[实用新型]一种基于机器视觉的割草机器人

说明书

本实用新型公开了一种基于机器视觉的割草机器人，包括车轮、车体、驱动电机、割刀、割草电机、微型电脑及摄像头；车体包括底板，底板上安装有至少四个大小形状相同的车轮，所有车轮不完全共轴且两两共轴，车轮轴至少包括轴I和轴II，轴I上的两轮间设有连接两轮的转向桥，转向桥与转向舵机连接，轴II上的两轮与驱动电机连接；底板的底部安装有与割草电机连接的三叶形割刀；摄像头安装在车体上，其分别与竖直运动舵机和水平运动舵机连接；微型电脑分别与转向舵机、驱动电机、割草电机、摄像头、竖直运动舵机和水平运动舵机连接。本实用新型的自动化程度高，无需架设电子围栏，运行成本低；以电能为能源，对环境友好，噪声低，能耗低。

技术领域

本实用新型属于农用机械技术领域，涉及一种割草机器人，特别涉及一种基于机器视觉的割草机器人。

背景技术

随着社会的发展，人们对生活品质的要求越来越高，在现代城市中绿化面积的占比日益增大，绿化面积的增大不可避免的给绿化修整工作带来了一定的困难，绿化修整工作中工作量最大的就是草坪修整。传统的草坪修整是通过工人控制汽油割草机来实现的，其噪音大、油耗高、污染较大且需要人工控制，成本较高，已经与当前社会的节能减排智能化的发展需求格格不入。因此，开发一种无需人工控制、智能化程度高且噪声、能耗低的自动割草机是当前行业的迫切需求。

而目前自动割草机市场主要被国外品牌垄断，其设备价格昂贵，难以在国内进行大规模推广，严重制约了我国的草坪自动化和智能化建设。同时，目前的智能割草机绝大多数是采用电子围栏限定割草范围使得割草机在限定范围内割草，其虽然一定程度上进行了割草智能自动化，但架设电子围栏需要耗费额外的人力，调整割草范围还需重新架设电子围栏，其运行成本较高。此外，目前的割草机的割刀形状设计不合理，割草效率不高，割草机的转向幅度较小，影响了割草机的灵活性，进而影响了割草机的割草效率。

因此，开发一种智能自动化程度高、运行成本低且割草效率高的割草机器人极具现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术需要电子围栏、运行成本高和割草效率较低的缺陷，提供一种智能自动化程度高、运行成本低且割草效率高的割草机器人。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于机器视觉的割草机器人，包括车轮、车体、驱动电机、割刀、割草电机、微型电脑及摄像头；

所述车体包括底板；

所述底板上安装有至少四个大小形状相同的车轮，所有车轮不完全共轴且两两共轴，车轮轴至少包括轴I和轴II；

所述底板的底部安装有与割草电机连接的割刀，割刀为三叶形，相比于其他形状的割刀，在保证较大的有效切割长度下，降低了刀片质量，提高了割草效率；

所述轴I上的两轮间设有连接两轮的转向桥，转向桥与转向舵机连接，轴II上的两轮与驱动电机连接；采用转向桥进行机器人转向，通过转向舵机即可控制，可通过单片机控制，结构简单，成本低廉，此外转向桥结构的转向角度大，灵活性好；

所述摄像头安装在车体上，其分别与竖直运动舵机和水平运动舵机连接，竖直运动舵机用于驱动摄像头在竖直方向上运动，水平运动舵机用于驱动摄像头在水平方向上运动，竖直运动舵机和水平运动舵机使得摄像头有水平和垂直两个自由度，能有效保证摄像头的运动面积使拍照区域足够广，保证了割草机利用机器视觉割草的可用性；

所述微型电脑分别与转向舵机、驱动电机、割草电机、摄像头、竖直运动舵机和水平运动舵机连接，微型电脑由摄像头采集图像后分析目标位置，控制驱动电机和转向舵机到达指定位置后，开启割草电机开始割草，再通过竖直运动舵机和水平运动舵机调整摄像头的位置采集其他图像，继续割草。