CN113115621A - 智能割草系统及其自主建图方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能割草系统及自主建图方法，其中一种智能割草系统包括物理边界和智能割草设备，所述物理边界限定智能割草设备的工作区域；还包括：控制模块，控制所述智能割草设备不越过所述物理边界移动；虚拟边界设定单元，用于设定虚拟边界，所述虚拟边界包围所述物理边界，所述虚拟边界内形成覆盖所述工作区域的虚拟地图；边界采集模块，设置为至少采集所述智能割草设备位于所述物理边界上的边界位置信息。本发明的智能割草系统及自主建图方法，通过驱动割草机直接进行割草工作，在执行割草工作的过程中，逐渐获取工作区域的边界，从而完成地图绘制，不需在割草机执行工作前额外执行地图绘制，简化了工作过程，提高了工作效率。

Description

智能割草系统及其自主建图方法

本申请要求申请日为2019年12月30日、申请号为201911397752.5的中国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及电动工具领域，具体涉及一种智能割草系统及其自主建图方法。

背景技术

当前，智能割草机或割草机器人，越来越被用户追捧。为限制割草机在工作区域内活动，通过布置物理线或物理电子围栏，来设定好割草区域，智能割草机则根据此设定好的割草区域内进行割草。

而为了使割草机在限定工作区域中执行工作，通常在执行割草工作前，需创建割草区域的地图。现有技术中为了创建割草区域地图，通常在启动正式割草工作前，驱动割草机沿物理边界行走一圈，通过行走记录边界轨迹的方法建立地图；在地图建立完成后再启动割草机执行割草工作。

因此，割草机工作前需要经过额外的建图步骤，占用了正常割草的工作时间，不利于工作效率的提高，且结合现有的经验可知，通常该建图步骤一次性成功率较低，因此需要割草机沿物理边界行走两圈甚至更多才能完成建图工作，花费更多的时间用于割草工作前的建图工作。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单且高效节能的智能割草系统及其自主建图方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种智能割草系统，包括物理边界和智能割草设备，所述物理边界限定智能割草设备的工作区域；

还包括：

控制模块，控制所述智能割草设备不越过所述物理边界移动；

以及与所述控制模块连接的：

虚拟边界设定单元，用于设定虚拟边界，所述虚拟边界包围所述物理边界，所述虚拟边界内形成覆盖所述工作区域的虚拟地图；

边界采集模块，设置为至少采集所述智能割草设备位于所述物理边界上的边界位置信息；

以及地图构建模块，设置为在所述虚拟地图上标注所述边界位置信息构建地图。

进一步地，所述边界采集模块包括边界识别单元和定位单元；

所述边界识别单元识别所述物理边界并将结果反馈至所述控制模块，所述定位单元采集所述智能割草设备的位置信息。

进一步地，所述定位单元设置为接收来自GNSS组件、惯性测量组件、里程计、地磁传感器中的任意一种或几种的信号。

进一步地，所述地图构建模块还包括内边界标记单元，所述内边界标记单元标记所述物理边界内的障碍物。

进一步地，所述内边界标记单元和所述物理边界均为导线，所述导线中通入交变电流。

进一步地，所述虚拟地图为栅格地图。

进一步地，所述地图构建模块还包括路径规划单元，所述路径规划单元将未被标记的边界设为所述智能割草设备的目标行驶区域。

进一步地，所述地图构建模块还包括校对单元，所述校对单元比对构建的地图信息和用户预设信息。

进一步地，所述智能割草系统还包括移动终端，所述移动终端包括显示模块和输入模块，所述移动终端通过通讯单元与所述智能割草设备通讯连接，所述显示模块输出显示所述地图，所述输入模块包括所述虚拟边界设定单元。

一种智能割草系统的自主建图方法，所述智能割草系统包括物理边界和智能割草设备，所述物理边界限定智能割草设备的工作区域；所述自主建图方法包括：

设定虚拟边界并生成虚拟地图，所述虚拟边界包围物理边界；

启动所述智能割草设备执行工作；

采集边界位置信息：判断所述智能割草设备是否位于所述物理边界上，若是，采集所述智能割草设备位于物理边界上的位置信息，并控制所述智能割草设备不越过所述物理边界行驶；

构建地图：在所述虚拟地图上标记所述边界位置信息并建立地图。

进一步地，所述构建地图包括：

构建边界信息子集，所述边界信息子集包括多个具有相同特征的离散的边界位置信息；

根据所述边界信息子集绘制地图。

进一步地，还包括路径规划的步骤：在构建地图的过程中选取未被标记的边界区域为目标行驶区域。

进一步地，构建地图之后还包括：

校对地图信息，判断地图是否与预设信息匹配；

若匹配，则建图完成，发送所述地图；

若不匹配，则返回继续采集边界信息。

进一步地，校对地图通过后向用户输出并显示所述地图：

若用户确认，存储所述地图；

若用户驳回，则返回继续执行采集边界位置信息。

本发明的有益之处在于：

本发明的智能割草系统通过设置包围物理边界的虚拟边界，驱动割草机在虚拟边界范围内直接进入割草操作，在执行割草工作的过程中，控制割草机不超越物理边界，并通过割草机碰触物理边界获取物理边界的位置信息，逐渐获取物理边界的完整信息，从而完成地图绘制，简化了地图构建过程，提高了工作效率。

本发明的自主建图方法，通过驱动割草机直接进行割草工作，在执行割草工作的过程中，逐渐获取工作区域的边界，从而完成地图绘制，不需在割草机执行工作前额外执行地图绘制，简化了工作过程，提高了工作效率。

附图说明

图1-2是本发明的智能割草机的工作示意图；

图3是图1中的割草机的模块示意图；

图4是本发明的智能割草系统的示意图；

图5是本发明的智能割草系统的运行示意图；

图6是本发明的智能割草系统的另一实施方式的运行示意图；

图7是本发明智能割草系统的框架示意图；

图8是本发明的智能割草系统的工作流程图；

图9是本发明移动终端上初始设置的流程示意图；

图10是本发明的智能割草系统构建地图的方法示意图。

附图标记说明：

100-物理边界；101-工作区域；110-虚拟边界；

200-割草机；

210-控制模块；

220-边界采集模块；221-边界识别单元；222-定位单元；

230-地图构建模块；231-内边界标记单元；232-校对单元；233-路径规划单元；

240-存储模块；

300-移动终端；310-输入模块；311-虚拟边界设定单元；320-显示模块；

400-通讯单元；

500-移动站；

600-基站；

700-充电站。

具体实施方式

本发明实施例记载了一种智能割草系统，如图1-图2所示，其包括物理边界100、智能割草设备200、充电站700以及移动终端300，其中智能割草设备200可以是智能割草机、扫雪机。

参见附图4-6，充电站700用于停靠自智能割草设备200，尤其用于在其电源不足时补充能源，充电站700通常设置于物理边界100上或者物理边界100内；移动终端300与智能割草设备200通讯连接。

参见附图1-图2，物理边界100用于限定智能割草设备的工作区域101，通常物理边界100首尾连接以将工作区域101封闭。其中物理边界100可以是实体的也可以是发出电信号的，例如物理边界可以是篱笆、围栏、墙壁等实体边界，也可以是导线、信号发射装置等发出的虚拟边界信号，例如电磁信号或光信号。

本发明中的物理边界100为导线，导线中通入周期性变化的交变电流，周期性交变电流导致物理边界100的内外两侧附近产生周期性的磁场（其中内侧指位于物理边界100围合的区域，即行驶区域中；外侧指位于物理边界围合的区域外），越接近物理边界100磁场信号越强。

智能割草设备200在工作区域101自动行走，通常智能割草设备200包括主体以及安装于主体上的车轮，车轮由马达驱动，其结构采用本领的常规行走结构在此不做赘述；本实施例中的智能割草设备200具体指一种智能割草机。

参见附图3和图7，本实施例的智能割草系统包括控制模块210、边界采集模块220、地图构建模块230、存储模块240、输入模块310和显示模块320，输入模块310包括虚拟边界设定单元311。其中控制模块210、边界采集模块220、地图构建模块230和存储模块240被安装于智能割草设备200上；输入模块310和显示模块320被安装于移动终端300；割草机和移动终端300通过通讯单元400通讯连接以传递信号。

本发明的通讯单元400被实施为IOT通讯单元，其采用IOT通信技术，其有着信号覆盖范围广，高速传输等优点。可以理解的是，通讯单元400也可选用WWAN通信技术等其它无线数据传输技术，对本发明的内容不造成限制。

本发明实施例的移动终端300可以被实施为计算机，手机，腕表，VR/AR眼镜等智能移动设备。该移动终端300包括显示模块320和输入模块310，显示模块320用于对用户输出显示相关图案或数据信息，输入模块310用于输入用户指令或初始设定。

其中显示模块320可以为显示屏，输入模块310可以为鼠标和键盘，或者输入模块310也可以为设于移动终端300上的按键、开关，其包括但不限于启动/停止开关按键、工作模式切换按键、通讯开关按键等，通过相关控制按键操控移动终端300，移动终端300通过通讯单元400对割草机输入指令以改变割草机的工作状态；当然，显示模块320和输入模块310也可共同设置为触控屏，通过触控屏操控移动终端300，移动终端300通过通讯单元400对割草机输入指令以改变割草机的工作状态。

作为可替换的实施方式，控制模块也可被安装于移动终端，移动终端通过控制模块连接控制割草机工作。

作为可替换的实施方式，也可不设置移动终端，将输入模块310、显示模块320均设于割草机的主体上，只需满足割草机可对外输出，且用户可对其进行输入操作即可。

参见附图7，移动终端300的输入模块310包括虚拟边界设定单元311，通过虚拟边界设定单元311设定虚拟边界110，虚拟边界110内形成虚拟地图，并将虚拟边界110和虚拟地图的信息传输至存储模块240，所述虚拟边界110包围所述物理边界100，虚拟地图覆盖工作区域101。本发明实施例中的虚拟地图为栅格地图，应当理解的是，虚拟边界实质是位置数据信息。本发明实施例中的虚拟边界110为封闭图形，当然其可以为不规则封闭图形，也可以为规则封闭图形。

其中本发明实施例的控制模块210控制割草机在不超越物理边界100的范围内移动；边界采集模块220与所述控制模块210连接，用于采集边界位置信息，边界位置信息指所述割草机移动到所述物理边界100时的位置信息，采集到边界位置信息后边界采集模块220将其发送存储于存储模块240；地图构建模块230在虚拟地图上标注采集到的多个所述边界位置信息并据此构建地图。

本发明实施例中的边界采集模块220包括边界识别单元221和定位单元222；所述边界识别单元221用于识别所述物理边界100并将结果反馈至所述控制模块210，所述定位单元222采集所述割草机的位置信息并将该位置信息发送至所述存储模块240。

具体地，边界识别单元221包括设于割草机上的若干电磁场传感器，电磁场传感器通过检测边界线产生的电磁场信号以识别边界线。如图2所示，本发明实施例包括四个边界识别单元221，分别设于割草机的四个边角。当割草机移动到物理边界100上时，边界识别单元221识别出物理边界并将识别结果反馈至控制模块210，控制模块210在接收到识别结果后控制割草机调整角度立刻返回工作区或者沿物理边界100继续行驶一段距离后返回工作区。

其中本发明实施例的定位单元222用于获取割草机的位置数据，位置数据指割草机的位置坐标和方向信息。本实施例中的定位单元222包括但不限于GNSS组件、惯性测量组件、里程计和地磁传感器。需要注意的是GNSS为全球导航卫星系统。

进一步地，如图1和图2所示，本发明实施例的智能割草系统还包括基站600和移动站500，其中基站600和移动站500均接收卫星信号，移动站500安装于割草机上，所述基站600安装在地面上，或安装在一个固定位置。所述移动站500与所述基站600建立通信。其中基站600和移动站500可以接收全球导航卫星系统的定位信号，本发明实施例对此不作限制。

当割草机工作时，可以只利用GNSS组件定位信号来定位，此时，根据割草机移动站500接收的GNSS组件位置信号从而确定割草机的实时位置数据和方向数据；当然，也可以在GNSS组件信号弱时利用惯性测量组件和里程计来计算获取割草机的位置信息；或者，综合判断GNSS组件、惯性测量组件和里程计的数据后获取割草机的位置信息。可以理解的是，定位方式可以有多种，只要能够取得自动割草机行走过程中所经过的各处的坐标和方向即可。

参见附图1，本发明的智能割草系统还包括内边界标记单元231，当工作区域101内有树木、石块、花坛、灌木等障碍物时，通过内边界标记单元231标记，避免割草机与障碍物碰撞，其中本发明实施例中的内边界标记单元231为导线，导线中通入交变电流以使其产生电磁场。

同样地，可以理解的是，当割草机移动到内边界处时，边界识别单元221识别出内边界并将识别结果反馈至控制模块210，控制模块210在接收到识别信号后通过定位单元222获取此时割草机的内边界位置信息，并且控制割草机调整角度立刻返回工作区或者沿内边界继续行驶一段距离后返回工作区。通过设置内边界标记单元231可准确标记出工作区域内障碍物的位置，并据此构成形成内边界，有利于补充完善物理边界内的区域地图，使得地图信息更加准确。

本发明实施例中的定位单元222在识别单元221识别出割草机位于物理边界上或内边界上时，记录该边界位置信息或内边界位置并将其发送至存储模块240。

当然，其中本发明实施例中的定位单元222还可设定为不仅仅用于采集边界位置信息，也可在行进过程中获取割草机的任意位置的实时位置信息并将该实时位置信息发送并存储至存储模块240。可以理解的是存储模块240被分割为不同的存储区域以存储不同的数据，例如不同的区域分别存储边界位置信息、内边界位置信息和实时位置信息。

其中在定位单元222采集到多个所述边界位置信息后，可以理解的是该边界位置信息包括坐标信息，地图构建模块230根据边界位置点的特征信息对其进行归类处理，形成不同的数据子集，可以理解的是数据子集为坐标数据的集合，通过数据子集的构建进而可以连接该数据子集中的边界位置点，根据数据子集形成与该数据子集对应的边界，最终地图构建模块230结合多个边界构造形成地图。

理解的是，地图构建模块230采用上述方式采集内边界位置信息，并在虚拟地图上标注采集到的多个所述内边界位置信息，据此构建内边界，最终地图构建模块230通过算法处理将内边界和外边界整合形成完整的地图。

本发明实施例中生成的地图为割草机所在的环境的二维(2D)地图，具体为一种栅格地图。当然，也可在此基础上，增设例如环境传感器、3D传感器收集三维数据，也可与二维数据相关联以建立三维地图。

本发明的智能割草系统，通过设置包围物理边界的虚拟边界110，驱动割草机在虚拟边界110范围内直接进入割草操作，在执行割草工作的过程中，控制割草机不超越物理边界100，并通过割草机碰触物理边界100获取物理边界的位置信息，逐渐获取物理边界100的完整信息，从而完成地图绘制，不需在割草机执行割草前额外执行地图绘制，简化了工作过程，提高了工作效率。

本发明实施例的地图构建模块还包括校对单元232，所述校对单元232比对构建的地图信息和预设信息是否匹配，判断地图构建是否完成，其中预设信息为用户在移动终端300上输入的标准信息，例如包括割草区域的长度、宽度、有无障碍物、障碍物的数量、有无窄通道、窄通道的数量等。

地图构建模块230在构建地图后将其生成的地图信息发送至校对单元232，校对单元232通过数据处理分析比对初步判断其是否符合用户设定，若符合则存储地图信息至存储模块400，并将该地图信息输出至显示器或触控屏上供用户查看，具体地，显示于显示器或触控屏上的信息可以包括地图图像信息和地图数据信息，用户通过查看图像和数据以判断该地图是否符合要求。经用户确认后将该最终形成的地图保存至存储模块240或者也可将该地图信息上传服务器。

通过设置校对单元232，实现了智能割草系统的自动校对和筛查，首先通过校对单元232自主筛查不符合初始配置的地图，通过校对单元232的校对核实后再发送进行人工确认，进一步提高了系统的自动化程度，有效减少了用户的反复确认或修改，从而提高了用户的使用体验度。

值得一提的是，本发明实施例中的智能割草系统还包括路径规划单元233，其中路径规划单元获取并标记已被割草机行驶经过的物理边界的边界段，从而控制割草机在接下来的运行过程中选取未被标记的物理边界作为目标行驶区域。

当然，作为另一种实施方式在虚拟地图生成后，路径规划单元即可根据割草机的初始位置规划形成割草机的预设割草路径，其中路径的规划方法在此不作限制，只要满足割草机在虚拟地图上进行有规划的作业即可，此后，割草机根据规划路径执行割草作业，在此作业过程中当其行驶到边界上时，识别单元221识别出物理边界100并向控制模块210发出采集边界位置信息的信号，控制模块210控制边界采集模块220采集边界位置信息并控制割草机立刻返回工作区域101或者沿物理边界100行驶部分距离后返回工作区域101。

通过设置路径规划单元233，可根据当前作业区域形态和割草机的作业参数优化路径规划，并进行路径曲线拟合，完成最优路径分析模拟，并计算生成所述预设路径，通过路径规划从而提高所述割草机的作业效率，并达到节能的目的。

以下结合图8-图10对本发明的智能割草系统的工作流程和方法进行详细说明。

参见附图8，为本发明的一种智能割草系统的工作流程示意图，主要包括：

S201：设定虚拟边界；

S202：启动割草设备；

S203：采集边界信息；

S204：构建地图。

下面结合附图9说明用户通过移动终端输入预设信息的流程，其中用户在移动终端上初始设置和虚拟边界设置的流程如图所示步骤为：

S100：程序初始化，在触控屏上选择输入预设信息图标，并输入预设信息；

S110：用户在移动终端上设置虚拟边界；并生成虚拟地图：具体为用户通过移动终端直接设定虚拟边界110，并确保所述虚拟边界110包围限定工作区域101的物理边界100，所述物理边界100限定所述割草机的工作区域101，在所述虚拟边界110内生成虚拟地图。

S120：虚拟边界和虚拟地图信息上传至割草机。

其中用户通过移动终端的虚拟边界设定单元311设定虚拟边界；虚拟边界设定单元311支持建立、删除和保持虚拟边界。具体地，可将物理边界信息，例如物理边界尺寸、位置等信息显示于显示器，用户可通过键盘、触控屏等输入虚拟边界设定信息，例如：起点、长度和宽度等；当然，也可将物理边界图像直接显示于触控屏，用户用手指或者触控笔在触控屏上直接绘制虚拟边界并保存。应当理解的是，设定虚拟边界的方式可以有多种，在此不对其作出限定，只要能够包围物理边界即可；系统根据用户输入设定的虚拟边界110生成栅格状虚拟地图。

下面结合附图10说明本发明实施例所提供的构建地图方法的详细步骤：

启动割草机开始工作；

S301：割草机在工作区域中行驶，执行割草操作；

S302：在执行割草的过程，识别单元检测割草机是否行驶到物理边界上；

若是，进入步骤S303；

若否，返回继续执行步骤S301；

S303：定位单元采集割草机位于物理边界上的坐标信息；

S304：在虚拟地图中将上述坐标标记为边界线；

S305：割草机立刻返回到工作区域101中；或者沿物理边界100行驶一段距离后旋转一定角度返回工作区域101中。具体地，图5示出了边界识别单元221识别出割草机处于物理边界时，控制割草机立刻返回工作区域的示意图；图6示出了边界识别单元221识别出割草机处于物理边界时，控制割草机沿物理边界行驶一段后旋转一定角度返回工作区域的示意图。

返回继续执行步骤S301进行下一次的边界信息采集，直至采集到的信息使得地图构建完成。

本发明的自主建图方法，通过驱动割草机直接进行割草工作，在执行割草工作的过程中，逐渐获取工作区域的边界，从而完成地图绘制，不需在割草机执行工作前额外执行地图绘制，简化了工作过程，提高了工作效率。

下面结合图6对上述边界信息采集过程进行详细说明：

其中本发明实施例中，边界位置点的特征信息用于指示不同的边界，地图构建模块230在获取边界位置点后，根据其特征信息可以形成不同的数据子集。

作为一种示例，参见图6，在割草机的行走过程中，记录了P0-P10等边界位置信息，其中地图构建模块230对上述边界位置点对比分析后，得到符合相同特征的边界位置点，例如：图6中的点P0、P7、P8的特征信息相同，均属于第一边界，因此将其纳入同一数据子集中，形成集合1{P0，P7，P8}，此后再获取到相同特征信息的数据后，同样纳入该数据集合1中。

图6中的点P9、P10的特征信息相同，均属于第二边界，因此将其纳入同一数据子集中，形成集合2{P9，P10}，此后再获取到相同特征信息的数据后，同样纳入该数据集合2中。

图6中的点P1、P2、P5和P6的特征信息相同，均属于第三边界，因此将其纳入同一数据子集中，形成集合3{ P1，P2，P5，P6}，此后再获取到相同特征信息的数据后，同样纳入该数据集合3中。

图6中的点P6、P3、P4的特征信息相同，均属于第四边界，因此将其纳入同一数据子集中，形成集合4{P6，P3，P4}，此后再获取到相同特征信息的数据后，同样纳入该数据集合4中。

随着割草机的运行，其在物理边界线上采集的点增多，根据上述数据子集描绘出边界地图，当运行到一定时间或者采集到预定数量的边界位置信息后，地图构建模块230整合各个数据子集得到的边界逐渐逼近真实的边界。

需要说明的是，上述示例以规则矩形边界为例，在实际操作中边界不限于矩形，也不限于规则图形。

为提高效率，进一步地还可在构建地图的步骤中包括路径规划的步骤，具体为：路径规划单元233获取并标记已被割草机行驶经过的边界段，从而控制割草机在运行过程中选取未被标记的物理边界段作为割草机的目标行驶区域。

当然，作为另一种实施方式，在虚拟地图生成后，根据割草机的初始位置预先规划形成割草机的预设割草路径，其中路径的规划方法在此不作限制，只要满足割草机在虚拟地图上进行有规划的作业即可，此后，割草机根据规划路径执行作业，在其执行割草作业的过程中，当其行驶到物理边界100上时，识别单元221识别出物理边界100并向控制模块210发出采集边界位置信息的信号，并控制割草机立刻返回工作区域101或者沿物理边界100行驶一段距离后返回工作区域101。

通过在构图过程中执行路径规划，可根据当前作业区域形态和割草机的作业参数优化路径规划，并进行路径曲线拟合，完成最优路径分析模拟，并计算生成所述预设路径，通过路径规划从而提高所述割草机的作业效率，并达到节能的目的。

建立地图之后还包括校对地图信息的步骤：用于判断构建的地图是否符合要求；具体为地图构建模块构建地图后将其生成的地图信息发送至校对单元232，校对单元232通过数据处理将该地图与步骤S110中用户输入的预设信息进行比对，判断其是否符合用户初始设定的预设信息，若符合则存储地图信息至存储模块240，并将该地图信息输出至显示器或触控屏上供用户查看，例如可以在显示器或触控屏上显示图像信息和数据信息，用户通过查看图像和数据判断该地图是否符合要求。

若不符合，则返回步骤S301继续在工作区域内运行，直至构建的地图信息与输入参数匹配，其中校对单元232的执行可根据预设时间间隔启动，或者根据预设边界位置信息的采集数量启动。

将该地图信息发送至显示模块320后，经用户判断，若经用户确认，则将该最终形成的地图保存至存储模块240或者上传服务器。

若被用户驳回，则继续返回步骤S301，继续在工作区域内运行并采集边界信息直至构建地图符合用户要求后地图构建结束。

需要说明的是，本发明的自主建图方法不仅适用于智能割草系统，同样适用于例如扫地清洁机器人、扫雪机等智能机器人的地图构建。

本发明的自主建图方法，通过在建图过程中设置校对和人工检验双重检查步骤，先通过系统的自动检查，核对地图的绘制结果是否符合预置条件，若不符合条件自动返回地图构建过程，提高了检测效率；系统校对通过后再通过人工核实，最终确认地图的有效性，提高了系统的自动化，简化了用户的操作步骤，从而进一步提高了用户的使用体验度。

本领域相关的技术人员可以理解，本发明所提及的单元和模块被实施为软件如数据结构、组件、库、例程等逻辑构造以及硬件如存储器的一种或集合，并具有运行算法以执行任务，实现数据类型和部件运行状态的转化，从而实现技术效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种智能割草系统，包括物理边界和智能割草设备，所述物理边界限定智能割草设备的工作区域；

还包括：

控制模块，控制所述智能割草设备不越过所述物理边界移动；

以及与所述控制模块连接的：

虚拟边界设定单元，用于设定虚拟边界，所述虚拟边界包围所述物理边界，所述虚拟边界内形成覆盖所述工作区域的虚拟地图；

边界采集模块，设置为至少采集所述智能割草设备位于所述物理边界上的边界位置信息；

以及地图构建模块，设置为在所述虚拟地图上标注所述边界位置信息构建地图。

2.根据权利要求1所述的智能割草系统，其特征在于：所述边界采集模块包括边界识别单元和定位单元；

所述边界识别单元识别所述物理边界并将结果反馈至所述控制模块，所述定位单元采集所述智能割草设备的位置信息。

3.根据权利要求2所述的智能割草系统，其特征在于：所述定位单元设置为接收来自GNSS组件、惯性测量组件、里程计、地磁传感器中的任意一种或几种的信号。

4.根据权利要求2所述的智能割草系统，其特征在于：所述地图构建模块还包括内边界标记单元，所述内边界标记单元标记所述物理边界内的障碍物。

5.根据权利要求4所述的智能割草系统，其特征在于：所述内边界标记单元和所述物理边界均为导线，所述导线中通入交变电流。

6.根据权利要求1所述的智能割草系统，其特征在于：所述虚拟地图为栅格地图。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的智能割草系统，其特征在于：所述地图构建模块还包括路径规划单元，所述路径规划单元将未被标记的边界设为所述智能割草设备的目标行驶区域。

8.根据权利要求7所述的智能割草系统，其特征在于：所述地图构建模块还包括校对单元，所述校对单元比对构建的地图信息和用户预设信息。

9.根据权利要求8所述的智能割草系统，其特征在于：所述智能割草系统还包括移动终端，所述移动终端包括显示模块和输入模块，所述移动终端通过通讯单元与所述智能割草设备通讯连接，所述显示模块输出显示所述地图，所述输入模块包括所述虚拟边界设定单元。

10.一种智能割草系统的自主建图方法，所述智能割草系统包括物理边界和智能割草设备，所述物理边界限定智能割草设备的工作区域；所述自主建图方法包括：

设定虚拟边界并生成虚拟地图，所述虚拟边界包围所述物理边界；

启动所述智能割草设备执行工作；

采集边界位置信息：判断所述智能割草设备是否位于所述物理边界上，若是，采集所述智能割草设备位于物理边界上的位置信息，并控制所述智能割草设备不越过所述物理边界行驶；

构建地图：在所述虚拟地图上标记所述边界位置信息并建立地图。

11.根据权利要求10所述的自主建图方法，其特征在于，所述构建地图包括：

构建边界信息子集，所述边界信息子集包括多个具有相同特征的离散的边界位置信息；

根据所述边界信息子集绘制地图。

12.根据权利要求10所述的自主建图方法，其特征在于：所述构建地图还包括路径规划的步骤：在构建地图的过程中选取未被标记的边界区域为目标行驶区域。

13.根据权利要求10-12任意一项所述的自主建图方法，其特征在于：构建地图之后还包括：

校对地图信息，判断地图是否与预设信息匹配；

若匹配，则建图完成，发送所述地图；

若不匹配，则返回继续采集边界信息。

14.根据权利要求13所述的自主建图方法，其特征在于：校对地图通过后向用户输出并显示所述地图：

若用户确认，存储所述地图；

若用户驳回，则返回继续执行采集边界位置信息。

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