[发明专利]割草机器人的路径规划算法

摘要

公开了一种割草机器人的路径规划算法，割草机器人包括电子控制装置，摄像机系统和GPS定位模块，电子控制装置设置处理器，处理器设置路径规划算法，路径规划算法包括步骤：1、获取充电座的位置数据，然后打开割草电机出发，并通过摄像机系统向右侧寻找草坪自然边界，然后沿着草坪自然边界前进，并实时采集前方图像；2、处理器在图像中获取草坪自然边界和定位桩，沿着自然边界和定位桩组成的非自然边界前进，直到回到充电座位置；3、割草机器人开始寻找割草边界，沿着割草边界开始工作，一圈一圈向草坪中心工作；4、当割草机器人无法找到割草边界以后，判断割草任务已经完成，关闭割草电机，回到充电座位置。

主权项

割草机器人的路径规划算法，所述的割草机器人包括底盘，安装在所述的底盘上的机壳，驱动系统，割草电机、割刀和电机割刀联接件，用于放置可充电电池的电池仓，以及电子控制装置，所述的机壳前端设置碰撞检测装置和障碍物检测传感器，所述的驱动系统设置两个驱动轮，与所述的驱动轮连接的减速箱和驱动电机，以及一个起支撑作用的万向轮，所述的电子控制装置连接所述的驱动电机、割草电机、碰撞检测装置和障碍物检测传感器，还包括为所述的割草机器人充电的充电座，所述的充电座设置在草坪自然边界上, 所述的草坪自然边界为草坪与周边混泥土、房屋墙壁、篱笆等的交接部分，还包括与所述的电子控制装置连接的摄像机系统和GPS定位模块，所述的摄像机系统设置在所述的机壳上，所述的GPS定位模块提供全球定位数据，其特征在于：还包括设置在草坪非自然边界的定位桩，所述的草坪非自然边界，也就是在草坪中间人为设置的边界；所述的电子控制装置设置进行集中控制的处理器，所述的处理器设置路径规划算法，所述的路径规划算法包括以下步骤：（1）在所述的充电座的位置获取充电座的位置数据（Xs，Ys），然后打开所述的割草电机出发，并通过所述的摄像机系统向右侧寻找所述的草坪自然边界，然后沿着所述的草坪自然边界前进，并实时采集前方图像；（2）所述的处理器在图像中获取所述的草坪自然边界和所述的定位桩，如果获取到所述的定位桩，则识别方位以后朝所述的定位桩前进，否则继续沿着所述的草坪自然边界前进；同时，在前进过程中，所述的处理器不断从所述的GPS定位模块获取所述的割草机器人的当前位置的定位数据（Xr，Yr），当距离所述的充电座的距离L=[( Xr －Xs)2+(Yr－Ys)2]1/2小于预设的阈值S时，所述的处理器开始寻找所述的充电座，回到所述的充电座所在位置，并继续执行步骤（3），否则继续步骤（2）；（3）所述的割草机器人开始寻找割草边界，找到以后开始沿着所述的割草边界开始工作，一圈一圈向草坪中心工作，所述的割草边界为草坪的未割过部分与已割过部分的交接部分；（4）当所述的割草机器人无法找到所述的割草边界以后，判断割草任务已经完成，关闭所述的割草电机，记录当前位置为结束点（Xo，Yo），然后返回充电座：向结束点（Xo，Yo）与所述的充电座位置（Xs，Ys）的连线方向arctan[(Ys －Yo)/( Xs－Xo)]前进，并实时计算距离所述的充电座的距离L=[( Xr －Xs)2+(Yr－Ys)2]1/2，当所述的距离L小于预设的阈值S时判断回到充电座位置，结束割草任务。