generating map data using straight lines extracted from visual images
Georgiev et al. Localization methods for a mobile robot in urban environments
CN110568849A (zh) 室外割草机器人基于gps和在线地图的草坪边缘界定方法
CN102460074B (zh) 用于组合三维位置和二维强度地图绘制进行定位的方法和装置
US9720417B2 (en) Navigation for a robotic working tool
US20180039276A1 (en) System and methods of determining a geometric pose of a camera based on spatial and visual mapping
CN103913162B (zh) 增强的移动平台定位
US10132951B2 (en) Detection of buried assets using drone apparatus
CN106969768A (zh) 一种无轨导航agv的精确定位及停车方法
CN105072580A (zh) 基于扫地机器人的wifi指纹地图自动采集系统及方法
CN109358340A (zh) 一种基于激光雷达的agv室内地图构建方法及系统
CN114413909A (zh) 一种室内移动机器人定位方法及系统
KR101638679B1 (ko) 자율주행 및 위치기반 자율안내가 가능한 옥외용 범용 안내 로봇장치
CN109282813B (zh) 一种无人艇全局障碍物识别的方法
CN110221330A (zh) 自移动设备及其方向确定方法、自动工作系统
US20220382292A1 (en) Route Determination Method, Route Determination System, And Route Determination Program
CN112598756B (zh) 路边传感器标定方法、装置和电子设备
EP3958082A1 (en) Method for mapping a working area of a mobile device and operating method of such mobile device in such working area
Peng et al. RFID-based indoor mobile robot navigation
CN116429121A (zh) 基于多传感器的定位方法、装置、自移动设备及存储介质
US10969480B2 (en) Method and system for mapping a work site
CN109086843A (zh) 一种基于二维码的移动机器人导航方法
CN215494708U (zh) 一种智能地坪划线机器人
CN114995459A (zh) 机器人的控制方法、装置、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20191213

WW01 Invention patent application withdrawn after publication