淺談機(jī)器人割草機(jī)項(xiàng)目開發(fā)中的技術(shù)要點(diǎn)

朱典悝

（ 上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海 200072 ）

0 引言

相關(guān)預(yù)測顯示，歐洲市場對于機(jī)器人割草機(jī)的需求將以每年高于20%的速度增長，至2022年，全球機(jī)器人割草機(jī)的市場規(guī)模將達(dá)到20億美元。對于傳統(tǒng)的園林工具生產(chǎn)企業(yè)和品牌制造商而言，機(jī)器人割草機(jī)市場份額的快速增長既是機(jī)會又是挑戰(zhàn)。本文結(jié)合機(jī)器人割草機(jī)項(xiàng)目開發(fā)實(shí)際工作，對整機(jī)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和軟硬件協(xié)同開發(fā)、測試認(rèn)證及材料選用等方面進(jìn)行闡述，希望能給同行提供參考意見，避免在研發(fā)過程中走彎路，從而提高效率，節(jié)省時(shí)間。

1 概述

機(jī)器人割草機(jī)是一種以微處理器（MPU）為核心、配備多個(gè)電機(jī)和傳感器、按照軟件程序設(shè)定，在一定條件下自主進(jìn)行割草作業(yè)的機(jī)電一體化集成度較高的智能化電動工具產(chǎn)品，具備定時(shí)啟動、自動返回基站充電、躲避障礙物、感知雨水等功能。

機(jī)器人割草機(jī)在早期發(fā)展過程中，由于沒有統(tǒng)一的安全標(biāo)準(zhǔn)，各研發(fā)單位和研發(fā)人員均按照自己的理解進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，使得市場產(chǎn)品種類繁多，設(shè)計(jì)思路和結(jié)構(gòu)也是五花八門。直到EN 50636-2-107：2015的正式發(fā)布，才使得該項(xiàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)變得有章可循。本文討論的技術(shù)內(nèi)容均在EN 50636-2-107：2015要求范圍內(nèi)。至于北美地區(qū)，到目前為止還未頒布機(jī)器人割草機(jī)的安全標(biāo)準(zhǔn)。

2 整機(jī)設(shè)計(jì)

針對機(jī)器人割草機(jī)的整機(jī)設(shè)計(jì)，應(yīng)確定割草電機(jī)的參數(shù)和割草刀布局、行走電機(jī)參數(shù)和前后車輪布局、傳感器選型布局、割草機(jī)行走路徑、充電站參數(shù)布局、人機(jī)交互界面參數(shù)布局等，在此基礎(chǔ)上才能開展微處理器的選型、硬件功能模塊的電路設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)設(shè)計(jì)。……