[发明专利]一种多机协作草坪修剪机器人系统及方法

说明书

一种多机协作草坪修剪机器人系统及方法，包括地面站控制系统、定位系统和若干机器人，其中，定位系统用于确定工作区域的大小与障碍物的位置以及机器人位置信息，并将其发送给地面站控制系统；地面站控制系统接收到定位系统发送的信息后，用户通过地面站控制系统选择工作区域、工作机器人数量、机器人行走速度以及路径规划方式；地面站控制系统路径规划出机器人路径并发送给机器人；机器人接收路径信息后进行任务作业。各机器人在地面站指挥下，可以同时对同一区域进行作业且具有避障能力，保证了工作的高效性与安全性。

技术领域

本发明涉及一种草坪修剪机器人，具体为一种多机协作草坪修剪机器人系统及方法。

背景技术

草坪修剪机器人是集环境感知、路径动态规划和行为控制等多种功能于一体的综合机器人系统，与传统的草坪修剪机械相比,割草机器人更具有优势：可以自主工作、具有较高的安全性、更利于环境保护等等。但目前的草坪修剪机器人无法有效多机协作完成任务，仍存在许多进步的空间，具体存在问题如下。

1.草坪修剪机器人还无法适应格式不同类型的草坪，无法完成多多样化草坪的修剪任务。

2.草坪修剪机器人由于在户外非结构化空间内工作，无法应对在工作环境内的障碍躲避问题，其安全性还有待提高。

3.草坪修剪机器人往往为单机作业，还没有多机协作共同完成割草任务、提高作业效率的多机协作割草机器人。

发明内容

本发明针对传统草坪修剪机器人无法有效多机协作完成任务的问题，目的在于提出一种多机协作草坪修剪机器人系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种多机协作草坪修剪机器人系统，包括地面站控制系统、定位系统和若干机器人，其中，

定位系统用于确定工作区域的大小与障碍物的位置以及机器人位置信息，并将其发送给地面站控制系统；

地面站控制系统接收到定位系统发送的信息后，用户通过地面站控制系统选择工作区域、工作机器人数量、机器人行走速度以及路径规划方式；地面站控制系统路径规划出机器人路径并发送给机器人；

机器人接收路径信息后进行任务作业。

本发明进一步的改进在于，定位系统采用局部定位系统或GPS定位系统。

本发明进一步的改进在于，局部定位系统包括三个定位基站，设置在工作环境周围；多个标签设置在多个机器人上，用以检测工作区域的大小与障碍物的位置以及机器人的位置。

本发明进一步的改进在于，地面站控制系统包括人机交互端以及路径规划模块；

人机交互端，用于用户设定工作区域的大小、机器人数量、机器人行走速度、路径规划方式以及对机器人状态的监控；

路径规划模块，用于自动生成机器人的路径规划信息，并通过无线传输模块将路径规划信息传输为机器人。

本发明进一步的改进在于，机器人包括：无线通讯模块、草坪修剪机构以及机器人控制端；

无线通讯模块，包括无线数据传输接收端和发送端，用于接收地面站控制系统的路径规划信息，并发送给机器人，同时将机器人的位置与速度信息发送给机器人控制端；

草坪修剪机构，用于机器人移动过程中的草坪修剪工作；

机器人控制端，用于控制机器人和实现路径规划。

本发明进一步的改进在于，机器人控制端包括电机控制板、机器人主控制板以及机器人姿态调整模块；

电机控制板，用于控制机器人的移动，并将机器人的移动电机的转速与位移信息转输给机器人主控制板；