维特智能针对智能割草机作业过程中方向易跑偏、遇障易磕碰、路径覆盖率难以保证,这一核心痛点, 为其提供了基于 JY61P 高精度姿态传感器的航向闭环 + 差速转向 + 遇障绕行的解决方案, 帮助客户将割草机航向控制精度从原来约 ±10° 提升到 ±1° 以内,实现弓字形有序作业与零碰撞避障,覆盖率与作业效率显著提升。

一、客户背景

1.1 客户简介

客户是智能机器人 / 智能庭院装备领域的企业, 主营家用 / 商用智能割草机器人的研发、生产与销售, 业务覆盖国内 + 出口欧洲、北美等地区。客户面向 C 端家庭用户与 B 端园林维护公司提供不同型号的智能割草机产品矩阵, 近年来在庭院无人化作业赛道持续投入研发资源。

1.2 客户应用和痛点

客户在智能割草机产品线上需要让机器人按预设路径自动完成全草坪修剪任务,此前主要面临:

  • 痛点一:航向跑偏——在草坪有坡度、草皮阻力不均的场景下,机器人在直行段持续偏离预设方向,多次重复作业后明显出现"漏割条带"与"重复切割"并存的情况;
  • 痛点二:转弯抖动——U 形掉头时由于陀螺仪精度不足,转向后航向存在 8~15° 的累积偏差,连续多次转弯后整机的航向漂移到难以靠后续直线段拉回;
  • 痛点三:遇障不柔——避障传感器触发后只能"急停 + 倒车 + 随机转向",无法稳定绕行障碍物回到原路径,多次尝试后机器人会困在角落区域反复触发急停。

维特为其提供 JY61P 高精度姿态传感器,用于实时输出机器人在三维空间下的航向角(Yaw)、俯仰角(Pitch)、横滚角(Roll), 为主控 MCU 提供闭环反馈,让割草机沿弓字形路径有序作业,并在遇障时沿稳定弧线绕行。

目前已批量累计采购量超 25K, 随着欧洲与北美市场出货情况,年度采购量将进一步增长。

二、客户使用详情

2.1 项目背景

客户早期采用 MPU6050 类纯加速度计方案,只能在静止状态下估算姿态, 在割草机持续运动 + 草皮振动场景下输出严重抖动,根本无法支持航向闭环;同时也评估过光纤陀螺和 MEMS 高端 IMU, 前者价格是 JY61P 的 5~8 倍、后者集成度低、BOM 成本居高不下。 客户希望以合理的成本拿到稳定的动态航向角,让割草机在颠簸、转弯、爬坡、遇障绕行等多种工况下, 都能保持 ±1° 内的航向控制精度,从而保证弓字形路径的有序作业与全覆盖。

2.2 是如何使用

● 使用环境:

传感器安装在割草机底盘内部靠近几何中心的金属支架上,与切割刀盘垂直方向保持一致; 工作环境为户外草坪,包括阳光直射、雨后潮湿、草叶遮挡与短时溅水,工作温度 -10 ~ +60℃, 持续存在 0.5 ~ 2 g 范围的草皮颠簸振动与电机高频振动叠加; 针对颠簸环境,JY61P 内置卡尔曼滤波融合算法与温补算法, 在产品端已对短期振动噪声与温度漂移进行了补偿, 客户在主控侧再叠加 5 Hz 低通滤波以适配电机高频噪声。

● 安装方式:

采用水平安装,传感器标签朝上 ,集成到客户产品板子内部。

● 连接方式:

通过TTL 串口接口接入客户 MCU;供电3.3 ~ 5 V; 通讯115 200 bps 标准串口协议,出厂设置默认 200 Hz 输出航向 / 俯仰 / 横滚三轴欧拉角 + 三轴角速度 + 三轴加速度。

● 数据用途:采集的航向角(Yaw)数据被用于割草机主控 MCU 的航向闭环控制 —— 主控将路径规划下发的目标航向 θ_ref与 JY61P 实时反馈的当前航向 θ作差, 差值经 PID 控制器转换为左右轮的差速修正量 Δv,输出 VL = V - Δv / VR = V + Δv, 实现精准转向;在 U 形掉头与绕障弧线工况下,主控根据 JY61P 的 Yaw 变化率实时跟踪弧线轨迹, 保证转弯后不会发生累积漂移。

2.3 使用情况

● 精度表现:

动态航向精度1°以内, 满足客户对弓字形路径重复作业的精度要求。

● 稳定性:

连续运行数小时以上航向无累积漂移,转弯 / 颠簸 / 草坡场景下数据无明显跳变。

三、维特智能方案特点

主控根据路径规划下发目标航向,Y61P实时反馈当前航向;偏差经PID计算后输出差速修
遇障时:避障传感器触发中断一立即停止直行一切到绕行逻辑一沿弧线绕过一重新进入弓字形路径.

  • 动态航向精度高:JY61P 采用 6 轴 MEMS IMU + 内置卡尔曼滤波融合算法,航向精度典型值 0.5°,满足割草机在颠簸草皮、爬坡、转弯工况下的航向闭环需求,是弓字形路径有序作业的核心保障;
  • 接口简单易集成:标准 TTL 串口输出三轴欧拉角 + 原始加速度 / 角速率,出厂默认 200 Hz 输出频率,客户 MCU 无需自行实现姿态解算即可直接拿航向角用于 PID 闭环,BOM 与软件开发成本显著降低;
  • 小尺寸 + 低功耗 + 工业级温度:模块尺寸 15.24× 15.24 × 2.8 mm,工作电流约 8.43m,5 V,工作温度 -40 ~ +85℃,适配割草机紧凑机箱内锂电池供电与户外 -10 ~ +60℃ 的实际工作环境;
  • 出货稳定 + 长期供货保障:JY61P 系列累计出货百万级,维特提供稳定供货周期与统一固件版本管理,适合客户做 3~5 年长期产品规划。

四、结语

JY61P 姿态传感器在智能割草机航向控制与避障场景的成功落地, 验证了高精度 + 易集成 + 工业级可靠性端到端能力的实用价值, 切实帮助客户把割草机从能走不撞升级为有序作业 + 智能避障 + 高覆盖率。 我们期待与更多庭院机器人、清洁机器人、巡检机器人等智能移动装备领域的客户合作, 用可靠的产品与技术服务每一个真实场景。

Logo

DAMO开发者矩阵,由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起,致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果,搭建高质量的交流与分享平台,推动技术创新与产业应用链接,围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。

更多推荐