【CN109597420A】一种智能割草机边界自动闭合处理系统及方法【专利】
一种智能割草机的割草方法及系统[发明专利]
![一种智能割草机的割草方法及系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f5810400abea998fcc22bcd126fff705cc175c2e.png)
专利名称：一种智能割草机的割草方法及系统专利类型：发明专利
发明人：杨勇
申请号：CN202210137252.3
申请日：20220215
公开号：CN114521384A
公开日：
20220524
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种智能割草机的割草方法及系统，所述割草方法用于控制所述智能割草机完成工作区域内的全覆盖割草任务。
所述方法包括：控制所述智能割草机以第一预设工作路径在所述第一工作区域内行进；实时检测第一负载参数，进而生成第一修正指令，对所述智能割草机的工作路径进行修正；实时记录所述智能割草机的第一实际工作路径，根据所述第一实际工作路径与所述第一预设工作路径的偏差从所述第一工作区域中获取第二工作区域；控制所述智能割草机以第二预设工作路径对所述第二工作区域进行遍历切割。
解决了现有技术中智能割草机在遇到密草区域时存在堵转停机现象，无法针对密草区域针对性切割，同时存在无法智能化全覆盖除草的技术问题。
申请人：深圳市杉川机器人有限公司
地址：518055 广东省深圳市南山区西丽街道松坪山社区北环大道9018号大族创新大厦A区10层国籍：CN
代理机构：苏州见山知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：袁丽花
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智能化割草机控制系统的设计与实现
智能化割草机控制系统的设计与实现一、引言智能化割草机是一种可以自动完成割草任务的设备。
通过将传感器与控制系统结合，可以实现割草机的智能化操作，提高割草效率和减轻用户的工作负担。
本文将针对智能化割草机控制系统的设计与实现进行详细的介绍和讨论。
二、系统需求分析1. 割草路径规划：通过传感器收集的环境信息，包括草坪的大小、形状、障碍物位置等，设计割草路径，以确保割草机能够覆盖所有区域并避开障碍物。
2. 自动化割草操作：根据割草路径规划，控制割草机按照设定好的路径进行割草操作，包括启动/停止割草机、调整割草速度、割草刀片的旋转速度等。
3. 安全功能：智能化割草机应该具备安全功能，如障碍物检测与回避、电池电量不足时的自我充电等。
4. 远程控制：用户可以通过手机或者其他远程设备对割草机进行控制和监控，可以实现远程开关、路径调整、故障报警等功能。
三、系统设计与实现1. 硬件设计智能化割草机的硬件设计主要包括以下几个方面：(1) 传感器：使用超声波传感器和红外传感器等，以便割草机能够获取周围环境的信息。
(2) 执行器：通过控制电机和割草刀片，使割草机按照路径进行割草操作。
(3) 控制器：采用单片机或嵌入式系统作为控制器，负责接收传感器信号、处理算法逻辑并控制执行器的动作。
2. 软件设计智能化割草机的软件设计主要包括以下几个方面：(1) 路径规划算法：根据传感器获取的信息，设计路径规划算法，确保割草机能够覆盖整个割草区域。
(2) 运动控制算法：根据路径规划算法的结果，结合割草机的运动参数，设计运动控制算法，包括转向、加减速度控制等。
(3) 安全算法：设计障碍物检测算法，以及相应的回避策略，确保割草机能够安全运行并避开障碍物。
(4) 远程控制算法：通过网络连接和通信协议，设计远程控制算法，实现用户对割草机的远程控制和监控。
3. 系统实现系统实现需要进行硬件的搭建和软件的编程。
(1) 硬件实现：按照硬件设计的要求，搭建相应的电路和机械结构，将传感器、执行器和控制器等连接起来。
智能化割草机系统设计与控制
智能化割草机系统设计与控制智能化割草机系统是一种集成了人工智能和自动化控制技术的创新产品。
它通过传感器和算法来感知和分析周围环境，从而能够自主地进行割草操作，并有效地追踪草坪的状态，确保草坪保持整洁、均匀和美观。
一、传感器与感知技术智能化割草机系统中的传感器负责感知周围环境，以便进行精确的草坪割草操作。
常用的传感器包括激光传感器、超声波传感器、倾斜传感器、触摸传感器等。
这些传感器可实时测量草坪的高度、坡度、障碍物的距离等数据，并将这些数据发送给控制系统进行分析和处理。
二、自动化控制系统智能化割草机系统依靠自动化控制系统来实现割草操作的自主性。
该系统包括微处理器、执行机构（电机、刀片等）和电池等组件。
微处理器根据传感器的数据进行实时分析，然后通过控制执行机构的工作，使割草机能够自主地在草坪上行走并完成割草操作。
三、路径规划与避障算法为了确保智能化割草机系统能够有效地割草并避免碰撞障碍物，路径规划和避障算法是至关重要的。
路径规划算法可以根据草坪的形状和大小，在最短时间内完成割草任务。
避障算法则可以利用传感器数据，实时检测周围障碍物，并采取相应的措施，避免与障碍物发生碰撞。
四、智能化控制功能除了基本的割草操作外，智能化割草机系统还可以具备一些智能化的控制功能，以进一步提升用户体验。
例如自动充电功能，割草机在电池电量低时能自动返回充电站进行充电；区域划分功能，用户可以通过指定划定区域，让割草机只在特定区域进行工作；手机远程控制功能，用户可以通过手机App实时监控和控制割草机的工作状态等。
五、能源管理与环境保护智能化割草机系统应采用高效的能源管理策略，以提高电池的使用效率并延长电池寿命。
例如，通过智能化的充放电控制策略，割草机可以根据草坪大小和任务进度，合理调节电池的使用，以保证割草机在工作时间内能完成割草任务。
此外，割草机还可以利用太阳能等可再生能源进行充电，减少对传统能源的依赖，实现环境友好型割草系统。
用于智能割草机的区域边界检测电路及方法[发明专利]
![用于智能割草机的区域边界检测电路及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1c93691759fb770bf78a6529647d27284a733740.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710808766.6(22)申请日 2017.09.09(71)申请人 浙江亚特电器有限公司地址 314100 浙江省嘉兴市南湖区余新镇文龙路150号(72)发明人 陈凤梧 何志强 张哲 周超 陈刚 (74)专利代理机构 杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙) 33217代理人 项军(51)Int.Cl.G01V 3/11(2006.01)(54)发明名称用于智能割草机的区域边界检测电路及方法(57)摘要本发明提供了用于智能割草机的区域边界检测电路及方法，属于割草机领域，包括：在智能割草机上设有至少两个脉冲检测点，在每个脉冲检测点处设有用于检测设置在区域边界上电线产生脉冲信号的电感，每个电感内线圈中轴线方向与竖直方向平行；在每个电感的输出端连接有信号放大器和滤波电容，在滤波电容的输出端设有脉冲检测电路。
通过检测电路对设置在区域边界上电线发出的脉冲信号进行检测，基于检测结果判定智能割草机是否出界，由于在检测过程中对接收脉冲信号的电感的安装方向进行固定，能够有效避免其他电磁信号对区域边界判定的影响，提高了智能割草机对区域检测的准确性。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 107728217 A 2018.02.23C N 107728217A1.用于智能割草机的区域边界检测电路，其特征在于，所述区域边界检测电路，包括：在智能割草机上设有至少两个脉冲检测点，在每个脉冲检测点处设有用于检测设置在区域边界上电线产生脉冲信号的电感，每个电感内线圈中轴线方向与竖直方向平行；在每个电感的输出端连接有信号放大器和滤波电容，在滤波电容的输出端设有脉冲检测电路。
2.根据权利要求1所述的用于智能割草机的区域边界检测电路，其特征在于，所述脉冲检测电路，包括：信号上升沿检测电路和信号下降沿检测电路。
3.根据权利要求2所述的用于智能割草机的区域边界检测电路，其特征在于，所述信号上升沿检测电路，包括：迟滞比较器U1A，迟滞比较器U1A的高电平端连接VCC供电，低电平端接地，正相输入端经电阻R190连接滤波电容的输出端，反向输入端连接参考电压VREF，迟滞比较器U1A的输出端经电阻R195输出检测结果；在正相输入端与输出端之间还设有电阻R184，迟滞比较器U1A的输出端还经电阻R182连接3.3V供电端。
一种智能割草机[实用新型专利]
![一种智能割草机[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/95741d07aeaad1f347933f95.png)
专利名称：一种智能割草机专利类型：实用新型专利
发明人：陈小昆
申请号：CN201721470272.3申请日：20171107
公开号：CN207399870U
公开日：
20180525
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种智能割草机，其结构包括机体、控制面板、后轮、前轮、万向转盘、保护罩、刀片马达、第一刀盘、第二刀盘、切割刀片、后轮马达、红外线传感器、机壳、太阳能板、储蓄电池、中央处理器和无线接受装置，本实用新型的一种智能割草机，通过设置有太阳能板，在使用时通过吸收太阳能，对储蓄电池完成充电，解决了现有技术智能割草机不具备太阳能充电，导致装置无法节约能源的问题，通过设置有无线接受装置，接收外来信号传输回中央处理器，通过中央处理器开启刀片马达和后轮马达，通过刀片马达带动切割刀片工作，通过后轮马达带动后轮运动，解决了现有技术智能割草机不具备对对装置进行远程操控的功能，导致装置操作不便的问题。
申请人：陈小昆
地址：362000 福建省泉州市惠安县螺城镇霞园村下山富自然村181号
国籍：CN
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一种基于微处理器的智能割草机人边界识别方法[发明专利]
![一种基于微处理器的智能割草机人边界识别方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ef3c4b8e1ed9ad51f01df2f6.png)
专利名称：一种基于微处理器的智能割草机人边界识别方法专利类型：发明专利
发明人：陈松柏,李楚川,吴佳,蒋欣睿,李铭,唐鑫林
申请号：CN201910354568.6
申请日：20190429
公开号：CN110059669A
公开日：
20190726
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于微处理器的智能割草机器人边界识别方法，该方法包括以下步骤：S1、使用双目图像传感器进行图像采集，得到图像原图；S2、在微处理器平台上将原图进行灰度变换，得到灰度图像；S3、在微处理器平台上将灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；S4、在微处理器平台上对二值图像进行数学形态学的闭运算，得到高对比度图；S5、在微处理器平台上用Hough变换对高对比度图进行边界曲线拟合，得到图像边界曲线，完成对智能割草机器人边界的识别；实现在现有数学理论的基础上，设计出一套基于微处理器和嵌入式系统的高准确性边界识别方法。
申请人：四川农业大学
地址：611130 四川省雅安市雨城区新康路46号
国籍：CN
代理机构：成都正华专利代理事务所(普通合伙)
代理人：陈选中
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智能割草机[发明专利]
![智能割草机[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/36ce74e1eff9aef8951e06e5.png)
专利名称：智能割草机
专利类型：发明专利
发明人：田角峰,刘芳世
申请号：CN201410096054.2申请日：20140314
公开号：CN104904404A
公开日：
20150916
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种智能割草机，包括割草机主体及安装在所述割草机主体上的摄像装置，所述摄像装置包括镜头及设置在镜头上的遮挡片，所述遮挡片能够移动以遮蔽或暴露镜头，所述遮挡片上还设置有能够在遮挡片移动时清洁镜头的清洁元件。
上述智能割草机，遮挡片上设有清洁元件，遮挡片移动时带动清洁元件清洁镜头，从而避免镜头摄取的图像不清晰，防止图像不清晰引起割草机对草地或障碍等的误判导致割草机不能正常工作。
申请人：宝时得机械(中国)有限公司
地址：215123 江苏省苏州市工业园区东旺路18号
国籍：CN
代理机构：广州华进联合专利商标代理有限公司
代理人：唐清凯
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一种智能割草机边界自动闭合处理系统及方法
技术领域 [0001] 本发明涉及智能割草机技术领域，具体为一种智能割草机边界自动闭合处理系统 及方法。
背景技术 [0002] 随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，越来越多的人开始考虑如何将智能 技术应 用于农业方面 ，农业机器人是 用于农业生产的 一 种新型多功能 农业机械 ，是 智能 机 器人技术 与自 动化技术融 合发 展的 产物 ，我国 现 在已 经研发成 功一批具有竞争 力的 机器 人，包括除草机器人、施肥机器人、喷药机器人、收割机器人等，完全可以实现从农作物从种 植到收 割的 机器人流水线作为 ，不 用再耗费人力 ，但是对于园林 ，高 尔夫球场等高端区域、 特殊的 割草要求导致了这一块的空白 ，园林割草机器人应运而生 ，传统的此类割草机器人 大多依赖远程遥控对机器人进行控制，此类方式从严格意义上并没有让人类完全从割草任 务中脱离出来 ，相反会导致人 们时 刻关注机器人的 运行状态 ，虽 然使 用者不在需要实际 操 作割草机，但却增加了使用者的操作要求，与智能化背道而驰。 [0003] 在建图过程中，由于要创建一个完整全局地图信息，需要在结束地图构建时时获 得一个前 后闭 合的 位置状态信息 ，但由 于建图 是一个人工操作的 过程 ，且机器人自 身由 于 体积较大 ，手动行驶的 机器人不易控制位置 ，在寻找与起点原则上很接近的 点集时需要耗 费大量时间 ，间接层面增加了割草机器人使 用者的劳动时间 ，产生这类原因主要因为没有 精确可靠的运动控制系统，可以严格按照规定的路径行驶，另一方面是没有有效的算法，让 机器人在离初始位置近邻，根据工作人员的选择进行自动闭合边界曲线处理，因此，设计一 种智能割草机边界自动闭合处理系统及方法是很有必要的。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910056418 .7 (22)申请日 2019 .01 .22 (71)申请人 重庆润通智能装备有限公司
地址 402247 重庆市江津区双福工业园B区 (72)发明人 陈元橼 牛哲 钟伟 丁波 王强 (74)专利代理机构 重庆乐泰知识产权代理事务
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CN 109597420 A
权 利 要 求 书
割草机边界自动闭合处理系统，其特征在于，还包括：显 示模块 ，用于当 智能 割草机当前位置与起始点距离小于或等于距离阈值时显示提示信息 ， 提示用户进行自动闭合边界操作。
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CN 109597420 A
说 明 书
权利要求书2页 说明书6页 附图7页
CN 109597420 A
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权 利 要 求 书
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1 .一种智能割草机边界自动闭合处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 启动智能割草机边界示教模式； 获取并存储智能割草机起始点位置信息； 实时记录智能割草机位置信息并判断智能割草机当前位置与起始点距离是否小于或 等于距离阈值； 若小于或等于距离阈值则进一步判断是否接收到用户输入的自动闭合边界指令； 执行用户自动闭合边界指令，利用插值算法生成边界闭合数据并存储； 结束边界示教模式。 2 .根据权利要求1所述的智能割草机边界自动闭合处理方法，其特征在于，所述在利用 插值算法生成边界闭合数据并存储步骤后还包括步骤：根据智能割草机当前位置与起始点 间距离值调节智能割草机的运行速度值。 3 .根据权利要求2所述的智能割草机边界自动闭合处理方法，其特征在于：所述距离阈 值为多个，每个距离阈值根据算法对应一个智能割草机运行速度值。 4 .根据权利要求1所述的智能割草机边界自动闭合处理方法，其特征在于，所述实时记 录智能割草机位置信息并判断智能割草机当前位置与起始点距离是否小于或等于距离阈 值步骤后还包括步骤：若小于或等于距离阈值则于智能割草机控制面板显示提示信息，提 示用户进行自动闭合边界操作。 5 .根据权利要求4所述的智能割草机边界自动闭合处理方法，其特征在于，在所述于智 能割草机控制面板显示提示信息步骤前还包括步骤：判断智能割草机的当前位置与起始点 间为远离趋势或接近趋势，在为接近趋势且与起始点间距离小于或等于距离阈值时则于智 能割草机控制面板显示提示信息；在为远离趋势且与起始点间距离小于或等于距离阈值时 于智能割草机控制面板不显示提示信息。 6 .根据权利要求1所述的智能割草机边界自动闭合处理方法，其特征在于，还包括步 骤 ：若接收 到 用 户自 动闭 合边界 指令时 智能 割草机当前位置 与起始点间 距离超出 距离阈 值，则接收到的自动闭合边界指令无效。 7 .根据权利要求1所述的智能割草机边界自动闭合处理方法，其特征在于，在启动智能 割草机边界示教模式步骤前还包括步骤：设置自动闭合边界距离阈值并存储。 8 .一种智能割草机边界自动闭合处理系统，包括： 定位模块，用于获取智能割草机位置信息； 输入模块，用于接收用户输入的自动闭合边界指令； 存储模块，用于存储智能割草机起始点位置信息、实时位置信息、距离阈值信息及边界 闭合数据信息； 运算模块，用于判断智能割草机当前位置与起始点距离是否小于或等于所述阈值； 控 制模块 ，用于 启动或结束智能 割草机边界示教模式 ，并当 智能 割草机当前位置与起 始点距离是否小于或等于所述阈值且接收到用户输入的自动闭合边界指令时利用插值算 法生成边界闭合数据。 9 .根据权利要求1所述的智能割草机边界自动闭合处理系统，其特征在于，还包括：速 度调节模块，用于根据智能割草机当前位置与起始点间距离值调节智能割草机的运行速度 值。
所(普通合伙) 50221 代理人 刘佳 (51)Int .Cl . G05D 1/02(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109597420 A (43)申请公布日 2019.04.09
( 54 )发明 名称 一种智能割草机边界自动闭合处理系统及
方法 ( 57 )摘要
本发明公开了一种智能割草机边界自动闭 合处理方法 ，包括如下步骤 ：启动智能 割草机边 界示教模式 ；获取并存储智能割草机起始点位置 信息；实时记录智能割草机位置信息并判断智能 割草机当前位置与起始点距离是否小于或等于 距离阈值；若小于或等于距离阈值则进一步判断 是否接收到用户输入的自动闭合边界指令；执行 用户自动闭合边界指令，利用插值算法生成边界 闭 合数据并存储 ；结束边界示教模式 。本发明 还 公开了一种智能割草机边界自动闭合处理系统。