[发明专利]一种基于激光扫描雷达传感器的智能割草机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于激光扫描雷达传感器的智能割草机及其控制方法，包括：可移动车体、图像采集装置、转向机构、驱动机构、激光扫描雷达传感器、控制器、切割电机和高度调节机构；切割电机的输出轴通过传动装置安装有切割线；高度调节机构设置在可移动车体上，切割电机设置在高度调节机构上；图像采集装置和激光扫描雷达传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端相连接，控制器的信号输出端分别与转向机构、驱动机构、切割电机和高度调节机构相连接。本发明的智能割草机通过激光扫描雷达传感器可较精确的分辨待割草坪高度，可根据需求调节割草高度，具有较高的割草质量。

技术领域

本发明属于智能割草机技术领域，特别涉及一种基于激光扫描雷达传感器的智能割草机及其控制方法。

背景技术

现有的割草机多数为人工手动，所修剪出的草坪高度参差不齐，且费时费力。目前，市场上现有的智能割草机多为超声波制导，超声波制导虽然也能识别前方障碍物，但是无法精确的分辨待割草的高度，也无法根据用户需求调节修剪高度，同时超声波制导无法准确把握整体草坪规格，不能满足当今的市场需求。另外，现有的智能割草机没有对割草质量进行把控，而是更多侧重于路径规划与障碍物识别，智能割草机的割草质量会受到智能割草机行驶速度、切割速度和割草深度等因素的影响，现有的智能割草机的行驶速度无法根据草坪高度变化进行调节，当前方草坪高度高于智能割草机的高度时，会对智能割草机的行驶产生阻力，这会影响到割草机的行驶速度稳定性，这一现象在高度复杂的草坪上会尤其明显。现有的智能割草机并没有针对该现象，进行任何行驶速度和切割转速上的调节，导致割草质量较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光扫描雷达传感器的智能割草机及其控制方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的智能割草机通过激光扫描雷达传感器可较精确的分辨待割草坪高度，可根据需求调节割草高度，具有较高的割草质量。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于激光扫描雷达传感器的智能割草机，包括：可移动车体、图像采集装置、转向机构、驱动机构、激光扫描雷达传感器、控制器、切割电机和高度调节机构；图像采集装置设置在可移动车体上，用于采集草坪的图像信息采集；激光扫描雷达传感器设置在可移动车体上，用于采集智能割草机周围草坪的信息；转向机构设置在可移动车体上，用于智能割草机的转向；驱动机构设置在可移动车体上，用于为智能割草机的行走提供动力；切割电机的输出轴通过传动装置安装有切割线；高度调节机构设置在可移动车体上，切割电机设置在高度调节机构上，通过高度调节机构可调节切割线的高度；控制器设置在可移动车体上，图像采集装置和激光扫描雷达传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端相连接，控制器的信号输出端分别与转向机构、驱动机构、切割电机和高度调节机构相连接。

进一步的，图像采集装置包括前摄像头和后摄像头，前摄像头设置在可移动车体的前端，后摄像头设置在可移动车体的后端。

进一步的，转向机构包括：转舵电机、曲柄、转向连杆和轮边连杆；转舵电机固定设置在可移动车体上，转舵电机的信号接收端与控制器的信号输出端相连接；转舵电机的输出轴上安装有曲柄，曲柄上铰接有转向连杆，转向连杆的两端分别铰接有轮边连杆，两个轮边连杆分别与同一个车轴上设置的两个车轮连接，转舵电机通过曲柄、转向连杆和轮边连杆能够使车轮转向。

进一步的，轮边连杆与车轮之间设置有减震装置。

进一步的，高度调节装置包括：导轨、复位装置和伸缩电机；导轨竖直固定设置在可移动车体上，切割电机可移动的设置在导轨上；伸缩电机和复位装置设置在切割电机的两侧，通过伸缩电机和复位装置可使切割电机沿导轨向相反方向运动。