CN107850897A - 自动工作系统、移动设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种自动工作系统(100)，包括移动设备及导航设备，自动工作系统(100)获取工作区域的边界信息；移动设备在工作区域内移动并工作；导航设备与移动设备可拆卸地连接；导航设备配置为接收定位信号以确定自身或连接的移动设备的位置信息。该系统使导航设备实现通用化，与不同的移动设备对接，从而降低单个移动设备的成本，对于包括两个以上的移动设备的自动工作系统，自动工作系统的整体成本得到了降低。

Description

自动工作系统、移动设备及其控制方法 技术领域

本发明涉及一种自动工作系统，移动设备及其控制方法。

背景技术

智能设备，例如自动割草机、自动扫雪机等自移动设备，自面市以来就受到极大的欢迎。为使智能设备更加智能化，更好地为用户服务，市场对智能设备的导航功能提出了更好的要求。为改善智能设备的导航功能，提高智能设备的定位精度，一种方法是采用高精度的导航模块，例如差分GPS导航模块，利用RTK技术的差分GPS定位方法的定位精度能够达到厘米级。但智能设备的生成厂家同时面临的问题是，高精度导航模块的成本高，若为每个智能设备配置一个高精度导航模块，则智能设备的成本将大大提高，使用户无法同时享受到能够实现高精度导航的智能设备和具有吸引力的价格。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的一个问题是提供一种能够在不同的智能设备上通用的导航设备。导航设备包括可移动的第一导航装置，第一导航装置与智能设备可拆卸地连接，可以根据工作场景的需要，与不同的智能设备对接，与不同的智能设备配合工作，为智能设备提供定位信息。第一导航装置在结构和电气连接上标准化，相应的，与之对接的智能设备也具有标准的连接结构和电气设计。第一导航装置与智能设备在程序上相互配合，各功能模块协调工作，使得导航装置与不同的智能设备形成一个灵活的自动工作系统，在该系统中，导航装置可以实现最大化利用，从而降低整个自动工作系统的成本。

本发明解决现有技术问题的技术方案为：

一种自动工作系统，包括移动设备及导航设备，所述自动工作系统获取工作区域的边界信息；所述移动设备在工作区域内移动并工作；所述导航设备与移动设备可拆卸地连接；所述导航设备配置为接收定位信号以确定自身或连接的移动设备的位置信息。

优选地，所述导航设备至少能够可选择地连接于两个移动设备之一。

优选地，所述移动设备内置与导航设备匹配的授权信息，所述导航设备能够根据授权信息确定是否与移动设备配对。

优选地，所述自动工作系统具有供授权信息输入的操作界面，所述导航设备配置为在输入正确的授权信息后与移动设备配对。

优选地，所述导航设备能够储存配对成功的授权信息并在再次连接时基于该授权信息自动配对。

优选地，所述操作界面配置为供锁定信息的输入，该锁定信息至少锁定导航设备的部分功能。

优选地，所述导航设备未与移动设备连接时，沿工作区域的边界移动并根据定位信号获取工作区域的边界信息。

优选地，所述导航设备根据定位信号生成的多个坐标数据定义了所述工作区域的边界信息。

优选地，所述边界信息存储于导航设备或云端，移动设备在工作区域工作时读取所述边界信息。

优选地，移动设备包括检测控制模块，所述检测控制模块检测存储的的坐标数据是否与所述移动设备当前的坐标数据重合，并在重合时控制所述移动设备在所述边界线内部移动，移动设备当前的坐标数据由与其连接的导航设备根据定位信号生成。

优选地，所述导航设备进一步包括电源，所述电源为导航设备及移动设备中的至少一个供电。

优选地，所述自动工作系统包括已知位置信息的基站，所述基站能够根据定位信息与已知位置信息获得定位信号的定位误差，并将定位误差传送至导航设备。

优选地，所述基站配置为移动设备与导航设备中的至少一个的充电站。

优选地，所述移动设备远离工作区域时，所述自动工作系统发出警告信息。

优选地，所述定位信号为卫星定位信号、基站定位信号、蓝牙定位信号、wifi定位信号之中的至少一种。

16、一种自动工作系统的控制方法，其包括以下步骤：

a.自动工作系统获取工作区域的边界信息，

b.自动工作系统的移动设备在工作区域内移动并工作，

其中，自动工作系统还包括能够与移动设备可拆卸连接的导航设备，所述移动设备通过与其连接的导航设备的进行定位并根据定位信息在工作区域内工作。

优选地，所述导航设备自行沿工作区域移动并根据定位信号获得边界信息。

优选地，所述导航设备根据定位信号生成的多个坐标数据定义了所述工作区域的边界信息。

本发明还提供了一种导航装置，一种导航装置，导航装置可拆卸地安装于自移动机器人或智能动力工具，用于在拆卸状态下记录所述自移动机器人或智能动力工具的工作区域边界信息，所述导航装置包括：

记录模块，用于记录所述导航装置按照预设的边界线移动时的坐标数据；

存储模块，用于存储所述记录模块记录的坐标数据；

发送模块，用于向外部发送所述存储模块存储的坐标数据。

以上所述导航装置，可自由地拆卸或者安装于自移动机器人或智能动力工具中，在需要生成自移动机器人或智能动力工具工作的边界线时，只需要将导航装置从自移动机器人或智能动力工具中拆卸出来，简单地通过导航装置即可生成边界线，有效地方便了边界线的生成。

在其中一个实施例中，还包括接口模块，用于将所述导航装置固定安装于所述自移动机器人或智能动力工具。

在其中一个实施例中，所述接口模块为插口或插槽。

在其中一个实施例中，所述记录模块为DGPS记录模块、GPS记录模块或北斗记录模块。

在其中一个实施例中，所述坐标数据为连续性或非连续的坐标数据。

在其中一个实施例中，所述发送模块为无线或有线发送模块。

在其中一个实施例中，导航装置还包括电池，用于为所述导航装置提供电源。

本发明还提供一种导航设备，包括小车及安装于所述小车上的如以上所述的导航装置。

以上所述导航设备，将导航装置安装于小车后，推动小车沿预定的边界线 移动即可生成边界线的坐标数据，有效地方便了边界线的生成。

在其中一个实施例中，所述小车至少具有一个滚动轮。

一种自移动机器人，包括以上所述的导航装置，还包括：

接收模块，用于与发送模块建立连接以接收所述发送模块发送的坐标数据。

以上所述自移动机器人，安装有可自由拆卸的导航装置，在需要生成自移动机器人工作的边界线时，只需要将导航装置从自移动机器人中拆卸出来，简单地通过导航装置即可生成边界线，有效地方便了边界线的生成。

在其中一个实施例中，所述发送模块发送的坐标数据包括存储模块存储的边界线的坐标数据和自移动机器人在移动时由记录模块记录的所述自移动机器人的坐标数据。

在其中一个实施例中，还包括存储器，用于存储所述接收模块接收的坐标数据。

在其中一个实施例中，还包括检测控制模块，用于检测所述存储器存储的边界线的坐标数据是否与所述存储器存储的自移动机器人的坐标数据重合，并在重合时控制所述自移动机器人在所述边界线内部移动。

在其中一个实施例中，所述检测控制模块包括：

检测单元，用于检测所述存储器存储的边界线的坐标数据是否与所述存储器存储的自移动机器人的坐标数据重合；

移动控制单元，用于在所述存储器存储的边界线的坐标数据与所述存储器存储的自移动机器人的坐标数据重合时，控制所述自移动机器人在所述边界线内部移动。

另外，本发明还提供一种一种自动行走设备的对接方法，自动行走设备在规定区域内移动，所述规定区域内设置有对接装置，所述对接装置设置有可发射信号波以限定所述自动行走设备与所述对接装置对接时的对接区域的发射模块，所述对接方法包括：

获取所述自动行走设备的位置坐标并根据所述自动行走设备的位置坐标获取所述自动行走设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度；

控制所述自动行走设备根据所述偏移角度向所述对接装置移动，并实时检测所述自动行走设备是否移动至所述对接区域；

若所述自动行走设备移动至所述对接区域，则控制所述自动行走设备与所述对接装置进行对接。

以上所述自动行走设备的对接方法，在与对接装置对接时，可直接将自动行走设备移动至对接装置，避免常规的只能沿边界线才可以返回至对接装置，减少返回时间并节约资源。

在其中一个实施例中，控制所述自动行走设备根据所述偏移角度向所述对接装置移动时，若所述自动行走设备识别到障碍物，则控制所述自动行走设备沿水平方向偏移预设角度避开障碍物移动，当所述自动行走设备识别到障碍物的次数达到预定次数或者当所述自动行走设备与水平方向的夹角与所述偏移角度差的绝对值大于预设差值时，则重新获取所述自动行走设备的位置坐标并根据所述自动行走设备的位置坐标重新获取所述自动行走设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。

在其中一个实施例中，控制所述自动行走设备与所述对接装置进行对接的步骤之前还包括：

获取所述对接装置的位置图像；

根据所述位置图像分析所述自动行走设备与所述对接装置的位置关系；

根据所述位置关系使所述自动行走设备与所述对接装置相互对应。

在其中一个实施例中，所述发射模块为超声波发射模块。

除此之外，本发明还提供一种自动行走设备，自动行走设备在规定区域内移动，所述规定区域内设置有对接装置，所述对接装置设置有可发射信号波以限定所述自动行走设备与所述对接装置对接时的对接区域的发射模块，其特征在于，所述自动行走设备包括：

坐标获取模块，用于获取所述对接装置的位置坐标和所述自动行走设备的位置坐标；

偏移获取模块，用于根据所述对接装置的位置坐标和所述自动行走设备的位置坐标获取所述自动行走设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度；

控制检测模块，用于控制所述自动行走设备根据所述偏移角度向所述对接装置移动，并实时检测所述自动行走设备是否移动至所述对接区域；

对接模块，用于在所述自动行走设备移动至所述对接区域时，控制所述自 动行走设备与所述对接装置进行对接。

以上所述自动行走设备，在与对接装置对接时，可直接移动至对接装置，避免常规的只能沿边界线才可以返回至对接装置，减少返回时间并节约资源。

在其中一个实施例中，所述坐标获取模块为GPS或北斗导航定位模块。

在其中一个实施例中，所述偏移获取模块为电子罗盘。

在其中一个实施例中，所述控制检测模块包括：

偏移单元，用于在所述自动行走设备根据所述偏移角度向所述对接装置移动时，若所述自动行走设备识别到障碍物，则控制所述自动行走设备沿水平方向偏移预设角度避开障碍物移动；

重新获取单元，用于在所述自动行走设备识别到障碍物的次数达到预定次数或者当所述自动行走设备与水平方向的夹角与所述偏移角度差的绝对值大于预设差值时，重新获取所述自动行走设备的位置坐标并根据所述自动行走设备的位置坐标重新获取所述自动行走设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度；

检测单元，用于实时检测所述自动行走设备是否移动至所述对接区域。

在其中一个实施例中，还包括：

摄像模块，用于获取所述对接装置的位置图像；

分析模块，用于根据所述位置图像分析所述自动行走设备与所述对接装置的位置关系；

调整模块，用于根据所述位置关系使所述自动行走设备与所述对接装置相互对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：导航装置实现通用化，与不同的智能设备对接，从而降低单个智能设备的成本，对于包括两个以上的智能设备的自动工作系统，自动工作系统的整体成本得到了降低。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：

图1是本发明的第一实施例的自动工作系统示意图。

图2为一常规方式生成边界线的示意图；

图3为另一常规方式生成边界线的示意图；

图4为一实施例的导航装置的示意图；

图5为一实施例的导航装置的结构示意图；

图6为采用图4中的导航装置进行定位的示意图；

图7为一实施例的自移动设备移动时的示意图。

图8是本发明的另一实施例的导航装置的结构示意图。

图9是本发明的第一实施例的自移动设备工作区域示意图。

图10是本发明的第一实施例的导航设备与自移动设备的配合示意图。

图11为一实施例的自移动设备的对接方法的流程示意图；

图12为另一实施例的自移动设备的对接方法的流程示意图；

图13为自移动设备与对接装置对应的示意图；

图14为一实施例的自移动设备的结构示意图；

图15为图4中控制检测模块的结构示意图；

图16为另一实施例的自移动设备的结构示意图。

图17是本发明的另一实施例的导航设备与自移动设备的配合示意图。

图18是本发明的第二实施例的导航设备与自移动设备的配合示意图。

图19是本发明的第三实施例的导航设备与自移动设备的配合示意图。

图20是本发明的第四实施例的导航设备与自移动设备的配合示意图。

图21是本发明的第五实施例的导航设备与自移动设备的配合示意图。

图22是本发明的第六实施例的导航设备与自移动设备的配合示意图。

图23是本发明的第七实施例的导航设备与自移动设备的配合示意图。

图24是本发明的另一实施例的导航装置与自移动设备的接口示意图。

图25是本发明的另一实施例的导航设备与自移动设备的配合步骤图。

具体实施方式

图1为本发明的第一实施例的自动工作系统100的示意图。自动工作系统100包括至少一个智能设备以及导航设备。智能设备包括自移动设备，例如自动割草机、自动扫雪机、自动落叶收集设备、自动浇灌设备等适合无人值守的设备。智能设备还包括由用户携带移动的设备，包括智能链锯、智能修枝剪等。智能设备还包括固定设置的设备，例如连接水管的智能阀或喷头等。通常，智能设备具有自控制功能。以下实施例均以自移动设备为例，其结构或控制方法 同样适用于其他智能设备。

本实施例中，自动工作系统100包括至少两个自移动设备。不同的自移动设备执行的工作可以相同，也可以不同。具体的，本实施例中，自动工作系统100包括自动割草机110，在工作区域A内移动并执行割草工作，工作区域A为草坪。本实施例中，自动工作系统100还包括自动扫雪机150，在工作区域B内移动并执行扫雪工作，工作区域B为马路。当然，自动工作系统100还可以包括其他类型的自移动设备，不同的自移动设备的工作区域可以相同，或部分重叠，或互不相关。

本实施例中，导航设备可以与不同的自移动设备配合，为自移动设备的移动提供定位信息。定位信号可以是卫星定位信号、基站定位信号、蓝牙定位信号、wifi定位信号之中的一种或多种，实际中可根据应用场景进行选择，本发明中选择卫星定位信号发。具体的，导航设备包括可移动的导航装置130，与自移动设备配合时，导航装置130安装于自移动设备上，通过对接接口与自移动设备电连接，并随自移动设备移动。

在生成自移动机器人或智能动力工具的边界线时，以自动割草机为例，如图2所示，在生成自动割草机110的边界线120时，通常可以采用人工控制自动割草机110沿预定的边界线120移动，自动割草机110安装有与自动割草机一体的导航装置130，通常导航装置130是不可拆卸的。导航装置130接收基站140的定位信号，可以获取自动割草机110沿边界线120移动时的连续坐标点，将这些坐标点连线即为边界线120。由于导航装置130是不可拆卸的，因此，要想获取边界线120坐标点，必须将自动割草机110和导航导航装置130一起移动，才可以获取边界线120的坐标点，但其明显存在自动割草机较重较大，移动不灵活，难以操控的技术问题。

为此，常规的一种简单的获取边界线120坐标点的方法如图3所示，控制自动割草机110沿预定的边界线120连续移动A、B、C、D等共计N个坐标点，然后将这N个坐标点连接起来作为边界线。但这种方法同样存在自动割草机较重较大，移动不灵活，难以操控的技术问题，且由N个坐标点连线形成的边界线容易造成边界线不完整。

为解决以上技术问题，如图4所示，本实施例提供了一种导航装置130，将导航装置130从自动割草机110中拆卸出来，同时，导航装置130也可以被重新安装至自动割草机110，即导航装置130可拆卸式地安装于自动割草机110。通过本实施例，单独通过导航装置130即可获取预定边界线120的坐标点，从而生成边界线。

如图5所示，导航装置130包括记录模块131、存储模块132和发送模块133。

记录模块131用于记录导航装置130按照预设的边界线120移动时的坐标数据如图6所示，从自动割草机110中拆卸出来的导航装置130体积小、重量轻，人工即可轻易携带移动。因此，可以人工携带导航装置130沿预定的边界线120移动，从而获取预定边界线120的坐标点，坐标点为连续或非连续的坐标点，这些坐标点连线即为最终自动割草机的边界线，亦即坐标数据定义了边界信息。

存储模块132用于存储记录模块记录的坐标数据。由记录模块131获取的坐标点需要及时存储，为此，需要在导航装置130上设置存储模块132，防止数据丢失。

发送模块133，用于向外部发送存储模块存储的坐标数据。发送模块133可以及时将边界线120的坐标数据发送出去，如发送至自动割草机。当然，也可通过发送模块133将坐标数据(边界信息)传输至云端进行存储，使用时直接从云端下载或提取即可。发送模块133可以是无线发送模块，也可以是能够与自动割草机中的传输数据接口(包括USB接口等)连接的有线发送模块。

以上导航装置，可自由地拆卸或者安装于自动割草机中，在需要生成自动割草机工作的边界线时，只需要将导航装置从自动割草机中拆卸出来，简单地通过导航装置即可生成边界线，有效地方便了边界线的生成。

由于导航装置130可以自由地拆卸出或安装入自动割草机，而在安装入自动割草机时，为了保证连接的稳固性，导航装置130可以设置接口模块，用于将导航装置固定安装于自动割草机。其中，接口模块可以为插口或插槽，可以将其安装至自动割草机中。

记录模块131可以为DGPS记录模块、GPS记录模块、北斗记录模块或差分北斗记录模块。优选的，为了保证记录的精确度，可以采用DGPS记录模块或差分北斗记录模块。

为方便供电，导航装置130还包括有电池，用于为所述导航装置提供电源。电池可以单独充电，也可以在将导航装置130安装在智能割草机内部后由智能割草机充电。

本实施例还提供了一种导航设备，包括小车及安装于小车上的如以上所述的导航装置。

以上所述导航设备，将导航装置安装于小车后，推动小车沿预定的边界线移动即可生成边界线的坐标数据，有效地方便了边界线的生成。

其中，小车至少具有一个滚动轮。

本实施例还提供了一种自移动机器人，包括以上的导航装置130，还包括：

接收模块，用于与发送模块133建立连接以接收发送模块133发送的坐标数据。接收模块可以是无线接收装置，也可以是与发送模块133对应的有线接收模块。

以上自移动机器人，安装有可自由拆卸的导航装置，在需要生成自移动机器人工作的边界线时，只需要将导航装置从自移动机器人中拆卸出来，简单地通过导航装置即可生成边界线，有效地方便了边界线的生成。

本实施例中，自移动机器人还包括有存储器，用于存储所述接收模块接收的坐标数据。

以下本实施例的叙述均以智能割草机110作为其中的自移动机器人。

在将导航装置130安装入智能割草机110时，通常导航装置130中的存储模块132已经存储了边界线120的坐标数据，因为是已经存储的数据，因此，在将导航装置130安装入智能割草机110后，接收模块可以直接将发送模块133从存储模块132中读取的边界线120的坐标数据存入至智能割草机110的存储器中，以方便智能割草机110识别边界线120。

如图7所示，在将导航装置130安装入智能割草机110后，智能割草机110可以在导航装置130已经确定的边界线120内部移动。在智能割草机移动时，导航装置130中的记录模块131会实时记录智能割草机的位置坐标数据，发送 模块133可以实时的将智能割草机的位置坐标数据发送给智能割草机的接收模块，接收模块可以及时的将智能割草机的位置坐标数据发送至智能割草机的存储器进行存储。

智能割草机在移动时，需要实时检测智能割草机是否在边界线120内移动，为此，智能割草机还包括检测控制模块，用于检测存储器存储的边界线的坐标数据是否与存储器存储的智能割草机的坐标数据重合，并在重合时控制智能割草机在边界线内部移动。当智能割草机的坐标数据与边界线的坐标数据重合时，说明智能割草机已经或即将超越边界线，需要及时对智能割草机的移动方向进行控制。为此，检测控制模块包括检测单元和移动控制单元，检测单元用于检测存储器存储的边界线的坐标数据是否与存储器存储的智能割草机的坐标数据重合；移动控制单元用于在存储器存储的边界线的坐标数据与存储器存储的智能割草机的坐标数据重合时，控制智能割草机在边界线内部移动。

本实施例中，导航设备包括两种工作模式。第一工作模式下，导航设备独立于自移动设备工作。具体的，如前所述，导航装置130由用户控制，沿工作区域的边界120移动一周，获取边界位置信息。第二工作模式下，导航设备可选择地与多个自移动设备(自动割草机110、自动扫雪机150等)之一配合，为自移动设备提供边界信息和定位信息。当然，自动工作系统100也可直接从云端获取已上传的边界信息。

参考图8，本实施例中，导航装置130还包括壳体；天线，安装于壳体顶部，接收卫星定位信号；定位板卡，安装于壳体内部，处理天线接收到的卫星定位信号，输出导航装置130的位置坐标；开关，用于控制导航装置130处于工作状态或非工作状态；显示器，可选的，显示器为LED灯，或者液晶显示屏，或者喇叭中的一种或多种。本实施例中，导航装置130包括电池包安装部，用于安装外接电池包。电池包安装部包括对接结构，供外接电池包与第一导航装置对接，对接结构可以为导轨或凹槽等。电池包安装部还包括锁紧结构，用于将外接电池包锁紧在导航装置130上，锁紧结构可以为卡扣或翻盖等。在其他实施例中，导航装置130包括独立电池包，安装于壳体内部。本实施例中，导航装置130还包括设备安装部，用于将导航装置130安装于自移动设备上。设备安装部包括对接结构，供导航装置130与自移动设备对接，对接结构可以为 导轨或卡合机构等。设备安装部还包括锁紧结构，用于将导航装置130锁紧在自移动设备上，锁紧结构可以为卡扣或磁铁等。导航装置130还包括接口，导航装置130与自移动设备对接时，接口与自移动设备实现电连接，接口形式可以为簧片或接插件等。导航装置130还包括操作界面，供用户输入指令，以控制导航装置130工作，或处理导航装置130生成的数据，可选的，操纵界面包括按钮或触摸屏等。在其他实施例中，导航装置130还可以包括控制板，安装于壳体内部。控制板的功能包括处理第一导航装置生成的数据，输出控制指令给自移动设备，与其他设备进行无线通讯等。

本实施例中，自移动设备包括壳体；安装部，包括对接结构，供导航装置130安装于自移动设备，上述对接结构与导航装置130的设备安装部的对接结构相匹配；安装部还包括锁紧结构，将导航装置130锁紧在自移动设备上，上述锁紧结构与导航装置130的设备安装部的锁紧结构相匹配。自移动设备还包括接口，导航装置130与自移动设备对接时，接口与导航装置130实现电连接，上述接口与导航装置130的接口实现结构和电气匹配。自移动设备还包括显示器，优选的，显示器为显示屏，输出自移动设备的状态信息，或者工作情境信息，例如工作区域的地图或路径等。自移动设备还包括操作界面，操作界面包括按钮，或触摸屏等，供用户输入指令。自移动设备还包括控制板，安装于壳体内部，处理自移动设备接收到的信号，并生成控制指令，控制自移动设备移动并工作。

不同的自移动设备还可以包括不同的组件，例如，自动割草机包括切割组件和移动组件。

本实施例中，自动工作系统100包括至少两种自移动设备，不同的自移动设备的工作场景不同。例如，自动工作系统100可以包括自动割草机和自动巡逻设备。自动割草机通常在日间执行割草工作，而自动巡逻设备通常在夜间执行巡逻工作。因此，可以使导航设备在日间与自动割草机配合工作，在夜间与自动巡逻设备配合工作。又例如，自动工作系统100可以包括自动割草机，自动落叶收集设备和自动扫雪机。自动割草机主要在春夏季节执行割草工作，自动落叶收集设备主要在秋季执行落叶收集工作，自动扫雪机通常在冬季执行扫雪工作。因此，在春夏季节，使导航设备与自动割草机配合工作，在秋季，使 导航设备与自动落叶收集设备配合工作，在冬季，使导航设备与自动扫雪机配合工作。如此使得同一导航设备在不同时段分别与不同的自移动设备配合，实现导航设备的最大化利用。

图9为自动割草机3的工作区域A示意图，下面以自动割草机3的移动为例，说明导航设备与自移动设备的配合过程。

参考图10，本发明的第一实施例中，导航装置130包括至少一个卫星信号接收器，接收卫星定位信号。导航装置130还包括信号处理器，根据接收到的卫星信号计算导航装置130当前的位置坐标。本实施例中，将坐标原点设置在自动割草机3的停靠站7上。本实施例中，导航装置130包括存储模块，记录导航装置130的位置坐标。导航装置130沿工作区域A的边界9移动一周的过程中，存储模块记录导航装置130的位置坐标，从而获得一系列与工作区域A的边界9相关联的位置坐标。本实施例中，自动割草机3包括第一运算模块和第二运算模块。在导航设备的第二工作模式下，导航装置130与自动割草机3电连接，导航装置130的存储模块存储的位置坐标传输给第一运算模块，第一运算模块根据位置坐标计算出封闭的边界，生成地图。第二运算模块根据第一运算模块计算得到的地图，计算自动割草机3的移动路径。自动割草机3的控制模块控制自动割草机3沿第二运算模块计算得到的移动路径移动。

本实施例中，在导航设备的第一工作模式下，导航装置130由外接的能源模块供电，导航装置130与自动割草机3对接后，由自动割草机3的能源模块为导航装置130的工作供电。具体的，自动割草机3的能源模块可拆卸，在导航设备的第一工作模式下，将自动割草机3的能源模块作为导航装置130的外接能源模块。具体的，能源模块为电池包，导航装置130与自移动设备共用电池包，可以降低成本。

导航装置130与自动割草机3对接后，导航设备为自动割草机3的移动提供定位信息。具体的，导航装置130输出自动割草机3的位置坐标，自动割草机3的控制模块判断自动割草机3的位置坐标是否与已设定的路径相符，若不相符，则调整自动割草机3的移动方式。

本实施例中，自动割草机3包括操作界面，操作界面包括显示单元，显示与第一运算模块计算得到的地图对应的虚拟地图。用户能够在操作界面上进行 操作，对虚拟地图进行更正。更正信息经用户确认后反馈给第一运算模块，第一运算模块根据虚拟地图的更正信息更正地图。

本实施例中，自动割草机3包括至少一个环境检测传感器，例如障碍物检测传感器，检测自动割草机3移动路径上的障碍物。自动割草机3的控制模块将环境检测传感器检测到的环境信息反馈给第一运算模块和第二运算模块，第一运算模块根据环境信息更新地图，第二运算模块根据环境信息调整移动路径。

同理，在导航设备的第一工作模式下，导航装置130沿自动扫雪机5的工作区域的边界移动一周，导航装置130的存储模块记录导航装置130的位置坐标，从而获得一系列与工作区域B的边界相关联的位置坐标。导航装置130与自动扫雪机5对接后，导航装置130的存储模块存储的位置坐标传输给自动扫雪机5的第一运算模块，第一运算模块根据位置坐标计算出封闭的边界，生成地图。自动扫雪机5的第二运算模块根据第一运算模块计算得到的地图，计算自动扫雪机5的移动路径。自动扫雪机5的控制模块控制自动扫雪机5沿第二运算模块计算得到的移动路径移动。导航设备为自动扫雪机5的移动提供定位信息，导航装置130输出自动扫雪机5的位置坐标给自动扫雪机5的控制模块，自动扫雪机5的控制模块判断自动扫雪机5的位置坐标是否与已设定的路径相符，若不相符，则调整自动扫雪机5的移动方式。

导航设备与自移动设备的配合过程参考图25。

本实施例中，导航设备能够与不同的自移动设备配合，具体的，导航装置130能够与不同的自移动设备对接，为不同的自移动设备提供其工作区域的边界信息和定位信息。本实施例中，导航装置130包括第一接口，用于与自移动设备对接。在自移动设备上预留第二接口，用于与导航装置130对接。第一接口与第二接口相匹配，第一接口与第二接口具有相应的端子。本实施例中，第一接口和第二接口包括至少一个通讯端子，实现导航装置130与自移动设备的通讯。

具体的，通讯端子包括第一功能端子，用于检测导航装置130是否与自移动设备对接。检测导航装置130是否与自移动设备对接的检测方法包括多种，在其中一个实施例中，自移动设备启动后，其第一功能端子以一定频率发送检测信号，若第一接口与第二接口对接成功，则自移动设备的第一功能端子接收 到反馈信号，判断导航装置130与自移动设备对接。在其中另一个实施例中，自移动设备启动后，检测其第一功能端子上的电气参数，例如电压或电流值，若电气参数达到预设值，则判断导航装置130与自移动设备对接。可以理解的是，导航装置130与自移动设备对接的判断，可以发生在自移动设备中，也可以发生在导航装置130中。

通讯端子还包括第二功能端子，用于检测导航装置130是否处于正常工作状态。自移动设备与导航装置130对接后，通过其第二功能端子发送检测信号，若导航装置130处于正常工作状态，则通过其第二功能端子发送反馈信号，自移动设备接收到符合预设条件的反馈信号，判断导航装置130处于正常工作状态。

通讯端子还包括第三功能端子，用于识别自移动设备。将第三功能端子称为识别端子，导航装置130通过识别端子识别自移动设备，从而能够向自移动设备传输对应工作区域的边界的位置坐标。具体的，根据自移动设备的工作区域不同，自移动设备的识别端子连接不同的分压电阻，导航装置130通过识别端子上的不同分压，判断所连接的自移动设备的工作区域。当然，也可以采用其他方法为自移动设备设置识别标记。本实施例中，导航装置130包括操作界面，在导航设备的第一工作模式下，用户控制导航装置130沿不同工作区域的边界移动一周后，输入与不同工作区域对应的标记，该标记与在该工作区域内活动的自移动设备的识别标记相匹配。导航装置130与自移动设备对接后，导航装置130读取自移动设备的识别标记，根据自移动设备的识别标记，向自移动设备传输与识别标记相匹配的工作区域的边界信息。

在其他实施例中，导航装置130与自移动设备对接时，也可以采用其他方法使自移动设备获得对应工作区域的边界信息。例如，在导航装置130中为不同工作区域的边界信息设置不同的识别码，在自移动设备中预置对应的工作区域的识别码，导航装置130与自移动设备对接时，自移动设备的控制模块通过比较识别码搜索与之相匹配的工作区域的边界信息。或者，导航装置130与自移动设备对接时，导航装置130计算自移动设备的当前位置坐标，判断自移动设备位于哪个工作区域内，从而向自移动设备传输对应工作区域的边界信息。

本实施例中，通讯端子还包括第四功能端子，导航装置130识别自移动设 备后，通过第四功能端子将自移动设备对应的工作区域的边界信息发送给自移动设备。在本实施例中，导航装置130的第四功能端子发送一系列位置坐标，自移动设备的第四功能端子接收导航装置130发送的位置坐标。

通讯端子还包括第五功能端子，用于为自移动设备提供定位信息。导航装置130与自移动设备对接后，导航装置130计算自移动设备的当前位置坐标，将自移动设备的当前位置坐标通过第五功能端子发送给自移动设备，自移动设备的控制模块获得自移动设备的初始位置，结合已设定的移动路径，控制自移动设备在工作区域内移动并工作。在导航装置130随自移动设备移动的过程中，导航装置130实时计算自移动设备的位置坐标，将自移动设备的位置坐标通过第五功能端子发送给自移动设备，自移动设备通过第五功能端子接收位置坐标，控制模块根据自移动设备的位置坐标调整自移动设备的移动方式。

本实施例中，导航装置130的控制模块控制第一接口的信号的发送和接收，自移动设备的控制模块控制第二接口的信号的发送和接收。

本实施例中，第一接口和第二接口包括电源端子，导航装置130与自移动设备对接时，自移动设备的电源模块通过第一接口和第二接口的电源端子，为导航装置130的工作提供电能。

本实施例中，不同的自移动设备均包括第二接口，第二接口均包括实现相应功能的各端子，且各端子排列一致，与导航装置130的第一接口在结构和功能上均实现匹配。本实施例中，不同的自移动设备包括完全相同的第二接口，即不同的自移动设备的第二接口的端子完全一致。在其他实施例中，不同的自移动设备的第二接口可以包括不同的附加功能端子，也可以包括闲置的端子，只要保证第二接口的端子与第一接口的端子匹配，以实现导航设备与自移动设备的配合即可。

本实施例中，导航装置130包括第一连接部，自移动设备包括第二连接部，第一连接部与第二连接部可拆卸地连接。第一连接部与第二连接部可以通过多种方式实现快速连接和拆卸。在其中一个实施例中，第一连接部与第二连接部通过滑移方式实现快速连接和拆卸。在其中另一个实施例中，第一连接部与第二连接部通过卡扣方式实现快速连接和拆卸。本实施例中，第一接口设置于第一连接部，第二接口设置于第二连接部，第一连接部与第二连接部连接时，第 一接口和第二接口对接，导航装置130与自移动设备实现电连接。第二连接部可以设置在自移动设备的各个位置，自移动设备为导航装置130预留对接空间。在其中一个实施例中，第二连接部设置在自移动设备的上侧，使得导航装置130与自移动设备对接时，能够很好地接收到卫星信号。同时，为了避免导航装置130因雨淋等原因受损，导航装置130包括防水结构，具体的，导航装置130内部灌胶。在其中另一个实施例中，第二连接部设置在自移动设备的下侧，导航装置130可嵌入自移动设备的壳体，使得导航装置130免于受损。同时，为了使导航装置130能够更好地接收卫星信号，导航装置130的卫星信号接收器与导航装置130的本体分离设置，优选的，将导航装置130的卫星信号接收器设置在自移动设备的顶部，导航装置130的卫星信号接收器能够与信号处理器实现无线通讯或有线通讯。

本实施例中，第二连接部为连接座，能够至少部分的收容导航装置130，便于导航装置130与自移动设备的连接。

本实施例中，导航装置130与自移动设备能够实现热插拔。

本实施例中，导航设备为DGPS装置，导航设备包括上述固定设置的基站140，且所述基站140的位置信息是已知的。基站包括卫星信号接收器，基站与导航装置130无线通讯，所述基站能够根据定位信息与已知位置信息获得定位信号的定位误差，修正导航装置130的定位信息，从而使导航装置130输出更精确的位置坐标。所述基站还配置为移动设备与导航设备充电的充电站。

本发明还提供一种自移动设备与基站140(或其他对接装置)的对接方法。

自移动设备(也可称为自动行走设备)通常在规定区域内移动，规定区域内设置有对接装置，对接装置可以是充电站(即基站140)等，自移动设备在电量不足时，可以返回至对接装置进行充电，以循环工作。但通常自移动设备只能沿着边界线回归至对接装置，如果自移动设备返回时沿着较远的一侧边界线返回，导致返回时间较长且浪费能源。

为方便返回，本实施例中，对接装置设置有可发射信号波以限定自移动设备与对接装置对接时的对接区域的发射模块，发射模块可以是超声波发射模块等，发射的超声波由于距离较短，超声波覆盖的区域即为对接区域，自移动设备可以根据超声波识别对接区域，并进一步识别对接装置。

为方便返回对接，如图11所示，一实施例的自移动设备的对接方法包括步骤S1100至步骤S1300。

步骤S1100，获取自移动设备的位置坐标并根据自移动设备的位置坐标获取自移动设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。

本步骤中，自移动设备在移动过程中可以实时获取自身的位置坐标，根据其自身的位置坐标可以计算其与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。具体的，可以根据反正切三角函数计算自移动设备的位置坐标与对接装置的位置坐标之间的连线与水平方向的夹角，即为自移动设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。

步骤S1200，控制自移动设备根据偏移角度向对接装置移动，并实时检测自移动设备是否移动至对接区域。

本步骤中，自移动设备根据偏移角度向对接装置移动时，可能会遇到障碍物，如树木、沙坑等，需要及时躲避。为此，控制自移动设备根据偏移角度向对接装置移动时，若自移动设备识别到障碍物，可控制自移动设备沿水平方向偏移预设角度避开障碍物移动。预设角度的值比较小，通常远小于偏移角度，这样不会导致自移动设备行走时严重偏离路线。但自移动设备在移动时，如果碰到多次障碍物，则自移动设备需要偏移多次，有可能导致严重偏移路线，为此，本实施例中，当自移动设备识别到障碍物的次数达到预定次数或者当自移动设备与水平方向的夹角与偏移角度差的绝对值大于预设差值时，则通过步骤S1100重新获取自移动设备的位置坐标并根据自移动设备的位置坐标重新获取自移动设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。

步骤S1300，若自移动设备移动至对接区域，则控制自移动设备与对接装置进行对接。

本步骤中，当自移动设备可以接收到发射模块发射的信号波时，则表明自移动设备已经移动至对接区域。当信号波如超声信号丢失时，自移动设备可以原地旋转搜索信号波，并沿信号波的强度逐渐增强的方向移动至对接装置。自移动设备移动至对接装置后，可以调整自身的姿态与对接装置对接进行充电或者完成其它动作等。以上所述自移动设备的对接方法，在与对接装置对接时，可直接将自移动设备移动至对接装置，避免常规的自移动设备只能沿边界线才 可以返回至对接装置，减少返回时间并节约资源。

如图12所示，另一实施例的对接方法还包括步骤S1410至步骤S1430。

步骤S1410，获取对接装置的位置图像。自移动设备移动至对接区域后，可以获取对接装置的位置图像信息，以确定对接装置具体的位置。

步骤S1420，根据位置图像分析自移动设备与对接装置的位置关系。自移动设备可以根据获取的位置图像分析自移动设备与对接装置的位置关系，例如，自移动设备可能在对接装置的右侧、左侧、中间等。

步骤S1430，根据位置关系使自移动设备与对接装置相互对应。自移动设备可以根据位置关系调整自身的位置，使自身的位置与对接装置相互对应，方便进一步的对接。

如图13所示，自移动设备A可以获取对接装置B的位置坐标P1(x1,y1)。当自移动设备从图中所示的某个位置向对接装置B返回对接时，可以根据其自身的位置坐标P2(x2,y2)获取其与P1之间沿水平方向的夹角D，其中，D＝arct(y2-y1)/(x2-x1)。自移动设备可以沿着夹角D向对接装置B移动，直到自移动设备移动至对接区域C。在移动至对接区域C后，可以调整自移动设备与对接装置的位置关系，与对接装置进行对接，进行充电或者完成其他事宜。

本实施例还提供了一种自移动设备，自移动设备在规定区域内移动，规定区域内设置有对接装置，对接装置设置有可发射信号波以限定自动移动设备与对接装置对接时的对接区域的发射模块，如图14所示，自移动设备包括坐标获取模块210、偏移获取模块230、控制检测模块240和对接模块250。

坐标获取模块210用于获取对接装置的位置坐标和自移动设备的位置坐标。本实施例中，坐标获取模块210可以为GPS或北斗导航定位模块，在自移动设备与对接装置对接时，坐标获取模块210可以定位对接装置的坐标位置，同时，坐标获取模块210可以实时获取自移动设备的坐标位置。

偏移获取模块230用于根据对接装置的位置坐标和自移动设备的位置坐标获取自移动设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。自移动设备在移动过程中可以通过坐标获取模块210实时获取自身的位置坐标，根据其自身的位置坐标可以计算其与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。具体的，可以根据反正切三角函数计算自移动设备的位置坐标与对接装置的位置坐标之间的连线与 水平方向的夹角，即为自移动设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。其中，偏移获取模块230可以为电子罗盘等。

控制检测模块240，用于控制自移动设备根据偏移角度向对接装置移动，并实时检测自移动设备是否移动至对接区域。自移动设备根据偏移角度向对接装置移动时，可能会遇到障碍物，如树木、沙坑等，需要及时躲避。为此，控制自移动设备根据偏移角度向对接装置移动时，若自移动设备识别到障碍物，可控制自移动设备沿水平方向偏移预设角度避开障碍物移动。预设角度的值比较小，通常远小于偏移角度，这样不会导致自移动设备行走时严重偏离路线。但自移动设备在移动时，如果碰到多次障碍物，则自移动设备需要偏移多次，有可能导致严重偏移路线，为此，当自移动设备识别到障碍物的次数达到预定次数或者当自移动设备与水平方向的夹角与偏移角度差的绝对值大于预设差值时，可以重新获取自移动设备的位置坐标并根据自移动设备的位置坐标重新获取自移动设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。具体的，如图15所示，控制检测模块240包括偏移单元241、重新获取单元242和检测单元243。偏移单元241用于在自移动设备根据偏移角度向对接装置移动时，若自移动设备识别到障碍物，则控制自移动设备沿水平方向偏移预设角度避开障碍物移动。重新获取单元242用于在自移动设备识别到障碍物的次数达到预定次数或者当自移动设备与水平方向的夹角与偏移角度差的绝对值大于预设差值时，重新获取自移动设备的位置坐标并根据自移动设备的位置坐标重新获取自移动设备与对接装置之间沿水平方向的偏移角度。检测单元243用于实时检测自移动设备是否移动至对接区域。

对接模块250用于在自移动设备移动至对接区域时，控制自移动设备与对接装置进行对接。当自移动设备可以接收到发射模块发射的信号波时，则表明自移动设备已经移动至对接区域。当信号波如超声信号丢失时，自移动设备可以原地旋转搜索信号波。自移动设备移动至对接装置后，可以调整自身的姿态，与对接装置对接进行充电或者完成其它动作等。

以上所述自移动设备，在与对接装置对接时，可直接移动至对接装置，避免常规的只能沿边界线才可以返回至对接装置，减少返回时间并节约资源。

如图16所示，另一实施例的自移动设备还包括摄像模块270、分析模块280 和调整模块290。

摄像模块270用于获取对接装置的位置图像。自移动设备移动至对接区域后，可以获取对接装置的位置图像信息，以确定对接装置具体的位置。

分析模块280用于根据位置图像分析自移动设备与对接装置的位置关系。自移动设备可以根据获取的位置图像分析自移动设备与对接装置的位置关系，例如，自移动设备可能在对接装置的右侧、左侧、中间等。

调整模块290用于根据位置关系使自移动设备与对接装置相互对应。自移动设备可以根据位置关系调整自身的位置，使自身的位置与对接装置相互对应，方便进一步的对接。

如图13所示，自移动设备A可以获取对接装置B的位置坐标P1(x1,y1)。当自移动设备从图中所示的某个位置向对接装置B返回对接时，可以根据其自身的位置坐标P2(x2,y2)获取其与P1之间沿水平方向的夹角D，其中，D＝arct(y2-y1)/(x2-x1)。自移动设备可以沿着夹角D向对接装置B移动，直到自移动设备移动至对接区域C。在移动至对接装置后，可以调整自移动设备与对接装置的位置关系，控制自移动设备与对接装置进行对接，进行充电或者完成其他事宜。

在其他实施例中，导航设备也可以为GPS装置，不需要额外的基站。

本实施例的导航设备能够与不同的自移动设备配合，为不同的自移动设备提供边界信息和定位信息，导航设备与自移动设备的配合方式便捷，使得导航设备能够在不同自移动设备之间实现通用。由于导航设备能够在不同的自移动设备之间实现通用，因此大大降低了用户为多个自移动设备配置导航设备的成本。

本实施例中，导航设备与用户授权的自移动设备配合时，才能够正常工作。为导航设备设置账号，账号信息存储在云端，用户通过智能终端查看或修改账号信息。账号信息包括用户授权的自移动设备的信息，以及导航设备可能的工作区域的信息，包括工作区域的环境信息。导航装置130与自移动设备对接时，首先执行配对。在其中一个实施例中，为授权的自移动设备预置授权码。导航装置130与自移动设备对接时，导航装置130检测自移动设备的授权码，若该授权码能够为导航装置130识别，则判断该自移动设备为用户授权的自移动设 备，导航装置130与该自移动设备配对。在其中另一个实施例中，在导航设备的账号中添加自移动设备的身份验证信息，自移动设备的身份验证信息可以是自移动设备出厂时预置的验证码，或者是后期为自移动设备配置的验证芯片。导航装置130与自移动设备对接时，导航装置130检测自移动设备的身份验证信息，并与账户中获授权的身份验证信息比较，若发现账户中存在可配对的身份验证信息，则判断该自移动设备为用户授权的自移动设备，导航装置130与该自移动设备配对。在其中另一个实施例中，导航装置130与自移动设备配对前，用户需要通过操作界面为自移动设备输入验证码，具体的，该验证码为导航设备的授权码，若用户输入正确的验证码，则导航装置130能够与该自移动设备配对。在其中另一个实施例中，导航装置130与自移动设备配对前，用户需要为导航装置130输入该自移动设备的身份验证信息，可以要求该身份验证信息已存入导航设备的账户中。在其中另一个实施例中，第一导航装置与自移动设备配对前，用户输入自身的身份验证信息，该身份验证信息可以与账号的账户名或密码相关联，若用户输入正确的身份验证信息，则导航装置130允许用户将其与用户指定的自移动设备配对。当然，自移动设备也可以选择仅与授权的导航设备配对。首先，自移动设备检测导航设备是否为可配对的设备，例如电气参数是否匹配。自移动设备也可以设置账号，账号的作用与导航设备的账号类似。自移动设备判断导航设备是否获授权的方法与导航设备判断自移动设备是否获授权的方法类似。导航设备与自移动设备对接时，导航设备可以仅检测自移动设备是否获授权，也可以检测其自身是否获自移动设备授权。当然，用户通过导航设备的账号，可以控制导航设备不与任何设备配对，即将导航设备设置为锁定模式。

导航装置130与自移动设备配对后，导航装置130能够与自移动设备配合工作，包括，导航装置130能够向自移动设备输出工作区域的边界信息，或者为自移动设备提供实时定位信息。

本实施例中，为方便用户的操作，导航装置130与自移动设备首次配对成功后，导航装置130从自移动设备上移除时，将保留自移动设备的授权信息，免去用户每次输入验证码的麻烦。即，导航装置130与自移动设备首次配对成功后，以后便可免去配对的程序，从而实现热插拔。当获授权的自移动设备被 转卖或不再被使用，用户可以将预置在该自移动设备内的授权信息移除，或者，将该自移动设备的相关信息从导航设备的账户中删除，或者，将自动保存在自移动设备中的验证码删除。若导航装置130再次与自移动设备对接，则需要再次执行配对程序。

用户通过导航设备的账号在操作界面上可以控制导航设备的各种功能，可以关闭导航设备的部分功能，例如无线通讯功能，可以切断导航设备的供电，可以使导航设备无法进入正常工作状态等等，如此可以实现对导航设备的远程控制，也有益于防止导航装置130被盗。

参考图17，本发明的另一实施例中，导航设备与自移动设备的配合过程与第一实施例基本相同，差异在于，导航装置130包括能源模块，在导航设备的第一工作模式下，该能源模块为导航装置130供电。导航装置130与自移动设备对接后，导航装置130的能源模块不供电，由自移动设备的能源模块为导航装置130的工作供电。导航装置130包括独立的能源模块，使得第一导航装置不与自移动设备连接时，或者自移动设备关机时，导航装置130仍能够工作，可以起到防盗的作用。

为了防止导航装置130被盗，可以在导航装置130中设置程序，使得导航装置130检测到自身远离工作区域后发送报警信号。具体的，导航装置130可以使用无线通讯模块向用户终端发送报警信号。由于导航装置130本身具有定位功能，因此很容易实现判断自身是否远离工作区域。导航装置130判断自身远离工作区域后不工作，具体的，不能够实现输出自身位置坐标的功能。为了防止导航装置130被盗，为导航装置130设置密码。在其中一个实施例中，导航装置130进入工作前，需要用户输入验证信息，验证信息包括密码，或指纹，或其他身份验证信息。在其中另一个实施例中，导航装置130与自移动设备配合工作需实现密码配对。具体的，在导航装置130和自移动设备中预置密码，导航装置130与自移动设备对接时，导航装置130验证自移动设备中的密码，若与已知密码配对，则判断自移动设备是用户授权的设备，导航装置130可以与该自移动设备配合工作。为防止第一导航装置被盗，导航装置130与自移动设备的锁紧结构，需要用户授权的动作才能够解锁。具体的，导航装置130与自移动设备的锁紧结构包括安全钥匙，导航装置130被锁紧在自移动设备上之 后，安全钥匙被带离，当导航装置130与自移动设备脱离时，需要使用安全钥匙使锁紧机构解锁，未经用户授权的人无法将导航装置130与自移动设备脱离。或者，导航装置130与自移动设备的锁紧结构包括密码锁，将导航装置130从自移动设备上脱离时，需输入正确的密码。

该实施例中，第一接口和第二接口的通讯端子包括第六功能端子，用于识别自移动设备的能源模块的类型。具体的，自移动设备的能源模块包括电池包。不同的电池包输出的电压或电流不同。导航装置130通过第六功能端子识别自移动设备的电池包类型，判断电池包输出的电压或电流值，若电池包输出的电压或电流值与导航装置130的工作电压或工作电流不匹配，则调用自移动设备的控制模块，或者使用导航装置130自身的控制模块，处理电池包输出的电压或电流，使得供给导航装置130的电能的参数符合导航装置130的工作要求。

本发明的另一实施例中，导航设备与自移动设备的配合过程与第一实施例基本相同，差异在于，导航装置130包括能源模块，第一导航装置与自移动设备对接后，导航装置130的能源模块同时为导航装置130和自移动设备供电。因此，不同的自移动设备不需要各自配置能源模块。自移动设备的能源模块通常包括电池包，电池包的成本较高，若将导航装置130与电池包作为组合，分别与不同的自移动设备配合工作，则进一步降低了包括多个自移动设备的自动工作系统的成本。

参考图18，本发明的第二实施例中，导航设备与自移动设备的配合过程与第一实施例基本相同，差异在于，导航装置130包括无线通讯模块，与自移动设备的无线通讯模块通讯。在导航设备的第一工作模块下，导航装置130将信号处理单元计算得到的位置坐标信号通过无线通讯模块发送给自移动设备，自移动设备接收位置坐标信号。自移动设备包括存储模块，存储位置坐标。导航装置130由用户控制沿工作区域的边界移动一周后，存储单元存储一系列与工作区域的边界相关联的位置坐标。自移动设备的第一运算单元读取存储单元存储的位置坐标，根据位置坐标计算出封闭的边界，生成地图。

本实施例中，导航装置130的无线通讯模块与不同的自移动设备的无线通讯模块配对，使得导航装置130沿不同的自移动设备的边界移动时，其位置坐标信号传输给对应的自移动设备。

参考图19，本发明的第三实施例中，导航设备与自移动设备的配合过程与第一实施例基本相同，差异在于，导航装置130包括第一运算模块。导航设备的第一工作模式下，导航装置130首先沿自动割草机3的工作区域A的边界移动一周，导航装置130的存储模块存储一系列与工作区域A的边界相关联的位置坐标。导航装置130的第一运算模块读取存储模块存储的位置坐标，根据位置坐标计算出封闭的边界，生成第一地图。第一运算单元计算得到第一地图后，存储模块清除与工作区域A的边界相关联的位置坐标。导航装置130再沿自动扫雪机5的工作区域B的边界移动一周，导航装置130的存储模块存储一系列与工作区域B的边界相关联的位置坐标。导航装置130的第一运算模块读取存储模块存储的位置坐标，根据位置坐标计算出封闭的边界，生成第二地图。导航设备的第二工作模式下，当导航装置130与自动割草机3对接时，令自动割草机3读取第一地图的数据，当导航装置130与自动扫雪机5对接时，令自动扫雪机5读取第二地图的数据。若导航装置130与自动割草机3对接，自动割草机3的第二运算单元根据第一地图计算自动割草机3的移动路径，自动割草机3的控制模块根据第二运算单元计算得到的移动路径控制自动割草机3移动。自动割草机3移动过程中，导航装置130输出自动割草机3的当前位置坐标，自动割草机3的控制模块判断自动割草机3的当前位置坐标与已设定的路径是否相符，若不相符，调整自动割草机3的移动方式。若导航装置130与自动扫雪机5对接，导航设备与自动扫雪机5的配合过程与自动割草机3相类似。

本实施例中，导航装置130与自移动设备对接时，导航装置130通过第一接口的通讯端子，具体的通过识别端子，识别自移动设备。导航装置130识别自移动设备后，将与自移动设备的工作区域对应的地图输出给自移动设备。本实施例中，为自移动设备提供对应工作区域的地图的方法，与第一实施例中为自移动设备提供对应工作区域的边界位置坐标的方法相似。具体的，用户控制导航装置130沿不同工作区域的边界移动一周后，输入与不同工作区域对应的标记，该标记与在该工作区域内活动的自移动设备的标记相匹配，导航装置130生成的工作区域的地图与该标记相关联。导航装置130与自移动设备对接后，导航装置130通过识别端子读取自移动设备的标记，判断与该标记相关联的地图数据，并将与该标记相关联的地图数据输出给自移动设备。

本实施例中，用户通过自移动设备的操作界面对虚拟地图进行的修正，反馈给导航装置130，导航装置130的第一运算模块根据修正信息修正地图，并将修正后的地图信息传输给自移动设备的第二运算单元，自移动设备的第二运算单元根据修正后的地图信息重新生成自移动设备的移动路径。

本实施例中，自移动设备的环境检测传感器检测到的环境信息反馈给导航装置130的第一运算模块，或者自移动设备的第二运算模块。导航装置130的第一运算模块根据环境信息更新地图，自移动设备的第二运算模块根据环境信息更新移动路径。

本实施例中，第一接口和第二接口的通讯端子还包括第七功能端子，导航装置130通过第七功能端子获取地图的修正信息。具体的，用户对虚拟地图的修正经确认后，修正信息经第二接口的第七功能端子发送给导航装置130。导航装置130经第七功能端子接收地图修正信息，第一运算模块根据地图修正信息修正地图。

参考图20，本发明的第四实施例中，导航设备与自移动设备的配合过程与第三实施例基本相同，差异在于，导航装置130包括操作界面，操作界面包括显示单元，显示与第一运算模块计算得到的地图对应的虚拟地图。用户能够在操作界面上进行操作，对虚拟地图进行更正。更正信息经用户确认后反馈给第一运算模块，第一运算模块根据虚拟地图的更正信息更正地图。

本发明的第三实施例和第四实施例中，导航装置130通过第四功能端子将工作区域的地图数据发送给自移动设备，自移动设备通过第四功能端子接收导航装置130发送的地图数据。本实施例中，地图数据为根据工作区域的边界位置坐标拟合成的封闭曲线。

参考图21，本发明的第五实施例中，导航设备与自移动设备的配合过程与第三实施例基本相同，差异在于，导航装置130包括第二运算模块。导航装置130的第一运算模块根据存储模块存储的位置坐标生成地图后，第二运算模块根据生成的地图信息计算出自移动设备的移动路径。导航装置130与自移动设备对接后，自移动设备的控制模块读取导航装置130的第二运算模块生成的移动路径信息，根据移动路径信息控制自移动设备移动。

本实施例中，导航装置130与自移动设备对接时，导航装置130通过第一 接口的通讯端子，具体的通过识别端子，识别自移动设备。导航装置130识别自移动设备后，将与自移动设备的工作区域对应的路径信息输出给自移动设备。本实施例中，为自移动设备提供对应工作区域的路径信息的方法，与第一实施例中为自移动设备提供对应工作区域的边界位置坐标的方法相似。具体的，用户控制导航装置130沿不同工作区域的边界移动一周后，输入与不同工作区域对应的标记，该标记与在该工作区域内活动的自移动设备的预置标记相匹配，导航装置130生成的路径信息与该标记相关联。导航装置130与自移动设备对接后，导航装置130通过识别端子读取自移动设备的标记，判断与该标记相关联的路径信息，将与该标记相关联的路径信息输出给自移动设备。

本实施例中，用户通过自移动设备的操作界面对虚拟地图进行的修正，反馈给导航装置130，导航装置130的第一运算模块根据修正信息修正地图，并将修正后的地图信息传输给第二运算单元，第二运算单元根据修正后的地图信息重新生成自移动设备的移动路径。

本实施例中，自移动设备的环境检测传感器检测到的环境信息反馈给导航装置130的第一运算模块或第二运算模块。导航装置130的第一运算模块根据环境信息更新地图，第二运算模块根据环境信息更新移动路径。

本实施例中，导航装置130通过第七功能端子获取移动路径的修正信息。具体的，自移动设备通过第七功能端子，将环境检测传感器检测到的环境信息发送给导航装置130，导航装置130经第七功能端子接收环境信息，第一运算模块根据接收到的环境信息更新地图，第二运算模块根据接收到的环境信息更新移动路径。

参考图22，本发明的第六实施例中，导航设备与自移动设备的配合过程与第五实施例基本相同，差异在于，导航装置130包括操作界面，操作界面包括显示单元，显示与第一运算模块计算得到的地图对应的虚拟地图。用户能够在操作界面上进行操作，对虚拟地图进行更正。更正信息经用户确认后反馈给第一运算模块，第一运算模块根据虚拟地图的更正信息更正地图。

本发明的第五实施例和第六实施例中，导航装置130通过第四功能端子将自移动设备的移动路径数据发送给自移动设备，自移动设备通过第四功能端子接收导航装置130发送的移动路径数据。

参考图23，本发明的第七实施例中，导航设备与自移动设备的配合过程与第二实施例基本相同，差异在于，导航装置130的无线通讯模块与智能终端通讯，智能终端与自移动设备的无线通讯模块通讯。具体的，在导航设备的第一工作模块下，导航装置130将信号处理器计算得到的位置坐标通过无线通讯模块发送给智能终端，智能终端接收并存储位置坐标。导航装置130由用户控制沿工作区域的边界移动一周后，智能终端将存储的位置坐标发送给在该工作区域中活动的自移动设备。自移动设备的第一运算模块读取位置坐标，根据位置坐标计算出封闭的边界，生成地图。自移动设备的第二运算模块根据第一运算模块计算得到的地图，计算自移动设备的移动路径。导航装置130与自移动设备对接后，自移动设备的控制模块控制自移动设备沿第二运算模块计算得到的移动路径移动。

当然，在其他实施例中，智能终端也可以根据所存储的工作区域的边界位置坐标生成地图，通过无线通讯模块将地图数据发送给对应的自移动设备。或者，智能终端也可以根据所生成的工作区域的地图设定自移动设备的路径，通过无线通讯模块将路径信息发送给对应的自移动设备。当然，利用智能终端的显示设备，用户可以直接在智能终端上对地图信息进行修正。

本发明的另一实施例中，导航装置130与自移动设备对接时，由用户识别自移动设备，由用户选择与自移动设备对应的工作区域的边界位置坐标，或工作区域的地图，或路径信息。具体的，导航装置130包括操作界面，导航装置130与自移动设备对接时，用户通过操作界面选择与自移动设备对应的工作区域的边界位置坐标，或工作区域的地图，或路径信息，第四功能端子将用户选择的工作区域的边界位置坐标，或工作区域的地图，或路径信息发送给自移动设备。具体的，为不同工作区域设置编号或名称，用户通过输入编号或名称选择对应的工作区域的边界位置坐标，或工作区域的地图，或路径信息。

本发明的另一实施例中，导航装置130与自移动设备对接后，还可以利用导航装置130的控制模块控制自移动设备的移动。自移动设备的控制模块实现的功能越少，其成本越低。在包括多个自移动设备的自动工作系统中，由于导航设备可以实现通用，因此，将较多的功能集成于导航设备，降低各个自移动设备的成本，可以进一步降低自动工作系统的总成本。当然，简化导航设备的 功能，例如，只利用导航设备输出位置坐标，在一定程度上使得导航设备的通用性更好，对自移动设备的控制的实现也相对容易，因为只需针对某一自移动设备。

本发明的另一实施例中，自移动设备的主控板(包括CPU)集成于导航设备，自移动设备的外部设备，例如显示器，操作单元，传感器等等，均集成于导航装置130。电池包也设置于导航装置130。导航装置130实现对自移动设备的控制，包括控制自移动设备的移动，工作，充电管理等等。如此使得导航设备集成尽可能多的功能，实现平台通用化。

本发明的另一实施例中，导航设备可以接入物联网，为集成化的智能家庭提供信息输入。导航设备可以与智能设备通讯，与用户的智能终端通讯，与服务器通讯。导航设备可以利用wifi或蜂窝网络等实现通讯。导航设备可以发送或接收智能设备的状态或运动讯息，或工作环境信息，可以接收天气预报，判断微气候。导航设备可以作为讯息传递的平台，建立智能花园系统。导航设备可以将智能设备的信息回传给生产厂家，便于生产厂家对设备的状态进行跟踪，或对设备的性能进行分析，为产品的研发提供数据支持。导航设备还可以捕捉用户信息，记忆用户的操作习惯，使设备适应用户的操作习惯，从而改善用户的操作体验。导航设备也可以根据捕捉的用户信息分析用户的操作习惯，将数据回传给生产厂家，有助于生产厂家对市场的分析，为产品的改善提供参考。当智能设备出现故障时，导航设备可以为用户提供指导，排除故障。具体的，导航设备将设备的故障信息发送给产品的售后维护方，产品的售后维护方根据故障信息反馈故障代码，或者排除故障的指导步骤，导航设备接收反馈信息并向用户提供操作提示，帮助用户快捷地排除故障。

可以理解的是，上述实施例中的通讯端子的各功能端子的功能，可以集成，也可以分解。各功能端子的功能可以集成于单个端子上，也就是说，第一接口与第二接口包括一个通讯端子，通讯端子除实现传输工作区域的边界位置坐标，或工作区域的地图，或路径信息，以及自移动设备的实时位置坐标外，可选择地实现其它功能。当然，通讯端子也可以为两个，分别负责信息的发送和接收。优选的，通讯端子包括独立的识别端子。上述实施例中，电源端子包括两个，分别为正极和负极。图24为第一接口和第二接口的一种简化设计示意图。

上述实施例中，第一接口和第二接口采用的通讯协议可以是串口、SPI、IIC等。

上述实施例中，无线通讯模块可以是wifi模块，蓝牙模块，蜂窝网络模块，电台模块等。

可以理解的是，上述实施例中的各种功能模块，例如第一运算模块、第二运算模块、显示单元等，可以设置在导航装置130上，也可以设置在自移动设备上，或者智能终端上，第二运算模块、显示单元、环境检测传感器等也可以不采用。

本发明不局限于所举的具体实施例结构，基于本发明构思的结构和方法均属于本发明保护范围。

Claims (18)

1. 一种自动工作系统，包括移动设备及导航设备，

   所述自动工作系统获取工作区域的边界信息；

   所述移动设备在工作区域内移动并工作；

   所述导航设备与移动设备可拆卸地连接；

   所述导航设备配置为接收定位信号以确定自身或连接的移动设备的位置信息。
2. 根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，所述导航设备至少能够可选择地连接于两个移动设备之一。
3. 根据权利要求2所述的自动工作系统，其特征在于，所述移动设备内置与导航设备匹配的授权信息，所述导航设备能够根据授权信息确定是否与移动设备配对。
4. 根据权利要求2所述的自动工作系统，其特征在于，所述自动工作系统具有供授权信息输入的操作界面，所述导航设备配置为在输入正确的授权信息后与移动设备配对。
5. 根据权利要求3或4所述的自动工作系统，其特征在于，所述导航设备能够储存配对成功的授权信息并在再次连接时基于该授权信息自动配对。
6. 根据权利要求4所述的自动工作系统，其特征在于，所述操作界面配置为供锁定信息的输入，该锁定信息至少锁定导航设备的部分功能。
7. 根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，所述导航设备未与移动设备连接时，沿工作区域的边界移动并根据定位信号获取工作区域的边界信息。
8. 根据权利要求7所述的自动工作系统，其特征在于，所述导航设备根据定位信号生成的多个坐标数据定义了所述工作区域的边界信息。
9. 根据权利要求8所述的自动工作系统，其特征在于，所述边界信息存储于导航设备或云端，移动设备在工作区域工作时读取所述边界信息。
10. 根据权利要求9所述的自动工作系统，其特征在于，移动设备包括检测控制模块，所述检测控制模块检测存储的的坐标数据是否与所述移动设备当 前的坐标数据重合，并在重合时控制所述移动设备在所述边界线内部移动，移动设备当前的坐标数据由与其连接的导航设备根据定位信号生成。
11. 根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，所述导航设备进一步包括电源，所述电源为导航设备及移动设备中的至少一个供电。
12. 根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，所述自动工作系统包括已知位置信息的基站，所述基站能够根据定位信息与已知位置信息获得定位信号的定位误差，并将定位误差传送至导航设备。
13. 根据权利要求12所述的自动工作系统，其特征在于，所述基站配置为移动设备与导航设备中的至少一个的充电站。
14. 根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，所述移动设备远离工作区域时，所述自动工作系统发出警告信息。
15. 根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于，所述定位信号为卫星定位信号、基站定位信号、蓝牙定位信号、wifi定位信号之中的至少一种。
16. 一种自动工作系统的控制方法，其包括以下步骤：

    a.自动工作系统获取工作区域的边界信息，

    b.自动工作系统的移动设备在工作区域内移动并工作，

    其中，自动工作系统还包括能够与移动设备可拆卸连接的导航设备，所述移动设备通过与其连接的导航设备的进行定位并根据定位信息在工作区域内工作。
17. 如权利要求16所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于：所述导航设备自行沿工作区域移动并根据定位信号获得边界信息。
18. 如权利要求17所述的自动工作系统的控制方法，其特征在于，所述导航设备根据定位信号生成的多个坐标数据定义了所述工作区域的边界信息。