一种智能割草机定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及智能割草机技术领域，公开一种智能割草机定位方法及系统，智能割草机上设置有第一定位信号接收件和UWB基站，定位方法包括以下步骤：接收设置在预设位置上的多个UWB定位标签发送的第二定位信号；当智能割草机行进进行割草时，智能割草机根据第二定位信号及存储在智能割草机中的地图数据，生成相应的割草路径，并沿割草路径行驶；当驶向充电基站进行充电时，智能割草机驶向充电基站，当接收到第一定位信号时，智能割草机对准并驶向充电基站的充电接口，进行充电。本发明专利技术的优点在于,本智能割草机的定位精度高，出错率低，能源利用率高；智能割草机定位系统的整体能耗低。

A positioning method and system of intelligent mower

【技术实现步骤摘要】
一种智能割草机定位方法及系统
本专利技术涉及智能割草机
，尤其涉及一种智能割草机定位方法及系统。
技术介绍
随着传统产品智能化、互联化的到来，新技术的应用提升传统割草机的需求日益明显，智能割草机取代传统割草机已成趋势。但现有的智能割草机普遍采用的是磁导线智能割草机，此种类型的智能割草机智能化水平偏低，只有在智能割草机碰到边界线后才能停止，并折返、往复割草。导致中间区域智能割草机并不能实现很好的定位，而且在车轮打滑、凸凹不平的场地并没有很好的应用体验；同时，存在埋设磁导线工序负载，需要专业人员现场作业，在磁导线断掉后维修困难等问题；另一方面，智能割草机为可充电电池，其电源能耗的利用不高；如果将上述问题改进，智能割草机的市场会进一步被打开。市场逐渐出现了一种将UWB无线定位应用于智能割草机领域，但UWB定位技术很难控制在20cm范围内的定位精度，在需要对智能割草机进行精确定位时，仍然需要进一步改进。如公开号为“CN105759813A”公开一种智能割草机自定位方法及系统。超宽带定位模块唤醒各个超宽带标签之后，向各个超宽带标签发送定位信号并开始计时。各个超宽带标签分别向超宽带定位模块发送定位反馈信号，超宽带定位模块接收到定位反馈信号后停止计时。根据计时结果计算与各个超宽带标签之间的距离，对智能割草机的位置进行定位。通过设置于智能割草机上的所述超宽带定位模块和分别设置于多个预设位置的所述各个超宽带标签，可以实现智能割草机的自主定位并进一步进行路径规划。克服了目前智能割草机只能在限定区域内随机割草的缺陷，避免了智能割草机重复割草的情况，节省资源，提高了工作效率。并且，本专利技术无需在草地周围安放电子围栏，进一步节省了成本。但是该方案中，当涉及智能割草机需要精准定位至充电基站时，其超宽带定位技术的定位精度很难达到，且智能割草机的能源利用率不高，当有定位标签被遮挡时，则智能割草机的定位容易出现不准的情况。针对现有的智能割草机存在的上述不足，需要设计一种定位精度高、出错率低、能源利用率高，且整体能耗低的智能割草机定位方法及系统。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题在于，提出一种定位精度高、出错率低、能源利用率高，且整体能耗低的智能割草机定位方法及系统。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种智能割草机定位方法，所述智能割草机上设置有第一定位信号接收件和UWB基站，所述定位方法包括以下步骤：接收设置在预设位置上的多个UWB定位标签发送的第二定位信号；当智能割草机行进进行割草时，智能割草机根据第二定位信号及存储在智能割草机中的地图数据，生成相应的割草路径，并沿所述割草路径行驶；当驶向充电基站进行充电时，智能割草机驶向所述充电基站，且当接收到第一定位信号时，智能割草机对准并驶向充电基站的充电接口，进行充电。进一步地，所述地图数据包括由智能割草机沿预割草地的边界行驶一次生成的虚拟边界。进一步地，所述地图数据包括虚拟边界的坐标数据，所述坐标数据为被遥控软件遥控智能割草机沿预割草地的边界行驶一次所生成。进一步地，所述第一定位信号由设置在充电基站上的第一定位信号发射件发送；所述第一定位信号发射件为低频磁场发射天线，所述第一定位信号接收件为低频磁场接收天线。进一步地，所述充电基站的两侧各设置有一所述低频磁场发射天线，且所述充电接口处于两低频磁场发射天线之间；当智能割草机接收的一低频磁场发射天线的信号，强于另一低频磁场发射天线的信号时，智能割草机沿信号强度较弱的一侧行驶；当两侧的信号强度相同时，智能割草机对准所述充电接口。进一步地，当智能割草机的电量低于预设电量值时，或智能割草机的割草覆盖率达到预设覆盖率时，或智能割草机检测的下雨状态时，智能割草机驶向所述充电基站进行充电。进一步地，所述智能割草机上设置有陀螺仪，在智能割草机驶向充电基站进行充电时，所述陀螺仪检测智能割草机姿态，智能割草机根据第二定位信号和陀螺仪检测信息驶向所述充电基站，以使得所述智能割草机能接收到所述第一定位信号。进一步地，所述UWB定位标签包括有第一UWB定位标签、第二UWB定位标签、第三UWB定位标签和第四UWB定位标签；所述第一UWB定位标签、第二UWB定位标签、第三UWB定位标签设置在预割草地上，所述第四UWB定位标签设置在充电基站上；且第一UWB定位标签、第二UWB定位标签、第三UWB定位标签和第四UWB定位标签处于四边形的四个端点处。进一步地，智能割草机根据第一UWB定位标签、第二UWB定位标签、第三UWB定位标签和第四UWB定位标签四者中的三者发送的第二定位信号，计算出智能割草机的全局坐标；当三者中有一者被遮挡时，第一UWB定位标签、第二UWB定位标签、第三UWB定位标签和第四UWB定位标签中未被遮挡的参与计算。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，还提出一种智能割草机定位系统，其特征在于，包括有：智能割草机，所述智能割草机上设置有第一定位信号接收件和UWB基站；所述第一定位信号接收件用于接收第一定位信号发射件发送的第一定位信号；所述UWB基站用于接收若干UWB定位标签发送的第二定位信号；可供所述智能割草机充电的充电基站，所述充电基站上设置有用于发射第一定位信号的第一定位信号发射件；多个UWB定位标签，用于发送第二定位信号；其中，一个所述UWB定位标签设置在充电基站上，其他的所述UWB定位标签设置在预割草地上；当智能割草机行进进行割草时，智能割草机根据第二定位信号及存储在智能割草机中的地图数据，生成相应的割草路径，并沿所述割草路径行驶；当驶向充电基站进行充电时，智能割草机驶向所述充电基站，当接收到第一定位信号时，智能割草机对准并驶向充电基站的充电接口，进行充电。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术中，在智能割草机驶向充电基站进行充电时，在智能割草机距离充电基站还较远时，智能割草机根据多个UWB定位标签发送的第二定位信号及智能割草机上具有陀螺仪导航至距离智能割草机较近的位置(如：距离充电基站约1米的位置)，智能割草机上的第一定位信号接收件接收到充电基站上的第一定位信号发送件发送的第一定位信号，进行精确定位，进而使得智能割草机对准充电基站的充电接口，防止因导向不准确而发生智能割草机充不了电的情况；智能割草机根据分别检测到充电基站上两第一定位信号发射件信号的强弱进行精确定位，定位精度高。且智能割草机可在电量低时、割草覆盖率达到预设覆盖率要求时和感应到下雨状态时等情况下，自动返回充电基站进行充电或避雨，智能化程度高。本方案中，互换现有技术中的UWB定位标签和UWB基站的位置，将UWB定位基站设置在智能割草机上，UWB定位标签设置在智能割草机外，由于UWB基站耗电量高，将其设置在方便随时充放电的智能割草机上，而将耗电量低的UWB定位标签设置在智能割草机外，充分利用智能割草机的电池电能，使UWB定位标签的使用时间长；且总共设置有四个UWB定位标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能割草机定位方法，其特征在于，所述智能割草机上设置有第一定位信号接收件和UWB基站，所述定位方法包括以下步骤：/n接收设置在预设位置上的多个UWB定位标签发送的第二定位信号；/n当智能割草机行进进行割草时，智能割草机根据第二定位信号及存储在智能割草机中的地图数据，生成相应的割草路径，并沿所述割草路径行驶；/n当驶向充电基站进行充电时，智能割草机驶向所述充电基站，且当接收到第一定位信号时，智能割草机对准并驶向充电基站的充电接口，进行充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能割草机定位方法，其特征在于，所述智能割草机上设置有第一定位信号接收件和UWB基站，所述定位方法包括以下步骤：
接收设置在预设位置上的多个UWB定位标签发送的第二定位信号；
当智能割草机行进进行割草时，智能割草机根据第二定位信号及存储在智能割草机中的地图数据，生成相应的割草路径，并沿所述割草路径行驶；
当驶向充电基站进行充电时，智能割草机驶向所述充电基站，且当接收到第一定位信号时，智能割草机对准并驶向充电基站的充电接口，进行充电。


2.根据权利要求1所述的一种智能割草机定位方法，其特征在于，所述地图数据包括由智能割草机沿预割草地的边界行驶一次生成的虚拟边界。


3.根据权利要求2所述的一种智能割草机定位方法，其特征在于，所述地图数据包括虚拟边界的坐标数据，所述坐标数据为被遥控软件遥控智能割草机沿预割草地的边界行驶一次所生成。


4.根据权利要求1所述的一种智能割草机定位方法，其特征在于，所述第一定位信号由设置在充电基站上的第一定位信号发射件发送；所述第一定位信号发射件为低频磁场发射天线，所述第一定位信号接收件为低频磁场接收天线。


5.根据权利要求4所述的一种智能割草机定位方法，其特征在于，所述充电基站的两侧各设置有一所述低频磁场发射天线，且所述充电接口处于两低频磁场发射天线之间；
当智能割草机接收的一低频磁场发射天线的信号，强于另一低频磁场发射天线的信号时，智能割草机沿信号强度较弱的一侧行驶；当两侧的信号强度相同时，智能割草机对准所述充电接口。


6.根据权利要求4或5所述的一种智能割草机定位方法，其特征在于，当智能割草机的电量低于预设电量值时，或智能割草机的割草覆盖率达到预设覆盖率时，或智能割草机检测的下雨状态时，智能割草机驶向所述充电基站进行充电。


7.根据权利要求6所述的一种智能割草机定位方法，其特征在于，所述智能割草机上设置有陀螺仪，在智能割草...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴云平，张君珠，
申请(专利权)人：宁波奇亚园林工具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33