[发明专利]智能割草系统及其自主建图方法

说明书

本发明公开了一种智能割草系统及自主建图方法，其中上述系统包括物理边界和智能割草设备，物理边界限定割草设备的工作区域；还包括：控制模块，控制割草设备不越过物理边界移动；与控制模块连接的：虚拟边界设定单元，用于设定虚拟边界，虚拟边界包围物理边界，虚拟边界内形成覆盖工作区域的虚拟地图；信息采集模块，设置为记录智能割草设备移动到物理边界时的边界位置；地图构建模块，包括区域构建单元，区域构建单元设置为根据移动路径在虚拟地图上标记完成区域并构建区域地图；控制模块被配置为：获取边界位置并在历史移动路径中查找边界位置对应的历史影响参数；根据历史影响参数控制割草设备改变移动路径。

本申请要求申请日为2019年12月30日、申请号为201911395326.8的中国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及电动工具领域，具体涉及一种智能割草系统及其自主建图方法。

背景技术

当前，智能割草机或割草机器人，越来越被用户追捧。为限制割草机在工作区域内活动，通过布置物理线或物理电子围栏，来设定好割草区域，智能割草机则根据此设定好的割草区域内进行割草。

而为了使割草机在限定工作区域中执行工作，通常在执行割草工作前，需创建割草区域的地图。现有技术中为了创建割草区域地图，通常在启动正式割草工作前，驱动割草机沿物理边界行走一圈，通过行走记录边界轨迹的方法建立地图；在地图建立完成后再启动割草机执行割草工作。

因此，割草机工作前需要经过额外的建图步骤，占用了正常割草的工作时间，不利于工作效率的提高，且结合现有的经验可知，通常该建图步骤一次性成功率较低，因此需要割草机沿物理边界行走两圈甚至更多才能完成建图工作，花费更多的时间用于割草工作前的建图工作。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单且高效节能的智能割草系统及其自主建图方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种智能割草系统，包括物理边界和智能割草设备，所述物理边界限定智能割草设备的工作区域；还包括：控制模块，控制所述智能割草设备不越过物理边界移动；以及与所述控制模块连接的：虚拟边界设定单元，用于设定虚拟边界，所述虚拟边界包围所述物理边界，所述虚拟边界内形成覆盖所述工作区域的虚拟地图；信息采集模块，设置为记录所述智能割草设备移动到所述物理边界时的边界位置；地图构建模块，包括区域构建单元，所述区域构建单元设置为根据所述移动路径在所述虚拟地图上标记完成区域并构建区域地图；所述控制模块被配置为：获取所述边界位置并在历史移动路径中查找所述边界位置对应的历史影响参数；根据所述历史影响参数控制所述智能割草设备改变移动路径。

进一步地，所述控制器被配置为：获取所述边界位置并在历史移动路径中查找所述边界位置对应的历史转向角；根据所述历史转向角生成偏航角，控制所述智能割草机在所述边界位置处按照所述偏航角转向移动，以更新所述移动路径。

进一步地，所述控制器被配置为：在所述历史转向角中查找角度之和最大的两个目标历史转向角，并计算两个目标历史转向角之和的平均值，将所述平均值设定为所述偏航角。

进一步地，所述控制器被配置为：在所述历史转向角中采集若干转向角；计算割草机在若干转向角对应方向上分别移动相同距离的移动路径的覆盖率贡献值；将具有最大覆盖率贡献值的移动路径对应的转向角确定为偏航角。

进一步地，所述信息采集模块还采集所述智能割草设备位于所述物理边界时的边界位置信息；所述地图构建模块还包括边界修正单元，所述边界修正单元根据所述边界位置信息构建地图边界，并采用所述地图边界修正所述区域地图的边缘。

进一步地，所述信息采集模块包括边界识别单元和定位单元；所述边界识别单元识别所述物理边界并将结果反馈至所述控制模块，所述定位单元采集所述割草机的位置信息和路径信息。