智能割草系统及自移动设备技术方案

本申请公开一种智能割草系统及自移动设备，该系统包括由边界线限定的工作区域及智能割草设备，还包括：定位模块，用于获取割草设备在边界线上或工作区域内的坐标信息，坐标信息包括位置信息和姿态信息；定位模块至少包括RTK定位单元和多个融合定位单元；RTK定位单元具有固定解时，采用RTK定位单元标记位置信息，以及采用第一融合定位单元标记姿态信息；RTK定位单元具有非固定解时，采用第二融合定位单元标记位置信息，以及采用第三融合定位单元标记姿态信息；控制模块，至少与定位模块连接，以控制定位模块切换不同的定位单元采集坐标信息；建图模块，根据位置信息和姿态信息构建边界地图；路径规划模块，基于边界地图规划智能割草设备的运行路径。割草设备的运行路径。割草设备的运行路径。

【技术实现步骤摘要】
智能割草系统及自移动设备


[0001]本专利技术涉及智能工作机领域，具体涉及一种智能割草系统及自移动设备。

技术介绍

[0002]随着移动机器人技术的发展，近年来越来越多的机器人走进了人们的日常生活中。能自动在用户草坪中进行割草、自主返充、自主避障的智能割草机器人作为一种自移动设备也逐渐开始普及。这种智能割草机器人可以将用户从清洁、维护草坪等繁重且枯燥的家务生活中解放出来，越来越受到用户的青睐。作为一种自移动的智能机器人，其定位精度的高低决定了设备作业效果的好坏。

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能融合多种定位技术实现精准定位、建图以及导航的智能割草机。
[0004]为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种智能割草系统，包括由边界线所限定的工作区域以及智能割草设备，还包括：定位模块，用于获取所述智能割草设备在所述边界线上或所述工作区域内的坐标信息，所述坐标信息包括位置信息和姿态信息；所述定位模块至少包括RTK定位单元和多个融合定位单元；所述RTK定位单元具有固定解时，采用所述RTK定位单元标记所述位置信息，以及采用第一融合定位单元标记所述姿态信息；所述RTK定位单元具有非固定解时，采用第二融合定位单元标记所述位置信息，以及采用第三融合定位单元标记所述姿态信息；控制模块，至少与所述定位模块连接，以控制所述定位模块切换不同的定位单元采集所述坐标信息；建图模块，用于根据所述位置信息和所述姿态信息构建边界地图；路径规划模块，用于基于所述边界地图规划所述智能割草设备的运行路径。
[0005]进一步的，所述第一融合定位单元或所述第二融合定位单元或所述第三融合定位单元包括视觉传感器、激光雷达、IMU、里程计中的至少两个。
[0006]进一步的，所述控制模块被配置为：对所述工作区域进行区域划分以获得多个第一子工作区域，并控制所述激光雷达在每个所述第一子工作区域内获取子区域点云数据。
[0007]进一步的，所述控制模块被配置为，按照所述运行路径和所述子区域点云数据控制所述智能割草设备在所述工作区域内运行割草。
[0008]进一步的，所述路径规划模块，根据所述RTK定位单元具有非固定解时所述定位模块记录的坐标信息规划所述运行路径的方向边的方向。
[0009]进一步的，所述建图模块，用于根据所述RTK定位单元具有非固定解时所述定位模块记录的坐标信息拟合出至少一段边界线曲线；所述方向边的方向与最长的边界线曲线的中点切线方向的夹角大于或等于45
°
且小于或等于135
°
。
[0010]进一步的，所述路径规划模块，还用于根据所述边界地图的凹凸性或所述边界地图中的孤岛边界将所述边界地图划分为多个子边界地图，每个子边界地图对应一个第二子
工作区域；以及，基于所述子边界地图规划所述智能割草设备在所述第二子工作区域内的运行路径。
[0011]一种自移动设备，所述自移动设备在由边界线所包围的工作区域内进行工作，所述自移动设备包括：定位模块，用于获取所述自移动设备在所述边界线上或所述工作区域内的坐标信息，所述坐标信息包括位置信息和姿态信息；所述定位模块至少包括RTK定位单元和多个融合定位单元；所述RTK定位单元具有固定解时，采用所述RTK定位单元标记所述位置信息，以及采用第一融合定位单元标记所述姿态信息；所述RTK定位单元具有非固定解时，采用第二融合定位单元标记所述位置信息，以及采用第三融合定位单元标记所述姿态信息；控制模块，至少与所述定位模块连接，以控制所述定位模块切换不同的定位单元采集所述坐标信息；建图模块，用于根据所述位置信息和所述姿态信息构建边界地图；路径规划模块，用于基于所述边界地图规划所述自移动设备的运行路径。
[0012]进一步的，所述第一融合定位单元或所述第二融合定位单元或所述第三融合定位单元包括视觉传感器、激光雷达、IMU、里程计中的至少两个。
[0013]进一步的，所述路径规划模块，根据所述RTK定位单元具有非固定解时所述定位模块记录的坐标信息规划所述运行路径的方向边的方向。
附图说明
[0014]图1是作为一种实施方式的智能割草机工作系统示意图；图2是作为一种实施方式的割草机的结构图；图3是作为一种实施方式的智能割草机工作系统的电路框图；图4是作为一种实施方式的第一子工作区域划分示意图；图5是作为一种实施方式的路径规划方向边方向示意图；图6是作为一种实施方式的边界地图凹凸性示意图；图7是作为一种实施方式的第二子工作区域划分示意图；图8是作为一种实施方式的第二子工作区域划分示意图。
实施方式
[0015]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0016]本专利技术的技术方案除了适用于智能割草设备，还适用于自动清洁设备、自动浇灌设备、自动扫雪机等适合无人值守的设备，以及其他类型能够采用以下披露的技术方案的实质内容的自移动设备均可落在本专利技术的保护范围内。本申请主要针对智能割草机而言以下简称割草机。可以理解的是，针对不同的自移动设备，可以采用不同的工作附件，不同功能附件对应不同的动作方式，在本申请的智能割草机中，工作附件为切割刀片，用以切割植被。
[0017]参考图1，所示的割草系统，包括边界线100、工作区域200、充电桩300以及割草机400。其中，充电桩300用于停靠割草机，尤其用于在其电源不足时补充能源，充电桩300通常设置于边界线100上或者设定在工作区域200内。边界线100用于限定割草机的工作区域
200，通常边界线100首尾连接以将工作区域200封闭。在本申请中，工作区域其可以为不规则封闭图形，也可以为规则封闭图形。在一个实施例中，边界线100也可以用于限定非工作区域，非工作区域的形状与其中的障碍物的大小、形状等相关。
[0018]在一个是实施例中，边界线100可以由实体的物体构成，例如篱笆、围栏、墙壁等可以构成实体边界；也可以是由导线、信号发射装置等发出的电磁信号或光信号构成的非实体边界线。
[0019]如图2和图3所示，割草系统还可以包括电源装置10，定位模块20、控制模块30、建图模块40、路径规划模块50。在一个实施例中，上述模块可以设置在割草机400内，也可以设置在其他可拆卸或非可拆卸固定在割草机400上的设备上。在本实施例中，上述模块设置在割草机400内。割草机400至少包括壳体401、设置于割草机主体下方的切割刀片402、驱动轮403、控制驱动轮403行走的驱动马达404。可以理解的是，割草机400还包括驱动切割刀片402的切割马达（未示出）。控制模块10通过控制驱动马达和切割马达分别实现对驱动轮403和切割刀片402的控制。
[0020]电源装置10，用于向驱动马达和切割马达供电，以及提供定位模块20、控制模块30、建图模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能割草系统，包括由边界线所限定的工作区域以及智能割草设备，还包括：定位模块，用于获取所述智能割草设备在所述边界线上或所述工作区域内的坐标信息，所述坐标信息包括位置信息和姿态信息；所述定位模块至少包括RTK定位单元和多个融合定位单元；所述RTK定位单元具有固定解时，采用所述RTK定位单元标记所述位置信息，以及采用第一融合定位单元标记所述姿态信息；所述RTK定位单元具有非固定解时，采用第二融合定位单元标记所述位置信息，以及采用第三融合定位单元标记所述姿态信息；控制模块，至少与所述定位模块连接，以控制所述定位模块切换不同的定位单元采集所述坐标信息；建图模块，用于根据所述位置信息和所述姿态信息构建边界地图；路径规划模块，用于基于所述边界地图规划所述智能割草设备的运行路径。2.根据权利要求1所述的智能割草系统，其特征在于，所述第一融合定位单元或所述第二融合定位单元或所述第三融合定位单元包括视觉传感器、激光雷达、IMU、里程计中的至少两个。3.根据权利要求2所述的智能割草系统，其特征在于，所述控制模块被配置为：对所述工作区域进行区域划分以获得多个第一子工作区域，并控制所述激光雷达在每个所述第一子工作区域内获取子区域点云数据。4.根据权利要求3所述的智能割草系统，其特征在于，所述控制模块被配置为，按照所述运行路径和所述子区域点云数据控制所述智能割草设备在所述工作区域内运行割草。5.根据权利要求1所述的智能割草系统，其特征在于，所述路径规划模块，根据所述RTK定位单元具有非固定解时所述定位模块记录的坐标信息规划所述运行路径的方向边的方向。6.根据权利要求5所述的智能割草系统，其特征在于，所述建图模块，用于根据所述RTK定位单元具有非固定解时所述定位模块记录的坐标信息拟合出至...

【专利技术属性】
技术研发人员：石灵健，陈伟鹏，
申请(专利权)人：南京泉峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：