基于声波反射功的草地识别方法技术

公开一种基于声波反射功的草地识别方法，包括运动平台，以及设置在内部的处理器，所述的运动平台底部安装超声波发射模块和超声波接收模块，并连接所述的处理器，所述的处理器内部设置草地识别算法，包括以下步骤：(1)所述的处理器通过所述的超声波发射模块发射超声波，所述的处理器间隔ΔT时间，将所述的超声波接收模块输出信号经过AD采样，转换为数字采样信号f(n),采样时间间隔为Δt；当采样次数达到N以后，结束采样过程；(2)计算声波反射功P=

【技术实现步骤摘要】
基于声波反射功的草地识别方法
本专利涉及基于声波反射功的草地识别方法，属于移动机器人

技术介绍
割草机器人的工作区域是草地，不能超出这个区域。目前，割草机器人检测草地有两种方式。一种是被动式。割草机器人在工作之前，需要在草地四周铺设电缆，电缆内通电。割草机器人检测电场方向来判断草地内还是草地外。这种方式工作非常可靠，但是具有明显的弊端，就是随着草地面积的增大，会导致电缆成本极具增加，并且也使安装费用增加。另一种是主动式。比如，基于图像的草地识别方法，这种方式是基于颜色的判别方法，以绿色作为识别特征。但是这种方法不能解决光照条件变化对成像质量的影响。还有基于导电特性进行检测的传感器，由安装在割草机器人底部的两个电极组成。当割草机器人在草地上时，草的叶片因为含有水分，具有一定的导电性，相对于空气，具有显著的导电特征。但是这种方法对于草地稀疏或者过于干燥就会检测失败。因此，割草机器人亟需解决草地识别这一难题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利提出一种基于声波反射功的草地识别方法，以草坪与普通地面对超声波反射特性的差异，进行草地识别。本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：基于声波反射功的草地识别方法，包括可以自主移动的运动平台，所述的运动平台内部设置处理器，所述的运动平台底部安装超声波发射模块和超声波接收模块，所述的超声波发射模块设置超声波发射探头和信号驱动电路，所述的超声波接收模块设置超声波接收探头和信号放大电路，所述的信号驱动电路和信号放大电路连接所述的处理器，所述的处理器内部设置草地识别算法，确认所述的运动平台所在位置是否为草地，所述的草地识别算法包括以下步骤：(1)所述的处理器每隔固定时间T，通过所述的超声波发射模块发射超声波，所述的处理器在超声波信号发射之后间隔ΔT时间，将所述的超声波接收模块输出信号经过AD采样，转换为数字采样信号f(n),n=1,2,3...，采样时间间隔为Δt；当采样次数达到N以后，结束采样过程，其中ΔT为信号发射至信号采样的时间间隔，Δt为两个AD采样之间的时间间隔；(2)计算声波反射功P=；(3)如果声波反射功P<K，则判断为草地；否则，则判断为非草地，其中K为经验阈值。本专利的有益效果主要表现在：计算声波反射功，以草坪与普通地面对超声波反射特性的差异，进行草地识别，非接触式检测，可靠性高，不会被污染。附图说明图1是本专利实施方式的原理框图；图2是信号采样示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述：参照图1-2，基于声波反射功的草地识别方法，包括可以自主移动的运动平台，所述的运动平台可设置驱动轮和支撑轮，可以实现执行、后退以及任意角度的旋转。所述的运动平台内部设置处理器1，所述的运动平台底部安装超声波发射模块和超声波接收模块，所述的超声波发射模块设置超声波发射探头3和信号驱动电路2，所述的超声波接收模块设置超声波接收探头5和信号放大电路4，所述的信号驱动电路2和信号放大电路4连接所述的处理器1。所述的处理器1通过所述的信号驱动电路2控制所述的超声波发射探头3发射超声波信号，超声波信号反射以后由所述的超声波接收探头5转换成电信号，经过所述的信号放大电路4传送给所述的处理器1进行AD采样。所述的处理器1内部设置草地识别算法，确认所述的运动平台所在位置是否为草地，所述的草地识别算法包括以下步骤：(2)所述的处理器1每隔固定时间T，通过所述的超声波发射模块发射超声波，所述的处理器1在超声波信号发射之后间隔ΔT时间，将所述的超声波接收模块输出信号经过AD采样转换为数字采样信号f(n),n=1,2,3...，采样时间间隔为Δt；当采样次数达到N以后，结束采样过程，其中ΔT为信号发射至信号采样的时间间隔，Δt为两个AD采样之间的时间间隔；所述的处理器1间隔ΔT时间后再进行信号采样，是为了避免所述的超声波发射探头3对超声波接收探头5的直接干扰，而不是反射信号。ΔT时间可设置为超声波信号从发射到接收的最短时间。同时，采样时间间隔Δt的N倍，应该小于固定时间T，及采样应该在固定时间T内完成。(3)计算声波反射功P=；f(n)代表反射声波对所述的超声波接收探头5作用的强度，对时间的积分代表反射声波所做的功。在发射能量一定的情况下，声波反射功可以表征地面的反射系数，而反射系数体现了反射面的特性，即平整地面反射系数大，草地因为植物的吸收以及散射作用，导致反射系数小。基于这项区别特性，可区分草地和普通地面。(3)如果声波反射功P<K，则判断为草地；否则，则判断为非草地，其中K为经验阈值。以声波反射功P作为判断依据，判别当前位置是否为草地。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于声波反射功的草地识别方法，包括可以自主移动的运动平台，所述的运动平台内部设置处理器，其特征在于：所述的运动平台底部安装超声波发射模块和超声波接收模块，所述的超声波发射模块设置超声波发射探头和信号驱动电路，所述的超声波接收模块设置超声波接收探头和信号放大电路，所述的信号驱动电路和信号放大电路连接所述的处理器，所述的处理器内部设置草地识别算法，确认所述的运动平台所在位置是否为草地，所述的草地识别算法包括以下步骤：/n(1)所述的处理器每隔固定时间T，通过所述的超声波发射模块发射超声波，所述的处理器在超声波信号发射之后间隔ΔT时间，将所述的超声波接收模块输出信号经过AD采样，转换为数字采样信号f(n),n=1,2,3...，采样时间间隔为Δt；当采样次数达到N以后，结束采样过程，其中ΔT为信号发射至信号采样的时间间隔，Δt为两个AD采样之间的时间间隔；/n(2)计算声波反射功P=

【技术特征摘要】
1.基于声波反射功的草地识别方法，包括可以自主移动的运动平台，所述的运动平台内部设置处理器，其特征在于：所述的运动平台底部安装超声波发射模块和超声波接收模块，所述的超声波发射模块设置超声波发射探头和信号驱动电路，所述的超声波接收模块设置超声波接收探头和信号放大电路，所述的信号驱动电路和信号放大电路连接所述的处理器，所述的处理器内部设置草地识别算法，确认所述的运动平台所在位置是否为草地，所述的草地识别算法包括以下步骤：
(1)所述的处理器每...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑜，
申请(专利权)人：杭州晶一智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33