CN115413471A - 一种将割草机引导至预定位置的方法、系统及割草机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种将割草机引导至预定位置的方法、系统及割草机，所述方法包括：获取当前位置；从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域为所述割草机进入所述预定位置前的区域；生成所述当前位置至所述目标点的第一路径以及所述目标点至所述预定位置的第二路径；按照所述第一路径移动至所述目标点，以及按照所述第二路径移动至所述预定位置。本发明避免了传统割草机通过设置固定点，使得固定点和充电站之间的路段被反复碾压而容易产生车辙压痕，进而避免影响车辙区域的草坪或制植被的生长。

Description

一种将割草机引导至预定位置的方法、系统及割草机

技术领域

本发明属于电动工具技术领域，具体涉及了一种将割草机引导至预定位置的方法、系统及割草机。

背景技术

自动割草机是一种用于修剪草坪、植被等的园林工具，通常包括自走机构、割刀机构以及动力源，所述动力源可以是汽油机、电池包等等。电池驱动式自动割草机因为噪声低、零污染而广受用户的喜爱。然而，由于电池能量密度、电池生产成本等因素的制约，自动割草机所携带的电池包的电量十分有限，从而导致自动割草机的一次作业面积偏小。当草坪面积较广时，自动割草机工作一定时间后需要返回充电站进行充电，充电完成后离开充电站并返回工作区域进行割草作业。

当自动割草机工作一定时间后返回充电站进行充电时，大部分产品都是移动至充电站前方进入充电站，这导致充电站前方的路段被反复碾压，从而容易产生车辙，从而影响车辙区域的草坪或制植被的生长。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种将割草机引导至预定位置的方法、系统及割草机，以改善充电站前方的路段被反复碾压而容易产生车辙，进而影响车辙区域的草坪或制植被的生长的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提出一种将割草机引导至预定位置的方法，包括：

获取当前位置；

从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域为所述割草机进入所述预定位置前的区域；

生成所述当前位置至所述目标点的第一路径以及所述目标点至所述预定位置的第二路径；

按照所述第一路径移动至所述目标点，以及按照所述第二路径移动至所述预定位置。

在本发明的一个实施例中，所述第一区域的边界点与所述预定位置的最短距离大于所述割草机的最小转弯半径。

在本发明的一个实施例中，所述获取割草机当前位置的步骤包括：

接收充电指令或者电池告警；

通过RTK差分定位获取当前位置。

在本发明的一个实施例中，所述预设规则为从所述第一区域中任选一点作为所述目标点。

在本发明的一个实施例中，所述第一区域包括多个带编号的引导点，所述预设规则为：根据充电次数，按照编号顺序选择对应的引导点作为目标点。

在本发明的一个实施例中，所述预定位置为充电站，预先获取预定位置的步骤包括：

在所述割草机连接至所述预定位置下充电站的充电端口的状态下，获取所述割草机的位置和方向；

确认此状态下所述割草机所在的位置为预定位置。

在本发明的一个实施例中，在从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点之前还包括：

根据所述当前位置与多个预定位置之间的距离，选择距离所述当前位置最近的预定。

本发明还提出一种割草机的控制系统，包括：

定位模块，用于获取当前位置；

目标点确认模块，用于从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域为所述割草机进入所述预定位置前的区域；

路径规划模块，用于生成所述当前位置至所述目标点的第一路径以及所述目标点至所述预定位置的第二路径；

控制模块，用于按照所述第一路径移动至所述目标点，以及按照所述第二路径移动至所述预定位置。

在本发明的一个实施例中，所述定位模块为RTK定位模块，用于获取所述割草机的当前位置以及方向，并将所述割草机的当前位置以及方向输出至所述路径规划模块和所述控制模块。

本发明还提出一种割草机，包括：

机身，机身上安装有行走模块以及应用了如上述实施例中所述描述的一种将割草机引导至预定位置的方法的控制系统，

所述控制系统包括：

定位模块，用于获取当前位置；

目标点确认模块，用于从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域为所述割草机进入所述预定位置前的区域；

路径规划模块，用于生成所述当前位置至所述目标点的第一路径以及所述目标点至所述预定位置的第二路径；

控制模块，用于按照所述第一路径移动至所述目标点，以及按照所述第二路径移动至所述预定位置。

本发明提出一种将割草机引导至预定位置的方法、系统及割草机，通过在充电站前方设置一片第一区域，并在所述第一区域内确定多个引导点，割草机在回归充电时，随机选取一个引导点作为目标点，并移动至该目标点后，再移动至充电桩进行充电，避免了传统割草机通过设置固定点，使得固定点和充电站之间的路段被反复碾压而容易产生车辙压痕，进而避免影响车辙区域的草坪或制植被的生长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明于一实施例中将割草机引导至预定位置的方法的流程示意图。

图2为本发明于一实施例中将割草机引导至预定位置的方法应用环境示意图。

图3为本发明于一实施例中割草机的结构框图。

图4为本发明于一实施例中割草机的控制系统的结构框图。

图5为本发明于一实施例中获取割草机位置的流程示意图。

图6为本发明于一实施例中确定充电站位置的流程示意图。

图7为本发明于一实施例中生成第一区域和引导点的流程示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1至图3所示，本发明提出一种将割草机引导至预定位置的方法、系统及带有该系统的割草机，具体的，所述割草机100包括机身10、行走模块20和控制系统30，所述行走模块20和所述控制系统30均安装在所述机身10上，所述控制系统30用于在割草机需要返回预定位置时，，控制所述行走模块20按照其规划的路径移动至预定位置。在本发明的一个实施例中，该预定位置是用于割草机的充电站。

请参阅图1至图3所示，在本实施例中，所述行走模块20包括位于机身两侧的驱动轮，驱动轮一般位于机身的后方，两个驱动轮分别被两个驱动电机驱动，机身的前方还设有至少一个支撑轮，割草机100被驱动轮与支撑轮支撑行走，支撑轮例如可以为万向轮，以便割草机100转向，并通过第一控制模块60通过控制两个驱动电机的转速来控制割草机100的行走方向及速度，当驱动电机的转速不同时，割草机100可实现转弯；当驱动电机的转速相同时，割草机100可实现直线行走，当驱动电机的转速相反时，割草机100实现原地零位转向。

请参阅图1至图3所示，在本实施例中，割草机100还包括设置于机身10上的作业模块40及供电模块50。所述作业组件40包括切割电机以及被切割电机驱动的切割头，所述作业组件40大致位于割草机100的中心位置，切割电机的旋转轴大致垂直于水平面，作业组件40可以被操作者调节与地面的高度，以实现对切割高度的调节。所述供电模块50包括可充电电池以及给可充电电池供电的充电系统。所述第一控制模块60接收发送给割草机100的各种信号，并通过内置的处理器生成对应的控制信号，根据生成的控制信号对所述行走模块20或者所述作业模块40进行控制，从而使割草机100沿着规划的路线离开充电站200以进行割草作业，且所述割草机100还可以根据下文中的自控制系统30规划的路径、将割草机引导至预定位置，例如回归充电站200进行充电。

请参阅图1至图4所示，在本实施例中，所述控制系统30包括定位模块31、目标点确认模块32、路径规划模块33和第二控制模块34其中，所述定位模块31用于确定所述割草机的位置；所述目标点确认模块32用于从预存的与预定位置相关的第一区域300中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域为所述割草机进入所述预定位置前的区域；所述路径规划模块33用于获取所述割草机100从当前位置移动至所述目标点位置的第一路径，以及用于获取所述割草机100从所述目标点移动至所述预定位置，例如充电站200位置的第二路径；所述第二控制模块34用于控制所述行走模块20使得所述割草机100沿所述第一路径移动至所述目标点，以及控制所述行走模块20使得所述割草机100沿所述第二路径移动至所述预定位置进行充电。割草机100每次从第一区域300中照预设规则选择一点作为目标点，并移动至目标点后再移动至预定位置，由于割草机100每次选取的目标点不同，导致割草机100移动至预定位置的路径也不同，从而避免对某一片草坪造成反复碾压而产生压痕。在一些实施例中，所述割草机的第一控制模块60和所述控制系统30的第二控制模块34可以集成在一起。

请参阅图1所示，在本实施例中，所述割草机100还还可以包括报警模块，所述报警模块用于在所述割草机100电量不足时发送电池告警信息。

需要说明的是，该所述第一区域300的边界为虚拟边界，且所述引导点和引导点均为虚拟点，能够以点或其坐标的形式存储在所述控制系统30的第二控制模块34中。

请参阅图1至图4所示，在本实施例中，所述定位模块31为RTK定位模块，RTK定位模块利用无线接收基站的RTK差分信息，实现精准定位。所述RTK定位模块用于获取所述割草机100的当前位置以及方向，并将所述割草机100的当前位置以及方向输出至所述路径规划模块33和所述第二控制模块34中，以便于所述路径规划模块33根据所选取的目标点和充电站200的位置来规划第一路径和第二路径，同时便于所述第二控制模块34根据所述割草机100的方向和位置来调整其行走模块30，使得所述割草机100能够与充电站200顺利对接，以实现充电。

需要说明的是，本发明的割草机的控制系统是与下述一种将割草机引导至预定位置的方法相对应的系统，割草机的控制系统中的功能模块或者功能子模块分别对应一种将割草机引导至预定位置的方法中的相应步骤。

需要说明的是，上述的各功能模块或者功能子模块，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些单元可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元通过处理元件调用软件的形式实现，部分单元通过硬件的形式实现。此外这些单元全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

请参阅图1、图2、图4至图7所示，本发明还提出一种将割草机引导至预定位置的方法，所述将割草机引导至预定位置的方法应用于上述实施例中所述描述的控制系统中，所述将割草机引导至预定位置的方法包括：

S1、获取所述割草机100的位置。

请参阅图1及图5所示，在本实施例中，通过所述定位模块31为RTK定位模块，其中获取割草机当前位置的步骤包括：

S101、接收充电指令或者电池告警；

S102、通过RTK差分定位获取当前位置。

请参阅图1及图5所示，例如，可以通过所述第二控制模块34接收所述充电指令，从而通知所述定位模块31获取当前位置，或通过第二控制模块34接收所述报警模块发出的电池告警信息，从而通知所述定位模块31获取当前位置。

S2、从预存的与预定位置相关的第一区域300中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域300为所述割草机100进入所述预定位置前的区域，例如所述预定位置为充电站200。

需要说明的是，所述预设规则为从所述第一区域300中任选一点作为所述目标点。在其他实施例中，所述预设规则为从所述第一区域300中任选一个与上次不同的点作为所述目标点。

请参阅图1及图7所示，在本实施例中，所述第一区域300可位于割草机100的工作区域1内，且所述第一区域300的边界点与所述预定位置的最短距离大于所述割草机100的最小转弯半径，以方便割草机在该位置进行方向的调节或进行转向，从而能够顺利的与预定位置进行对接，例如能够顺利的与充电站200进行对接充电。

在一些实施例中，由于所述割草机100的工作区域1范围过大，可在所述工作区域1内设置多个预定位置，例如充电站200，因此，在从预存的与充电站200相关的第一区域300中按照预设规则选择一点，作为目标点之前还包括：

根据所述割草机100的当前位置与多个预定位置之间的距离，选择距离所述当前位置最近的预定位置。例如，根据所述割草机100的当前位置与多个充电站200之间的距离，选择距离所述当前位置最近的充电站200。

请参阅图6所示，在一些实施例中，确定所述割草机100所对应的多个充电站200位置的步骤包括：

S201、在所述割草机100连接至所述预定位置下充电站200的充电端口的状态下，获取所述割草机100的位置和方向；其中，可以通过RTK定位模块来获取所述割草机100的准确位置。

S202、确认此状态下所述割草机100所在的位置为预定位置，即充电张200的位置。

请参阅图1及图7所示，在本实施例中，确定所述第一区域300位置的步骤包括：

S301、通过在所述预定位置(充电站200)的位置的前方设置一中心引导点，并确定所述中心引导点的位置；在本实施例中，该中心引导点的位置定位或对其位置坐标的标记或存储例如可以通过RTK定位模块实现。

请参阅图1所示，在本实施例中，确定所述中心引导点的位置的步骤包括：

在所述割草机100连接至所述充电站200的充电端口的状态下，获取所述割草机100的位置和方向；

确认此状态下沿所述割草机100所在方向并与所述充电站200间隔一定距离的位置为所述中心引导点的位置。

S302、以所述中心引导点为中心点生成一片长为L、宽为W的矩形区域，以作为第一区域300；例如，可以通过以所述中心引导点的坐标为中心坐标，并以长为L、宽为W确定四个顶点的位置的坐标，四个顶点之间以直线相连作为虚拟边界以形成矩形的第一区域300。

S303、以所述第一区域300的边界为界，在所述边界内随机生成多个位置点，以作为引导点。在一些实施例中，所述引导点为虚拟点，例如以坐标的形式存储至割草机100的控制单元和/或控制系统30的第二控制模块34中。

还需要说明的是，可以第一区域300中确定的引导点进行编号，并将该带有编号的引导点的第一区域300预存在所述割草机100中，从割草机100中所述预存的与充电站100相关的第一区域300中按照预设规则选择一个引导点，作为目标点，该预设规则可以是根据充电次数，按照编号顺序选择对应的引导点作为目标点。

S3、生成所述当前位置至所述目标点的第一路径以及所述目标点至所述预定位置的第二路径，例如，通过所述第二控制模块34从所述第一区域300中的任选一点作为目标点，并将该目标点的数据传输至所述路径规划模块33中，所述路径规划模块33依据所述割草机100的当前位置和目标点位置规划第一路径，再通过所述路径规划模块33依据目标点位置和充电站200的位置规划第二路径。

S4、按照所述第一路径移动至所述目标点，以及按照所述第二路径移动至所述预定位置，例如，通过第二控制模块34控制所述割草机100的行走模块20沿所述第一路径移动至所述目标点位置，通过第二控制模块34控制所述割草机100的行走模块20沿所述第二路径移动至所述充电站200的位置，以和充电站200进行对接充电。

本实施例还提供一种存储介质，存储介质其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现实施例中的一种将割草机引导至预定位置的方法的步骤。

需要说明的是，上述关于计算机存储介质或计算机设备所能实现的功能或步骤，可对应参阅前述方法实施例，为避免重复，这里不再一一描述。

本发明提出一种将割草机引导至预定位置的方法、系统及割草机，通过在充电站前方设置一片第一区域，并在所述第一区域内确定多个引导点，割草机在回归充电时，随机选取一个引导点作为目标点，并移动至该目标点后，再移动至充电桩进行充电，避免了传统割草机通过设置固定点，使得固定点和充电站之间的路段被反复碾压而容易产生车辙压痕，进而避免影响车辙区域的草坪或制植被的生长。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种将割草机引导至预定位置的方法，其特征在于，包括：

获取当前位置；

从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域为所述割草机进入所述预定位置前的区域；

生成所述当前位置至所述目标点的第一路径以及所述目标点至所述预定位置的第二路径；

按照所述第一路径移动至所述目标点，以及按照所述第二路径移动至所述预定位置。

2.根据权利要求1所述的将割草机引导至预定位置的方法，其特征在于，所述第一区域的边界点与所述预定位置的最短距离大于所述割草机的最小转弯半径。

3.根据权利要求1所述的将割草机引导至预定位置的方法，其特征在于，所述获取割草机当前位置的步骤包括：

接收充电指令或者电池告警；

通过RTK差分定位获取当前位置。

4.根据权利要求1所述的将割草机引导至预定位置的方法，其特征在于，所述预设规则为从所述第一区域中任选一点作为所述目标点。

5.根据权利要求1所述的将割草机引导至预定位置的方法，其特征在于，所述第一区域包括多个带编号的引导点，所述预设规则为：根据充电次数，按照编号顺序选择对应的引导点作为目标点。

6.根据权利要求1所述的将割草机引导至预定位置的方法，其特征在于，所述预定位置为充电站，预先获取预定位置的步骤包括：

在所述割草机连接至所述预定位置下充电站的充电端口的状态下，获取所述割草机的位置和方向；

确认此状态下所述割草机所在的位置为预定位置。

7.根据权利要求1所述的将割草机引导至预定位置的方法，其特征在于，在从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点之前还包括：

根据所述当前位置与多个预定位置之间的距离，选择距离所述当前位置最近的预定。

8.一种割草机的控制系统，其特征在于，包括：

定位模块，用于获取当前位置；

目标点确认模块，用于从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域为所述割草机进入所述预定位置前的区域；

路径规划模块，用于生成所述当前位置至所述目标点的第一路径以及所述目标点至所述预定位置的第二路径；

控制模块，用于按照所述第一路径移动至所述目标点，以及按照所述第二路径移动至所述预定位置。

9.根据权利要求6所述的割草机的控制系统，其特征在于，所述定位模块为RTK定位模块，用于获取所述割草机的当前位置以及方向，并将所述割草机的当前位置以及方向输出至所述路径规划模块和所述控制模块。

10.一种割草机，其特征在于，包括：

机身，机身上安装有行走模块以及控制系统，

所述控制系统包括：

定位模块，用于获取当前位置；

目标点确认模块，用于从预存的与预定位置相关的第一区域中按照预设规则选择一点，作为目标点；其中，所述第一区域为所述割草机进入所述预定位置前的区域；

路径规划模块，用于生成所述当前位置至所述目标点的第一路径以及所述目标点至所述预定位置的第二路径；

控制模块，用于按照所述第一路径移动至所述目标点，以及按照所述第二路径移动至所述预定位置。

Images