智能割草机器人的调头控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能割草机器人的调头控制方法，包括：确定虚拟安全边界；监测智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的位置关系；当智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间距离达到第一阈值时，智能割草机器人采用至少两段行走方式调转行驶方向，其中第一段行走以第一转弯半径转向第一角度,第二段行走以第二转弯半径转向第二角度，所述第一转弯半径不等于第二转弯半径。本发明专利技术还提供了一种智能割草机器人的调头控制系统。上述智能割草机器人的调头控制方法及系统通过多段行走调头可以保证调头区域无漏割草坪，能够有效提供调头的顺畅性和平稳性，以及提高行进效率。

Control Method and System of Head Adjustment for Intelligent Mowing Robot

The invention discloses a head-turning control method for an intelligent mowing robot, which includes: determining the virtual safety boundary; monitoring the position relationship between the intelligent mowing robot body and the virtual safety boundary; when the distance between the intelligent mowing robot body and the virtual safety boundary reaches the first threshold, the intelligent mowing robot uses at least two steps to adjust the driving direction, in which the intelligent mowing robot can move in a different direction. The first section of walking turns to the first angle with the first turning radius, and the second section turns to the second angle with the second turning radius. The first turning radius is not equal to the second turning radius. The invention also provides a head adjusting control system of an intelligent mowing robot. The head-turning control method and system of the intelligent mowing robot can ensure no leakage lawn mowing in the head-turning area through multi-stage walking head-turning, and can effectively provide smooth and smooth head-turning, as well as improve the traveling efficiency.

【技术实现步骤摘要】
智能割草机器人的调头控制方法及系统
本专利技术涉及智能割草机器人
，具体为一种智能割草机器人的调头控制方法及系统。
技术介绍
随着城镇化的发展，越来越多的园林、高尔夫球场等出现在了人们日常生活中。因此，智能割草机器人作为智慧农业的范围被提了出来。智能割草机器人作为园林服务机器人的一种，是农业机器人中应用较为广泛的一类。自上世纪80年代起，国内外许多公司都在智能割草机的研究上做了很大的投入，取得了一些丰硕的成果。智能割草机器人的工作环境一般为相对封闭的区域，要求具有足够的智能进行自主完成路径规划，尽管我们现有方法对路径规划后，割草的效果在区域内相对比较满意，但仍然存在许多关键性问题没有解决。随着割草面积的增多，需要进行多次调头转弯操作，以往的调头方法会频繁的对草坪造成较严重的损伤，特别是高端场地如高尔夫球场和私人园林等对割草质量有十分严格的要求。因此，急需一种能够在不损害草坪质量前提下完成顺利调头的控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能割草机器人的调头控制方法，包括：确定虚拟安全边界；监测智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的位置关系；当智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间距离达到第一阈值时，智能割草机器人采用至少两段行走方式调转行驶方向，其中第一段行走以第一转弯半径转向第一角度,第二段行走以第二转弯半径转向第二角度，所述第一转弯半径不等于第二转弯半径。进一步的，所述控制方法还包括步骤：当智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间距离达到第二阈值时，降低智能割草机器人的行驶速度，所述第二阈值大于第一阈值。其中，所述智能割草机器人采用两段行走方式调转行驶方向，其中第一转弯半径的范围值为0.5-1.0倍轮距，第一角度范围值为60-120度；第二转弯半径的范围值为0.1-0.5倍轮距，第二角度范围值为60-120度，第一角度与第二角度之和为180度。其中，所述虚拟安全边界与草坪边界或示教边界之间的距离为0.5-1个智能割草机器人本体的车身长度。其中，所述智能割草机器人在调头过程中驱动轮的运转速度保持大于0。本专利技术还提供了一种智能割草机器人的调头控制系统，包括：虚拟安全边界设置模块，用于确定虚拟安全边界；位置监测模块，用于监测智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的位置关系；调头控制模块，用于当智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间距离达到第一阈值时，智能割草机器人采用至少两段行走方式调转行驶方向，其中第一段行走以第一转弯半径转向第一角度，第二段行走以第二转弯半径转向第二角度，所述第一转弯半径不等于第二转弯半径。进一步的，所述调头控制系统还包括：速度控制模块，用于当位置监测模块监测到智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间距离达到第二阈值时，降低智能割草机器人的行驶速度，所述第二阈值大于第一阈值。其中，所述智能割草机器人采用两段行走方式调转行驶方向，其中第一转弯半径的范围值为0.5-1.0倍轮距，第一角度范围值为60-120度；第二转弯半径的范围值为0.1-0.5倍轮距，第二角度范围值为60-120度，第一角度与第二角度之和为180度。其中，所述虚拟安全边界与草坪边界或示教边界之间的距离为0.5-1个智能割草机器人本体的车身长度。其中，所述速度控制模块还用于保持智能割草机器人在调头过程中驱动轮的运转速度大于0。上述智能割草机器人的调头控制方法及系统，可以在较短的时间内完成调头，并且能够有效提供调头的顺畅性和平稳性，以及提高行进效率。其次，在进行对边界的调头执行任务时，本专利技术可以有效的降低割草面积，极大的降低执行补漏过程中对草坪的二次损害，增加了智能割草机器人的市场竞争力。本专利技术所述的智能割草机器人的调头控制方法及系统的优势在于：第一，其采用多段行走调头方式，其目的是保证调头区域无漏割草坪；第二，调头过程驱动轮保持转动状态，其目的是降低车轮对草坪的损伤。附图说明图1是本专利技术一种智能割草机器人的调头控制方法的较佳实施方式的流程图。图2是本专利技术一种智能割草机器人的调头控制方法的另一较佳实施方式的流程图。图3是本专利技术一种智能割草机器人的调头控制方法的另一较佳实施方式的流程图。图4及图5是智能割草机器人的工作示意图。图6是本专利技术一种智能割草机器人的调头控制系统的较佳实施方式的方框图。图7是本专利技术一种智能割草机器人的调头控制系统的另一较佳实施方式的方框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1所示，为本专利技术一种智能割草机器人的调头控制方法的较佳实施方式的流程图。所述智能割草机器人的调头控制方法的较佳实施方式包括以下步骤：步骤S1：确定虚拟安全边界。本实施方式中，根据边界信息，将边界内缩为虚拟安全边界，此步操作与传统割草方式相比可有效提供安全保障，防止在边界调头处车身与未知的边界外发生碰撞。本实施方式中，所述虚拟安全边界与草坪边界或示教边界之间的距离为0.5-1个智能割草机器人本体的车身长度。步骤S2：监测智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的位置关系；步骤S3：判断智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的距离是否达到第二阈值。若智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的距离达到第二阈值，则执行步骤S4，否则返回执行步骤S3。步骤S4：降低智能割草机器人的行驶速度。本实施方式中，所述智能割草机器人在调头过程中驱动轮的运转速度保持大于0，如此可以降低智能割草机器人在工作时其车轮对草坪的损伤。当然，其他实施方式中，上述步骤S3及S4可省略。步骤S5：判断智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的距离是否达到第一阈值，其中第一阈值小于第二阈值。若智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的距离达到第一阈值，则执行步骤S6，否则返回执行步骤S5。步骤S6：智能割草机器人采用至少两段行走方式调转行驶方向，其中第一段行走以第一转弯半径转向第一角度,第二段行走以第二转弯半径转向第二角度，所述第一转弯半径不等于第二转弯半径。本实施方式中，所述第一转弯半径的范围值为0.5-1.0倍轮距，第一角度范围值为60-120度；所述第二转弯半径的范围值为0.1-0.5倍轮距，第二角度范围值为60-120度，第一角度与第二角度之和为180度。请继续参考图2所示，为本专利技术一种智能割草机器人的调头控制方法的另一较佳实施方式的流程图。所述智能割草机器人的调头控制方法的另一较佳实施方式包括以下步骤：步骤S11：智能割草机器人沿着路径规划直线行走。判断智能割草机器人当前的位置是否到达指定的第二阈值范围内(其中第二阈值为路径规划此段终点距离当前位姿的阈值)，若智能割草机器人当前的位置到达指定的第二阈值范围内，则执行步骤S12。若智能割草机器人当前的位置未到达指定的第二阈值范围内，则继续执行步骤S11。步骤S12：操作所述智能割草机器人的两个驱动轮进行靠边界减速操作。步骤S13：判断智能割草机器人是否到达第一阈值范围内(此第一阈值为十分靠近边界端点位置，且已知)。若智能割草机器人当前的位置到达指定的第一阈值范围内，则执行步骤S14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能割草机器人的调头控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：确定虚拟安全边界；监测智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的位置关系；当智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间距离达到第一阈值时，智能割草机器人采用至少两段行走方式调转行驶方向，其中第一段行走以第一转弯半径转向第一角度,第二段行走以第二转弯半径转向第二角度，所述第一转弯半径不等于第二转弯半径。

【技术特征摘要】
1.一种智能割草机器人的调头控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：确定虚拟安全边界；监测智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间的位置关系；当智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间距离达到第一阈值时，智能割草机器人采用至少两段行走方式调转行驶方向，其中第一段行走以第一转弯半径转向第一角度,第二段行走以第二转弯半径转向第二角度，所述第一转弯半径不等于第二转弯半径。2.如权利要求1所述的智能割草机器人的调头控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括步骤：当智能割草机器人本体与虚拟安全边界之间距离达到第二阈值时，降低智能割草机器人的行驶速度，所述第二阈值大于第一阈值。3.如权利要求1所述的智能割草机器人的调头控制方法，其特征在于：所述智能割草机器人采用两段行走方式调转行驶方向，其中第一转弯半径的范围值为0.5-1.0倍轮距，第一角度范围值为60-120度；第二转弯半径的范围值为0.1-0.5倍轮距，第二角度范围值为60-120度，第一角度与第二角度之和为180度。4.如权利要求1所述的智能割草机器人的调头控制方法，其特征在于：所述虚拟安全边界与草坪边界或示教边界之间的距离为0.5-1个智能割草机器人本体的车身长度。5.如权利要求2所述的智能割草机器人的调头控制方法，其特征在于：所述智能割草机器人在调头过程中驱动轮的运转速度保持大于0。6.一种智能割草机器人的调头控制系统，其特征在于：所述调头控...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟，牛哲，丁波，陈元橼，
申请(专利权)人：重庆润通智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50