基于电磁感应的割草机器人边界技术研究*

杨金龙，赵 旭，邬杨波，蓝 艇

(宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211)

0 引言

随着人们对生活品质的日益关注，小型移动机器人在家庭服务领域的应用越来越广，面向家庭的割草机器人也得到较多的应用，因此受到国内外研究人员的普遍关注。

常用的割草机器人，在设计时一般选用基于行为的移动机器人架构［1］。在这种架构下，就割草机器人而言，完成规定区域内的修剪工作，需要使割草机器人具有识别边界的能力。

目前，学术界已提出多种边界技术，例如用激光制导的方式可实现道路边界识别［2-3］，但由于装置体积与价格上的原因，该方法不太适合应用于小型移动机器人。通过使用图像处理的方式提取边界信息，可以实现特定场合的边界识别［4］，但不适用于特征信息提取困难的场合［5］。RFID 的方式只适用于室内移动机器人，而不适用于室外的割草机器人［6］，因此上述方式都不适用于割草机器人。

现有的边界识别技术主要可分为有信标和无信标两种。无信标是指:不在区域边界上放置标志物，而是通过引导等方式生成数字地图，再与当前环境进行匹配，从而实现识别功能［7］。这类方式可以节省边界材料，但对于大型场地的引导以及每次需从固定点出发，都存在一定的不便。有信标是指:在边界上放置标识物来实现边界识别，例如借助光学标识物，永磁体，通电电缆等信标，对于小型家用移动机器人而言，这类方式更具优势。其中商业化最好的是通过检测通电电缆来识别边界的方式，但该方式需要信号发生装置以及闭合回路，一旦回路断了就不能正常工作，此外也不方便构建复连通区域。……