[发明专利]预置区域的智能割草系统及割草方法

权利要求书

1.一种预置区域的智能割草系统，包括带割草刀的小车、遥控器和充电桩，其特征在于，

小车上还设置小车MCU，以及与小车MCU连接的超声波传感器、小车北斗GPS模块、机器视觉模块、编码电机驱动器、地磁传感器、陀螺仪、驱动电路、小车无线传输模块、电源模块、小车按键；

遥控器上设置遥控器MCU且通过数据线与小车MCU连接；

充电桩上设置充电桩MCU，以及与充电桩MCU连接的充电桩北斗GPS模块、LED信标、充电桩无线传输模块、充电模块；

充电桩北斗GPS模块获取充电桩的位置信息，

LED信标产生灯光信息，

充电桩无线传输模块发送充电桩的位置信息和灯光信息，

充电模块将市电传输至小车，

充电桩MCU对充电桩进行管理；

小车无线传输模块与充电桩无线传输模块进行数据传输，

超声波传感器由于探测小车行进路线上有无障碍物，

小车北斗GPS模块用于获取小车位置，

机器视觉模块用于识别行进路线上的颜色和LED信标产生的灯光信息，

编码电机驱动器还与编码电机连接且接受小车MCU的信号，

编码电机在编码电机驱动器的驱动下进行编码且驱动小车车轮转动并将编码电机的信息反馈给小车MCU，

地磁传感器用于计算小车车头方向，

陀螺仪对地磁传感器测出的数据进行倾角补偿，

驱动电路用于驱动控制割草刀转动的直流电机，

电源模块在充电时与充电模块连接蓄电且放电时为小车提供工作电压，

小车按键用于输入指令，

小车MCU根据小车北斗GPS模块获得预割草区域，

小车MCU根据地磁传感器、陀螺仪获得小车车头方向，

小车MCU根据超声波传感器采集的数据进行路径选择，

小车MCU根据小车北斗GPS模块采集的数据进行路径选择，

小车MCU根据机器视觉模块采集的数据判断行径路线上是否有草，

小车MCU根据电源模块的剩余电量产生充电信号并通过小车无线传输模块发送至充电桩无线传输模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，小车上还设置与小车MCU连接的电量检测模块、液晶显示屏；其中

电量检测模块用于检测电源电路剩余电量，

液晶显示屏用于显示小车运行状况信息，

小车MCU根据剩余电量信息进行路径选择和工作模式选择。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，电源电路包括依次连接的充电电路、蓄电池、总开关和降压电路；总开关还分别与电量检测模块、编码电机驱动器、驱动电路连接；降压电路为小车提供工作电压。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，充电模块包括相连接的降压电路、充电电源供给；降压电路还分别与市电供给单元和充电桩MCU连接；充电电源供给与充电电路连接；降压电路将市电转化为供整个系统需要的工作电压。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，LED信标产生红、绿、蓝三色灯光。

6.一种采用权利要求1所述系统实现预置区域智能割草的方法，其特征在于，包括

遥控器与小车连接且控制小车沿工作区域边界移动，根据地磁传感器、陀螺仪、小车北斗GPS模块采集的信息获取工作区域并记录；

断开遥控器与小车的连接，小车行进至工作区域，小车进入工作模式：

小车MCU对机器视觉模块采集的图像信息进行判断行进路线上是否有草，若有则驱动驱动电路控制直流电机带动割草刀工作，

小车MCU对超声波传感器探测的数据进行判断行进路线是否有障碍物，若有则驱动编码电机驱动器驱动编码电机编码改变小车车轮转动速度及方向改变行进路线，

小车MCU对小车北斗GPS模块采集的信息进行判断行进路线是否在工作区域内，若小车位于工作区域边缘则改变行进路线；

小车电量低时进入充电模式：

小车MCU根据电源模块的剩余电量产生充电信号并通过小车无线传输模块发送至充电桩无线传输模块，

充电桩通过充电桩无线传输模块发射充电桩北斗GPS获取的充电桩位置信息和LED信标产生的灯光信息给小车无线传输模块，小车MCU根据小车北斗GPS采集的数据和机器视觉模块采集的灯光信息改变行进路线，

电源模块与充电模块连接进行充电。