[发明专利]一种割草机路径规划算法

说明书

技术领域

本发明涉及割草机路径规划领域，尤其是一种割草机路径规划算法。

技术背景

随着人力成本的增加，草坪的护理成本越来越高，用自动割草装置代替人工，将成为趋势。其中，自动割草机的割草路径算法是重要的部分，目前，大多数自动割草机都是采用随机路径算法，因为其是成本低、实现简单，但是，随机算法容易造成草场边界割草的概率大于其他区域，且容易产生路径循环。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种割草机路径规划算法，相对传统的随机算法，本算法可以增大割草区域的概率，而且，避免草场边界割草概率大的问题，同时，割草的路径也不会循环。

本发明的技术方案如下：一种割草机路径规划算法，具体包括以下步骤：

S1.确定行走范围：割草机上设置有脉冲信号识别装置，割草机通过脉冲信号识别装置识别草场边界发出的脉冲信号，并确定行走的范围；

S2.存储割草范围：割草机通过步骤S1确定行走范围后，并以坐标的形式把行走的范围输入至割草机控制中心；

S3.规划行走路径：割草机控制中心控制割草机的驱动轮以正弦函数的形式行走；

S4.边界行走方式：当割草机按照步骤S3的方式行走到边界时，割草机上的角度测量装置会自动测量与边界的夹角α，割草机控制中心会控制割草机以大于等于α/4且小于α的角度转向离开边界。

进一步的，所述步骤S3中的割草机至少有三个轮子，其中两个是驱动轮，至少一个是从动轮，从动轮随着驱动轮运动而运动；两个驱动轮被割草机控制中心控制，并以正弦函数的形式周期性运转。

进一步的，所述且两个驱动轮的正弦函数周期和相位相同或不同，具体用户可以自行设定，这里设置两个驱动轮的正弦函数周期和相位相同或不同，主要是为了让两驱动轮有速度差，通过速度差就可以控制割草机的行走路径。

进一步的，所述步骤S1中的脉冲信号是通过埋藏在草场边界下的脉冲装置发出，且脉冲装置在边界形成闭环电路。

进一步的，所述步骤S1中的脉冲信号识别装置，其原理为电磁感应，正弦函数控制中心根据检测到的信号情况，并判断割草机的坐标位置是否在存储记录的边界内，若在边界内，则控制割草机继续按照步骤S3行走，如果在边界内，则通过检测边界脉冲信号控制割草机返回至边界内。

进一步的，所述割草机在步骤S3的方式行走的同时，割草机上的脉冲信号识别装置去自动检测边界脉冲信号的强度，当强度越强时，割草机控制中心会控制驱动轮沿正弦函数变化率小的趋向运转，正弦函数变化率小，也就是割草机的两个驱动轮之间的速度差越小，割草机也就趋近于沿着直线行走，当强度越弱时，割草机控制中心会控制驱动轮沿正弦函数变化率大的趋向运转，正弦函数变化率大，也就是割草机的两个驱动轮之间的速度差越大，割草机也就趋近于在原地旋转，这样一来割草机就可以在离开边界的区域割更多草，增加在边界以外区域的割草。

进一步的，所述步骤S4边界行走方式中，当割草机到达边界时，割草机控制中心控制割草机先停止，再后退一段距离r，最后再以大于等于α/4且小于α的随机角转向离开边界，这里后退一段距离r主要是为了割草机控制中心的旋转角计算方便，当然也可以是其他的距离。

进一步的，所述割草机从边界后退的距离为r，r与割草机的两驱动轮之间的间距相等。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明可以增大割草区域的概率，避免草场边界割草概率大的问题，而且，割草的路径也不会循环，因为本发明的割草机控制中心控制两驱动轮以正弦函数形式行走，且两轮有速度差，所以割草机走的路径不会一直是直线，必定是曲线，而且，当到达边界时，割草机会以大于等于α/4且小于α的随机角转向离开，这杨的设置保证了割草机不会走循环的路径。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图中的数字或字母代表的相应部件的名称：1. S1.确定行走范围，2. S2.存储割草范围，3. S3.规划行走路径，4. S4.边界行走方式。

具体实施例

如附图所示，一种割草机路径规划算法，具体包括以下步骤：

S1.确定行走范围：割草机上设置有脉冲信号识别装置，割草机通过脉冲信号识别装置识别草场边界发出的脉冲信号，并确定行走的范围；

S2.存储割草范围：割草机通过步骤S1确定行走范围后，并以坐标的形式把行走的范围输入至割草机控制中心；

S3.规划行走路径：割草机控制中心控制割草机的驱动轮以正弦函数的形式行走；