割草机直线保持控制方法技术

本发明专利技术公开了一种割草机直线保持控制方法

【技术实现步骤摘要】
割草机直线保持控制方法、系统、装置、存储介质及骑乘式割草机


[0001]本专利技术涉及割草机自动控制
，特别是涉及一种割草机直线保持控制方法
、
系统
、
装置
、
存储介质及骑乘式割草机
。

技术介绍

[0002]割草机是一种用于收割牧草和修剪草坪的机械设备，它可将牧草和园林中的杂草进行切割
。
割草机按行走方式可分为手持式割草机
、
手推式割草机和骑乘式割草机，其中，骑乘式割草机适用于较大面积的草坪的修剪
。
[0003]目前，骑乘式割草机整机的运动控制
(
行进方向
(
前进
、
后退和转弯
)
和行进速度的控制
)
方式主要有以下三种形式：
[0004]1、
方向盘
+
脚踏板控制，方向盘控制行进方向
(
转弯
)
，脚踏板中的油门踏板控制行进速度，脚踏板中的换挡踏板控制前进
、
后退切换，这种控制方式需要在割草机上安装转向机构
、
油门踏板和进退档换档机构，且需要手和脚配合操作，成本高，操作便捷性较差；
[0005]2、
左
、
右操纵手柄
+
脚踏板进行控制，左
、
右操纵手柄同时前推或者后推分别实现前进
、
倒退，左
、
右操纵手柄一前一后推动实现转弯，脚踏板
(
油门踏板
)
控制行进速度，这种控制方式需要左右手协同配合控制行进方向，同时需要手脚并用实现整机的运动控制，结构复杂，成本较高，操作便捷性较差；
[0006]3、
单操纵手柄进行控制，即通过一个万向手柄同时控制割草机的行进方向和行进速度，这种控制方式结构简单，操作便捷，成本较低
。
[0007]用户手动驾驶骑乘式割草机进行作业时，由于驾驶经验
、
驾驶技术
、
草坪地面不平整等干扰因素，需要用户不停的通过方向盘或转向操纵手柄进行行进方向的修正，导致用户驾驶骑乘式割草机很难保持直线行驶
。
而当用户驾驶骑乘式割草机进行割草作业，若割草机不能直线行驶，则会导致割草纹路不美观，降低了草坪质量；另外，用户不停地通过方向盘或转向操纵手柄对割草机行进方向进行修正时，增加了用户的劳动量，降低了用户体验
。
[0008]综上所述可知，如何控制骑乘式割草机在割草过程中能够自动保持直线行驶，是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种割草机直线保持控制方法
、
系统
、
装置
、
存储介质及骑乘式割草机，以使骑乘式割草机在割草过程中能够自动保持直线行驶
。
[0010]为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种割草机直线保持控制方法，应用于骑乘式割草机，所述方法包括：
[0011]获取所述骑乘式割草机的操纵机构的当前状态信息，其中，所述操纵机构用于接受用户操作以控制所述骑乘式割草机的行进速度和行进方向；
[0012]基于所述操纵机构的当前状态信息判断所述骑乘式割草机的目标运动状态，其中，所述目标运动状态包括直线运动和转弯运动；
[0013]当判定所述骑乘式割草机的目标运动状态为直线运动，基于所述操纵机构的当前状态信息更新所述骑乘式割草机的当前线速度；
[0014]基于预瞄跟随控制技术控制所述骑乘式割草机以所述当前线速度按照目标航向沿目标直线进行直线行驶
。
[0015]优选地，在基于所述操纵机构的当前状态信息更新所述骑乘式割草机的当前线速度之前，所述方法还包括：
[0016]获取所述骑乘式割草机的当前航向和当前位置坐标；
[0017]判断所述骑乘式割草机是否从非直线保持状态切换到直线保持状态，若是，则将所述当前航向标记为目标航向，将当前运动状态标记为直线保持状态，并基于所述当前航向和当前位置坐标确定所述目标直线的方程表达式
。
[0018]优选地，所述骑乘式割草机的左右两侧对称设置有两个
GNSS
天线，所述获取所述骑乘式割草机的当前航向和当前位置坐标包括：
[0019]获取两个所述
GNSS
天线的位置坐标；
[0020]基于两个所述
GNSS
天线的位置坐标计算所述骑乘式割草机的当前航向；
[0021]基于两个所述
GNSS
天线的位置坐标和所述当前航向计算所述骑乘式割草机的当前位置坐标
。
[0022]优选地，所述方法还包括：
[0023]当判定所述骑乘式割草机的目标运动状态为转弯运动，将所述骑乘式割草机的当前运动状态标记为非直线保持状态，并基于所述操纵机构的当前状态信息更新所述骑乘式割草机的当前线速度
。
[0024]优选地，所述操纵机构包括万向手柄，所述万向手柄用于控制所述骑乘式割草机的行进速度和行进方向；
[0025]相应地，所述获取所述骑乘式割草机的操纵机构的当前状态信息包括：
[0026]响应于针对所述万向手柄的操作，获取所述所述万向手柄的当前位置矢量信息，其中，所述当前位置矢量信息包括极径信息和极角信息，所述极径信息用于表征所述万向手柄相对于初始位置的移动距离，所述极角信息用于表征所述万向手柄相对于基准方向的旋转角度
。
[0027]所述基于所述操纵机构的当前状态信息判断所述骑乘式割草机的目标运动状态包括：
[0028]根据所述万向手柄的当前位置矢量信息中的极角信息判断所述骑乘式割草机的目标运动状态，当所述万向手柄的极角的绝对值小于等于预设角度，则判定所述骑乘式割草机的目标运动状态为直线运动，否则判定所述骑乘式割草机的目标运动状态为转弯运动
。
[0029]优选地，所述骑乘式割草机包括行走机构和行走驱动机构，其中，
[0030]所述行走机构包括设置在所述骑乘式割草机底部的被动万向轮
、
左驱动轮和右驱动轮；所述行走驱动机构包括与所述左驱动轮驱动连接的左驱动电机，以及与所述右驱动轮驱动连接的右驱动电机；
[0031]相应地，所述基于预瞄跟随控制技术控制所述骑乘式割草机以所述当前线速度按照目标航向沿目标直线进行直线行驶包括：
[0032]计算横向偏差，其中，所述横向偏差为所述骑乘式割草机的当前位置到所述目标直线的距离；
[0033]计算预瞄直线的方程表达式，其中，所述预瞄直线为所述骑乘式割草机的当前位置到预瞄点的连线形成的直线；
[0034]计算所述骑乘式割草机的当前航向与所述预瞄直线之间航向偏差；
[0035本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种割草机直线保持控制方法，应用于骑乘式割草机，其特征在于，所述方法包括：获取所述骑乘式割草机的操纵机构的当前状态信息，其中，所述操纵机构用于接受用户操作以控制所述骑乘式割草机的行进速度和行进方向；基于所述操纵机构的当前状态信息判断所述骑乘式割草机的目标运动状态，其中，所述目标运动状态包括直线运动和转弯运动；当判定所述骑乘式割草机的目标运动状态为直线运动，基于所述操纵机构的当前状态信息更新所述骑乘式割草机的当前线速度；基于预瞄跟随控制技术控制所述骑乘式割草机以所述当前线速度按照目标航向沿目标直线进行直线行驶
。2.
根据权利要求1所述的割草机直线保持控制方法，其特征在于，在基于所述操纵机构的当前状态信息更新所述骑乘式割草机的当前线速度之前，所述方法还包括：获取所述骑乘式割草机的当前航向和当前位置坐标；判断所述骑乘式割草机是否从非直线保持状态切换到直线保持状态，若是，则将所述当前航向标记为目标航向，将当前运动状态标记为直线保持状态，并基于所述当前航向和当前位置坐标确定所述目标直线的方程表达式
。3.
根据权利要求2所述的割草机直线保持控制方法，其特征在于，所述骑乘式割草机的左右两侧对称设置有两个
GNSS
天线，所述获取所述骑乘式割草机的当前航向和当前位置坐标包括：获取两个所述
GNSS
天线的位置坐标；基于两个所述
GNSS
天线的位置坐标计算所述骑乘式割草机的当前航向；基于两个所述
GNSS
天线的位置坐标和所述当前航向计算所述骑乘式割草机的当前位置坐标
。4.
根据权利要求1所述的割草机直线保持控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当判定所述骑乘式割草机的目标运动状态为转弯运动，将所述骑乘式割草机的当前运动状态标记为非直线保持状态，并基于所述操纵机构的当前状态信息更新所述骑乘式割草机的当前线速度
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的割草机直线保持控制方法，其特征在于，所述操纵机构包括万向手柄，所述万向手柄用于控制所述骑乘式割草机的行进速度和行进方向；相应地，所述获取所述骑乘式割草机的操纵机构的当前状态信息包括：响应于针对所述万向手柄的操作，获取所述所述万向手柄的当前位置矢量信息，其中，所述当前位置矢量信息包括极径信息和极角信息，所述极径信息用于表征所述万向手柄相对于初始位置的移动距离，所述极角信息用于表征所述万向手柄相对于基准方向的旋转角度；所述基于所述操纵机构的当前状态信息判断所述骑乘式割草机的目标运动状态包括：根据所述万向手柄的当前位置矢量信息中的极角信息判断所述骑乘式割草机的目标运动状态，当所述万向手柄的极角的绝对值小于等于预设角度，则判定所述骑乘式割草机的目标运动状态为直线运动，否...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁波，向高林，梅江，王显钢，
申请(专利权)人：重庆润通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：