CN114600622A - 行进路径规划方法、控制装置、割草机、自移动系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种行进路径规划方法、控制装置、割草机、自移动系统。割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置在割草机机身一侧的刀盘，所述刀盘在侧向上偏离所述割草机的运动中心一预定偏置距离，所述侧向垂直于所述割草机头部的朝向，所述行进路径规划方法包括：在目标割草区域规划多段平行子路径；调整所述多段平行子路径的间距，以消减所述割草机沿所述多段平行子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多段刀盘割草路径之间间隔的不均匀；将所述多段平行子路径连接，以生成所述目标割草区域的整体规划路径。该方法可以提升割草的均匀度。

Description

行进路径规划方法、控制装置、割草机、自移动系统

技术领域

本发明涉及园艺设备技术领域，尤其涉及一种行进路径规划方法、控制装置、割草机、自移动系统。

背景技术

当前市场上出现了越来越多的能够规划割草机行进路径(即割草路径)的应用程序或者能够按照规划的割草路径进行覆盖式割草作业的智能割草机(也常被称为割草机器人)。智能割草机无需用户占用用户很多时间，使用户从繁重、重复的割草劳动中解脱出来。因此，受到越来越多用户的欢迎，市场潜力巨大。

割草机的行进路径需要在保证安全的前提下尽可能地提高割草覆盖率。割草机是利用固定在其机身上的刀盘来割草，例如刀盘可以设置在与割草机的运动中心重合的位置或者在割草机头部。刀盘包括刀片，刀片可由电机驱动将草切割至预定或理想的高度。目前市面上大多割草机均采用随机式割草的方式，这样难以保证均匀覆盖草坪，割草覆盖率较低。

发明内容

本申请提供一种行进路径规划方法、控制装置、割草机、自移动系统，以解决前述的刀盘偏置的割草机割草不均匀的问题。

本发明的一个或者多个实施例提供一种割草机割草用的行进路径规划方法，所述割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置在割草机机身一侧的刀盘，所述刀盘在侧向上偏离所述割草机的运动中心一预定偏置距离，所述侧向垂直于所述割草机头部的朝向，所述行进路径规划方法包括：在目标割草区域规划多段平行子路径；调整所述多段平行子路径的间距，以消减所述割草机沿所述多段平行子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多段刀盘割草路径之间间隔的不均匀；将所述多段平行子路径连接，以生成所述目标割草区域的整体规划路径。

根据本申请的另一方面，提供一种割草机，其、包括刀盘和控制器，所述刀盘相对于所述割草机的运动中心偏心设置在割草机机身的一侧，所述刀盘在侧向上偏离所述割草机的运动中心一预定偏置距离，所述侧向垂直于所述割草机头部的朝向，所述控制器用于执行上述的行进路径规划方法。

根据本申请的另一方面，提供一种割草机的控制方法，所述割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置的刀盘，所述控制方法包括：控制所述割草机的运动中心沿平行且相邻的第一子路径、第二子路径和第三子路径行进，其中所述第二子路径位于所述第一子路径和第三子路径之间，所述割草机沿所述第一子路径的行进方向和沿所述第二子路径的行进方向相反，并且沿所述第二子路径的行进方向和沿所述第三子路径的行进方向相反；所述第一子路径和所述第二子路径之间的距离为第一间距，所述第二子路径和所述第三子路径之间的距离为第二间距；在所述割草机的刀盘偏心设置在所述割草机运动中心的右侧的情况下，所述第一子路径和所述第二子路径之间的所述第一间距小于所述第二子路径和所述第三子路径之间的所述第二间距，以消减所述割草机沿所述第一至第三子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多条刀盘割草路径之间间隔的不均匀，在所述割草机的刀盘偏心设置在所述割草机运动中心的左侧的情况下，所述第一子路径和所述第二子路径之间的所述第一间距大于所述第二子路径和所述第三子路径之间的所述第二间距，以消减所述割草机沿所述第一至第三子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多条刀盘割草路径之间间隔的不均匀。

根据本申请的另一方面，提供一种割草机的控制方法，所述割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置的刀盘和驱动割草机行进的车轮，所述控制方法包括：控制所述割草机的运动中心沿第一行进路径行进，所述第一行进路径包括相邻的第一子路径和第二子路径，且所述割草机沿所述第一子路径的行进方向和沿所述第二子路径的行进方向相反，所述割草机沿所述第一子路径和所述第二子路径行进时对应的刀盘的割草路径均在第一子路径和第二子路径之间，所述第一子路径和所述第二子路径之间的距离为第一间距；所述第一行进路径包括相邻的第五子路径和第六子路径，且所述割草机沿所述第五子路径的行进方向和沿所述第六子路径的行进方向相同，所述割草机沿所述第五子路径行进时对应的刀盘的割草路径在所述第五子路径远离所述第六子路径的一侧，所述割草机沿所述第六子路径行进时对应的刀盘的割草路径在所述第五子路径和所述第六子路径之间，所述第五子路径和所述第六子路径之间的距离为第三间距；所述第一间距大于所述第三间距。

根据本申请的另一方面，提供一种控制装置，所述控制装置包括应用程序，所述应用程序被配置成能够在所述控制装置上执行，以执行上述的行进路径规划方法。

根据本申请的另一方面，提供一种自移动系统，其包括：割草机和如前述的控制装置，所述控制装置与所述割草机连接，所述控制装置根据所述整体规划路径控制所述割草机在所述目标割草区域割草，所述控制装置还用于获取所述割草机行进时的实时位置，并形成已割路径。

需要说明的是，上述“调整所述多条平行子路径的间距以消减所述割草机沿多条平行子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多段刀盘割草路径之间间隔的不均匀”中的“消减”是指消除多段刀盘割草路径之间间隔的不均匀，或者较大程度地减少多段刀盘割草路径之间间隔的不均匀，达到用户对割草覆盖率(或者漏割率)的要求。

本发明的一个或者多个实施例中，对多段平行子路径的间距进行了调整，使得割草机的刀盘偏心设置导致的刀盘割草路径之间的间距不均匀被消减，因此保证了割草机沿着整体规划路径移动时，刀盘割草的割草路径分布是比较均匀的，从而可以对目标割草区域进行较好的覆盖，而且保证目标割草区域内的不同位置的割草程度相当，减少部分区域重复割草，部分区域漏割的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。需要说明的是这些附图都是示意性的，并不精确或者成比例地表示割草机、刀盘和目标割草区域的形状和尺寸。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为适用本申请一个或者多个实施例提供的行进路径规划方法的一种割草机的示意图；

图2为本申请的一个或多个实施例提供的一种行进路径规划方法的流程图；

图3示出了调整平行子路径间距之前的刀盘偏置在机身左侧的割草机的一种行进路径和多段刀盘割草路径；

图4示出了调整平行子路径间距之后的刀盘偏置在机身左侧的割草机的一种行进路径和多段刀盘割草路径；

图5为本申请的一个或多个实施例提供的行进路径规划方法的步骤S206的子步骤流程图；

图6为本申请的一个或多个实施例提供的行进路径规划方法的子步骤S2062的流程图；

图7为平移后的多条平行子路径被划分成多个区块的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，都属于本发明保护的范围。

为了便于说明和理解，在对割草机的行进路径规划方法进行说明之前，对割草机的相关结构和工作场景进行简略说明如下：

割草机可以用于对草坪进行修剪，以保证草坪内草的高度满足需求。割草机可以包括驱动单元、控制器、定位组件和刀盘等。

驱动单元包括驱动轮和控制驱动轮速度和行进方向的驱动件。驱动件可以包括电机(或者电池)和电机控制器(例如可编程逻辑控制器和变频器等)。定位组件可以包括超宽带无线通信定位(UWB)、卫星定位、惯性测量单元(IMU)等中的一种或几种。通过定位组件可以检测出割草机当前时刻在草坪上的位置。位置可以采用割草机在定位坐标系(例如可以割草机的充电桩为坐标原点三维坐标)中的坐标表示。控制器可以与电机控制器以及定位组件电信号连接，并根据定位组件检测的割草机当前时刻的位置和规划的割草路径等信息生成控制信号，并将控制信号发送给电机控制器，以使其控制电机输出动力。

控制器还可以与控制装置连接。控制装置可独立于割草机设置，也可与割草机一体设置。当控制装置与割草机一体设置时，割草机可包括显示屏和控制按钮(可以为机械按键，也可以为显示屏显示的图形用户界面中的按钮)等，以方便用户通过控制按钮控制割草机。当控制装置独立于割草机时，控制装置可以是任何适当的智能终端，如计算机、手机和PAD等。控制装置的控制功能可以由配置在智能终端里的应用程序实现。

驱动单元还包括用于驱动刀盘割草的电机或者电池等(可以理解驱动轮和刀盘可以共用电机或者电池)。例如，电机可以通过一个驱动轴输出动力，刀盘的切割部件(例如一个或者多个刀片)可以由驱动轴带动旋转进行割草。

图1为适用本申请一个或者多个实施例提供的行进路径规划方法的一种割草机的示意图。

该割草机包括：车身、设置在车身一侧的刀盘10、设置在车身的头部20两侧的驱动轮(驱动轮也可以设置在割草机的后部，图1中的前驱动轮仅为一个例子)和控制器30。在割草时，该割草机的头部20(割草机的头部20通常设置有摄像头、激光雷达或者信号收发器等)在割草机执行割草作业时始终朝前(即朝向割草机行进的方向)，即图1中X轴所示的方向。刀盘10设置在割草机机身的一侧，例如图1中示出的左侧，这里所述的“一侧”为垂直于割草机头部20朝向(也就是行进方向)的方向，即图1中示出的Y轴方向。

在图1中以十字形的点划线示意性的表示割草机的运动中心A。割草机的运动中心由割草机的机械结构决定。具体对于轮式割草机而言，其驱动轮轮轴中心即为割草机的运动中心A。例如由后面两轮驱动的割草机的运动中心在后轮轴中心。

由图1可见，刀盘10相对于割草机的运动中心A偏心设置在割草机机身的一侧。可以用刀盘10的中心点代表刀盘，即将刀盘10视为一个点，该点在侧向上(即图1中Y轴所指的方向)距离割草机的运动中心A一个预定的偏置距离，该预定的偏置距离可以根据割草机机身和刀盘的物理参数来确定。

本发明并不涉及刀盘本身结构的改进，因此不再对刀盘的其它结构和功能进行详细描述。但是，应当知晓，适用于本发明实施例的刀盘可以具有其它特点，例如刀盘可以相对于割草机的机身升降或者倾斜，以适应不同的地形。

图2为本申请的一个或多个实施例提供的一种行进路径规划方法的流程图。该行进路径规划方法包括如下操作：

S202：在目标割草区域规划多段平行子路径；

S204：调整所述多段平行子路径的间距，以消减所述割草机沿所述多段平行子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多段刀盘割草路径之间间隔的不均匀；

S206：将所述多段平行子路径连接，以生成所述目标割草区域的整体规划路径。

该规划方法对于多段平行子路径的间距进行了调整，使得割草机的刀盘偏心设置导致的刀盘割草路径之间的间距不均匀被消减，因此保证了割草机沿着整体规划路径移动时，刀盘割草的割草路径分布是比较均匀的，从而可以对目标割草区域进行较好的覆盖，而且保证目标割草区域内的不同位置的割草程度相当，减少部分区域重复割草，部分区域漏割的问题。

下面将对S202至S206的操作分别做详细说明。

S202：在目标割草区域规划多段平行子路径。

一个或多个待使用割草机割草的草坪可以作为一个目标割草区域。针对目标割草区域可以使用多段平行子路径对其进行覆盖。

在一种可选方式中，为了较为方便、快速地规划出平行子路径，步骤S202可以实现为：使用多条间距相等的平行子路径覆盖所述目标割草区域。

例如，可以用1-100条水平线段作为平行子路径来覆盖目标割草区域。每条水平线段的两端可以延伸至对应的草坪边界点。割草机可以沿着平行子路径的延伸方向行进进行割草作业，割草机的头部始终朝前。

需要说明的是，本实施例中的间距相等应当理解为基本相等，其可以允许有一定的误差。

在规划平行子路径时，可以考虑刀盘的尺寸、刀盘的偏置距离和/或用户对割草间距的需求(主要体现为草被漏割的可能性的高低)等来确定相邻平行子路径的间距。相邻平行子路径的间距可以不相等，例如可能考虑草坪不同地方草的多少不等，将第1段和第2段子路径的间距设为20厘米，而将第99段和第100段子路径的间距可以设为15厘米。不过，在本发明的一个或者多个实施例中，可以将各平行子路径的间距设为同一个值，例如，均为25厘米。这样可以简化操作。

可以理解这里所述的“平行子路径”无需达到严格的数学意义上的“平行”，大体平行即可。例如两个相邻子路径之间的夹角可以为170度或者185度。

为获取草坪数字化的目标割草区域，用户可以推着割草机沿着草坪的边界行进至少一圈让割草机学习或者记录草坪的边界(例如可以记录草坪边界上各个位置的坐标)。也可以用户通过智能终端(例如手机)的APP遥控割草机，使其沿着草坪的边界行进，学习或者记录草坪的边界。

另外，如果用户通过其他方式已经知晓草坪的边界位置，可以直接将该边界位置输入到上述割草机或者手机、电脑等的APP中。知晓草坪的边界就可以确定该草坪的目标割草区域。

具体地，该目标割草区域可以为根据草坪边界上各个位置的坐标映射成的地图中的边界区域。割草机可以配有显示屏，可以将目标割草区域显示给用户。当然，也可以在APP上将目标割草区域显示给用户，以让用户确认，减少路径规划出错的概率，同时也提高用户体验。

S204：调整所述多段平行子路径的间距，以消减所述割草机沿所述多段平行子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多段刀盘割草路径之间间隔的不均匀。

图3示出了调整平行子路径间距之前的刀盘偏置在机身左侧的割草机的一种行进路径和刀盘的割草路径。

图3中的外框表示目标割草区域的边界，带箭头的实线即为平行子路径，也就是割草机的行进路径，更准确地说是割草机运动中心的行进路径。箭头表示割草机沿着各段子路径行进时的行进方向。

虚线表示割草机在各段子路径行进时对应的刀盘的割草路径(刀盘的割草路径包括多个与多条平行子路径对应的割草路径段)。

图3示出的平行子路径的间距(即图3中Y轴方向上的相邻子路径之间的间隔)大体相等。但是，由于刀盘偏置，同时割草机在各条子路径上行进时都需要头部朝前(即朝向各段子路径的箭头所指方向)，因此刀盘的各条割草路径之间的间距并不均匀。

从图3中可以看出割草路径之间的间距是间隔交替地变宽和变窄，即间隔呈现“宽-窄-宽-窄-宽-窄”的疏密交替变化趋势。因此存在间隔宽的刀盘割草路径，比如图3中第1’和2’段割草路径之间的草面积较大，刀盘容易漏割。同时还存在间隔窄的割草路径，比如图3中第2’和3’段割草路径之间的草面积较小，这可能导致刀盘重复割同一个地方的草，导致该地方的草被过渡割除，形成“秃头”区。同时重复割草也会降低割草机的割草效率。

为了解决由于刀盘偏置导致的问题，本实施例的行进路径规划方法调整多子路径的间距，以消减刀盘偏置导致的各段割草路径的间距不均匀分布的问题。

在使用间距相等的平行子路径对目标割草区域进行覆盖的情况下，步骤S204可以实现为：将所述多段平行子路径交替地向第一方向和第二方向平移预定距离，所述第一方向和所述第二方向相反，且均垂直于所述平行子路径的延伸方向。

调整割草机的子路径之间的间距的基本目的或者原则是：使刀盘的割草路径之间间距偏大的向缩小其间距的方向移动，反之，使刀盘的割草路径之间间距偏小的向扩大其间距的方向。这样，在调整割草机的子路径之后，使得刀盘的各段割草路径均匀分布。

具体地，图4示出了调整平行子路径间距之后的刀盘偏置在机身左侧的割草机的一种行进路径和刀盘的各段割草路径。可以使子路径在侧向上(即图4中的Y轴方向)交替地平移相等的预定距离。在本实施例中，为消减刀盘偏心设置导致的刀盘割草路径的间距的不均匀，可以使平行子路径平移的预定距离等于预定偏置距离。

在使用间距相等的多个平行子路径覆盖割草区域时，使子路径平移的预定距离等于刀盘的预定偏置距离使得该行进路径规划方法简单，容易操作，同时草的漏割率较低，完成割草作业后的草坪更美观。

具体地，可以将多条子路径交替地在侧向上正向平移和负向平移刀盘的预定偏置距离来实施S204。如图4所示，可以将第1子路径沿图4中Y轴(即侧向)的负向平移刀盘的预定偏置距离，将第2子路径向图4中Y轴的正向平移刀盘的预定偏置距离，将第3子路径向图4中Y轴的负向平移刀盘的预定偏置距离，将第4子路径向图4中Y轴的正向平移刀盘的预定偏置距离等，即将奇数编号的平行子路径沿Y轴的负向平移刀盘的预定偏置距离，将偶数编号的平行子路径沿Y轴的正向平移刀盘的预定偏置距离，以此类推。

如图4所示，沿调整后的平行子路径移动时，割草机的行进路径(即图4中带箭头的平行线)在侧向上呈不均匀分布，即各段子路径的间距“大-小-大-小”疏密交替变化，而刀盘的割草路径(即图4中虚线)在侧向上则是均匀的，即割草路径具有几乎相等的间距，通过调整割草机的行进路径消减了刀盘偏置带来的刀盘多段割草路径的不均匀/疏密交替。

需要说明的是，上面具体结合图3和4说明的交替地调整割草机的子路径的方式只是为了方便理解本发明的工作原理。可以理解调整割草机多段割草路径的原则可以是：使刀盘不同段的割草路径之间间距大的向缩小其间距的方向移动对应的子路径；反之，使割草路径之间的间距小的向扩大其间距的方向移动对应的子路径，从而使刀盘的各割草路径均匀分布。

可以理解，图3和4显示的是刀盘偏置在机身左侧的割草机的例子，如果换为刀盘偏置在机身右侧的割草机，则需要将偶数编号的子路径向割草机侧向的负向平移刀盘的预定偏置距离，并将奇数编号的子路径向割草机侧向的正向平移刀盘的预定偏置距离。

基于上面说明的目的和原理本领域技术人员可以根据具体割草机刀盘偏置的方向、预定偏置距离，用户对漏割率的要求等确定如何调整多段平行子路径的间距，以消减所述割草机沿所述多段平行子路径行进时由于刀盘偏心设置导致的刀盘割草间距的不均匀。另外，图3和4中的平行子路径是水平延伸的，可以理解也可以采用竖直延伸或者其它沿着其它方向延伸的平行子路径。

如图3和4所示，草坪中可能包括树、篱笆、井盖、水坑、或者割草机无法自主上下的陡坡等特殊地形、动物的房子、由于高楼等建筑物的遮挡导致割草机无法接收到卫星信号的区域等(下文统称为障碍区)。

鉴于此，如图5所示，步骤S206包括以下子步骤：

子步骤S2061：去除子路径与障碍物位置重叠的部分路径。

例如，可以根据障碍区的边界位置将障碍区映射到草坪的地图上，然后将延伸至障碍区的子路径部分裁剪掉，剩下的平行子路径部分作为继续处理的对象。上述去除障碍区平行子路径部分的操作有助于保护割草机，减少用户的介入，同时也能够提高割草机的工作效率。

应当理解，上述目标割草区域可以是人为或者通过其他方式已经去除障碍区的纯割草区域，或者在少数情况下草坪中不存在障碍区，这样可以根据草坪边界上各个位置的坐标直接映射成目标割草区域的地图。

子步骤S2062：将去除与障碍物位置重叠的部分路径的多段平行子路径连接，以生成整体规划路径。

可选地，为了提升割草效率，如图6所示，子步骤S2062可以包括下述过程：

过程A1：根据去除与障碍物位置重叠的部分路径的多段平行子路径的分布，将所述目标割草区域划分为多个区块，且各区块均不包括障碍物。

例如，在图7所示，将去除了部分路径的平行子路径划分为4个区块，分别为图7中所示区块1-4。基于划分出的区块和子路径的位置可以确定各区块内包含的子路径。

为了提升割草机的移动效率，可以将调整后的子路径分割成多个凸多边形区块。凸多边形为相邻两边之间的内部夹角均小于180度角的多边形。凸多边形的区块能够使割草机无需为了绕开障碍区而多走路，能够提高割草效率。

当然，本实施例并不限制将调整后的子路径分割成多个凹多边形区块。

当划分为多个凹多边形时，割草机需要从一个凹多边形区块绕路才能走到下一个凹多边形区块，因此需要为凹多边形设置绕开障碍路径，可以选择绕开障碍的最短路径。这种方式和将子路径划分在凸多边形区块中的方式相比，凹多边形区块的方式需要引入设置绕开障碍路径的额外操作。

过程B1：将每个区块中的多段平行子路径按照预设顺序连接，形成第一局部路径。

需要说明的是，这里所述的区块是逻辑上的区块，是为了使割草机移动过程中不会碰撞到障碍物，方便割草机顺畅地沿着子路径移动，从而减少绕路，提高割草效率。图7只是为了示意性的显示“区块”这一概念，在实施上述行走行进路径规划方法的过程中并不会实际出现这样的图。

由于割草机需要连续的行进路径，因此可以将每个区块内的子路径按照顺序将端点进行连接，从而使每个区块内的第一局部路径是连续的、完整的路径。

过程C1：将多个区块对应的所述第一局部路径连接，以生成整体规划路径。

在一可行方式中，过程C1可以实现为：遍历所述多个区块，将使遍历所述多个区块所需路径最短的各个区块之间的过渡路径确定为各个区块之间的过渡路径；使用所述过渡路径将多个区块的第一局部路径连接，以生成整体规划路径。

例如，通过现有算法确定区块的遍历顺序，继而确定相邻两个区块之间的过渡路径。例如，采用旅行商问题(TSP，Traveling Salesman Problem)的算法(例如遗传算法、模拟退火法、蚁群算法、禁忌搜索算法、贪婪算法和神经网络算法等)求解遍历所有区块的最短路径。这里的“最短路径”可以为全局最短的路径，即各个区块之间的过渡路径之和最短(区块内的路径长度是固定的)。“最短路径”也可以为当前的最短路径，即局部最优的最短路径。由于过渡路径取决于下一个区块在整个地图中所处的位置，地图上不同位置的区块过渡路径长短不一即过渡路径连接的下一个区块是当前所在的区块到剩余所有区块中过渡路径最短的区块。可以根据用户的需求选择全局最短路径或局部最短路径。

可选地，为了进一步提升规划出的路径的安全性，在遍历所述多个区块，以确定各个区块之间的过渡路径之前，该方法还可以包括过程B2。

过程B2：将所述去除与障碍物位置重叠的部分路径后的多条平行子路径的两端均缩短第一预定距离；或者将所述多个区块的边界向内收缩第一预定范围。

在一种可行方式中，第一预定距离可以根据经验等设定，或者可以利用现有的计算机图像膨胀算法确定，或者还可以利用图形腐蚀算法处理由于膨胀使得两个区块的边界相交产生的腐蚀，从而确定第一预定距离。

边界收缩的第一预定范围的具体取值也可以根据经验等确定，对此不作限制。

若对平行子路径进行了缩短，或者对区块的边界进行了收缩，则在过程C1遍历多个区块时，以缩短或者收缩后的区块进行遍历，从而确定过渡路径，并基于第一局部路径和过渡路径生成整体规划路径。上述包括收缩区块边界操作或者将子路径的两端向内收缩操作的行走路径规划方法能够提高安全性，降低割草机跑出草坪边界被丢弃的可能性。

通过上述的行进路径规划方法可以为割草机规划安全、可靠，且高效的行进路径，并保证割草机在沿该路径行进过程中，在刀盘偏置的情况下也可以均匀地进行割草，避免漏割和局部重复割草的问题。

根据本申请的另一方面，提供一种割草机，其包括刀盘和控制器，所述刀盘相对于所述割草机的运动中心偏心设置在割草机机身的一侧，所述刀盘在侧向上偏离所述割草机的运动中心一预定偏置距离，所述侧向垂直于所述割草机头部的朝向，所述控制器用于执行上述的行进路径规划方法。

其中，控制器可独立于割草机设置，也可与割草机一体设置，本实施例对此不作限制。

根据本申请的另一方面，提供一种割草机的控制方法，所述割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置的刀盘，所述控制方法包括：

S802：控制所述割草机的运动中心沿平行且相邻的第一子路径、第二子路径和第三子路径行进。

其中，所述第二子路径位于所述第一子路径和第三子路径之间，所述割草机沿所述第一子路径的行进方向和沿所述第二子路径的行进方向相反，并且沿所述第二子路径的行进方向和沿所述第三子路径的行进方向相反。

所述第一子路径和所述第二子路径之间的距离为第一间距，所述第二子路径和所述第三子路径之间的距离为第二间距。

在所述割草机的刀盘偏心设置在所述割草机运动中心的右侧的情况下，所述第一子路径和所述第二子路径之间的所述第一间距小于所述第二子路径和所述第三子路径之间的所述第二间距，以消减所述割草机沿所述第一至第三子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多条刀盘割草路径之间间隔的不均匀。

或者，在所述割草机的刀盘偏心设置在所述割草机运动中心的左侧的情况下，所述第一子路径和所述第二子路径之间的所述第一间距大于所述第二子路径和所述第三子路径之间的所述第二间距，以消减所述割草机沿所述第一至第三子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多条刀盘割草路径之间间隔的不均匀。

为了便于描述，在所述割草机沿所述第一子路径、第二子路径和第三子路径行进时，所述刀盘对应的割草路径分别为第一子切割路径、第二子切割路径和第三子切割路径，所述第一子切割路径与所述第二子切割路径之间的距离为第一切割间距，所述第二子切割路径与所述第三子切割路径之间的距离为第二切割间距，所述第一切割间距与所述第二切割间距相等。

需要说明的是，此处的相等应该认为是在误差允许范围内的相等，并不限制为严格相等。

根据本申请的另一方面，提供一种割草机的控制方法，所述割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置的刀盘和驱动割草机行进的车轮，所述控制方法包括：控制所述割草机的运动中心沿第一行进路径行进。

所述第一行进路径包括相邻的第一子路径和第二子路径，且所述割草机沿所述第一子路径的行进方向和沿所述第二子路径的行进方向相反，所述割草机沿所述第一子路径和所述第二子路径行进时对应的刀盘的割草路径均在第一子路径和第二子路径之间，所述第一子路径和所述第二子路径之间的距离为第一间距。

所述第一行进路径包括相邻的第五子路径和第六子路径，且所述割草机沿所述第五子路径的行进方向和沿所述第六子路径的行进方向相同，所述割草机沿所述第五子路径行进时对应的刀盘的割草路径在所述第五子路径远离所述第六子路径的一侧，所述割草机沿所述第六子路径行进时对应的刀盘的割草路径在所述第五子路径和所述第六子路径之间，所述第五子路径和所述第六子路径之间的距离为第三间距；所述第一间距大于所述第三间距。

可选地，所述割草机沿所述第一子路径行进时，刀盘的割草路径为第一子切割路径，所述割草机沿所述第二子路径行进时，刀盘的割草路径为第二子切割路径，所述第一子切割路径与所述第二子切割路径之间的距离为第一切割间距。

所述割草机沿所述第五子路径行进时，刀盘的割草路径为第五子切割路径，所述割草机沿所述第六子路径行进时，刀盘的割草路径为第六子切割路径，所述第五子切割路径与所述第六子切割路径之间的距离为第三切割间距；所述第三切割间距与所述第一切割间距相等。

根据本申请的另一方面，提供一种控制装置，所述控制装置包括应用程序，所述应用程序被配置成能够在所述控制装置上执行，以执行前述述的行进路径规划方法。

该控制装置可以与割草机一体，也可以独立于割草机设置，本实施例对此不作限制。

根据本申请的另一方面，提供一种自移动系统，其包括：割草机和如前所述的控制装置，所述控制装置与所述割草机连接，所述控制装置根据所述整体规划路径控制所述割草机在所述目标割草区域割草，所述控制装置还用于获取所述割草机行进时的实时位置，并形成已割路径。

可选地，该自移动系统还包括显示装置，所述显示装置与所述控制装置连接，所述显示装置用于显示所述目标割草区域和所述已割路径。

割草机可以包括显示屏和控制按钮(可以为机械按键，也可以为显示屏显示的图形用户界面中的按钮)等，以方便用户通过控制按钮操控割草机。当控制装置独立于割草机时，控制装置可以是任何适合的智能终端，如计算机、手机和PAD等。控制装置的控制功能可以由配置在智能终端控制器(例如手机的主控芯片或者专用应用芯片等)里的应用程序实现。

割草机可以与智能终端通过无线网络wiFi、蓝牙或者有线网络等建立通信连接，从而实现数据交互。以智能手机为例，智能手机可以接收割草机或者卫星等发送过来目标割草区域边界点的坐标，运行实施行走行进路径规划的应用程序，完成行走行进路径的规划之后，用户可以通过操作智能终端将规划好的行走行进路径发给割草机，使割草机按照该规划路径割草。

上述实施例通过调整割草机的行进路径来消减割草机刀盘偏置带来的刀盘多段割草路径之间间隔的不均匀或变化。具体而言，割草行进路径规划方法用多条平行子路径覆盖目标割草区域，调整多段平行子路径的间距，以消减割草机沿多段平行子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的刀盘多段割草路径之间间隔的不均匀，即消减由于刀盘偏离割草机运动中心引起的割草间距的不均匀或变化。这样就能够实现割草痕迹间隔均匀、美观。

另外，将平移后的多条平行子路径划分在多个区块中，其中将区块内的子路径连接成第一局部路径，再确定区块之间的过渡路径，形成整体规划路径，使得割草机在行走时，割草路径不会被障碍截断，从而能够减少割草机在每个区块内绕障的动作。因此划分区块可以提高割草机的割草效率。

需要说明的是，虽然上文描述的方法流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是应当理解，这些方法流程可以包括更多或更少来操作，并且这些操作可以按照文中说明的顺序执行或并行执行。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件或名称，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

需要说明的是，虽然结合附图对本发明的具体实施例进行了详细地描述，但不应理解为对本发明的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本发明的保护范围。

本发明实施例的示例旨在简明地说明本发明实施例的技术特点，使得本领域技术人员能够直观了解本发明实施例的技术特点，并不作为本发明实施例的不当限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种割草机割草用的行进路径规划方法，所述割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置在割草机机身一侧的刀盘，所述刀盘在侧向上偏离所述割草机的运动中心一预定偏置距离，所述侧向垂直于所述割草机头部的朝向，其特征在于，所述行进路径规划方法包括：

在目标割草区域规划多段平行子路径；

调整所述多段平行子路径的间距，以消减所述割草机沿所述多段平行子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多段刀盘割草路径之间间隔的不均匀；

将所述多段平行子路径连接，以生成所述目标割草区域的整体规划路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述多段平行子路径连接，以生成所述目标割草区域的整体规划路径，包括：

去除子路径与障碍物位置重叠的部分路径；

将去除与障碍物位置重叠的部分路径的多段平行子路径连接，以生成整体规划路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将去除与障碍物位置重叠的部分路径的多段平行子路径连接，以生成整体规划路径，包括：

根据去除与障碍物位置重叠的部分路径的多段平行子路径的分布，将所述目标割草区域划分为多个区块，且各区块均不包括障碍物；

将每个区块中的多段平行子路径按照预设顺序连接，形成第一局部路径；

将多个区块对应的所述第一局部路径连接，以生成整体规划路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在目标割草区域规划多段平行子路径，包括：使用多条间距相等的平行子路径覆盖所述目标割草区域；

所述调整所述多段平行子路径的间距包括：将所述多段平行子路径交替地向第一方向和第二方向平移预定距离，所述第一方向和所述第二方向相反，且均垂直于所述平行子路径的延伸方向。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多段平行子路径向第一方向和第二方向平移的预定距离等于所述刀盘的预定偏置距离。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将多个区块对应的所述第一局部路径连接，并以生成整体规划路径，包括：

遍历所述多个区块，将使遍历所述多个区块所需路径最短的各个区块之间的过渡路径确定为各个区块之间的过渡路径；

使用所述过渡路径将多个区块的第一局部路径连接，以生成整体规划路径。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在遍历所述多个区块，以确定各个区块之间的过渡路径之前，所述方法还包括：

将所述去除与障碍物位置重叠的部分路径后的多条平行子路径的两端均缩短第一预定距离；或者将所述多个区块的边界向内收缩第一预定范围。

8.一种割草机，其特征在于，包括刀盘和控制器，所述刀盘相对于所述割草机的运动中心偏心设置在割草机机身的一侧，所述刀盘在侧向上偏离所述割草机的运动中心一预定偏置距离，所述侧向垂直于所述割草机头部的朝向，所述控制器用于执行权利要求1-7中任一项所述的行进路径规划方法。

9.一种割草机的控制方法，其特征在于，所述割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置的刀盘，所述控制方法包括：

控制所述割草机的运动中心沿平行且相邻的第一子路径、第二子路径和第三子路径行进，其中所述第二子路径位于所述第一子路径和第三子路径之间，所述割草机沿所述第一子路径的行进方向和沿所述第二子路径的行进方向相反，并且沿所述第二子路径的行进方向和沿所述第三子路径的行进方向相反；

所述第一子路径和所述第二子路径之间的距离为第一间距，所述第二子路径和所述第三子路径之间的距离为第二间距；

在所述割草机的刀盘偏心设置在所述割草机运动中心的右侧的情况下，所述第一子路径和所述第二子路径之间的所述第一间距小于所述第二子路径和所述第三子路径之间的所述第二间距，以消减所述割草机沿所述第一至第三子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多条刀盘割草路径之间间隔的不均匀，

在所述割草机的刀盘偏心设置在所述割草机运动中心的左侧的情况下，所述第一子路径和所述第二子路径之间的所述第一间距大于所述第二子路径和所述第三子路径之间的所述第二间距，以消减所述割草机沿所述第一至第三子路径行进时由于刀盘偏心设置引起的多条刀盘割草路径之间间隔的不均匀。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述割草机沿所述第一子路径、第二子路径和第三子路径行进时，所述刀盘对应的割草路径分别为第一子切割路径、第二子切割路径和第三子切割路径，所述第一子切割路径与所述第二子切割路径之间的距离为第一切割间距，所述第二子切割路径与所述第三子切割路径之间的距离为第二切割间距，所述第一切割间距与所述第二切割间距相等。

11.一种割草机的控制方法，其特征在于，所述割草机包括相对于所述割草机的运动中心偏心设置的刀盘和驱动割草机行进的车轮，所述控制方法包括：

控制所述割草机的运动中心沿第一行进路径行进，所述第一行进路径包括相邻的第一子路径和第二子路径，且所述割草机沿所述第一子路径的行进方向和沿所述第二子路径的行进方向相反，所述割草机沿所述第一子路径和所述第二子路径行进时对应的刀盘的割草路径均在第一子路径和第二子路径之间，所述第一子路径和所述第二子路径之间的距离为第一间距；

所述第一行进路径包括相邻的第五子路径和第六子路径，且所述割草机沿所述第五子路径的行进方向和沿所述第六子路径的行进方向相同，所述割草机沿所述第五子路径行进时对应的刀盘的割草路径在所述第五子路径远离所述第六子路径的一侧，所述割草机沿所述第六子路径行进时对应的刀盘的割草路径在所述第五子路径和所述第六子路径之间，所述第五子路径和所述第六子路径之间的距离为第三间距；所述第一间距大于所述第三间距。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述割草机沿所述第一子路径行进时，刀盘的割草路径为第一子切割路径，所述割草机沿所述第二子路径行进时，刀盘的割草路径为第二子切割路径，所述第一子切割路径与所述第二子切割路径之间的距离为第一切割间距；

所述割草机沿所述第五子路径行进时，刀盘的割草路径为第五子切割路径，所述割草机沿所述第六子路径行进时，刀盘的割草路径为第六子切割路径，所述第五子切割路径与所述第六子切割路径之间的距离为第三切割间距；

所述第三切割间距与所述第一切割间距相等。

13.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置包括应用程序，所述应用程序被配置成能够在所述控制装置上执行，以执行权利要求1-7中任一项所述的行进路径规划方法。

14.一种自移动系统，其特征在于，包括：割草机和如权利要求13所述的控制装置，所述控制装置与所述割草机连接，所述控制装置根据所述整体规划路径控制所述割草机在所述目标割草区域割草，所述控制装置还用于获取所述割草机行进时的实时位置，并形成已割路径。

15.根据权利要求14所述的自移动系统，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与所述控制装置连接，所述显示装置用于显示所述目标割草区域和所述已割路径。

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