[发明专利]一个基于线性激光扫描的草地识别系统

说明书

技术领域

本专利涉及一个基于线性激光扫描的草地识别系统，属于智能检测领域。

背景技术

随着城市绿化的建设，草地面积的日趋增长，国内外消费者对于割草机器人的需求越来越大。但是草地形状没有统一的形态，也没有隔离的边界，因此为了保证割草机器人的正常工作，需要设定特定的边界，比如围绕草地铺设电磁线，让割草机器人在此范围内工作。但是，这种方式需要增加额外的人工及材料成本，对于大型草地将是不小的费用。

发明内容

针对上述问题，本专利采用智能检测与判断的方法，提供一个基于线性激光扫描的草地识别系统，让割草机器人自动识别草地的边界。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

一个基于线性激光扫描的草地识别系统，包括可以自主移动的运动平台，以及安装在所述的运动平台前部的线性激光扫描器，所述的线性激光扫描器倾斜向下设置，扫描范围至少覆盖所述的运动平台的宽度，所述的运动平台内部设置控制器，与所述的线性激光扫描器连接，所述的控制器内部设置智能草地识别算法，识别所述的运动平台前进方向是否为草地，所述的智能草地识别算法包括以下步骤：

（1）所述的线性激光扫描器进行扫描测量，获取扫描范围内的反射面到所述的线性激光扫描器的距离，并传输给所述的控制器，存储为数组A={x[0],x[1],x[2],...,x[N-1]}，其中N为所述的线性激光扫描器输出数据的数量；

（2）将数据x[N/2]存入数组B={y[0],y[1],y[2],...,y[K-1]}，其中K为保存的历史数据的数量，令y[i-1]=y[i],i=1,2,...,K-1,y[K-1]=x[N/2]；

（3）计算数组A的均值为=,因此，可求得数组A的标准差为σ_A =；

（4）如果数组A的标准差σ_A大于阈值T，则判断扫描范围为草地，并返回步骤1，否则继续执行，所述的阈值T为表征扫描区域是否平整的经验数据；

（5）计算数组B的均值=,因此,可求得数组B的标准差为σ_B =；

（6）如果数组B的标准差σ_B大于阈值T，则判断扫描范围仍然为草地，并返回步骤1，否则判断扫描范围为非草地,并返回步骤1继续执行。

本专利的有益效果主要表现在：1、自动识别草地与非草地,无需铺设电磁线，降低系统成本；2、性能可靠，误报率低。

附图说明

图1是草地识别系统的外形图；

图2是智能草地识别算法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

参照图1-2， 一个基于线性激光扫描的草地识别系统，包括可以自主移动的运动平台1，所述的运动平台1可以在工作平面上前进、后退和左右旋转，还包括安装在所述的运动平台1前部的线性激光扫描器2，为了得到满足应用要求的检测效果，将所述的线性激光扫描器2倾斜向下设置，其扫描范围至少覆盖所述的运动平台1的宽度，这样所述的运动平台1的前进路径都得到有效扫描检测。

所述的运动平台1内部设置控制器，并与所述的线性激光扫描器2连接，所述的控制器可以获取所述的线性激光扫描器2的扫描数据。

所述的控制器内部设置智能草地识别算法，识别所述的运动平台1前进方向是否为草地，所述的智能草地识别算法包括以下步骤：

（1）所述的线性激光扫描器2进行扫描测量，获取扫描范围内的反射面到所述的线性激光扫描器2的距离，并传输给所述的控制器，存储为数组A={x[0],x[1],x[2],...,x[N-1]}，其中N为所述的线性激光扫描器2输出数据的数量；

所述的线性激光扫描器2为线性扫描设备，检测范围为一条线段，输出数据为反射区域到所述的线性激光扫描器2的一组距离值。

（2）将数据x[N/2]存入数组B={y[0],y[1],y[2],...,y[K-1]}，其中K为保存的历史数据的数量，令y[i-1]=y[i],i=1,2,...,k-1,y[K-1]=x[N/2]；

所述的数组B是所述的运动平台1在移动路径上保留的一组扫描数据，位置居中，可用于判断为非草地的校验。

（3）计算数组A的均值=,因此，可求得数组A的标准差为σ_A =；

所述的标准差σ_A代表所述的数组A中的数据偏离平均值的程度大小。