【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及自动化收割设备的，尤其涉及一种割草机。
技术介绍
1、割草机是一种用于切割修剪杂草和处理平整绿化草坪的机械工具。割草机因操作简单，节省人力与时间，从而被广泛应用。割草机一般通过位于其底部的刀盘的旋转来进行切割或修剪工作。
2、相关技术中的割草机通过在机体侧方安装摄像头获得视频图像，通过颜色+纹理识别草地， 以及草地以外的其他物体，并根据上述其他物体对割草机进行定位，从而进一步控制割草。可见，摄像头拍摄的图像如果不清晰将引起割草机对草地或其他物体的误判，从而导致割草机不能正常工作。
3、而导致摄像头拍摄的图片不清晰的原因主要包括外界光线因素，例如，在早晨或者傍晚， 阳光较弱，而在阴天甚至没有阳光，此外，有时机器在树荫下或者阴影处，光线也较弱。而烈日当空的中午，阳光又很强烈。另外到了晚上，庭院灯、路边路灯等灯光的光线也会对摄像机成像的清晰度造成影响。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种割草机，其能够克服自然光线因素对摄像头成像质量的影响， 降低自然环境对割草机的使用时间和场景限制。
2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种割草机，包括机体、切割单元、采集单元和处理单元；切割单元设于机体的底部；采集单元包括第一摄像头和第一补光灯， 第一摄像头镜头朝下设于机体底部， 且位于切割单元的后方； 第一补光灯设于第一摄像头一侧， 且第一摄像头的拍摄范围位于第一补光灯的照射范围内； 处理单元用于获取第一摄像头拍摄的第一图片，
3、通过上述方案， 第一摄像头设于机体底部， 使得外界环境的自然光被机体所遮挡， 环境光线不会影响到第一摄像头的成像质量， 且即使在下雨天， 雨水也不会淋湿、损坏第一摄像头。通过在第一摄像头一侧设置第一补光灯， 利用第一补光灯为第一摄像头提供照明， 使得第一摄像头在没有自然光照射到情况下也能够拍摄清楚机体下方的草地情况。第一摄像头位于切割单元的后方， 使得第一摄像头拍摄区域为经过切割单元割草后的区域， 如此一来， 拍摄区域的植被高度相对统一， 拍摄区域的草地与第一摄像头的距离也相对较远， 不会由于草地上的植被高低变化而影响第一摄像头的焦距、景深等参数， 从而提高第一摄像头的成像质量。在割草机行进过程中， 处理单元获取第一摄像头实时拍摄的第一图片， 并根据第一图片的内容， 将第一图片定位到草坪模型中对应的位置， 此时该位置即为割草机的实时位置。可见， 上述割草机的结构能够克服自然光线因素对第一摄像头成像质量的影响， 使得割草机能够在各种天气情况下使用， 在白天或者黑夜均可使用， 降低自然环境对割草机的使用时间和场景的限制。 由于处理单元对割草机的定位是通过第一图片得到的， 所以不受草坪中是否有参照物或者参照物距离割草机远近的影响，割草机的适用范围更广。
4、在一些实施例中， 第一摄像头设有多个。
5、通过上述方案， 多个第一摄像头可以分别拍摄各自对应位置的第一图片，通过多个第一图片分别对割草机进行定位， 结合多个第一摄像头的位置及拍摄的多张第一图片，最终确定出的割草机的位置更加精准， 且能够进一步判断出割草机的位姿。
6、在一些实施例中， 多个第一摄像头共用一个第一补光灯， 或者， 每个第一摄像头对应设置一个第一补光灯， 或者， 每个第一摄像头对应设置多个第一补光灯。
7、通过上述方案， 根据第一补光灯的照射范围及多个第一摄像头的布置位置可以灵活的布置第一补光灯的数量。
8、在一些实施例中， 采集单元还包括第二摄像头和第二补光灯； 第二摄像头镜头朝下设于机体底部， 且位于切割单元的前方； 第二补光灯设于第二摄像头一侧， 且第二摄像头的拍摄范围位于第二补光灯的照射范围内； 处理单元还用于获取第二摄像头拍摄的第二图片， 并根据第一图片和第二图片得到割草机在草坪中的定位。
9、通过上述方案， 第二补光灯为第二摄像头提供照明， 使得第二摄像头在位于机体底部，没有自然光照射到的情况下也能够拍摄清楚机体下方的草地情况。在割草机行进过程中， 处理单元获取第二摄像头实时拍摄的第二图片， 并根据第二图片的内容， 将第二图片定位到草坪模型中对应的位置， 再结合第一图片在草坪中的位置， 以及第一摄像头与第二摄像头的相对位置， 最终确定出割草机在草坪中的位置， 同时， 根据第一图片与第二图片在草坪模型中对应的位置还能大致推断出割草机的方向， 有利于控制割草机的行进。
10、在一些实施例中， 处理单元还用于根据第二图片判断草坪区域植被的营养状况。
11、通过上述方案， 由于第二摄像头位于切割单元的前方， 所以第二摄像头拍摄的第二图片中的植被为未经切割的植被， 拍摄到的植被的完整性较好， 能够根据第二图片中的植被的颜色、形状等反映出被切割前的草坪的植被的营养状况， 以便用户有针对性的进行植被养护。
12、在一些实施例中，割草机还包括惯性测量单元，惯性测量单元安装于机体，用于采集机体的加速度信号和角速度信号； 处理单元还用于获取惯性测量单元采集的加速度信号和角速度信号， 并根据加速度信号和角速度信号得到机体的位姿。
13、通过上述方案，得到机体的位姿， 有利于控制割草机的行进方向与速度。
14、在一些实施例中， 采集单元还包括第三摄像头， 第三摄像头安装于机体顶部或侧方， 用于识别第一目标物； 处理单元， 还用于获取第三摄像头识别的第一目标物， 并根据第一目标物的位置得到割草机在草坪中的定位。
15、通过上述方案， 第三摄像头可以借助自然光识别出第一目标物， 割草机在具有第一目标物的草坪中作业时， 通过第三摄像头识别第一目标物的方式对割草机进行辅助定位， 定位更加准确。
16、在一些实施例中， 采集单元还包括雷达， 雷达安装于机体顶部或侧方， 用于识别第二目标物， 并获得机体与第二目标物的距离。
17、通过雷达得到机体与第二目标物的距离， 以便割草机根据该距离避开第二目标物， 防止与第二目标物发生撞击。
18、在一些实施例中， 机体包括驱动电机， 驱动电机用于驱动机体行走； 切割单元包括切割电机和割刀， 切割电机用于驱动割刀转动； 处理单元还用于根据割草机在草坪中的定位控制驱动电机的转速和转动方向， 以及控制切割电机的转速。
19、驱动电机的转速决定了割草机行进的速度， 驱动电机的转动方向决定了割草机行进的方向。切割电机的转速决定了割刀割草的速度。通过上述方案， 利用处理单元根据割草机在草坪中的定位控制驱动电机的转速和转动方向， 以及控制切割电机的转速， 从而控制割草机行进的速度和方向， 以及割刀割草的速度。
20、综上， 本申请实施例通过在机体底部设置第一摄像头和第一补光灯， 使得割草机能够克服自然光线因素对第一摄像头成像质量的影响， 从而能够在各种天气情况下使用， 在白天或者黑夜均可使用， 降低自然环境对割本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种割草机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于，所述第一摄像头设有多个。
3.根据权利要求2所述的割草机，其特征在于，多个所述第一摄像头共用一个所述第一补光灯，或者，每个所述第一摄像头对应设置一个所述第一补光灯，或者，每个所述第一摄像头对应设置多个所述第一补光灯。
4.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于，所述采集单元还包括：
5.根据权利要求4所述的割草机，其特征在于，所述处理单元还用于根据所述第二图片判断所述草坪区域植被的营养状况。
6.根据权利要求1-5任一项所述的割草机，其特征在于，所述割草机还包括惯性测量单元，所述惯性测量单元安装于所述机体，用于采集所述机体的加速度信号和角速度信号；
7.根据权利要求1-5任一项所述的割草机，其特征在于，所述采集单元还包括第三摄像头，所述第三摄像头安装于所述机体顶部或侧方，用于识别第一目标物；
8.根据权利要求1-5任一项所述的割草机，其特征在于，所述采集单元还包括雷达，所述雷达安装于所述机体顶部或侧方，用于识别第二目标
9.根据权利要求1-5任一项所述的割草机，其特征在于，所述机体包括驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述机体行走；
...【技术特征摘要】
1.一种割草机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于，所述第一摄像头设有多个。
3.根据权利要求2所述的割草机，其特征在于，多个所述第一摄像头共用一个所述第一补光灯，或者，每个所述第一摄像头对应设置一个所述第一补光灯，或者，每个所述第一摄像头对应设置多个所述第一补光灯。
4.根据权利要求1所述的割草机，其特征在于，所述采集单元还包括：
5.根据权利要求4所述的割草机，其特征在于，所述处理单元还用于根据所述第二图片判断所述草坪区域植被的营养状况。
6.根据权利要求1-5任一项所述的割草机，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏航，李建勇，顾杰夫，赵珣，范佳斌，
申请(专利权)人：优思美地上海机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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