CN112293038B - 一种防止定点割草磨损草地的方法及自动割草机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止定点割草磨损草地的方法。该方法应用于自动割草机，割草机包括独立控制的第一驱动轮和第二驱动轮。该方法包括：S1、接收定点割草指令；S2、执行定点割草指令进行割草作业，第一驱动轮的第一行驶轨迹和第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆。本发明中割草机在定点割草作业中，第一驱动轮和第二驱动轮同时转动形成同心圆轨迹，从而有效避免对草坪造成磨损。

Description

一种防止定点割草磨损草地的方法及自动割草机

技术领域

本发明涉及割草机领域，更具体地说，涉及一种防止定点割草磨损草地的方法及自动割草机。

背景技术

自动割草机不需要人工控制，能够自动进行路线规划，自动完成割草作业。在割草机作业过程中，会出现定点割草的动作，即割草机在一个小区域内旋转，完成该小区域内割草。现有技术中，割草机中割草机定点割草时，两个驱动轮中仅有一个驱动轮转动，另一个驱动轮保持在一个点不动，这样转动的驱动轮以不动的驱动轮为中心形成一个圆形的割草区域，实现定点割草。但这种定点割草方式中保持不动的驱动轮为不断磨损草皮，对草坪造成损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种防止定点割草磨损草地的方法及自动割草机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种防止定点割草磨损草地的方法，应用于自动割草机，所述割草机包括独立控制的第一驱动轮和第二驱动轮，所述方法包括：

S1、接收定点割草指令；

S2、执行所述定点割草指令进行割草作业，所述第一驱动轮的第一行驶轨迹和所述第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，所述步骤S2中执行所述定点割草指令进行割草作业包括：

S21、选取定点割草半径；

S22、根据第一对应关系获取所述定点割草半径对应的所述第一驱动轮的第一转速和所述第二驱动轮的第二转速，其中所述第一对应关系为同一所述定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮的转速；

S23、所述第一驱动轮按照所述第一转速转动，同时所述第二驱动轮按照所述第二转速转动。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，所述步骤S22包括：根据第一对应关系获取所述定点割草半径对应的所述第一驱动轮的第一转速和所述第二驱动轮的第二转速，根据第二对应关系获取所述第一驱动轮的第一转数和所述第二驱动轮的第二转数；

其中，所述第一对应关系为同一所述定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮的转速，所述第二对应关系为同一所述定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮至少割草一圈所需的转动数量；

所述步骤S23包括：所述第一驱动轮按照所述第一转速转动，同时所述第二驱动轮按照所述第二转速转动，直至所述第一驱动轮完成所述第一转数且所述第二驱动轮完成所述第二转数。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，在所述步骤S22之后所述步骤S23之前还包括：根据第三对应关系获取所述第一转速和所述第二转速对应的割草转速，其中所述第三对应关系为所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的转速和割草机的割草刀盘的转速的对应关系；

所述步骤S23包括：所述第一驱动轮按照所述第一转速转动，同时所述第二驱动轮按照所述第二转速转动，同时所述割草刀盘按照所述割草转速转动。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，所述割草转速与所述第一转速和所述第二转速成正比。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，同一所述定点割草半径下包括多组第一转速和第二转速。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，所述定点割草半径为所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的中心到定点割草圆心的距离，其中所述定点割草圆心为所述第一轨迹和所述第二轨迹的圆心。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，在所述步骤S23之后还包括：

S24、逐步增大或减小所述定点割草半径，重新执行所述步骤S22和步骤S23。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，所述步骤S24中逐步增大或减小所述定点割草半径包括：

按照预设半径步长逐步增大所述定点割草半径；或

按照预设半径步长逐步减小所述定点割草半径。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，所述步骤S2包括：

S25、执行所述定点割草指令进行割草作业，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮按照相同速度且相反方向转动，使所述割草机自转至少一周；

S26、所述第一驱动轮和所述第二驱动轮按照相同速度且相同方向转动，使所述割草机朝远离自转中心方向行驶预设距离；

S27、所述第一驱动轮和所述第二驱动轮按照相同速度且相反方向转动使所述割草机自转90°后，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮按照不同速度且相同方向转动，使所述第一驱动轮的第一行驶轨迹和所述第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆。

进一步，在本发明所述的防止定点割草磨损草地的方法中，所述预设距离小于或等于所述割草机自转割草时形成圆形区域的直径。

另外，本发明还提供一种自动割草机，包括存储器和处理器，所述存储器通信连接所述处理器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现如上述的防止定点割草磨损草地的方法。

实施本发明的一种防止定点割草磨损草地的方法及自动割草机，具有以下有益效果：本发明中割草机在定点割草作业中，第一驱动轮和第二驱动轮同时转动形成同心圆轨迹，从而有效避免对草坪造成磨损。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是一实施例提供的防止定点割草磨损草地的方法的流程图；

图2是一实施例提供的第一行驶轨迹和第二行驶轨迹的示意图；

图3是一实施例提供的防止定点割草磨损草地的方法的流程图；

图4是一实施例提供的防止定点割草磨损草地的方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

实施例1

参考图1和图2，本实施例的防止定点割草磨损草地的方法应用于自动割草机，该自动割草机不需要人工控制，能够自动进行路线规划，自动完成割草作业，该过程可参考现有技术。该割草机包括独立控制的第一驱动轮和第二驱动轮，即可分别独立控制第一驱动轮的转动和第二驱动轮的转动，第一驱动轮和第二驱动轮的转速可以相同，也可以不同。作为选择，第一驱动轮和第二驱动轮的尺寸相同。具体的，该防止定点割草磨损草地的方法包括下述步骤：

S1、接收定点割草指令。

具体的，定点割草指令用于使割草机开始定点割草作业，定点割草指令的产生方式有多种，以下分别进行说明：

第一种产生方式：割草机通过其无线接收模块无线通信连接外部控制终端，外部控制终端将定点割草指令发送至割草机。

第二种产生方式：割草机自身携带草坪识别模块，草坪识别模块能够识别当前草坪是否需要进行定点割草，若需要则产生定点割草指令。

第三种产生方式：割草机规划待割草区域路径和定点割草点，在割草机行驶至定点割草点时产生定点割草指令。

S2、执行定点割草指令进行割草作业，第一驱动轮的第一行驶轨迹和第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆。

具体的，割草机中存储有定点割草程序，在割草机接收到定点割草指令后读取定点割草程序，执行定点割草程序进行割草作业。执行定点割草程序后，第一驱动轮(图2中A)和第二驱动轮(图2中B)同时开始转动，第一驱动轮的第一行驶轨迹和第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆，因第二驱动轮的轨迹半径大于第一驱动轮的轨迹半径，所以第二驱动轮的速度大于第一驱动轮的速度。需要说明的是，因实际草坪存在高低起伏，草坪生长情况也有区别，这会导致第一驱动轮的第一行驶轨迹和第二驱动轮的第二行驶轨迹并非理想的同心圆，第一行驶轨迹和第二行驶轨迹为椭圆状或近似同心圆等，都属于正常误差范围。

本实施例中割草机在定点割草作业中，第一驱动轮和第二驱动轮同时转动形成同心圆轨迹，从而有效避免对草坪造成磨损。

实施例2

参考图3，在实施例1的基础上，本实施例的防止定点割草磨损草地的方法中，步骤S2中执行定点割草指令进行割草作业包括：

S21、选取定点割草半径。

具体的，为实现定点割草，需要割草机的第一驱动轮和第二驱动轮同时转动，且第一驱动轮的第一行驶轨迹和第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆，则首先需要确定定点割草半径。定点割草半径用于表征割草机整体行驶轨迹所形成圆形轨迹的大小，但因割草机体积较大，可使用割草机上任意点行驶过程中形成的圆形轨迹的半径作为定点割草半径，例如第一驱动轮的第一行驶轨迹的半径，或第二驱动轮的第二行驶轨迹的半径，或第一驱动轮和第二驱动轮的中点的行驶轨迹的半径等。优选地，本实施例的防止定点割草磨损草地的方法中定点割草半径为第一驱动轮和第二驱动轮的中心到定点割草圆心的距离，其中定点割草圆心为第一轨迹和第二轨迹的圆心。

作为选择，割草机中存储有多个定点割草半径或定点割草半径的预设半径范围，在接收到定点割草指令后首先需要选取定点割草半径，本实施例提供几种定点割草半径的选取方式：

第一种选取方式：割草机通过其无线接收模块无线通信连接外部控制终端，外部控制终端将定点割草半径发送至割草机。

第二种选取方式：割草机自身携带草坪识别模块，草坪识别模块能够识别当前草坪的形状和尺寸，根据草坪的形状和尺寸选择对应的定点割草半径。

第三种选取方式：割草机规划待割草区域路径、定点割草点以及每个定点割草点对应的定点割草半径，在割草机行驶至定点割草点时产生定点割草指令，并选择对应的定点割草半径。

S22、根据第一对应关系获取定点割草半径对应的第一驱动轮的第一转速和第二驱动轮的第二转速，其中第一对应关系为同一定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮的转速。

具体的，因割草机的第一驱动轮尺寸、第二驱动轮尺寸、第一驱动轮和第二驱动轮之间的距离为已知，在确定定点割草半径后，可进一步确定第一驱动轮对应的行驶半径和第二驱动轮对应的行驶半径。可以理解，在第一驱动轮和第二驱动轮角速度相同的情况下，根据第一驱动轮对应的行驶半径和第二驱动轮对应的行驶半径计算出同一定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮的速度，进而根据第一驱动轮和第二驱动轮的尺寸转换为第一驱动轮和第二驱动轮的转速。

作为选择，割草机中存储有多个定点割草半径或定点割草半径的预设半径范围，还存储有每一个定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮的转速。

S23、第一驱动轮按照第一转速转动，同时第二驱动轮按照第二转速转动。割草机的第一驱动轮和第二驱动轮为独立驱动，在确定第一驱动轮和第二驱动轮的转速后，第一驱动轮按照第一转速转动，同时第二驱动轮按照第二转速转动。

本实施例中割草机在定点割草作业中，先选定定点割草半径，然后确定第一驱动轮和第二驱动轮的转速，第一驱动轮和第二驱动轮同时转动形成同心圆轨迹，从而有效避免对草坪造成磨损。

实施例3

在实施例2的基础上，本实施例的防止定点割草磨损草地的方法中步骤S22包括：根据第一对应关系获取定点割草半径对应的第一驱动轮的第一转速和第二驱动轮的第二转速，根据第二对应关系获取第一驱动轮的第一转数和第二驱动轮的第二转数；其中，第一对应关系为同一定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮的转速，第二对应关系为同一定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮至少割草一圈所需的转动数量。

可以理解，在确定第一驱动轮和第二驱动轮的割草半径后，可计算出割草半径对应的圆周周长，即第一驱动轮对应的第一行驶轨迹的周长，以及第二驱动轮对应的第二行驶轨迹的周长。在确定第一驱动轮对应的第一行驶轨迹的周长，以及第二驱动轮对应的第二行驶轨迹的周长后，因第一驱动轮和第二驱动轮的尺寸已知，则可计算出第一驱动轮行驶一周需要转动的第一转数，以及第二驱动轮行驶一周需要的第二转数。第一驱动轮按照第一转速转动，同时第二驱动轮按照第二转速转动，直至第一驱动轮完成第一转数且第二驱动轮完成第二转数。也就是说，在第一驱动轮完成第一转数，同时第二驱动轮完成第二转数时，刚好割草一周。

本实施例中割草机在定点割草作业中，先选定定点割草半径，然后确定第一驱动轮和第二驱动轮的转速，进而确定第一驱动轮和第二驱动轮需要的转数，第一驱动轮和第二驱动轮同时转动形成同心圆轨迹，从而有效避免对草坪造成磨损。

实施例4

在实施例3的基础上，割草机在定点割草过程中，同一定点割草半径下可以选择不同的割草速度，即同一定点割草半径下包括多组第一转速和第二转速。

作为选择，在确定割草机的行驶速度后还可根据割草机的行驶速度选择割草刀盘的转动速度，在步骤S22之后步骤S23之前还包括：根据第三对应关系获取第一转速和第二转速对应的割草转速，其中第三对应关系为第一驱动轮和第二驱动轮的转速和割草机的割草刀盘的转速的对应关系。

步骤S23包括：第一驱动轮按照第一转速转动，同时第二驱动轮按照第二转速转动，同时割草刀盘按照割草转速转动。作为选择，本实施例的防止定点割草磨损草地的方法中割草转速与第一转速和第二转速成正比，即第一转速和第二转速越大，说明割草机行驶的越快，此时增大割草刀盘的转速；第一转速和第二转速越小，说明割草机行驶的越慢，此时减小割草刀盘的转速。

本实施例中割草机在定点割草过程中，同一定点割草半径下可以选择不同的割草速度，且可根据割草机的行驶速度确定割草刀盘的转速，使割草更加科学。

实施例5

参考图4，在实施例3或4的基础上，本实施例的防止定点割草磨损草地的方法中，在步骤S23之后还包括：

S24、逐步增大或减小定点割草半径，重新执行步骤S22和步骤S23。

具体的，因割草机尺寸所限，一次定点割草的覆盖区域可能达不到定点割草需求，需要在完成一个定点割草半径后调整定点割草半径的大小，以覆盖更多割草区域。所以需要在完成某一定点割草半径作业后，逐步增大或减小定点割草半径。进一步，逐步增大或减小定点割草半径包括：按照预设半径步长逐步增大定点割草半径；或按照预设半径步长逐步减小定点割草半径，其中预设半径步长可根据割草机尺寸设置。

本实施例可调整定点割草半径，以覆盖更多割草区域，完成面积更大的定点割草区域。

实施例6

在上述实施例的基础上，本实施例的防止定点割草磨损草地的方法中步骤S2包括：

S25、执行定点割草指令进行割草作业，第一驱动轮和第二驱动轮按照相同速度且相反方向转动，使割草机自转至少一周。

S26、第一驱动轮和第二驱动轮按照相同速度且相同方向转动，使割草机朝远离自转中心方向行驶预设距离。作为选择，预设距离小于或等于割草机自转割草时形成圆形区域的直径，这样保证割草机进行圆周割草时的覆盖区域和自转割草的覆盖区域重叠或相邻，不会出现漏割的情况。

S27、第一驱动轮和第二驱动轮按照相同速度且相反方向转动使割草机自转90°后，第一驱动轮和第二驱动轮按照不同速度且相同方向转动，使第一驱动轮的第一行驶轨迹和第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆。

本实施例的割草机自转割草过程去除了第一行驶轨迹和第二行驶轨迹没有覆盖到的中心草坪，避免出现定点割草圆心没有割到的情况，提高割草覆盖度。

实施例7

本实施例的自动割草机包括存储器和处理器，存储器通信连接处理器，存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如上述实施例的防止定点割草磨损草地的方法。

本实施例中割草机在定点割草作业中，第一驱动轮和第二驱动轮同时转动形成同心圆轨迹，从而有效避免对草坪造成磨损。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (11)

1.一种防止定点割草磨损草地的方法，应用于自动割草机，所述割草机包括独立控制的第一驱动轮和第二驱动轮，其特征在于，所述方法包括：

S1、接收定点割草指令；

S2、执行所述定点割草指令进行割草作业，所述第一驱动轮的第一行驶轨迹和所述第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆；所述步骤S2中执行所述定点割草指令进行割草作业包括：

S21、选取定点割草半径；

S22、根据第一对应关系获取所述定点割草半径对应的所述第一驱动轮的第一转速和所述第二驱动轮的第二转速，其中所述第一对应关系为同一所述定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮的转速；

S23、所述第一驱动轮按照所述第一转速转动，同时所述第二驱动轮按照所述第二转速转动。

2.根据权利要求1所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，所述步骤S22包括：根据第一对应关系获取所述定点割草半径对应的所述第一驱动轮的第一转速和所述第二驱动轮的第二转速，根据第二对应关系获取所述第一驱动轮的第一转数和所述第二驱动轮的第二转数；

其中，所述第一对应关系为同一所述定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮的转速，所述第二对应关系为同一所述定点割草半径下第一驱动轮和第二驱动轮至少割草一圈所需的转动数量；

所述步骤S23包括：所述第一驱动轮按照所述第一转速转动，同时所述第二驱动轮按照所述第二转速转动，直至所述第一驱动轮完成所述第一转数且所述第二驱动轮完成所述第二转数。

3.根据权利要求1所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，在所述步骤S22之后所述步骤S23之前还包括：根据第三对应关系获取所述第一转速和所述第二转速对应的割草转速，其中所述第三对应关系为所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的转速和割草机的割草刀盘的转速的对应关系；

所述步骤S23包括：所述第一驱动轮按照所述第一转速转动，同时所述第二驱动轮按照所述第二转速转动，同时所述割草刀盘按照所述割草转速转动。

4.根据权利要求3所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，所述割草转速与所述第一转速和所述第二转速成正比。

5.根据权利要求1所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，同一所述定点割草半径下包括多组第一转速和第二转速。

6.根据权利要求1所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，所述定点割草半径为所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的中心到定点割草圆心的距离，其中所述定点割草圆心为所述第一行驶轨迹和所述第二行驶轨迹的圆心。

7.根据权利要求1所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，在所述步骤S23之后还包括：

S24、逐步增大或减小所述定点割草半径，重新执行所述步骤S22和步骤S23。

8.根据权利要求7所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，所述步骤S24中逐步增大或减小所述定点割草半径包括：

按照预设半径步长逐步增大所述定点割草半径；或

按照预设半径步长逐步减小所述定点割草半径。

9.根据权利要求1所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S25、执行所述定点割草指令进行割草作业，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮按照相同速度且相反方向转动，使所述割草机自转至少一周；

S26、所述第一驱动轮和所述第二驱动轮按照相同速度且相同方向转动，使所述割草机朝远离自转中心方向行驶预设距离；

S27、所述第一驱动轮和所述第二驱动轮按照相同速度且相反方向转动使所述割草机自转90°后，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮按照不同速度且相同方向转动，使所述第一驱动轮的第一行驶轨迹和所述第二驱动轮的第二行驶轨迹为同心圆。

10.根据权利要求9所述的防止定点割草磨损草地的方法，其特征在于，所述预设距离小于或等于所述割草机自转割草时形成圆形区域的直径。

11.一种自动割草机，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器通信连接所述处理器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至10任一项所述的防止定点割草磨损草地的方法。

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