CN108142069B - 路径移动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种路径移动系统，包括割草机和基站，还包括：设置于基站的第一无线信号通讯模块，以及设置于割草机的第二无线信号通讯模块，所述第一无线信号通讯模块与所述第二无线信号通讯模块相互传输无线信号；设置于基站的信号发射器，用于发射引导信号；与所述信号发射器连接的N条引导线，所述N条引导线将草坪划分为N+1个割草区域，用于传递所述引导信号；设置于割草机的引导信号接收模块，用于接收所述引导信号；所述割草机根据所述无线信号和所述引导信号，回归至所述基站或者从所述基站到指定的割草区域割草。本发明可有效提升割草效率。

Description

路径移动系统

技术领域

本发明涉及智能控制领域，特别是涉及一种路径移动系统。

背景技术

随着科学技术的发展，智能化的自动行走设备逐渐为人们所熟知。由于自动行走设备可以自动按照预设程序执行相关任务，无须人工操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛，例如，工业上的应用有执行各种功能的机器人，家居产品上的应用有割草机、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，降低了人们的劳动强度，从而提高了生产效率或生活品质。

割草机作为自动行走设备，在草坪中割草时，如果随意地在草坪中移动，会导致草坪不均衡，且割草的效率低下。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种路径移动系统，提高割草效率。

一种路径移动系统，包括割草机和基站，还包括：

设置于基站的第一无线信号通讯模块，以及设置于割草机的第二无线信号通讯模块，所述第一无线信号发射模块与所述第二无线信号接收模块相互传输无线信号；设置于基站的信号发射器，用于发射引导信号；

与所述信号发射器连接的N条引导线，所述N条引导线将草坪划分为N+1个割草区域，用于传递所述引导信号；

设置于割草机的引导信号接收模块，用于接收所述引导信号；

所述割草机根据所述无线信号和所述引导信号，回归至所述基战或者从所述基站到指定的割草区域割草。

在其中一个实施例中，所述引导信号的频率为500HZ～300KHz。

在其中一个实施例中，所述引导信号为方波、三角波、锯齿波或梯形波。

在其中一个实施例中，所述引导信号的上升沿时间为500ns～2000ns。

在其中一个实施例中，所述无线信号为蓝牙信号、超声波信号或WIFI信号。

在其中一个实施例中，所述割草机根据所述无线信号和所述引导信号，回归至所述基战具体为：

所述割草机的控制模块检测到割草机需要回归至所述基站时，通过所述第二无线信号通讯模块向所述第一无线信号通讯模块发送无线信号，所述无线信号包括回归指令，所述基站根据所述回归指令导通对应的所述引导线与所述信号发射器的连接，所述引导信号接收模块接收所述引导信号使所述割草机沿所述引导线回归至所述基站。

在其中一个实施例中，所述引导信号接收模块接收所述引导信号使所述割草机沿所述引导线回归时，若所述割草机的控制模块检测到障碍物，所述控制模块控制所述割草机沿所述引导线的左边、右边或居中行走，以规避所述障碍物。

在其中一个实施例中，所述控制模块检测到所述所述割草机沿所述引导线的左边、右边或居中行走无法规避所述障碍物时，通过所述第二无线信号通讯模块向所述第一无线信号通讯模块发送无线信号，所述无线信号包括切换指令，所述基站根据所述切换指令断开当前引导线与所述信号发射器的连接，并导通另一个引导线与所述信号发射器连接以使所述割草机移动至所述基站。

在其中一个实施例中，所述基站为可与所述割草机对接向所述割草机充电的充电站，所述回归指令为对接充电指令，所述引导信号接收模块接收所述引导信号使所述割草机沿所述引导线回归至所述基站具体为：

所述控制模块检测所述第二无线信号通讯模块接收的所述第一无线信号通讯模块发送的无线信号的强度值与第一预设值和第二预设值的大小关系，所述割草机根据所述大小关系选择预设的充电方式，所述第一预设值大于所述第二预设值。

在其中一个实施例中，所述预设的回归方式包括第一回归方式和第二回归方式；

所述第一回归方式具体为：

当所述无线信号的强度值大于所述第二预设值且小于所述第一预设值时，所述割草机沿所述引导线向所述充电站移动，当所述无线信号的强度值大于第一预设值时，所述割草机向所述充电站发送降低所述信号发射器的发射功率的转换指令，使所述信号发射器发射的引导信号转换为预设的对接信号，所述割草机根据所述对接信号与所述充电站对接充电；

所述第二回归方式具体为：

当所述无线信号的强度值大于所述第一预设值时，所述割草机沿所述引导线向远离所述充电站的方向移动，直至所述无线信号的强度值大于所述第二预设值且小于所述第一预设值时，所述割草机调整方向沿所述引导线向所述充电站移动，并进入所述第一回归方式。

在其中一个实施例中，根据所述第一预设值计算的所述割草机与充电站之间的距离大于或等于所述割草机与充电站之间对接充电的最小距离，根据所述第二预设值计算的所述割草机与充电站之间的距离小于或等于所述无线信号覆盖的最大距离。

在其中一个实施例中，所述割草机根据所述无线信号和所述引导信号，从所述基站到指定的割草区域割草具体为：

所述割草机的控制模块在接收到向其中一个割草区域移动的割草指令时，通过所述第二无线信号通讯模块向所述第一无线信号通讯模块发送无线信号，所述无线信号包括所述割草指令，所述基站根据所述割草指令导通对应的所述引导线与所述信号发射器的连接，所述引导信号接收模块接收所述引导信号使所述割草机沿所述引导线移动至对应的割草区域。

以上所述路径移动系统中，割草机可沿引导线回归至基站，也可以沿引导线移动至对应的割草区域，割草机可以对所有的割草区域完成割草，提高割草效率。

附图说明

图1为割草机的工作区域划分示意图；

图2为设置的回归信号的强度与距离的对应关系示意图。

具体实施方式

一种路径移动系统，包括割草机和基站，还包括：

设置于基站的第一无线信号通讯模块，以及设置于割草机的第二无线信号通讯模块，第一无线信号发射模块与第二无线信号接收模块相互传输无线信号；设置于基站的信号发射器，用于发射引导信号；

与信号发射器连接的N条引导线，N条引导线将草坪划分为N+1个割草区域，用于传递引导信号；

设置于割草机的引导信号接收模块，用于接收引导信号；

割草机根据无线信号和引导信号，回归至基战或者从基站到指定的割草区域割草。

以上所述路径移动系统中，割草机可沿引导线回归至基站，也可以沿引导线移动至对应的割草区域，割草机可以对所有的割草区域完成割草，提高割草效率。

通过设置N条引导线，可以实现割草机沿引导线回归到基站，提高返回效率。N条引导线将割草区域划分为N+1个割草区域，割草机收到向某个割草区域的割草指令时，可以沿引导线直接移动至对应的割草区域，实现了定位割草，提高了割草效率。

图1中显示了两条引导线Line1和Line2，两条引导线将草坪划分为G区域、D区域以及G区域和D区域之间的区域。更多条引导线对草坪区域的划分与图1中类似，本实施例不再具体说明。

由引导线可以将草坪划分为相应的割草区域，割草机可以根据割草指令进入对应的割草区域，从而方便地进行割草，防止割草机盲目割草，提高割草效率。本实施例中，割草机根据无线信号和引导信号，从基站到指定的割草区域割草具体为：

割草机的控制模块在接收到向其中一个割草区域移动的割草指令时，通过第二无线信号通讯模块向第一无线信号通讯模块发送无线信号，无线信号包括割草指令，基站根据割草指令导通对应的引导线与信号发射器的连接，引导信号接收模块接收引导信号使割草机沿引导线移动至对应的割草区域。

其中，优选的，引导信号的频率为500HZ～300KHz。引导信号可以为方波、三角波、锯齿波或梯形波等。引导信号的上升沿时间为500ns～2000ns。以上引导信号的频率、波形及上升沿时间有利于接收和识别引导信号。

本实施例中，无线信号为蓝牙信号、超声波信号或WIFI信号，明显的，无线信号随着发射距离的增加会逐渐减弱。

本实施例中，割草机除了可以根据割草指令进入指定的割草区域，也可以回归至基站。例如，割草机在割草区域中割草时，如果遇到天气不好或者其它原因需要回归时的情况。本实施例中，割草机根据无线信号和引导信号，回归至基战具体为：

割草机的控制模块检测到割草机需要回归至基站时，通过第二无线信号通讯模块向第一无线信号通讯模块发送无线信号，无线信号包括回归指令，基站根据回归指令导通对应的引导线与信号发射器的连接，引导信号接收模块接收引导信号使割草机沿引导线回归至基站。

本实施例中，当割草机重复地进入某一个割草区域割草时，如果反复沿着相同的引导线回归，反复碾压草坪的结果会毁坏引导线附近的草坪，造成草坪损坏。为此，需要防止割草机反复沿同一路径回归基站。在本实施例中，引导信号接收模块接收引导信号使割草机沿引导线回归时，控制模块可以控制割草机沿引导线的左边、右边或居中行走，使其与上次回归时沿引导线行走的方式不同，可有效避免碾压草坪。

本实施例中，当引导信号接收模块接收引导信号使割草机沿引导线回归时，若割草机的控制模块检测到障碍物，控制模块也可以控制割草机沿引导线的左边、右边或居中行走，以规避障碍物。

本实施例中，控制模块检测到割草机沿引导线的左边、右边或居中行走无法规避障碍物时，通过第二无线信号通讯模块向第一无线信号通讯模块发送无线信号，无线信号包括切换指令，基站根据切换指令断开当前引导线与信号发射器的连接，并导通另一个引导线与信号发射器连接以使割草机移动至基站。

本实施例中，信号发射器与N条引导线之间分别设置有开关，也可以为继电器等电子器件。基站可以通过控制开关的闭合或断开使信号发射器与引导线之间连接或断开。

割草机在割草时，如果电量不足需要充电时，需要与充电站对接充电。本实施例中，基站为可与割草机对接向割草机充电的充电站，回归指令为对接充电指令，引导信号接收模块接收引导信号使割草机沿引导线回归至基站具体为：

控制模块检测第二无线信号通讯模块接收的第一无线信号通讯模块发送的无线信号的强度值与第一预设值和第二预设值的大小关系，割草机根据大小关系选择预设的回归方式，第一预设值大于第二预设值。

本实施例中，预设的回归方式包括第一回归方式和第二回归方式；

第一回归方式具体为：

当无线信号的强度值大于第二预设值且小于第一预设值时，割草机沿引导线向充电站移动，当无线信号的强度值大于第一预设值时，割草机向充电站发送降低信号发射器的发射功率的转换指令，使信号发射器发射的引导信号转换为预设的对接信号，割草机根据对接信号与充电站对接充电；

第二回归方式具体为：

当无线信号的强度值大于第一预设值时，割草机沿引导线向远离充电站的方向移动，直至无线信号的强度值大于第二预设值且小于第一预设值时，割草机调整方向沿引导线向充电站移动，并进入第一回归方式。

在其中一个实施例中，根据第一预设值计算的割草机与充电站之间的距离大于或等于割草机与充电站之间对接充电的最小距离，根据第二预设值计算的割草机与充电站之间的距离小于或等于无线信号覆盖的最大距离。

如图2所示，当割草机的控制模块在接收到与充电站对接充电的对接充电指令时，割草机根据引导信号接收模块接收的引导信号移动至对应的引导线。此时，割草机的控制模块检测当前无线信号的强度值与第一预设值和第二预设值的大小关系，割草机根据大小关系选择预设的回归方式。在割草机与充电站对接时，需要保证对接的准确性，因此，割草机在靠近充电站时需要首先调整好对接的姿态，这就需要满足割草机与充电站之间具有最小的距离以保证割草机可以调整自身的姿态，为此，本实施例设置了无线信号强度的第一预设值，根据第一预设值计算的割草机与充电站之间的距离大于或等于割草机与充电站之间对接充电的最小距离R1，该最小距离R1即为保证割草机可以调整自身的姿态与充电站对接的最小距离。无线信号在随着距离增加时，无线信号的强度会逐渐减弱，本实施例设置了第二预设值，根据第二预设值计算的割草机与充电站之间的距离小于或等于无线信号覆盖的最大距离R2。

割草机移动至对应的引导线后，如果当前的无线信号的强度值大于第二预设值且小于第一预设值，则割草机可以直接沿引导线向充电站移动，当无线信号的强度值大于第一预设值时，割草机可以调整好自己的姿态，并向充电站发送降低信号发射器的发射功率的转换指令，使信号发射器发射的引导信号转换为预设的对接信号，割草机根据对接信号与充电站对接充电。

本实施例中，信号发射器与充电站连接，割草机根据信号发射器发射的引导信号可精确的与充电站对接充电。当割草机与充电站对接时，割草机与充电站的对接距离需要非常短，通常为厘米级别，而正常情况下，信号发射器发射的引导信号覆盖的距离远大于对接距离，因此，需要降低信号发射器的发射功率，使信号发射器发射的引导信号覆盖的距离与对接距离相近，此时的引导信号即为对接信号，割草机根据对接信号即可与充电站对接充电。

割草机移动至对应的引导线后，如果当前无线信号的强度值大于第一预设值时，则表示割草机与充电站之间的距离较近，割草机无法调整自身的姿态从而与充电站对接充电。为此，割草机需要沿引导线向远离充电站的方向移动，直至无线信号的强度值大于第二预设值且小于第一预设值时，割草机调整方向沿引导线向充电站移动，并进入第一回归方式。

以上所述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。

以上所述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)

1.一种路径移动系统，包括割草机和基站，其特征在于，还包括：

设置于基站的第一无线信号通讯模块，以及设置于割草机的第二无线信号通讯模块，所述第一无线信号通讯模块与所述第二无线信号通讯模块相互传输无线信号；设置于基站的信号发射器，用于发射引导信号；

与所述信号发射器连接的N条引导线，所述N条引导线将草坪划分为N+1个割草区域，用于传递所述引导信号；

设置于割草机的引导信号接收模块，用于接收所述引导信号；

所述割草机根据所述无线信号和所述引导信号，回归至所述基站 或者从所述基站到指定的割草区域割草。

2.根据权利要求1所述的路径移动系统，其特征在于，所述引导信号的频率为500HZ～300KHz。

3.根据权利要求1或2所述的路径移动系统，其特征在于，所述引导信号为方波、三角波、锯齿波或梯形波。

4.根据权利要求1或2所述的路径移动系统，其特征在于，所述引导信号的上升沿时间为500ns～2000ns。

5.根据权利要求1所述的路径移动系统，其特征在于，所述无线信号为蓝牙信号、超声波信号或WIFI信号。

6.根据权利要求1所述的路径移动系统，其特征在于，所述割草机根据所述无线信号和所述引导信号，回归至所述基站具体为：

所述割草机的控制模块检测到割草机需要回归至所述基站时，通过所述第二无线信号通讯模块向所述第一无线信号通讯模块发送无线信号，所述无线信号包括回归指令，所述基站根据所述回归指令导通对应的所述引导线与所述信号发射器的连接，所述引导信号接收模块接收所述引导信号使所述割草机沿所述引导线回归至所述基站。

7.根据权利要求6所述的路径移动系统，其特征在于，所述引导信号接收模块接收所述引导信号使所述割草机沿所述引导线回归时，若所述割草机的控制模块检测到障碍物，所述控制模块控制所述割草机沿所述引导线的左边、右边或居中行走，以规避所述障碍物。

8.根据权利要求7所述的路径移动系统，其特征在于，所述控制模块检测到所述割草机沿所述引导线的左边、右边或居中行走无法规避所述障碍物时，通过所述第二无线信号通讯模块向所述第一无线信号通讯模块发送无线信号，所述无线信号包括切换指令，所述基站根据所述切换指令断开当前引导线与所述信号发射器的连接，并导通另一个引导线与所述信号发射器连接以使所述割草机移动至所述基站。

9.根据权利要求6所述的路径移动系统，其特征在于，所述基站为可与所述割草机对接向所述割草机充电的充电站，所述回归指令为对接充电指令，所述引导信号接收模块接收所述引导信号使所述割草机沿所述引导线回归至所述基站具体为：

所述控制模块检测所述第二无线信号通讯模块接收的所述第一无线信号通讯模块发送的无线信号的强度值与第一预设值和第二预设值的大小关系，所述割草机根据所述大小关系选择预设的回归方式，所述第一预设值大于所述第二预设值。

10.根据权利要求9所述的路径移动系统，其特征在于，所述预设的回归方式包括第一回归方式和第二回归方式；

所述第一回归方式具体为：

当所述无线信号的强度值大于所述第二预设值且小于所述第一预设值时，所述割草机沿所述引导线向所述充电站移动，当所述无线信号的强度值大于第一预设值时，所述割草机向所述充电站发送降低所述信号发射器的发射功率的转换指令，使所述信号发射器发射的引导信号转换为预设的对接信号，所述割草机根据所述对接信号与所述充电站对接充电；

所述第二回归方式具体为：

当所述无线信号的强度值大于所述第一预设值时，所述割草机沿所述引导线向远离所述充电站的方向移动，直至所述无线信号的强度值大于所述第二预设值且小于所述第一预设值时，所述割草机调整方向沿所述引导线向所述充电站移动，并进入所述第一回归方式。

11.根据权利要求10所述的路径移动系统，其特征在于，根据所述第一预设值计算的所述割草机与充电站之间的距离大于或等于所述割草机与充电站之间对接充电的最小距离，根据所述第二预设值计算的所述割草机与充电站之间的距离小于或等于所述无线信号覆盖的最大距离。

12.根据权利要求1所述的路径移动系统，其特征在于，所述割草机根据所述无线信号和所述引导信号，从所述基站到指定的割草区域割草具体为：

所述割草机的控制模块在接收到向其中一个割草区域移动的割草指令时，通过所述第二无线信号通讯模块向所述第一无线信号通讯模块发送无线信号，所述无线信号包括所述割草指令，所述基站根据所述割草指令导通对应的所述引导线与所述信号发射器的连接，所述引导信号接收模块接收所述引导信号使所述割草机沿所述引导线移动至对应的割草区域。

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