本發(fā)明涉及電動工具技術領域，特別是涉及一種割草機。

背景技術：

割草機是一種草坪修整工具，通常包括輪組、機殼和切割刀盤，能夠在草坪上行駛并切割草地。

與傳統(tǒng)割草機相比，智能割草機具備自動行走功能，且能夠自主的完成修剪草坪的工作，無須人為直接控制和操作，大幅度降低人工操作，是一種適合家庭庭院、公共綠地等場所進行草坪修剪維護的工具。

但是，對于傳統(tǒng)的智能割草機，針對外來物體的安全防護措施不夠好，當外來物體靠近切割刀盤時，具有較高的安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)的智能割草機針對外來物體的安全防護措施不夠好，當外來物體靠近切割刀盤時，具有較高的安全隱患的問題，提供一種割草機。

一種割草機，包括電容傳感器、信號處理電路、控制裝置和切割裝置；其中，當外來物體靠近所述電容傳感器時，所述電容傳感器的電容產生變化；所述信號處理電路具有輸入端和輸出端，所述輸入端與所述電容傳感器電連接，所述輸出端與所述控制裝置電連接，所述信號處理電路用于根據所述電容傳感器的電容變化輸出相應的信號，并將所述信號發(fā)送至所述控制裝置；所述控制裝置與所述切割裝置電連接，所述控制裝置用于接收所述信號，所述信號對應的值與預先設定的閾值比較，比較結果表示存在外來物體靠近時，控制所述切割裝置停止工作。

上述割草機，由于外來物體靠近所述電容傳感器時，會引起所述電容傳感器的參數變化，從而電容變化。所述電容傳感器電連接所述信號處理電路的輸 入端，所述信號處理電路的輸入電容變化，導致所述信號處理電路的輸出信號變化，而所述控制裝置接收所述信號處理電路的輸出信號。所述信號對應的值與預先設定的閾值比較，表示存在易受割草機傷害的外來物體靠近時，所述控制裝置控制所述切割裝置停止切割，從而保護外來物體。

在其中一個實施例中，所述電容傳感器包括檢測電極和與之相對的參考電極，所述檢測電極設置于所述切割裝置易傷害外來物體的一側。

這樣，在外來物體靠近切割裝置時，所述檢測電極首先感應到該物體，引起所述電容傳感器的電容變化。

在其中一個實施例中，割草機還包括：外殼，所述檢測電極為設置于所述外殼靠近地面的邊沿處的金屬檢測邊。

這樣，當外來物體靠近或觸及該邊沿時，就會引起電容傳感器的信號變化。

在其中一個實施例中，所述外殼為金屬材料，割草機還包括設置于所述外殼和所述金屬檢測邊之間的絕緣層，所述絕緣層用于將所述外殼和所述金屬檢測邊絕緣。

這樣可避免外來物體觸碰到外殼也引起所述電容傳感器的信號變化。

在其中一個實施例中，所述切割裝置包括與所述控制裝置電連接的旋轉軸和連接于所述旋轉軸上的切割刀片，所述切割刀片可繞所述旋轉軸旋轉，用于執(zhí)行切割操作。

在其中一個實施例中，所述切割刀片的數量為一個或多個，多個所述切割刀片呈圓周分布，所述檢測電極比所述切割刀片靠近地面，且所述檢測電極與所述旋轉軸的距離大于或等于所述切割刀片的圓周半徑。

這樣，可以保證外來物體靠近切割裝置時，首先靠近所述檢測電極。

在其中一個實施例中，所述檢測電極為1個或多個。

在其中一個實施例中，所述檢測電極為所述切割刀片。

這樣，當外來物體靠近切割刀片時，引起電容傳感器信號變化的同時，還可以節(jié)省割草機零件，節(jié)省成本。

附圖說明

圖1為一個實施例的具有金屬檢測邊的割草機的俯視圖；

圖2為圖1所示的實施例中用戶靠近金屬檢測邊時割草機的側視圖；

圖3為信號處理電路的原理圖；

圖4為信號處理電路的輸出信號示意圖；

圖5為另一實施例的割草機的俯視圖；

圖6為圖5所示的實施例的割草機的側視圖；

圖7為另一實施例的割草機的俯視圖；

圖8為圖7所示的實施例的割草機的側視圖。

具體實施方式

正如背景技術所述，傳統(tǒng)的智能割草機缺乏有效檢測外來物體的裝置，當外來物體誤進入刀片切割范圍時，容易對外來物體造成傷害。因此，傳統(tǒng)的智能割草機具備一定的安全隱患。

為解決上述問題，在有的實施例中，智能割草機采用加速度計檢測機身傾角，當人將機器抬起導致機身與水平面構成一定夾角時，刀片立刻停轉，保護外來物體。或者在另一些實施例中，機身上部把手采用金屬導體，將該導體作為電容探頭，當外來物體接觸金屬把手，引起電容變化，立刻停機，保護外來物體。然而，上述方式對外來物體的檢測均為間接檢測，當外來物體在不抬起機器或不接觸把手，直接將手腳伸入機器下方時，均無法檢測，不能有效地保護外來物體。

進一步地，本實施例提供一種智能割草機，其傳感器設置在智能割草機中外來物體容易靠近刀片受到傷害的位置，通過檢測傳感器的電容變化，導致信號處理電路的輸出頻率降低，控制裝置根據該頻率控制刀片停止切割，從而達到保護外來物體的目的，提高其安全防護性能。

實施例一

請參照圖1至圖4，圖1為本實施例的具有金屬檢測邊的割草機的俯視圖，圖2為本實施例中用戶靠近金屬檢測邊時割草機的側視圖，圖3為本實施例的 信號處理電路11的原理圖，圖4為本實施例的信號處理電路11的輸出信號示意圖。

如圖1、圖2和圖3所示，本實施例的割草機包括電容傳感器10、信號處理電路11、控制裝置12和切割裝置(未示出)；其中，當外來物體靠近電容傳感器10時，電容傳感器10的電容產生變化；信號處理電路11具有輸入端(未示出)和輸出端(未示出)，輸入端與電容傳感器10電連接，輸出端與控制裝置12電連接，信號處理電路用于根據電容傳感器10的電容變化輸出相應的信號，并將信號發(fā)送至控制裝置12；控制裝置12與切割裝置電連接，控制裝置用于接收信號，信號對應的值與預先設定的閾值比較，比較結果表示存在外來物體靠近時，控制切割裝置停止工作。

電容傳感器10與信號處理電路11電連接，當外來物體靠近電容傳感器10時，電容傳感器10的電容產生變化。本實施例中電容傳感器10包括檢測電極14和與之相對的參考電極(未示出)，參考電極與控制裝置12的接地端相連，檢測電極14與信號處理電路11的輸入端相連，檢測電極14設置于切割裝置易傷害外來物體的一側，這樣，在外來物體靠近切割裝置時，檢測電極14首先感應到該物體。相應的，當用戶靠近切割裝置時，檢測電極14也可以感應到用戶，為用戶安全提供保障。

本實施例中，割草機還包括外殼16，用于容納割草機的電容傳感器10、信號處理電路11、控制裝置12及切割裝置。檢測電極14為設置于外殼16靠近地面的邊沿處的金屬檢測邊，檢測電極14與信號處理電路11的輸入端相連。這樣，當外來物體不小心伸入割草機內部，靠近切割裝置時，就會首先靠近或觸及該金屬檢測邊。由于電容傳感器10的電容與兩電極之間的介質的介電常數、兩電極的正對面積及兩電極之間的距離有關，當外來物體靠近或接觸檢測電極14時，會引起電容傳感器10的兩電極之間的介質的介電常數變化，而設置于割草機中的電容傳感器10的兩電極之間的正對面積及距離不變，從而會引起電容傳感器10的電容變化。需要說明的是，在其它實施例中，電容傳感器10的檢測電極14的設置不局限于此，只要可以檢測外來物體容易靠近刀片受到傷害的位置即可。

外殼16的材料可以為金屬材料或非金屬材料，為不影響檢測電極14的正常工作，只要保證外殼16與檢測電極14絕緣即可。本實施例中，外殼16的材料為金屬材料，且外殼16和金屬檢測邊之間設有絕緣層，用于將所述外殼和所述金屬檢測邊絕緣，以避免外來物體觸碰到外殼16也引起電容傳感器10的信號變化，誤使割草機停止工作。

如圖3和圖4所示，割草機的信號處理電路11具有輸入端和輸出端，輸入端與電容傳感器10電連接，輸出端與控制裝置12電連接，用于根據電容傳感器10的電容變化輸出相應的信號，并將信號發(fā)送至控制裝置12。本實施例中，信號處理電路11包括施密特觸發(fā)器18，電容傳感器10電連接施密特觸發(fā)器18的輸入端，施密特觸發(fā)器18接收電容傳感器10的電容信號，將電容信號轉變?yōu)榫哂幸欢l率的矩形方波信號，即本實施例中，信號處理電路11的輸出信號為頻率信號。施密特觸發(fā)器18的輸出端(未示出)與控制裝置12電連接，并將輸出信號傳送給控制裝置12。當外來物體靠近電容傳感器10的檢測電極14，電容傳感器10的電容變化，會導致施密特觸發(fā)器18的輸出信號頻率減小。

需要說明的是，在其它實施例中，輸出信號的頻率變化不局限于此，輸出信號的頻率也可以增大，或者輸出信號頻率的變化也可以是其它方式。此外，在其它實施例中，信號處理電路11原理不局限于此，也可以為別的原理的電子電路，信號處理電路11的輸出信號也可以為電壓信號或電流信號等其它信號。

如圖2所示，控制裝置12與切割裝置電連接，用于接收信號，并將該信號對應的值與預先設定的閾值比較，比較結果表示存在外來物體靠近時，控制所述切割裝置停止工作。本實施例中，當用戶未接觸金屬檢測邊時，施密特觸發(fā)器18輸出信號頻率在600Khz-1Mhz的范圍內，相應地，預先設定控制裝置12的閾值為600Khz，當用戶靠近或觸及該金屬檢測邊時，引起輸出信號頻率降低，當輸出信號頻率值低于閾值600Khz時，即可判斷有用戶靠近切割裝置，控制裝置12即控制割草機剎車，停轉。

需要說明的是，在其它實施例中，施密特觸發(fā)器18的輸出信號頻率不局限于此范圍，控制裝置接收到的信號頻率的閾值也可以提前設置為其它數值。且在其它實施例中，當控制裝置12接收到的信號對應的值大于預先設定的閾值時， 也可以表示存在外來物體靠近切割裝置，只要能識別靠近切割裝置的用戶或動物即可。

本實施例中，切割裝置包括與控制裝置12電連接的旋轉軸(未示出)和連接于旋轉軸上的切割刀片(未示出)，切割刀片靠近地面，可繞旋轉軸旋轉，用于執(zhí)行切割操作。

上述割草機，由于外來物體靠近電容傳感器10時，會引起電容傳感器10的參數變化，從而電容變化，電容傳感器10作為信號處理電路11的輸入端。信號處理電路11的輸入電容變化，導致信號處理器電路的輸出頻率降低，而控制裝置12接收信號處理電路11的輸出頻率。當信號處理電路11的輸出頻率低于控制裝置12的設定閾值時，表示存在易受割草機傷害的外來物體靠近，控制裝置12控制切割裝置停止切割，從而保護外來物體。

實施例二

與實施例一不同，本實施例中，電容傳感器的檢測電極22為分散的點狀電極，設置在切割刀片24外圍。

請參照圖5和圖6，圖5為本實施例的割草機的俯視圖，圖6為圖5所示的實施例的割草機的側視圖。

本實施例中，割草機包括電容傳感器(未示出)、信號處理電路25、控制裝置26和切割裝置(未示出)，它們的設置及連接關系可參照實施例一，信號處理電路25的原理也可參照實施例一。

本實施例中，切割裝置包括與控制裝置26電連接的旋轉軸(未示出)和連接于旋轉軸上的切割刀片24，切割刀片24可繞旋轉軸旋轉，用于執(zhí)行切割操作。

切割刀片24的數量為一個或多個，多個切割刀片24呈圓周分布，檢測電極22比切割刀片24靠近地面，且檢測電極22與旋轉軸的距離大于或等于切割刀片24的圓周半徑。本實施例中，切割刀片24的數量為3個，均勻分布于圓周上。

檢測電極22為1個或多個。本實施例中，檢測電極22的數量為4個，均勻分布在等半徑的圓周上，且檢測電極22分布的圓周半徑大于切割刀片24的圓周半徑。

需要說明的是，在其它實施例中，切割刀片24和檢測電極22的分布不局限于此，也可以為其它數量，可以呈其它形狀分布，例如在外來物體更易靠近處設置更多數量的檢測電極，而在外來物體不易靠近處設置較少數量的檢測電極。

上述割草機，檢測電極22布置的圓周半徑大于切割刀片24半徑，高度比切割刀片24低，即距離地面更近。當外來物體接觸刀片時，首先接觸到電容傳感器的檢測電極22，控制裝置26控制切割裝置停止切割，從而保護外來物體，增強割草機安全防護性能。

實施例三

與實施例一和實施例二不同，本實施例中不需要單獨設置檢測電極，只要切割刀片28為金屬材質，切割刀片28即可同時充當檢測電極。

請參照圖7和圖8，圖7為本實施例的割草機的俯視圖，圖8為本實施例的割草機的側視圖。

本實施例中，割草機包括電容傳感器(未示出)、信號處理電路30、控制裝置32和切割裝置(未示出)，它們的設置及連接關系可參照實施例一，信號處理電路30的原理也可參照實施例一。

本實施例中，切割刀片28的設置可參照實施例二。

本實施例中，檢測電極為切割刀片28。

上述割草機，當外來物體靠近切割刀片28時，會引起電容傳感器信號變化，控制裝置32控制切割裝置停止切割，從而保護外來物體，增強割草機安全防護的同時，還可以節(jié)省割草機零件，節(jié)省成本。

以上所述實施例中，任意兩個或三個實施例組合的割草機也可以保護外來物體不受傷害，增強割草機的安全防護性能。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。