CN109417893A

CN109417893A - 自移动设备

Info

Publication number: CN109417893A
Application number: CN201810247794.XA
Authority: CN
Inventors: 何明明; 盛晓初
Original assignee: Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Current assignee: Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2019-03-05
Also published as: CN208016344U; CN208027167U

Abstract

本发明提供的自移动设备，具有行走主体(1)，行走主体(1)上安装有多个超声波探头(2)，其中至少两个超声波探头(2)的探测区域(21)有重叠且在支撑行走主体(1)的支撑面上的投影具有重叠区域(211)，重叠区域(211)位于行走主体(1)的前端，如此，各超声波探头(2)的探测区域(21)能够更全面地覆盖行走主体(1)前方的区域，有效减少甚至避免了行走主体(1)前端探测盲区，从而提高了自移动设备的行走安全，有助于提高自移动设备的工作效率并延长其使用寿命。

Description

自移动设备

技术领域

本发明涉及割草设备，尤其涉及一种自移动设备。

背景技术

智能割草机具有自动行走功能，能够防止碰撞并能够在其工作范围之内防止出线，是一种适用于对家庭庭院、公共绿地等场所的草坪进行修剪维护的设备。

智能割草机主要包括：机身，所述机身支撑设置在轮组上，机身上设置有用于控制智能割草机的工作状态的控制系统，机身上安装有进行割草操作的割草机构，控制系统与割草机构通信连接；机身上还罩设有机壳，以保护设置在机身上的控制系统等部件。机壳的前端的两侧设置有相互平行的超声波探头，超声波探头与控制系统通信连接，超声波探头发射的超声波形成的声场为探测区域，当探测区域中有障碍物时，超声波探头发送信号给控制系统，由控制系统控制智能割草机转向以避开障碍物。

然而，现有技术中，基于超声波的传播特性，两个超声波探头的探测区域之间存在较大的盲区，不利于自移动设备的安全行走。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种自移动设备，能够有效减少甚至避免了行走主体前端探测盲区，从而提高了自移动设备的行走安全，有助于提高自移动设备的工作效率并延长其使用寿命。

本发明提供一种自移动设备，包括：行走主体，所述行走主体能够支撑在所述支撑面上；多个超声波探头，所述超声波探头安装在所述行走主体上，各所述超声波探头均形成有相应的探测区域；其中，至少两个所述超声波探头的探测区域在所述支撑面上的投影具有重叠区域，所述重叠区域位于所述行走主体朝向前进方向的前方。

可选地，部分所述重叠区域与所述行走主体在所述支撑面上的投影重叠。

可选地，所述重叠区域沿所述行走主体沿平行于前进方向的纵向中心线在所述支撑面上的投影对称分布。

可选地，两个分别位于所述行走主体的两侧的超声波探头的探测区域在所述支撑面上的投影具有所述重叠区域。

可选地，两个所述超声波探头的轴线具有相交点，所述相交点位于所述两个所述超声波探头的中心点的连线的前方。

可选地，两个所述超声波探头的轴线在所述支撑面上的投影之间的角度大于等于60度且小于等于110度。

可选地，两个所述超声波探头的轴线在所述支撑面上的投影之间的角度大于等于70度且小于等于90度。

可选地，所述超声波探头的轴线与所述行走主体平行于其前进方向的纵向中心线在所述支撑面上的投影之间的角度大于等于10度且小于等于80度。

可选地，所述超声波探头的轴线与所述行走主体的纵向中心线在所述支撑面上的投影之间的角度大于等于25度且小于等55度。

可选地，所述行走主体上设置有反射板，其中至少两个超声波探头发射的超声波到达所述反射板且经所述反射板反射之后形成的探测区域在所述支撑面上的投影具有所述重叠区域。

可选地，所述反射板位于相应的超声波探头的轴线上。

可选地，用于形成所述重叠区域的所述超声波探头分别设置有独立的反射板。

可选地，所述超声波探头的前端为其发声端，所述反射板位于所述超声波探头的前方。

可选地，所述反射板具有朝向所述超声波探头的发生端的反射面，所述反射面为平面或者曲面。

可选地，两个所述超声波探头的轴线在所述支撑面上的投影平行；或者，两个所述超声波探头的轴线的相交点，位于所述两个所述超声波探头的中心点的连线的后方。

本发明提供的自移动设备，具有行走主体，行走主体上安装有多个超声波探头，其中至少两个所述超声波探头的探测区域有重叠且在所述支撑行走主体的支撑面上的投影具有重叠区域，重叠区域位于所述行走主体的前端，如此，各超声波探头的探测区域能够更全面地覆盖行走主体前方的区域，有效减少甚至避免了行走主体前端探测盲区，从而提高了自移动设备的行走安全，有助于提高自移动设备的工作效率并延长其使用寿命。

附图说明

图1为本实施例一提供的自移动设备的结构示意图一；

图2为本实施例一提供的自移动设备的结构示意图二；

图3为本实施例一提供的自移动设备中超声波探头的探测区域的示意图；

图4为本实施例二提供的自移动设备的结构示意图；

图5为本实施例二提供的自移动设备，在未设置反射板时，超声波探头的探测区域的示意图；

图6为本实施例二提供的自移动设备，在已设置反射板时，超声波探头的探测区域的示意图。

附图标记说明：

1-行走主体；11-轮组；12-机身；13-机壳；14-反射板；

2-超声波探头；21-探测区域；211-重叠区域。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“前”、“后”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

图1为本实施例一提供的自移动设备的结构示意图一；图2为本实施例一提供的自移动设备的结构示意图二；图3为本实施例一提供的自移动设备中超声波探头的探测区域的示意图。

其中，箭头Q所指向的方向为前方；直线L表示超声波探头的轴向；直线Z表示行走主体的纵向中心线；角度α表示两个超声波探头的轴线L在支撑面上的投影之间的角度；角度β表示超声波探头的轴线L与行走主体平行于其前进方向的纵向中心线Z在支撑面上的投影之间的角度。

请参照图1-3，本实施例提供一种自移动设备，包括：行走主体1及多个超声波探头2；行走主体1包括：轮组11、机身12及机壳13。其中，本实施例及下述实施例以自移动设备的前进方向为前方，对自移动设备的结构进行说明。

轮组11用于支撑机身12并在支撑自移动设备的支撑面如草坪上滚动前进，以实现自移动设备的行走。具体地，轮组11包括两个前轮和两个后轮，其中，两个前轮一般作为引导轮，两个后轮一般作为驱动轮，驱动轮分别连接有相互独立的行走马达，如此，通过控制两个行走马达的速度差，还可以实现对割草机的转向控制。

机身12主要用于承载自移动设备的功能部件，例如割草机构、蓄电池、部分控制系统等；其中，割草机构主要用于执行割草操作，蓄电池主要用于为自移动设备提供电能，控制系统主要用于控制自移动设备的工作状态，如：自移动设备的启停、充电、转向、行走速度等。割草机构通常安装在机身12的前部，蓄电池安装在机身12的后部，控制系统可靠近蓄电池设置，以便于对控制系统及蓄电池进行密封处理，同时，还便于蓄电池与控制系统的连接。

控制系统具体可以包括：控制元件，控制元件具体可以设置在机身12上，控制元件用于接收其他部件传递的信号，并发出相应的控制指令；检测元件，例如边界传感器、超声波探头2、湿度传感器、角度传感器等，检测元件与控制元件通信连接，并将其检测结果发送给控制元件，以使控制元件根据检测结果控制自移动设备的工作状态。

机壳13罩设在机身12上，以保护设置在机身12上的功能部件。机壳13上可以设置有按钮、显示屏等，以便于与用户进行交互。此外，机壳13上还可以设置有部分检测元件，如超声波探头2等；当然，超声波探头2的安装位置并不限于此，例如超声波探头2还可安装在机身12上。

超声波探头2具体可以包括：发声部及振子，振子通电产生振动，发声部根据该振动发射相应的超声波，超声波构成的声场的部分或全部形成超声波探头2的探测区域21。可以理解的是：本实施例对于超声波探头2的内部结构并不做限定，其内部结构具体可以采用常规设置。

超声波探头2一般为多个，也即超声波探头2具有至少两个，各超声波探头2均形成有相应的探测区域21；其中，至少两个超声波探头2的探测区域21在支撑面上的投影具有重叠区域211，重叠区域211位于行走主体1的前方，如此，各超声波探头2的探测区域21能够更全面地覆盖行走主体1前端的区域，有效减少甚至避免了行走主体1前端探测盲区。

其中，可以理解的是：以平行于支撑面的方向且垂直于自移动设备的纵向的方向为自移动设备的横向，形成重叠区域211的超声波探头2是沿自移动设备的横向间隔分布。

本实施例中，当超其中两个超声波探头2沿自移动设备的横向间隔分布，两个超声波探头2形成位于行走主体1前方的重叠区域211。当其中三个超声波探头2沿自移动设备的横向间隔设置，可以由位于两侧的超声波探头2形成重叠区域211，或者可以由相邻的两个超声波探头2形成重叠区域211。当其中四个超声波探头2沿自移动设备的横向间隔设置时，可以由位于中间的两个超声波探头2形成重叠区域211；或者，也可以由相邻的两个超声波探头2形成重叠区域211。当然，超声波探头2的数量并不限于此，本实施例此处只是举例说明，当更多个超声波探头2沿自移动设备的横向间隔设置时，重叠区域211的形成方式与前述类似，此处不再赘述。

本实施例提供的自移动设备，具有行走主体1，行走主体1上安装有多个超声波探头2，其中至少两个超声波探头2的探测区域21有重叠且在支撑行走主体1的支撑面上的投影具有重叠区域211，重叠区域211位于行走主体1的前端，如此，各超声波探头2的探测区域21能够更全面地覆盖行走主体1前方的区域，有效减少甚至避免了行走主体1前端探测盲区，从而提高了自移动设备的行走安全，有助于提高自移动设备的工作效率并延长其使用寿命。

可选地，部分重叠区域211与行走主体1在支撑面上的投影重叠。

如此，各超声波探头2的探测区域21全面地覆盖了靠近行走主体1的前端也即自移动设备的前端的区域，超声波探头2能够可靠地探测出位于自移动设备的前端的障碍物，并且，超声波探头2能够迅速地探测出突然靠近自移动设备的前端的障碍物，以使自移动设备的控制元件能够及时控制自移动设备转向避障，从而提高自移动设备的行走安全。

可选地，重叠区域211沿行走主体1沿平行于前进方向的纵向中心线Z在支撑面上的投影对称分布，以更可靠地探测位于自移动设备的前端的障碍物，尤其是自移动设备正前方的障碍物。

可选地，两个分别位于行走主体1的两侧的超声波探头2的探测区域21在支撑面上的投影具有重叠区域211，以能够全面地覆盖自移动设备的正前方的区域，同时，还能够更多地覆盖自移动设备侧前方的区域。

可选地，两个超声波探头2的轴线L具有相交点，相交点位于两个超声波探头2的中心点的连线的前方，如此，超声波探头2发出的超声波形成的声场可直接形成探测区域21，且超声波的衰减损失较少。

可选地，两个超声波探头2的轴线L在支撑面上的投影之间的角度α大于等于60度且小于等于110度。当超声波探头2的轴线L在支撑面上的投影之间的角度α位于该范围内时，超声波探头2的探测区域21能够具有更大的重叠区域211，且重叠区域211与行走主体1的前端的重叠较少，同时，重叠区域211还能够更全面地覆盖行走主体1的整前方，从而提高探测结果的可靠性。其中，对于常规尺寸的自移动设备而言，两个超声波探头2的轴线L在支撑面上的投影之间的角度α可大于等于70度且小于等于90度。

当然，可以理解的是：超声波探头2的轴线L在支撑面上的投影之间的角度α的数值并不限于此，本实施例此处只是举例说明。当自移动设备的横向尺寸，或者两个超声波探头2之间的距离发生较大变化时，角度α的数值随之调整。

可选地，超声波探头2的轴线L与行走主体1平行于其前进方向的纵向中心线Z在支撑面上的投影之间的角度β大于等于10度且小于等于80度，以使重叠区域211更靠近自移动设备的前端，同时，还能够更多地覆盖自移动设备的前方区域。其中，对于常规尺寸的自移动设备而言，超声波探头2的轴线L与行走主体1的纵向中心线Z在支撑面上的投影之间的角度β可大于等于25度且小于等55度。

当然，可以理解的是：角度β的数值并不限于此，本实施例此处只是举例说明。当自移动设备的横向尺寸，或者两个超声波探头2之间的距离发生较大变化时，角度α的数值随之调整。

实施例二

图4为本实施例二提供的自移动设备的结构示意图；图5为本实施例二提供的自移动设备，在未设置反射板时，超声波探头的探测区域的示意图；图6为本实施例二提供的自移动设备，在已设置反射板时，超声波探头的探测区域的示意图。

请参照图4-6，本实施例提供一种自移动设备，其中，需要说明的是：本实施例未对自移动设备说明的部分可与前述实施例一相同，此处不再赘述。

本实施例中，行走主体1上设置有反射板14，其中至少两个超声波探头2发射的超声波到达反射板14且经反射板14反射之后的形成的探测区域21在支撑面上的投影具有重叠区域211。如此，超声波探头2的设置更加灵活，能够降低对超声波探头2的位置要求。

具体地，反射板14具有朝向超声波探头2的发生端的反射面，反射面为平面或者曲面；其中，曲面可以为凹面或者凸面等。并且，当反射板14的反射面的尺寸不同时，形成的重叠区域211的形状及大小也可不同；反射面的尺寸具体可根据实际需要的重叠区域211进行设置，本实施例对此不做具体限定。

反射板14具体可通过如下至少一种连接方式与行走主体1固定连接：粘接、卡接、螺接、焊接；或者，反射板14还可通过安装支架等与行走主体1固定连接。此外，反射板14还可以由自移动设备本身的、能够发射超声波的功能部件形成，有助于减少自移动设备的零件数量及重量。

反射板14还可与行走主体1转动连接，此时，反射板14相对行走主体1可具有一定的转动范围，以便于根据作业现场的环境灵活地调节反射板14的角度，也即调节反射板14的法线与超声波探头2的轴线之间的角度，从而实现对重叠区域211的调整。

例如：反射板14通过转轴与行走主体1转动连接，行走主体上可设置有限位部以限定出反射板14相对行走主体1的转动范围；同时，转轴上可以套设有橡胶垫等阻尼件，在外力作用下，反射板14可相对行走主体1转动，当外力撤销时，通过阻尼件的摩擦力可将反射板14与行走主体1相对固定。当然，反射板14与行走主体1转动连接的实现方式并不限于此，本实施例此处只是举例说明。

当然，反射板14也可与行走主体1滑动连接；此时，反射板14相对行走主体1可具有一定的滑动范围，以便于根据作业现场的环境灵活地调节反射板14与超声波探头2之间的距离，从而调节反射板14的法线与超声波探头2的轴线之间的角度，实现对重叠区域211的调整。

其中，两个超声波探头2的轴线L可在支撑面上的投影平行；或者，两个超声波探头2的轴线L的相交点，位于两个超声波探头2的中心点的连线的后方。此时，两个超声波探头2的原本的探测区域21在支撑面上的投影可以没有重叠。

可以理解的是：在具体实现过程中，超声波探头2的轴线与反射板14的法线在支撑面上的投影之间的夹角，可根据两个超声波探头2之间的距离、超声波探头2与反射板14之间的距离进行设置，本实施例对此不做具体限定，只要形成的重叠区域211能够实现其更全面地覆盖行走主体1前方的区域，减少甚至避免行走主体1前端探测盲区的功能即可。

可选地，反射板14位于相应的超声波探头2的轴线L上，以便于反射板14对超声波探头2发射的超声波进行更好地反射，也即使得重叠区域211能更靠近自移动设备的前端甚至与自移动设备的前端重叠，同时，还能够使得重叠区域211更多地覆盖自移动设备正前方的区域，提高探测结果的可靠性。

可选地，用于形成重叠区域211的超声波探头2分别设置有独立的反射板14，以减少超声波反射过程中的干涉。其中，用于形成重叠区域211的超声波探头2可对应设置有一个或者多个反射板14；当然，用于形成重叠区域211的两个超声波探头2也可以共用反射板14，只要形成的重叠区域211能够实现其更全面地覆盖行走主体1前方的区域，减少甚至避免行走主体1前端探测盲区的功能即可。

可选地，超声波探头2的前端为其发声端，反射板14位于超声波探头2的前方，以降低超声波在传播至自移动设备前方的过程中的衰减损失。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种自移动设备，其特征在于，包括：

行走主体(1)，所述行走主体(1)能够支撑在一支撑面上；

多个超声波探头(2)，所述超声波探头(2)安装在所述行走主体(1)上，各所述超声波探头(2)均形成有相应的探测区域(21)；

其中，至少两个所述超声波探头(2)的探测区域(21)在所述支撑面上的投影具有重叠区域(211)，所述重叠区域(211)位于所述行走主体(1)朝向前进方向的前方。

2.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，部分所述重叠区域(211)与所述行走主体(1)在所述支撑面上的投影重叠。

3.根据权利要求1或2所述的自移动设备，其特征在于，所述重叠区域(211)沿所述行走主体(1)平行于前进方向的纵向中心线在所述支撑面上的投影对称分布。

4.根据权利要求1或2所述的自移动设备，其特征在于，两个分别位于所述行走主体(1)的两侧的超声波探头(2)的探测区域(21)在所述支撑面上的投影具有所述重叠区域(211)。

5.根据权利要求4所述的自移动设备，其特征在于，两个所述超声波探头(2)的轴线具有相交点，所述相交点位于所述两个所述超声波探头(2)的中心点的连线的前方。

6.根据权利要求5所述的自移动设备，其特征在于，两个所述超声波探头(2)的轴线在所述支撑面上的投影之间的角度大于等于60度且小于等于110度。

7.根据权利要求6所述的自移动设备，其特征在于，两个所述超声波探头(2)的轴线在所述支撑面上的投影之间的角度大于等于70度且小于等于90度。

8.根据权利要求5所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波探头(2)的轴线与所述行走主体(1)平行于其前进方向的纵向中心线在所述支撑面上的投影之间的角度大于等于10度且小于等于80度。

9.根据权利要求8所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波探头(2)的轴线与所述行走主体(1)的纵向中心线在所述支撑面上的投影之间的角度大于等于25度且小于等55度。

10.根据权利要求1或2所述的自移动设备，其特征在于，所述行走主体(1)上设置有反射板(14)，其中至少两个超声波探头(2)发射的超声波到达所述反射板(14)且经所述反射板(14)反射之后形成的探测区域(21)在所述支撑面上的投影具有所述重叠区域(211)。

11.根据权利要求10所述的自移动设备，其特征在于，所述反射板(14)位于相应的超声波探头(2)的轴线上。

12.根据权利要求11所述的自移动设备，其特征在于，用于形成所述重叠区域(211)的所述超声波探头(2)分别设置有独立的反射板(14)。

13.根据权利要求11所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波探头(2)的前端为其发声端，所述反射板(14)位于所述超声波探头(2)的前方。

14.根据权利要求10所述的自移动设备，其特征在于，所述反射板(14)具有朝向所述超声波探头(2)的发生端的反射面，所述反射面为平面或者曲面。

15.根据权利要求10所述的自移动设备，其特征在于，两个所述超声波探头(2)的轴线在所述支撑面上的投影平行；或者，两个所述超声波探头(2)的轴线的相交点，位于所述两个所述超声波探头(2)的中心点的连线的后方。