CN112655353A - 一种智能割草机的割草控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了包括以下步骤：A、获取电流I0、I，设置It1、It2、IR、Vmin、Vmax。B、获取速度V，设置速度VL、VH；C、割草电机以低速模式运行，自走电机以速度VH运行；D、碰到有草区域时，若I0＜I＜It1，保持不变；若I≥It1且持续T1，跳转到E，若I＝IR，跳转到G；E、割草电机切换到高速模式，使速度V在VL至VH间动态调节；接着根据情况跳转；F、割草电机切换到低速模式，将V切换至VH；接着根据情况跳转；G、割草电机切换到高速模式，将V调整为VL，接着根据情况跳转；H、割草电机停机，自走电机停机然后后退再沿原路径工作，尝试M次之后再次停机，则绕开后跳转到C继续工作。

Description

一种智能割草机的割草控制方法

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种智能割草机的割草控制方法。

背景技术

随着经济的发展，城市建设步伐的加快，智能草坪机被广泛应用于家庭庭院的草坪的维护与修剪。市场上常见的智能草坪机均由三只电机驱动，其中两只为自走电机，控制机器的前进与后退及转弯；另外一只电机为割草电机，对草坪的修剪都是由这台割草电机驱动刀片完成。

目前所有电机均由主控单元驱动与控制，且自走电机与割草电机的控制为独立控制，即割草电机与自走电机的工作状态无关。在割草时自走电机与割草电机一般为恒速运转，不会根据草的情况对速度进行调节，而当草比较密的时候，自走电机速度快，或者割草电机转速低，会导致单次切割效果较差甚至停机；而当草比较稀疏的时候，自走电机速度慢或者割草电机转速高，又会导致切割效率低或者能耗高。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的自走电机与割草电机的控制为独立控制，当草比较密的时候会导致单次切割效果较差甚至停机，当草比较稀疏的时候会导致切割效率低或者能耗高等缺陷，提供了新的一种智能割草机的割草控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种智能割草机的割草控制方法，包括左自走电机、左自走电机控制单元、右自走电机、右自走电机控制单元、割草电机、割草电机控制单元、主控单元、边界传感器，所述左自走电机与所述左自走电机控制单元连接，所述右自走电机与所述右自走电机控制单元连接，所述割草电机与所述割草电机控制单元连接，所述左自走电机控制单元、右自走电机控制单元、割草电机控制单元、边界传感器分别与所述主控单元连接，控制方法包括以下步骤：

A、割草电机控制单元获取所述割草电机带动刀片进行空载运行时的电流I0、实时工作电流I，并且设置割草电机从低速模式切换至高速模式的电流阀值为It1、割草电机从高速模式切换至低速模式的电流阀值为It2、割草驱动电流的限流值为IR、割草电机转速保护的最低运转阀值为Vmin、割草电机的最高运行速度为Vmax；

B、左自走电机控制单元、右自走电机控制单元分别获取左自走电机、右自走电机运转时的实时速度V，并设置低速运转时的速度为VL、高速运转时的速度为VH；

C、工作时，所述割草电机以低速模式运行，且所述左自走电机、右自走电机以速度VH运行；

D、当碰到有草区域时，若割草电机实时工作电流I0＜I＜It1，则保持当前状态不变；若割草电机实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E，若割草电机实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

E、所述割草电机控制单元将所述割草电机切换到高速模式，同时割草电机控制单元向所述主控单元请求，所述主控单元向左自走电机控制单元、右自走电机控制单元发出减速指令，左自走电机控制单元、右自走电机控制单元收到减速指令后分别同时降低所述左自走电机、右自走电机的实时速度V，使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节；接着若割草电机实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机的实时电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

F、所述割草电机控制单元控制所述割草电机切换到低速模式，同时割草电机控制单元向所述主控单元请求，所述主控单元向左自走电机控制单元、右自走电机控制单元发出加速指令，左自走电机控制单元、右自走电机控制单元收到加速指令后分别同时将所述左自走电机、右自走电机的实时速度V切换至VH；接着若割草电机实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E；若割草电机实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

G、所述割草电机控制单元控制所述割草电机切换到高速模式，所述割草电机控制单元向所述主控单元请求，所述主控单元向左自走电机控制单元、右自走电机控制单元发出减速指令，左自走电机控制单元、右自走电机控制单元收到减速指令后分别将所述左自走电机、右自走电机的速度调整为VL，接着若割草电机实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机上的负载过大导致所述割草电机过流停机保护或割草电机转速<Vmin并且持续时间T3，则跳转到步骤H；

H、割草电机控制单元控制割草电机停机，同时割草电机控制单元通过与主控单元交互通讯方式，由左自走电机控制单元、右自走电机控制单元分别控制所述左自走电机、右自走电机停机，然后所述左自走电机、右自走电机先后退再沿原前进切割路径继续工作，当尝试M次之后若所述左自走电机、右自走电机再次停机，则判定所在区域为密草区域并绕开密草区域后跳转到步骤C继续工作。

其中，步骤A、B用于获取或设置各个参数，为后续的割草控制做准备，其中割草驱动电流的限流值IR采用电流有效值。

步骤C中，此时智能割草机刚刚开始工作，在碰到有草区域前，通过让割草电机以低速模式运行，让左自走电机、右自走电机以速度VH运行的方式，能够降低能耗，并且能够使智能割草机快速通行，从而尽快到达有草区域进行作业。

步骤D中，当碰到有草区域时，可能会出现多种情况，而通过对割草电机实时工作电流I的判断，能够很好地控制不同工作条件下智能割草机的后续动作，从而更好地适应不同情况下的工作需求。

步骤E中，此时已通过割草电机实时工作电流I判断为密草区域，则提高割草电机的转速可以极大提高切割效果。此时若左自走电机、右自走电机走的过快，同样的切割转速需要更大的输入功率，在草特别密或者特别硬的时候，一定会超过割草电机的限流值，导致割草电机控制单元自动控制割草电机降低切割转速，但割草电机转速降低之后，草就割不断或割不齐，或者会直接走过该区域；而若左自走电机、右自走电机走的过慢，单位时间内，割草的面积又会变少。而本步骤通过动态调整左自走电机、右自走电机的速度，在输入恒定、保证割草效果的前提条件下，以最快的行走速度切割。当密草区域割完以后，又根据不同的工况跳转到其他步骤。

步骤F中，此时已通过割草电机的实时工作电流I判断为稀草区域或无草区域。在不割草或者草少的情况下，高的割草转速只会增加能耗与噪音，而自走电机的速度又决定了单次充电后智能割草机能够覆盖的面积。本步骤通过割草电机工作电流判断后自动降低割草电机转速，将左自走电机、右自走电机的速度提高到最大，可以降低能耗，并且提高智能割草机的工作覆盖面积。当后续碰到有草区域时，可能会出现多种情况，而通过对割草电机实时工作电流I的判断，能够很好地控制不同工作条件下智能割草机的后续动作，从而更好地适应不同情况下的工作需求。

步骤G中，此时割草电机的实时工作电流已经达到割草电机控制单元的极限。草的密度或者硬度已经超过了割草电机的负载能力。若此时负载继续增大导致割草电机堵转或者接近堵转，则跳转到堵转保护步骤；若此状态只是临时情况，则跳转到稀草区域工况。

步骤H中，此时因有草区域过密，为了避免智能割草机负载过大而使智能割草机损坏，从而通过步骤H的控制方法使得智能割草机要么是通过多次尝试而将目前的有草区域切割完毕，要么是直接绕开当前有草区域并寻找其他有草区域进行切割，使用时更加智能。

作为优选，上述所述的一种智能割草机的割草控制方法，所述步骤E中，通过公式V＝VH*(I0/I)*K使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节，其中K为调节系数，0≤K≤1。

通过动态调整左自走电机、右自走电机的速度，在输入恒定功率的条件下可以极大的提升割草效果与智能割草机的覆盖面积。

作为优选，上述所述的一种智能割草机的割草控制方法，所述步骤H中，所述左自走电机、右自走电机先后退再沿原切割路径继续工作的具体步骤为：左自走电机、右自走电机以速度VH后退X1*N1圈，再以速度VL沿原切割路径继续工作，所述X1为电机转动的系数，0.1≤X1≤1，1≤N1≤3。

通过以上步骤，可以让智能割草机更智能，更不容易报堵转错误；且可以将从稀草区域切换到密草区域判断期间的盲区部分的草无缝切割；此外，后退操作可以将之前卡住的草松开，再次切割时可以提升切割效果。

作为优选，上述所述的一种智能割草机的割草控制方法，所述步骤H中，所述绕开密草区域的方法包括以下步骤：

F1、所述左自走电机、右自走电机先以速度VH后退X2*G*N2圈，然后停止，其中0.1≤X2≤1，1≤N2≤3，1≤G≤5；

F2、以停止点为起始端，圆心位于边界传感器与停止点界定的直线上，朝边界线内部以一个半径为R的半圆向前绕行，其中0.3≤R≤1。

通过步骤F1、F2，可以避开无法切割或者卡住的工况，使智能割草机不容易堵住，更智能，更可靠。

作为优选，上述所述的一种智能割草机的割草控制方法，所述步骤A中，所述It1＝I0*P，1.1≤P≤5，所述步骤D、步骤F、步骤G中，0.1s≤T1≤5s。

P值决定了智能割草机对密草区域判断的灵敏度。P值越小，智能割草机对密草区域界定更灵敏，但是可能会误判；P值越大，对密草区域界定更迟钝，但是在草不是特别密的情况下可以更节能。T1决定了智能割草机响应速度，T1越小，当检测到密草区域时的响应速度更快；T1越大，智能割草机响应的速度就越慢。而将P值跟T1限定在上述的范围内可以同时兼顾判断与执行的响应速度。

作为优选，上述所述的一种智能割草机的割草控制方法，所述步骤A中，所述It2＝It1*Y，1.2≤Y≤3，所述步骤E、步骤G中，1s≤T2≤5s。

Y值决定了智能割草机对稀草区域判断的灵敏度。Y值越小，智能割草机对稀草区域界定更灵敏，但是容易误判；Y值越大，对稀草区域界定更迟钝，可以降低高低速切换的频率。T2决定了智能割草机响应速度，T2越小，当检测到稀草区域时的响应速度更快；T2越大，误判的几率就越小。Y值跟T2限定在上述的范围内可以同时兼顾判断与执行的响应速度。

作为优选，上述所述的一种智能割草机的割草控制方法，所述步骤A中，Vmin＝Vmax*L，0.15≤L≤0.65，所述步骤G中，0.1s≤T3≤3s。

L决定了割草电机停机保护的速度值，L越大，保护越灵敏，越不容易烧机；L越小，割草电机的过载能力越强，越不容易堵转停机。T3决定了智能割草机对割草电机保护的灵敏度，T3越大，割草电机就越不容易堵转；T3越小，烧机的几率就越小。上述的取值范围可以在保证不烧机的情况下保证最大的电机过载能力。

作为优选，上述所述的一种智能割草机的割草控制方法，所述步骤H中，1≤M≤5。

M决定了割草电机堵转之后的尝试次数。M越大，可以提升切割的效果，但是会增加智能割草机的能耗；M越小，可以减少能耗，但是切割的效果可能会稍差一点。上述的取值范围可以在保证节能的前提条件下达到较好的切割效果。

本发明具有以下有益效果：

1.通过本发明的割草控制方法，在大多数应用场合下可以直接由智能割草机切割并维护，无需人工介入。

2.通过本发明的割草控制方法，能够明显提升密草区域的切割效果。常规的智能割草机自走电机与割草电机都是恒速运行，在密草区域很容易被堵住，或者只是将草推倒但并没有完整切割。而本发明的割草控制方法根据割草电机的实际工况来动态调整左自走电机、右自走电机的速度。在同样的能耗下，极大的提升了密草区域切割的效果。在一定范围内，智能割草机走过区域内的草都按照刀盘直径切割出整齐的路径，而且智能割草机不会因为草深被堵住。

3.稀草区域范围内，本发明能够提高单次充电后智能割草机的使用时间。常规的智能割草机大多都是恒速运行，为了保证割草效果，大多数方案都会把割草电机的转速提高。但是在稀草区，割草电机几乎等于空载运行，高速切割会造成能量的白白损耗。而本发明采用智能高低速方案，在密草区域，会提高割草电机速度，极大提升切割效果；在稀草区域，割草电机会降低速度，从而降低能源损耗，提高单次充电后智能割草机的使用时间。经测试：采用本发明的割草控制方法后，单单割草电机的能耗降低了大约30％。

4.降低智能割草机噪音。通过本发明的割草控制方法，在稀草区域或者后期维护(大多为小负载的情况下)时，割草电机能够智能切换到低速模式，从而降低智能割草机的噪音。经测试：采用本发明的割草控制方法后，噪音大约降低了3dB。

附图说明

图1为智能割草机的结构示意图；

图2为本发明的模块连接图；

图3为本发明绕开密草区域时的结构示意图；

图4为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图1-4和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：

实施例1

如图1至图4所示，一种智能割草机的割草控制方法，包括左自走电机6、左自走电机控制单元2、右自走电机5、右自走电机控制单元4、割草电机1、割草电机控制单元3、主控单元7、边界传感器8，所述左自走电机6与所述左自走电机控制单元2连接，所述右自走电机5与所述右自走电机控制单元4连接，所述割草电机1与所述割草电机控制单元3连接，所述左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4、割草电机控制单元3、边界传感器8分别与所述主控单元7连接，控制方法包括以下步骤：

A、割草电机控制单元3获取所述割草电机1带动刀片进行空载运行时的电流I0、实时工作电流I，并且设置割草电机1从低速模式切换至高速模式的电流阀值为It1、割草电机1从高速模式切换至低速模式的电流阀值为It2、割草驱动电流的限流值为IR、割草电机1转速保护的最低运转阀值为Vmin、割草电机1的最高运行速度为Vmax；

B、左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4分别获取左自走电机6、右自走电机5运转时的实时速度V，并设置低速运转时的速度为VL、高速运转时的速度为VH；

C、工作时，所述割草电机1以低速模式运行，且所述左自走电机6、右自走电机5以速度VH运行；

D、当碰到有草区域时，若割草电机1实时工作电流I0＜I＜It1，则保持当前状态不变；若割草电机1实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E，若割草电机1实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

E、所述割草电机控制单元3将所述割草电机1切换到高速模式，同时割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出减速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到减速指令后分别同时降低所述左自走电机6、右自走电机5的实时速度V，使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节；接着若割草电机1实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机1的实时电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

F、所述割草电机控制单元3控制所述割草电机1切换到低速模式，同时割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出加速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到加速指令后分别同时将所述左自走电机6、右自走电机5的实时速度V切换至VH；接着若割草电机1实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E；若割草电机1实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

G、所述割草电机控制单元3控制所述割草电机1切换到高速模式，所述割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出减速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到减速指令后分别将所述左自走电机6、右自走电机5的速度调整为VL，接着若割草电机1实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机1上的负载过大导致所述割草电机1过流停机保护或割草电机1转速<Vmin并且持续时间T3，则跳转到步骤H；

H、割草电机控制单元3控制割草电机1停机，同时割草电机控制单元3通过与主控单元7交互通讯方式，由左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4分别控制所述左自走电机6、右自走电机5停机，然后所述左自走电机6、右自走电机5先后退再沿原前进切割路径继续工作，当尝试M次之后若所述左自走电机6、右自走电机5再次停机，则判定所在区域为密草区域并绕开密草区域后跳转到步骤C继续工作。

作为优选，所述步骤E中，通过公式V＝VH*(I0/I)*K使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节，其中K为调节系数，0≤K≤1。

作为优选，所述步骤H中，所述左自走电机6、右自走电机5先后退再沿原切割路径继续工作的具体步骤为：左自走电机6、右自走电机5以速度VH后退X1*N1圈，再以速度VL沿原切割路径继续工作，所述X1为电机转动的系数，X1为0.1，N1为1。

作为优选，所述步骤H中，所述绕开密草区域的方法包括以下步骤：

F1、所述左自走电机6、右自走电机5先以速度VH后退X2*G*N2圈，然后停止，其中0.1≤X2≤1，1≤N2≤3，1≤G≤5；

F2、以停止点为起始端，圆心位于边界传感器8与停止点界定的直线上，朝边界线内部以一个半径为R的半圆向前绕行，其中0.3≤R≤1。

作为优选，所述步骤A中，所述It1＝I0*P，P为1.1，所述步骤D、步骤F、步骤G中，T1为0.1s。

作为优选，所述步骤A中，所述It2＝It1*Y，Y为1.2，所述步骤E、步骤G中，T2为1s。

作为优选，所述步骤A中，Vmin＝Vmax*L，L为0.15，所述步骤G中，T3为0.1s。

作为优选，所述步骤H中，M为1。

实施例2

如图1至图4所示，一种智能割草机的割草控制方法，包括左自走电机6、左自走电机控制单元2、右自走电机5、右自走电机控制单元4、割草电机1、割草电机控制单元3、主控单元7、边界传感器8，所述左自走电机6与所述左自走电机控制单元2连接，所述右自走电机5与所述右自走电机控制单元4连接，所述割草电机1与所述割草电机控制单元3连接，所述左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4、割草电机控制单元3、边界传感器8分别与所述主控单元7连接，控制方法包括以下步骤：

A、割草电机控制单元3获取所述割草电机1带动刀片进行空载运行时的电流I0、实时工作电流I，并且设置割草电机1从低速模式切换至高速模式的电流阀值为It1、割草电机1从高速模式切换至低速模式的电流阀值为It2、割草驱动电流的限流值为IR、割草电机1转速保护的最低运转阀值为Vmin、割草电机1的最高运行速度为Vmax；

B、左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4分别获取左自走电机6、右自走电机5运转时的实时速度V，并设置低速运转时的速度为VL、高速运转时的速度为VH；

C、工作时，所述割草电机1以低速模式运行，且所述左自走电机6、右自走电机5以速度VH运行；

D、当碰到有草区域时，若割草电机1实时工作电流I0＜I＜It1，则保持当前状态不变；若割草电机1实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E，若割草电机1实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

E、所述割草电机控制单元3将所述割草电机1切换到高速模式，同时割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出减速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到减速指令后分别同时降低所述左自走电机6、右自走电机5的实时速度V，使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节；接着若割草电机1实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机1的实时电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

F、所述割草电机控制单元3控制所述割草电机1切换到低速模式，同时割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出加速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到加速指令后分别同时将所述左自走电机6、右自走电机5的实时速度V切换至VH；接着若割草电机1实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E；若割草电机1实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

G、所述割草电机控制单元3控制所述割草电机1切换到高速模式，所述割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出减速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到减速指令后分别将所述左自走电机6、右自走电机5的速度调整为VL，接着若割草电机1实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机1上的负载过大导致所述割草电机1过流停机保护或割草电机1转速<Vmin并且持续时间T3，则跳转到步骤H；

H、割草电机控制单元3控制割草电机1停机，同时割草电机控制单元3通过与主控单元7交互通讯方式，由左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4分别控制所述左自走电机6、右自走电机5停机，然后所述左自走电机6、右自走电机5先后退再沿原前进切割路径继续工作，当尝试M次之后若所述左自走电机6、右自走电机5再次停机，则判定所在区域为密草区域并绕开密草区域后跳转到步骤C继续工作。

作为优选，所述步骤E中，通过公式V＝VH*(I0/I)*K使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节，其中K为调节系数，0≤K≤1。

作为优选，所述步骤H中，所述左自走电机6、右自走电机5先后退再沿原切割路径继续工作的具体步骤为：左自走电机6、右自走电机5以速度VH后退X1*N1圈，再以速度VL沿原切割路径继续工作，所述X1为电机转动的系数，X1为1，N1为3。

作为优选，所述步骤H中，所述绕开密草区域的方法包括以下步骤：

F1、所述左自走电机6、右自走电机5先以速度VH后退X2*G*N2圈，然后停止，其中0.1≤X2≤1，1≤N2≤3，1≤G≤5；

F2、以停止点为起始端，圆心位于边界传感器8与停止点界定的直线上，朝边界线内部以一个半径为R的半圆向前绕行，其中0.3≤R≤1。

作为优选，所述步骤A中，所述It1＝I0*P，P为5，所述步骤D、步骤F、步骤G中，T1为5s。

作为优选，所述步骤A中，所述It2＝It1*Y，Y为3，所述步骤E、步骤G中，T2为5s。

作为优选，所述步骤A中，Vmin＝Vmax*L，L为0.65，所述步骤G中，T3为3s。

作为优选，所述步骤H中，M为5。

实施例3

如图1至图4所示，一种智能割草机的割草控制方法，包括左自走电机6、左自走电机控制单元2、右自走电机5、右自走电机控制单元4、割草电机1、割草电机控制单元3、主控单元7、边界传感器8，所述左自走电机6与所述左自走电机控制单元2连接，所述右自走电机5与所述右自走电机控制单元4连接，所述割草电机1与所述割草电机控制单元3连接，所述左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4、割草电机控制单元3、边界传感器8分别与所述主控单元7连接，控制方法包括以下步骤：

A、割草电机控制单元3获取所述割草电机1带动刀片进行空载运行时的电流I0、实时工作电流I，并且设置割草电机1从低速模式切换至高速模式的电流阀值为It1、割草电机1从高速模式切换至低速模式的电流阀值为It2、割草驱动电流的限流值为IR、割草电机1转速保护的最低运转阀值为Vmin、割草电机1的最高运行速度为Vmax；

B、左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4分别获取左自走电机6、右自走电机5运转时的实时速度V，并设置低速运转时的速度为VL、高速运转时的速度为VH；

C、工作时，所述割草电机1以低速模式运行，且所述左自走电机6、右自走电机5以速度VH运行；

D、当碰到有草区域时，若割草电机1实时工作电流I0＜I＜It1，则保持当前状态不变；若割草电机1实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E，若割草电机1实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

E、所述割草电机控制单元3将所述割草电机1切换到高速模式，同时割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出减速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到减速指令后分别同时降低所述左自走电机6、右自走电机5的实时速度V，使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节；接着若割草电机1实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机1的实时电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

F、所述割草电机控制单元3控制所述割草电机1切换到低速模式，同时割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出加速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到加速指令后分别同时将所述左自走电机6、右自走电机5的实时速度V切换至VH；接着若割草电机1实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E；若割草电机1实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

G、所述割草电机控制单元3控制所述割草电机1切换到高速模式，所述割草电机控制单元3向所述主控单元7请求，所述主控单元7向左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4发出减速指令，左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4收到减速指令后分别将所述左自走电机6、右自走电机5的速度调整为VL，接着若割草电机1实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机1上的负载过大导致所述割草电机1过流停机保护或割草电机1转速<Vmin并且持续时间T3，则跳转到步骤H；

H、割草电机控制单元3控制割草电机1停机，同时割草电机控制单元3通过与主控单元7交互通讯方式，由左自走电机控制单元2、右自走电机控制单元4分别控制所述左自走电机6、右自走电机5停机，然后所述左自走电机6、右自走电机5先后退再沿原前进切割路径继续工作，当尝试M次之后若所述左自走电机6、右自走电机5再次停机，则判定所在区域为密草区域并绕开密草区域后跳转到步骤C继续工作。

作为优选，所述步骤E中，通过公式V＝VH*(I0/I)*K使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节，其中K为调节系数，0≤K≤1。

作为优选，所述步骤H中，所述左自走电机6、右自走电机5先后退再沿原切割路径继续工作的具体步骤为：左自走电机6、右自走电机5以速度VH后退X1*N1圈，再以速度VL沿原切割路径继续工作，所述X1为电机转动的系数，X1为0.5，N1为2。

作为优选，所述步骤H中，所述绕开密草区域的方法包括以下步骤：

F1、所述左自走电机6、右自走电机5先以速度VH后退X2*G*N2圈，然后停止，其中0.1≤X2≤1，1≤N2≤3，1≤G≤5；

F2、以停止点为起始端，圆心位于边界传感器8与停止点界定的直线上，朝边界线内部以一个半径为R的半圆向前绕行，其中0.3≤R≤1。

作为优选，所述步骤A中，所述It1＝I0*P，P为3，所述步骤D、步骤F、步骤G中，T1为2.5s。

作为优选，所述步骤A中，所述It2＝It1*Y，Y为2.1，所述步骤E、步骤G中，T2为3s。

作为优选，所述步骤A中，Vmin＝Vmax*L，L为0.4，所述步骤G中，T3为1.5s。

作为优选，所述步骤H中，M为3。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种智能割草机的割草控制方法，包括左自走电机(6)、左自走电机控制单元(2)、右自走电机(5)、右自走电机控制单元(4)、割草电机(1)、割草电机控制单元(3)、主控单元(7)、边界传感器(8)，所述左自走电机(6)与所述左自走电机控制单元(2)连接，所述右自走电机(5)与所述右自走电机控制单元(4)连接，所述割草电机(1)与所述割草电机控制单元(3)连接，所述左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)、割草电机控制单元(3)、边界传感器(8)分别与所述主控单元(7)连接，其特征在于：控制方法包括以下步骤：

A、割草电机控制单元(3)获取所述割草电机(1)带动刀片进行空载运行时的电流I0、实时工作电流I，并且设置割草电机(1)从低速模式切换至高速模式的电流阀值为It1、割草电机(1)从高速模式切换至低速模式的电流阀值为It2、割草驱动电流的限流值为IR、割草电机(1)转速保护的最低运转阀值为Vmin、割草电机(1)的最高运行速度为Vmax；

B、左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)分别获取左自走电机(6)、右自走电机(5)运转时的实时速度V，并设置低速运转时的速度为VL、高速运转时的速度为VH；

C、工作时，所述割草电机(1)以低速模式运行，且所述左自走电机(6)、右自走电机(5)以速度VH运行；

D、当碰到有草区域时，若割草电机(1)实时工作电流I0＜I＜It1，则保持当前状态不变；若割草电机(1)实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E，若割草电机(1)实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

E、所述割草电机控制单元(3)将所述割草电机(1)切换到高速模式，同时割草电机控制单元(3)向所述主控单元(7)请求，所述主控单元(7)向左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)发出减速指令，左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)收到减速指令后分别同时降低所述左自走电机(6)、右自走电机(5)的实时速度V，使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节；接着若割草电机(1)实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机(1)的实时电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

F、所述割草电机控制单元(3)控制所述割草电机(1)切换到低速模式，同时割草电机控制单元(3)向所述主控单元(7)请求，所述主控单元(7)向左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)发出加速指令，左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)收到加速指令后分别同时将所述左自走电机(6)、右自走电机(5)的实时速度V切换至VH；接着若割草电机(1)实时工作电流I≥It1且持续的时间为T1时，则跳转到步骤E；若割草电机(1)实时工作电流I等于限流值IR时，则跳转到步骤G；

G、所述割草电机控制单元(3)控制所述割草电机(1)切换到高速模式，所述割草电机控制单元(3)向所述主控单元(7)请求，所述主控单元(7)向左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)发出减速指令，左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)收到减速指令后分别将所述左自走电机(6)、右自走电机(5)的速度调整为VL，接着若割草电机(1)实时工作电流I＜It2且持续的时间为T2时，则跳转到步骤F；若割草电机(1)上的负载过大导致所述割草电机(1)过流停机保护或割草电机(1)转速<Vmin并且持续时间T3，则跳转到步骤H；

H、割草电机控制单元(3)控制割草电机(1)停机，同时割草电机控制单元(3)通过与主控单元(7)交互通讯方式，由左自走电机控制单元(2)、右自走电机控制单元(4)分别控制所述左自走电机(6)、右自走电机(5)停机，然后所述左自走电机(6)、右自走电机(5)先后退再沿原前进切割路径继续工作，当尝试M次之后若所述左自走电机(6)、右自走电机(5)再次停机，则判定所在区域为密草区域并绕开密草区域后跳转到步骤C继续工作。

2.根据权利要求1所述的一种智能割草机的割草控制方法，其特征在于：所述步骤E中，通过公式V＝VH*(I0/I)*K使实时速度V的大小在VL至VH之间动态调节，其中K为调节系数，0≤K≤1。

3.根据权利要求1所述的一种智能割草机的割草控制方法，其特征在于：所述步骤H中，所述左自走电机(6)、右自走电机(5)先后退再沿原切割路径继续工作的具体步骤为：左自走电机(6)、右自走电机(5)以速度VH后退X1*N1圈，再以速度VL沿原切割路径继续工作，所述X1为电机转动的系数，0.1≤X1≤1，1≤N1≤3。

4.根据权利要求1所述的一种智能割草机的割草控制方法，其特征在于：所述步骤H中，所述绕开密草区域的方法包括以下步骤：

F1、所述左自走电机(6)、右自走电机(5)先以速度VH后退X2*G*N2圈，然后停止，其中0.1≤X2≤1，1≤N2≤3，1≤G≤5；

F2、以停止点为起始端，圆心位于边界传感器(8)与停止点界定的直线上，朝边界线内部以一个半径为R的半圆向前绕行，其中0.3≤R≤1。

5.根据权利要求1所述的一种智能割草机的割草控制方法，其特征在于：所述步骤A中，所述It1＝I0*P，1.1≤P≤5，所述步骤D、步骤F、步骤G中，0.1s≤T1≤5s。

6.根据权利要求1所述的一种智能割草机的割草控制方法，其特征在于：所述步骤A中，所述It2＝It1*Y，1.2≤Y≤3，所述步骤E、步骤G中，1s≤T2≤5s。

7.根据权利要求1所述的一种智能割草机的割草控制方法，其特征在于：所述步骤A中，Vmin＝Vmax*L，0.15≤L≤0.65，所述步骤G中，0.1s≤T3≤3s。

8.根据权利要求1所述的一种智能割草机的割草控制方法，其特征在于：所述步骤H中，1≤M≤5。

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