一种割草方法、装置、终端设备及可读存储介质与流程
未命名
07-20
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1.本技术涉及机器人控制技术领域,尤其提供一种割草方法、装置、终端设备及可读存储介质。
背景技术:
2.目前,割草机通常具有在工作区域内自行移动,以进行割草的功能。为了将割草机限制在指定的工作区域内工作,该工作区域的区域边界通常设置有边界线,该边界线可以发射边界信号;相应地,割草机具有用于感应该边界信号的感应组件,割草机可以基于该感应组件的感应结果进行移动,割草机在对斜坡区域进行割草作业时,保持原有的行走参数和切割参数进行作业。除了上述定位方法,还可以使用载波相位差分技术(real-time kinematic,rtk)、超宽带技术(ultra wide band,uwb)等对割草机器人进行定位。
3.但是,割草机在对斜坡区域进行割草作业时,仍保持原来的设置参数作业,容易出现打滑,存在越出区域边界的问题以及同时影响斜坡割草区域的割草效果。
技术实现要素:
4.本技术的目的在于提供一种割草方法、装置、终端设备及可读存储介质,旨在解决现有的问题,即现有技术下割草机在对斜坡区域割草作业时容易出现打滑,越出区域边界以及影响割草效果。
5.为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:
6.第一方面,本技术提供了一种割草方法,执行于割草机器人,所述割草方法包括:获取斜坡区域的区域参数;根据所述区域参数确定割草策略;控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业。
7.在一个实施例中,所述区域参数包括倾斜角度,所述割草策略包括割草方向,所述根据所述区域参数确定割草策略,包括:获取所述斜坡区域的倾斜角度;根据所述倾斜角度确定所述割草方向。
8.在一个实施例中,所述根据所述倾斜角度确定所述割草方向,包括:若所述倾斜角度小于或等于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向存在导线,则将所述倾斜方向作为割草方向;若所述倾斜角度小于或等于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向不存在导线,将所述斜坡区域倾斜方向的垂直方向确定为所述割草方向;若所述倾斜角度大于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向存在导线,则将所述倾斜方向作为割草方向;若所述倾斜角度大于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向不存在导线,则将所述斜坡区域与邻近的平坦和/或倾斜区域进行合并处理,生成合并区域,确定所述合并区域的割草方向。
9.在一个实施例中,所述确定所述合并区域的割草方向,包括:若所述合并区域的倾斜方向存在所述导线,则将所述合并区域的倾斜方向作为割草方向;若所述合并区域的倾斜方向的垂直方向存在所述导线,则将所述合并区域的倾斜方向的垂直方向作为割草方
向。
10.在一个实施例中,在所述将所述斜坡区域的倾斜方向确定为所述割草方向时,根据所述区域参数确定割草策略,包括:若所述斜坡区域的倾斜方向上存在所述导线,当所述割草方向为上坡方向时,控制所述割草机器人行驶到所述导线上时执行转向动作;当所述割草方向为下坡方向时,控制所述割草机器人行驶到距离所述导线第一预设距离时执行转向动作。
11.在一个实施例中,所述根据所述区域参数确定割草策略,包括:若所述斜坡区域的边界上存在所述导线,当所述割草机器人在所述导线上行驶时,将所述割草机器人的割草组件调整至停止工作的状态。
12.在一个实施例中,所述方法还包括:若所述割草机器人割草过程中打滑,控制所述割草机器人移动至边界导线上进行重定位;控制所述割草机器人从所述边界导线回到所述斜坡区域。
13.在一个实施例中,所述方法还包括:确定所述斜坡区域与平坦区域的区域分界线;则将所述区域分界线划分到平坦区域或斜坡区域;控制所述机器人对所述平坦区域或斜坡区域按照所述区域分界线的垂直方向进行割草。
14.第二方面,本技术提供了一种割草装置,所述割草装置包括:
15.区域参数获取模块,用于获取斜坡区域的区域参数;
16.割草策略规划模块,用于根据所述区域参数确定割草策略;
17.割草控制模块,用于控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业。
18.第三方面,本技术还提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序;所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面的割草方法。
19.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的割草方法。
20.本技术的有益效果:
21.本技术的提供的一种割草方法、装置、终端设备及可读存储介质,可对斜坡区域割草作业进行单独控制,改善割草效果。
22.具体来说,首先获取斜坡区域的区域参数,然后根据所述区域参数确定规划割草策略,从而为斜坡区域单独制定割草策略,最后控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业,从而改善在斜坡区域的割草效果。
23.可以理解的是,可以实现上述方法的装置及计算机可读存储介质具有相同的有益效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,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,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术割草方法的割草机器人的结构框图;
26.图2为本技术割草方法实施例一的流程图;
27.图3为本技术割草方法实施例一的流程图;
28.图4为本技术割草方法实施例一的流程图;
29.图5为本技术割草方法实施例一的割草路径图;
30.图6为本技术割草方法实施例一的割草路径图;
31.图7为本技术割草方法实施例一的流程图;
32.图8为本技术割草方法实施例一的流程图;
33.图9为本技术割草方法实施例一的流程图;
34.图10为本技术割草方法实施例一的流程图;
35.图11为本技术割草方法实施例二的流程图;
36.图12为本技术割草方法实施例二的定位通信架构图;
37.图13为本技术割草方法实施例二的流程图;
38.图14为本技术割草方法实施例二的流程图;
39.图15为本技术割草装置实施例的结构框图;
40.图16为本技术终端设备的结构框图。
具体实施方式
41.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
42.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
43.请参阅图1,本技术实施例提供的割草方法,可以执行于割草机器人10,割草机器人设置有割草机构11,割草机构包括至少一个切割部件,比如刀盘。割草机构由切割马达12驱动工作。割草机构安装于割草机器人的底盘上。割草机构可以偏离壳体纵向的中轴线一侧设置;或者,也可以设置在中轴线上,割草机构也可以安装于割草机器人前端。在预设区域范围内设置了定位电线,定位电线上传输边界信号,割草机器人在预设区域范围内行走时,若感应到定位电线上的边界信号,则进一步确定机器人所在的当前位置处。当机器人行走至感应到定位电线的边界信号后确定在机器人当前位置处,定位信号从不同方向传输的第一时间点和第二时间点,从而基于第一时间点、第二时间点、定位电线的信号传输速度和定位电线的长度确定当前位置与基站之间的距离,并基于距离确定机器人的定位信息,以确定机器人的定位信息。应理解,因为机器人是在感应到定位电线的边界信号时才开始确定当前位置和基站之间的距离,因此机器人当前和定位电线非常接近或者已经和定位电线接触了,机器人所在的当前位置可以理解为就是机器人所在的定位电线的位置。
44.为了说明本技术所述的技术方案,下面通过以下实施例来进行说明。
45.实施例一
46.请参阅图2,本技术实施例提供的割草方法,执行于割草机器人,包括:
47.步骤s11,获取斜坡区域的区域参数。
48.区域参数可以包括倾斜角度、区域面积、区域形状、区域平整度、区域中草的稀疏程度、区域中草的长度等,用户可以根据需要添加区域参数。
49.步骤s12,根据所述区域参数确定割草策略。
50.割草策略可以包括割草策略还包括割草方向、割刀旋转速度、割刀长度、割刀高度、割草的顺序、割草的避障方式、割草及机器人的运行速度等,用户可以根据需要添加割草策略。
51.请参阅图3,在一个实施例中,所述区域参数可包括倾斜角度,所述割草策略包括割草方向,所述根据所述区域参数确定割草策略,包括:
52.步骤s121,获取所述斜坡区域的倾斜角度。
53.割草机器人在割草的时候利用机身上的惯性测量单元(inertial measurement unit,imu)确定机身是否倾斜。imu包括陀螺仪及加速度计,其中,陀螺仪输出角速度的瞬时量,通过角速度与时间积分计算角度,得到的角度变化量,进而确定机身是否倾斜。
54.在另一个实施例中,还可以通过视觉传感器去判断,在上坡过程中,当视觉传感器感知到的图像信息都充满草坪时,说明机器人运行到斜坡区域。另外,还可以通过激光传感器获取到的三维点云信息计算斜率确定是否是斜坡区域。
55.步骤s122,根据所述倾斜角度确定所述割草方向。
56.请参阅图4,在一个实施例中,所述根据所述倾斜角度确定所述割草方向,包括:
57.步骤s1221,若所述倾斜角度小于或等于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向存在导线,则将所述倾斜方向作为割草方向。
58.图5展示的是步骤s1221确定的割草路径。割草机器人从起点a出发,沿斜坡区域倾斜方向上坡,行走到斜坡顶部,然后拐弯,再沿斜坡区域倾斜方向下坡,行走到斜坡底部,然后拐弯,依次类推,直至走到终点b。上述路径的形状类似弓字形状,割草机器人沿上述割草路径行走,操作简单,且由于倾斜角度小于或等于第一预设角度,较少引起打滑或冲出斜坡区域的情况。另外,由于斜坡区域的倾斜方向存在导线,以斜坡区域的倾斜方向作为割草方向,便于对割草机器人进行定位。
59.进一步地,割草机器人按图5路径下坡时可以不需要行驶到斜坡区域边界线上就转向,降低打滑风险、防止割刀嵌入到草坪内部,而上坡时则需要行驶到斜坡区域的边界线上才转向。
60.步骤s1222,若所述倾斜角度小于或等于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向不存在导线,将所述斜坡区域倾斜方向的垂直方向确定为所述割草方向。
61.图6展示的是步骤s1222确定的割草路径。割草机器人从起点c出发,沿斜坡区域倾斜方向的垂直方向行走,行走到斜坡一侧,然后拐弯,在沿斜坡区域倾斜方向的垂直方向往回走,行走到斜坡另一侧,然后拐弯,依次类推,直至走到终点d。上述路径的形状类似弓字形状,割草机器人沿上述割草路径行走,是由于斜坡区域的倾斜角度大于第一预设角度,容易引起打滑或冲出斜坡区域的情况,图6展示的路径大部分时候都在斜坡区域倾斜方向的垂直方向行走,与地面的摩擦力最大,有效减少打滑或者冲出斜坡区域的风险。另外,由于斜坡区域的倾斜方向不存在导线,即使将所述斜坡区域倾斜方向的垂直方向确定为所述割
草方向,也不会明显降低定位信号。
62.步骤s1223,若所述倾斜角度大于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向存在导线,则将所述倾斜方向作为割草方向。
63.割草方向以导线为优先考虑因素,即使倾斜角度大于第一预设角度,但若斜坡区域的倾斜方向存在导线,则将斜坡区域的倾斜方向作为割草方向,这样可以确保定位信号稳定收发,通过割草机器人的割草效率。
64.步骤s1224,若所述倾斜角度大于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向不存在导线,则将所述斜坡区域与邻近的平坦和/或倾斜区域进行合并处理,生成合并区域,确定所述合并区域的割草方向。
65.在应用中,斜坡区域优先和倾斜角度相同的相邻区域进行合并,这样可以合并成为更大的斜坡区域,方便割草机器人在更大的斜坡区域进行连续的割草作业。另外,由于斜坡区域的倾斜方向不存在导线,将斜坡区域与邻近的平坦和/或倾斜区域进行合并,可以利用该邻近区域的导线进行定位,确保割草机器人的割草作业更加精准。
66.如图7所示,在一个实施例中,所述确定所述合并区域的割草方向,包括:
67.步骤s1225,若所述合并区域的倾斜方向存在所述导线,则将所述合并区域的倾斜方向作为割草方向。
68.步骤s1226,若所述合并区域的倾斜方向的垂直方向存在所述导线,则将所述合并区域的倾斜方向的垂直方向作为割草方向。
69.合并区域的割草方向以导线为优先考虑因素,因为合并区域的导线需要对比原来面积更大的区域提供定位服务。因此,将割草方向尽可能设置为与导线方向垂直的方向,可以确保定位信号稳定收发,提供割草作业的效率。因此,若所述合并区域的倾斜方向存在所述导线,则将所述合并区域的倾斜方向作为割草方向。若所述合并区域的倾斜方向的垂直方向存在所述导线,则将所述合并区域的倾斜方向的垂直方向作为割草方向。
70.在一个实施例中,在所述若所述倾斜角度大于所述第一预设角度,根据所述倾斜方向的垂直方向确定所述割草路径之前,所述方法还包括:
71.确定地面湿度。
72.在应用中,可以通过在割草机器人安装湿度传感器来检测地面湿度。湿度传感器的型号包括但不限于siemens qfm1660。
73.对应地,所述若所述倾斜角度大于所述第一预设角度,根据所述倾斜方向的垂直方向确定所述割草路径,包括:
74.在所述地面湿度小于预设值的情况下,若所述倾斜角度大于所述第一预设角度,根据所述倾斜方向的垂直方向确定所述割草路径。
75.当地面湿度很大,且角度很大的时候,即使是沿着根据倾斜方向的垂直方向确定的割草路径割草也有较高的打滑风险。这种情况下不能对斜坡区域进行割草作业,只能等待地面湿度降到预设值以下再进行割草作业。
76.请参阅图8,在一个实施例中,在所述将所述斜坡区域的倾斜方向确定为所述割草方向时,根据所述区域参数确定割草策略,包括:
77.步骤s123,若所述斜坡区域的倾斜方向上存在所述导线,当所述割草方向为上坡方向时,控制所述割草机器人行驶到所述导线上时执行转向动作。
78.当割草方向为上坡方向时,割草机器人的行驶速度比较慢,可以直接在执行转向动作时可直接行驶到导线上进行精确的转向动作,同时打滑风险较低。
79.步骤s124,若所述斜坡区域的倾斜方向上存在所述导线,当所述割草方向为下坡方向时,控制所述割草机器人行驶到距离所述导线第一预设距离时执行转向动作。
80.当割草方向为下坡方向时,割草机器人的行驶速度比较快,为了防止割草机器人转向时出现打滑甚至冲出边界,需要控制割草机器人行驶到距离导线第一预设距离,比如1米,执行转向动作,从而确保割草机器人在转向后仍在斜坡区域的边界内。
81.请参阅图9,在所述将所述斜坡区域的倾斜方向确定为所述割草方向时,所述割草策略包括割草速度,根据所述区域参数确定割草策略,包括:
82.步骤s125,若割草方向为上坡方向,将所述割草机器人的行走速度调至第一预设速度。
83.步骤s126,若割草方向为下坡方向,将所述割草机器人的行走速度调至第二预设速度。
84.所述第二预设速度小于所述第一预设速度。
85.步骤s125至步骤s126要确保的是割草机器人上坡割草的行走速度大于下坡割草的行走速度。因为割草机器人下坡时受重力影响,容易发生打滑,甚至直接冲出斜坡区域,因此有必要降低行走速度。
86.在一个实施例中,所述割草策略还包括割草速度,所述根据所述倾斜角度规划割草策略,包括:
87.在所述将所述斜坡区域的倾斜方向的垂直方向确定为所述割草方向时,当割草机器人距离所述斜坡区域的边界小于第一预设距离值时,降低所述割草机器人的行走速度。
88.由于割草机器人靠近斜坡区域的边界时会拐弯打滑,或者有冲出斜坡区域的风险,所以此时降低割草机器人的行走速度有助于降低以上风险。比如,可以将割草机器人距离斜坡区域的边界大于或等于第一预设距离值(比如1.5米)时的速度设为标准速度(比如1米/秒),当割草机器人距离斜坡区域的边界小于第一预设距离值时将速度设为标准速度的80%,即0.8米/秒,进而减少割草机器人在斜坡区域打滑或冲出斜坡区域的风险。
89.请参阅图10,在一个实施例中,所述割草策略还包括割草部件运转速度,所述根据倾斜角度规划割草策略,包括:
90.在所述将所述斜坡区域的倾斜方向确定为所述割草方向时:
91.步骤s127,若割草方向为下坡方向,提高将所述割草部件运转速度调节至第一预设运转速度;
92.步骤s128,若割草方向为上坡方向,降低将所述割草部件运转速度调节至第二预设运转速度。
93.其中,第一预设运转速度大于第二预设运转速度。
94.步骤s127至步骤s128是要确保的是割草机器人上坡时的割草部件运转速度小于下坡时的割草部件运转速度。下坡时容易发生打滑,因此割草机器人的行走速度设置为较上坡时小。但一般而言,即使下坡速度设置为小于上坡速度,但是因为下坡时受到重力的影响,割草机器人实际行走速度还是会大于上坡时的实际行走速度,因此下坡时需要提高割草部件运转速度,这样保证不会漏割,上坡时减小割草部件运转速度,这样保证割草机器人
行驶的平稳性。
95.在所述将所述斜坡区域的倾斜方向的垂直方向确定为所述割草方向时:
96.在减速路段和/或拐弯路段降低割草部件运转速度。
97.因为割草部件运转速度过快会使得割草机器人的机身发生晃动,降低割草机器人在减速和转弯时的定位精度。由于割草机器人的转弯区域或减速区域为边界导线埋线的区域或距离边界导线最近的区域,割草机器人需要在这段位置进行精确定位,因此需要降低割草部件的运转速度。
98.需要说明的是,减速路段包括但不限于靠近斜坡区域边界的路段,该路段通常需要减速避免割草机器人冲出斜坡区域的边界。
99.进一步地,所述根据所述区域参数确定割草策略,包括:
100.若所述斜坡区域的边界上存在所述导线,当所述割草机器人在所述导线上行驶时,将所述割草机器人的割草组件调整至停止工作的状态。
101.斜坡区域的边界上存在所述导线的情况下,在所述割草机器人在所述导线上行驶时将所述割草机器人的割草组件调整至停止工作的状态,可以防止机器人在导线上定位时发生晃动,从而能够提高定位的精确度。
102.步骤s13,控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业。
103.本技术实施例可对斜坡区域割草作业进行单独控制,改善割草效果。
104.具体来说,首先,获取斜坡区域的区域参数,然后根据所述区域参数确定规划割草策略,从而为斜坡区域单独制定割草策略,最后控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业,从而改善在斜坡区域的割草效果。
105.实施例二
106.本技术实施例提供一种割草方法,包括实施例一中的步骤,本实施例是对实施例一的进一步说明,与实施例一相同或相似的地方,具体可参见实施例一的相关描述,此处不再赘述。
107.请参阅图11,在一个实施例中,所述方法还包括:
108.步骤s14,若所述割草机器人割草过程中打滑,控制所述割草机器人移动至边界导线上进行重定位;
109.在应用中,割草区域包括平坦区域和斜坡区域,边界导线可以是电线,该电线可埋设在割草区域的边界,还可以将导线埋设在距离割草区域的边界预设距离使得平坦区域和斜坡区域都被边界导线所包围。另外,除了将导线埋在地下,也可以将导线设置在地面上。若斜坡区域位于割草区域的边界位置,则斜坡区域存在边界导线。示例性地,如图12所示,割草机器人在斜坡区域割草的过程中,基站的微处理器可产生一个控制信号,经延时后控制脉冲发生器产生边界检测信号,并加载到边界导线。割草机器人可安装有信号感应器,当靠近边界导线时将会获取到边界信号以及定位信号。优选地,边界信号和定位信号的信号频率可不同,从而避免信号之间相互干扰。
110.割草机器人在预设区域范围内行走时,若感应到定位电线上的边界信号,则进一步确定机器人所在的当前位置处。当机器人行走至感应到定位电线的边界信号后确定在机器人当前位置处,定位信号从不同方向传输的第一时间点和第二时间点,从而基于第一时间点、第二时间点、定位电线的信号传输速度和定位电线的长度确定当前位置与基站之间
的距离,并基于距离确定机器人的定位信息,以确定机器人的定位信息。应理解,因为机器人是在感应到定位电线的边界信号时才开始确定当前位置和基站之间的距离,因此机器人当前和定位电线非常接近或者已经和定位电线接触了,机器人所在的当前位置可以理解为就是机器人所在的定位电线的位置。
111.优选地,在所述机器人检测到所述定位电线的边界信号,并在检测到所述边界信号大于预设信号阈值后,再确定所述机器人在所述当前位置处,不同方向的定位信号沿所述定位电线传输到达所述终点的第一时间点和第二时间点,从而通过确定边界信号是否大于预设信号阈值,以确定是否接近定位电线,避免误判导致定位错误。
112.需要说明的是,不同方向的定位信号沿定位电线传输到达终点的第一时间点和第二时间点,其中,终点可以为机器人所在的当前位置对应的定位电线上的位置,也可以为定位电线与基站连接的一端或两端,本技术对此不作限定。
113.例如,基站在t0时刻从基站的右边发送第一脉冲信号,割草机器人在t1时刻接收到该第一脉冲信号。然后基站在t2时刻从基站的左边发送第二脉冲信号,割草机器人在t3时刻接收到该第二脉冲信号。最后,根据时刻t1和时刻t3接收到的脉冲信号以及t0和t2的时间间隔计算出割草机器人的位置,并可根据t3-t1-(t2-t0)的值的正负判断割草机器人更偏向基站那一侧,从而确定机器人的定位信息。
114.又比如,割草机器人在t0时刻从割草机器人的右边发送第一脉冲信号,基站在t1时刻接收到该第一脉冲信号。然后割草机器人在t2时刻从割草机器人的左边发送第二脉冲信号,基站在t3时刻接收到该第二脉冲信号。最后,根据时刻t1和时刻t3接收到的脉冲信号以及t0和t2的时间间隔计算出割草机器人的位置,并可根据t3-t1-(t2-t0)的值的正负判断割草机器人更偏向基站那一侧,从而确定机器人的定位信息。
115.优选地,割草机器人在感应到边界信号后,向基站发送指令,以使基站和机器人进入定位检测状态,使基站或机器人输出定位信号。
116.另外,本实施例中的生成第一定位信号和生成第二定位信号的时间间隔不小于定位信号沿着定位电线从定位电线的一端传输至另一端所需的时间,例如先生成第一定位信号,则需保证在第一定位信号从定位电线的一端传输到定位电线的另一端后,再生成第二定位信号,以避免当机器人在靠近定位电线的另一端时,还未接收到第一定位信号,便接收到的第二定位信号,此时无法确定当前先接收到的为第一定位信号或第二定位信号,导致无法对机器人的准确定位。还需要说明的是,基站发送第一定位信号和第二定位信号的顺序可以不作限定,也即可以先发送第二定位信号,再发送第一定位信号,但是第一定位信号和第二定位信号之间的间隔时间均需大于第一定位信号或者第二定位信号在定位电线从一端传输到另一端所需的时间。
117.步骤s15,控制所述割草机器人从所述边界导线回到所述斜坡区域。
118.在应用中,在边界导线上进行定位后,可沿着边界线行进一段距离后,规划最短的路径到达到距打滑区域预设距离的位置。比如,在发生打滑时通过gps定位装置对打滑区域进行定位,然后可以在回到边界并定位后直线行走到打滑区域,也可以在回到边界并定位后沿着边界行走,行走到边界导线上距离打滑区域最近的点。最后,可以继续按照原始路径继续从打滑区域继续进行割草作业。另外,为降低再次打滑风险,也可以按照与倾斜方向相垂直的方向规划路径进行割草作业。
119.请参阅图13,在一个实施例中,所述方法还包括:
120.步骤s16,确定所述斜坡区域与平坦区域的区域分界线;
121.在应用中,可以在斜坡区域与平坦区域的区域分界线铺设边界导线,或者将区域分界线的gps定位坐标进行测量并存储,以使割草机器人能确定斜坡区域与平坦区域的分界线。另外,还可以根据机身倾斜角度的变化不小于预设值来确定斜坡区域与平坦区域的区域分界线。
122.步骤s17,则将所述区域分界线划分到平坦区域或斜坡区域;
123.步骤s18,控制所述机器人对所述平坦区域或斜坡区域按照所述区域分界线的垂直方向进行割草。
124.在应用中,如果斜坡区域与平坦区域的区域分界线上铺设有边界导线,则割草机器人只需沿着该边界导线行走即可进行割草作业。如果是将区域分界线的gps坐标进行测量并存储的情况,则实时获取当前割草机器人的定位坐标,确保割草机器人时钟沿着区域分界线的坐标进行割草作业。
125.请参阅图14,在一个实施例中,所述方法还包括确定斜坡区域,所述确定斜坡区域包括:
126.步骤s21,获取割草机器人的机身倾斜角度;
127.步骤s22,在所述机身倾斜角度大于第二预设角度的情况下,记录位置坐标,后退第二预设距离,转向前进;
128.步骤s23,循环执行上述步骤直到满足预设结束条件;
129.步骤s24,根据所述位置坐标确定所述斜坡区域。
130.比如将第二预设角度设为10
°
,则在所述机身倾斜角度大于10
°
的情况下,视为割草机器人在斜坡区域,则记录位置坐标,然后在退后第二预设距离,比如1米,退到平坦区域,然后转向前进,比如转向30
°
,继续前进,当再遇到机身倾斜角度大于10
°
时,重复执行上述步骤,直到满足预设结束条件,预设结束条件可以是割草机器人前进预设距离时机身倾斜角度小于预设阈值,或者割草机器人前进预设距离时的位置坐标与已经记录的位置坐标一致。将位置坐标所围成的区域作为斜坡区域。
131.在一个实施例中,所述区域参数包括倾斜角度,所述割草策略包括行进速度、割草间距、刀盘抬升高度、割刀长度中的至少一种,所述根据所述区域参数确定割草策略,包括:
132.所述倾斜角度与所述行进速度、所述割草间距、所述刀盘抬升高度、所述割刀长度中的至少一种策略成反比。
133.具体来说,倾斜角度越大,行进速度越慢,所述割草间距越小,所述刀盘抬升高度越低,所述割刀长度越短。
134.倾斜角度越小,行进速度越快,所述割草间距越大,所述刀盘抬升高度越高,所述割刀长度越长。
135.以上的设定可有效防止割草机器人打滑,同时保持割草机器人的工作效率。
136.在一个实施例中,若斜坡边界有边界导线,则机器人从下坡运动到上坡位置时,所述机器人发射的定位信号强度逐渐增强。
137.由于割草机器人从斜坡移动到上坡位置时,距离接收定位信号的基站越来越远,此时需要逐渐增强定位信号的强度,以使基站能接收到足够强的信号。
138.在另一个实施例中,当割草位置与充电站的距离大于预设值时,增强定位信号和边界信号的强度,从而保持定位信号和边界信号的稳定。
139.本技术实施例可对斜坡区域割草作业进行单独控制,改善割草效果。
140.具体来说,首先,获取斜坡区域的区域参数,然后根据所述区域参数确定规划割草策略,从而为斜坡区域单独制定割草策略,最后控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业,从而改善在斜坡区域的割草效果。
141.实施例三
142.对应于上文实施例所述的割草方法,图15示出了本技术实施例提供的割草装置150的结构框图,该系统可以是终端设备中的虚拟装置(virtual appliance),由终端设备的处理器运行,也可以是集成于终端设备本身。为了便于说明,仅示出了与本技术实施例相关的部分。
143.本技术实施例割草装置150包括:
144.区域参数获取模块151,用于获取斜坡区域的区域参数。
145.割草策略规划模块152,用于根据所述区域参数确定割草策略。
146.割草控制模块153,用于控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业。
147.本技术实施例可对斜坡区域割草作业进行单独控制,改善割草效果。
148.具体来说,首先,区域参数获取模块获取斜坡区域的区域参数,然后割草策略规划模块根据所述区域参数确定规划割草策略,从而为斜坡区域单独制定割草策略,最后割草控制模块控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业,从而改善在斜坡区域的割草效果。
149.实施例四
150.如图16所示,本技术还提供了一种终端设备160,包括存储器161、处理器162以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序163,例如。所述处理器162执行所述计算机程序163时实现上述各割草方法实施例中的步骤,例如实施例一和/或实施例二中的方法步骤。所述处理器162执行所述计算机程序163时实现上述各装置实施例中各模块的功能,例如实施例三中各模块、单元的功能。
151.示例性的,所述计算机程序163可以被分割成一个或多个模块,所述一个或者多个模块被存储在所述存储器161中,并由所述处理器162执行,以完成本技术实施例一、实施例二和/或实施例三。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序163在所述终端设备160中的执行过程。例如,所述计算机程序163可以被分割成区域角度确定模块、割草策略规划模块、割草控制模块等,各模块具体功能在上述实施例三中已有描述,此处不再赘述。
152.所述终端设备可包括,但不仅限于,存储器161,处理器162。本领域技术人员可以理解,图13仅仅是终端设备160的示例,并不构成对终端设备160的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
153.所述存储器161可以是所述终端设备160的内部存储单元,例如终端设备160的硬盘或内存。所述存储器161也可以是所述终端设备160的外部存储设备,例如所述终端设备
160上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。进一步地,所述存储器161还可以既包括所述终端设备160的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器161用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器161还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
154.所称处理器162可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
155.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
156.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或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
157.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
158.在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
159.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
160.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
161.所述集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
162.以上所述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,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种割草方法,执行于割草机器人,其特征在于,所述方法包括:获取斜坡区域的区域参数;根据所述区域参数确定割草策略;控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述区域参数包括倾斜角度,所述割草策略包括割草方向,所述根据所述区域参数确定割草策略,包括:获取所述斜坡区域的倾斜角度;根据所述倾斜角度确定所述割草方向。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述倾斜角度确定所述割草方向,包括:若所述倾斜角度小于或等于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向存在导线,则将所述倾斜方向作为割草方向;若所述倾斜角度小于或等于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向不存在导线,将所述斜坡区域倾斜方向的垂直方向确定为所述割草方向;若所述倾斜角度大于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向存在导线,则将所述倾斜方向作为割草方向;若所述倾斜角度大于第一预设角度,且所述斜坡区域的倾斜方向不存在导线,则将所述斜坡区域与邻近的平坦和/或倾斜区域进行合并处理,生成合并区域,确定所述合并区域的割草方向。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定所述合并区域的割草方向,包括:若所述合并区域的倾斜方向存在所述导线,则将所述合并区域的倾斜方向作为割草方向;若所述合并区域的倾斜方向的垂直方向存在所述导线,则将所述合并区域的倾斜方向的垂直方向作为割草方向。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述将所述斜坡区域的倾斜方向确定为所述割草方向时,根据所述区域参数确定割草策略,包括:若所述斜坡区域的倾斜方向上存在所述导线,当所述割草方向为上坡方向时,控制所述割草机器人行驶到所述导线上时执行转向动作;当所述割草方向为下坡方向时,控制所述割草机器人行驶到距离所述导线第一预设距离时执行转向动作。6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述区域参数确定割草策略,包括:若所述斜坡区域的边界上存在所述导线,当所述割草机器人在所述导线上行驶时,将所述割草机器人的割草组件调整至停止工作的状态。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述割草机器人割草过程中打滑,控制所述割草机器人移动至边界导线上进行重定位;控制所述割草机器人从所述边界导线回到所述斜坡区域。8.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述斜坡区域与平坦区域的区域分界线;则将所述区域分界线划分到平坦区域或斜坡区域;控制所述机器人对所述平坦区域或斜坡区域按照所述区域分界线的垂直方向进行割草。9.一种割草装置,其特征在于,所述割草装置包括:区域参数获取模块,用于获取斜坡区域的区域参数;割草策略规划模块,用于根据所述区域参数确定割草策略;割草控制模块,用于控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的割草方法。
技术总结
本申请涉及机器人控制技术领域,提供一种割草方法,执行于割草机器人,所述割草方法包括:获取斜坡区域的区域参数;根据所述区域参数确定割草策略;控制所述割草机器人根据所述割草策略对所述斜坡区域进行割草作业。相应地,本申请还提供了一种割草装置及存储介质。实施本申请,可对斜坡区域割草作业进行单独控制,改善割草效果。改善割草效果。改善割草效果。
技术研发人员:罗华菊 李昂 郭盖华 周伟
受保护的技术使用者:深圳乐动机器人股份有限公司
技术研发日:2023.03.02
技术公布日:2023/7/19
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