草坪养护决策方法、割草机器人控制系统及割草机器人与流程

本申请涉及智能割草机器人控制，尤其涉及草坪养护决策方法、割草机器人控制系统及割草机器人。

背景技术：

1、随着自动化技术与人工智能的发展，智能割草机器人已广泛应用于家庭庭院、公共绿地等场景，成为替代传统人工修剪的高效工具。现有技术中，智能割草机器人的任务执行通常依赖两种触发模式：用户临时触发模式：用户通过移动终端应用、物理按键或语音指令手动启动设备，机器人仅在接收到指令后执行单次修剪任务；固定周期触发模式：机器人根据预设的时间间隔（如每日、每周）自动启动，以周期性循环方式完成修剪任务。

2、然而，上述模式在实际应用中存在显著局限性，例如，用户临时触发模式下的时效性不足和操作依赖性强的问题，以及固定周期触发模式下的环境适应性差和能源效率低下的问题。

3、具体而言，用户需主动监控草坪生长状态并手动触发任务，若未能及时操作，易导致草坪过度生长（如杂草蔓延、高度不均），影响美观性及后续修剪效率，且用户需持续关注设备状态，尤其在雨季或快速生长期需频繁干预，违背自动化设备的“免维护”设计初衷。

4、草坪生长速率受气候（温度、湿度、光照）、季节及局部微环境（如遮阴区与向阳区差异）影响显著，固定周期模式无法动态匹配实际需求，导致修剪过度（损伤草皮）或不足（杂草滋生）。在草坪生长缓慢的时期（如冬季），设备仍按固定周期运行，造成不必要的能耗；反之，在快速生长期（如春季）可能因周期过长导致草坪失控。

5、针对上述问题，亟需一种用于智能割草机器人的控制方法，以提升修剪效率、降低资源消耗，并减少用户干预需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了草坪养护决策方法，所述方法应用于割草机器人控制系统，包括： 获取草坪基础数据、割草设备运行数据以及环境数据，其中，所述草坪基础数据包括草种类型，所述割草设备运行数据包括历史割草高度，所述环境数据包括当前气象数据以及目标时间段内的预测气象数据；基于所述草种类型、所述历史割草高度、所述当前气象数据和所述预测气象数据预测所述目标时间段内的草高曲线以及风险曲线；根据所述草高曲线以及所述风险曲线预测所述目标时间段内的草坪健康状态；基于所述草坪健康状态规划第一养护任务。

2、在一实施中，所述预测所述目标时间段内的草高曲线以及风险曲线的方法包括：基于所述当前气象数据以及所述预测气象数据构建水分收支模型输入层，并基于水分收支模型进行计算，得到所述目标时间段对应的土壤水分含量曲线；基于所述草种类型在预设草种模型库中匹配对应的草种参数模型，得到所述草种类型对应的推荐割草高度区间、生长速率区间及生长敏感参数；基于所述当前气象数据、所述预测气象数据、所述水分含量曲线、所述推荐割草高度区间、所述生长速率区间以及所述生长敏感参数构建生长模型的输入层，并基于生长模型进行计算，得到所述目标时间段对应的草高曲线及风险曲线。

3、在一实施中，所述预测所述目标时间段内的草坪健康状态的方法包括：基于所述草高曲线确定所述目标时间段内的草高数据和生长状态；基于所述风险曲线确定所述目标时间段内的湿度条件、生理应激、病害风险以及草坪结构完整性；基于所述草高数据、所述生长状态、所述湿度条件、所述生理应激、所述病害风险以及所述草坪结构完整性进行计算，得到所述目标时间段对应的草坪健康状态。

4、在一实施中，所述基于所述草高数据、所述生长状态、所述湿度条件、所述生理应激、所述病害风险以及所述草坪结构完整性进行计算，得到所述目标时间段对应的草坪健康状态的方法包括：根据所述草高数据以及所述生长状态评估得到生长评分；根据所述湿度条件及所述生理应激评估得到生理评分；根据所述病害风险评估得到风险评分；根据所述草坪结构完整性评估得到结构评分；基于所述生长评分、所述生理评分、所述风险评分、所述结构评分以及对应的权值，计算得到所述草坪健康状态。

5、在一实施中，所述基于所述草坪健康状态规划第一养护任务的方法包括：基于所述草坪健康状态确定出所述目标时间段内适合修剪草坪的第一时间以及不适合修剪草坪的第二时间；基于所述第一时间及所述第二时间规划第一养护任务。

6、在一实施中，所述第一养护任务包括第一子任务和第二子任务，所述基于第一时间以及所述第二时间规划第一养护任务的方法包括：分别对各所述第一时间与相邻的所述第二时间的时差进行计算，若所述时差小于预设时差阈值，对其进行剔除，基于剩余的所述第一时间生成所述第一子任务，用于指示割草设备在所述第一时间开始修剪草坪；基于所述第二时间生成所述第二子任务，用于阻止割草设备在所述第二时间修剪草坪。

7、在一实施中，所述方法还包括：基于所述第一养护任务生成任务执行指令并发送至割草设备，基于任务执行结果，更新草种模型。

8、在一实施中，所述方法还包括，基于所述第一养护任务生成第二养护任务，所述第二养护任务用于在所述第一养护任务执行失败时，启动执行。

9、基于同样的发明构思，本申请还提供了割草机器人控制系统，所述系统基于上述方法实现草坪养护决策。

10、另外，本申请还提供了割草机器人，包括控制器及割草组件，所述控制器接收上述的系统发送的任务执行指令，根据所述任务执行指令中携带的任务执行时间以及本地时间，判定是否改变所述割草组件的运行状态，若判定为是，则向所述割草组件发送控制指令，以改变所述割草组件至所述任务执行指令所指示的目标状态。

11、基于上述技术方案，本申请通过获取草坪基础数据、割草设备运行数据以及环境数据，预测草高曲线和风险曲线，进而预测草坪健康状态，并基于此规划割草任务，通过动态预测草坪健康状态并规划割草任务，能够适应不同草种和环境变化，提高草坪养护的准确性和效率，减少草坪损伤，提升整体健康的优点，同时，也降低了养护管理对用户的依赖性。

1.草坪养护决策方法，其特征在于，所述方法应用于割草机器人控制系统，包括：

2.根据权利要求1所述的草坪养护决策方法，其特征在于，所述预测所述目标时间段内的草高曲线以及风险曲线的方法包括：

3.根据权利要求1所述的草坪养护决策方法，其特征在于，所述预测所述目标时间段内的草坪健康状态的方法包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述草高数据、所述生长状态、所述湿度条件、所述生理应激、所述病害风险以及所述草坪结构完整性进行计算，得到所述目标时间段对应的草坪健康状态的方法包括：

5.根据权利要求1所述的草坪养护决策方法，其特征在于，所述基于所述草坪健康状态规划第一养护任务的方法包括：

6.根据权利要求5所述的草坪养护决策方法，其特征在于，所述第一养护任务包括第一子任务和第二子任务，所述基于第一时间以及所述第二时间规划第一养护任务的方法包括：

7.根据权利要求1所述的草坪养护决策方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的草坪养护决策方法，其特征在于，所述方法还包括，基于所述第一养护任务生成第二养护任务，所述第二养护任务用于在所述第一养护任务执行失败时，启动执行。

9.割草机器人控制系统，其特征在于，所述系统基于权利要求1至8所述的方法实现草坪养护决策。

10.割草机器人，其特征在于，包括控制器及割草组件，所述控制器接收权利要求9所述的系统发送的任务执行指令，根据所述任务执行指令中携带的任务执行时间以及本地时间，判定是否改变所述割草组件的运行状态，若判定为是，则向所述割草组件发送控制指令，以改变所述割草组件至所述任务执行指令所指示的目标状态。