园艺三维修剪方法、系统、机器人、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种园艺三维修剪方法、系统、机器人、设备及介质，其方法中，统一机器人与修剪模型的坐标系，生成机器人的作业坐标点集及刀头高度，其机器人的作业坐标点集的Y轴起点坐标点集为Y0‑

【技术实现步骤摘要】
园艺三维修剪方法、系统、机器人、设备及介质


[0001]本专利技术涉及草坪修剪
，具体涉及一种园艺三维修剪方法、系统、机器人、设备及介质。

技术介绍

[0002]草坪机器人(草坪修剪机)可以降低园林工人的作业强度，同时，智能化的草坪机器人可以自行修剪各类园艺图案，降低了对园林工人的经验要求。但草坪机器人的自动修剪仍然存在制约，即，其修剪精度，主要影响因素是机器人的定位，即如何定位机器人，使其在实际草坪中寻找自己的准确位置，以执行修剪动作。
[0003]当前，普遍产品定点都是使用GPS。GPS为受控无线定位，定位精度低，信号延迟度高，导致机器人控制系统反应速度缓慢。因此，现有技术中，采用局部定位以弥补GPS定位误差大的缺陷，如，申请公布号为CN108628314A,名称为《一种多机协作草坪修剪机器人系统及方法》的专利技术申请，其公开了通过在待修剪草坪附近设置若干个定位基站，再辅以各类传感器(增量式编码器、加速度计、磁力计及陀螺仪)等对草坪进行修剪的技术方案，整个修剪过程中采用闭环算法，以修正定位误差带来的缺陷，其产品结构复杂，精度要求高，价格高昂，不利于推广。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可降低成本，省去闭环控制系统的园艺三维修剪方法，以确保精度并降低成本。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]园艺三维修剪方法，包括：
[0007]S1、采集待修剪草坪的特征参数，建立待修剪的草坪模型；
[0008]S2、获取三维设计模型，将三维设计模型映射在草坪模型中，获得修剪模型；
[0009]S3、统一机器人与修剪模型的坐标系，生成机器人的作业坐标点集及在各作业坐标点的刀头高度，其中，机器人的作业坐标点集的Y轴起点坐标点集为Y0‑
Y
N
，Y轴相邻起点坐标Y
i+1
‑
Y
i
＝W,W为机器人的修剪宽度；将机器人的作业坐标点集的X轴及Y轴在待修剪的草坪模型中实景呈现给用户；
[0010]S4、采用第一激光器在待修剪草坪标识X轴，采用第二激光器标识Y轴，驱使所述机器人分别在各起始坐标点Y0‑
Y
N
沿X轴方向前进，机器人通过编码器实时更新当前的X轴坐标，根据当前Y轴坐标、X轴坐标及所述坐标点集实时调整所述刀头的修剪高度。
[0011]进一步地，机器人包括单程修剪模式，此时，在X轴起点与X轴的终点分别采用第二激光器标识Y轴，各起始坐标点Y0‑
Y
N
交替分布于两标识Y轴上；沿各起始坐标点Y
i
,当X轴坐标值更新至达到终点预设值时，提醒用户确认及将起始坐标点更新为Y
i+1
。
[0012]进一步地，机器人包括双程修剪模式，此时，在X轴起点采用第二激光器标识Y轴，各起始坐标点Y0‑
Y
N
阵列分布于标识Y轴上；沿各起始坐标点Y
i
,当X轴坐标值更新至达到终
点预设值时，提醒用户驱使车辆退回；当X轴坐标值更新至返回起点预设值时，提醒用户确认及将起始坐标点更新为Y
i+1
。
[0013]进一步地，S1中，采集待修剪草坪的特征参数包括草坪的长、宽、高及障碍物；S2中，当待修剪草坪存在障碍物时，按最少分割原则，将修剪模型分割为若干个子修剪模型，对每个子修剪模型执行S3及S4。
[0014]进一步地，S3中还包括将机器人的作业坐标点集的X轴及Y轴在修剪模型中实景呈现给用户。
[0015]本专利技术的再一目的在于提供一种园艺三维修剪系统，其包括：
[0016]采集及建模装置，用于采集待修剪草坪的特征参数并建模；
[0017]图形设计装置，用于获取三维设计模型或依据二维平面设计生成三维设计模型，将三维设计模型映射在草坪模型中，获得修剪模型；
[0018]算法转换指令装置，用于统一机器人与修剪模型的坐标系，生成机器人的作业坐标点集及在各作业坐标点的刀头高度，其中，机器人的作业坐标点集的Y轴起点坐标点集为Y0‑
Y
N
，Y轴相邻起点坐标Y
i+1
‑
Y
i
＝W,W为机器人的修剪宽度；
[0019]机器人，接收所述算法转换指令装置的指令信息，并将作业坐标点集的X轴及Y轴实景呈现给用户；
[0020]第一激光器及第二激光器，分别用于在待修剪草坪标识X轴及标识Y轴，使机器人在待修剪草坪上获得参照，执行修剪草坪的指令信息。
[0021]本专利技术的再一目的在于提供一种机器人，其包括：
[0022]本体；
[0023]控制器，用于控制所述本体，并从云端获取指令信息；所述指令信息是算法转换指令装置根据统一的机器人与修剪模型的坐标系所生成机器人的作业坐标点集及在各作业坐标点的刀头高度，其中，机器人的作业坐标点集的Y轴起点坐标点集为Y0‑
Y
N
，Y轴相邻起点坐标Y
i+1
‑
Y
i
＝W,W为机器人的修剪宽度；
[0024]交互面板，其与所述控制器相连，将作业坐标点集的X轴及Y轴实景呈现给用户。
[0025]进一步地，其还包括第三激光器，所述第三激光器平行设置设置在所述本体的侧边，用于所述本体沿X轴的校直。
[0026]本专利技术的再一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如前所述的方法。
[0027]本专利技术的再一目的在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令被执行时，实现如前所述的方法。
[0028]采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：
[0029]本专利技术通过算法定位与激光器的标识，使得机器人在现实草坪中被准确地定位，以执行修剪动作，相比于传统全自动闭环的控制方式，其尽管为半自动作业方式，但其定位精准、高效，具有较低的单机成本，易于维护，更易得到普及。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的流程示意图；
[0031]图2为本专利技术修剪示意图；
[0032]图3为本专利技术修剪示意图；
[0033]图4为本专利技术系统示意图；
[0034]图5为本专利技术机器人俯视图；
[0035]图6为本专利技术机器人侧视图。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。另外，需要说明的是：
[0037]术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.园艺三维修剪方法，其特征在于，包括：S1、采集待修剪草坪的特征参数，建立待修剪的草坪模型；S2、获取三维设计模型，将三维设计模型映射在草坪模型中，获得修剪模型；S3、统一机器人与修剪模型的坐标系，生成机器人的作业坐标点集及在各作业坐标点的刀头高度，其中，机器人的作业坐标点集的Y轴起点坐标点集为Y0‑
Y
N
，Y轴相邻起点坐标Y
i+1
‑
Y
i
＝W,W为机器人的修剪宽度；将机器人的作业坐标点集的X轴及Y轴在待修剪的草坪模型中实景呈现给用户；S4、采用第一激光器在待修剪草坪标识X轴，采用第二激光器标识Y轴，驱使所述机器人分别在各起始坐标点Y0‑
Y
N
沿X轴方向前进，机器人通过编码器实时更新当前的X轴坐标，根据当前Y轴坐标、X轴坐标及所述坐标点集实时调整所述刀头的修剪高度。2.如权利要求1所述的园艺三维修剪方法，其特征在于：机器人包括单程修剪模式，此时，在X轴起点与X轴的终点分别采用第二激光器标识Y轴，各起始坐标点Y0‑
Y
N
交替分布于两标识Y轴上；沿各起始坐标点Y
i
,当X轴坐标值更新至达到终点预设值时，提醒用户确认及将起始坐标点更新为Y
i+1
。3.如权利要求1所述的园艺三维修剪方法，其特征在于：机器人包括双程修剪模式，此时，在X轴起点采用第二激光器标识Y轴，各起始坐标点Y0‑
Y
N
阵列分布于标识Y轴上；沿各起始坐标点Y
i
,当X轴坐标值更新至达到终点预设值时，提醒用户驱使车辆退回；当X轴坐标值更新至返回起点预设值时，提醒用户确认及将起始坐标点更新为Y
i+1
。4.如权利要求1所述的园艺三维修剪方法，其特征在于：S1中，采集待修剪草坪的特征参数包括草坪的长、宽、高及障碍物；S2中，当待修剪草坪存在障碍物时，按最少分割原则，将修剪模型分割为若干个子修剪模型，对每个子修剪模型执行S3及S4。5.如权利要求1所述的园艺三维修剪方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕晓磊，毛婧，廖轲，骆育卿，
申请(专利权)人：厦门市拙雅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：