CN113068506B - 一种大棚果园割草机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大棚果园割草机器人及其控制方法，大棚果园割草机器人包括机器人本体、割草执行装置、行走装置、动力系统和控制系统，控制系统包括环境数据采集模块、视觉循迹传感器模块、微控制器和循迹传感器模块，微控制器用于根据采集的大棚果园的环境数据、识别的大棚果园植株信息和割草轨迹，促使割草机器人按照规划出的最佳割草路径行走，同时控制割草执行装置调节割草的高度与宽度，切割识别出的杂草。本发明自动化程度高、具有操控灵活简便，转弯半径小优点，能够实现智能化；自主完成预定区域的割草任务，工作期间无需人为干预，且具有高效、便捷、安全等特点；完成自动割草作业，达到节约人力、减少劳动强度、提高作业效率。

Description

一种大棚果园割草机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及农业智能装备技术领域，尤其公开了一种大棚果园割草机器人及其控制方法。

背景技术

我国大棚果园的割草机的研究起步较晚，机器相对比较落后，多数是由平原使用的割草机改造而来，然而对于我国大棚果园地区，现有的果园割草机仍然存在割草不整齐、操作复杂、智能化程度低等问题。而传统割草方式在大棚果园已经有了相当长的历史了，但是传统割草方式劳动强度大、作业率低，因此，急需研制一种大棚果园割草机器人及其控制方法，具有操控灵活简便，转弯半径小等优点，能够实现智能化，依靠智能系统自主完成预定区域的割草任务，工作期间无需人为干预，且具有高效、便捷、安全等特点，完成自动割草作业，达到节约人力、减少劳动强度、提高作业效率的全新割草作业模式。

发明内容

本发明提供了一种大棚果园割草机器人及其控制方法，旨在解决现有大棚果园割草机器人割草不整齐、操作复杂、智能化程度低的技术问题。

本发明的一方面涉及一种大棚果园割草机器人，包括机器人本体、割草执行装置、行走装置、动力系统和控制系统，控制系统包括环境数据采集模块、视觉循迹传感器模块、微控制器和循迹传感器模块，

环境数据采集模块，用于采集大棚果园环境数据；

视觉循迹传感器模块，用于识别割草作业行驶轨迹；

微控制器分别与环境数据采集模块、割草执行装置、行走装置和动力系统电连接，用于根据环境数据采集模块采集的大棚果园的环境数据、视觉循迹传感器模块识别的割草作业行驶轨迹、以及循迹传感器模块识别到的植株位置，识别出植株和杂草、规划出最佳割草路径，并驱使动力系统和行走装置动作，促使割草机器人按照规划出的最佳割草路径行走，同时控制割草执行装置调节割草的高度与宽度，切割识别出的杂草。

进一步地，割草执行装置包括滑台模组、割草机头和升降台，滑台模组与升降台相连接以形成一个两自由度装置，割草机头通过连接臂与升降台相连接。

进一步地，割草执行装置还设有割草电机、割草刀片和保护罩，割草电机设于割草机头上，割草刀片与割草电机相连接且设于割草电机的下方，保护罩架设于割草刀片的底部，微控制器与割草电机电连接。

进一步地，行走装置设于机器人本体的底部，行走装置包括两个驱动轮和四个万向轮，两个驱动轮位于机器人本体底部的中端两侧，四个万向轮设于机器人本体底部的前后端两侧，两个驱动轮采用两驱差速驱动轮。

进一步地，大棚果园割草机器人还包括依次电连接的电源反接保护电路、按键开关控制电路和降压稳压模块，降压稳压模块分别与割草执行装置、行走装置、动力系统和控制系统电连接。

进一步地，控制系统还包括避障模块和陀螺仪模块，微控制器分别与避障模块和陀螺仪模块电连接，用于根据避障模块识别到的植株和人员信息、以及陀螺仪模块识别到的方位信息，控制割草机器人进行避障行走。

进一步地，控制系统还包括电池电量检测模块和报警电路模块，微控制器分别与电池电量检测模块和报警电路模块电连接，用于根据电池电量检测模块检测到的电量信息，控制报警电路模块进行声光报警。

进一步地，环境数据采集模块包括温湿度传感器、光照强度传感器和CO₂传感器。

进一步地，控制系统还包括无线收发模块、液晶显示模块和电机驱动模块，微控制器分别与无线收发模块、液晶显示模块和电机驱动模块电连接。

本发明的另一方面涉及一种应用于上述大棚果园割草机器人的控制方法，包括以下步骤：

识别大棚果园割草机器人的工作模式，工作模式包括自主割草模式和非自主割草模式；

根据识别的大棚果园割草机器人的工作模式，控制大棚果园割草机器人进行割草作业，若识别到大棚果园割草机器人工作在非自主割草模式下，则接收遥控器发送过来的示教指令，根据示教指令控制大棚果园割草机器人进行割草作业，通过陀螺仪模块记录和补偿割草作业时行驶的速度、距离和角度信息、以及姿态突变点信息，为第二次自主割草作业提供数据依据；

若识别到大棚果园割草机器人工作在自主割草模式下，则通过陀螺仪模块记录和补偿视觉循迹传感器模块、多路循迹传感器模块产生的误差及行驶的速度、距离、角度信息及姿态突变点信息；并依据姿态突变点信息，计算割草面积，自主控制大棚果园割草机器人进行割草。

本发明所取得的有益效果为：

本发明公开一种大棚果园割草机器人及其控制方法，大棚果园割草机器人采用机器人本体、割草执行装置、行走装置、动力系统和控制系统，控制系统包括环境数据采集模块、视觉循迹传感器模块、微控制器和循迹传感器模块，微控制器用于根据环境数据采集模块采集的大棚果园的环境数据、视觉循迹传感器模块识别到的割草轨迹、以及循迹传感器模块识别的大棚果园植株信息，识别出植株和杂草、规划出最佳割草路径，并驱使动力系统和行走装置动作，促使割草机器人按照规划出的最佳割草路径行走，同时控制割草执行装置调节割草的高度与宽度，切割识别出的杂草。本发明提供的大棚果园割草机器人及其控制方法，自动化程度高、具有操控灵活简便，转弯半径小等优点，能够实现智能化；自主完成预定区域的割草任务，工作期间无需人为干预，且具有高效、便捷、安全等特点；完成自动割草作业，达到节约人力、减少劳动强度、提高作业效率。

附图说明

图1为本发明提供的大棚果园割草机器人第一实施例的功能框图；

图2为本发明提供的大棚果园割草机器人第一实施例第一视图的立体结构示意图；

图3为本发明提供的大棚果园割草机器人第一实施例第二视图的立体结构示意图；

图4为本发明提供的大棚果园割草机器人第一实施例第三视图的立体结构示意图；

图5为本发明提供的大棚果园割草机器人第二实施例的功能框图；

图6为本发明提供的大棚果园割草机器人第三实施例的功能框图；

图7为图5中所示的环境数据采集模块一实施例的功能模块示意图；

图8为本发明提供的大棚果园割草机器人第二实施例第一视图的立体结构示意图；

图9为本发明提供的大棚果园割草机器人第二实施例第二视图后盖打开时的立体结构示意图；

图10为本发明提供的大棚果园割草机器人控制方法一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

10、机器人本体；20、割草执行装置；30、行走装置；40、动力系统；51、环境数据采集模块；52、视觉循迹传感器模块；53、微控制器；54、循迹传感器模块；21、割草机头；22、连接臂；23、割草刀片；24、保护罩；31、驱动轮；32、万向轮；61、电源反接保护电路；62、按键开关控制电路；63、降压稳压模块；55、避障模块；56、陀螺仪模块；57、电池电量检测模块；58、报警电路模块；511、温湿度传感器；512、光照强度传感器；513、CO₂传感器；591、无线收发模块；592、液晶显示模块；593、电机驱动模块。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

如图1至图4所示，本发明第一实施例提出一种大棚果园割草机器人，包括机器人本体10、割草执行装置20、行走装置30、动力系统40和控制系统，控制系统包括环境数据采集模块51、视觉循迹传感器模块52、微控制器53和循迹传感器模块54，其中，环境数据采集模块51，用于采集大棚果园环境数据；视觉循迹传感器模块52，用于识别割草作业行驶轨迹；微控制器53分别与环境数据采集模块51、割草执行装置20、行走装置30和动力系统40电连接，用于根据环境数据采集模块51采集的大棚果园的环境数据、视觉循迹传感器模块52识别的割草作业行驶轨迹、以及循迹传感器模块54识别到的植株位置，识别出植株和杂草、规划出最佳割草路径，并驱使动力系统40和行走装置30动作，促使割草机器人按照规划出的最佳割草路径行走，同时控制割草执行装置20调节割草的高度与宽度，切割识别出的杂草。在本实施例中，割草执行装置20安装在机器人上部，动力系统40和控制系统安装在机器人内部，行走装置30安装在机器人底部两侧。环境数据采集模块51和视觉循迹传感器模块52安装在机器人外壳上。动力系统40包括直流无刷轮毂减速电机、直流无刷电机、直流减速电机、步进电机、伺服电机和旋转轴。循迹传感器模块54可以是光感或磁感传感器，安装在割草机器人底盘结构的底部，功能是：识别地面铺设的引导线(“十字”、“L”、“T”型交叉线)，即标记的植株位置信息和割草机器人割草作业行驶的拐弯位置信息。本实施例提供的大棚果园割草机器人，若环境数据采集模块51采集的大棚果园的环境数据大于预设的环境数据阈值时，则控制割草机器人停止割草作业，形成一个自检保护系统。通过设置割草执行装置20，有效地处理大棚果园的杂草；通过设置循迹传感器模块54，有效地识别植株与杂草，同时记录与学习实现路径规划。

在上述结构中，请见图1至图4，割草执行装置20包括滑台模组、割草机头21和升降台，滑台模组与升降台相连接以形成一个两自由度装置，割草机头21通过连接臂22与升降台相连接。割草机头21设于机器人本体10的一侧。本实施例提供的大棚果园割草机器人，通过设置侧边式两自由度割草执行装置20，割草执行装置20采用侧边式两自由度串联型机械臂结构，可自动调节割草高度和宽度，有效解决割草宽度及高度的难题，有效处理大棚果园的杂草。

进一步地，参见图1至图4，本实施例提供的大棚果园割草机器人，割草执行装置20还设有割草电机、割草刀片23和保护罩24，割草电机设于割草机头21上，割草刀片23与割草电机相连接且设于割草电机的下方，保护罩24架设于割草刀片23的底部，微控制器53与割草电机电连接，用于在微控制器53的控制下，带动割草电机动作，切割识别出的杂草。在本实施例中，割草电机采用直流无刷电机或直流有刷电机。割草刀片23可以是两齿刀片、三齿刀片，也可以是40齿锯片，均在本专利的保护范围之内。

优选地，请见图1至图4，本实施例提供的大棚果园割草机器人，行走装置30设于机器人本体10的底部，行走装置30包括两个驱动轮31和四个万向轮32，两个驱动轮31位于机器人本体10底部的中端两侧，四个万向轮32设于机器人本体10底部的前后端两侧，两个驱动轮31采用两驱差速驱动轮。驱动轮31安装在紧固件上，包括驱动电机和橡胶轮胎，橡胶轮胎安装在驱动电机上。万向轮32安装在下连接板上。下连接板与紧固件相连接，紧固件两侧还装有减震装置。驱动电机可采用轮毂直流无刷减速电机，也可采用直流有刷减速电机、永磁同步电机。在本实施例中，设置两驱差速电动引擎独立悬挂底盘结构，使机器人能在狭小的空间内转向灵活；通过设置减震装置，有效提高了机器人作业的稳定性；驱动轮31采用独立悬挂结构，前置与后置从动万向轮32采用非独立悬挂结构，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力，左右车轮互不干扰，能减小车身的倾斜和震动，极大提高机器人行驶的稳定性。割草机器人能够实现小半径转弯和零半径转弯，让机器人能在狭小的空间内也能正常工作，提高机器人行驶的灵活性。

进一步地，请见图5，图5为本发明提供的大棚果园割草机器人第二实施例的功能框图，在第一实施例的基础上，大棚果园割草机器人还包括依次电连接的电源反接保护电路61、按键开关控制电路62和降压稳压模块63，降压稳压模块63分别与割草执行装置20、行走装置30、动力系统40和控制系统电连接。本实施例提供的大棚果园割草机器人，通过设置的电源反接保护电路61、按键开关控制电路62和降压稳压模块63，从而对供电电源进行有效地保护，提升割草机器人安全性能。

优选地，请见图5，本实施例提供的大棚果园割草机器人，控制系统还包括避障模块55和陀螺仪模块56，微控制器53分别与避障模块55和陀螺仪模块56电连接，用于根据避障模块55识别到的植株和人员信息、以及陀螺仪模块56识别到的方位信息，控制割草机器人进行避障行走。其中，避障模块55采用多个超声波避障。陀螺仪模块56安装在机器人外壳内，陀螺仪模块56与微控制器53集成在同一块印刷电路板上。陀螺仪模块56的功能是：1、用于在作业区域中没有铺设引导线的情况下，通过遥控器示教割草机器人，记录和补偿割草作业时行驶的速度、距离和角度信息、以及姿态突变点信息，为第二次自主割草作业提供数据依据；2、用于在作业区域中铺设引导线的情况下，记录和补偿视觉循迹传感器模块52和多路循迹传感器模块54产生的误差及行驶的速度、距离、角度等信息及姿态突变点信息。依据姿态突变点信息，陀螺仪模块56可以计算割草面积。在本实施例中，通过设置避障模块55，避免在工作过程中对果树造成损坏或对他人造成伤害，有效地预防机器人在作业过程中的突发事件。通过设置陀螺仪模块56，实现机器人原地旋转、前进、后退等功能。通过避障模块55识别到的植株和人员信息、以及陀螺仪模块56识别到的方位信息，微控制器53规划出第二割草路径，驱使动力系统40和行走装置30动作，促使割草机器人按照规划出的第二割草路径行走，同时控制割草执行装置20调节割草的高度与宽度，切割识别出的杂草，自动化程度高，操控灵活简便；通过设置的微控制器53，有效的形成一个完整的系统模块，实现机器人作业更安全、更可靠，割草高效无死角，割草整齐不伤根的现代化作业模式。

进一步地，参见图5至图9，本实施例提供的大棚果园割草机器人，控制系统还包括电池电量检测模块57和报警电路模块58，微控制器53分别与电池电量检测模块57和报警电路模块58电连接，用于根据电池电量检测模块57检测到的电量信息，控制报警电路模块58进行声光报警。在本实施例中，通过电池电量检测模块57检测到的电量信息，微控制器53规划出第三割草路径，驱使动力系统40和行走装置30动作，促使割草机器人按照规划出的第三割草路径行走，同时控制割草执行装置20调节割草的高度与宽度，切割识别出的杂草，自动化程度高，操控灵活简便。

进一步地，请见图7，图7为图5中所示的环境数据采集模块一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，环境数据采集模块51包括温湿度传感器511、光照强度传感器512和CO₂传感器513。其中，温湿度传感器511用于检测大棚果园的温湿度。光照强度传感器512用于检测大棚果园的光照强度。CO₂传感器513用于检测大棚果园的CO₂浓度。在本实施例中，通过环境数据采集模块51检测大棚果园的温湿度、光照强度和CO₂浓度，微控制器53自动控制割草机器人动作，若检测到的大棚果园的温湿度超过预设的温湿度阈值、或检测到的大棚果园的光照强度超过预设的光照强度阈值、或检测到的大棚果园的CO₂浓度超过预设的CO₂浓度阈值，则控制割草机器人停止割草作业或驶回设定位置，从而对割草机器人进行自检保护。

优选地，请见图5至图9，本实施例提供的大棚果园割草机器人，控制系统还包括无线收发模块591、液晶显示模块592和电机驱动模块593，微控制器53分别与无线收发模块591、液晶显示模块592和电机驱动模块593电连接。电机驱动模块593安装在机器人外壳内。遥控器用于发出远程控制信息，控制割草机器人割草作业。无线收发模块591采用4/5G网络模块。在本实施例中，控制系统采用无线收发模块591和陀螺仪模块56，这两个模块是实现非自主版割草模式的核心模块。当在作业区域中没有铺设引导线的情况下，通过无线遥控方式，首先对割草机器人相关参数进行初始化，如割草机器人的X、Y坐标(其中X，Y为距离值)清零，割草机器人行驶的正方向及与正方向的夹角清零，割草执行装置20的高度设定、割草宽度范围设定。然后触发非自主割草模式，在人的干预下通过遥控器示教割草机器人进行割草作业，行驶时通过陀螺仪模块56记录和补偿速度、距离和角度信息及姿态突变点信息，为第二次自主割草作业提供数据依据。无线收发模块591、陀螺仪模块56、视觉循迹传感器模块52及循迹传感器模块54是实现自主版割草模式的核心模块。当在作业区域中铺设引导线的情况下，通过无线遥控方式，首先对割草机器人相关参数进行初始化，如割草机器人的X、Y坐标(其中X，Y为距离值)清零，割草机器人行驶的正方向及与正方向的夹角清零，割草执行装置的高度设定，割草宽度范围设定。然后触发自主割草模式，在无人的干预下通过视觉循迹传感器模块52识别作业区域中铺设的引导线，使割草机器人割草作业时按照规划好的路径行驶，行驶时通过循迹传感器模块54识别地面铺设的引导线(是“十字”、“L”、“T”型交叉线)，实现对标记的植株位置信息和割草机器人割草作业行驶的拐弯位置信息进行统计和决策，并通过陀螺仪模块56记录和补偿速度、距离和角度信息及姿态突变点信息，实现自主割草作业。陀螺仪模块56记录的距离和角度信息，可以计算出实际的割草面积。视觉循迹传感器模块52是线性CCD传感器，安装在割草机器人顶盖的前端上方，功能是：识别地面铺设的引导线(不是“十字”、“L”、“T”型交叉线)，实现割草机器人按照引导线行驶，即实现循迹功能。通过设置液晶显示模块592、电机驱动模块593、视觉循迹传感器模块52、陀螺仪模块56和循迹传感器模块54，有效地实现人机交互、多机协作和路径规划功能，通过设置微控制器53，有效地形成一个完整的系统模块，实现机器人作业更安全、更可靠，割草高效无死角，割草整齐不伤根的现代化作业模式。本实施例采用遥控与自主两种操控模式，极大地降低劳动强度，提高作业效率与质量。

如图10所示，图10为本发明提供的大棚果园割草机器人控制方法一实施例的流程示意图，在本实施例中，该大棚果园割草机器人的控制方法，包括以下步骤：

步骤S100、识别大棚果园割草机器人的工作模式，工作模式包括自主割草模式和非自主割草模式。

步骤S200、根据识别的大棚果园割草机器人的工作模式，控制大棚果园割草机器人进行割草作业，若识别到大棚果园割草机器人工作在非自主割草模式下，则接收遥控器发送过来的示教指令，根据示教指令控制大棚果园割草机器人进行割草作业，通过陀螺仪模块记录和补偿割草作业时行驶的速度、距离和角度信息、以及姿态突变点信息，为第二次自主割草作业提供数据依据。

步骤S300、若识别到大棚果园割草机器人工作在自主割草模式下，则通过陀螺仪模块记录和补偿视觉循迹传感器模块、多路循迹传感器模块产生的误差及行驶的速度、距离、角度信息及姿态突变点信息；并依据姿态突变点信息，计算割草面积，控制大棚果园割草机器人自主割草作业。

在本实施例中，在自主模式下，若环境数据采集模块51采集的大棚果园的环境数据大于预设的环境数据阈值时，则微控制器控制割草机器人停止割草作业，形成一个自检保护系统。具体地，微控制器通过环境数据采集模块检测到的大棚果园的温湿度、光照强度和CO₂浓度，自动控制割草机器人动作，若检测到的大棚果园的温湿度超过预设的温湿度阈值、或检测到的大棚果园的光照强度超过预设的光照强度阈值、或检测到的大棚果园的CO₂浓度超过预设的CO₂浓度阈值，则控制割草机器人停止割草作业或驶回设定位置，从而对割草机器人进行自检保护。

本实施例公开的大棚果园割草机器人及其控制方法，同现有技术相比，大棚果园割草机器人采用机器人本体、割草执行装置、行走装置、动力系统和控制系统，控制系统包括环境数据采集模块、视觉循迹传感器模块、微控制器和循迹传感器模块，微控制器用于根据环境数据采集模块采集的大棚果园的环境数据、视觉循迹传感器模块识别到的割草轨迹、以及循迹传感器模块识别的大棚果园植株信息，识别出植株和杂草、规划出最佳割草路径，并驱使动力系统和行走装置动作，促使割草机器人按照规划出的最佳割草路径行走，同时控制割草执行装置调节割草的高度与宽度，切割识别出的杂草。本实施例提供的大棚果园割草机器人及其控制方法，自动化程度高、具有操控灵活简便，转弯半径小等优点，能够实现智能化；自主完成预定区域的割草任务，工作期间无需人为干预，且具有高效、便捷、安全等特点；完成自动割草作业，达到节约人力、减少劳动强度、提高作业效率。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种大棚果园割草机器人，其特征在于，包括机器人本体（10）、割草执行装置（20）、行走装置（30）、动力系统（40）和控制系统，所述控制系统包括环境数据采集模块（51）、视觉循迹传感器模块（52）、微控制器（53）和循迹传感器模块（54），其中，

所述环境数据采集模块（51），用于采集大棚果园环境数据；

所述视觉循迹传感器模块（52），用于识别割草作业行驶轨迹；

所述循迹传感器模块（54）安装在割草机器人底盘结构的底部，用于识别地面铺设的引导线，即标记的植株位置信息和割草机器人割草作业行驶的拐弯位置信息，所述引导线为十字交叉线、L交叉线和/或T型交叉线；

所述微控制器（53）分别与所述环境数据采集模块（51）、所述割草执行装置（20）、所述行走装置（30）和所述动力系统（40）电连接，用于根据所述环境数据采集模块（51）采集的大棚果园的环境数据、所述视觉循迹传感器模块（52）识别的割草作业行驶轨迹、以及所述循迹传感器模块（54）识别到的植株位置，识别出植株和杂草、规划出最佳割草路径，并驱使所述动力系统（40）和所述行走装置（30）动作，促使割草机器人按照规划出的最佳割草路径行走，同时控制所述割草执行装置（20）调节割草的高度与宽度，切割识别出的杂草；若所述环境数据采集模块（51）采集的大棚果园的环境数据大于预设的环境数据阈值时，则控制割草机器人停止割草作业，形成一个自检保护系统。

2.如权利要求1所述的大棚果园割草机器人，其特征在于，所述割草执行装置（20）包括滑台模组、割草机头（21）和升降台，所述滑台模组与所述升降台相连接以形成一个两自由度装置，所述割草机头（21）通过连接臂（22）与所述升降台相连接。

3.如权利要求2所述的大棚果园割草机器人，其特征在于，所述割草执行装置（20）还设有割草电机、割草刀片（23）和保护罩（24），所述割草电机设于所述割草机头（21）上，所述割草刀片（23）与割草电机相连接且设于所述割草电机的下方，所述保护罩（24）架设于所述割草刀片（23）的底部，所述微控制器（53）与所述割草电机电连接。

4.如权利要求3所述的大棚果园割草机器人，其特征在于，所述行走装置（30）设于所述机器人本体（10）的底部，所述行走装置（30）包括两个驱动轮（31）和四个万向轮（32），两个所述驱动轮（31）位于所述机器人本体（10）底部的中端两侧，四个所述万向轮（32）设于所述机器人本体（10）底部的前后端两侧，两个所述驱动轮（31）采用两驱差速驱动轮。

5.如权利要求3所述的大棚果园割草机器人，其特征在于，所述大棚果园割草机器人还包括依次电连接的电源反接保护电路（61）、按键开关控制电路（62）和降压稳压模块（63），所述降压稳压模块（63）分别与所述割草执行装置（20）、行走装置（30）、动力系统（40）和所述控制系统电连接。

6.如权利要求3所述的大棚果园割草机器人，其特征在于，所述控制系统还包括避障模块（55）和陀螺仪模块（56），所述微控制器（53）分别与所述避障模块（55）和所述陀螺仪模块（56）电连接，用于根据所述避障模块（55）识别到的植株和人员信息、以及所述陀螺仪模块（56）识别到的方位信息，控制割草机器人进行避障行走。

7.如权利要求3所述的大棚果园割草机器人，其特征在于，所述控制系统还包括电池电量检测模块（57）和报警电路模块（58），所述微控制器（53）分别与所述电池电量检测模块（57）和所述报警电路模块（58）电连接，用于根据所述电池电量检测模块（57）检测到的电量信息，控制所述报警电路模块（58）进行声光报警。

8.如权利要求3所述的大棚果园割草机器人，其特征在于，所述环境数据采集模块（51）包括温湿度传感器（511）、光照强度传感器（512）和CO₂传感器（513）。

9.如权利要求3所述的大棚果园割草机器人，其特征在于，所述控制系统还包括无线收发模块（591）、液晶显示模块（592）和电机驱动模块（593），所述微控制器（53）分别与所述无线收发模块（591）、所述液晶显示模块（592）和所述电机驱动模块（593）电连接。

10.一种应用于如权利要求1至9任意一项所述的大棚果园割草机器人的控制方法，包括以下步骤：

识别大棚果园割草机器人的工作模式，所述工作模式包括自主割草模式和非自主割草模式；

根据识别的大棚果园割草机器人的工作模式，控制大棚果园割草机器人进行割草作业，若识别到大棚果园割草机器人工作在非自主割草模式下，则接收遥控器发送过来的示教指令，根据示教指令控制大棚果园割草机器人进行割草作业，通过陀螺仪模块记录和补偿割草作业时行驶的速度、距离和角度信息、以及姿态突变点信息，为第二次自主割草作业提供数据依据；

若识别到大棚果园割草机器人工作在自主割草模式下，则通过陀螺仪模块记录和补偿视觉循迹传感器模块、多路循迹传感器模块产生的误差及行驶的速度、距离、角度信息及姿态突变点信息；并依据姿态突变点信息，计算割草面积，控制大棚果园割草机器人自主割草作业。

Images