浅谈有关智能割草机的主要技术

杨宏芳天津职业技术师范大学机械工程学院

浅谈有关智能割草机的主要技术

杨宏芳天津职业技术师范大学机械工程学院

随着科学技术的不断发展，智能技术已经渗入到人们生活的方方面面，像智能手机、智能开关、智能操作、智能支付、智能化割草机等等。其中，智能割草机作为智能化技术运用的较好的例子，它在最大程度上为人们节省了许多的人力、物力和财力的同时，也提高了工作的效率和质量，在很大程度上给人们的劳动工作提供了极大的便利，它也有力地推动了市政绿化的步伐，为加速城市的现代化进程起到了不可估量的作用。

智能化；割草机；主要技术

引言

随着高新技术的不断发展和普及，让割草机实现智能化是目前割草机发展的一大趋势，极大地方便了人们的实际操作。作为智能割草机，它区别于传统割草机的一个最突出的优势就是采用了信息感知与信息融合、路径规划技术等先进的高新技术。在此笔者将主要介绍智能割草机的目前概况，继而剖析它的主要技术。

1.智能割草机的简介

智能割草机研发的最初目的是协助割草工作人员实现高效率、高质量的割草工作，方便城市的绿化建设。它可以实现一定范围内的自动行走，拥有工作过程中有效防止碰撞的能力，工作范围之内自动防止出线，工作结束后还能自动返回充电等功能，同时，在它的设计中也渗入了安全检测和电池电量检测等智能技术。此外，智能割草机还具有一定的爬坡能力[1]。多样的功能使得智能割草机可以很好地完成家庭庭院、公共绿地等场地上草坪的修建和维护工作。再加上它在工作过程中无需进行人工直接控制或操作，兼具功率小、噪音低，构造小巧玲珑等特点，在目前受到人们的广泛青睐。

2.智能割草机的特点优势

与传统割草机相比，智能割草机具有传统割草机无法比拟的优势和特点。首先，智能割草机的操作使用简单方便[2]。智能割草机将生态节能环保的蓄电池作为自己的动力来源，一定程度上降低了热损耗，提高了能源的利用率。它能够实现自动化的作业操作，还能实现自动锁定作业进行的边界区域，再加上它小巧玲珑的外形构造，这都使得智能割草机操作起来方便简单。其次，与传统的割草机相比，它的工作效率极高，并且在工作过程中对环境造成的污染，对居民造成的噪音污染也很小。最后，智能割草机的安全性能极高，因其智能化的操作的实现，使得它在工作过程中对工作人员的危害也就相应地降低了。

3.智能割草机的工作控制原理概述

笔者通过分析研究市场上现有的智能割草机，发现智能割草机是用4V的蓄电池为割草系统和行动系统提供电源，经过变压器降压后提供电源给传感器系统和控制系统[3]。用红外传感器实现智能割草机的障碍物规避，利用雨滴传感器帮助割草机进入无雨区避雨，利用角度传感器有效地保证了工作人员的安全。此外，利用CPU这个控制中心的核心接受传感器、割草、行走等系统的信号，实现对他们的智能控制。

4.智能割草机的主要技术

4.1 操作工作过程中的智能传感技术

与传统的割草机相比较，智能割草机充分利用了温度传感器、超声波传感器、距离传感器等这些感应器搜集信息的功能，它在工作过程中将收集的地面状况、外界温度、周遭障碍物的距离等信息输送给割草机系统内的中央处理器，中央处理器进行有效分析之后，最终将分析所得指令传递给各个控制系统，进而使割草机的各个驱动完成相应的指定任务。

4.2 智能路径的识别规划技术

作为伴随现代科技出现的一种新型的实现区域覆盖的路径识别规划技术，智能路径在工作的过程中要尽量避免人为因素的干扰，从而让割草机实现智能感知，自主识别。其工作过程中主要利用感应器将信息传递给处理器，然后处理器分析整合后自动规划出一条现实中合理的无障碍的路径[4]。路径识别规划过程中的难点就是选择障碍物的躲避角度。因为，倘若角度过大在处理中就会出现“死角”，角度太小就会遇到障碍物。因此，在进行工作之前，智能割草机就要对需要作业的区域进行整体的规划，借助中央处理器将所得路径记录下来，通过系统规划，再展开对工作环境的细致分析。

4.3 作业边界的自我识别与界定技术

智能割草机进行作业边界的自我识别主要包括室内的边界识别和室外的边界识别两部分。相对而言，进行室内的边界识别一般比较容易一点，其识别原理主要是利用墙体循迹技术划分出工作所要进行的区域，然而因为室外工作区域的广阔性，并且区域内可能会包含各种各样的障碍物，这一切都使得进行室外区域界定难上加难。就目前的智能割草机而言，它进行作业边界的自我识别与界定过程中主要运用GPS定位技术和特殊边界物识别技术来进行工作。

4.4 智能化的探测避障技术

智能化的探测避障技术是借助机器人割草机的超声波感应器对探测到的障碍物距离信息实时传递给中央处理器，再由中央处理器对所得信息进行分析处理，规划出最为恰当的作业路径。

5.结束语

作为将来机械化发展的一个重要方向，智能化的发展具有广阔的前景。在此，笔者在进行了智能割草机的简介之后，明确指出了与传统割草机相比，它所具有的方便易操作、结构小巧玲珑、对工作人员的危害小，以及产生的空气污染、环境污染小等新的特点优势。接着，笔者还论述了智能割草机的工作原理，最后着重剖析了智能割草机包含技术中的智能传感、智能路径识别规划、作业边界的识别与界定以及智能化的探测避障等这四种技术，并指出了科技发展对割草机带来的巨大变化和革新，以期为其他行业实现智能化的操作提供一些借鉴意义。

[1]洪伟荣，杨远安，王建.浅析有关智能割草机的主要技术[J].科技创新与应用，2015(31)：41-41.

[2]陈万金，赵春花.智能割草机的关键技术探讨[J].湖南农机：学术版，2015(7)：156-157.

[3]顾正甲，胡英杰.软件评估在智能割草机中的应用[J].电动工具，2016(4)：11-13.

[4]宋敏.全自动智能割草机[J].电动工具，2015(2)：12.