割草机器人调研报告.doc

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1、割草机器人调研一国内外研究状况在欧美国家，城市中有大量的公园草坪、足球场草坪、高尔夫球场草坪等公共绿地以及一般家庭绿地需要进行维护。为降低草坪维护作业的劳动强度，1997年，OPEI年会上第一次提出了智能割草机器人（IntelligentRobotMower）的概念。目前，国外市场上已经有了多款割草机器人产品。以色列FriendlyMachines公司设计的FriendlyRobomow（见图1）是世界上第一批走进家庭和市场的割草机器人也是目前市场化最成功的智能割草机器人产品之一。此外，还有意大利Zucchetti公司生产的Robo-Lawnmower（见图

2、2，爬坡的坡度为27~30），其中型号为Line300的机器人具有下雨时，自动回归充电站的功能；瑞典Electrolux公司生产的HusqvarnaAutoMower（见图3），该机器人驱动轮直径较大，有很强的爬坡能力，最大爬坡角度为35；比利时Belrobotics公司生产的适用于大、中型草坪维护的Bigmow（见图4）。据国内据报道，2007年2月，上海大学研发成功了割草机器人“kakamower”并准备于今年投入市场，预期售价为460美元左右。以及在今年3月，昆山市金联塑料制品有限公司与浙江大学联合研发成功了割草机器人。国内从事割草机器人研究的还有南京

3、理工大学、江苏大学等。图1FriendlyRL850图2Robo-Lawnmower图3AutoMower图4Bigmow下表列出了各种割草机器人的参数指标和价格。9表1各种品牌割草机器人参数指标及价格比较型号生产厂商重量（kg）外形尺寸(cm)驱动电源割刀功率(w)割草宽度（cm）连续工作时间(h)工作面积(m)价格Robomow(RL850)FriendlyMachines（以色列）2289*65*31.524v,17Ah*2铅酸电瓶150*3割刀5800r/min532.5~3500$1199.95Robo-Lawnmower（Line50）Zucch

4、etti(意大利)41*19*36锂/铅酸电池253.5(Line100)51*33*43292~5300(Line200)57*42*26292~4.5300（max3000）(Line300)65*49*285000HusqvarnaAutoMowerElectrolux（瑞典）8.671*60*2618v,22Ah*12400$2299.99Bigmow(中、大型草坪)Belrobotics（比利时）48120*120*5024v,15Ah镍铬电池24v,3200r/min*5割刀10020000$12799MORO南京理工大学5080*51*4050

5、00r/min待设计机器人锂/镍电池24v,60~70w,3500r/min252~3最大1500实际建议<5009二割草机器人技术分析1结构设计设计要求：割草宽度：25cm，割草高度：2-7cm（割刀距地面距离可调节）按功能分割草机器人的机械结构可分为驱动机械结构和割草机械结构。1驱动机械结构现有的割草机器人大多采用轮式机构驱动（也有采用履带驱动，很少）。常见的轮式结构为三轮（2个驱动轮，1个导向轮，如Robomow）和四轮(2个驱动轮，2个导向轮，如ElectroluxHusqvamaAutoMower)。三轮方式结构简单，能满足一般要求。四轮方式稳定性

6、好、承载能力较大、结构相对复杂。2割草机械结构1）刀片：刀片的设计直接影响割草机器人的性能，须考虑割草刀片在高速旋转时所产生气流的流场；分析刀片在运行时的模态、不平衡离心力和动态响应等参数。2）割草高度调节机构：现有的割草机器人为手动调节。Robomow通过调整前端万向轮、车身相对后端驱动轮的高度来调整割草高度。伊莱克斯的Automower通过调整割刀的高度来实现割草高度的调节。3）出草通道设计：防止草屑的堵塞。4）散热机构设计：由于刀片处于高速旋转的状态，有较大的发热量，因而所设计的结构须有良好的散热性。5）割草宽度：可设计并列的双割刀，横向宽度为25cm

7、.。6）增加收集碎草功能（待讨论），Robomow割草机器人是将草剪碎至3mm，作为天然肥料留在草坪上。2驱动系统1割刀电机选型直流电机额定电压：24V功率：60-70w转速：3500转/分±10%2行走电机选型行走电机（可参照吸尘机器人）较强的爬坡能力，30度（行走电机功率要求较高）3工作空间，时间范围设计要求：最大割草面积：1500m2，建议范围500m，额定工作时间：120-180min1）通过减轻重量，非割草状态下割草电机转速减缓等实现低功耗2）大容量电池3）选择合适的行走速度，使相同能耗下割草的效率最高。94）工作面积超过建议的500m时，设计多个

8、充电站。如以500m为1个单位，当面积为1500m可