基于滚轮检测的草地识别装置
技术领域
本专利涉及基于滚轮检测的草地识别装置，属于移动机器人技术领域。
背景技术
草地识别是割草机器人发展的技术难点。只有具备草地识别的功能，割草机器人可以确定割草机器人的工作区域，防止越界造成无法预期的危险。目前最具有潜力的机器视觉技术还无法解决室外环境多变光照强度对图像采集的影响。因此常采用在草地周边铺设电缆的方案：在电缆上通直流电，割草机器通过识别电场方向来确定工作区域。该方法可靠性高，但是需要增加硬件成本，并且随着草地面积的增大，其硬件成本也迅速增加。实现低成本的可靠草地识别，将会促使割草机器人的飞速发展。
发明内容
针对上述问题，本专利采用滚轮检测的方法，提供基于滚轮检测的草地识别装置，以运动平台在移动过程中，草地上的片叶驱动滚轮时的输出信号作为草地识别的特征信号。
本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：
基于滚轮检测的草地识别装置，包括可以自主移动的运动平台，所述的运动平台内部设置处理器，所述的运动平台底部安装与所述的处理器连接的滚轮检测模块，所述的处理器内部设置草地识别算法，确认所述的运动平台的前进方向是否为草地。
所述的滚轮检测模块设置滚轮，所述的滚轮设置柔性的叶片，所述的叶片在草叶的带动下可驱动所述的滚轮旋转，所述的滚轮的轴端设置圆形的永磁体，所述的永磁体的侧面设置霍尔元件，当所述的滚轮带动所述的永磁体旋转的时候，所述的霍尔元件输出脉冲信号。
本专利的有益效果主要表现在：采用滚轮检测的方法，以草地上片叶驱动滚轮输出脉冲信号，识别可靠性高，并且不易损坏。
附图说明
图1是运动平台的外形图；
图2是滚轮检测模块的信号检测原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
参照图1-2，基于滚轮检测的草地识别装置，包括可以自主移动的运动平台1，所述的运动平台1可设置驱动轮3和支撑轮2，可以实现执行、后退以及任意角度的旋转。
所述的运动平台1内部设置进行集中控制的处理器，所述的运动平台1底部安装与所述的处理器连接的滚轮检测模块4。所述的滚轮检测模块4设置滚轮，所述的滚轮的高度可根据草地修剪要求进行设置。所述的滚轮设置柔性的叶片，这样可延长使用寿命，所述的叶片在草叶的带动下可驱动所述的滚轮旋转。所述的滚轮的轴端5设置圆形的永磁体6，所述的永磁体6的侧面设置霍尔元件7。所述的永磁体6一端为S极，另一端为N极，当所述的滚轮带动所述的永磁体6旋转的时候，所述的霍尔元件7输出脉冲信号。
所述的处理器内部设置草地识别算法，确认所述的运动平台1的前进方向是否为草地，所述的草地识别算法包括以下步骤：
(1)所述的处理器单位时间Δt计量所述的滚轮检测模块4的输出脉冲信号的数量H(i)，i表示计量的序号；
在所述的运动平台1的工作过程中，所述的处理器不断进行检测，并进行存储，为草地识别提供数据。
(2)如果H(i)>K，则判断为草地；否则，则判断为非草地，其中K为经验阈值。
H(i)代表时间段T内，所述的运动平台1经过草地的草叶稀疏程度。在草地情况下，草叶及草茎会驱动所述的滚轮检测模块4输出脉冲信号，数量H(t)会形成一定幅值；而对于平坦地面，数量H(t)会接近为0。
