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申请/专利权人：浙江三锋实业股份有限公司;浙江阔创科技有限公司

摘要：本发明涉及割草机器人算法分析技术领域，尤其涉及割草机器人的防止出界控制方法，包括通过配备传感器组件进行边界线和障碍物辅助检测，减少机器人与边界或障碍物的碰撞；通过实施子区域划分，对子区域进行边界分段和工作节点设置，构建四边形单格，便于后续网格优化和路径分析；通过对四边形单格的规格进行调整，得到最小化局部网格，使网格布局更加贴合实际作业环境；通过对最小化局部网格进行质量优化，获取目标区域，以实现精准作业；通过对割草机器人的行驶路径进行分析判断出界情况，便于及时干预。本发明用于解决现有方案中没有对割草机器人环境适应性和行驶路径进行精准分析，导致出界控制效果不佳的技术问题。

主权项：1.割草机器人的防止出界控制方法，其特征在于：步骤一、为割草机器人配备传感器组件进行边界线和障碍物检测；其中，传感器组件由边界线传感器和障碍物传感器构成；步骤二、实施子区域划分，对子区域进行边界分段和工作节点设置，精确测量工作节点坐标，并构建四边形单格；步骤三、基于地形和障碍物情况，对所有四边形单格的规格进行调整，得到最小化局部网格；步骤四、利用公式对最小化局部网格进行质量优化，获取目标区域；步骤五、根据目标区域对割草机器人的行驶路径进行分析，获取异常信号，结合异常信号进一步判断割草机器人是否出界；其中所述步骤三，基于地形和障碍物情况，对所有四边形单格的规格进行调整，得到最小化局部网格的过程包括：步骤Z1、结合设置的四边形单格的顶点坐标位置，提取得到二维空间中的所有点集；步骤Z2、设中心坐标为，其中，；步骤Z3、通过点集与其中心的距离的平方和衡量紧凑性： ；式中，C表示紧凑性目标值；i表示所有点的编号，i=1，2，……，n；n为正整数；步骤Z4、获取四边形单格h的四条边长，分别为；步骤Z5、定义四边形单格h的平均边长为： ；步骤Z6、通过最小化所有四边形平均边长的方差实现均匀性： ；式中，U表示均匀性目标值；N表示四边形单格的数量；h表示四边形单格的编号；j表示四边形单格四条边的编号，j=1，2，3，4；表示所有四边形边长的加权平均值；表示四边形边长的权重；步骤Z7、定义一个小的移动向量，用于更新点i的位置；步骤Z8、通过迭代公式调整每个点的位置，进而调整四边形单格的规格： ；式中，和表示点集P中第i个点的原始坐标；和表示通过迭代公式计算出的第i个点的新坐标；表示学习率，用于控制迭代的步长；和表示均匀性U关于点i的a和b坐标的偏导数；和表示紧凑性C关于点i的a和b坐标的偏导数；步骤Z9、重复步骤Z8更新每个点的坐标，直至满足停止准则；步骤Z10、基于迭代后的新坐标，确定四边形单格边长和角度，并整合形成最小化局部网格；其中所述步骤四，利用公式对最小化局部网格进行质量优化，获取目标区域的过程包括：引入惩罚项对最小化局部网格进行质量优化： ；式中，GEI表示网格质量优化指数；为引入的惩罚项，是衡量网格边界复杂性的指标，用于惩罚形状不规则或边界复杂的网格；和表示迭代计算后四边形单格边长的最大值和最小值，用于衡量边长的差异；k表示边长差异调节因子，用于调整边长差异对形状规则性的贡献度；v表示角度差异调节因子，用于调整角度差异对形状规则性的贡献度；表示迭代计算后四边形单格的内角；表示理想形状的内角；表示对所有内角求和；将多个经过质量优化的最小化局部网格合并为一个大型网格集合，整合后的区域网格完整地表示目标区域。

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