具体实施方式

为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本申请中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对自动行走设备前进方向时，由地面指向自动行走设备中作业装置的方向即为上，反之即为下，而非对本申请的装置机构的特定限定。

参考图1、图2，本发明提供有一种智能割草机系统和通过该系统实现的割草方法。该智能割草机系统设置在基于RTK等定位技术的自动行走设备上。其通过与基站和遥控终端的交互，实现对工作区域中具有不同作业标准的各作业范围分别进行作业。

自动行走设备，例如具有自行走功能的割草机，其可设置为基于RTK技术，通过接收来自卫星的定位数据进行定位，以记录自动行走设备移动的位置坐标信息。同时，自动行走设备内部还设置有对应作业装置中驱动电机的作业状态数据获取单元，以通过采集相应的作业状态数据，实时对草况信息的监测。该自动行走设备具有建图模式、遥控模式和作业模式，三种模式可以通过遥控终端进行切换。自动行走设备的作业装置中可以将通过由驱动电机驱动运转的刀盘作为作业部件，其上还安装有刀盘升降电机，刀盘升降电机通过正传或反转方式转动，调节刀盘相对于自动行走设备机身的高度、角度和/或位置，实现对刀盘对地高度的调节从而实现不同割草效果。

基站实时将自身的位置信息通过通讯方式发送给自动行走设备，作为虚拟地图中坐标位置的参考点。此外，基站还用于获取自动行走设备和遥控终端的相关参数信息，并上传给服务器，并对自动行走设备和遥控终端进行充电。

遥控终端，包括至少两个通信模块、第一按键、第二按键、电源模块、PCB板、液晶显示屏和触摸笔等。通信模块用于建立与自动行走设备、基站的通讯连接；第一按键用于触发自动行走设备进入或退出低功耗模式；第二按键用于按键寻机；遥控终端可以通过放置在基站上进行充电。

割草机系统以基站位置为原点，基站实时将自身的位置信息通过通讯方式发送给自动行走设备，作为虚拟地图的参考点。首次运行时，遥控终端控制自动行走设备进入建图模式，设置自动行走设备沿割草工作区域边界顺时针或逆时针移动一周，并在此过程中，根据自动行走设备接收的卫星定位数据，记录移动过程中的位置坐标信息，剔除误差较大的位置坐标，在剩余位置坐标中选取一系列特征点，并对特征点之间的相对距离进行误差校正，剔除误差超过允许误差范围的位置坐标，通过连续折线或曲线方式等依次连接各位置坐标，形成一个封闭的图形，生成虚拟地图的边界位置信息以建立虚拟边界。上述对特征点的校正、剔除步骤可减少生成的虚拟边界和实际边界之间的误差，保证虚拟边界精度，。然后进一步通过遥控终端控制自动行走设备分别沿工作区域内部各障碍物的边界顺时针或逆时针移动一周，以通过类似的方式记录障碍物的位置坐标信息，通过连续折线或曲线方式等依次连接，连接成封闭的图形，生成虚拟地图内部障碍物位置信息。至此，自动行走设备中的控制单元可根据上述过程中所生成的边界信息和障碍物信息，构建虚拟地图，基于上述各位置信息实现对工作区域遍历路径的规划。

在上述进行地图构建的过程中，还可同时控制自动行走设备在遍历工作区域的同时启动作业装置驱动电机，在遍历过程中，自动行走设备以初始默认的刀盘高度进行割草工作，并实时通过相应的电流采样电路、电压采样电路、功耗运算电路、力学传感器、转速传感器、温度传感器监测作业装置驱动电机的电流、电压、功耗、输出扭矩、转速等传感参数，记录其对应的作业状态数据。由此，本发明可通过上述各作业状态数据获取单元所检测的作业装置驱动电机电流等参数，通过参数的变化反映刀盘旋转所受阻力的变化情况从而相应识别并记录下工作区域中不同位置所对应的草坪类型。此外，自动行走设备上还可进一步的设置温度传感器、湿度传感器、距离传感器、图像传感器等，从而通过上述各传感器所检测的温度、湿度、自动行走设备外部环境中的植物相对于自动行走设备机身的高度以及自动行走设备外部环境中植物的图像等数据，通过对上述数据的处理，生成各个位置点的草况信息，相应标识出工作区域内各位置上草地的密度，从而通过遥控终端或基站交互的方式，针对不同草地密度，而相应地人为设定各位置所对应的割草高度。该割草高度可作为工况信息被记录在虚拟地图的相应位置中。

本发明可以通过遥控终端根据虚拟地图的位置信息和各位置所对应的反应草况信息的作业状态数据，共同构建图3所示的割草工作区域的虚拟地图。使用者可以通过参考草况信息对工作区域进行相应的分割，按照工作区域中各位置所对应的作业状态数据将作业状态数据接近的各位置划分为一个作业范围，从而将整个工作区域分割为若干作业范围，获取并记录分别对应每一个作业范围的初始割草高度设置作为工况信息以驱动刀盘升降电机相应调节刀盘的割草高度。遥控终端内置的控制单元还可根据参考草地信息自动进行对刀盘割草高度的调整。

虚拟地图生成后，遥控终端控制自动行走设备进入作业模式。作业模式下，自动行走设备通过实时参照移动过程中的位置坐标信息来取对应自动行走设备当前所在位置的工况信息，根据所述工况信息调节自动行走设备中的作业装置以按照不同区域所对应的不同作业标准进行割草工作。此过程中，当行走到不同草况区域时，自动行走设备中的控制单元可以自动驱动刀盘升降电机调节自动行走设备的刀盘高度，实现自动行走设备在复杂场地按照不同草地区域的割草需求而相应稳定正常工作。

参考图3，工作区域中，I、II、III为草地密度不同的三个区域。虚拟地图生成后，遥控终端控制自动行走设备进入作业模式，遍历作业过程中，自动行走设备实时检测其作业装置驱动电机的电流变化，实时获取反应草地密度的作业状态数据，当获取的作业状态数据与虚拟地图中不同区域的草地密度对应时，可自动按照该草地密度所对应的工况信息调节自动行走设备的刀盘高度，实现自动行走设备在复杂场地稳定正常工作。

在实际使用过程中，本发明还可以针对不同区域的草地密度设置一定的阈值区间，例如将图3中区域I、II、III所种植不同草地密度所对应的作业状态数据分别记录为a1、a2、a3，同时设置阈值区间△b，当检测到实施作业时对应的作业状态数据分别位于[a1-△b,a1+△b]、[a2-△b,a2+△b]、[a3-△b,a3+△b]三个范围内时，可识别自动行走设备需要分别按照区域I、II、III所种植的不同类型的草地需求而相应调整其割草刀盘的作业高度，按照对应区域I、II、III所要求的割草高度相应设置刀盘升降电机所对应的工况信息，从而实现对刀盘割草高度的调节。

当传感器各设定参数保持一致的情况下，本发明可以通过电机电流与草地密度之间的对应关系识别出不同草地类型。其原理在于：机器在运行过程中，刀盘刀片切割草地，当草地密度增大时，刀盘刀片阻力增大，电机负载增大，电机电流增大，因此通过电流大小可以得到草地密度信息，从而通过对应的不同草地密度识别出不同草地类型从而相应设置该位置草地所需要的割草高度等工况信息。

参考图4，当割草工作区域的边界或内部障碍物发生变化时，通过遥控终端控制自动行走设备进入建图模式，设置自动行走设备沿变化区域边界移动一周，获取变化区域的位置信息而相应更新虚拟地图的位置信息。

在实际使用过程中，草地中的草况会随着植物生长、天气气候情况而相应变化。草地状况发生变化后，当自动行走设备工作到某一位置，通过其作业状态数据获取单元检测到割草电流和传感器检测数值的变化数值超过预设阈值（即此处草地密度变化量超过预设阈值）时，可相应触发自动行走设备将当前状态信息和位置信息进行数据处理，然后将其上传给遥控终端，通过遥控终端的人机交互界面告知用户当前位置的草况发生变化，提醒用户优化设置，调节变化区域的割草高度，从而修改变化区域草况信息，更新对应位置的工况信息，更新虚拟地图。

参考图5，当自动行走设备自检或工作过程中发生故障或定位错误，可通过无线通讯将故障信息发送给遥控终端和基站进行报警，基站将故障信息上传给后台服务器，系统将当前故障信息与预设程序状态进行比较，如判断此次故障不影响本次割草工作，将故障信息记录，待本次割草工作完成后，提醒用户进行检查；如故障已经影响了正常割草工作，遥控终端控制自动行走设备停止工作，直至故障解决，报警信号消除。

参考图6，当割草工作区域场地因雾天或灌木遮挡等原因视线受限，用户无法及时找到自动行走设备时，可通过遥控终端第二按键发送寻机指令给自动行走设备，自动行走设备接收指令后，持续发出声光报警提示，同时上传自身位置信息给遥控终端和基站并停止工作，遥控终端界面提示自动行走设备所在方位，并在移动过程中实时更新相对位置和距离，便于用户按键寻机。

由此，本申请的自动行走设备可通过RTK等技术进行定位，遥控终端控制自动行走设备构建地图时，在自动行走设备首次遍历工作区域的过程中启动作业装置驱动电机进行作业，以采集作业装置驱动电机的电流、电压、功率等电学参数，结合其他传感器所检测到的作业状态数据，实时反馈草地情况信息，供使用者进行参考，使得使用者可综合上述信息进行割草高度等工况信息的相应调节和设置。

本发明的发明点之一在于：在进行地图构建时，设置自动行走设备遍历工作区域并同时启动 作业装置驱动电机，在遍历过程中，记录反映草地信息的作业状态数据，并将相应的草地信息显示于遥控设备或终端设备上，使得使用者可以通过参考草地信息将工作区域划分为若干作业范围，并对每一个作业范围按照初始割草高度相应设置不同工况信息；遥控终端内置控制单元也可根据参考草地信息自动对工况信息按照不同割草高度的要求而相应调整。

本发明的发明点之二在于：智能割草机器人在运行过程中，实时检测作业装置驱动电机的参数，并结合其他传感器参数，获取草地信息，根据草地信息调取对应的工况数据以调整割草高度。当遍历作业过程中，自动行走设备内部所检测到的作业装置驱动电机电流等参数发生显著变化时，可通过该参数变化反映出刀盘旋转阻力的变化，由此通过对检测所获得的温度、湿度等传感器参数进行数据处理，而得到草地密度变化的信息。从而，本申请可以进一步根据新获取的草地密度信息，及时调整割草高度。

综上，本申请的自动行走设备在构建地图阶段，遍历工作区域，采集工作区域各位置的作业状况数据以提取出对应的草况信息（草地密度）。本申请的自动行走设备在进行割草作业的过程中，通过实时监测作业装置驱动电机所对应的电流和其他各传感器参数，实时获取草地密度信息，当通过上述各作业状态数据检测到草地密度变化时，可直接根据预设的草地密度所对应的工况信息相应设定作业装置的作业参数，调整割草高度，或者通过人为设置的方式对该位置的工况信息进行更新。通过上述方法，本发明可以更准确的调整割草高度，避免由于定位精度问题，导致割草高度调整不及时。同时，本申请还可以更加方便的对种植有多种类植物的草地进行修整作业。

以上仅为本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本申请的保护范围。