CN106909140B - 路线回归方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种路线回归方法及系统，所述回归方法包括：检测当前位置接收到的边界线信号强度；根据所述边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的虚拟航道；沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置。本发明在智能割草机需要回归时，可以从智能割草机的当前位置规划出虚拟航道，使智能割草机沿规划后的虚拟航道回归，避免每次回归时均沿着同一条路线，严重碾压破坏草坪。
Description
技术领域
本发明涉及智能割草机领域，特别是涉及应用于智能割草机的一种路线回归方法及系统。
背景技术
随着科学技术的发展，智能的自动行走设备为人们所熟知，由于自动行走设备可以自动预先设置的程序执行预先设置的相关任务，无须人为的操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛。工业上的应用如执行各种功能的机器人，家居产品上的应用如割草机、吸尘器等，这些智能的自动行走设备极大地节省了人们的时间，给工业生产及家居生活都带来了极大的便利。
智能割草机是自动行走设备中的一种，可自动实现对草坪的修剪。智能割草机通常在边界线内工作，为方便充电，边界线上设置有充电站，当智能割草机在修剪草坪电量不足时，可以自动返回充电站进行回归充电。但通常智能割草机回归充电时均沿着固定的线路返回(一般智能割草机均沿着边界线返回充电)，较多次数的沿着同样的路线返回充电，智能割草机会对该线路上的草坪进行反复碾压，导致该路线上的草坪被碾坏，严重时，该路线上的草坪会被碾压成光地。
发明内容
基于此，有必要提供一种智能割草机的路线回归方法及系统，在智能割草机回归时可以选择不同的路线，防止碾压草坪。
一种路线回归方法，包括：
检测当前位置接收到的边界线信号强度；
根据所述边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的虚拟航道；
沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置。
以上所述路线回归方法，在智能割草机需要回归时，可以从智能割草机的当前位置规划出虚拟航道，使智能割草机沿规划后的虚拟航道回归，避免每次回归时均沿着同一条路线，严重碾压破坏草坪。
在其中一个实施例中，所述回归位置上设置有可发射信号的信号源，所述沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置包括：
沿所述虚拟航道移动时实时检测是否可以接收到所述信号源发射的信号；
当检测接收到所述信号源发射的信号时，根据所述边界线信号识别对应的边界线，并沿所述边界线返回所述回归位置。
在其中一个实施例中，所述信号源为超声波发射装置、地面线圈、无线电发射装置或发光装置。
在其中一个实施例中，所述虚拟航道包括多个。
在其中一个实施例中，通过随机选择虚拟航道的方式沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置；
或者
通过循环选择虚拟航道的方式沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置。
在其中一个实施例中，所述根据所述边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的虚拟航道包括：
根据所述边界线信号强度计算所述当前位置距离对应边界线的距离；以及
根据所述距离规划对应的所述边界线产生的边界线信号强度相同的线路。
在其中一个实施例中，所述根据所述边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的虚拟航道包括：
根据所述边界线信号强度计算所述当前位置距离对应边界线的距离；
计算所述当前位置和边界线之间的距离与所述边界线信号强度的对应关系；以及
根据所述对应关系规划不同边界线信号强度下的虚拟航道。
在其中一个实施例中，沿所述虚拟航道从当前位置向所述回归位置移动时，所述边界线信号强度逐步增强。
一种路线回归系统，包括智能割草机，所述智能割草机设置有对应的边界线，所述边界线上设置有所述智能割草机的回归位置，所述智能割草机包括：
边界线信号接收检测装置，用于检测所述智能割草机在当前位置接收到的边界线信号强度；
航道规划装置，用于根据所述边界线信号强度规划所述智能割草机从当前位置到回归位置的虚拟航道；
移动控制装置，用于控制所述智能割草机沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置。
以上所述路线回归系统，在智能割草机需要回归时，可以从智能割草机的当前位置规划出虚拟航道，使智能割草机沿规划后的虚拟航道回归，避免每次回归时均沿着同一条路线，严重碾压破坏草坪。
在其中一个实施例中，所述回归位置上设置有可发射信号的信号源，所述智能割草机还包括：
信号源接收检测装置，用于在所述智能割草机沿所述虚拟航道移动时检测是否可以接收到所述信号源发射的信号；以及
边界线识别装置，用于检测接收到所述信号源发射的信号时，根据所述边界线信号识别对应的边界线；
其中，所述移动控制装置还用于控制所述智能割草机沿所述边界线返回所述回归位置。
在其中一个实施例中，所述信号源为超声波发射装置、地面线圈、无线电发射装置或发光装置。
在其中一个实施例中，所述虚拟航道具有多个。
在其中一个实施例中，所述移动控制装置通过随机选择虚拟航道的方式控制所述智能割草机沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置；
或者
通过循环选择虚拟航道的方式控制所述智能割草机沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置。
在其中一个实施例中，所述航道规划装置包括：
第一计算模块，用于根据所述边界线信号强度计算所述当前位置距离对应边界线的距离；以及
第一规划模块，用于根据所述距离规划对应的所述边界线产生的边界线信号强度相同的线路。
在其中一个实施例中，所述航道规划装置包括：
第二计算模块，用于根据所述边界线信号强度计算所述当前位置距离对应边界线的距离；
关联模块，用于计算所述当前位置和边界线之间的距离与所述边界线信号强度的对应关系；以及
第二规划模块，用于根据所述对应关系规划不同边界线信号强度下的虚拟航道。
在其中一个实施例中，智能割草机沿所述虚拟航道从当前位置向所述回归位置移动时，所述智能割草机接收到的边界线信号强度逐步增强。
附图说明
图1为一实施例的路线回归方法的流程图；
图2为图1中步骤S140规划的一条虚拟航道的示意图；
图3为图1中步骤S140规划的另一条虚拟航道的示意图；
图4为图1中步骤S140规划的又一条虚拟航道的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一实施例的路线回归方法包括步骤S120至步骤S160。
步骤S120，检测当前位置接收到的边界线信号强度。
本步骤中，智能割草机在边界线内工作时，边界线会实时产生边界线信号，智能割草机在工作中可以实时检测防止超出边界线的工作范围。当智能割草机因需要充电、下雨等状况需要回归时，可以检测接收到的边界线信号强度。
步骤S140，根据边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的虚拟航道。
本步骤中，回归位置为智能割草机需要返回的位置，其可以是充电站的位置或者其它位置等。智能割草机根据边界线信号强度可以规划出从智能割草机的当前位置到回归位置的虚拟航道，虚拟航道即从当前位置到回归位置的回归路线。
步骤S160，沿虚拟航道从当前位置移动至回归位置。
本步骤中，智能割草机根据规划的虚拟航道，可以沿虚拟航道从当前位置移动至回归位置，回归位置若是充电站，智能割草机若需要充电，即可开始进行充电。
以上路线回归方法，在智能割草机需要回归时，可以从智能割草机的当前位置规划出虚拟航道，使智能割草机沿规划后的虚拟航道回归，避免每次回归时均沿着同一条路线，严重碾压破坏草坪。
智能割草机从当前位置沿虚拟航道移动时，如果回归位置是充电站，智能割草机需要精确地移动至回归位置，才可以与充电站对接充电。为此，在回归位置上设置有可发射信号的信号源，信号源可以为超声波发射装置、地面线圈(地面线圈可以为小型发射线圈，其发射的信号的频率需要与边界线信号的频率不同)、无线电发射装置或发光装置等。信号源可以在一定的距离内发射信号，且信号源发射的信号的频率与边界线信号的频率不同，以防止智能割草机无法移动至回归位置。当智能割草机接收到信号源发射的信号时，说明智能割草机已经移动至回归位置附近。通常，回归位置设置于边界线上，尤其是当回归位置是充电站时，智能割草机沿边界线移动至充电站可以更准确的识别充电站进行充电对接。为此，步骤S160中沿虚拟航道从当前位置移动至回归位置包括：
沿虚拟航道移动时实时检测是否可以接收到信号源发射的信号；
当检测接收到信号源发射的信号时，根据边界线信号识别对应的边界线，并沿边界线返回回归位置。
其中，步骤S140在规划从当前位置到回归位置的虚拟航道时，虚拟航道可以是等信号强度路线或不等信号强度路线。具体的，步骤S140根据边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的虚拟航道包括：
根据边界线信号强度计算当前位置距离对应边界线的距离；以及
根据距离规划对应的边界线产生的边界线信号强度相同的线路。
步骤S140采用以上步骤时，规划的虚拟航道为等信号强度的虚拟航道。
或者，步骤S140包括：
根据边界线信号强度计算当前位置距离对应边界线的距离；
计算当前位置和边界线之间的距离与边界线信号强度的对应关系；以及
根据对应关系规划不同边界线信号强度下的虚拟航道。
步骤S140采用以上步骤时，规划的虚拟航道为不等信号强度的虚拟航道。
步骤S140采用其中任何一种方法规划虚拟航道，规划的虚拟航道均可以具有多个。
如图2所示，当智能割草机120在边界线110内需要返回至回归位置130时，虚拟航道可以为等信号强度路线。如图2中虚拟航道140所示，虚拟航道140与边界线110的距离相同，智能割草机可以从边界线110接收到相同强度的边界信号。当智能割草机移动至与回归位置130的距离较近或最近时，智能割草机120可以接收到信号源发射的信号，此时，智能割草机120可以识别边界线110，并沿边界线移动移动至回归位置130。
如图3所示，智能割草机120可以采用另一种虚拟航道150返回回归位置130。其中，智能割草机120也可以从当前位置移动一段距离后规划虚拟航道，因此，虚拟航道可以是多条等信号强度路线。
如图4所示，当智能割草机120在边界线110内需要返回至回归位置130时，虚拟航道可以为不等信号强度路线。此时的虚拟航道可以是螺旋状路线、三角形、来回交叉形等不等信号强度路线，边界线也可以是虚拟航道中部分路径。但虚拟航道不能来回碾压同一位置。图4中显示的为其中的一个不等信号强度路线160。如图4所示，虚拟航道160包括A、B、C、D和E共5条路径，当智能割草机120沿着虚拟航道160移动时，其移动至E路径时，智能割草机移动至与回归位置130的距离较近或最近时，智能割草机120可以接收到信号源发射的信号，此时，智能割草机120可以识别边界线110，并沿边界线移动移动至回归位置130。其中，A、B、C、D和E路径上的边界线信号强度可以依次增强。图4只是示例了其中一条虚拟航道，具体的可以具有多条，智能割草机可以根据情况具体选择路线。
由于规划的虚拟航道可以具有多个，当智能割草机在选择虚拟航道时，可以通过随机选择虚拟航道的方式沿虚拟航道从当前位置移动至回归位置；也可以通过循环选择虚拟航道的方式沿虚拟航道从当前位置移动至回归位置。通常智能割草机在规划虚拟航道时，规划的个数可以是固定的个数，例如10个，可以依次编码为1、2、……10，智能割草机可以依次选择1、2、……10的虚拟航道返回至回归位置，然后再次循环从编号为1、2、……10的虚拟航道返回至回归位置，循环选择以防止重复碾压同一线路的草坪。
本实施例还提供了一种路线回归系统，包括智能割草机，智能割草机设置有对应的边界线，边界线上设置有智能割草机的回归位置，其特征在于，智能割草机包括：
边界线信号接收检测装置，用于检测智能割草机在当前位置接收到的边界线信号强度；
航道规划装置，用于根据边界线信号强度规划智能割草机从当前位置到回归位置的虚拟航道；
移动控制装置，用于控制智能割草机沿虚拟航道从当前位置移动至回归位置。
以上路线回归系统，在智能割草机需要回归时，可以从智能割草机的当前位置规划出虚拟航道，使智能割草机沿规划后的虚拟航道回归，避免每次回归时均沿着同一条路线，严重碾压破坏草坪。
智能割草机从当前位置沿虚拟航道移动时，如果回归位置是充电站，智能割草机需要精确地移动至回归位置，才可以与充电站对接充电。为此，在回归位置上设置有可发射信号的信号源，信号源可以为超声波发射装置、地面线圈(地面线圈可以为小型发射线圈，其发射的信号的频率需要与边界线信号的频率不同)、无线电发射装置或发光装置等。信号源可以在一定的距离内发射信号，且信号源发射的信号的频率与边界线信号的频率不同，以防止智能割草机无法移动至回归位置。当智能割草机接收到信号源发射的信号时，说明智能割草机已经移动至回归位置附近。通常，回归位置设置于边界线上，尤其是当回归位置是充电站时，智能割草机沿边界线移动至充电站可以更准确的识别充电站进行充电对接。为此，智能割草机还包括：
信号源接收检测装置，用于在智能割草机沿虚拟航道移动时检测是否可以接收到信号源发射的信号；以及
边界线识别装置，用于检测接收到信号源发射的信号时，根据边界线信号识别对应的边界线；
其中，移动控制装置还用于控制智能割草机沿边界线返回回归位置。
其中，在规划从当前位置到回归位置的虚拟航道时，虚拟航道可以是等信号强度路线或不等信号强度路线。具体的，航道规划装置包括：
第一计算模块，用于根据边界线信号强度计算当前位置距离对应边界线的距离；以及
第一规划模块，用于根据距离规划对应的边界线产生的边界线信号强度相同的线路。
通过以上航道规划装置规划的虚拟航道为等信号强度的虚拟航道。
或者，航道规划装置包括：
第二计算模块，用于根据边界线信号强度计算当前位置距离对应边界线的距离；
关联模块，用于计算当前位置和边界线之间的距离与边界线信号强度的对应关系；以及
第二规划模块，用于根据对应关系规划不同边界线信号强度下的虚拟航道。
通过以上航道规划装置规划的虚拟航道为不等信号强度的虚拟航道。
其中，航道规划装置规划的虚拟航道均可以具有多个。
如图2所示，当智能割草机120在边界线110内需要返回至回归位置130时，虚拟航道可以为等信号强度路线。如图2中虚拟航道140所示，虚拟航道140与边界线110的距离相同，智能割草机可以从边界线110接收到相同强度的边界信号。当智能割草机移动至与回归位置130的距离较近或最近时，智能割草机120可以接收到信号源发射的信号，此时，智能割草机120可以识别边界线110，并沿边界线移动移动至回归位置130。
如图3所示，智能割草机120可以采用另一种虚拟航道150返回回归位置130。其中，智能割草机120也可以从当前位置移动一段距离后规划虚拟航道，因此，虚拟航道可以是多条等信号强度路线。
如图4所示，当智能割草机120在边界线110内需要返回至回归位置130时，虚拟航道可以为不等信号强度路线。此时的虚拟航道可以是螺旋状路线、三角形、来回交叉形等不等信号强度路线，边界线也可以是虚拟航道中部分路径。但虚拟航道不能来回碾压同一位置。图4中显示的为其中的一个不等信号强度路线160。如图4所示，虚拟航道160包括A、B、C、D和E共5条路径，当智能割草机120沿着虚拟航道160移动时，其移动至E路径时，智能割草机移动至与回归位置130的距离较近或最近时，智能割草机120可以接收到信号源发射的信号，此时，智能割草机120可以识别边界线110，并沿边界线移动移动至回归位置130。其中，A、B、C、D和E路径上的边界线信号强度可以依次增强。图4只是示例了其中一条虚拟航道，具体的可以具有多条，智能割草机可以根据情况具体选择路线。
由于规划的虚拟航道可以具有多个，当智能割草机在选择虚拟航道时，可以通过随机选择虚拟航道的方式沿虚拟航道从当前位置移动至回归位置；也可以通过循环选择虚拟航道的方式沿虚拟航道从当前位置移动至回归位置。通常智能割草机在规划虚拟航道时，规划的个数可以是固定的个数，例如10个，可以依次编码为1、2、……10，智能割草机可以依次选择1、2、……10的虚拟航道返回至回归位置，然后再次循环从编号为1、2、……10的虚拟航道返回至回归位置，循环选择以防止重复碾压同一线路的草坪。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种路线回归方法，其特征在于，包括：
检测当前位置接收到的边界线信号强度；
根据所述边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的多个虚拟航道；
通过随机或者循环选择虚拟航道的方式沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置。
2.根据权利要求1所述的路线回归方法，其特征在于，所述回归位置上设置有可发射信号的信号源，所述沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置包括：
沿所述虚拟航道移动时实时检测是否可以接收到所述信号源发射的信号；
当检测接收到所述信号源发射的信号时，根据所述边界线信号识别对应的边界线，并沿所述边界线返回所述回归位置。
3.根据权利要求2所述的路线回归方法，其特征在于，所述信号源为超声波发射装置、地面线圈、无线电发射装置或发光装置。
4.根据权利要求1所述的路线回归方法，其特征在于，所述根据所述边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的虚拟航道包括：
根据所述边界线信号强度计算所述当前位置距离对应边界线的距离；以及
根据所述距离规划对应的所述边界线产生的边界线信号强度相同的线路。
5.根据权利要求1所述的路线回归方法，其特征在于，所述根据所述边界线信号强度规划从当前位置到回归位置的虚拟航道包括：
根据所述边界线信号强度计算所述当前位置距离对应边界线的距离；
计算所述当前位置和边界线之间的距离与所述边界线信号强度的对应关系；以及
根据所述对应关系规划不同边界线信号强度下的虚拟航道。
6.根据权利要求5所述的路线回归方法，其特征在于，沿所述虚拟航道从当前位置向所述回归位置移动时，所述边界线信号强度逐步增强。
7.一种路线回归系统，包括智能割草机，所述智能割草机设置有对应的边界线，所述边界线上设置有所述智能割草机的回归位置，其特征在于，所述智能割草机包括：
边界线信号接收检测装置，用于检测所述智能割草机在当前位置接收到的边界线信号强度；
航道规划装置，用于根据所述边界线信号强度规划所述智能割草机从当前位置到回归位置的多个虚拟航道；
移动控制装置，用于通过随机或者循环选择虚拟航道的方式控制所述智能割草机沿所述虚拟航道从当前位置移动至所述回归位置。
8.根据权利要求7所述的路线回归系统，其特征在于，所述回归位置上设置有可发射信号的信号源，所述智能割草机还包括：
信号源接收检测装置，用于在所述智能割草机沿所述虚拟航道移动时检测是否可以接收到所述信号源发射的信号；以及
边界线识别装置，用于检测接收到所述信号源发射的信号时，根据所述边界线信号识别对应的边界线；
其中，所述移动控制装置还用于控制所述智能割草机沿所述边界线返回所述回归位置。
9.根据权利要求8所述的路线回归系统，其特征在于，所述信号源为超声波发射装置、地面线圈、无线电发射装置或发光装置。
10.根据权利要求7所述的路线回归系统，其特征在于，所述航道规划装置包括：
第一计算模块，用于根据所述边界线信号强度计算所述当前位置距离对应边界线的距离；以及
第一规划模块，用于根据所述距离规划对应的所述边界线产生的边界线信号强度相同的线路。
11.根据权利要求7所述的路线回归系统，其特征在于，所述航道规划装置包括：
第二计算模块，用于根据所述边界线信号强度计算所述当前位置距离对应边界线的距离；
关联模块，用于计算所述当前位置和边界线之间的距离与所述边界线信号强度的对应关系；以及
第二规划模块，用于根据所述对应关系规划不同边界线信号强度下的虚拟航道。
12.根据权利要求11所述的路线回归系统，其特征在于，智能割草机沿所述虚拟航道从当前位置向所述回归位置移动时，所述智能割草机接收到的边界线信号强度逐步增强。
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