CN203691948U - 智能割草机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能割草机器人，包括物体判断系统和边界检测系统，物体判断系统通过传感器来检测当前通过割草工作区域内表面的物体的高度信息，边界检测系统包括边界定位系统、边界采集装置和信号接收器，通过在割草机器人割草工作区域内或周边每间隔一定距离设置边界信号发射点形成，通过边界采集装置沿割草工作边界采集边界定位信号，控制器根据来自物体判断系统和边界检测系统的采集数据，通过数据分析，向行走驱动机构是否移动的控制指令，使割草机器人在割草工作区域内实现自动导航。本实用新型智能割草机器人实现自动导航、防避障碍、定位跟随、割草等功能，能够自主地在绿地或草坪等的一定区域内进行绿地维护，可减轻工作人员的负担。

Description

智能割草机器人

技术领域

本实用新型涉及一种割草装置，特别是一种自动割草装置，应用于割草设备和草坪维护技术领域。

背景技术

目前，绿地以及草坪等的维护基本上是由人工来完成，其工作效率较低，工作强度较大，同时产生的烟尘也给工作人员的健康造成了危害，不能很好地满足市场的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能割草机器人，实现自动导航、防避障碍、定位跟随、割草等功能，能够自主地在绿地或草坪等的一定区域内进行绿地维护，可减轻工作人员的负担。

为达到上述发明创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种智能割草机器人，包括车架、刀盘、刀盘驱动机构、行走轮、行走驱动机构及控制器组成，刀盘驱动机构、行走驱动机构及控制器安装在车架上，一起构成主机本体，还包括物体判断系统和边界检测系统，物体判断系统通过一组传感器来检测当前通过割草工作区域内表面的物体的高度信息，并将传感器的检测信息传递到控制器，控制器通过数据处理来判断草的高低是否落入割草高度范围，向刀盘驱动机构和行走驱动机构分别发出是否割草和是否移动的控制指令，边界检测系统包括边界定位系统、边界采集装置和信号接收器，信号接收器安装在割草机器人的主机本体上，信号接收器的信号输出端与控制器的信号接收端连接，边界定位系统通过在割草机器人割草工作区域内或周边每间隔10cm~20m的距离设置边界信号发射点形成，在各边界信号发射点上分别安装有不同地址码的无线发射机，每个边界信号发射点至少含有3台无线发射机，通过边界采集装置沿割草工作边界采集各边界信号发射点发出的边界定位信号，采集边界定位系统的边界信号最终发送到信号接收器上，控制器通过数据处理来判断割草机器人当前是否处于割草工作区域和割草机器人当前距离割草工作边界的距离，也向刀盘驱动机构和行走驱动机构分别发出是否割草和是否移动的控制指令，控制器根据来自物体判断系统和边界检测系统的采集数据，通过数据分析，向行走驱动机构是否移动的控制指令，使割草机器人在割草工作区域内实现自动导航。

作为本实用新型优选的技术方案，还设有定位跟随系统，信号接收器中的至少一个无线接收模块、至少两个无线发射装置和无线收发装置，一起构成定位跟随系统，各无线发射装置也安装在割草机器人的主机本体上，无线收发装置安装在目标物体上，信号接收器将检测到的无线收发装置发出的目标位置信号向控制器发送，控制器通过数据处理，然后向行走驱动机构和刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。

作为上述本实用新型技术方案的改进，还设有碰撞检测系统，碰撞检测系统包括检测主机本体与外盖的相对位移变化信号的另一组传感器，主机本体与外盖形成悬挂结构，当外盖运动时与主机产生一个相对位移，使传感器得到相对位移变化信号，控制器通过数据处理，然后向行走驱动机构和刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。

作为上述本实用新型技术方案的改进，还设有拉线牵引装置，拉线牵引装置包括牵引绳和检测牵引绳拉力的专用传感器，牵引绳与割草机器人的主机本体固定连接，张紧牵引绳时，当专用传感器检测到拉力信号后，向控制器发送，控制器通过数据处理，然后向行走驱动机构和刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。

上述物体判断系统的一组传感器最好是非接触式的。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

1. 本实用新型智能割草机器人能准确的判断该智能割草机器人在工作区域内或附近的位置，实现自动导航割草任务，智能化程度高；

2．本实用新型智能割草机器人能避免智能割草机器人与其他物体撞击损坏车体，还可以定位跟随目标信号；

3．本实用新型智能割草机器人设有有牵引绳，实现了轻便搬运或人为牵引割草，使割草更省时省力，提高了割草的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一智能割草机器人的边界采集系统原理示意图。

图2是本实用新型实施例二智能割草机器人的边界采集系统与定位跟随系统的示意图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图说明如下：

实施例一：

在本实施例中，参见图1，一种智能割草机器人，包括车架、刀盘、刀盘驱动机构、行走轮、行走驱动机构及控制器组成，刀盘驱动机构、行走驱动机构及控制器安装在车架上，一起构成主机本体12，还包括物体判断系统和边界检测系统，物体判断系统通过一组传感器来检测当前通过割草工作区域14内表面的物体的高度信息，并将传感器的检测信息传递到控制器，控制器通过数据处理来判断草的高低是否落入割草高度范围，向刀盘驱动机构和行走驱动机构分别发出是否割草和是否移动的控制指令，边界检测系统包括边界定位系统、边界采集装置13和信号接收器15，信号接收器15安装在割草机器人的主机本体12上，信号接收器15的信号输出端与控制器的信号接收端连接，边界定位系统通过在割草机器人割草工作区域14内或周边每间隔10cm~20m的距离设置边界信号发射点11形成，在各边界信号发射点11上分别安装有不同地址码的无线发射机，每个边界信号发射点11至少含有3台无线发射机，通过边界采集装置13沿割草工作边界采集各边界信号发射点11发出的边界定位信号，采集边界定位系统的边界信号最终发送到信号接收器15上，控制器通过数据处理来判断割草机器人当前是否处于割草工作区域14和割草机器人当前距离割草工作边界的距离，也向刀盘驱动机构和行走驱动机构分别发出是否割草和是否移动的控制指令，控制器根据来自物体判断系统和边界检测系统的采集数据，通过数据分析，向行走驱动机构是否移动的控制指令，使割草机器人在割草工作区域14内实现自动导航。在本实施例中，参见图1，物体判断系统是用于判断草的高低，通过感应系统来感应判断通过区域表面物体的高度，割草工作区域14采用人工设定，应用边界采集系统完成割草区域的标定，应用边界检测系统设定智能割草机器人的割草区域，通过信号采集构建工作边界数据系统，实现自主巡航和自动割草。本实施例智能割草机器人能准确的判断该智能割草机器人在工作区域内或附近的位置，实现自动导航割草任务。本实施例智能割草机器人，能够自主地在绿地或草坪等的一定区域内进行绿地维护，提高了工作效率，减少工作人员的工作强度。

在本实施例中，物体判断系统的一组传感器是非接触式的。本实施例中传感器采用非接触式的磁场霍尔传感器，支持远距离起始检测，检测量程宽，成本低，通过感应系统来感应判断通过区域表面物体的高度，用于判断草的高低。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，参见图2，还设有定位跟随系统，信号接收器15中的至少一个无线接收模块、至少两个无线发射装置16和无线收发装置17，一起构成定位跟随系统，各无线发射装置16也安装在割草机器人的主机本体12上，无线收发装置17安装在目标物体上，信号接收器15将检测到的无线收发装置17发出的目标位置信号向控制器发送，控制器通过数据处理，然后向行走驱动机构和刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。在本实施例中，定位跟随系统用于跟随目标信号运行，实时判断判断安装在智能割草机器人上的两个无限发射装置数据的差值实现跟随，可以通过检测至少两个边界信号发射点11的无限发射机的信号可以知道割草机在割草工作区域14的位置。

实施例三：

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，还设有碰撞检测系统，碰撞检测系统包括检测主机本体12与外盖的相对位移变化信号的另一组传感器，主机本体12与外盖形成悬挂结构，当外盖运动时与主机产生一个相对位移，使传感器得到相对位移变化信号，控制器通过数据处理，然后向行走驱动机构和刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。在本实施例中，碰撞检测机构用于防止智能割草机器人与其他物体撞击损坏车体，通过主机与外盖的悬挂结构，当外盖运动时与主机产生一个相对位移，使传感器得到相对信号。

实施例四：

本实施例与实施例三基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，还设有拉线牵引装置，拉线牵引装置包括牵引绳和检测牵引绳拉力的专用传感器，牵引绳与割草机器人的主机本体12固定连接，张紧牵引绳时，当专用传感器检测到拉力信号后，向控制器发送，控制器通过数据处理，然后向行走驱动机构和刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。在本实施例中，智能割草机器人的拉线牵引装置为安装在割草机上的一个牵引绳，带动一个传感器，受牵引力作用，传感器会产生信号变化，所产生的信号传达给割草机，割草机作出相应的动作，这样，机器人可以在人为的牵引下到达指定位置，而不需要搬运，并且可以在牵引过程中割草。

上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合用于本实用新型智能割草机器人的结构和构造原理，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能割草机器人，包括车架、刀盘、刀盘驱动机构、行走轮、行走驱动机构及控制器组成，所述刀盘驱动机构、行走驱动机构及控制器安装在所述车架上，一起构成主机本体（12），其特征在于：还包括物体判断系统和边界检测系统，所述物体判断系统通过一组传感器来检测当前通过割草工作区域（14）内表面的物体的高度信息，并将传感器的检测信息传递到所述控制器，所述控制器通过数据处理来判断草的高低是否落入割草高度范围，向所述刀盘驱动机构和所述行走驱动机构分别发出是否割草和是否移动的控制指令，所述边界检测系统包括边界定位系统、边界采集装置（13）和信号接收器（15），所述信号接收器（15）安装在割草机器人的主机本体（12）上，所述信号接收器（15）的信号输出端与所述控制器的信号接收端连接，所述边界定位系统通过在割草机器人割草工作区域（14）内或周边每间隔10cm~20m的距离设置边界信号发射点（11）形成，在各所述边界信号发射点（11）上分别安装有不同地址码的无线发射机，每个所述边界信号发射点（11）至少含有3台所述无线发射机，通过所述边界采集装置（13）沿割草工作边界采集各所述边界信号发射点（11）发出的边界定位信号，采集所述边界定位系统的边界信号最终发送到所述信号接收器（15）上，所述控制器通过数据处理来判断割草机器人当前是否处于割草工作区域（14）和割草机器人当前距离割草工作边界的距离，也向所述刀盘驱动机构和所述行走驱动机构分别发出是否割草和是否移动的控制指令，所述控制器根据来自所述物体判断系统和所述边界检测系统的采集数据，通过数据分析，向所述行走驱动机构是否移动的控制指令，使割草机器人在割草工作区域（14）内实现自动导航。

2.根据权利要求1所述智能割草机器人，其特征在于：还设有定位跟随系统，所述信号接收器（15）中的至少一个无线接收模块、至少两个无线发射装置（16）和无线收发装置（17），一起构成所述定位跟随系统，各所述无线发射装置（16）也安装在割草机器人的主机本体（12）上，所述无线收发装置（17）安装在目标物体上，所述信号接收器（15）将检测到的所述无线收发装置（17）发出的目标位置信号向所述控制器发送，所述控制器通过数据处理，然后向所述行走驱动机构和所述刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。

3.根据权利要求1所述智能割草机器人，其特征在于：还设有碰撞检测系统，所述碰撞检测系统包括检测主机本体（12）与外盖的相对位移变化信号的另一组传感器，主机本体（12）与外盖形成悬挂结构，当外盖运动时与主机产生一个相对位移，使传感器得到相对位移变化信号，所述控制器通过数据处理，然后向所述行走驱动机构和所述刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。

4.根据权利要求1所述智能割草机器人，其特征在于：还设有拉线牵引装置，所述拉线牵引装置包括牵引绳和检测所述牵引绳拉力的专用传感器，所述牵引绳与割草机器人的主机本体（12）固定连接，张紧所述牵引绳时，当专用传感器检测到拉力信号后，向所述控制器发送，所述控制器通过数据处理，然后向所述行走驱动机构和所述刀盘驱动机构分别发出是否移动和是否割草的控制指令。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述智能割草机器人，其特征在于：所述物体判断系统的一组传感器是非接触式的。