[发明专利]基于声波反射能量的草地识别方法

说明书

公开一种基于声波反射能量的草地识别方法，包括运动平台，以及设置在内部的处理器，所述的运动平台底部安装超声波发射模块和超声波接收模块，并连接所述的处理器，所述的处理器内部设置草地识别算法，包括以下步骤：(1)所述的处理器每隔固定时间，发射超声波，所述的处理器在超声波信号发射之后间隔Δt时间，将所述的超声波接收模块输出信号经过AD采样，转换为数字采样信号f(n)；当采样时间达到ΔT以后，结束采样过程,此时n=N；(2)计算采样信号f(n)之和∑F=；(3)如果∑FK，则判断为草地；否则，则判断为非草地。

技术领域

本发明涉及基于声波反射能量的草地识别方法，属于移动机器人技术领域。

背景技术

割草机器人必须工作在草坪上，否则就会对自身及草坪周边花木构成危险。对草地的检测，目前已有的方法很多，比如，基于导电特性进行检测的传感器，就是安装在割草机器人底部的两个电极，当割草机器人在草地上时，草的叶片因为含有水分，具有一定的导电性，相对于空气，具有显著的导电特征。但是这种方法对于草地稀疏或者过于干燥就会检测失败。还有，基于图像的草地识别方法，这种方式是基于颜色的判别方法，以绿色作为识别特征。但是这种方法不能解决光照条件变化对成像质量的影响。同时，绿色的人行道也会混淆机器人。因此，草地识别还需找到一个完美的解决方案。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于声波反射能量的草地识别方法，以草坪与普通地面对超声波反射特性的显著差异，进行草地识别。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于声波反射能量的草地识别方法，包括可以自主移动的运动平台，所述的运动平台内部设置处理器，所述的运动平台底部安装超声波发射模块和超声波接收模块，所述的超声波发射模块和超声波接收模块连接所述的处理器，所述的处理器内部设置草地识别算法，确认所述的运动平台所在位置是否为草地，所述的草地识别算法包括以下步骤：

(1)所述的处理器每隔固定时间，通过所述的超声波发射模块发射超声波，所述的处理器在超声波信号发射之后间隔Δt时间，将所述的超声波接收模块输出信号经过AD采样，转换为数字采样信号f(n),n=1,2,3...；当采样时间达到ΔT以后，结束采样过程,此时n=N，其中Δt为信号发射至信号采样的时间间隔，ΔT为采样时间窗,N为最大采样次数；

(2)计算采样信号f(n)之和∑F=；

(3)如果∑FK，则判断为草地；否则，则判断为非草地，其中K为经验阈值。

所述的超声波发射模块设置超声波发射探头和信号驱动电路，所述的超声波接收模块设置超声波接收探头和信号放大电路，所述的超声波发射探头和超声波接收探头设置为轴线交叉，相交与地面。

本发明的有益效果主要表现在：分析声波反射能量，以草坪与普通地面对超声波反射特性的显著差异，进行草地识别，非接触式检测，可靠性高。

附图说明

图1是本专利实施方式的原理框图；

图2是超声波发射探头和超声波接收探头的安装示意图；

图3是信号采样示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：