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自动割草机定位校准方法和系统技术方案

技术编号:40211347 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-02 22:20
本发明专利技术公开一种自动割草机定位校准方法和系统,响应于自动割草机检测到边界线将当前定位信息标记为参考边界定位信息;响应于定位校准指令,识别记录的参考边界定位信息中逐点依次相邻的连续边界定位信息,将依次相邻的连续边界定位信息组成参考边界位置序列;确认参考边界位置序列是否满足预设阈值条件,若满足,确定参考边界位置序列与预存的基准边界坐标序列的旋转矩阵;确认旋转矩阵是否满足预设配准条件,若满足,采用旋转矩阵对自动割草机的定位数据进行校准。在正常割草过程中记录检测到边界线时的位置坐标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术智能控制,具体涉及一种自动割草机定位校准方法和系统


技术介绍

1、自动割草机,用于对草坪进行修剪,使草坪保持平整美观。市面上大多数自动割草机的工作区域由铺设在草坪周围的边界线来限定,边界线中通电流以发出边界磁场信号,当自动割草机识别到边界磁场信号,将执行转弯动作以免行驶到边界之外。

2、自动割草机大都采用惯性导航系统,然而惯性导航系统随着时间的推移产生漂移,导致定位误差越来越大,因此需要经常对定位信息进行校准。现有技术中,基本都是通过在工作区域内设置标志物,如在工作区域内布置多个rfid(radio frequencyidentification)标签,当自动割草机需要校准定位信息时,需要首先寻找rfid标签,识别到标签后,根据预存的对应rfid标签的位置信息校准惯性导航系统记录的定位信息。这种定位方式,需要在场地中部署较多的rfid来辅助校准定位,不仅增加了布设工作量,也额外增加了成本。

3、因此,有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。


技术实现思路

1、因此,本专利技术所要解决的是现有技术中自动割草机的定位校准依赖标志物布设麻烦、成本高、割草效率低的技术问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种自动割草机的定位校准方法,包括:

3、响应于所述自动割草机检测到边界线将当前定位信息标记为参考边界定位信息;

4、响应于定位校准指令,识别记录的所述参考边界定位信息中逐点依次相邻的连续边界定位信息,将依次相邻的所述连续边界定位信息组成参考边界位置序列;

5、确认所述参考边界位置序列是否满足预设阈值条件,若满足,确定所述参考边界位置序列与预存的基准边界坐标序列的旋转矩阵;其中,所述基准边界坐标序列由所述自动割草机预先建立的工作区域地图的外边界确定;

6、确认所述旋转矩阵是否满足预设配准条件,若满足,采用所述旋转矩阵对所述自动割草机的定位数据进行校准。

7、优选的,所述确认所述参考边界位置序列是否满足预设阈值条件,包括;

8、确认所述参考边界位置序列是否满足预设长度阈值条件和预设弯曲度阈值条件。

9、优选的,所述确认所述参考边界位置序列是否满足预设长度阈值条件,包括:

10、计算所述参考边界位置序列的序列长度,若所述序列长度大于预设阈值,则确定所述参考边界位置序列满足预设长度阈值条件。

11、优选的,所述确定所述参考边界位置序列是否满足预设弯曲度阈值条件,包括:

12、计算所述参考边界位置序列相邻点连线的斜率,确认所述斜率的最大值和最小值的斜率差值,若所述斜率差值大于预设斜率差值,确定所述参考边界位置序列满足预设弯曲度阈值条件;或者,

13、对所述参考边界位置坐标序列进行曲线拟合,确定拟合后的曲线的曲率,若所述曲率大于预设曲率阈值,则确定所述参考边界位置序列满足预设弯曲度阈值条件。

14、优选的,所述确认所述旋转矩阵是否满足预设配准条件,包括:

15、确认所述旋转矩阵的值是否大于预设阈值,若所述旋转矩阵的值小于所述预设阈值,则确认所述旋转矩阵满足预设配准条件。

16、优选的,所述确认所述旋转矩阵是否满足预设配准条件,包括:

17、利用所述旋转矩阵对所述参考边界位置序列进行旋转和平移,得到校后边界位置序列,计算所述校后边界位置序列与所述基准边界坐标序列最小相邻点的误差,若所述误差小于预设阈值,则确认所述旋转矩阵满足预设配准条件。

18、优选的,若所述参考边界位置序列不满足预设阈值条件或者所述旋转矩阵不满足预设配准条件,所述方法还包括:

19、控制所述自动割草机行驶到工作区域的边界线处,并沿着工作区域的边界线行驶预设里程,记录行驶过程的位置坐标,将记录的所述位置坐标组成所述参考边界位置序列,跳转至步骤s30。

20、优选的,所述确定所述参考边界位置序列与预存的基准边界坐标序列的旋转矩阵,包括:

21、采用下式计算满足e(r,t)的值最小的旋转矩阵r和平移量t;

22、

23、其中,xi表示所述基准边界坐标序列的点云坐标,pi表示所述参考边界位置序列的点云的坐标;np表示所述参考边界位置序列的点云的数量。

24、此外,本专利技术还提供了一种自动割草机定位校准系统,包括:

25、边界信息标记模块,用于响应于所述自动割草机检测到边界线将当前定位信息标记为参考边界定位信息;

26、参考边界确定模块,与所述边界信息标记模块连接,用于响应于定位校准指令,识别记录的所述参考边界定位信息中逐点依次相邻的连续边界定位信息,将依次相邻的所述连续边界定位信息组成参考边界位置序列;

27、旋转矩阵确定模块,与所述参考边界确定模块连接,用于确认所述参考边界位置序列是否满足预设阈值条件,若满足,采用点云匹配算法,确定所述参考边界位置序列与预存的基准边界坐标序列的旋转矩阵;其中,所述基准边界坐标序列由所述自动割草机预先建立的工作区域地图的外边界确定;

28、定位校准模块,与所述旋转矩阵确定模块连接,用于确认所述旋转矩阵是否满足预设配准条件,若满足,采用所述旋转矩阵对所述自动割草机的定位数据进行校准。

29、优选的,所述预设阈值条件包括预设长度阈值条件和预设弯曲度阈值条件。

30、本专利技术提供的技术方案,具有以下优点:

31、本专利技术提供的自动割草机的定位校准方法和系统,在自动割草机正常割草过程中,将检测到边界线的位置进行标记,形成参考边界位置序列,确定参考边界位置序列与基准边界坐标序列的旋转矩阵,在旋转矩阵满足配准条件的情况下,采用旋转矩阵对定位数据进行校准,根据工作过程中采集的边界线轨迹进行定位校准,无需在工作区域内设置用于定位校准的标志物,工作区域布设简单,成本低,也无需寻找标志物的步骤,割草效率较高。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自动割草机定位校准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确认所述参考边界位置序列是否满足预设阈值条件,包括;

3.根据权利要求2所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确认所述参考边界位置序列是否满足预设长度阈值条件,包括:

4.根据权利要求2所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确定所述参考边界位置序列是否满足预设弯曲度阈值条件,包括:

5.根据权利要求1所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确认所述旋转矩阵是否满足预设配准条件,包括:

6.根据权利要求1所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确认所述旋转矩阵是否满足预设配准条件,包括:

7.根据权利要求1所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,若所述参考边界位置序列不满足预设阈值条件或者所述旋转矩阵不满足预设配准条件,所述方法还包括:

8.根据权利要求1所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,

9.一种自动割草机定位校准系统,其特征在于,包括:

10.根据权利要求9所述的自动割草机定位校准系统,其特征在于,所述预设阈值条件包括预设长度阈值条件和预设弯曲度阈值条件。

...

【技术特征摘要】

1.一种自动割草机定位校准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确认所述参考边界位置序列是否满足预设阈值条件,包括;

3.根据权利要求2所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确认所述参考边界位置序列是否满足预设长度阈值条件,包括:

4.根据权利要求2所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确定所述参考边界位置序列是否满足预设弯曲度阈值条件,包括:

5.根据权利要求1所述的自动割草机定位校准方法,其特征在于,所述确认所述旋转矩阵是否满足预设配准条件,...

【专利技术属性】
技术研发人员:林利
申请(专利权)人:上海昶氪科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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