CN116267181A - 割草机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种割草机器人。所述割草机器人包括机身、切割组件、高度调节组件及控制器，切割组件设于机身的一侧，高度调节组件包括驱动机构及升降结构，驱动机构固定于机身，升降结构分别与驱动机构及切割组件连接，驱动机构用于驱动升降结构远离或靠近地面运动，进而带动切割组件远离或靠近地面运动，控制器用于确定草坪区域的切割高度，以及控制驱动机构驱动升降结构远离或靠近地面运动，进而带动切割组件远离或靠近地面运动至切割组件与地面的距离等于切割高度。本申请提供的割草机器人，通过控制器控制高度调节组件调节切割组件的高度，可自动调节切割组件的高度，使得切割组件的高度调节过程更智能，并且可提高割草效率。

Description

割草机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种割草机器人。

背景技术

割草机可应用于园林装饰修剪、草地绿化修剪、城市街道、绿化景点、田园修剪、田地除草，特别是对公园内的草地和草原，足球场等其他用草场地，私人别墅花园以及农林畜牧场地植被等进行修整。割草机在割草的过程中，针对不同草叶的切割高度，需要调节刀具的高度。

目前，割草机刀具的高度调节过程通常为：先停止割草工作，再通过人工手动旋转刀具上的螺杆或者卡扣将刀具调节至合适的高度。但是如此的高度调节方式不仅操作不便，而且使得割草效率很低。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种割草机器人，能够自动调节切割组件的高度，使得切割组件的高度调节过程更智能，并且可提高割草效率。

本申请提供一种割草机器人，所述割草机器人包括机身、切割组件、高度调节组件及控制器，所述切割组件设于所述机身的一侧，所述高度调节组件包括驱动机构及升降结构，所述驱动机构固定于所述机身，所述升降结构分别与所述驱动机构及所述切割组件连接，所述驱动机构用于驱动所述升降结构远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件远离或靠近地面运动，所述控制器用于确定草坪区域的切割高度，以及控制所述驱动机构驱动所述升降结构远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件远离或靠近地面运动至所述切割组件与地面的距离等于所述切割高度。

本申请提供的割草机器人，通过所述控制器控制所述高度调节组件调节所述切割组件的高度，可自动调节所述切割组件的高度，使得所述切割组件的高度调节过程更智能，并且可提高割草效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，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为本申请实施例提供的割草机器人的结构示意图。

图2为图1所示割草机器人的俯视图。

图3为图1所示割草机器人的侧视图。

图4为图1所示的切割组件的结构示意图。

图5为图1所示的高度调节组件的分解结构示意图。

图6为图4所示的切割组件的分解结构示意图。

图7为图3中切割组件抬升后所述割草机器人的侧视图。

主要元件符号说明：

100-割草机器人；10-机身；20-切割组件；30-高度调节组件；31-驱动机构；32-升降结构；21-刀具支撑件；22-滚刀结构；23-定刀结构；11-机身主体；12-支架；211-支撑件主体；212-侧壁；321-螺纹杆；322-套管；221-滚刀刀片；222-转轴；231-定刀刀片；2211-刀刃；2212-连接部；40-连接件；50-移动组件；60-压草结构；70-防护件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，另外，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通；可以是通讯连接；可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1至图3，图1为本申请实施例提供的割草机器人100的结构示意图，图2为图1所示割草机器人100的俯视图，图3为图1所示割草机器人100的侧视图。如图1至图3所示，所述割草机器人100包括机身10、切割组件20、高度调节组件30及控制器，所述切割组件20设于所述机身10的一侧，所述高度调节组件30包括驱动机构31及升降结构32，所述驱动机构31固定于所述机身10，所述升降结构32分别与所述驱动机构31及所述切割组件20连接，所述驱动机构31用于驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件20远离或靠近地面运动，所述控制器固定于所述机身10，并用于确定草坪区域的切割高度，以及控制所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件20远离或靠近地面运动至所述切割组件20与地面的距离等于所述切割高度，即调节所述切割组件20的高度等于所述切割高度。

本申请实施例提供的割草机器人100，通过设置所述高度调节组件30并控制所述高度调节组件30驱动所述切割组件20远离或靠近地面运动，可自动调节所述切割组件20的高度，使得所述切割组件20的高度调节过程更智能，并且可提高割草效率。

其中，所述控制器可固定于所述机身10，所述控制器可为中央处理器、单片机、微控制单器、数据信号处理器等处理芯片。

请参阅图3与图4，图4为图1所示的切割组件20的结构示意图。在一些实施例中，如图3与图4所示，所述切割组件20包括刀具支撑件21、滚刀结构22及定刀结构23，所述滚刀结构22与所述刀具支撑件21转动连接，所述定刀结构23与所述刀具支撑件21固定连接并与所述滚刀结构22间隔设置以形成剪切间隙，所述刀具支撑件21与所述升降结构32连接。

所述控制器控制所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件20远离或靠近地面运动至所述切割组件20与地面的距离等于所述切割高度，包括：所述控制器控制所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23远离或靠近地面运动至所述定刀结构23与地面的距离等于所述切割高度。即，所述驱动机构31在所述控制器的控制下驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23远离或靠近地面运动至所述定刀结构23与地面的距离等于所述切割高度。

其中，所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动时，带动所述刀具支撑件21远离或靠近地面运动，所述滚刀结构22及定刀结构23跟随所述刀具支撑件21远离或靠近地面运动。

其中，通过设置滚刀结构22及定刀结构23，并利用滚刀结构22及定刀结构23形成的剪切间隙进行割草，可提高割草效率，噪音较小，且不会损坏草坪。并且，通过设置与所述滚刀结构22及定刀结构23连接的刀具支撑件21，使得可通过调节所述刀具支撑件21的高度，来调节所述滚刀结构22及所述定刀结构23的高度。

在一些实施例中，所述升降结构32的延伸方向与地面呈夹角，所述控制器控制所述驱动机构31驱动所述升降结构32沿与地面呈夹角的方向远离或靠近地面运动，所述升降结构32沿与地面呈夹角的方向远离或靠近地面运动时，带动所述切割组件20沿与地面呈夹角的方向远离或靠近地面运动。所述夹角可为锐角或者钝角。

在其它一些实施例中，所述升降结构32可包括竖直部以及与所述竖直部固定连接的水平部，所述竖直部与所述驱动机构31连接并与地面垂直，所述水平部与所述切割组件20连接并与地面平行，所述驱动机构31驱动所述竖直部沿垂直于地面的方向运动，而带动所述水平部沿垂直于地面的方向运动，进而带动所述切割组件20沿垂直于地面的方向运动。

在一些实施例中，如图1至图3所示，所述机身10包括机身主体11以及固定于所述机身主体11的支架12，所述驱动机构31固定于所述机身主体11，所述刀具支撑件21包括支撑件主体211及设于所述支撑件主体211两侧的两个侧壁212，所述支撑件主体211与所述升降结构32转动连接，所述支架12还延伸至所述两个侧壁212并与所述两个侧壁212转动连接，而与所述升降结构32通过所述刀具支撑件21形成转动连接关系。

所述控制器控制所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动时，带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对于所述支架12转动并远离或靠近地面运动而改变所述定刀结构23与地面的距离，所述控制器并在所述定刀结构23与地面的距离等于所述切割高度时，控制所述驱动机构31停止进行驱动，即停止调节所述切割组件20的高度。即，所述驱动机构31在所述控制器的控制下驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动时，带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对于所述支架12转动并远离或靠近地面运动而改变所述定刀结构23与地面的距离。

其中，所述控制器可固定于所述机身主体11。所述驱动机构31可与所述机身主体11转动连接。

其中，所述定刀结构23与所述支撑件主体211固定连接，在所述支撑件主体211运动时可随所述支撑件主体211运动。

其中，所述支撑件主体211分别与所述升降结构32及所述支架12转动连接。所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动时，带动所述刀具支撑件21相对于所述支架12转动并远离或靠近地面运动，所述滚刀结构22及定刀结构23跟随所述刀具支撑件21相对于所述支架12转动并远离或靠近地面运动。

其中，所述滚刀结构22的相对两端分别穿设所述两个侧壁212，并分别与所述两个侧壁212转动连接，所述滚刀结构22可绕所述滚刀结构22的中心轴线自转，每一侧壁212上可设有一轴承，所述侧壁212与所述轴承的外圈固定连接，所述滚刀结构22的端部插入所述轴承并与所述轴承的内圈连接，从而实现所述滚刀结构22与所述侧壁212的转动连接。

所述控制器控制所述滚刀结构22绕所述滚刀结构22的中心轴线相对于所述刀具支撑件21转动，所述滚刀结构22转动时卷入草叶而将草叶拢至所述滚刀结构22与所述定刀结构23形成的剪切间隙中，所述滚刀结构22与所述定刀结构23配合对位于间隙中的草叶进行切割。

在一些实施例中，如图1至图3所示，所述刀具支撑件21的侧壁212通过连接件40与所述支架12转动连接，所述连接件40分别穿设所述侧壁212及所述支架12，并与所述刀具支撑件21固定连接，与所述支架12转动连接，使得所述刀具支撑件21可相对所述支架12转动。在一些实施例中，所述连接件40可为螺栓、螺杆等。

在所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动，而带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对于所述支架12转动的过程中，所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23一起以所述连接件40为旋转中心进行转动，在转动的过程中，所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对静止。

在所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对所述支架12转动的过程中，所述定刀结构23在地面的正投影与所述滚刀结构22的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐变化，会使得所述滚刀结构22揽入至所述滚刀结构22与所述定刀结构23的剪切间隙中的草叶的量发生变化，从而可通过改变所述切割组件20与地面的距离而改变所述切割组件20的吃草量。

在一些实施例中，当所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对于所述支架12转动并远离地面运动时，所述定刀结构23在地面的正投影与所述滚刀结构22的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐增大，使得所述割草机器人100割草时，所述滚刀结构22揽入至所述滚刀结构22与所述定刀结构23的剪切间隙中的草叶的量增加，可使得所述切割组件20远离地面时提高割草效率。当所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对于所述支架12转动并靠近地面运动时，所述定刀结构23在地面的正投影与所述滚刀结构22的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐减小，使得所述割草机器人100割草时，所述滚刀结构22揽入至所述滚刀结构22与所述定刀结构23的剪切间隙中的草叶的量减少，可避免所述切割组件20与地面较近时剪切间隙中草量较大导致不易切割。

其中，所述滚刀结构22的中心轴线在地面的正投影为所述滚刀结构22的中心轴线沿垂直于地面的方向在地面上的投影，所述定刀结构23在地面的正投影为所述定刀结构23沿垂直于地面的方向在地面上的投影。

其中，所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23远离地面运动且相对于所述支架12转动时的转动方向与所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23靠近地面运动且相对于所述支架12转动时的转动方向相反。

请参阅图5，图5为图1所示的高度调节组件30的分解结构示意图。在一些实施例中，如图5所示，所述升降结构32包括螺纹杆321以及套管322，所述套管322套设于所述螺纹杆321并与所述螺纹杆321转动连接，所述套管322并与所述刀具支撑件21连接，具体的，所述套管322与所述支撑件主体211连接，所述驱动机构31驱动所述螺纹杆321转动时，所述套管322沿所述螺纹杆321的轴向并远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23远离或靠近地面运动。

其中，所述螺纹杆321转动时，所述套管322沿所述螺纹杆321的轴向做直线运动且远离或靠近地面，进而带动所述刀具支撑件21远离或靠近地面，所述滚刀结构22及所述定刀结构23跟随所述刀具支撑件21远离或靠近地面。

其中，所述套管322可包括套管主体及滚动体，所述螺纹杆设有外螺旋槽，所述套管主体内设有与所述螺纹杆321的外螺旋槽相匹配的内螺旋槽，所述螺纹杆321的外螺旋槽与所述套管主体的内螺旋槽对合形成循环螺旋滚道，所述滚动体位于所述循环螺旋滚道中，所述刀具支撑件21固定于所述套管主体上，其中，所述驱动机构31驱动所述螺纹杆321绕所述螺纹杆的中心轴线转动，而带动所述滚动体在所述循环螺旋滚道中滚动，进而驱动所述套管主体沿着所述螺纹杆的轴向做直线运动，而带动与所述套管主体连接的所述刀具支撑件21沿着靠近或远离地面的方向运动。

其中，所述驱动机构31可包括电机及减速齿轮组，所述减速齿轮组分别与所述电机的输出轴及所述螺纹杆321连接，所述电机驱动所述减速齿轮组转动，而带动所述螺纹杆321转动，从而实现驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动。

其中，在一些实施例中，所述刀具支撑件21的两个侧壁212与所述支架12转动连接，所述驱动机构31驱动所述螺纹杆321转动时，所述套管322沿所述螺纹杆321的轴向并远离或靠近地面运动，所述刀具支撑件21由于与所述支架12通过所述连接件40转动连接，而随着所述套管322的运动相对于所述支架12转动并远离或靠近地面运动，所述滚刀结构22及所述定刀结构23跟随所述刀具支撑件21相对于所述支架12转动并远离或靠近地面运动。

在另一些实施例中，所述刀具支撑件21的两个侧壁212未与所述支架12连接，所述驱动机构31驱动所述螺纹杆321转动时，所述套管322沿所述螺纹杆321的轴向并远离或靠近地面运动，所述刀具支撑件21沿着所述套管322的运动方向平移而远离或靠近地面做直线运动远离或靠近地面运动，所述滚刀结构22及所述定刀结构23跟随所述刀具支撑件21沿着所述套管322的运动方向平移而远离或靠近地面运动，其中，所述刀具支撑件21及所述定刀结构23在远离或靠近地面运动的过程中相对于所述支架12不会发生转动。

在其它一些实施例中，所述升降结构32包括蜗轮以及与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗杆与所述刀具支撑件21连接，具体的，所述蜗杆与所述支撑件主体211连接，所述驱动机构31驱动所述蜗轮转动时，所述蜗杆沿所述蜗杆的轴向并远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23远离或靠近地面运动。

其中，在一些实施例中，所述刀具支撑件21的两个侧壁212与所述支架12转动连接，所述驱动机构31驱动所述蜗轮转动时，所述蜗杆沿所述蜗杆的轴向并远离或靠近地面做直线运动，所述刀具支撑件21由于与所述支架12通过所述连接件40转动连接，而随着所述蜗杆的运动相对于所述支架12转动并远离或靠近地面运动，所述滚刀结构22及所述定刀结构23跟随所述刀具支撑件21相对于所述支架12转动并远离或靠近地面运动。

在另一些实施例中，所述刀具支撑件的两个侧壁212未与所述支架12连接，所述驱动机构31驱动所述蜗轮转动时，所述蜗杆沿所述蜗杆的轴向并远离或靠近地面做直线运动，所述刀具支撑件21沿着所述蜗杆的运动方向平移而远离或靠近地面做直线运动，所述滚刀结构22及所述定刀结构23跟随所述刀具支撑件21沿着所述蜗杆的运动方向平移而远离或靠近地面做直线运动，其中，所述刀具支撑件21及所述定刀结构23在远离或靠近地面运动的过程中相对于所述支架12不会发生转动。

在一些实施例中，所述控制器控制所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件20远离或靠近地面运动至所述切割组件20与地面的距离等于所述切割高度，包括：所述控制器控制所述驱动机构31驱动所述升降结构32沿垂直于地面的方向远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23沿垂直于地面的方向远离或靠近地面运动至所述定刀结构23与地面的距离等于所述切割高度。即，所述驱动机构31在所述控制器的控制下驱动所述升降结构32沿垂直于地面的方向远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件21、所述滚刀结构22及所述定刀结构23沿垂直于地面的方向远离或靠近地面运动至所述定刀结构23与地面的距离等于所述切割高度。

其中，通过设置所述切割组件20沿垂直于地面的方向升降，可减小所述切割组件20升降的过程中在平行于地面的方向上所需的空间，从而，可减小所述割草机器人100在平行于地面的方向上的尺寸，有利于减小所述割草机器人100的体积。

在一些实施例中，所述刀具支撑件21的两个侧壁212分别与所述支架12固定连接，使得所述刀具支撑件21固定于所述支架12上，所述驱动机构31包括齿轮箱，所述齿轮箱包括齿轮组以及电机，所述齿轮组包括多个相互啮合的齿轮，所述升降结构32包括滚珠丝杆结构，其包括丝杆及螺母，所述齿轮组分别与所述电机及所述丝杆连接，所述螺母套设于所述丝杆并与所述支架12连接，所述丝杆的延伸方向垂直于地面。所述电机驱动所述齿轮组转动，进而带动所述丝杆转动，使得所述螺母沿所述丝杆的延伸方向并远离或靠近地面运动，即沿垂直于地面的方向并远离或靠近地面运动，从而带动所述支架12沿垂直于地面的方向并远离或靠近地面运动，所述刀具支撑件21、滚刀结构22及定刀结构23跟随所述支架12沿垂直于地面的方向并远离或靠近地面运动。

在一些实施例中，所述刀具支撑件21的两个侧壁212分别与所述支架12固定连接，使得所述刀具支撑件21固定于所述支架12上，所述驱动机构31可包括空气弹簧、放气电磁阀、放气管路、充气电磁阀、充气管路以及储气罐，所述充气管路连接于所述空气弹簧与所述储气罐之间，所述充气电磁阀设于所述充气管路与所述空气弹簧之间，所述空气弹簧通过所述放气管路与外界连接，所述放气电磁阀设于所述放气管路与所述空气弹簧的连接处。所述升降结构包括升降杆，所述升降杆的延伸方向垂直于地面且所述升降杆分别与所述支架12及所述空气弹簧连接。

所述控制器可控制所述充气电磁阀打开以及所述放气电磁阀关闭，使得储气罐内的气体通过所述充气管路流向所述空气弹簧，随着空气弹簧内气压增大，所述空气弹簧推动所述升降杆沿垂直于地面的方向远离地面运动，进而带动所述支架12沿垂直于地面的方向远离地面运动，所述刀具支撑件21、滚刀结构22及定刀结构23跟随所述支架12沿垂直于地面的方向远离地面运动；所述控制器可控制所述放气电磁阀打开以及所述充气电磁阀关闭，使得空气弹簧内的气体通过所述放气管路排出至大气中，随着空气弹簧内气压减小，所述空气弹簧驱动所述升降杆沿垂直于地面的方向靠近地面运动，进而带动所述支架12沿垂直于地面的方向靠近地面运动，所述刀具支撑件21、滚刀结构22及定刀结构23跟随所述支架12沿垂直于地面的方向靠近地面运动。

请参阅图6，为图4所示的切割组件20的分解结构示意图。在一些实施例中，如图6所示，所述滚刀结构22包括滚刀刀片221及转轴222，所述滚刀刀片221在所述转轴222的外周缘表面弯曲延伸，所述转轴222穿设所述两个侧壁212并与所述两个侧壁212转动连接，所述定刀结构23包括定刀刀片231，所述定刀刀片231与所述刀具支撑件21固定连接并与所述滚刀刀片221间隔设置以形成剪切间隙，具体的，所述定刀刀片231与所述支撑件211固定连接并与所述滚刀刀片221间隔设置以形成剪切间隙，所述定刀刀片231并平行于所述转轴222。

其中，所述定刀结构23与地面的距离为所述定刀刀片231与地面的距离。前述的任一实施例中的切割组件20与地面的距离以及定刀结构23与地面的距离可为所述定刀刀片231与地面的距离。

其中，在一些实施例中，所述定刀刀片231上可设有距离传感器，用于检测所述定刀刀片231与地面的距离，所述距离传感器将检测到的所述定刀刀片231与地面的距离发送至所述控制器，所述控制器在接收到的所述定刀刀片231与地面的距离等于所述切割高度时，控制所述驱动机构31停止驱动所述升降结构32，使得所述切割组件20停止升降，从而实现调节所述定刀刀片231的高度等于所述切割高度。在另一些实施例中，所述距离传感器可设于所述机身10的预设位置，且所述距离传感器与所述定刀刀片231的距离为预设距离，所述控制器接收所述距离传感器检测到的距离，并根据检测到的距离及所述预设距离计算得到所述定刀刀片231与地面的距离，所述控制器在计算得到的所述定刀刀片231与地面的距离等于所述切割高度时，控制所述切割组件20停止升降。所述距离传感器可为激光雷达、超声波雷达、红外测距传感器等。在其它实施例中，所述机身10上可设有视觉传感器，如相机，所述视觉传感器用于获取所述定刀刀片231以及位于所述定刀刀片231下方的草坪的图像，并将获取到的图像发送至所述控制器，所述控制器在接收到所述视觉传感器获取到的图像时，对所述图像进行图像分析，以得到所述定刀刀片231与地面的距离，并在所述定刀刀片231与地面的距离等于所述切割高度时，控制所述切割组件20停止升降。

其中，所述转轴222相对的两个端部可通过所述轴承分别与所述两个侧壁212转动连接，使得所述刀具支撑件21可为所述转轴222提供支撑，且所述转轴222可相对所述刀具支撑件21转动。所述定刀刀片231的相对两端与所述刀具支撑件21的两个侧壁212固定连接。

其中，所述控制器可控制所述转轴222绕所述转轴222的中心轴线转动，所述转轴222转动时带动所述滚刀刀片221绕所述转轴222的中心轴线相对于所述支撑件主体211转动，所述滚刀刀片221转动时卷入草叶而将草叶拢至所述滚刀刀片221与所述定刀刀片231形成的剪切间隙中，所述滚刀刀片221与所述定刀刀片231配合对位于间隙中的草叶进行切割。

在一些实施例中，如图6所示，每一滚刀刀片221包括刀刃2211和连接部2212，所述连接部2212分别与所述刀刃2211及所述转轴222连接，所述刀刃2211通过所述连接部2212固定于所述转轴222上，所述刀刃2211与所述连接部2212可拆卸连接，以利于更换刀刃2211。

其中，每一滚刀刀片221的连接部2212可包括多个，多个所述连接部2212沿所述转轴222的轴向均匀排布，从而可为所述刀刃2211提供均衡的支撑力，使得所述刀刃2211的任一位置与所述定刀刀片231配合进行剪切时，可产生大致相同的剪切力，利于剪切。

其中，所述刀刃2211可呈螺旋状，即所述滚刀刀片221为螺旋刀，所述刀刃2211的切线方向与所述转轴222的中心轴线呈锐角或钝角。

其中，在所述转轴222转动时，带动所述滚刀刀片221转动，每个滚刀刀片221的刀刃2211的不同位置先后运动至与所述定刀刀片231对应的位置而与所述定刀刀片231形成剪切间隙，并与所述定刀刀片231配合对位于间隙中的草叶进行剪切。

其中，由于同一时刻下为所述刀刃2211的某个位置接近所述定刀刀片231，而不是整个所述刀刃2211接近所述定刀刀片231，使得单位时间内所述刀刃2211与所述定刀刀片231形成的剪切面较小，摩擦力较小，切割更锋利，更容易切断草叶，并且切割阻力较小，产生的噪音很小。

其中，当所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对于所述支架12转动并远离地面运动时，所述定刀结构23在地面的正投影与所述滚刀结构22的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐增大，为所述定刀刀片231在地面的正投影与所述转轴222的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐增大，具体为所述定刀刀片231的用于剪切的一端在地面的正投影与所述转轴222的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐增大。

当所述滚刀结构22及所述定刀结构23相对于所述支架12转动并靠近地面运动时，所述定刀结构23在地面的正投影与所述滚刀结构22的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐减小，为所述定刀刀片231在地面的正投影与所述转轴222的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐减小，具体为所述定刀刀片231的用于剪切的一端在地面的正投影与所述转轴222的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐减小。

请参阅图3与图7，图7为图3中切割组件20抬升后所述割草机器人100的侧视图。在一些实施例中，当所述控制器控制所述驱动机构31驱动所述升降结构32远离地面运动时，所述定刀刀片231沿如图3所示的X方向相对于所述支架12转动并远离地面运动，而从如图3所示的位置运动至如图7所示的位置，即所述切割组件20被抬升。所述定刀刀片231的用于剪切的一端在地面的正投影与所述转轴222的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐增大，即所述定刀刀片231的用于剪切的一端至经过所述转轴222的中心轴线且垂直于地面的平面的距离逐渐增大。如图3与图7所示，A为经过所述转轴222的中心轴线且垂直于地面的平面。当所述定刀刀片231处于如图3所示的位置时，所述定刀刀片231的用于剪切的一端至A的距离为S1，当所述定刀刀片231运动至处于如图7所示的位置时，所述定刀刀片231的用于剪切的一端至A的距离为S2，S2大于S1。

其中，所述定刀刀片231的用于剪切的一端至A的距离增大会使得所述滚刀刀片221揽入至剪切间隙中的草叶的量增加，进而会提高单个滚刀刀片221与所述定刀刀片231配合剪切时剪切的草量，从而提高所述切割组件20的吃草量。当所述切割组件20从如图3所示的位置运动至如图7所示的位置时，所述切割组件20的吃草量会增加。

当所述定刀刀片231沿与X方向相反的方向相对于所述支架12转动并靠近地面运动时，所述定刀刀片231的用于剪切的一端在地面的正投影与所述转轴222的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐减小，即所述定刀刀片231的用于剪切的一端至A的距离逐渐减小，所述定刀刀片231的用于剪切的一端至A的距离减小会使得所述滚刀刀片221揽入至剪切间隙中的草叶的量减少，进而会降低单个滚刀刀片221与所述定刀刀片231配合剪切时剪切的草量。当所述切割组件20从如图7所示的位置运动至如图3所示的位置时，所述切割组件20的吃草量会降低。

其中，通过设置所述刀具支撑件21与所述支架12转动连接，使得在调节所述切割组件20的高度的同时，还可调节所述定刀刀片231的用于剪切的一端至A的距离，实现了同时调节切割组件20的高度及吃草量，从而，可通过调节所述切割组件20的高度来调节所述切割组件20的吃草量，从而使得用户可根据实际需求的吃草量来调整所述切割组件20的高度，以提高割草效率。

在一些实施例中，所述割草机器人100还包括高度传感器，至少设于所述机身10，所述高度传感器至少用于获取所述草坪区域的草叶高度，所述控制器用于根据所述高度传感器获取到的草叶高度确定所述草坪区域的切割高度。

其中，所述高度传感器可至少设于所述机身主体11和/或所述支架12。所述高度传感器可为激光雷达、相机、超声波雷达中的至少一种。

其中，所述控制器可根据预设的所述草叶高度与切割高度的预设映射关系以及所述高度传感器获取到的草叶高度确定所述草坪区域的切割高度。所述高度传感器获取到的草叶高度为草叶的初始高度，即切割前草叶的高度，切割后草叶的高度等于所述切割高度。

示例性地，所述草叶高度与切割高度的预设映射关系定义了切割高度为草叶高度的一半，所述高度传感器获取到的草叶高度为10cm，所述控制器根据所述预设映射关系确定所述切割高度为5cm，并控制调节所述定刀刀片231与地面的距离等于5cm。

其中，所述预设映射关系可根据用户实际需求设定。所述割草机器人100可包括存储器，所述预设映射关系可存储于存储器中。所述存储器可为非易失性存储器。

其中，通过获取所述草坪区域的草叶高度，并根据获取到的草叶的初始高度来调节切割高度，可避免所述切割组件20与地面距离过大导致的切割后的草叶过高而不能满足需求，还可避免所述切割组件20与地面的距离大于草叶的初始高度导致的所述切割组件20无法进行割草，并且可避免所述切割组件20与地面距离较小导致的草叶被过度切割而使得草坪区域不美观。

其中，所述高度传感器还可用于获取所述割草机器人100所处环境的草坪区域的信息以及障碍物信息。

在一些实施例中，所述草坪区域包括平坦区域及凹陷区域和/或凸出区域，所述草坪区域的切割高度包括所述平坦区域的第一切割高度、所述凹陷区域的第二切割高度和/或所述凸出区域的第三切割高度。

所述控制器确定草坪区域的切割高度，包括：确定预设高度为所述平坦区域的第一切割高度，获取所述凹陷区域相较于所述平坦区域的凹陷深度和/或所述凸出区域相较于所述平坦区域的凸出高度，并将所述预设高度加上所述凹陷深度得到所述凹陷区域的第二切割高度，和/或将所述预设高度减去所述凸出高度得到所述凸出区域的第三切割高度。即，所述第一切割高度等于所述预设高度，所述第二切割高度等于所述第一切割高度加上所述凹陷区域的凹陷深度，所述第三切割高度等于所述第一切割高度减去所述凸出区域的凸出高度。

其中，所述预设高度可根据实际割草时切割后所需的留草高度设定。

其中，所述凹陷深度为所述凹陷区域的下凹于所述平坦区域的部分在垂直于所述平坦区域的方向上的尺寸，所述凸出高度为所述凸出区域的凸出于所述凸出区域的部分在垂直于所述平坦区域的方向上的尺寸。

所述控制器在所述割草机器人100处于平坦区域时，控制调节所述切割组件20与地面的距离等于所述预设高度，即控制调节所述定刀刀片231与地面的距离等于所述预设高度，在所述割草机器人100处于凹陷区域时，控制调节所述切割组件20与地面的距离等于所述第二切割高度，即调节所述定刀刀片231与地面的距离等于所述第二切割高度，以及在所述割草机器人100处于凸出区域时，控制调节所述切割组件20与地面的距离等于所述第三切割高度，即调节所述定刀刀片231与地面的距离等于所述第三切割高度。

其中，在所述割草机器人100处于凹陷区域时，通过调节所述切割组件20与地面的距离等于所述预设高度与凹陷深度之和，可使得所述凹陷区域的草叶被切割后，凹陷区域与平坦区域的草叶高度大致齐平；在所述割草机器人100处于凸出区域时，通过调节所述切割组件20与地面的距离等于所述预设高度与凸出高度之和，可使得所述凸出区域的草叶被切割后，凸出区域与平坦区域的草叶高度大致齐平，从而，可使得所述草坪区域的草叶经过切割后较为平整。

其中，所述割草机器人100可包括环境感知模块，所述环境感知模块用于获取所述割草机器人100所处环境的环境信息。所述控制器还用于接收所述环境感知模块获取到的环境信息，并根据接收到的环境信息构建三维地图并对所述割草机器人100进行定位，以确定所述割草机器人100当前所处的位置。所述三维地图可包括所述草坪区域的信息及所述草坪区域上障碍物的信息，所述控制器可根据所述草坪区域的信息及所述障碍物的信息规划割草时的行驶路径并进行避障。

其中，所述环境感知模块可包括激光雷达、相机、超声波雷达、毫米波雷达中的至少一种。

其中，所述控制器可根据所述三维地图得到所述凹陷区域相较于所述平坦区域的凹陷深度，以及所述凸出区域相较于所述平坦区域的凸出高度。

其中，所述控制器可根据所述三维地图确定所述草坪区域的平坦区域、凹陷区域及凸出区域的位置，并在所述割草机器人100行驶的过程中对所述割草机器人100进行定位，以确定所述割草机器人100在所述草坪区域的位置。所述控制器在确定所述割草机器人100行驶至所述平坦区域时，控制调节所述定刀刀片231与地面的距离等于所述第一切割高度，并控制所述切割组件20对所述平坦区域的草叶进行切割；在确定所述割草机器人100行驶至所述凹陷区域时，控制调节所述定刀刀片231与地面的距离等于所述第二切割高度，并控制所述切割组件20对所述凹陷区域的草叶进行切割；在确定所述割草机器人100行驶至所述凸出区域时，控制调节所述定刀刀片231与地面的距离等于所述第三切割高度，并控制所述切割组件20对所述凸出区域的草叶进行切割。

在一些实施例中，所述草坪区域包括多个子草坪区域，每一子草坪区域与一切割高度对应。所述控制器在所述割草机器人100处于任一子草坪区域时，确定所述子草坪区域对应的目标切割高度，并控制调节所述切割组件20与地面的距离等于所述目标切割高度。

其中，所述子草坪区域与切割高度的预设对应关系可存储于所述存储器中，所述预设对应关系定义了每一子草坪区域与一切割高度对应，每一子草坪区域对应的切割高度可不同。

其中，所述控制器可通过构建的三维地图确定所述多个子草坪区域的位置，并在所述割草机器人100行驶的过程中对所述割草机器人100进行定位，以确定所述割草机器人100所在的子草坪区域。所述控制器在确定所述割草机器人100行驶至任一子草坪区域时，根据所述预设对应关系，确定该子草坪区域对应的目标切割高度，并控制调节所述定刀刀片231与地面的距离等于所述目标切割高度。

其中，在所述割草机器人100位于不同的子草坪区域时，通过调节所述定刀刀片231的高度对应于所处子草坪区域的切割高度，可使得所述多个子草坪区域的草叶切割后的高度不同，从而使得所述草坪区域的草叶可呈现出高低起伏的形貌，从而，用户可通过设定不同子草坪区域对应的切割高度，使得所述草坪区域经割草后呈现出设计的形貌，例如，所述多个子草坪区域沿预设方向排布，且所述多个子草坪区域对应的切割高度的大小沿所述预设方向呈波浪形变化，使得所述草坪区域经过割草后侧面呈现出波浪形，显然，还可根据实际需求具体设定所述多个子草坪区域对应的切割高度。

在一些实施例中，所述环境感知模块可包括所述高度传感器。

在一些实施例中，所述切割组件20还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置可固定于所述刀具支撑件21的侧壁212的远离所述滚刀结构22的一侧，所述第一驱动装置与所述转轴222连接，用于驱动所述转轴222沿所述转轴222的周向转动。

在一些实施例中，所述控制器用于控制所述第一驱动装置驱动所述转轴222沿所述转轴222的周向转动。其中，所述第一驱动装置可包括电机、旋转气缸等。

在一些实施例中，如图1至图2所示，所述割草机器人100还包括移动组件50，所述移动组件50包括至少一个第二驱动装置以及至少一个滚轮，每一第二驱动装置分别与所述机身主体11及所述滚轮连接。其中，所述第二驱动装置可包括电机。

其中，所述控制器控制所述至少一个第二驱动装置驱动所述至少一个滚轮转动并沿所述控制器规划的行驶路径移动，而使得所述割草机器人100沿所述行驶路径行驶。

在一些实施例中，如图1至图2所示，所述割草机器人100还包括压草结构60，与所述机身主体11连接，用于对经所述切割组件20切割后的草坪进行压制，以呈现出草痕。

在一些实施例中，如图1至图2所示，所述割草机器人100还包括防护件70，所述防护件70设于所述机身10的远离所述切割组件20的一侧，用于在所述割草机器人100与外界碰撞时吸收和缓解外界的冲击力，防护所述割草机器人100。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种割草机器人，其特征在于，所述割草机器人包括：

机身；

切割组件，设于所述机身的一侧；

高度调节组件，包括驱动机构及升降结构，所述驱动机构固定于所述机身，所述升降结构分别与所述驱动机构及所述切割组件连接，所述驱动机构用于驱动所述升降结构远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件远离或靠近地面运动；以及

控制器，用于确定草坪区域的切割高度，以及控制所述驱动机构驱动所述升降结构远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件远离或靠近地面运动至所述切割组件与地面的距离等于所述切割高度。

2.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述切割组件包括刀具支撑件、滚刀结构及定刀结构，所述滚刀结构与所述刀具支撑件转动连接，所述定刀结构与所述刀具支撑件固定连接并与所述滚刀结构间隔设置以形成剪切间隙，所述刀具支撑件与所述升降结构连接；所述控制器控制所述驱动机构驱动所述升降结构远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件远离或靠近地面运动至所述切割组件与地面的距离等于所述切割高度，包括：所述控制器控制所述驱动机构驱动所述升降结构远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件、所述滚刀结构及所述定刀结构远离或靠近地面运动至所述定刀结构与地面的距离等于所述切割高度。

3.根据权利要求2所述的割草机器人，其特征在于，所述机身包括机身主体以及固定于所述机身主体的支架，所述驱动机构固定于所述机身主体，所述刀具支撑件包括支撑件主体及设于所述支撑件主体两侧的两个侧壁，所述支撑件主体与所述升降结构转动连接，所述支架还延伸至所述两个侧壁并与所述两个侧壁转动连接，而与所述升降结构通过所述刀具支撑件形成转动连接关系；所述控制器控制所述驱动机构驱动所述升降结构远离或靠近地面运动时，带动所述刀具支撑件、所述滚刀结构及所述定刀结构相对于所述支架转动并远离或靠近地面运动而改变所述定刀结构与地面的距离。

4.根据权利要求3所述的割草机器人，其特征在于，所述滚刀结构及所述定刀结构相对于所述支架转动并远离地面运动时，所述定刀结构在地面的正投影与所述滚刀结构的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐增大；所述滚刀结构及所述定刀结构相对于所述支架转动并靠近地面运动时，所述定刀结构在地面的正投影与所述滚刀结构的中心轴线在地面的正投影之间的距离逐渐减小。

5.根据权利要求2所述的割草机器人，其特征在于，所述升降结构包括蜗轮以及与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗杆与所述刀具支撑件连接，所述驱动机构驱动所述蜗轮转动时，所述蜗杆沿所述蜗杆的轴向并远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件、所述滚刀结构及所述定刀结构远离或靠近地面运动；或者，所述升降结构包括螺纹杆以及套管，所述套管套设所述螺纹杆并与所述螺纹杆转动连接，所述套管并与所述刀具支撑件连接，所述驱动机构驱动所述螺纹杆转动时，所述套管沿所述螺纹杆的轴向并远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件、所述滚刀结构及所述定刀结构远离或靠近地面运动。

6.根据权利要求2所述的割草机器人，其特征在于，所述控制器控制所述驱动机构驱动所述升降结构远离或靠近地面运动，进而带动所述切割组件远离或靠近地面运动至所述切割组件与地面的距离等于所述切割高度，包括：所述控制器控制所述驱动机构驱动所述升降结构沿垂直于地面的方向远离或靠近地面运动，进而带动所述刀具支撑件、所述滚刀结构及所述定刀结构沿垂直于地面的方向远离或靠近地面运动至所述定刀结构与地面的距离等于所述切割高度。

7.根据权利要求3所述的割草机器人，其特征在于，所述滚刀结构包括滚刀刀片及转轴，所述滚刀刀片在所述转轴的外周缘表面弯曲延伸，所述转轴穿设所述两个侧壁并与所述两个侧壁转动连接，所述定刀结构包括定刀刀片，所述定刀刀片与所述刀具支撑件固定连接并与所述滚刀刀片间隔设置以形成剪切间隙；所述定刀结构与地面的距离为所述定刀刀片与地面的距离。

8.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述草坪区域包括平坦区域及凹陷区域和/或凸出区域，所述控制器确定草坪区域的切割高度，包括：确定预设高度为所述平坦区域的第一切割高度，获取所述凹陷区域相较于所述平坦区域的凹陷深度和/或所述凸出区域相较于所述平坦区域的凸出高度，并将所述预设高度加上所述凹陷深度得到所述凹陷区域的第二切割高度，和/或将所述预设高度减去所述凸出高度得到所述凸出区域的第三切割高度；所述控制器在所述割草机器人处于平坦区域时，控制调节所述切割组件与地面的距离等于所述第一切割高度，在所述割草机器人处于凹陷区域时，控制调节所述切割组件与地面的距离等于所述第二切割高度，以及在所述割草机器人处于凸出区域时，控制调节所述切割组件与地面的距离等于所述第三切割高度。

9.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述草坪区域包括多个子草坪区域，每一子草坪区域与一切割高度对应；所述控制器在所述割草机器人处于任一子草坪区域时，确定所述子草坪区域对应的目标切割高度，并控制调节所述切割组件与地面的距离等于所述目标切割高度。

10.根据权利要求1所述的割草机器人，其特征在于，所述割草机器人还包括高度传感器，所述高度传感器至少用于获取所述草坪区域的草叶高度，所述控制器用于根据所述高度传感器获取到的草叶高度确定所述草坪区域的切割高度。

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