[发明专利]一种基于信息融合的确定智能割草机行走位置的方法

权利要求书

1.一种基于信息融合的确定智能割草机行走位置的方法，割草机内部设置有电机，其特征在于：方法步骤包括：

步骤一、割草机内部设有加速度计和陀螺仪，电机内设置有霍尔传感器，加速度计积分得到距离和霍尔传感器换算得到距离，两个数据距离进行相互融合得到割草机的行驶距离信息；

步骤二、加速度计、陀螺仪和霍尔传感器的测量数据进行多信号多级融合，得到割草机实时的转过角度信息；

步骤三、由割草机每次行走距离和转过角度，确定割草机相对于原始坐标点的位置；

所述步骤一中割草机的行驶距离计算方法为：加速度计得到的加速度经过计算得到直行距离A，霍尔传感器记录电机转过的角度，由电机转过角度换算成割草机走过的距离B，直行距离A和距离B经由卡尔曼滤波融合得到行走距离C；

所述步骤二中多信号多级融合，包括一级计算、一次融合和二次融合；

所述一级计算为：利用陀螺仪计算得到角度A，利用加速度计计算出转过的角度B；

所述一次融合为：陀螺仪计算得到的数据和加速度计计算得到的数据进行卡尔曼滤波融合；

所述二次融合为：将一次融合的数据与霍尔传感器测得的数据进行卡尔曼滤波融合；

一级计算：利用陀螺仪积分得到的角度A，但是该角度由于积分存在累积误差，利用三轴加速度采集得到加速度由四元素法计算出转过的角度B，将角度A与角度B相互融合可以相互弥补两者缺陷，加速度计可以弥补陀螺仪输出零点受温度影响的缺陷，使得积分误差减小，而陀螺仪则可以减少加速度计输出噪声，角度A与角度B经过卡尔曼滤波一次融合得到角度C，车轮转动的距离对应于霍尔传感器测得霍尔信号方波的个数，割草机的转动方式可以设置为一轮不动另一轮转动， 或者两轮以相同速度相反转动， 此时转动的角度也就对应于车轮转过的角度，而车轮转过的角度对应于霍尔传感器的采集得到的方波个数，因此可以利用霍尔传感器测试得到的霍尔信号个数换算成角度D；将角度D与角度C使用卡尔曼滤波器进一步二次融合得到最终的角度E；

将步骤一和步骤二计算得到的数据，通过角度E与直线距离C便可以得到割草机相对于出发点的位置。