朱典悝

（ 上海大学材料科学与工程学院，上海 200072 ）

0 引言

相关预测显示，欧洲市场对于机器人割草机的需求将以每年高于20%的速度增长，至2022年，全球机器人割草机的市场规模将达到20亿美元。对于传统的园林工具生产企业和品牌制造商而言，机器人割草机市场份额的快速增长既是机会又是挑战。本文结合机器人割草机项目开发实际工作，对整机设计、结构和软硬件协同开发、测试认证及材料选用等方面进行阐述，希望能给同行提供参考意见，避免在研发过程中走弯路，从而提高效率，节省时间。

1 概述

机器人割草机是一种以微处理器（MPU）为核心、配备多个电机和传感器、按照软件程序设定，在一定条件下自主进行割草作业的机电一体化集成度较高的智能化电动工具产品，具备定时启动、自动返回基站充电、躲避障碍物、感知雨水等功能。

机器人割草机在早期发展过程中，由于没有统一的安全标准，各研发单位和研发人员均按照自己的理解进行产品研发，使得市场产品种类繁多，设计思路和结构也是五花八门。直到EN 50636-2-107：2015的正式发布，才使得该项产品设计变得有章可循。本文讨论的技术内容均在EN 50636-2-107：2015要求范围内。至于北美地区，到目前为止还未颁布机器人割草机的安全标准。

2 整机设计

针对机器人割草机的整机设计，应确定割草电机的参数和割草刀布局、行走电机参数和前后车轮布局、传感器选型布局、割草机行走路径、充电站参数布局、人机交互界面参数布局等，在此基础上才能开展微处理器的选型、硬件功能模块的电路设计和软件开发设计。……