自行走割草系统及其漏割区域的补充作业的方法技术方案

本发明专利技术提出一种自行走割草系统及其对漏割区域的补充作业的方法，包括：执行机构，控制单元；控制单元包括：边界获取模块，获取工作边界的信息以控制执行机构在工作边界内作业；漏割区域判断模块，识别工作边界内的漏割区域信息；填充规划模块，生成一个对全部漏割区域中的至少一个漏割区域依次进行割草的作业路线；控制模块，被设置成根据作业路线控制执行机构对全部漏割区域中的至少一个漏割区域进行割草。本发明专利技术提出的自行走割草系统可以提升割草效率，延长自行走割草系统的使用寿命，并使得草坪更加美观。

【技术实现步骤摘要】
自行走割草系统及其漏割区域的补充作业的方法
本专利技术涉及一种花园电动工具，具体涉及自行走割草系统及其漏割区域的补充作业的方法。
技术介绍
智能的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。目前智能割草机的路径规划通常为随机作业，因此会产生漏割区域，依靠智能割草机的随机作业对所有漏割区域补充割草完成，需要较长的时间，从而使得自行走割草机寿命较短，浪费能源，还容易产生遗漏的未割草区域，因此使得草坪不美观。
技术实现思路
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系统及其漏割区域的补充作业的方法，可以提升割草效率，延长自行走割草系统的使用寿命，且使得草坪更加美观。为了解决本专利技术的主要目的，提出一种自行走割草系统，包括：执行机构；执行机构，包括：主体，包括壳体；割草元件，连接于主体并用于切割植被；输出马达，驱动割草元件；行走轮，连接于主体；驱动马达，驱动行走轮转动；自行走割草系统还包括：控制单元，连接并控制输出马达和驱动马达；控制单元包括：边界获取模块，获取工作边界的信息以控制执行机构在工作边界内作业；漏割区域判断模块，识别工作边界内的漏割区域以及漏割区域的位置信息；填充规划模块，生成一个对全部漏割区域中的至少一个漏割区域依次进行割草的作业路线；控制模块，被设置成根据作业路线控制执行机构对全部漏割区域中的至少一个漏割区域进行割草。可选的，对全部漏割区域中的至少一个漏割区域依次进行割草的最短路径定义为最短作业路径，作业路径的长度与最短作业路径的长度比值大于等于1且小于等于1.2。可选的，作业路径的长度与最短作业路径的长度比值大于等于1且小于等于1.1。可选的，填充规划模块被设置计算执行机构对全部漏割区域补充作业的最短作业路线。可选的，控制模块控制执行机构按照最短作业路线中的漏割区域被补充作业次序，依次对漏割区域补充作业。可选的，执行机构对漏割区域补充作业后，执行机构被控制对漏割区域的补充作业覆盖率大于80％。可选的，定位组件包括GPS定位单元、IMU惯性测量单元、位移传感器、图像传感器的一种或组合。可选的，通过定位组件获取执行机构的作业轨迹，根据执行机构的作业轨迹和工作边界信息判断执行机构在识别工作边界内的未作业区域，在未作业区域面积大于预设值时，判定未作业区域为漏割区域。可选的，检测模块包括图像传感器，图像传感器获取工作边界内的二维图像或三维图像以获取执行机构作业的漏割区域信息。为了解决本专利技术的主要目的，提出一种自行走割草系统的对漏割区域的补充作业方法,包括：选择自行走割草系统的工作区域；启动自行走割草系统，对自行走割草系统的执行机构定位，以获取作业运行轨迹，判定执行机构行走作业覆盖的区域为已作业区域；根据工作区域和已作业区域分析工作区域内的未作业区域，并判定面积大于预设值的未作业区域为漏割区域；根据漏割区域的信息规划对漏割区域补充作业的作业路线；控制执行机构对全部漏割区域中的至少一个漏割区域按照作业路线补充作业，且执行机构的作业路线和对应的完成全部漏割区域中的至少一个漏割区域的最短作业路线长度比值大于等于1且小于等于1.2。可选的，自行走割草系统的对漏割区域的补充作业方法还包括：生成m个模拟执行机构，每个模拟执行机构随机选择漏割区域作为起点；m个模拟执行机构以转移概率P选择下个漏割区域，其中，漏割区域被模拟执行机构n选择，则该被选择的漏割区域从模拟执行机构n的可选择对象中排除；漏割区域是被m个模拟执行机构分别全部选择后，记录m个模拟执行机构模拟的模拟路线，根据信息浓度函数τ对模拟路线设定标记因子并记录为一次迭代计算；迭代次数大于预设值后，获取m个模拟执行机构模拟次数最多的模拟路线，并判断为最短模拟路线；控制执行机构按照最短模拟路线对全部漏割区域中的至少一个漏割区域进行补充作业。可选的，漏割区域之间模拟路径的距离的倒数为启发函数η，转移概率P与启发函数η和信息浓度函数τ的乘积正相关。可选的，信息浓度函数τ为信息增强函数和信息挥发函数之和，设每次迭代中未被选择的模拟路径的标记因子根据信息挥发函数挥发，被选择的模拟路径的标记因子根据信息增强函数增加。附图说明图1是一种自行走割草系统的平面图；图2是图1中的自行走割草系统结构框架示意图；图3是图1中的自行走割草系统作业的工作区域的示意图；图4是执行机构第一工作阶段时对图3中的工作区域内作业的轨迹记录示意图；图5是执行机构第二工作阶段时对图3中的工作区域内作业的轨迹记录示意图；图6是对图5中的部分工作区域410A中的漏割区域的放大示意图；图7是自行走割草系统在工作区域内的漏割区域示意图；图8是自行走割草系统对图7的漏割区域补充作业的最短作业路径示意图；图9是自行走割草系统模拟计算最短作业路径一次迭代示意图；图10是自行走割草系统计算最短作业路线迭代收敛示意图；图11是本专利技术第二实施方式中自行走割草系统交互界面结构示意图。图12是本专利技术第二实施方式中移动设备与自行走割草系统通信示意图。图13是本专利技术第三实施方式的补充作业路径规划示意图。具体实施方式在本专利技术的一种实施方式中，提出一种自行走割草系统，自行走割草系统用于在草坪中智能地执行割草，并修整草坪。参照图1和图2,自行走割草系统至少包括执行机构10，执行机构10包括：主体100以及连接于主体100的行走轮120和割草元件130，割草元件130可以是用以切割植被的刀片。主体100包括壳体110，壳体110包装支撑行走轮120和割草元件130等部分。行走轮120驱动智能执行机构10的行驶，割草元件130用于切割植被。执行机构10还包括控制单元200，用于控制执行机构10的运行状态。执行机构10还包括用于驱动割草元件130的输出马达131，连接行走轮130的驱动马达123，输出马达131带动割草元件130高速转动用以切割植被，驱动马达123带动行走轮120转动驱动执行机构10行驶。控制单元200通过控制输出马达131和驱动马达123，从而控制行走轮120和割草元件130的运行。执行机构10还包括电源装置140，可选的，电源装置140被实施为至少一电池包，且通过执行机构10上的电池包接口接入执行机构10，以给输出马达131和驱动马达123以及控制单元200供能。执行机构10包括用于控制输出马达131的输出控制器，以及控制驱动马达123的驱动控制器，输出控制器与控制单元200连接，控制单元200发送指令通过输出控制器控制输出马达131的运行，从而控制切割割草元件130的切割状态。驱动控制器连接控制驱动马达123，且驱动控制器与控制单元200可通信地连接，从而控制单元200在接收用户的启动指令或判断启动后，分析执行机构10的行驶路线，发送行走指令到驱动控制器控制驱动马达123带动行走轮120行进。参照图2，控制单元200设置于自行走割草系统内，被设置为为线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自行走割草系统，包括：执行机构；/n所述执行机构，包括：/n主体，包括壳体；/n割草元件，连接于所述主体并用于切割植被；/n输出马达，驱动所述割草元件；/n行走轮，连接于所述主体；/n驱动马达，驱动所述行走轮转动；/n其特征在于：/n所述自行走割草系统还包括：/n控制单元，连接并控制所述输出马达和所述驱动马达；/n所述控制单元包括：/n边界获取模块，获取工作边界的信息以控制所述执行机构在所述工作边界内作业；/n漏割区域判断模块，识别所述工作边界内的漏割区域以及所述漏割区域的位置信息；/n填充规划模块，生成一个对全部所述漏割区域中的至少一个漏割区域依次进行割草的作业路线；/n控制模块，被设置成根据所述作业路线控制所述执行机构对全部所述漏割区域中的所述至少一个漏割区域进行割草。/n

【技术特征摘要】
20190912 CN 20191086510221.一种自行走割草系统，包括：执行机构；
所述执行机构，包括：
主体，包括壳体；
割草元件，连接于所述主体并用于切割植被；
输出马达，驱动所述割草元件；
行走轮，连接于所述主体；
驱动马达，驱动所述行走轮转动；
其特征在于：
所述自行走割草系统还包括：
控制单元，连接并控制所述输出马达和所述驱动马达；
所述控制单元包括：
边界获取模块，获取工作边界的信息以控制所述执行机构在所述工作边界内作业；
漏割区域判断模块，识别所述工作边界内的漏割区域以及所述漏割区域的位置信息；
填充规划模块，生成一个对全部所述漏割区域中的至少一个漏割区域依次进行割草的作业路线；
控制模块，被设置成根据所述作业路线控制所述执行机构对全部所述漏割区域中的所述至少一个漏割区域进行割草。


2.如权利要求1所述的自行走割草系统，其特征在于：对全部所述漏割区域中的所述至少一个漏割区域依次进行割草的最短路径定义为最短作业路径，所述作业路径的长度与所述最短作业路径的长度比值大于等于1且小于等于1.2。


3.如权利要求1所述的自行走割草系统，其特征在于：对全部所述漏割区域中的所述至少一个漏割区域依次进行割草的最短路径定义为最短作业路径，所述作业路径的长度与所述最短作业路径的长度比值大于等于1且小于等于1.1。


4.如权利要求2所述的自行走割草系统，其特征在于：所述填充规划模块被设置计算所述执行机构对全部所述漏割区域补充作业的最短作业路线。


5.如权利要求4所述的自行走割草系统，其特征在于：所述控制模块控制所述执行机构按照所述最短作业路线中的所述漏割区域被补充作业次序，依次对所述漏割区域补充作业。


6.如权利要求5所述的自行走割草系统，其特征在于：所述执行机构对所述漏割区域补充作业后，所述执行机构被控制对漏割区域的补充作业覆盖率大于80%。


7.如权利要求2所述的自行走割草系统，其特征在于：所述自行走割草系统还包括定位组件，所述定位组件包括GPS定位单元、IMU惯性测量单元、位移传感器、图像传感器的一种或组合。


8.如权利要求7所述的自行走割草系统，其特征在于：通过所述定位组件获取所述执行机构的作业轨迹，根据所述执行机构的作业轨迹和所述工作边...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟鹏，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：江苏;32