CN114175912A - 自动割草机及自动割草方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种自动割草机及自动割草方法，属于自动化技术领域，自动割草机包括：机身；移动模块；割草机构设置于机身且用于执行割草任务，割草机构位于机身纵向轴线的一侧；控制模块用于控制自动割草机沿预设路径移动和工作，预设路径为一条连续的路径，所述预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；所述相邻的两条第一路径段的方向相反；可以解决现有的割草机的割草质量较低的问题；多段平行的第一路径段之间的间隔可以保证自动割草机的有效割草区域连续，从而提高自动割草机的切割效果。
Description
技术领域
本申请涉及一种自动割草机及自动割草方法，属于自动化技术领域。
背景技术
割草机(又称除草机、剪草机、草坪修剪机等)是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具，可以节省除草工人的作业时间，提高割草效率。
现有的割草机虽然具有割草功能，但是可能由于硬件限制，比如：割草机构的安装位置的限制等，使得割草机的割草质量较低，从而影响割草机的割草效果。
发明内容
本申请提供了一种自动割草机及自动割草方法，可以解决现有的割草机的割草质量较低的问题。本申请提供如下技术方案：
第一方面，提供了一种自动割草机，所述自动割草机包括：
机身；
移动模块，设置于所述机身且用于驱动所述自动割草机移动；
割草机构，设置于所述机身且用于执行割草任务，所述割草机构位于所述机身纵向轴线的一侧；
与所述移动模块和所述割草机构电连接的控制模块；所述控制模块用于：
控制所述自动割草机沿预设路径移动和工作，所述预设路径为一条连续的路径，所述预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；所述相邻的两条第一路径段的方向相反。
可选地，对于相邻的三条第一路径段，位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间的第一距离不同于所述位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间的第二距离。
可选地，所述第一距离大于所述第二距离。
可选地，所述控制模块，用于：控制所述自动割草机沿所述相邻的三条第一路径段工作，且所述纵向轴线的一侧在所述位于中间的第一路径段与所述位于一侧的第一路径段之间、所述纵向轴线的另一侧在所述位于中间的第一路径段与所述位于另一侧的第一路径段之间。
可选地，所述割草机构的切割直径大于所述机身的机身宽度的一半；所述第一距离小于等于第一数值的2倍，所述第二距离小于等于第二数值的2倍；
其中，所述第二数值为所述切割直径与所述机身宽度的一半的差；所述第一数值为所述割草机构的切割宽度与所述第二数值的差。
可选地，所述自动割草机还包括设置在所述割草机构外围的防护机构，所述防护机构包括位于所述割草机构一侧的侧部防护和位于所述割草机构底部的底部防护。
可选地，所述切割宽度为所述割草机构的切割直径与所述底部防护的宽度差。
可选地，所述底部防护具有镂空开口，所述镂空开口用于供杂草穿过以使所述割草机构切割。
第二方面，提供了一种自动割草方法，用于第一方面提供的自动割草机中；所述方法包括：
通过所述控制模块控制所述自动割草机沿预设路径移动和工作，所述预设路径为一条连续的路径，所述预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；所述相邻的两条第一路径段的方向相反。
可选地，对于相邻的三条第一路径段，位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间的第一距离不同于所述位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间的第二距离。
本申请的有益效果在于：通过控制自动割草机沿预设路径移动和工作，预设路径为一条连续的路径，预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；相邻的两条第一路径段的方向相反；可以解决现有的割草机的割草质量较低的问题；多段平行的第一路径段之间的间隔可以保证自动割草机的有效割草区域连续，从而提高自动割草机的切割效果。
另外，通过在防护机构的底部防护设置镂空开口，可以使得底部防护对应位置的杂草能够穿过镂空开口，从而被割草机构清除，提高自动割草机的切割效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的割草机的结构示意图；
图2是本申请一个实施例提供的割草机的防护机构结构的仰视图；
图3是本申请一个实施例提供的预设路径的形态示意图；
图4是本申请一个实施例提供的自动割草的场景示意图；
图5是本申请一个实施例提供的自动割草装置的框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
图1是本申请一个实施例提供的自动割草机的结构示意图，如图1所示，该割草机至少包括：机身10、移动模块11、割草机构12和控制模块(未示出)。
机身10是指使成为一个完整的实体的最外层结构件。
移动模块11设置于机身10且用于驱动自动割草机移动。移动模块11包括车轮、移动驱动组件等，本实施例不对移动模块11的实现方式作限定。
割草机构12设置于机身10且用于执行割草任务。割草机构12包括一个或多个刀盘、以及与刀盘相连的刀盘驱动组件，本实施例不对割草机构12的实现方式作限定。割草机构12位于机身10纵向轴线的一侧。
移动模块11和割草机构12均与控制模块电连接。控制模块支持控制移动模块和割草机构12的启动、停止和运行状态。
本实施例中，控制模块用于控制自动割草机沿预设路径移动和工作，预设路径为一条连续的路径，预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；相邻的两条第一路径段的方向相反。
预设路径整体呈弓字型，且使自动割草机工作后得到有效割草区域连续。
可选地，在控制自动割草机按照预设路径移动时，在自动割草机的垂直投影方向上，自动割草机的中心点经过的轨迹与预设路径重合。
其中，有效割草区域是指对于工作区域内的同一子区域，被切割后的杂草所占区域面积与该子区域的整体面积之比小于第一预设阈值的区域。第一预设阈值可以为20％、10％、30％等，本实施例不对第一预设阈值的取值作限定。
或者，有效割草区域是指被切割的杂草所占区域面积与该子区域的整体面积之比大于或等于第二预设阈值的区域。第二预设阈值可以为80％、90％、95％等，本实施例不对第二预设阈值的取值作限定。
当然，有效割草区域的定义方式也可以为其它方式，本实施例不对有效割草区域的定义方式作限定。
在一个示例中，对于相邻的三条第一路径段，位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间的第一距离不同于位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间的第二距离。
比如：第一距离大于第二距离。相应地，控制模块用于：控制自动割草机沿相邻的三条第一路径段工作，且纵向轴线的一侧在位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间、纵向轴线的另一侧在位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间。
通常，为了防止割草机构12对人体造成伤害，会在割草机构12的外围设置防护机构13。参考图2所示的防护机构13，防护机构13包括位于割草机构一侧的侧部防护131和位于割草机构底部的底部防护132。底部防护132与防护机构13所防护的割草机构12在垂直于自动割草机的方向上的投影存在重叠。此时，自动割草机的切割宽度为割草机构的切割直径与底部防护的宽度差。在自动割草机未安装防护机构13时，切割宽度为割草机构12的切割直径。
防护机构13用于防止人体接触割草机构12从而造成的安全事故。当然，防护机构13还可以具有其它作用，比如：对割草机构12的保护作用等，本实施例不对防护机构13的作用一一进行列举。然而，防护机构13会对割草机构12的割草效率产生影响。举例来说，假设未设置防护机构13时，割草机构12的切割宽度为切割直径S，在安装防护机构13之后，割草机构12的切割宽度会降低为S-A，其中，A为底部防护132的宽度。
基于此，为了保证自动割草机构的有效割草区域连续，相邻的两个第一路径段之间的距离可以基于切割宽度确定。
在一个示例中，割草机构的切割直径大于机身的机身宽度的一半；第一距离小于等于第一数值的2倍，第二距离小于等于第二数值的2倍；其中，第二数值为切割直径与机身宽度的一半的差；第一数值为割草机构的切割宽度与第二数值的差。其中，切割宽度为割草机构的切割直径与底部防护的宽度差。
参考图1，机身宽度的一半为S，割草机构的切割直径为S+F，底部防护的宽度为A，则第二数值为S+F-S＝F；切割宽度为S+F-A，则第二数值为S+F-A-F＝S-A＝B。此时，第一距离小于或等于2B，第二距离小于或等于2F，可以保证自动割草机构的有效割草区域连续。
本实施例中，割草机构12位于机身10的纵向轴线的一侧，且自动割草机具有切割到边的功能，即，自动割草机能够切割位于该自动割草机边缘的杂草。
可选地，参考图2，为了使得底部防护132对应位置的杂草能够被清除，以提高自动割草机的割草效果，防护机构13沿前进方向的侧壁上设置有延伸至底部防护132的镂空开口1321，该镂空开口1321用于供杂草穿过以使对应部分的自动割草机构12切割。
可选地，本实施例以控制模块安装于自动割草机中为例进行说明，在其他实现方式中，控制模块也可以实现在与自动割草机相独立的设备中，本实施例不对控制模块的实现方式作限定。
综上所述，本实施例提供的自动割草机，通过控制自动割草机沿预设路径移动和工作，预设路径为一条连续的路径，预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；相邻的两条第一路径段的方向相反；多段平行的第一路径段之间的间隔可以保证自动割草机的有效割草区域连续，从而提高自动割草机的切割效果。
另外，通过在防护机构的底部防护设置镂空开口，可以使得底部防护对应位置的杂草能够穿过镂空开口，从而被割草机构清除，提高自动割草机的切割效果。
下面，对本申请提供的自动割草方法进行介绍。本实施例以该方法用于图1所示的自动割草机中为例进行说明，且各个步骤的执行主体为该割草机中的控制模块为例进行说明。该方法至少包括：通过控制模块控制自动割草机沿预设路径移动和工作，预设路径为一条连续的路径，预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；相邻的两条第一路径段的方向相反。
预设路径用于指示割草机工作时的行走路径，预设路径整体呈弓子型。参考图3，预设路径包括沿第一方向为水平方向延伸的多段第一路径段31和相邻的两条第一路径段的第二路径段32；相邻的两条第一路径段31的方向相反。换句话说，在相邻的两条第一路径段31上移动时，自动割草机在该相邻的两条第一路径段上31的行进方向相反。
在一个示例中，割草机构位于机身的纵向轴线的一侧，切割直径大于机身宽度的一半。可选地，对于相邻的三条第一路径段，位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间的第一距离不同于位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间的第二距离。
第一距离大于第二距离。相应地，控制模块，用于：控制自动割草机沿相邻的三条第一路径段工作，且纵向轴线的一侧在位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间、纵向轴线的另一侧在位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间。
割草机构的切割直径大于机身的机身宽度的一半；第一距离小于等于第一数值的2倍，第二距离小于等于第二数值的2倍；其中，第二数值为切割直径与机身宽度的一半的差；第一数值为割草机构的切割宽度与第二数值的差。
其中，自动割草机的切割宽度是指自动割草机能够有效切割杂草的宽度。比如：割草效率达到预设效率的宽度。比如：自动割草机还包括设置在割草机构外围的防护机构，防护机构包括位于割草机构一侧的侧部防护和位于割草机构底部的底部防护。由于底部防护会影响割草机构的割草效率，因此，切割宽度设置为割草机构的切割直径与底部防护的宽度差。
在控制自动割草机沿预设路径移动和工作时，控制自动割草机沿相邻的三条第一路径段工作，且纵向轴线的一侧在位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间、纵向轴线的另一侧在位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间。
为了更清楚的介绍上述控制割草机以预设的割草姿态按照预设路径工作的过程，参见图4，图4以第一路径段为4条、第二路径段为3条。假设割草机构的切割直径S+F、底部防护的宽度为A、机身宽度的一半为S，则第二数值为S+F-S＝F；切割宽度为S+F-A，则第二数值为S+F-A-F＝S-A＝B。其中，对于相邻的3条第一路径段41、42和43，第一路径段41与第一路径段42之间的第一距离为2B，第二距离为2F，在行走时，割草机构所偏离的纵向轴线的一侧位于第一路径段41与第一路径段42之间、机身上相对于割草机构所偏离的纵向轴线的一侧的另一侧位于第一路径段42和第一路径段43之间。自动割草机按照预设路径运动之后，相邻两段第一路径段之间的有效割草面积连续。
综上所述，本实施例提供的自动割草方法，通过沿预设路径移动和工作，预设路径为一条连续的路径，预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；相邻的两条第一路径段的方向相反；可以解决现有的割草机的割草质量较低的问题；多段平行的第一路径段之间的间隔可以保证自动割草机的有效割草区域连续，从而提高自动割草机的切割效果。
图5是本申请一个实施例提供的自动割草装置的框图，该装置可以是图1所示的自动割草机；该装置至少包括处理器501和存储器502。
处理器501可以包括一个或多个处理核心，比如：4核心处理器、8核心处理器等。处理器501可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器501也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。
存储器502可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器502还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器502中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器501所执行以实现本申请中方法实施例提供的自动割草方法。
在一些实施例中自动割草装置还可选包括有：外围设备接口和至少一个外围设备。处理器501、存储器502和外围设备接口之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口相连。示意性地，外围设备包括但不限于：射频电路、触摸显示屏、音频电路、和电源等。
当然，自动割草装置还可以包括更少或更多的组件，本实施例对此不作限定。
可选地，本申请还提供有一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有程序，程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的自动割草方法。
可选地，本申请还提供有一种计算机产品，该计算机产品包括计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有程序，程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的自动割草方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种自动割草机，其特征在于，所述自动割草机包括：
机身；
移动模块，设置于所述机身且用于驱动所述自动割草机移动；
割草机构，设置于所述机身且用于执行割草任务，所述割草机构位于所述机身纵向轴线的一侧；
与所述移动模块和所述割草机构电连接的控制模块；所述控制模块用于：
控制所述自动割草机沿预设路径移动和工作，所述预设路径为一条连续的路径，所述预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；所述相邻的两条第一路径段的方向相反。
2.如权利要求1所述的自动割草机，其特征在于，对于相邻的三条第一路径段，位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间的第一距离不同于所述位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间的第二距离。
3.如权利要求2所述的自动割草机，其特征在于，所述第一距离大于所述第二距离。
4.如权利要求3所述的自动割草机，其特征在于，所述控制模块，用于：控制所述自动割草机沿所述相邻的三条第一路径段工作，且所述纵向轴线的一侧在所述位于中间的第一路径段与所述位于一侧的第一路径段之间、所述纵向轴线的另一侧在所述位于中间的第一路径段与所述位于另一侧的第一路径段之间。
5.如权利要求2所述的自动割草机，其特征在于，所述割草机构的切割直径大于所述机身的机身宽度的一半；所述第一距离小于等于第一数值的2倍，所述第二距离小于等于第二数值的2倍；
其中，所述第二数值为所述切割直径与所述机身宽度的一半的差；所述第一数值为所述割草机构的切割宽度与所述第二数值的差。
6.如权利要求5所述的自动割草机，其特征在于，所述自动割草机还包括设置在所述割草机构外围的防护机构，所述防护机构包括位于所述割草机构一侧的侧部防护和位于所述割草机构底部的底部防护。
7.如权利要求6所述的自动割草机，其特征在于，所述切割宽度为所述割草机构的切割直径与所述底部防护的宽度差。
8.如权利要求6所述的自动割草机，其特征在于，所述底部防护具有镂空开口，所述镂空开口用于供杂草穿过以使所述割草机构切割。
9.一种自动割草方法，其特征在于，用于权利要求1至8任一所述的自动割草机中，所述方法包括：
通过所述控制模块控制所述自动割草机沿预设路径移动和工作，所述预设路径为一条连续的路径，所述预设路径包括多段平行的第一路径段和用于连接相邻的两条第一路径段的第二路径段；所述相邻的两条第一路径段的方向相反。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对于相邻的三条第一路径段，位于中间的第一路径段与位于一侧的第一路径段之间的第一距离不同于所述位于中间的第一路径段与位于另一侧的第一路径段之间的第二距离。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220315 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |