The invention discloses a self-charging method for a lawn mower, which includes: walking to the range near the charging pile through a navigation and positioning system; collecting environmental information to identify the location of the charging pile; analyzing the information collected by lidar to walk to the designated position of the charging pile center; and judging whether the lawn mower is positioning the charging pile center. If not, it is necessary to adjust the attitude, rotate itself as the axis, so that it is positioned to the charging pile; during the process of entering the charging pile, the lidar collects information around the charging pile from time to time to determine whether the position of the mower is offset from the center of the charging pile; if there is any offset, the attitude is fine-tuned until the charging port of the mower is inserted into the charging pile. \u3002 The invention is not easily disturbed by interference signals, has wide coverage, simple and convenient equipment arrangement, and can guide the lawn mower to enter the charging pile accurately and quickly for charging.
【技术实现步骤摘要】
一种割草机自主充电的方法
本专利技术属于机器人领域,尤其涉及一种基于激光雷达的引导割草机自主充电的方法。
技术介绍
智能割草机是一种可以代替人们实现自主割草的割草机。在承担繁重复杂的割草任务的同时,也不需要人过多的控制,能够高效、完美地自主完成人类所布置的任务,节省了人力和物力资源,也大大节省了人们的时间。在自主割草的过程中,割草机会消耗大量的电量,在工作的中途出现电量不足的情况。为了实现更好的自主性,割草机需要在没有人为帮助的情况下自动进入充电桩,实现自主充电。由于割草机的工作范围比较广,当割草机在距离充电桩较远的位置时,直接从远处进行引导割草机到达充电桩的难度比较大,很难实现。一般将割草机回到充电桩进行充电的过程分为两个部分:第一部分是割草机行走至充电桩附近区域,这个过程不需要精密的控制,割草机只需到达附近的一片区域即可;第二部分是将割草机通过精确引导使其走进充电桩,这一部分对精确度的要求较高。在现行的充电方法中,较为主流的有电子围栏引导、超声波引导、机器视觉引导等方法。其中电子围栏引导的灵活性较差,针对不同的环境需要布设不同的围栏,而且极易损坏,维护困难,尤为重要的是,电子围栏引导极易受到电磁干扰的影响,不能保证相应的精度需求。超声波引导的方式受户外外界环境干扰较大,在外界环境复杂时,精确性很难得到保证。机器视觉的方法需要摄像头不断采集周围的环境图像,以此来判断充电桩的位置,这种方式硬件成本高,算法复杂,不适用于低成本的割草机。综上,现有技术中智能割草机的自主充电方法主要存在灵活性较差,覆盖范围小,受外界环境影响较大,精确性难以保证,且成本较高的问题 ...
【技术保护点】
1.一种割草机自主充电的方法,包括割草机和充电桩,在割草机的正上方设置激光雷达,充电桩背部紧靠一块平板;其自主充电方法包括如下步骤:(1)所述割草机通过自身导航定位系统,行走至所述充电桩附近的范围内;(2)所述割草机上的激光雷达采集周围环境信息,识别出充电桩所在的位置;(3)所述割草机分析激光雷达采集的信息,行走至充电桩中心正对的指定位置;(4)判断所述割草机是否正对所述充电桩中心位置,若没有则需要进行姿态调整,以自身为轴心原地转动,使自身正对充电桩;若割草机正对所述充电桩中心位置,则走进充电桩;(5)激光雷达在割草机走进充电桩过程中要不定时采集充电桩周围信息,判断所述割草机相对于所述充电桩中心位置是否有偏移,若有偏移,则进行姿态微调,直到所述割草机充电端口插入充电桩。
【技术特征摘要】
1.一种割草机自主充电的方法,包括割草机和充电桩,在割草机的正上方设置激光雷达,充电桩背部紧靠一块平板;其自主充电方法包括如下步骤:(1)所述割草机通过自身导航定位系统,行走至所述充电桩附近的范围内;(2)所述割草机上的激光雷达采集周围环境信息,识别出充电桩所在的位置;(3)所述割草机分析激光雷达采集的信息,行走至充电桩中心正对的指定位置;(4)判断所述割草机是否正对所述充电桩中心位置,若没有则需要进行姿态调整,以自身为轴心原地转动,使自身正对充电桩;若割草机正对所述充电桩中心位置,则走进充电桩;(5)激光雷达在割草机走进充电桩过程中要不定时采集充电桩周围信息,判断所述割草机相对于所述充电桩中心位置是否有偏移,若有偏移,则进行姿态微调,直到所述割草机充电端口插入充电桩。2.根据权利要求1所述的割草机自主充电的方法,其特征在于:所述的平板的面积要大于充电桩背部面积。3.根据权利要求1所述的割草机自主充电的方法,其特征在于:在步骤(3)中,所述割草机根据分析激光雷达采集的信息确定自身相对于充电桩中心的位置,割草机旋转使其割草机车头指向指定位置。4.根据权利要求3所述的割草机自主充电的方法,其特征在于:所述的割草机相对于充电桩中心位置的位置表达关系式为:当割草机位于充电桩左侧时,αstart>90°,此时割草机在x,y方向的坐标为:ymower=Lvertical=Lstart·sin(180-αstart)当割草机位于充电桩右侧时,αend>90°,此时割草机在xy方向的坐标为:ymower=Lvertical=Lstart·sin(180-αend)当αstart、αend均小于90...
【专利技术属性】
技术研发人员:王姚宇,陈仁文,张祥,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。