自行走割草机制造技术

本发明专利技术提供一种自行走割草机，包括：壳体；切割刀片；驱动轮；控制单元，连接并控制驱动马达；位置检测模块，用于检测自行走割草机的位置；位置检测模块包括图像传感器，用以感测自行走割草机行经过的区域并形成若干位置图像信息，图像传感器以时间顺序感应形成第一位置图像信息和第二位置图像信息，其具有至少一个共同特征域；控制单元至少一个共同特征域在时间上的运动轨迹分析获得自行走割草机的相对位移；位置检测模块还包括校准装置，校准装置用于检测自行走割草机的姿态信息和/或位置信息，以补偿根据图像传感器的位置图像信息计算的偏移误差。本发明专利技术可以检测干扰图像传感器定位的相关参数以校准图像传感器的定位精度。位的相关参数以校准图像传感器的定位精度。位的相关参数以校准图像传感器的定位精度。

【技术实现步骤摘要】
自行走割草机


[0001]本专利技术涉及一种花园电动工具，具体涉及自行走割草机。

技术介绍

[0002]自行走割草机作为户外割草工具，不需要用户长期操作，智能方便而受到用户的青睐。自行走割草机较为自主控制的方式需要其对其位置有准确的判断，从而使得自行走割草机在预设的割草区域内准确地割草，因此对自行走割草机的位置定位尤为重要。现有的自行走割草机的定位方式通常是通过GPS定位或者是路径追踪定位。GPS定位的方式精确度不高，经常出现1-2米的误差，从而不利于对自行走割草机的精确定位，使得自行走割草机超出边界的工作，或者漏割，降低草坪美观度并降低了割草效率。通过对自行走割草机的路径追踪定位是指获取自行走割草机的驱动轮的线速度和转动圈数，从而推断自行走割草机的累积位移，以推算自行走割草机的位置，而草坪草面较滑，轮子容易打滑，会出现捕获到驱动轮转动而实际自行走割草机未行驶的状况，从而降低了对自行走割草机位置判断的准确性。通过图像传感器获取草坪图像判断自行走割草机的位移的方式中，植被和高低起伏的地面会干扰图像传感器对自行走割草机的位移的判断，从而不能实现对自行走割草机的精准定位。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种自行走割草机，可以检测干扰图像传感器定位的相关参数以校准图像传感器的定位精度。
[0004]为了解决本专利技术的目的，提出一种自行走割草机，包括：壳体；切割刀片；驱动轮；控制单元，连接并控制驱动马达；位置检测模块，用于检测自行走割草机的位置；位置检测模块包括图像传感器，用以感测自行走割草机行经过的区域并形成若干位置图像信息，图像传感器以时间顺序感应形成第一位置图像信息和第二位置图像信息，其具有至少一个共同特征域；控制单元至少一个共同特征域在时间上的运动轨迹分析获得自行走割草机的相对位移；位置检测模块还包括校准装置，校准装置用于检测自行走割草机的姿态信息和/或位置信息，以补偿根据图像传感器的位置图像信息计算的偏移误差。
[0005]可选的：校准装置包括高度传感器，通过高度传感器获取自行走割草机相对于共同特征域对应物体的高度参数；控制单元根据自行走割草机的高度参数计算校准系数，根据校准系数校准位置图像信息得出的自行走割草机的位移。
[0006]可选的：图像传感器和高度传感器被设置在壳体的后端。
[0007]可选的：校准装置包括惯性传感器，惯性传感器检测自行走割草机的姿态；控制单元根据自行走割草机的姿态计算校准系数，根据校准系数校准位置图像信息得出的自行走割草机的位移。
[0008]可选的：位置检测模块还包括定位传感器和位移传感器的至少一种，用于检测自行走割草机的位置信息，控制单元结合定位传感器检测的位置信息和位置图像信息计算自
行走割草机的位置。
[0009]可选的：位置检测模块包括第一定位单元和第二定位单元，第一定位单元包括定位传感器和位移传感器的至少一种，第二定位单元至少包括图像传感器和高度传感器；第一定位单元检测自行走割草机的初级位置信息，第二定位单元结合初级位置信息检测自行走割草机的精确位置信息。
[0010]可选的：控制单元至少包括位置估算主单元，用以建立自行走割草机的主位置估算函数g(x,y)，获得自行走割草机的主位置估算；以及位置估算辅助单元，通过图像传感器获得的位置图像信息，根据图像传感器获得的位置图像信息建立位置估算辅助函数h(x,y)，以补偿位置估算主单元获得的主位置估算，获得自行走割草机的最终位置估算。
[0011]可选的：控制单元根据第一定位单元的定位数据，建立自行走割草机的主位置估算函数g(x,y)，获得自行走割草机的主位置估算；通过图像传感器和惯性传感器、高度传感器获得的位置信息，建立位置估算辅助函数h(x,y)，结合主位置估算，获得自行走割草机的最终位置估算。
[0012]为了实现以上主要专利技术目的，提供一种检测自行走割草机位置的定位方法，包括：通过惯性传感器检测自行走割草机的姿态；通过图像传感器感测自行走割草机行经过的区域并形成若干位置图像信息，以时间顺序感应形成第一位置图像信息和第二位置图像信息；获取第一位置图像信息和第二位置图像信息的至少一个共同特征域；通过高度传感器检测自行走割草机相对于位置图像信息的高度参数；结合共同特征域在时间上的运动轨迹、自行走割草机的姿态以及高度参数计算自行走割草机的位移。
[0013]可选的：通过定位传感器检测自行走割草机的位置，获取自行走割草机的主位置估算；结合图像传感器获取的自行走割草机的位移，计算自行走割草机的最终位置估算。
附图说明
[0014]图1是一种自行走割草机的立体结构图。
[0015]图2是图1中的自行走割草机的图像传感器工作示意图。
[0016]图3a是自行走割草机的框架示意图。
[0017]图3b是自行走割草机的执行组件的框架示意图。
[0018]图4是一种实施方式的自行走割草机的平面图。
[0019]图5是另一种实施方式的自行走割草机的平面图。
[0020]图6是另一种实施方式的自行走割草机的平面图。
[0021]图7是带有光源过滤装置的自行走割草机的平面图。
[0022]图8是另一种实施方式的自行走割草机的平面图。
[0023]图9是图像传感器的结构示意图。
[0024]图10a是图9中图像传感器检测自行走割草机在x轴相对位移的原理图。
[0025]图10b是图9中图像传感器检测自行走割草机在y轴相对位移的原理图。
[0026]图10c是图9中图像传感器检测自行走割草机相对位移的原理图。
[0027]图11是图9中图像传感器检测自行走割草机相对位移的原理图。
[0028]图12是一种检测自行走割草机位置的流程图。
具体实施方式
[0029]在本专利技术的一种实施方式中，本专利技术提出一种自行走割草机，参照图1到图3b，自行走割草机可以用于在草坪中自动执行割草，修整草坪。自行走割草机至少包括主体100和连接于主体的执行组件101，执行组件101包括设置于主体100的切割刀片110，通常切割刀片110设置于主体100下方。执行组件101还包括用于驱动切割刀片110转动的输出马达120，切割刀片110被输出马达120带动转动，用于切割植被。执行组件101包括驱动轮130以及给驱动轮130提供驱动力使之转动的驱动马达140，自行走割草机包括连接于驱动马达140的控制单元200，控制单元200通过控制驱动马达140，控制驱动轮130的转速，以控制自行走割草机的行进状态。自行走割草机还包括电源装置800，可选的，电源装置800被实施为至少一电池包，且通过自行走割草机上的电池包界面接入自行走割草机，以给输出马达120和驱动马达140供能。
[0030]可选的，执行机构包括用于控制输出马达120的输出控制器150，以及控制驱动马达140的驱动控制器160，输出控制器150与控制单元200连接，控制单元200发送指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自行走割草机，包括：壳体；切割刀片，设置连接于所述壳体并用于切割植被；驱动轮，连接于所述壳体，能驱动所述自行走割草机运动；驱动马达，驱动所述驱动轮转动；控制单元，连接并控制所述驱动马达；位置检测模块，用于检测所述自行走割草机的位置；其特征在于：所述位置检测模块包括图像传感器，用以感测自行走割草机行经过的区域并形成若干位置图像信息，所述图像传感器以时间顺序感应形成第一位置图像信息和第二位置图像信息，其中，第一位置图像信息和第二位置图像信息具有至少一个共同特征域；所述控制单元至少根据所述图像传感器的第一位置图像信息和第二位置图像信息中至少一个共同特征域在时间上的运动轨迹分析获得所述自行走割草机的相对位移；所述位置检测模块还包括校准装置，所述校准装置用于检测所述自行走割草机的姿态信息和/或位置信息，以补偿根据所述图像传感器的位置图像信息计算的偏移误差。2.如权利要求1所述的自行走割草机，其特征在于：所述校准装置包括高度传感器，通过所述高度传感器获取所述自行走割草机相对于所述共同特征域对应物体的高度参数；所述控制单元根据所述自行走割草机的所述高度参数计算校准系数，根据所述校准系数校准所述位置图像信息得出的所述自行走割草机的位移。3.如权利要求2所述的自行走割草机，其特征在于：所述图像传感器和所述高度传感器被设置在所述壳体的后端。4.如权利要求1或2所述的自行走割草机，其特征在于：所述校准装置包括惯性传感器，所述惯性传感器检测所述自行走割草机的姿态；所述控制单元根据所述自行走割草机的姿态计算校准系数，根据所述校准系数校准所述位置图像信息得出的所述自行走割草机的位移。5.如权利要求1所述的自行走割草机，其特征在于：所述位置检测模块还包括定位传感器和位移传感器的至少一种，用于检测所述自行走割草机的位置信息，所述控制单元结合所述定位传感器检测的位置信息和所述位置图像信息计算所述自行走割草机的位置。6.如权利要求5所述的自行走割草机，其特征在于：所述位置检测模块包括第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟鹏，梅庆枭，杨德中，
申请(专利权)人：南京德朔实业有限公司，
类型：发明
国别省市：