[发明专利]一种确保割草机直线行走的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种确保割草机直线行走的装置及其方法，该方法包括：采集割草机起始点和停止点的经纬度，转化为平面直角坐标系内的坐标，计算该直线路径的直线斜率；判断割草机的朝向是否在合适范围内，若在则启动自动直行程序；若不在则调节割草机的正对的方向；割草机直行后，获取当前割草机的位置信息，并计算当前点与起始点所组成直线的斜率，并与初始直线斜率进行比较，判断是否偏离；若偏离，则启动自动纠正程序；若没有偏离，则继续保持直行，直到割草机到达终止点附近范围。本发明在室外空旷地方能较好作业，对外界的复杂环境具有一定的适应能力，在割草机受到外界干扰偏离直线轨道时可以进行自我调节。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种确保割草机直线行走的装置及其方法。

背景技术

户外草坪的维护修剪是一个繁重复杂的工作，智能割草机可以帮助人们完成割草工作，实现智能自主割草。智能割草机的自主工作可以脱离人工的控制，减少了人力资源的浪费和损耗，也提高了工作效率，更具有安全性和可靠性。

对于智能割草机来说，为了实现高自主性，其对于路径的规划和自身位置的调整有着较高的要求。由于割草机作业范围的广阔以及作业环境的复杂，难以保证割草机沿着既定路线持续进行工作，一旦割草机在行进过程中受到外界的干扰，整个工作路线都会被打乱，无法继续进行工作。因此，在割草机工作的过程中，割草机需要有自动调整的能力，以完整地完成整个工作任务。在割草机直线行走的过程中，往往是通过调整割草机左右两轮的转速相同来保证直行，而在实际的运行环境中，由于草地的高低不平或是其他外在因素的影响，会造成割草机的轮子打滑或是割草机的位置突然变化的情况，导致后续直行轨迹偏离原来的直线轨迹，所以需要实时对割草机的位置进行判定，并调整割草机的位置。

现有的引导割草机直线行走的方法中，有在地下铺设引导线的方法，但是该方法灵活性差，在新环境中需要规划新的路径时，需要重新铺设，且损坏后维修困难，维护成本高昂；另一种方式是通过陀螺仪等传感器来测定割草机的位置信息，以此修正割草机的位置，但是在较长的直线路径中，陀螺仪等传感器的累积误差会变得很大，割草机的直线行走难以保证。

综上，现有技术中缺乏一种成本低廉，准确性高的确保割草机直线行走的方法，能保证在长远的距离中割草机都能准确沿着既定直线轨迹行走。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种确保割草机直线行走的装置及其方法，该方法简单，覆盖范围广，在较远的距离下也能有准确的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种确保割草机直线行走的装置，包括割草机、差分GPS、蓝牙模块、智能手机，所述差分GPS包括放置于户外开阔地带的基准站和安装于割草机上的移动站；所述割草机上安装有蓝牙模块，所述智能手机自带蓝牙模块，所述智能手机通过蓝牙模块控制割草机。

一种确保割草机直线行走的方法，包括以下步骤：

S1、确定直线路径，蓝牙模块控制割草机在起始点和停止点采集两点的经纬度信息，并转化为平面直角坐标系内的坐标，计算该直线路径的直线斜率，记为初始直线斜率，起始点和停止点之间的直线段则为既定直线轨迹；

S2、割草机回到起始点，判断割草机的朝向是否在合适范围内，若在合适范围内，则启动自动直行程序；若不在合适范围内，需要调节割草机的正对的方向；

S3、割草机在直行一定距离后，获取当前割草机的位置信息，并计算当前点与起始点所组成直线的斜率，并与初始直线斜率进行比较，判断是否偏离既定直线轨迹；

S4、若检测到割草机偏离既定直线轨迹，则启动自动纠正程序；若没有偏离既定直线轨迹，则继续保持直行；

S5、循环执行步骤S3-S4，直到割草机到达终止点附近范围。