CN108196553A - 自动行走设备 - Google Patents

Abstract

一种自动行走设备，在工作区域内自动行走及工作，包括壳体，工作模块，行走模块，图像采集装置，能量模块和控制模块，还包括维持所述镜头清洁的清洁装置。避免镜头摄取的图像或者视频不清晰，防止图像或者视频不清晰引起自动行走设备对草地或障碍等的误判导致自动行走设备不能正常工作。

Description

自动行走设备

技术领域

本发明涉及动力工具领域，特别是涉及一种自动行走设备。

背景技术

作为适于快速高效的修整草坪的工具，割草机在城市绿化和家庭除草等场合应用广泛。割草机进一步包括自动割草机。自动割草机能自主的完成修剪草坪的工作，无须人为直接控制和操作，且功率低、噪音小、外形精巧美观，大幅度降低人工操作。

自动割草机通过在割草机上安装图像采集装置获得视频和/或图像，通过颜色和/或纹理识别草地、障碍等其他物体。常用的割草机的主要功能是实现自动割草，功能较为单一。而目前人们希望一个装置能够具有多种功能，从而方便使用，并可以节省再次购买其它装置的成本。

众所周知，图像采集装置一般包括镜头，镜头如果不干净将导致图像或者视频不清晰。而图像或者视频不清晰将引起自动割草机对草地或障碍等的误判，从而导致割草机不能正常工作。

发明内容

基于此，有必要提供一种具有安全巡视工作模式的自动割草机。

本发明提供一种自动割草机，在工作区域内自动行走及工作，包括壳体；割草模块，收容在所述壳体内，执行预定割草工作；行走模块，支撑所述壳体并带动所述自动割草机行走；信息采集装置，设置在所述壳体上，用于采集外部环境信息；能量模块，为自动割草机提供能量；控制模块，连接并且控制所述割草模块、所述行走模块、所述信息采集装置和所述能量模块，以实现自动割草机自动行走及自动工作；其中，所述自动割草机还包括用于报警的报警模块；所述控制模块包括识别单元，所述识别单元接收信息采集装置所采集的信息；所述自动割草机具有安全巡视工作模式，在安全巡视工作模式下，所述识别单元根据信息采集装置所采集的信息分析判断工作区域内是否存在异常物体；若存在异常物体，所述控制模块控制所述报警模块向外界发出警报信号。

优选的，所述信息采集装置包括图像采集装置，所述识别单元根据所述图像采集装置所获取的图像信息，分析判断工作区域内是否存在异常物体。

优选的，所述识别单元通过图像信息中物体呈现的大小或者轮廓来识别该物体是否为异常物体。

优选的，所述识别单元包括人脸识别程序，所述人脸识别程序识别人脸并判断识别的人脸是否为陌生人脸，若是则判断工作区域内存在异常物体。

优选的，所述图像采集装置可旋转地固定在所述壳体上。

优选的，所述自动割草机还包括驱动所述图像采集装置做旋转运动的驱动装置，所述控制模块通过所述驱动装置控制所述图像采集装置的旋转运动。

优选的，所述信息采集装置包括红外传感器，通过红外传感器检测温度，所述识别单元判根据温度是否处于预定范围，判断工作环境内是否存在异常物体。

优选的，所述报警模块包括设置在所述自动割草机上的发光报警装置或者发声报警装置。

优选的，所述自动割草机还包括无线通信模块，所述无线通信模块包括W i-F i模块、蜂窝通讯模块或者蓝牙模块。

优选的，所述报警模块通过所述无线通信模块向外界设备传输图像、文字或者音频等警报信号。

优选的，所述自动割草机通过所述无线通信模块接收外界设备发送的控制指令，并且按照所述控制指令控制自身工作或行走。

优选的，在工作环境相关的参数满足预设条件时，所述控制模块启动所述安全巡视工作模式。

优选的，所述控制模块包括路径设定单元，所述路径设定单元用于设定巡视路线，所述自动割草机在安全巡视工作模式下按照所述巡视路线进行巡逻。

本发明还提供一种自动割草机，包括壳体；割草模块，收容在所述壳体内，执行预定割草工作；行走模块，支撑所述壳体并带动所述自动割草机行走；信息采集装置，设置在所述壳体上，用于采集外部环境信息；能量模块，为自动割草机提供能量；控制模块，连接并且控制所述割草模块、所述行走模块、所述信息采集装置和所述能量模块，实现自动割草机自动行走及自动工作；其中，所述自动割草机还包括用于报警的报警模块；所述控制模块包括识别结果处理单元；所述自动割草机具有安全巡视工作模式，在安全巡视工作模式下，所述识别结果处理单元将采集的外部环境信息发送给外界设备并且接收外界设备基于所述信息分析判断得出的识别结果，所述识别结果表示工作区域内是否存在异常物体；若存在异常物体，则所述控制模块控制所述报警模块向外界发出警报信号。

优选的，所述自动割草机包括无线通信模块，所述识别结果处理单元通过无线通信模块与外界设备进行通信。

优选的，所述信息采集装置包括图像采集装置，所述外部环境信息包括所述图像采集装置采集到的图像或视频信息。

优选的，所述信息采集装置包括红外传感器，所述外部环境信息包括红外传感器检测外界物体的温度信息。

上述自动割草机包括用于报警的报警模块，所述控制模块包括识别单元；所述自动割草机具有安全巡视工作模式，在安全巡视工作模式下，所述识别单元分析判断工作环境内是否存在异常物体；若存在异常物体，所述报警模块向外界发出警报信号。因此该自动割草机除了具有修整草坪的功能外还可以实现安全巡视的功能。该自动割草机具有多种用途，从而节约成本。

基于此，有必要提供一种能够对镜头进行清洁的自动行走设备。

本发明提供一种自动行走设备，在工作区域内自动行走及工作，包括，壳体；工作模块，收容在所述壳体内，执行预定工作；行走模块，支撑所述壳体；图像采集装置，设置在所述壳体上，包括镜头；能量模块，为自动行走设备的工作及行走提供能量；控制模块，连接并且控制所述工作模块、所述行走模块、所述图像采集装置和所述能量模块，实现自动行走设备的自动行走及自动工作；其中，所述自动行走设备还包括维持所述镜头清洁的清洁装置。

优选的，所述自动行走设备还包括清洁控制单元，所述清洁控制单元按预设程序控制所述清洁装置自动清洁所述镜头。

优选的，所述清洁装置包括设置在镜头上的遮挡片，所述遮挡片能够移动以遮蔽或暴露镜头，所述遮挡片上设置有能够在遮挡片移动时清洁镜头的清洁元件。

优选的，所述清洁元件为清洁刷或片状清洁片。

优选的，所述清洁元件可拆卸地安装在所述遮挡片上。

优选的，所述清洁装置包括设置在镜头上的微型风扇，所述微型风扇产生气流以清洁所述镜头。

优选的，所述微型风扇包括压电材料制成的扇叶，所述扇叶的高频振动产生所述气流。

优选的，所述清洁装置包括将所述图像采集装置包围在内的透明罩和清洁所述透明罩的清洁元件。

优选的，所述清洁元件包括固定位于图像采集装置相对所述镜头一侧的清洁刷，所述透明罩能够绕图像采集装置转动，当所述透明罩绕图像采集装置转动时，所述清洁刷能够清洁所述透明罩。

优选的，所述清洁刷可拆卸地安装于图像采集装置相对所述镜头的一侧。

优选的，所述透明罩通过电机驱动，自动绕所述图像采集装置转动。

优选的，所述清洁元件包括用于清洁所述透明罩的清洁刷，所述清洁刷位于正对镜头部分的透明罩外侧。

优选的，所述清洁刷通过电机驱动，能够沿所述透明罩外侧往复移动，自动清洁透明罩。

优选的，所述清洁元件包括用于清洁所述透明罩的喷洒装置，所述喷洒装置位于正对镜头部分的透明罩外侧。

优选的，所述喷洒装置包括喷水装置或者喷气装置，通过喷出的水流或者气流清洁所述透明防尘罩。

优选的，所述清洁控制单元根据在预设位置所述图像采集装置所采集到的图像和预设的基准图像进行对比，并在判断二者存在差异时，控制所述镜头清洁装置执行清洁任务。

优选的，所述自动行走设备包括报警模块，所述清洁控制单元根据在预设位置所述图像采集装置所采集到的图像和预设的基准图像进行对比并在判断二者存在差异时，控制所述报警模块发生提醒信号。

上述自动行走设备设有清洁装置，用于维持镜头的洁净，从而避免镜头摄取的图像或者视频不清晰，防止图像或者视频不清晰引起自动行走设备对草地或障碍等的误判导致自动行走设备不能正常工作。

附图说明

图1为一个实施例的自动割草机结构示意图；

图2为图1所示自动割草机的功能模块示意图；

图3为一个实施例镜头清洁装置的遮挡片处于完全打开状态的示意图；

图4为图3所示实施例镜头清洁装置的遮挡片处于部分打开状态的示意图；

图5为图3所示实施例镜头清洁装置的遮挡片处于合拢状态的示意图；

图6为一个实施例微型风扇的镜头清洁装置示意图；

图7为一个实施例透明罩与清洁刷的清洁装置示意图；

图8为另一个实施例透明罩与清洁刷的清洁装置示意图；

图9为一个实施例透明罩与喷洒装置的清洁装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚和明确的界定。所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

请参考图1和图2，本发明的一个实施例提供一种自动割草机100。自动割草机100具有壳体110及安装在壳体110上的信息采集装置。在一个实施例中信息采集装置为图像采集装置140。图像采集装置140拍摄自动割草机100目标区域从而形成图像。自动割草机100还包括工作模块120、行走模块130、能量模块150、控制模块160、报警模块190。控制模块160连接并且控制行走模块130、工作模块120、能量模块150、图像采集装置140。

本实施例中，工作模块120即为割草模块，具体为切割部件，如切割刀片。工作模块120由切割马达(图未示)驱动工作。工作模块120的中心位于自动割草机100的中轴线上，设置于壳体110下方，位于辅助轮和驱动轮之间。

行走模块130包括轮组和驱动轮组的行走马达。轮组可以有多种设置方法。通常轮组包括由行走马达驱动的驱动轮和辅助支撑壳体110的辅助轮，驱动轮的数量可以为1个、2个或者更多，辅助轮相应地也可以设为1个、2个或者多个。在本实施例中，自动割草机100的驱动轮为2个，分别为位于右侧的右驱动轮和位于左侧的左驱动轮。右驱动轮和左驱动轮关于自动割草机100的中轴线对称设置。辅助轮的中心位于中轴线上。右驱动轮和左驱动轮优选的位于壳体11的后部，辅助轮位于前部。当然在其他实施例中也可以替换设置。

在本实施例中，右驱动轮和左驱动轮各自配接一个驱动马达，以实现差速输出以控制转向。驱动马达可以直接连接驱动轮，但也可以在驱动马达和驱动轮之间设传动装置，如本技术领域内常见的行星轮系等。在其他的实施例中，也可设置驱动轮2个，驱动马达1个，这种情况下，驱动马达通过第一传动装置驱动右驱动轮，通过第二传动装置驱动左驱动轮。即同一个马达通过不同的传动装置驱动右驱动轮和左驱动轮。

图像采集装置140安装在壳体110的前部靠上的位置，优选的居中设置，采集目标区域的图像信息。在本实施例中，图像采集装置140的取景范围根据不同的采集装置类型具有不同的视角范围，如视角范围90度至120度。当然，在具体的实施过程中，可选取视角范围内一定角度范围作为实际取景范围，如选取视角范围120度内位于中部的90度范围作为实际取景范围。

在一个实施例中，图像采集装置140能够旋转地固定在壳体110上。自动割草机100设有驱动图像采集装置140做旋转运动的驱动装置。控制模块160与驱动装置相连，可以通过驱动装置控制图像采集装置140做旋转运动。通过旋转运动，图像采集装置140具有多角度视野。

在一个实施例中，自动割草机100的图像采集装置140上还可以安装有照明灯。照明灯可以跟随图像采集装置140旋转。当光线较暗且发现可疑物体时，可以通过打开照明灯使图像采集装置140拍摄到的图像更加清晰，从而方便对可疑物体的辨认。从而方便判断如何处理。

能量模块150用于给自动割草机100的运行提供能量。能量模块150的能源可以为汽油、电池包等，在本实施例中能量模块150包括在壳体110内设置的可充电电池包。在工作的时候，电池包释放电能以维持自动割草机100工作和行走。在非工作的时候，电池可以连接到外部电源以补充电能。特别地，出于更人性化的设计，当探测到电池的电量不足时，自动割草机100会自动地寻找充电站补充电能。

控制模块160用于控制自动割草机100的工作及行走。如图2所示，控制模块160中包括识别单元162。识别单元162用于分析图像采集装置140所获取的图像信息，识别工作环境中是否具有异常物体。

识别单元162通过图像信息中物体呈现的大小或者轮廓来识别物体是否为异常物体。具体实现方式为，识别单元162中设有特定的程序，从图像信息中判断工作环境中是否具有异常物体。在一个实施例中，识别单元162中特定的程序通过图像分割或者图像提取等算法，判断图像信息中是否有内容达到特定大小或者特定轮廓，从而判断工作环境中出现异常物体。

识别单元162可以通过将实时获得的图像信息中的内容与存储单元中的内容进行比对，从而判断工作环境中是否存在异常物体。在一个实施例中，自动割草机100设有存储单元，在该存储单元中存储异常物体的特征或者非异常物体的特征，识别单元162通过图像匹配算法，将图像信息与存储单元中的内容进行匹配对比，当出现异常物体的特征时则判断工作环境中出现异常物体，或者出现了非异常物体的其他特征时则判断工作环境中出现异常物体。

在一个实施例中，识别单元162包括人脸识别程序，所述人脸识别程序判断工作环境内是否有人侵入。具体的实施过程为，识别单元162通过人脸识别程序(如基于模板匹配算法、基于奇异值特征算法、子空间分析算法、主成分分析算法等)检测实时获得的图像中是否有人脸。若检测结果为图像中包含人脸，则说明工作环境内有人入侵。在一个实施例中，自动割草机内设有存储单元，存储单元中存储用户及其设定特定成员的人脸图像。当识别单元162检测出图像中包含人脸后，识别单元162再将该人脸特征与存储单元中已设有的人脸特征进行比对，若比对有差异则说明有陌生人侵入。通过人脸比对，自动割草机100更加智能，可以区分陌生人与非陌生人。只有当出现陌生人时，报警模块190才会向外界发出警报信号。

在一个实施例中，信息采集装置为红外传感器。自动割草机100通过红外传感器检测温度，识别单元162判根据温度是否处于预定范围，判断工作环境内是否存在异常物体。自动割草机100通过红外传感器检测工作环境内出现物体的温度，如果检测的温度处于预定的范围，如36.0℃～37.8℃，则识别单元162则判断工作环境中存在异常物体。在该实施例中，预定温度范围是以异常物体为人为设定的，当异常物体为其他动物或者物体时，该预设温度范围可以进行相应地改变。

当识别单元162判断图像信息中存在异常物体，报警模块190会向外界发出警报信号。在一个实施例中，自动割草机100可以设有报警装置，如发声装置(警笛)、发光装置等，当报警模块190接到异常物体信息后，就启动报警装置报警。在一个实施例中，自动割草机100不设有报警装置，报警模块190接到异常物体信息后，可以启动无线通信模块170，通过无线通信模块170向外部设备200发送警报信号。警报信号可以为实时获取的图像、异常物体的文字提醒信息、文字警报提示内容的邮件或者特殊的音频等。外部设备可以为电脑、手机、遥控器等个人移动设备。

在一个实施例中，无线通信模块170可以为w i-f i通信模块或者蜂窝移动通信模块或者蓝牙模块。自动割草机100不仅可以通过无线通信模块170向外部设备200传输图像信息或者警报信号，也可以通过无线通信模块170接收外部设备200的控制信息。自动割草机100能够按照外部设备200的控制信息进行工作和行走，如控制自动割草机100是割草工作模式还是安全巡视模式，控制自动割草机100是否停机，控制图像采集装置140是否旋转等运动。

在一个实施例中，自动割草机100通过无线通信模块170将信息采集装置所采集到的信息传输给外界设备200。外界设备200根据所接收的信息作出相应的控制指令。自动割草机100的控制模块160包括识别结果处理单元164，识别结果处理单元164通过无线通信模块170接收外界设备200发送的控制指令，并且自动割草机100按照所述控制指令控制自身行走或工作，如控制自动割草机100是处于割草工作模式还是安全巡视模式，控制自动割草机100是否停机，控制自动割草机100是否旋转等运动。

通过识别单元162与报警模块190的配合，自动割草机100可以实现安全巡视功能，即自动割草机100不仅与普通自动割草机一样具有修整草坪的工作模式，还具有安全巡视的工作模式。

在安全巡视工作模式下，自动割草机100的巡视路线与其割草路径会有所区别。在一个实施例中，控制模块160设有路径设定单元166。路径设定单元166根据工作环境的需求，可以设定巡视路径的规律：如某些易被异常物体侵入的地点进行多次定点巡视，巡视路径特定时间进行巡逻等。

自动割草机100启动安全巡视工作模式的方式有很多种，如用户手动启动，在自动割草机100上设有工作模式选择按钮，用户通过该按钮手动选择割草工作模式或者安全巡视工作模式。如用户通过外界设备200(手机、电脑、pad、遥控器等个人移动设备)远程启动，在自动割草机100的控制模块160内设有与个人移动设备相应的客户端，个人移动设备通过配套的客户端选择启动割草工作模式或者安全巡视工作模式。如在自动割草机100的控制模块160中设置预定程序，当工作环境中的某些条件符合预定条件时就自动启动安全巡视工作模式或者割草工作模式。在一个实施例中，控制模块160中设置的启动程序根据时间不同而启动自动割草机100的不同工作模式，如自动割草机100在白天启动割草工作模式，在夜晚启动安全巡视工作模式；自动割草机100在春夏季启动割草工作模式，在秋冬季启动安全巡视工作模式。在一个实施例中，控制模块160根据自动割草机100的无线通信模块170是否处于通信状态而启动不同的工作模式。当无线通信模块170处于通信状态，即代表用户是处于工作环境不远的范围内，则自动割草机100启动割草工作模式；当无线通信模块170处于非通信状态，即代表用户有可能外出，则自动割草机100启动安全巡视工作模式。

下面将具体介绍一下该自动割草机100是如何进行工作的。

首先，该自动割草机100与常用的自动割草机一样具有修整草坪的功能。当需要该自动割草机100修整草坪时，只需打开相应的开关，其工作与常用的自动割草机相同。打开该自动割草机100的割草开关后，该自动割草机100可以根据所设定的程序自动进行割草。也可以通过外部设备200(电脑、手机、遥控器等个人移动设备)控制该自动割草机100进行割草作业。

其次，该自动割草机100还具有安全巡视功能。当需要该自动割草机100进行安全巡视时，该自动割草机100调整到安全巡视工作模式。该自动割草机100的安全巡视功能可以与修整草坪的功能同时开启，也可以是只能分别开启的方式。该自动割草机100的安全巡视功能具有两种实现方式，一个是全自动巡视工作模式，另一个是半自动巡视工作模式。用户可以根据实际需要选择使该自动割草机100采用全自动安全巡视工作模式或者采用半自动安全巡视工作模式。

当自动割草机100采用全自动安全巡视模式工作时，该自动割草机100的控制模块160将控制行走模块130工作，并使该自动割草机100沿着路径设定单元166设定的巡视路径巡逻。该自动割草机100在行走过程中，图像采集装置140将同时工作以对周围的环境进行拍摄。图像采集装置140拍摄到的图像将被传递给识别单元162，识别单元162对拍摄到的图像进行分析处理以确定图像采集装置140是否拍摄到异常物体。此处的异常物体可以根据拍摄到的物体的大小和是否运动进行判断。例如，当拍摄到达到指定大小的运动物体时，即认为是异常物体，报警模块190即向外界发出警报信号。此处指定大小的运动物体包括人、汽车、狗等，指定大小的尺寸可以是长或高超过30厘米。另外，图像采集装置140拍摄到的图像也可以不经过识别单元162的处理，而是直接通过无线传输模块170传递给外部设备200，此处的外部设备200例如是电脑、手机、遥控器等。外部设备200接收到拍摄到的图像后可以对图像进行处理以判断是否存在异常物体，也可以由工作人员或者用户进行辨识，以判断是否存在异常物体。当发现异常物体后，报警模块190即向外界发出警报信号。报警模块190可以发出报警声音或者报警图像或信息。工作人员或用户听到报警声音或者看到报警图像或信息后，可以通过外部设备200操控自动割草机100进行下一步动作。例如，用户可以通过外部设备200向自动割草机100发射控制信号，自动割草机100通过无线通信模块170接收到控制信号后，将由控制模块160进行处理，控制模块160进行处理后，将据此控制打开摄像灯以得到清晰的图像、解除报警以及向危险物体行进等。这样，该自动割草机100就具有了安全巡视和发现危险后报警和由工作人员对危险进行处理等的功能。同时，由于该自动割草机100同时具有修整草坪的功能，所以该自动割草机100具有一个装置多种用途的优点。这样可以只需购买一个装置实现修整草坪及安全巡视的功能，达到节约成本的目的。

当用户选择该自动割草机100采用半自动安全巡视模式工作时，用户可以观看监视器或者外部设备200显示的图像信息内容，然后通过外部设备200发送控制命令给自动割草机100，从而控制自动割草机100的运动，使得用户看到想要观察的区域。同时，用户也可以通过外部设备200控制图像采集装置140旋转或者打开摄像灯从而更好的观察想要观察的区域。该自动割草机100的无线通信模块170会接收外部设备200发出的控制信号，同时也会将图像采集装置140拍摄的图像传递给外部设备200或监视器等。控制模块160对无线通信模块170接收到的信号进行处理后将，将根据处理结果控制图像采集装置140、行走模块130、工作模块120等设备的工作。当用户发现异常物体时，可以通过外部设备200控制该自动割草机100的图像采集装置140、行走模块130、报警模块190等的进一步动作。例如，用户通过外部设备200控制自动割草机100停止运动、控制报警模块190报警等。

该自动割草机的壳体上设有图像采集装置，壳体内设有工作模块、行走模块和控制模块，这样，控制模块中的识别单元可以根据对图像采集装置拍摄的图像进行分析或者红外传感器检测的温度控制报警模块进行报警。因此该割草机除了具有修整草坪的功能外还可以实现安全巡视的功能。该割草机具有一个装置多种用途的优点，无需制造两个设备就能实现割草和监控的功能，从而达到了节约制造成本的优点。

图像采集装置140包括镜头142。镜头142用来摄取自动割草机100工作区域内的视频图像。镜头142如果不干净将导致图像不清晰，而图像不清晰将引起机器对草地或障碍等的误判，从而导致割草机不能正常工作。为解决这一问题，自动割草机100设有清洁装置143，用于维持镜头142的洁净。用户可以通过清洁装置143手动地清洁镜头142。

在一个实施例中，自动割草机100还设有清洁控制单元168，清洁控制单元168按预设程序控制清洁装置143自动清洁镜头142。在该实施例中，不需要用户参与，镜头142可以保持洁净。

在一个实施例中，清洁装置143包括设置在镜头142上的遮挡片145和设置在遮挡片145上的清洁元件147。遮挡片145相对于镜头142能够移动。当遮挡片145相对于镜头142移动时，清洁元件147能够清洁镜头142，使镜头142变得干净，从而摄取清晰的图像。

参考图3至图5，遮挡片145包括第一遮挡片1451和第二遮挡片1452。第一遮挡片1451和第二遮挡片1452可彼此合拢或分离，第一遮挡片1451和第二遮挡片1452合拢时镜头142被遮蔽，第一遮挡片1451和第二遮挡片1452分离时镜头142被暴露。需要指出的是，遮挡片145也可以为整体式的，而不需要一定设置成两个部分。第一遮挡片1451和第二遮挡片1452可以是上下移动，也可以是左右移动。

在该实施例中，清洁元件147为清洁刷，其可以设置一个或多个，并且第一遮挡片1451和第二遮挡片1452上可以择一设置清洁元件147，也可以全部设置清洁元件147。清洁元件147也可以为片状的清洁片，该清洁片在使用时还可以浸涂清洁剂以提高清洁效果。

在一个实施例中，清洁元件147可拆卸地安装在所述遮挡片145上。当清洁元件147工作一段时间后，用户可以将清洁元件147拆卸下来，清洗干净后再安装利用；或者当清洁元件147破损后，用户可以将清洁元件147拆卸下来，更换新的清洁元件。

如图3及图4所示，自动割草机100的图像采集装置140工作时，第一遮挡片1451和第二遮挡片1452分离以将镜头142暴露；如图5所示，图像采集装置140不工作时，第一遮挡片1451和第二遮挡片1452合拢并将镜头142遮蔽。当需要清洁镜头142时，使遮挡片145的第一遮挡片1451和第二遮挡片1452沿图4中所示箭头方向合拢，在合拢的过程中，清洁元件147可以对镜头142进行清洁。当然，在第一遮挡片1451和第二遮挡片1452沿图3所示箭头的分离过程中，清洁元件147也可以对镜头142进行清洁。

在一个实施例中，清洁装置143包括设置在镜头142上的微型风扇144。如图6所示，通过微型风扇144产生的气流清洁镜头142。该风扇需要配合镜头142设置，其大小需要适应镜头142的尺寸。微型风扇144包括由压电材料制成的扇叶，微型风扇144由驱动电路驱动扇叶做高频振动，如振动频率达到26000次/秒。利用压电材料的振动，扇叶会产生气流，气流经过风道会将镜头142上的污秽或蒸气吹走，从而达到清洁的效果。本领域技术人员可以想到，微型风扇142也可以采用普通风扇，只需要其气流够大，同样可以实现清洁镜头142的目的。

本领域技术人员可以想到，除了图6中所示单风道的设计，风道的设计可以多样化。如多风道设计，或者将微型风扇144与镜头142的位置关系发生变化，只需微型风扇144产生的风能够吹到镜头142即可实现本发明目的。

在一个实施例中，清洁装置143包括将图像采集装置140包围在内的透明罩146和用于清洁透明罩146的清洁元件147。透明罩146将图像采集装置140包围，则灰尘等污秽都不能直接接触镜头142，所以只需清洁透明罩146即可达到保持镜头142洁净的效果。

如图7所示，在该实施例中，清洁元件147为安装在图像采集装置140相对镜头142一侧的清洁刷。清洁刷可拆卸地安装在图像采集装置140相对镜头142的一侧，从而用户可以将清洁刷拆卸下来清洗或者更换。透明罩146能够沿图示箭头方向绕图像采集装置140转动。当透明罩146转动的时候，清洁刷147即可对透明罩146清洁。透明罩146的转动可以由单独驱动电机180驱动，也可以共用自动割草机100中已有的驱动电机。

如图8所示，在一个实施例中，清洁元件147为清洁刷。清洁刷147位于正对镜头142部分的透明罩146外侧。清洁刷147通过驱动电机180驱动，能够沿所述透明罩外侧往复移动，从而对透明罩146正对镜头142的范围进行清洁。当然，清洁刷147的转动可以由单独驱动电机180驱动，也可以共用自动割草机100中已有的驱动电机。

如图9所示，在一个实施例中，清洁元件147为喷洒装置。喷洒装置147位于正对镜头142部分的透明罩146外侧。喷洒装置147可以使喷水装置或者是喷气装置，通过喷出的水流或者气流清洁透明罩146。

对自动割草机100的图像采集装置140的镜头142的清洁，能够以多种方式予以实现，如纯手动清洁模式、半自动清洁模式和全自动清洁模式。下面仅以清洁装置143包括遮挡片145与清洁元件147为例进行清洁方式的详细介绍，其他实施例的清洁方式与该实施例实现的过程类似。

纯手动清洁模式：使用者手动控制遮挡片145清洁镜头，镜头142的清洁频率可以通过经验得到。例如，自动割草机100长期在某一特定场景下工作，则使用者很容易知道镜头142工作多长时间后必须清洁，否则就会影响镜头142摄取图像的效果。同样地，不同工作场景下的镜头142的清洁频率均可以通过经验得到。这样，自动割草机100工作过程中，使用者根据具体的场景，定期清洁镜头142，清洁时只需要使遮挡片145的第一遮挡片1451和第二遮挡片1452合拢即可。

半自动清洁模式：单纯靠经验判断清洁镜头142的时机可能带来以下问题：清洁过早，此时图像采集装置140还可以摄取到足够清晰的图像，可能会影响自动割草机100的工作效率；清洁过晚，镜头142工作效率已经变得低下，可能增大自动割草机100工作时的危险性，甚至导致自动割草机100不能正常工作。在一个实施例中，清洁控制单元168将自动割草机100在预设位置时图像采集装置140所采集到的实时图像和预设的基准图像进行对比，并在判断二者存在差异时，控制报警模块190发出警报。基准图像是镜头142在干净的情况下位于特定场景下采集的一张图像，该拍摄的位置和预设位置是一致的，确保实时图像的场景和基准图像的场景是一致的。在一个实施例中，自动割草机100可以在每次由充电站或者起始站出发前，都采集一幅实时图像与基准图像进行比对，并在判断二者存在差异时，控制报警模块190发出警报。此时，基准图像即为镜头142在干净的情况下，在充电站或者起始站位置采集的图像。这样，使用者可以及时停机，然后手动操作遮挡片145，利用其上的清洁元件147将镜头142清洁。这种半自动模式，较纯手动模式，极大地提高了清洁的效率，且对自动割草机100的正常工作影响较小。报警模块190可以是发声系统或发光系统、或者经过通讯传输给用户的移动设备(如手机、电脑等)。

全自动清洁模式：在一个实施例中，清洁控制单元168将自动割草机100在预设位置时图像采集装置140所采集到的实时图像和预设的基准图像进行对比，并在判断二者存在差异时，控制遮挡片145移动并清洁镜头142。基准图像是确保镜头142是在干净的情况下在特定场景下采集的一张图像，该采集实时图像的位置和预设位置是一致的，确保实时图像的场景和基准图像的场景是一致的。这样，就实现了镜头142的自动清洁，使用者完全不用停机，保证了割草机高效工作。在一个实施例中，自动割草机100可以每次由充电站或者起始站出发前，都采集一幅实时图像与基准图像进行比对，并在判断二者存在差异时，控制遮挡片145移动并清洁镜头142。此时，基准图像即为镜头142在干净的情况下，在充电站或者起始站位置所采集的图像。

本发明的自动割草机100，通过设置清洁装置143，不但可以手动清洁镜头，也可以实现全自动清洁镜头，能够避免镜头142摄取的图像不清晰，防止图像不清晰引起割草机对草地或障碍等的误判导致割草机不能正常工作。

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本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 (17)

1.一种自动行走设备，在工作区域内自动行走及工作，包括，

壳体；

工作模块，收容在所述壳体内，执行预定工作；

行走模块，支撑所述壳体；

图像采集装置，设置在所述壳体上，包括镜头；

能量模块，为自动行走设备的工作及行走提供能量；

控制模块，连接并且控制所述工作模块、所述行走模块、所述图像采集装置和所述能量模块，实现自动行走设备的自动行走及自动工作；

其特征在于，

所述自动行走设备还包括维持所述镜头清洁的清洁装置。

2.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备还包括清洁控制单元，所述清洁控制单元按预设程序控制所述清洁装置自动清洁所述镜头。

3.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁装置包括设置在所述镜头上的遮挡片，所述遮挡片能够移动以遮蔽或暴露所述镜头，所述遮挡片上设置有能够在所述遮挡片移动时清洁所述镜头的清洁元件。

4.根据权利要求3所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁元件为清洁刷或片状清洁片。

5.根据权利要求3所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁元件可拆卸地安装在所述遮挡片上。

6.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁装置包括设置在所述镜头上的微型风扇，所述微型风扇产生气流以清洁所述镜头。

7.根据权利要求6所述的自动行走设备，其特征在于，所述微型风扇包括压电材料制成的扇叶，所述扇叶的高频振动产生所述气流。

8.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁装置包括将所述图像采集装置包围在内的透明罩和清洁所述透明罩的清洁元件。

9.根据权利要求8所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁元件包括固定位于所述图像采集装置相对所述镜头一侧的清洁刷，所述透明罩能够绕所述图像采集装置转动，当所述透明罩绕所述图像采集装置转动时，所述清洁刷能够清洁所述透明罩。

10.根据权利要求9所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁刷可拆卸地安装于所述图像采集装置相对所述镜头的一侧。

11.根据权利要求8所述的自动行走设备，其特征在于，所述透明罩通过电机驱动，自动绕所述图像采集装置转动。

12.根据权利要求8所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁元件包括用于清洁所述透明罩的清洁刷，所述清洁刷位于正对所述镜头部分的透明罩外侧。

13.根据权利要求12所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁刷通过电机驱动，能够沿所述透明罩外侧往复移动，自动清洁透明罩。

14.根据权利要求8所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁元件包括用于清洁所述透明罩的喷洒装置，所述喷洒装置位于正对所述镜头部分的所述透明罩外侧。

15.根据权利要求14所述的自动行走设备，其特征在于，所述喷洒装置包括喷水装置或者喷气装置，通过喷出的水流或者气流清洁所述透明防尘罩。

16.根据权利要求2所述的自动行走设备，其特征在于，所述清洁控制单元根据在预设位置所述图像采集装置所采集到的图像和预设的基准图像进行对比，并在判断二者存在差异时，控制所述镜头清洁装置执行清洁任务。

17.根据权利要求1所述的自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备包括报警模块，所述清洁控制单元根据在预设位置所述图像采集装置所采集到的图像和预设的基准图像进行对比并在判断二者存在差异时，控制所述报警模块发生提醒信号。