CN113848872B - 自动行走设备及其控制方法及可读存储介质 - Google Patents

自动行走设备及其控制方法及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自动行走设备及其控制方法及计算机可读存储介质，所述控制方法包括：对获取的拍摄图像进行轮廓检测以获得边界，其中，自动行走设备的中心位置O位于所述拍摄图像的一边沿；获取边界在拍摄图像的边沿的交点P1(xr，yr)，P2(xl，yl)；分别获得P1(xr，yr)和P2(xl，yl)与到自动行走设备的中心位置O所在边沿的最短距离lr、ll；根据lr和ll的大小控制自动行走设备的旋转方向及旋转角度。既可以实现自动行走设备沿边沿行走并工作的功能，又可以实现在工作区域内部按规定路径工作的功能。并且，本发明中提供了两种自动行走设备的在遇到边界后的旋转方式，并且均可将工作区域完全覆盖，提高效率。

Description

自动行走设备及其控制方法及可读存储介质
技术领域
本发明涉及智能控制领域，特别是涉及一种自动行走设备及其控制方法及可读存储介质。
背景技术
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，智能机器人的自动行走设备、自动工作系统已经慢慢进入人们的生活，例如智能扫地机器人、智能割草机器人等。通常的，此类智能机器人体积较小，且集成有传感装置、驱动装置、电池等，无需人工操控，并可在规定的区域内行进并工作。并且，在电池电量不够时，可自动返回充电站，与充电站对接并充电，充电完成后继续行进和工作。
针对现有的智能割草机器人来说，现有的自动工作系统的工作区域均为较大的草坪，并且边界大多是为埋设在地面下的可通电设备，可使得智能割草机器人感应到。并且，当机器人到达边界后，一般是采用随机转向或是先后退再随机转向的方式，以让机器人回到边界内继续割草。
因而，可采用带摄像头的割草机器人，通过图像识别的方式来判断是否到达边界并进行转向。但是，带摄像头的割草机器人的刀片通常会在未完全到达边界时提前判定已到达边界，因而边界附近会有一定区域的草无法割除。现有技术中，上述采用可通电设备作为边界的割草机器人通常通过专门的沿边割草功能割除边界附近区域的草，例如通过激光传感器来实现沿边功能。但是，这种方案不仅成本较高，而且沿边工作的效率较低。
因此，必须设计一种可根据视觉进行效率更高的割草路径规划的自动行走设备及其控制方法及可读存储介质。
发明内容
为解决上述问题之一，本发明提供了一种自动行走设备的控制方法，所述控制方法包括：
对获取的拍摄图像进行轮廓检测以获得边界，其中，自动行走设备的中心位置O位于所述拍摄图像的一边沿；
获取边界在拍摄图像的边沿的交点P1(xr，yr),P2(xl，yl)；
分别获得P1(xr，yr)和P2(xl，yl)与自动行走设备的中心位置O所在边沿的最短距离lr、ll；
根据lr和ll的大小控制自动行走设备的旋转方向及旋转角度。
作为本发明的进一步改进，在步骤“对获取的拍摄图像进行轮廓检测以获得边界”之前，所述方法还包括：
获得拍摄图像；
对拍摄图像进行二值化处理输出二值化图像；
对二值化图像进行形态学操作获得形态图像；
对形态图像进行反操作，获得分割图像；
对分割图像进行轮廓检测，统计草坪区域或非草坪区域的像素占比pix；
若pix在阈值范围内，则判定自动行走设备到达边界。
作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：
获取交点P1(xr，yr)和P2(xl，yl)的连线与中心线的夹角θ，其中，所述中心线为垂直于所述中心位置O所在边沿并且通过所述中心位置O的直线。
作为本发明的进一步改进，θ取锐角。
作为本发明的进一步改进，“根据lr和ll的大小控制自动行走设备的旋转方向及旋转角度”包括：若lr＞ll，则控制自动行走设备向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ；
若lr＜ll，则控制自动行走设备向左旋转夹角θ或向右旋转180°-θ；
若lr＝ll，则控制自动行走设备向右或向左旋转夹角θ或180°-θ。
作为本发明的进一步改进，步骤“根据lr和ll的大小控制自动行走设备的旋转方向及旋转角度”包括：
若lr＞ll，则控制自动行走设备向右旋转夹角θ+90°；
若lr＜ll，则控制自动行走设备向左旋转夹角θ+90°；
若lr＝ll，则控制自动行走设备向右或向左旋转夹角θ+90°。
作为本发明的进一步改进，步骤“控制自动行走设备向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ”之后包括：
控制自动行走设备行进t1时间；
控制自动行走设备继续向右或向左旋转夹角90°；
步骤“控制自动行走设备向左旋转夹角θ或向右旋转180°-θ”之后包括：
控制自动行走设备行进t1时间；
控制自动行走设备继续向左或向右旋转夹角90°。
作为本发明的进一步改进，步骤“控制自动行走设备向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ”具体包括：
控制自动行走设备向右或向左一次性或多次旋转以旋转了θ角度或180°-θ角度；步骤“控制自动行走设备向左旋转夹角θ或向右旋转180°-θ”具体包括：
控制自动行走设备向左或向右一次性或多次旋转以旋转了θ角度或180°-θ角度。
为解决上述问题之一，本发明还提供了一种自动行走设备，包括本体、行走模块、电源模块及设置于本体内的存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述自动行走设备还包括设置于本体上的摄像头，所述摄像头的拍摄方向朝向该自动行走设备沿行进方向的前侧；所述处理器执行所述计算机程序时可实现如上述所述的自动行走设备的控制方法的步骤。
为解决上述问题之一，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现如上述所述的自动行走设备的控制方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明中，既可以实现自动行走设备沿边沿行走并工作的功能，又可以实现在工作区域内部按规定路径工作的功能。并且，本发明中提供了两种自动行走设备的在遇到边界后的旋转方式，均可将工作区域完全覆盖，提高了工作效率。在割草机器人中，该割草机器人既可沿边沿进行割草又可以在内部有规划的割草，实现对工作区域的完全覆盖，提高整体草坪的割草效率。并且，通过图像识别结合计算的方法，成本较低同时效率较高。
附图说明
图1为本发明自动工作系统的俯视示意图；
图2为本发明的控制方法中拍摄图像的示意图；
图3为本发明的控制方法中自动行走设备的路径的示意图；
图4为本发明自动工作系统中第二种实施例中的结构示意图；
图5为本发明控制方法的流程示意图。
具体实施例
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
本发明的自动行走设备1可以是自动割草机，或者自动吸尘器等，其自动行走于工作区域以进行割草、吸尘工作。本发明具体示例中，以自动行走设备1为割草机为例做具体说明，相应的，所述工作区域为草坪。当然，自动行走设备1不限于割草机和吸尘器，也可以为其它设备，如喷洒设备、除雪设备、监视设备等等适合无人值守的设备。
如图1至图5所示，本发明中提供了一种自动行走设备1的控制方法，所述控制方法包括：
对获取的拍摄图像进行轮廓检测以获得边界2，其中，自动行走设备的中心位置O位于所述拍摄图像的一边沿；
获取边界2在拍摄图像的边沿的交点P1(xr，yr),P2(xl，yl)；
分别获得P1(xr，yr)和P2(xl，yl)与自动行走设备的中心位置O所在边沿的最短距离lr、ll；
根据lr和ll的大小控制自动行走设备的旋转方向及旋转角度。
自动行走设备1到达边界2后，首先获取拍摄图像中自动行走设备1的位置并记为中心位置O，并根据lr、ll控制自动行走设备1按规定的角度旋转从而控制其按照任意规定的路径的行走，从而，可以实现自动行走设备1沿边沿行走并工作的功能，又可以实现在在工作区域内按规定路径工作的功能。在割草机器人中，该割草机器人既可沿边沿进行割草又可以在内部有规划的割草，实现对工作区域的完全覆盖，提高整体草坪的割草效率。并且，通过图像识别结合计算的方法，成本较低同时效率较高。
其中，在步骤“对获取的拍摄图像进行轮廓检测以获得边界2”之前，所述方法还包括：
获得拍摄图像；
对拍摄图像进行二值化处理输出二值化图像；
对二值化图像进行形态学操作获得形态图像；
对形态图像进行反操作，获得分割图像；
对分割图像进行轮廓检测，统计草坪区域或非草坪区域的像素占比pix；
若pix在阈值范围内，则判定发出自动行走设备1到达边界2。
其中，通常来说，采用摄像头拍摄的拍摄图像通常为RGB格式，而二值化图像需要在HSV格式的拍摄图像中进行，因而预先需要将RGB格式的拍摄图像转换为HSV格式的拍摄图像。
并且，本发明中，步骤“对获取的拍摄图像进行轮廓检测以获得边界2”中即也可以也采用形态图像，从而使得P1(xr，yr)、P2(xl，yl)的位置更加精准。若P1(xr，yr)和P2(xl，yl)均位于中心位置一侧，此时自动行走设备1可能距离边界2还有较远的距离，则自动行走设备1继续向前行走直至获取到拍摄图像中的P1(xr，yr)和P2(xl，yl)位于中心位置的两侧，比如P1(xr，yr)位于中心位置O的右侧，P2(xl，yl)位于中心位置O的左侧。
摄像头所拍摄的拍摄图像中，必然会有部分草地和非草地区域，且草地和非草地区域的色度差距较大。并且，自动行走设备1的摄像头的拍摄方向朝向前侧，显然的，拍摄图像中草地位于拍摄图像的下半部分区域，非草地位于拍摄图像的上半部分区域。
进一步的，步骤“对拍摄图像进行二值化处理输出二值化图像”中，需要预先在二值化处理之前预设阈值范围，确保能将拍摄图像中边界2或非草地与草地区分开。由于边界2或非草地与草地的颜色不同，而二值化处理时通常是通过像素的色度进行二值化处理，因而本发明中的该方案可以输出边界2明显的二值化图像。
并且，对二值化图像进行形态学操作包括消除噪点和平滑图像，例如膨胀腐蚀等，从而使得边界2更加明显，更加趋于为一条直线。
进一步的，再对形态图像进行反操作，获得分割图像，分割图像中，通常，草地的图案部分为黑色，非工作区域或边界2的图案部分为白色。
最后，对分割图像进行轮廓检测，统计草坪区域或非草坪区域的像素占比，判断像素占比是否在阈值范围内从而判断是否到达边界，计算像素占比可以有多种方式，在本实施例中通过计算非草坪区域的像素占比pix；在本实施方式中，实际为统计非草坪区域的像素占比pix。若pix在阈值范围内，则判定自动行走设备1到达边界2。非草坪区域的像素占比pix可表示自动行走设备1距离边界2的距离，当pix足够大时，即可判断为自动行走设备1到达边界2，且发出到达信息。
以上该步骤提供了一种判断是否发出到达信息的方法，当然，还可以采用其他的方式判断自动行走设备1是否到达边界2。
其中，步骤“获取交点P1(xr，yr)和P2(xl，yl)的连线与中心线的夹角θ”包括：
且θ仅取锐角。
当然θ的计算方式可以有多种，比如用向量夹角公式等方式计算。
上述计算公式可计算交点P1(xr，yr)和P2(xl，yl)的连线与中心线的夹角θ，该夹角θ与自动行走设备1需要转向的角度相关。且当然，若为了让自动行走设备触碰到边界2后可以沿边界2行走，为了运动方便，θ仅取锐角；若θ取钝角，则最佳的方式需要让自动行走设备1朝相反方向旋转180°-θ。
在本发明的优选实施方式中，提供了两种自动行走设备1的转向方法，第一种实施例中，若需要让自动行走设备1触碰到边界2后沿边界2行走，则步骤“根据lr和ll的大小控制自动行走设备1的旋转方向及旋转角度”包括：
若lr＞ll，则控制自动行走设备1向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ；
若lr＜ll，则控制自动行走设备1向左旋转夹角θ或向右旋转180°-θ；
若lr＝ll，则控制自动行走设备1向右或向左旋转夹角θ或180°-θ。
P1(xr，yr)和P2(xl，yl)与中心位置O在中心线方向上的距离lr、ll可以用以判断自动行走设备1的旋转角度。若lr＜ll，则说明交点P1(xr，yr)更加靠近中心位置O，则如图2b中所示，为了防止自动行走设备触碰到边界外侧或自由转向时间过长导致工作效率低，此时控制自动行走设备1最好向左旋转；若lr＞ll，则说明交点P2(xl，yl)更加靠近中心位置O，则如图2a中所示，同理，控制自动行走设备1最好向右旋转。
当然，若lr＝ll，则说明自动行走设备1的行进方向已经与边界2相垂直，θ为90°，则自动行走设备1可向右或向左旋转夹角90°。
另外，步骤“控制自动行走设备1向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ”之后包括：
控制自动行走设备1行进t1时间；
控制自动行走设备1继续向右或向左旋转夹角90°；
步骤“控制自动行走设备1向左旋转夹角θ或向右旋转180°-θ”之后包括：
控制自动行走设备1行进t1时间；
控制自动行走设备1继续向左或向右旋转夹角90°。
由于，如图3中所示，自动行走设备1在向右或向左旋转夹角θ或180°-θ之后，自动行走设备1的行进路线即与边界2相平行，此时，自动行走设备1在行进t1时间后，可继续让其旋转90°，使其沿垂直于边沿的方向的行进，从而可以让自动行走设备1完全覆盖掉工作区域。则可以控制自动行走设备按规划的路径行走，如图3中的行走路径。
或者，在其他实施方式中，计算出θ后，就可以使自动行走设备向右或向左旋转任意给定的θ加上任一给定的角度以控制其按规划好的路径行走。
当然，夹角θ可以通过多次旋转达成也可以一次性旋转达成，具体的，步骤“控制自动行走设备1向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ”具体包括：控制自动行走设备1向右一次性旋转θ或180°-θ角度或多次旋转以使最终总的旋转角度达到θ或180°-θ角度；步骤“控制自动行走设备1向左或向右旋转夹角θ或180°-θ角度”具体包括：控制自动行走设备1向左一次性旋转旋转θ或180°-θ角度或多次旋转以使最终总的旋转角度达到了θ或180°-θ角度。
当然，在本发明的第二种实施例中，所述自动行走设备1在遇到边界2后也可以不沿边界2行走，而是沿垂直于边界2的方向行走，则此时，步骤“根据lr和ll的大小控制自动行走设备1的旋转方向及旋转角度”包括：
若lr＞ll，则控制自动行走设备1向右旋转夹角θ+90°；
若lr＜ll，则控制自动行走设备1向左旋转夹角θ+90°；
若lr＝ll，则控制自动行走设备1向右或向左旋转夹角θ+90°。
在这种情况下，所述自动行走设备1在遇到边界2后，沿垂直于边界2的方向移动。
另外，本发明中还提供了一种自动工作系统，并且，具有两种具体实施例。
在第一种实施例中，所述自动工作系统包括：
自动行走设备1，可按照如上述所述的控制方法工作；
工作区域，所述工作区域边沿外侧设置有非工作区域，所述工作区域和非工作区域的颜色不同且形成边界2。
由于本发明中的自动行走设备1应用于割草机中，则草地即为工作区域，显然的，非工作区域中可为裸露土壤、地板、水泥板等等，其地质均和草地有较大的不同，其颜色也和草地有较大的不同。因而，由于颜色的明显差距会自然的在工作区域和非工作区域之间形成边界2。但是，由于工作区域和非工作区域之间明显的颜色差别及边界2的形成，也还是可以应用本发明中的控制方法，并对自动行走设备1的转向方向进行判断。
或者，在第二种实施例中，如图4所示，所述自动工作系统包括：
自动行走设备1，可按照如上述所述的控制方法工作；边界2，围设呈环状并形成用以限定自动行走设备1的工作区域，所述边界2自地面向上延伸，所述边界2和工作区域的颜色不同。
在本实施例中，所述自动行走设备1通过获取拍摄图像，再对拍摄图像进行处理分析后获得自动行走设备1行进的区域，因而，本发明自动工作系统的边界2可自地面向上延伸，从而被自动行走设备1拍摄并识别到。当然，显然的，该边界2的颜色也与草坪的颜色不同，为除了绿色以外的其他颜色。
本发明中还提供了一种自动行走设备1，包括本体、行走模块、电源模块及设置于本体内的存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述自动行走设备1还包括设置于本体上的摄像头，所述摄像头的拍摄方向朝向该自动行走设备1沿行进方向的前侧；所述处理器执行所述计算机程序时可实现如上述所述的自动行走设备1的控制方法的步骤。也就是说，所述处理器执行所述计算机程序时可实现如上述所述的自动行走设备1的任何一种实施例的控制方法的步骤。
如上述所述，本发明中的自动行走设备1的本体上设置有摄像头，从而可以拍摄并获取拍摄图像。并且，摄像头的拍摄方向朝向自动行走设备1沿行进方向的前侧，从而所述摄像头拍摄获得的是自动行走设备1前侧的景象。因而，可以根据自动行走设备1所拍摄获得的拍摄图像来分析自动行走设备1接下来的运动轨迹。
同样的，本发明中还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现如上述所述的自动行走设备1的控制方法中的步骤。也就是说，所述处理器执行所述计算机程序时可实现如上述所述的自动行走设备1的任何一种实施例的控制方法的步骤。
综上所述，本发明中提供了一种自动行走设备1及其控制方法及计算机可读存储介质，本发明中，由于自动行走设备1到达边界2后，所拍摄的拍摄图像必然是会有草坪区域和非草坪区域，并且属于草坪区域的像素点和非草坪区域的像素点的色度不同，因而可以对拍摄图像进行轮廓检测等处理并获取自动行走设备1的旋转方向及旋转夹角；效率更高，且较为容易。
另外，本发明中的自动工作系统中不需要在地底下另外布局边界线，减少了人力物力成本，工作区域形状灵活不受限制，识别速度快，精度高，也可以提高本发明中自动行走设备1特别是自动割草机器人的工作效率。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
对获取的拍摄图像进行轮廓检测以获得边界，其中，自动行走设备的中心位置O位于所述拍摄图像的一边沿；
获取边界在拍摄图像的边沿的交点P1(xr，yr),P2(xl，yl)；
分别获得P1(xr，yr)和P2(xl，yl)与自动行走设备的中心位置O所在边沿的最短距离lr、ll；
根据lr和ll的大小控制自动行走设备的旋转方向及旋转角度；
获取交点P1(xr，yr)和P2(xl，yl)的连线与中心线的夹角θ，其中，所述中心线为垂直于所述中心位置O所在边沿并且通过所述中心位置O的直线。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤“对获取的拍摄图像进行轮廓检测以获得边界”之前，所述方法还包括：
获得拍摄图像；
对拍摄图像进行二值化处理输出二值化图像；
对二值化图像进行形态学操作获得形态图像；
对形态图像进行反操作，获得分割图像；
对分割图像进行轮廓检测，统计草坪区域或非草坪区域的像素占比pix；
若pix在阈值范围内，则判定自动行走设备到达边界。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，θ为锐角。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，“根据lr和ll的大小控制自动行走设备的旋转方向及旋转角度”包括：
若lr＞ll，则控制自动行走设备向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ；
若lr＜ll，则控制自动行走设备向左旋转夹角θ或向右旋转180°-θ；
若lr＝ll，则控制自动行走设备向右或向左旋转夹角θ或180°-θ。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，步骤“根据lr和ll的大小控制自动行走设备的旋转方向及旋转角度”包括：
若lr＞ll，则控制自动行走设备向右旋转夹角θ+90°；
若lr＜ll，则控制自动行走设备向左旋转夹角θ+90°；
若lr＝ll，则控制自动行走设备向右或向左旋转夹角θ+90°。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，
步骤“控制自动行走设备向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ”之后包括：
控制自动行走设备行进t1时间；
控制自动行走设备继续向右或向左旋转夹角90°；
步骤“控制自动行走设备向左旋转夹角θ或向右旋转180°-θ”之后包括：
控制自动行走设备行进t1时间；
控制自动行走设备继续向左或向右旋转夹角90°。
7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，步骤“控制自动行走设备向右旋转夹角θ或向左旋转180°-θ”具体包括：
控制自动行走设备向右或向左一次性或多次旋转以旋转了θ角度或180°-θ角度；步骤“控制自动行走设备向左旋转夹角θ或向右旋转180°-θ”具体包括：
控制自动行走设备向左或向右一次性或多次旋转以旋转了θ角度或180°-θ角度。
8.一种自动行走设备，包括本体、行走模块、电源模块及设置于本体内的存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述自动行走设备还包括设置于本体上的摄像头，所述摄像头的拍摄方向朝向该自动行走设备沿行进方向的前侧；所述处理器执行所述计算机程序时可实现权利要求1至7中任意一项所述的自动行走设备的控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时可实现权利要求1至7中任意一项所述的自动行走设备的控制方法中的步骤。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63271509A (ja) * 1987-04-28 1988-11-09 Toyota Autom Loom Works Ltd 走行コ−ス作成装置
JPS6437608A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Kubota Ltd Traveling control device for automatic traveling mowing machine
JPH01235506A (ja) * 1988-03-14 1989-09-20 Kubota Ltd 自動走行作業車の撮像式走行制御装置
CN105651286A (zh) * 2016-02-26 2016-06-08 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种移动机器人视觉导航方法与系统、以及仓库系统
CN105911981A (zh) * 2012-04-28 2016-08-31 苏州宝时得电动工具有限公司 自动工作系统、自动行走设备及其转向方法
CN106155053A (zh) * 2016-06-24 2016-11-23 桑斌修 一种割草方法、装置以及系统
CN107105958A (zh) * 2015-10-08 2017-08-29 东芝生活电器株式会社 电动吸尘器
CN109797691A (zh) * 2019-01-29 2019-05-24 浙江联运知慧科技有限公司 无人清扫车及其行车方法
CN110032186A (zh) * 2019-03-27 2019-07-19 上海大学 一种仿人机器人的迷宫特征识别和行走方法
CN110703777A (zh) * 2019-09-25 2020-01-17 江苏大学 一种基于北斗和视觉的联合收获机组合导航方法及导航系统
CN111324122A (zh) * 2020-02-28 2020-06-23 苏州科瓴精密机械科技有限公司 自动工作系统、自动行走设备及其控制方法及计算机可读存储介质

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4871160B2 (ja) * 2007-02-16 2012-02-08 株式会社東芝 ロボットおよびその制御方法
KR101538775B1 (ko) * 2008-09-12 2015-07-30 삼성전자 주식회사 전방 영상을 이용한 위치 인식 장치 및 방법
CN102771246B (zh) * 2012-07-05 2014-12-10 芜湖鸿宇智能科技有限公司 一种智能割草机系统及其智能割草方法
CN109063575B (zh) * 2018-07-05 2022-12-23 中国计量大学 一种基于单目视觉的智能割草机自主有序割草方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63271509A (ja) * 1987-04-28 1988-11-09 Toyota Autom Loom Works Ltd 走行コ−ス作成装置
JPS6437608A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Kubota Ltd Traveling control device for automatic traveling mowing machine
JPH01235506A (ja) * 1988-03-14 1989-09-20 Kubota Ltd 自動走行作業車の撮像式走行制御装置
CN105911981A (zh) * 2012-04-28 2016-08-31 苏州宝时得电动工具有限公司 自动工作系统、自动行走设备及其转向方法
CN107105958A (zh) * 2015-10-08 2017-08-29 东芝生活电器株式会社 电动吸尘器
CN105651286A (zh) * 2016-02-26 2016-06-08 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种移动机器人视觉导航方法与系统、以及仓库系统
CN106155053A (zh) * 2016-06-24 2016-11-23 桑斌修 一种割草方法、装置以及系统
CN109797691A (zh) * 2019-01-29 2019-05-24 浙江联运知慧科技有限公司 无人清扫车及其行车方法
CN110032186A (zh) * 2019-03-27 2019-07-19 上海大学 一种仿人机器人的迷宫特征识别和行走方法
CN110703777A (zh) * 2019-09-25 2020-01-17 江苏大学 一种基于北斗和视觉的联合收获机组合导航方法及导航系统
CN111324122A (zh) * 2020-02-28 2020-06-23 苏州科瓴精密机械科技有限公司 自动工作系统、自动行走设备及其控制方法及计算机可读存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
割草机器人视觉导航与跟踪控制研究;赵凯慧;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20080215(第2期);I140-42 *

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