[发明专利]一种可检测草坪高度与密度的割草机及割草方法

权利要求书

1.一种可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，包括电机系统、刀片和检测机构，所述电机系统连接所述刀片以带动所述刀片运动，所述检测机构连接所述电机系统；

其中，所述检测机构检测所述电机系统的实时电流，并基于刀片的高度和所述实时电流判断草坪的高度与密度，得到当前草坪状态信息。

2.根据权利要求1所述的可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，所述检测机构包括微处理器、电势采样单元、驱动芯片、电流采样单元；

所述电机系统包括电机和控制器，所述控制器连接并控制所述电机；

其中，所述电势采样单元连接所述电机以对所述电机的反向电动势进行采样，并将采样结果发送至所述微处理器；

所述微处理器基于所述采样结果得到PWM信号；

所述驱动芯片连接所述微处理器以接收所述PWM信号，并基于所述PWM信号产生交流电；

所述电流采样单元连接所述驱动芯片以采集所述驱动芯片的交流电数据，以得到所述电机系统的实时电流。

3.根据权利要求2所述的可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，所述微处理器基于所述刀片的高度和所述实时电流得到当前草坪状态信息；

并且，所述微处理器与所述控制器通讯连接，以将所述当前草坪状态信息发送至所述控制器，所述控制器基于检测到的草坪的高度与密度调整刀片的高度。

4.根据权利要求2所述的可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，所述驱动芯片为FD6288。

5.根据权利要求2所述的可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，所述微处理器为STM32F4系列微处理器。

6.根据权利要求2所述的可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，所述电势采样单元通过ADC对所述电机的反向电动势进行采样。

7.根据权利要求2所述的可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，所述微处理器基于所述采样结果得到PWM信号包括：

所述微处理器根据采样结果计算出电机的当前转子位置，并根据所述当前转子位置生成电周期领先于电机90度的磁场所需的PWM信号。

8.根据权利要求2所述的可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，所述电流采样单元包括采样电阻，所述采样电阻安装在所述驱动芯片的每个半桥的靠近地线端。

9.根据权利要求8所述的可检测草坪高度与密度的割草机，其特征在于，还包括运算放大器，所述运算放大器连接电流采样单元和微处理器；

其中，所述采样电阻两端的电压经过运算放大器放大后，由所述微处理器内部集成的ADC采集。

10.一种割草方法，其特征在于，

采用检测机构检测电机的实时电流；

基于当前刀片的高度和所述实时电流判断草坪的高度与密度；

基于判断结果调整刀片的高度。

11.根据权利要求10所述的割草方法，其特征在于，

将所述实时电流与预设电流进行比较，若所述实时电流预定时间内多次超出预设电流，则将刀片高度调高。

12.根据权利要求10所述的割草方法，其特征在于，将所述实时电流与预设电流进行比较，若所述实时电流发生周期性变化，且变化频率与电机转速倍数相关，则提示有高草或顽固木本植物。

13.根据权利要求10所述的割草方法，其特征在于，以更换新的刀片作为起点，基于实时电流计算电机功率，对所述电机功率进行积分，得到电机实时所作的功，将电机实时所作的功累加，得到电机总功，当所述电机总功大于预设值时，则提醒用户更换刀片。

14.根据权利要求10所述的割草方法，其特征在于，

基于与割草机行进频率相同的信号，获得草坪深度信息，以调整刀片高度；

和/或，基于与刀片角速度转动频率相同的信号，获得刀片与草接触时的动态信息，以获得草坪品质和分布；

和/或，基于电流的长期变化，获得刀片的损耗数据。