CN112612278A - 一种采集位置信息的方法、位置采集装置以及割草机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种位置采集装置、采集位置信息的方法以及割草机,所述位置采集装置,包括:信息采集模块,所述信息采集模块用以采集所述位置采集装置的当前坐标信息;所述信息采集模块包括定时采集坐标信息的定时模式、定距采集坐标信息的定距模式以及由用户触发以进行采集坐标信息的手动模式;以及控制模块,所述控制模块根据接收的指令控制所述信息采集模块以定时模式、定距模式、手动模式中的一个或多个组合进行工作。相较于现有技术,本发明位置采集装置能够通过一个或多个工作模式的组合来采集地块区域边界线的坐标信息,从而便于数据处理模块生成高精度的导航路径。
Description
技术领域
本发明涉及一种采集位置信息的方法、位置采集装置以及具有该位置采集装置的割草机。
背景技术
割草机是一种用于修剪草坪、植被等的园林工具,通常包括自走组件、割刀组件以及动力源,所述动力源可以是汽油机、电池包等等。电池驱动式割草机因为噪声低、零污染而广受用户的喜爱。现有的智能割草机能够沿着预设的规划路径自行对草坪进行割草作业。然而,现有的通过GPS定位的商业地图误差超过1米。相较于现有割草机所需要的作业精度,如此将会使得割草机漏割部分区域或者对部分区域重复割草。
鉴于上述问题,有必要提供一种位置采集装置,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种位置采集装置,该位置采集装置能够通过一个或多个工作模式的组合来采集地块区域边界线的坐标信息,从而便于数据处理模块生成高精度的导航路径。
为实现上述目的,本发明提供了一种采集位置信息的方法,应用于位置采集装置中,所述位置采集装置实时采集当前位置信息,所述位置采集装置具有至少两种位置采集工作模式,其特征在于,所述方法包括:采集当前位置信息;评估当前位置与下一位置之间的路径,获得路径信息;根据所述路径信息,确定所述当前位置至所述下一位置的位置采集工作模式。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置包括RTK实时定位模块,所述RTK实时定位模块用于采集当前位置信息。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集工作模式包括固定周期采集模式、固定距离采集模式或人工手动模式中至少一种。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置包括通讯模块,所述通讯模块将所述位置信息传输至一设备。
作为本发明的进一步改进,所路径信息包括近似直线路径、曲线路径或折线路径。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集工作模式包括固定周期采集模式、固定距离采集模式或人工手动模式,当所述路径信息为近似直线路径时,确定所述位置采集工作模式为人工手动模式;当所述路径信息为曲线路径时,确定所述位置采集工作模式为固定周期采集模式;当所述路径信息为折现路径时,确定所述位置采集工作模式为固定距离采集模式。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置包括GPS定位模块,在所述路径信息的评估步骤中,所述路径信息通过所述GPS定位模块获取。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置包括摄像模块,在所述路径信息的评估步骤中,所述路径信息通过所述摄像模块获取。
本发明还提供了一种位置采集装置,包括:信息采集模块,所述信息采集模块用以采集所述位置采集装置的当前坐标信息;所述信息采集模块包括定时采集坐标信息的定时模式、定距采集坐标信息的定距模式以及由用户触发以进行采集坐标信息的手动模式;以及控制模块,所述控制模块根据接收的指令控制所述信息采集模块以定时模式、定距模式、手动模式中的一个或多个组合进行工作。
作为本发明的进一步改进,所述信息采集模块包括用以采集所述位置采集装置当前坐标信息的位置采集单元、定时触发所述位置采集单元工作的定时触发单元以及定距触发所述位置采集单元工作的定距触发单元。
作为本发明的进一步改进,所述定距触发单元包括用以感测所述位置采集装置行走距离的里程传感器。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置还包括预设有导航地图的导航模块、驱动所述位置采集装置行驶的行走模块以及交互模块;用户通过所述交互模块在所述导航地图上标出地块区域的边界线;所述控制模块控制所述行走模块工作,并在所述导航模块的引导下沿着所述边界线采集精确的坐标信息。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置还包括将所述边界线划分为近似直线区和曲线区的分区模块;当所述位置采集装置进入近似直线区时,所述控制模块控制所述位置采集装置以定时模式工作,此时定时模式的时间间隔为T1;当所述位置采集装置进入曲线区时,所述控制模块将定时模式的时间间隔设置为T2;其中,T1>T2。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置还包括将所述边界线划分为近似直线区和曲线区的分区模块;当所述位置采集装置进入近似直线区时,所述控制模块控制所述位置采集装置以定距模式工作,此时定距模式的距离间隔为S1;当所述位置采集装置进入曲线区时,所述控制模块将定距模式的距离间隔设置为S2;其中,S1>S2。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置还包括地图生成模块;所述地图生成模块根据所述坐标信息生成地块区域的精确边界曲线,并拟合成地块区域的地图。
作为本发明的进一步改进,所述地图生成模块判断所述精确边界曲线是否为闭合曲线;若是,则所述地图生成模块根据所述精确边界曲线拟合为地块区域的地图;若否,则所述地图生成模块发出提示信息,以提醒工作人员完成地块区域的坐标信息采集。
作为本发明的进一步改进,所述位置采集装置还包括边界识别模块,用以识别草坪的边界;当所述边界识别模块识别的边界与导航地图上的边界线之间距离小于阈值时,所述控制模块控制所述行走模块工作,以使得所述位置采集装置移动至所述边界识别模块识别的边界上。
作为本发明的进一步改进,所述边界识别模块包括用以拍摄所述位置采集装置附近区域图像的图像生成单元以及对所述图像生成单元获取的图像进行分析以识别出草坪边界的图像识别单元。
本发明还揭示了一种割草机,包括前述位置采集装置。
本发明的有益效果是:本发明位置采集装置能够通过一个或多个工作模式的组合来采集地块区域边界线的坐标信息,从而便于数据处理模块生成高精度的导航路径。
附图说明
图1是本发明位置采集装置的模块示意图。
图2是位置采集模块的模块示意图。
图3是应用场景地块区域的边界示意图。
图4是边界识别模块的模块示意图。
图5是割草机的结构示意图。
图6是本发明采集位置信息的方法的流程示意图。
图7是本发明采集位置信息的方法的原理示意图。
图8是本发明第二实施例的位置采集装置的模块示意图。
图9是模拟使用场景图。
图10是固定周期采集模式的工作示意图。
图11是固定距离采集模式的工作示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
请参阅图1所示,本发明揭示了一种位置采集装置100,包括用以采集所述位置采集装置100的当前坐标信息的信息采集模块10、驱动所述位置采集装置100行驶的行走模块20、导航模块30、交互模块40、边界识别模块50、分区模块60、地图生成模块70以及控制模块80。
请参阅图1以及图2所示,所述信息采集模块10的工作模式包括定时采集坐标信息的定时模式、定距采集坐标信息的定距模式以及由用户触发以进行采集坐标信息的手动模式。具体地,所述信息采集模块10包括用以采集所述位置采集装置100当前坐标信息的位置采集单元11、定时触发所述位置采集单元11工作的定时触发单元12以及定距触发所述位置采集单元11工作的定距触发单元13。在本实施例中,所述坐标信息是指所述位置采集单元100的中心点的坐标,所述位置采集单元11是RTK(real time kinematic)定位模块,从而获取所述位置采集装置100的精确坐标信息。所述定时触发单元12每隔时间T控制所述位置采集单元11工作,以采集所述位置采集装置100的当前坐标信息。所述定距触发单元13每隔距离S控制所述位置采集单元11工作,以采集所述位置采集装置100的当前坐标信息。所述定距触发单元13包括用以感测所述位置采集装置100行走距离的里程传感器(未图示)。所述里程传感器可以是滚轮计数器、光电式里程表等等。当所述定时触发单元12工作时,所述信息采集模块10处于定时模式;当所述定距触发单元13工作时,所述信息采集模块10处于定距模式;当所述定时触发单元12、定距触发单元13都不工作时,所述信息采集模块10处于手动模式,此时需要用户手动控制所述位置采集单元11采集坐标信息。由于所述信息采集模块10具有三种工作模式,从而使得用户可以根据地块边界线的弯曲程度选择相应的工作模式进行工作。例如,图3所示为草坪地块区域的边界图。边界线A、B、E为直线或近似直线,可以选择手动模式、定时模式、定距模式工作。当选择定时模式或定距模式时,可以将时间间隔或距离间隔设置偏大,从而减少数据采集量,进而降低数据处理负担。边界线C、D为曲线,可以选择定时模式、定距模式工作。当选择定时模式或定距模式时,需要将时间间隔、距离间隔设置偏小,以增加数据采集量,从而便于生成精确边界曲线。
请参阅图1所示,所述行走模块20用以驱动所述位置采集装置100行驶,包括车轮(未图示)以及驱动所述车轮转动的电机(未图示)。所述导航模块30内预先设置有GPS导航地图,以便引导所述行走模块20行驶。所述交互模块40用以显示导航地图、坐标信息等,并可以供用户输入指令。所述交互模块40可以是触摸屏,也可以是由显示屏、键盘、鼠标组成。用户可以通过所述交互模块40在所述导航地图上标出地块区域的边界线,以便于所述导航模块30自动引导所述位置采集装置100行驶至指定地块区域进行坐标信息采集。所述边界识别模块50用以识别草坪的边界,包括用以拍摄所述位置采集装置100附近区域图像的图像生成单元51以及对所述图像生成单元51获取的图像进行分析以识别出草坪边界的图像识别单元52。当所述边界识别模块50识别的边界与所述导航地图上的边界线之间距离小于阈值时,所述控制模块80控制所述行走模块20工作,以使得所述位置采集装置100移动至所述边界识别模块50识别的边界上,从而使得所述位置采集装置100可以采集到地块区域实际边界线的精确坐标信息。当所述边界识别模块50识别的边界与所述导航地图上的边界线之间距离大于阈值时,所述控制模块80控制所述行走模块20沿着所述导航地图上的边界线行走。所述阈值可以由用户依需而设。
请参阅图1所示,所述分区模块60用以将所述导航地图上的边界线划分为近似直线区和曲线区。当所述位置采集装置100进入近似直线区时,所述控制模块80控制所述位置采集装置100以定时模式工作,此时定时模式的时间间隔为T;当所述位置采集装置100进入曲线区时,所述控制模块80将定时模式的时间间隔设置为T2;其中,T1>T2。例如,请参阅图3所示,边界线A、E为直线,边界线B为近似直线,可以将采集坐标信息的时间间隔拉长,如此不仅可以减少数据采集量,从而降低数据处理负担,而且不影响根据坐标信息拟合的边界线的准确度。边界线C、D为曲线,且边界线C的弯曲程度比边界线D的弯曲程度大,需要将采集坐标信息的时间间隔缩短,以避免影响根据坐标信息拟合的边界线的准确度。优选地,采集边界线C时的时间间隔大于采集边界线D的时间间隔。当然,可以理解的是,所述位置采集装置100还可以被设置为:当所述位置采集装置100进入近似直线区时,所述控制模块80控制所述位置采集装置100以定距模式工作,此时定距模式的距离间隔为S1;当所述位置采集装置100进入曲线区时,所述控制模块80将定距模式的距离间隔设置为S2;其中,S1>S2。在本实施例中,当所述位置采集装置100位于近似直线区、曲线区时,所述位置采集装置100都是以定时模式或定距模式工作,但是在其它实施例中,也可以在近似直线区以定时模式工作,在曲线区以定距模式工作;或者,在近似直线区以定距模式工作,在近似直线区以定时模式工作。
请参阅图1所示,所述地图生成模块70根据所述位置采集装置100采集的坐标信息拟合生成地块区域的精确边界曲线,从而拟合生成地块区域的精确导航地图。优选地,所述地图生成模块70判断所述精确边界曲线是否为闭合曲线;若是,则所述地图生成模块70根据所述精确边界曲线拟合为地块区域的精确地图;若否,则所述地图生成模块70发出提示信息,以提醒工作人员完成地块区域的坐标信息采集。所述控制模块80根据接收的指令控制所述信息采集模块100以定时模式、定距模式、手动模式中的一个或多个组合进行工作。所述指令可以是由用户发出,也可以是由分区模块60发出。
当然,在其它实施例中,所述位置采集装置100还可以设置有无线通信模块(未图示),以将所述位置采集装置100采集的坐标信息发送给其它设备,例如服务器,以供其它设备进行数据处理。或者,所述位置采集装置100直接对数据进行处理,并拟合生成精确导航地图,然后通过所述无线通信模块将精确地图发送给第三设备,例如:割草机等。
相较于现有技术,本发明位置采集装置100能够通过一个或多个工作模式的组合来采集地块区域边界线的坐标信息,从而便于数据处理器拟合生成精确的边界曲线以及导航地图。
请参阅图5所示,本发明还揭示了一种割草机200,所述割草机200包括所述位置采集装置100,此时所述割草机200与所述位置采集装置100共用所述行走模块20。
请参阅图6所示,本发明还揭示了一种采集位置信息的方法,应用于位置采集装置300中。所述位置采集装置300用以实时采集当前位置信息,并具有至少两种位置采集工作模式。所述采集位置信息的方法包括如下步骤:
S1:采集当前位置信息。
S2:评估当前位置与下一位置之间的路径,从而获得路径信息。
S3:根据所述路径信息,确定从所述当前位置到所述下一位置的位置采集工作模式。
请参阅图7以及图8所示,在本实施例中,所述位置采集装置300通过卫星定位原理获取位置信息。所述位置采集装置300包括RTK实时定位模块310、GPS定位模块320、摄像模块330、通讯模模块340以及控制模块350。所述RTK实时定位模块310用以实时获取当前位置信息。所述GPS定位模块用以对所述位置采集装置300进行定位,获取GPS定位信息。所述摄像模块330用以拍摄并获取当前位置与下一位置之间的路径。所述控制模块350根据所述GPS定位模块的定位信息以及路径信息生成导航路径,并引导所述位置采集装置300沿着导航路径行走。所述通讯模块340将所述RTK实时定位模块310采集的数据传输给另一设备,例如:割草机、手机、平板电脑、后台服务器、云端等等,以便另一设备对数据进行处理,以生成精确的边界曲线。优选地,所述通讯模块340为无线通讯模块。所述位置采集工作模式包括固定周期采集模式、固定距离采集模式或人工手动模式中至少一种。所述路径信息包括直线路径、曲线路径、折线路径等等。其中,直线路径包括严格意义上的直线,也包括近似直线。
当所述路径信息为直线路径时,确定所述位置采集工作模式为人工手动模式。图9所示为模拟的使用场景,使用者需要采集房子周围的位置信息。其中,从点P1至点P2为直线路径,此时只需采用人工手动模式即可,从而在满足需求的同时降低数据量。当所述路径信息为曲线路径时,确定所述位置采集工作模式为固定周期采集模式,如图10所示。例如,图9中点P6至点Pn-1为曲线路径,此时可以采用固定周期采集模式,从而提升数据采集量。当所述路径信息为折线路径时,确定所述位置采集工作模式为固定距离采集模式,如图11所示。例如,图9中点P2至点P6为折线路径,此时可以采用固定距离采集模式。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (19)
1.一种采集位置信息的方法,应用于位置采集装置中,所述位置采集装置实时采集当前位置信息,所述位置采集装置具有至少两种位置采集工作模式,其特征在于,所述方法包括:
采集当前位置信息;
评估当前位置与下一位置之间的路径,获得路径信息;
根据所述路径信息,确定所述当前位置至所述下一位置的位置采集工作模式。
2.如权利要求1所述的采集位置信息的方法,其特征在于,所述位置采集装置包括RTK实时定位模块,所述RTK实时定位模块用于采集当前位置信息。
3.如权利要求1所述的采集位置信息的方法,其特征在于,所述位置采集工作模式包括固定周期采集模式、固定距离采集模式或人工手动模式中至少一种。
4.如权利要求1所述的采集位置信息的方法,其特征在于,所述位置采集装置包括通讯模块,所述通讯模块将所述位置信息传输至一设备。
5.如权利要求1所述的采集位置信息的方法,其特征在于,所路径信息包括直线路径、曲线路径或折线路径。
6.如权利要求5所述的采集位置信息的方法,其特征在于,所述位置采集工作模式包括固定周期采集模式、固定距离采集模式或人工手动模式,
当所述路径信息为直线路径时,确定所述位置采集工作模式为人工手动模式;
当所述路径信息为曲线路径时,确定所述位置采集工作模式为固定周期采集模式;
当所述路径信息为折现路径时,确定所述位置采集工作模式为固定距离采集模式。
7.如权利要求1所述的采集位置信息的方法,其特征在于,所述位置采集装置包括GPS定位模块,在所述路径信息的评估步骤中,所述路径信息通过所述GPS定位模块获取。
8.如权利要求1所述的采集位置信息的方法,其特征在于,所述位置采集装置包括摄像模块,在所述路径信息的评估步骤中,所述路径信息通过所述摄像模块获取。
9.一种位置采集装置,其特征在于,包括:
信息采集模块,所述信息采集模块用以采集所述位置采集装置的当前坐标信息;所述信息采集模块包括定时采集坐标信息的定时模式、定距采集坐标信息的定距模式以及由用户触发以进行采集坐标信息的手动模式;以及
控制模块,所述控制模块根据接收的指令控制所述信息采集模块以定时模式、定距模式、手动模式中的一个或多个组合进行工作。
10.如权利要求9所述的位置采集装置,其特征在于:所述信息采集模块包括用以采集所述位置采集装置当前坐标信息的位置采集单元、定时触发所述位置采集单元工作的定时触发单元以及定距触发所述位置采集单元工作的定距触发单元。
11.如权利要求10所述的位置采集装置,其特征在于:所述定距触发单元包括用以感测所述位置采集装置行走距离的里程传感器。
12.如权利要求9所述的位置采集装置,其特征在于:所述位置采集装置还包括预设有导航地图的导航模块、驱动所述位置采集装置行驶的行走模块以及交互模块;用户通过所述交互模块在所述导航地图上标出地块区域的边界线;所述控制模块控制所述行走模块工作,并在所述导航模块的引导下沿着所述边界线采集精确的坐标信息。
13.如权利要求12所述的位置采集装置,其特征在于:所述位置采集装置还包括将所述边界线划分为直线区和曲线区的分区模块;当所述位置采集装置进入直线区时,所述控制模块控制所述位置采集装置以定时模式工作,此时定时模式的时间间隔为T1;当所述位置采集装置进入曲线区时,所述控制模块将定时模式的时间间隔设置为T2;其中,T1>T2。
14.如权利要求12所述的位置采集装置,其特征在于:所述位置采集装置还包括将所述边界线划分为直线区和曲线区的分区模块;当所述位置采集装置进入直线区时,所述控制模块控制所述位置采集装置以定距模式工作,此时定距模式的距离间隔为S1;当所述位置采集装置进入曲线区时,所述控制模块将定距模式的距离间隔设置为S2;其中,S1>S2。
15.如权利要求13或14所述的位置采集装置,其特征在于:所述位置采集装置还包括地图生成模块;所述地图生成模块根据所述坐标信息生成地块区域的精确边界曲线,并拟合成地块区域的地图。
16.如权利要求15所述的位置采集装置,其特征在于:所述地图生成模块判断所述精确边界曲线是否为闭合曲线;若是,则所述地图生成模块根据所述精确边界曲线拟合为地块区域的地图;若否,则所述地图生成模块发出提示信息,以提醒工作人员完成地块区域的坐标信息采集。
17.如权利要求15所述的位置采集装置,其特征在于:所述位置采集装置还包括边界识别模块,用以识别草坪的边界;当所述边界识别模块识别的边界与导航地图上的边界线之间距离小于阈值时,所述控制模块控制所述行走模块工作,以使得所述位置采集装置移动至所述边界识别模块识别的边界上。
18.如权利要求17所述的位置采集装置,其特征在于:所述边界识别模块包括用以拍摄所述位置采集装置附近区域图像的图像生成单元以及对所述图像生成单元获取的图像进行分析以识别出草坪边界的图像识别单元。
19.一种割草机,其特征在于,包括如权利要求9~18中任意一项所述的位置采集装置。
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