CN109426264A - 自移动设备及其移动路径的控制方法 - Google Patents

自移动设备及其移动路径的控制方法 Download PDF

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CN109426264A
CN109426264A CN201811000627.1A CN201811000627A CN109426264A CN 109426264 A CN109426264 A CN 109426264A CN 201811000627 A CN201811000627 A CN 201811000627A CN 109426264 A CN109426264 A CN 109426264A
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moving direction
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CN201811000627.1A
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达维德·多尔夫
伊曼纽尔·康蒂
费德里科·泰斯托林
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Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
Original Assignee
Positec Power Tools Suzhou Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种自移动设备，包括：壳体；用于带动所述壳体移动的移动模块；用于驱动所述移动模块移动的驱动模块；用于控制所述自移动设备的控制模块；所述壳体上设置有非接触式的障碍物识别传感器组件，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备继续移动并转向直至避开障碍物，所述移动方向为自移动设备向前的驱动方向。与现有技术相比，本发明通过检测到障碍物后转向避开障碍物，可以避免与障碍物的直接碰撞性接触，延长自移动设备的使用寿命。

Description

自移动设备及其移动路径的控制方法
技术领域
本发明涉及一种自移动设备及其移动路径的控制方法，尤其一种自动避开障碍物的自移动设备。
背景技术
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能设备的自移动设备已经开始慢慢的走进人们的生活。三星、伊莱克斯等公司均开发了全自动吸尘器并已经投入市场。这种全自动吸尘器通常体积小巧，集成有环境传感器、自驱系统、吸尘系统、电池和充电系统，能够无需人工操控，自行在工作区域内自动巡航和吸尘，在能量低时自动返回充电站，对接并充电，然后继续巡航和吸尘。同时，哈斯科瓦纳等公司开发了类似的智能割草机，其能够自动在用户的草坪中割草、充电，无需用户干涉。由于这种自移动设备在一次设置之后就无需再投入精力管理，将用户从清洁、草坪维护等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来，因此受到极大欢迎。
工作区域内通常存在阻碍自移动设备移动的障碍物，自移动设备需要具备识别障碍物的功能，进而在遇到障碍物时自动避开或者遇到障碍物前自动避开。
发明内容
本发明提供一种方向连续性好，割草效率高的能自动避开障碍物的自移动设备及其移动路径的控制方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种自移动设备，其包括：
壳体；
移动模块，用于带动所述壳体移动；
驱动模块，用于驱动所述移动模块移动；
控制模块，用于控制所述自移动设备；
所述壳体上设置有非接触式的障碍物识别传感器组件，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备继续移动并转向直至避开障碍物，所述移动方向为自移动设备向前的驱动方向。
进一步的，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备不停机和/或不倒退的继续移动并转向直至避开障碍物。
进一步的，当所述障碍物识别传感器组件测到障碍物与自移动设备之间的距离小于预设距离时，所述控制模块控制自移动设备继续沿移动方向移动并转向直至避开障碍物所述控制模块根据自移动设备与障碍物之间的相对位置控制自移动设备的转向角度。
进一步的，所述相对位置为相对角度和距离。
进一步的，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备以变化的角度转向并移动直至避开障碍物。
进一步的，所述以变化的角度转向包括：当障碍物识别传感器组件检测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备以A1角度转向，当继续移动过程中障碍物识别传感器组件检测到移动方向上仍旧存在障碍物时，所述控制模块控制自移动设备以Ai角度继续转向，直至避开障碍物，i为大于 1的整数。
进一步的，所述自移动设备离障碍物越近，所述转向角度Ai越大。
进一步的，所述自移动设备转向过程中与障碍物之间保持预设的距离移动直至避开障碍物。
进一步的，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备以一固定角度转向并移动避开障碍物。
进一步的，所述控制模块根据障碍物识别传感器组件收到的由障碍物反射的返回信号的强度控制自移动设备的转向方向。
进一步的，所述控制模块控制自移动设备朝向返回信号强度弱的障碍物所在方向的一侧转向。
进一步的，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备减速。
进一步的，所述控制模块根据障碍物的位置获得自移动设备的减速速度并控制自移动设备减速。
进一步的，所述位置为障碍物与自移动设备的相对位置和距离。
进一步的，避开障碍物后，所述控制模块控制自移动设备沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
进一步的，该相同的方向为与原始方向相互平行或相互重叠的方向。
进一步的，所述自移动设备还具有惯性导航系统，用以获取自移动设备的转向角度及位置，使得自移动设备避开障碍物后回到与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
进一步的，所述转向角度为控制模块控制自移动设备转向的角度，所述位置为避障前的原始方向和自移动设备避障后的新方向。
进一步的，所述惯性导航系统获取所述原始方向、转向角度和新方向，所述控制模块根据原始方向与转向角度控制自移动设备从新方向调整为与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
进一步的，在所述自移动设备移动过程中，当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第一侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的与第一侧相对的第二侧转向并继续移动。
进一步的，当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第二侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的第一侧转向并继续移动。
进一步的，所述障碍物识别传感器组件为超声波传感器组件，所述超声波传感器组件包括至少两个超声波传感器，包括第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器互成角度地布置在所述壳体上。
进一步的，所述第一超声波传感器具有第一轴线，第二超声波传感器具有第二轴线，所述第一轴线和第二轴线从俯视角度上具有投影交点，所述第一轴线为第一超声波传感器发射的超声波声场的轴线，所述第二轴线为第二超声波传感器发射的超声波声场的轴线。
进一步的，所述投影交点位于第一超声波传感器和第二超声波传感器的中心点的连线的前方。
进一步的，所述第一轴线与第二轴线投影互成的角度范围为60°-110°。
进一步的，所述第一轴线与第二轴线投影互成的角度范围为70°-90°。
进一步的，所述壳体具有壳体轴线，所述第一轴线和/或第二轴线与壳体轴线之间的投影角度范围为10°-80°。
进一步的，所述第一轴线和/或第二轴线与壳体轴线之间的投影角度范围为 25°-55°。
进一步的，所述第一超声波传感器在第一收发区域内接收和发射超声波，所述第二超声波传感器在第二收发区域内接收和发射超声波，所述第一收发区域和所述第二收发区域从俯视角度上的投影至少部分重叠。
进一步的，所述超声波传感器具有声波束轴，所述声波束轴呈水平布置。
进一步的，垂直于所述超声波传感器发射的超声波波束的轴线做一个切面得到波形面，所述波形面具有一个长轴方向和一个短轴方向，所述自移动设备设有底面，所述底面为自移动设备工作时与地面接触的若干接触点形成的基准面，所述长轴方向安装为和底面基本平行，所述短轴方向安装为和底面基本垂直所述超声波传感器。
进一步的，所述波形面呈椭圆形。
进一步的，所述超声波传感器本身发射的超声波波束的波形面是非圆形。
进一步的，所述超声波传感器本身发射的超声波波束的波形面是圆形，所述第一超声波传感器发射超声波的一端设有用以调整所述第一超声波传感器发射的超声波波束形状的波束调整器，所述波束调整器调整后获得的超声波波束的波形面是非圆形。
进一步的，所述超声波传感器组件还包括PCB板以及将PCB板及超声波传感器固定的保护壳，所述超声波传感器具有向外的发声面，所述保护壳具有端面，所述发声面不超过端面。
进一步的，所述障碍物识别传感器组件包括障碍物识别传感器，所述障碍物识别传感器相对于地面的安装高度范围为19厘米到20厘米。
进一步的，所述自移动设备为智能割草机或户外移动机器人。
为实现上述目的，本发明的另一种技术方案是：
一种自移动设备移动路径的控制方法，所述方法包括：
获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备继续移动并转向。
进一步的，所述方法包括：
获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取自移动设备与障碍物之间的距离；
当距离小于预设距离时，控制自移动设备转向。
进一步的，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取障碍物位置；
根据障碍物与自移动设备之间的相对位置和距离获取自移动设备的转向角度；
控制自移动设备转向。
进一步的，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取障碍物位置，根据障碍物位置获取自移动设备的第一转向角度，控制自移动设备转向并继续移动；
在移动过程中获取自移动设备移动方向上的障碍物信息，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取障碍物位置并根据障碍物位置获取自移动设备的第二转向角度，控制自移动设备再次转向并继续移动；
重复在移动过程中获取自移动设备移动方向上的障碍物信息，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取障碍物位置并根据障碍物位置获取自移动设备的第二转向角度，控制自移动设备再次转向并继续移动的步骤直至避开障碍物。
进一步的，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取由障碍物反射的返回信号的强度；
根据强度获取自移动设备的转向方向；
控制自移动设备转向。
进一步的，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取由障碍物反射的返回信号的强度；
获取强度弱的障碍物所在方向；
控制自移动设备朝向强度弱的障碍物所在方向转向。
进一步的，所述方法包括：
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速。
进一步的，所述当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速的步骤包括：
获取障碍物与自移动设备之间的相对位置；
根据相对位置获取自移动设备的减速速度；
根据减速速度控制自移动设备减速。
进一步的，所述当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速的步骤包括：
获取障碍物与自移动设备的相对位置和距离；
根据相对位置和距离获取自移动设备的减速速度；
根据减速速度控制自移动设备减速。
进一步的，所述方法还包括：
控制自移动设备转向并与障碍物之间保持预设距离。
进一步的，所述方法还包括：
转向避开障碍物后，控制自移动设备沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
进一步的，所述控制自移动设备沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动的步骤包括：
获取自移动设备相对避障前的原始方向；
获取自移动设备避障过程中的转向角度；
获取自移动设备避障后的新方向；
根据原始方向与转向角度控制自移动设备从新方向调整为与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
进一步的，所述方法还包括：
当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第一侧在一预设条件范围内始终存在障碍物时，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的与第一侧相对的第二侧转向并继续移动。
进一步的，所述方法还包括：
当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第二侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的第一侧转向并继续移动。
进一步的，所述方法还包括：
转向过程中，获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当在预设的时间范围内仍旧检测到障碍物存在，控制自移动设备停止获取障碍物信息。
进一步的，所述方法还包括：当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备不停机或不倒退的继续移动并转向。
与现有技术相比，本发明通过检测到障碍物后转向避开障碍物，可以避免与障碍物的直接碰撞性接触，延长自移动设备的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
图1为本发明自移动设备的一种移动路径的示意图。
图2为本发明自移动设备的模块示意图。
图3为本发明自移动设备另一种移动路径的示意图。
图4为本发明自移动设备前方区域划分的示意图。
图5为本发明自移动设备转向的示意图。
图6为本发明自移动设备沿墙走的示意图。
图7为本发明自移动设备沿墙走一段时间转向离开的示意图。
图8为本发明自移动设备在狭窄通道中移动路径的示意图。
图9为本发明第一实施例的智能割草机的俯视示意图。
图10为本发明第一实施例的智能割草机的超声波传感器组件之间轴线的夹角关系的示意图。
图11为本发明第一实施例的智能割草机的超声波传感器组件的超声波传感器组件与壳体轴线之间的夹角关系示意图。
图12为本发明第一实施例的智能割草机的超声波传感器组件为椭圆形波束的第一种布置方式的检测范围示意图。
图13为本发明第一实施例的智能割草机的超声波传感器组件为椭圆形波束的第二种布置方式的检测范围示意图。
图14为本发明第一实施例的智能割草机的超声波传感器组件包括三个超声波超声波传感器的排布示意图。
图15为本发明第二实施例的智能割草机的超声波传感器组件的轴线关系示意图。
图16为本发明第二实施例的智能割草机的超声波传感器组件的第一种布置方式的检测范围示意图。
图17为本发明第二实施例的智能割草机的超声波传感器组件的第二种布置方式的检测范围示意图。
图18为本发明第二实施例的智能割草机的超声波传感器组件包括三个超声波超声波传感器的排布示意图。
图19为本发明超声波传感器的超声波波束沿轴线的切面获得椭圆形波形面的示意图。
图20为图19中椭圆形波形面的平面图。
图21为超声波传感器本身的超声波波束是非圆形的示意图。
图22为超声波传感器波束模板是圆形和设置波束调整器后将波束调整为椭圆形的示意图。
图23为本发明自移动设备移动路径的控制方法的流程图。
其中，
1000 自移动设备 10 壳体 20 障碍物识别传感器组件、超声波传感器组件
30 移动模块 40 驱动模块 50 控制模块
60 能量模块 D1、D2、D3、D4移动方向 100、200 智能割草机
21、41 第一超声波传感器 23、43 第二超声波传感器 211、411第一轴线
A 第一收发区域 B 第二收发区域 C 第三收发区域
231、431 第二轴线 11 第一检测区域 12 第二检测区域
13 第三检测区域 14 第四检测区域 25、45 第三超声波传感器
210 壳体轴线
具体实施方式
本发明公开了方向连续性好，割草效率高的自移动设备及其移动路径控制方法，通过检测到障碍物后转向，可以降低碰撞障碍物的几率，并在避开障碍物(简称避障)后继续沿原始方向移动，具有方向连续性，提高障碍物周边的切割效率，提高覆盖率，提高工作效率。
在详细说明本发明的实施例前，应该注意到的是，在本发明的描述中，诸如左和右，上和下，前和后，第一和第二之类的关系术语仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素，而且还包含没有明确列出的其他要素，或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
在本发明的描述中，“前”代表超声波传感器发送的超声波传播的方向，定义“前”为机器的移动方向，“后”代表与“前”相反的方向，“左”代表移动方向上的左侧，“右”代表与“左”相对的移动方向上的右侧，“上”代表工作中远离机器工作面的方向，“下”代表与“上”相反的接近机器工作面的方向。
出于本发明公开的目的，术语“收发区域”是指收发一体的超声波传感器发送超声波且能接收到超声回波的障碍物所在的区域。“收发一体”是指超声波传感器同时承担发送超声波的工作，还承担接收障碍物回波的工作。“发送区域”是指超声波传感器发出的超声波所能到达的区域。“接收区域”是指超声波传感器能接收到障碍物回波的障碍物所在的区域。“视场”是指超声波传感器发送超声波且能接收到超声回波的障碍物所在的范围。对于只负责接收障碍物回波的超声波传感器而言，“视场”指的是若该接收传感器能发射信号，该发射传感器能够收到障碍物回波的障碍物所在的区域。“声波传输范围”是指超声波传感器发送的超声波能到达的区域。“发声面”是指超声波传感器发射超声波的面，超声波从该面发射出去。“重叠检测区”指两个超声波传感器发出的超声波波束能够交叉重叠的地方。“超声波波束”指超声波传感器发射的超声波脉冲形成的声场在成像场域的分布。“波形面”指沿超声波传感器发射的超声波波束的轴线做一个切面得到的面。“声波束轴”指波束最强辐射方向。所述移动方向为自移动设备向前的驱动方向。超声波传感器的轴线为超声波传感器发射的超声波声场的轴线，对声场做一个截面，轴线在截面上所在的位置的声强大于其他位置的声强，以此定义何为轴线位置。“减速速度”指速度的减小的值，即原始速度与减速后实际速度的差值。“减速速度”可以通过设置具体的计算公式计算获得，也可以预设多种减速速度值(每个减速速度对应不同的条件)，符合条件后选择条件对应的减速速度。
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2所示，图2为本发明自移动设备1000的模块示意图。自移动设备 1000包括壳体10，位于壳体10上的非接触式的障碍物识别传感器组件20，位于壳体10底部用于带动壳体10移动的移动模块30，用于驱动移动模块30移动的驱动模块40，用于控制自移动设备1000自动工作和移动的控制模块50，以及为自移动设备1000提供能量的能量模块60。控制模块50的具体物理形式为布置有一个或多个处理器、存储器、其他相关元器件以及相应外围电路的控制电路板。控制模块50内置有控制程序，以执行预定的指令，控制自移动设备1000在工作区域自动移动和执行工作。
自移动设备1000中障碍物识别传感器组件20包括至少一个障碍物识别传感器。障碍物识别传感器组件20可以为超声波传感器组件或雷达组件或红外传感器组件等等能够进行障碍物识别的传感器，对于本发明的障碍物识别传感器组件20可以根据实际的应用环境或场景选择使用适合的传感器。
所述超声波传感器组件还包括PCB板以及将PCB板及超声波传感器固定的保护壳，所述超声波传感器具有向外的发声面，所述保护壳具有端面，所述发声面不超过端面。
如图4所示，障碍物识别传感器组件20位于壳体10的前端，用于检测自移动设备1000前进方向是否存在障碍物。当障碍物识别传感器组件20检测到移动方向上存在障碍物后，控制模块50控制移动模块30转向并避开障碍物。在一个实施例中，自移动设备1000在检测到障碍物后，不倒退和/或不停机的继续移动并转向，如此，可以提高自移动设备1000与障碍物的可接近性。所述移动方向为自移动设备向前的驱动方向。进一步的，自移动设备1000在不倒退和/或不停机的同时，设有预设的避障距离，当障碍物识别传感器组件20 检测到的障碍物离自移动设备1000的距离小于预设距离时，控制模块50控制自移动设备1000继续沿移动方向移动并转向直至避开障碍物。自移动设备 1000转向后，控制模块50控制自移动设备1000沿远离障碍物的方向继续移动。
自移动设备1000的控制模块50根据自移动设备1000与障碍物之间的相对位置控制自移动设备1000的转向角度。具体的，控制模块50根据障碍物与自移动设备1000的相对角度和距离控制自移动设备1000的转向角度。距离较近时，转向角度大，距离较小时，转向角度小，如此设置，可以保证自移动设备1000避开障碍物的同时，能够使得自移动设备1000能够对障碍物周边的区域作更多的处理。
如图5所示，自移动设备1000的转向角度可以是一个固定角度，所述固定角度的角度范围是5-90度。比如当自移动设备1000离障碍物较近时，自移动设备1000可以以固定的角度转向直接避开障碍物。当然，自移动设备1000 离障碍物较远时，也可以选择固定的角度转向并避开障碍物，但是在一个实施例中，为了能够对障碍物周边的区域作更多的处理，当障碍物识别传感器组件 20检测到移动方向上存在障碍物后，控制模块50控制自移动设备1000以变化的角度转向并移动直至避开障碍物。所述以变化的角度转向包括：当障碍物识别传感器组件检测到移动方向上存在障碍物后，控制模块50控制自移动设备 1000以A1角度转向，当继续移动过程中障碍物识别传感器组件检测到移动方向上仍旧存在障碍物时，控制模块50控制自移动设备1000以Ai角度继续转向，直至避开障碍物，i为大于1的整数。如此设置，自移动设备1000在移动过程中会更加靠近障碍物，并随着转向角度的变化逐渐的避开障碍物。在一个实施例中，所述自移动设备在以变化的角度转向过程中与障碍物之间保持预设的距离移动直至避开障碍物。
具体描述为，当障碍物识别传感器组件20检测到移动方向上存在障碍物后，控制模块50控制自移动设备1000先以一第一转向角度转向，当继续移动过程中障碍物识别传感器组件20检测到移动方向上仍旧存在障碍物时，控制模块50控制自移动设备1000以一第二转向角度继续转向，以此类推，自移动设备1000在移动过程中，持续的检测障碍物的情况，并根据障碍物的情况选择是否转向以及进行转向角度的选择，最终避开障碍物。如此设置，自移动设备1000并不是直接避开障碍物，而是在前进过程中逐渐转向而最终实现避开障碍物，可以提高自移动设备1000与障碍物之间的接近性。如果自移动设备 1000为智能割草机，可以在提高障碍物周边的草的切割效率，提高覆盖率；如果自移动设备1000为室内扫地机器人，可以提高障碍物周边的垃圾的清扫效率，提高清扫范围的覆盖率。
所述的第一转向角度和第二转向角度以及后续的新的其他的转向角度可以是通过设定固定的计算公式计算获得，也可以是预设的值，通过设置预设的条件选择转向角度。比如，当障碍物识别传感器组件20检测到移动方向上存在障碍物后，控制模块50通过判断获得的角度和距离是否符合预设条件，然后选择该角度和距离所对应的转向角度。
自移动设备1000在离障碍物较远时可以随机的选择转向方向，但是如果为了提高与障碍物的接近性，为了提高自移动设备1000的工作效率且为了能够提高自移动设备1000避障的准确性，自移动设备1000会根据分析结果选择合适的转向方向。在一个实施例中，控制模块50根据障碍物识别传感器组件 20收到的由障碍物反射的返回信号的强度控制自移动设备的转向方向，控制模块50控制自移动设备1000朝向返回信号强度弱的障碍物所在方向的一侧转向。
在一个实施例中，控制模块50根据障碍物与自移动设备1000的相对距离控制自移动设备1000的转向方向，控制模块50控制自移动设备1000朝向相对距离远的障碍物所在方向的一侧转向。
在一个实施例中，为了进一步提高避障的准确性，控制模块50根据障碍物与自移动设备1000的相对距离及障碍物识别传感器组件20收到的由障碍物反射的返回信号的强度的结合控制自移动设备的转向方向。当基于两个参数自移动设备1000选择的移动方向存在矛盾时，会优先考虑距离的影响，具体的，当返回信号强度弱的障碍物相对于返回信号强度强的障碍物离自移动设备 1000更远时，控制模块50控制自移动设备1000朝向返回信号强度弱的障碍物所在方向的一侧转向；当返回信号强度弱的障碍物相对于返回信号强度强的障碍物离自移动设备1000更近时，控制模块50控制自移动设备1000优先朝向返回信号强度强但距离远的障碍物所在方向的一侧转向，如此设置，可以保证避障的准确性。
为了能够更好的控制自移动设备1000与障碍物之间的距离，提高避障的准确性，当障碍物识别传感器组件20检测到移动方向上存在障碍物后，控制模块50控制移动模块30减速，可以减速的同时转向，也可以减速后转向。通过减速，可以避免自移动设备1000因为速度过高而转向碰撞障碍物，同时通过减速可以避免自移动设备1000在离障碍物很远的地方就转向，提高自移动设备1000与障碍物之间的接近性，如果自移动设备1000为智能割草机，可以进一步提高障碍物周边的草的切割效率，进一步提高覆盖率。
当障碍物识别传感器组件20检测到移动方向上存在障碍物后，控制模块 50根据障碍物位置获得自移动设备1000的减速速度并控制自移动设备1000 减速。在一个实施例中，控制模块50根据障碍物与自移动设备1000的相对位置(比如障碍物相对于自移动设备的偏移角度)和距离获得自移动设备的减速速度。如图4所示，比如，以壳体10的纵轴线210为参考坐标，障碍物的位置越靠近壳体10的纵轴线210，减速速度越大，相反，障碍物的位置越远离壳体10的纵轴线210，减速速度越小。障碍物的位置越远离壳体10前端，减速速度越小，相反，障碍物的位置越靠近壳体10前端，减速速度越大。
在另一个实施例中，如图4所示，自移动设备1000将壳体10前方划分为若干区域，不同的区域设定特定的减速速度，通过障碍物的位置选择对应位置的减速速度。对于壳体10前方若干区域的划分可以通过设置专门的区域划分模块，所述区域划分模块通过将自移动设备1000移动方向的前方设定范围内的范围划分为若干区域，也可以通过预设的对应关系，比如符合固定的距离范围与角度范围的条件下所对应的减速速度。
在自移动设备1000转向过程中或者转向后，自移动设备1000与障碍物之间的距离大于0，自移动设备1000可以沿障碍物移动一段距离然后避开障碍物，在移动一段距离过程中与障碍物之间的距离大于0。在一个实施例中，如图1及图3所示，自移动设备1000与障碍物之间可以保持预设的距离(H1、 H2、H3、H4)移动并最终避开障碍物，如此设置，对于不规则形状的障碍物，通过这种距离保持，确保自移动设备1000能够最大限度的对障碍物周边区域进行处理。为了保证距离保持的准确性，可以在自移动设备1000的侧面或者周向上的任意地方设置其他的距离传感器用于与障碍物识别传感器组件20协同工作，实现障碍物的检测以及与障碍物之间的距离保持，该周向上的距离传感器可以是超声波传感器、红外传感器、激光传感器、雷达等等能够实现距离检测的传感器。
如图1及图3所示，自移动设备1000避开障碍物后，控制模块50控制自移动设备1000沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动，如图1所示，该与避障前的原始方向相同的方向为与原始方向相互平行方向，即D1平行于D2。在另一个实施例中，如图3所示，该与避障前的原始方向相同的方向为与原始方向相互重叠的方向，即D3与D4相互重叠。如此设置，使得自移动设备1000 的移动具有方向连续性，提高障碍物周边的处理效率，提高覆盖率，提高工作效率。
自移动设备1000还具有惯性导航系统(Inertial Navigation System，简称INS)，用以获取转向角度及位置，所述转向角度为控制模块控制自移动设备转向的角度，所述位置为避障前的原始方向和自移动设备避障后的新方向。所述惯性导航系统获取所述原始方向、转向角度和新方向，所述控制模块根据原始方向与转向角度控制自移动设备从新方向调整为与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
如图6所示，对于特殊的障碍物墙，自移动设备1000在检测到障碍物时 (此时自移动设备1000并未识别到障碍物是墙)，自移动设备转向并沿当前方向继续移动，从而形成了沿墙走的移动状态，在该实施例中，避开障碍物后，控制模块50控制自移动设备1000沿避开障碍物后的当前移动方向继续移动，该当前移动方向与避障前的原始方向不相同。对于自移动设备1000已经识别出障碍物是墙的情况，控制模块控制50直接控制自移动设备1000避开墙并沿墙走。
如图7所示，对于周向都是墙的场景，为了防止自移动设备始终围绕墙走而无法移动到其他位置，限定在所述自移动设备移动过程中，当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第一侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的与第一侧相对的另一侧转向并继续移动。
所述一预设条件范围和一段距离可以是一个预设的值，对于不同草坪中类似墙的连续障碍物的长度，可以对一预设条件范围和一段距离进行修改。所述预设条件范围为一定时间范围或一定距离范围或其他起度量的条件。
如图8所示，图8为狭窄通道的场景，相当于是两堵墙，自移动设备1000 的行为逻辑是，当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第一侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的与第一侧相对的第二侧转向并继续移动。进一步的，对于窄通道来说，两侧都是墙时，当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第二侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的第一侧转向并继续移动，以此循环直至离开狭窄通道。
在一个实施例中，当障碍物识别传感器组件20检测到障碍物进行转向的过程中，如果障碍物识别传感器组件20在某一段时间范围内仍旧检测到障碍物且无法移动避开障碍物，控制模块50会控制关闭障碍物识别传感器组件20，使得障碍物识别传感器组件20暂时不工作，以便于自移动设备1000能够在不识别障碍物的情况下继续前进，关闭一段时间后，控制模块50再控制障碍物识别传感器组件20开启。
本发明所述的自移动设备可以为智能割草机或者智能室内扫地机器人或户外移动机器人。下面以智能割草机为例，并障碍物识别传感器组件20为超声波传感器对本发明的方案进行进一步的描述。
第一实施例：
如图9所示，图9为本发明第一实施例的智能割草机100的俯视示意图。该智能割草机100的长度方向为前后方向。
如图10及图11所示，在该第一实施例的智能割草机100中，超声波传感器组件20包括至少一个超声波传感器，所述超声波传感器具有声波束轴，所述声波束轴呈水平布置，如此可以获得正前方最佳高度范围内的障碍物信息，如果声波束轴偏上或者偏下，均存在部分不必要的检测范围。具体的，超声波传感器组件20包括第一超声波传感器21和第二超声波传感器23。第一超声波传感器21和第二超声波传感器23互成角度设置。第一超声波传感器21具有第一轴线211，第二超声波传感器23具有第二轴线231，智能割草机100具有前后延伸的壳体轴线210。第一轴线211为第一超声波传感器21发射的超声波声场的轴线，第二轴线231为第二超声波传感器23发射的超声波声场的轴线。第一轴线211和第二轴线231互成角度交叉，从俯视角度，第一轴线211和第二轴线231在壳体10的前方交叉，交叉的投影交点可以位于壳体10正前方的任意位置。第一超声波传感器21和第二超声波传感器23互成的夹角σ1的范围为60° -110°。在该第一实施例的智能割草机100的优选实施例中，第一超声波传感器 21和第二超声波传感器23的交叉夹角σ1的范围为70°-90°。该70°-90°数值范围的第一超声波传感器21和第二超声波传感器23的交叉，确保获得重叠检测区域的同时，还能让重叠检测区域更加靠近智能割草机100的前方，而且避免其中一个超声波传感器发射的超声波未经过障碍物反射而直接被另一个超声波传感器接收，减少第一超声波传感器21和第二超声波传感器23两者之间的信号串扰，提高了障碍物识别的准确性。上述的第一超声波传感器21和第二超声波传感器23互成的角度即是指第一轴线211和第二轴线231互成的角度。第一轴线211和第二轴线231互成的角度沿智能割草机前进方向越来越小。
在一个实施例中，第一轴线211和第二轴线231在高度方向上共面，如此设置，可以让智能割草机获得最大范围的重叠检测区域面积，并且，由于选择的超声波传感器相同，轴线共面可以有利于超声波传感器结构的布置及壳体10 安装结构的设计。
第一超声波传感器21和第二超声波传感器23均向上凸出于壳体10，如此设置，避免因为的壳体的结构对第一超声波传感器21和第二超声波传感器23 发射的超声波信号产生阻挡。
超声波传感器发出的声场为非恒定声场，即超声波传感器发声面外的被超声波传感器作用的空气的声压是变化的，不是一个恒定的值。
如图11所示，相对于壳体轴线210，第一轴线211与壳体轴线210之间的夹角ω1的范围是10°-80°，在该第一实施例的智能割草机100的优选实施例中，第一轴线211与壳体轴线210之间的夹角ω1的范围是25°-55°。第二轴线231 与壳体轴线210之间的夹角ω2的范围是10°-80°，在该第一实施例的智能割草机100的优选实施例中，第二轴线231与壳体轴线210之间的夹角ω2的范围是 25°-55°。在该角度范围内，在确保获得重叠检测区域的同时，还能让重叠检测区域更加靠近智能割草机100的前方，而且避免其中一个超声波传感器发射的超声波未经过障碍物反射而直接被另一个超声波传感器接收，减少第一超声波传感器21和第二超声波传感器23两者之间的信号串扰，提高了障碍物识别的准确性。
如图9及图10所示，在本发明该第一实施例的智能割草机100中，第一超声波传感器21和第二超声波传感器23均为收发一体的超声波传感器，即一个超声波传感器能够承担发送超声波和接收障碍物回波两个功能的超声波传感器。在其他实施例中，第一超声波传感器21和第二超声波传感器23也可以是两个独立超声波传感器的组合，该两个中的一个承担发送超声波的功能，该两个中的另一个承担接收超声波的功能。在其他实施例中，第一超声波传感器21 和第二超声波传感器23也可以是多个独立超声波传感器的组合，既第一超声波传感器21是收发功能分离的超声波传感器，该多个独立的超声波传感器其中至少一个发送超声波，该多个独立的超声波传感器其余的接收障碍物回波。
如图12所示，在本发明第一实施例的智能割草机100的该第一种布置方式的实施例中，第一超声波传感器21和第二超声波传感器23互成角度地设置在壳体10的前端，从而第一超声波传感器21的第一收发区域A和第二超声波传感器23的第二收发区域B在俯视角度的投影部分重叠。第一收发区域A的未重叠部分为传感器组件20的第一检测区域11，第二收发区域B的未重叠部分为传感器组件20的第二检测区域12，第一收发区域A和第二收发区域B重叠的部分为传感器组件20的第三检测区域13。
如图13所示，图13显示了本发明第一实施例的智能割草机100的超声波传感器组件在第二种布置方式下的检测范围示意图。超声波传感器组件的该第二种布置方式与第一种布置方式的区别在于，超声波传感器组件20安装于距离壳体前端呈一段距离D的位置。该第二种布置方式中，第一超声波传感器21 和第二超声波传感器23原则上可以设置在壳体10长度方向上的任何位置，如果第一超声波传感器21和第二超声波传感器23设置在壳体10上更加靠近后端的地方，那么为了能够保证超声波传感器发送超声波和接收障碍物回波不受影响，可以改进壳体的形状或者将超声波传感器设置的更高。在本发明的一个实施例中，同时考虑到超声波的发送和接收以及占用空间小的因素，第一超声波传感器21和第二超声波传感器23设置在壳体10长度方向的前半部分，距离D 小于等于壳体10长度的一半，如此设置，可以更加方便的通过对壳体前端的结构改进来适合视场的范围，避免对超声波产生阻挡。
在本发明第一实施例的智能割草机100的一个方案中，控制模块50控制第一超声波传感器21和第二超声波传感器23在时间上交替发射超声波。控制模块50控制第一超声波传感器21在第一时间段内发射超声波，第一超声波传感器21和第二超声波传感器23在第一时间段内接收障碍物回波，控制模块50 控制第二超声波传感器23在第一时间段之后的第二时间段内发射超声波，第一超声波传感器21和第二超声波传感器23在第二时间段内接收障碍物回波。控制模块50依据超声波传感器组件20中第一超声波传感器21和第二超声波传感器23所发射和接收障碍物回波的组合情况，判断障碍物的方位。具体描述为，当超声波传感器组件20中只有第一超声波传感器21发射超声波时，且只有第一超声波传感器21接收到障碍物回波，控制模块50判断障碍物位于第一检测区域。当超声波传感器组件20中只有第二超声波传感器23发射超声波时，且只有第二超声波传感器23接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第二检测区域。当超声波传感器组件20中第一超声波传感器21发射超声波、第一超声波传感器21和第二超声波传感器23接收障碍物回波时，控制模块50 判断障碍物位于所述第三检测区域。当超声波传感器组件20中第二超声波传感器23发射超声波、第一超声波传感器21和第二超声波传感器23接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第三检测区域。当超声波传感器组件20中第一超声波传感器21发射超声波、第二超声波传感器23接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第三检测区域。当超声波传感器组件20 中第二超声波传感器23发射超声波、第一超声波传感器21接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第三检测区域。
在本发明第一实施例的智能割草机100的一个方案中，控制模块50依据超声波传感器组件20的发射超声波和接收障碍物回波的时间差，计算障碍物离智能割草机的距离。
在本发明第一实施例的智能割草机100的一个实施例中，为保障第一实施例的智能割草机100能识别前进方向上的障碍物，必须使超声波传感器组件20 的有效检测范围覆盖智能割草机100机身正前方的区域。超声波传感器组件20 的有效检测范围为第一检测区域、第二检测区域和第三检测区域的总和。具体的，以智能割草机100的左右方向为宽度方向，超声波传感器组件20的有效检测宽度覆盖机身的宽度范围。
在本发明第一实施例的智能割草机100的其他实施例中，使用的超声波传感器组件20包括不止两个超声波传感器，即超声波传感器组件20可以包括三个及以上的超声波传感器，当超声波传感器超过两个时，对超声波传感器的发送超声波在不同的布置情况下有不同的要求。原则上，超过两个的超声波传感器与其他传感器有重叠检测区域时，需要与存在重叠检测区域的其他超声波传感器轮流在时间上交替发送超声波，超过两个的超声波传感器与其他超声波传感器没有重叠检测区域时，可以选择与其他超声波传感器同时发送超声波，也可以选择与其他超声波传感器轮流在时间上交替发送超声波。下面将结合具体的附图与实施例对超过两个超声波传感器的布置及超声波的发送情况进行描述。
如图14所示，图14为本发明第一实施例的智能割草机100包括三个超声波传感器的实施例，具体描述为，超声波传感器组件20包括第一超声波传感器 21、第二超声波传感器23和第三超声波传感器25。其中，第一超声波传感器 21和第二超声波传感器23保持成角度交叉的布置方式，并在壳体10的正前方形成视场重叠检测区域，第三超声波传感器25与壳体轴线平行。如第一种布置方式，第三超声波传感器25不与第一超声波传感器21和第二超声波传感器23 任何一个在壳体10的正前方形成视场重叠检测区域，第三超声波传感器25具有第四检测区域。基于第三超声波传感器25并不与第一超声波传感器21和第二超声波传感器23任何一个在壳体10的正前方形成视场重叠检测区，第三超声波传感器25可以选择和第一超声波传感器21或第二超声波传感器23同时发送超声波，也可以选择和第一超声波传感器21和第二超声波传感器23轮流在时间上交替发送超声波。
如图14所示，当第三超声波传感器25与第一超声波传感器21或第二超声波传感器23同时发送超声波时，控制模块50控制第一超声波传感器21和第三超声波传感器25在第一时间段内发射超声波，第一超声波传感器21、第二超声波传感器23和第三超声波传感器25在第一时间段内接收障碍物回波，控制模块50控制第三超声波传感器25和第二超声波传感器23在第一时间段之后的第二时间段内发射超声波，第一超声波传感器21、第二超声波传感器23和第三超声波传感器25在第二时间段内接收障碍物回波。
如图14所示，当第三超声波传感器25与第一超声波传感器21和第二超声波传感器23轮流发送超声波时，控制模块50控制第一超声波传感器21在第一时间段内发射超声波，第一超声波传感器21、第二超声波传感器23和第三超声波传感器25在第一时间段内接收障碍物回波，控制模块50控制第二超声波传感器23在第一时间段之后的第二时间段内发射超声波，第一超声波传感器 21、第二超声波传感器23和第三超声波传感器25在第二时间段内接收障碍物回波，控制模块50控制第三超声波传感器25在第二时间段之后的第三时间段内发射超声波，第一超声波传感器21、第二超声波传感器23和第三超声波传感器25在第三时间段内接收障碍物回波。
如图14所示，在本发明第一实施例的智能割草机100的该包括三个超声波传感器的实施例中，第一超声波传感器21和第二超声波传感器23互成角度地设置在壳体10的前端，从而第一超声波传感器21的第一收发区域A和第二超声波传感器23的第二收发区域B部分重叠。第三超声波传感器25的第三收发区域C不与第一超声波传感器21的第一收发区域A和第二超声波传感器23的第二收发区域B重叠。第一收发区域A的未重叠部分为传感器组件20的第一检测区域11，第二收发区域B的未重叠部分为传感器组件20的第二检测区域 12，第一收发区域A和第二收发区域B重叠的部分为传感器组件20的第三检测区域13。第三收发区域C为第四检测区域14。
如图14所示，控制模块50仍旧可以依据超声波传感器组件20中第一超声波传感器21、第二超声波传感器23和第三超声波传感器25所发射和接收障碍物回波的组合情况，判断障碍物的方位，具体描述为，当超声波传感器组件20 中只有第一超声波传感器21发射超声波时，且只有第一超声波传感器21接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于第一检测区域11。当超声波传感器组件20中只有第二超声波传感器23发射超声波时，且只有第二超声波传感器23接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第二检测区域12。当超声波传感器组件20中第一超声波传感器21发射超声波、第一超声波传感器21和第二超声波传感器23接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第三检测区域13。当超声波传感器组件20中第二超声波传感器23发射超声波、第一超声波传感器21和第二超声波传感器23接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第三检测区域13。当超声波传感器组件20中第一超声波传感器21发射超声波、第二超声波传感器23接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第三检测区域13。当超声波传感器组件20中第二超声波传感器23发射超声波、第一超声波传感器21接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第三检测区域13。当超声波传感器组件20中第三超声波传感器25发射超声波，且只有第三超声波传感器25接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第四检测区域14。
本发明第一实施例的智能割草机100通过超声波传感器检测障碍物，智能割草机100具有预设距离，当智能割草机100与障碍物之间的距离小于等于预设距离时，智能割草机进行避障而不继续朝障碍物前进并实现智能割草机的非接触式避障。通过预设距离值的不同，当距离相对较小时，可以实现相对的近距离非接触式避障，当距离相对较大时，可以实现相对近距离非接触式避障的远距离非接触式避障。另外，通过超声波传感器成角度交叉布置，可以获知障碍物所在的位置及方向，提高了障碍物定位的准确性，而且有助于智能割草机 100适应不同工况，同时，知道方向后还方便智能割草机100采取针对性的避障措施，比如若障碍物在右侧时，在满足左拐条件的前提下进行左拐。
第二实施例：
如图15及图16所示，图15为本发明第二实施例的智能割草机200的俯视示意图。图16为本发明第二实施例的智能割草机200的超声波传感器组件的一种排布及检测范围示意图。在该第二实施例的智能割草机200中，超声波传感器组件20包括第一超声波传感器41和第二超声波传感器43。第一超声波传感器41和第二超声波传感器43相互平行设置且超声波发送方向朝向壳体10的正前方。
如图15所示，在本发明第二实施例的智能割草机200的该实施例中第一超声波传感器41具有第一轴线411，第二超声波传感器43具有第二轴线431，壳体10具有壳体轴线210。第一轴线411和第二轴线431相互平行，且第一轴线 411、第二轴线431和壳体轴线210均相互平行。在其他实施例中，只要保证第一轴线411和第二轴线431相互平行即可，第一轴线411和第二轴线431与壳体轴线210之间是否平行不做限定。第一轴线411为第一超声波传感器41发射的超声波声场的轴线，第二轴线431为第二超声波传感器43发射的超声波声场的轴线。
如图16所示，第一超声波传感器41和第二超声波传感器43的硬件参数一致。第一超声波传感器41具有第一收发区域A。第二超声波传感器43具有第二收发区域B。第一收发区域A和第二收发区域B在智能割草机1的正前方形成有重叠检测区域。所述重叠检测区域内第一超声波传感器41和第二超声波传感器43均可收到超声回波，即如果是第一超声波传感器41发送超声波，则第一超声波传感器41和第二超声波传感器43均可收到超声回波；如果是第二超声波传感器43发送超声波，则第一超声波传感器41和第二超声波传感器43 均可收到超声回波。
继续如图16所示，在本发明第二实施例的智能割草机200的该第一种布置方式的实施例中，如上所述，第一超声波传感器41和第二超声波传感器43沿左右方向平行设置在壳体10前端。从而第一超声波传感器41的第一收发区域 A和第二超声波传感器43的第二收发区域B部分重叠。第一收发区域A的未重叠部分为传感器组件20的第一检测区域11，第二收发区域B的未重叠部分为传感器组件20的第二检测区域12，第一收发区域A和第二收发区域B重叠的部分为传感器组件20的第三检测区域13。
如图17所示，图17显示了本发明第二实施例的智能割草机200的超声波传感器组件20在第二种布置方式下的检测范围示意图。超声波传感器组件20 的该第二种布置方式与第一种布置方式的区别在于，超声波传感器组件20安装于距离壳体前端呈一段距离D的位置。该第二种布置方式中，第一超声波传感器41和第二超声波传感器43原则上可以设置在壳体10长度方向上的任何位置，如果第一超声波传感器41和第二超声波传感器43设置在壳体10上更加靠近后端的地方，那么为了能够保证超声波传感器发送超声波和接收障碍物回波不受影响，可以改进壳体的形状或者将超声波传感器设置的更高。在本发明的优选实施例中，同时考虑到超声波的发送和接收以及占用空间小的因素，第一超声波传感器41和第二超声波传感器43设置在壳体10长度方向的前半部分，距离D小于等于壳体10长度的一半，如此设置，可以更加方便的通过对壳体前端的结构改进来适合视场的范围，避免对超声波产生阻挡。
在本发明第二实施例的智能割草机200的一个实施例中，控制模块50控制第一超声波传感器41和第二超声波传感器43在时间上交替发射超声波。控制模块50控制第一超声波传感器41在第一时间段内发射超声波，第一超声波传感器41和第二超声波传感器43在第一时间段内接收障碍物回波，控制模块50 控制第二超声波传感器43在第一时间段之后的第二时间段内发射超声波，第一超声波传感器41和第二超声波传感器43在第二时间段内接收障碍物回波。
在本发明第二实施例的智能割草机200的一个实施例中，控制模块50依据超声波传感器组件20中第一超声波传感器41和第二超声波传感器43所发射和接收障碍物回波的组合情况，判断障碍物的方位。当超声波传感器组件20中只有第一超声波传感器41发射超声波，并且只有第一超声波传感器41接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于第一检测区域11。当超声波传感器组件20中只有第二超声波传感器43发射超声波，并且只有第二超声波传感器43 接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第二检测区域12。当超声波传感器组件20中第一超声波传感器41发射超声波、第一超声波传感器41 和第二超声波传感器43接收障碍物回波时，控制模块50判断障碍物位于所述第三检测区域13。当超声波传感器组件20中第二超声波传感器43发射超声波、第一超声波传感器41和第二超声波传感器43接收障碍物回波时，控制模块50 判断障碍物位于所述第三检测区域13。当超声波传感器组件20中第一超声波传感器41发射超声波、第二超声波传感器43接收障碍物回波时，控制模块50 判断障碍物位于所述第三检测区域13。当超声波传感器组件20中第二超声波传感器43发射超声波、第一超声波传感器41接收障碍物回波时，控制模块50 判断障碍物位于所述第三检测区域13。控制模块50依据超声波传感器组件20 的发射超声波和接收障碍物回波的时间差，计算障碍物离智能割草机的距离。
在本发明第二实施例的智能割草机200的一个实施例中，第一轴线411与第二轴线431在高度方向上共面，如此设置，可以让智能割草机获得最大范围的重叠检测区域面积，并且，由于选择的超声波传感器相同，轴线共面可以有利于超声波传感器结构的布置及壳体10安装结构的设计。为保障第二实施例的智能割草机200能识别前进方向上的障碍物，超声波传感器组件20的有效检测范围覆盖智能割草机200机身正前方的区域。在本发明第二实施例的智能割草机200中，超声波传感器组件20的有效检测范围为第一检测区域、第二检测区域和第三检测区域的总和。
在本发明第二实施例的智能割草机200的其他实施例中，当使用的超声波传感器组件20包括不止两个超声波传感器，即，为了在智能割草机200前方获得更大面积的重叠检测区域及障碍物的位置信息，超声波传感器组件20可以包括三个及以上的超声波传感器，当超声波传感器超过两个时，对超声波传感器的发送超声波在不同的布置情况下有不同的要求。多个超声波传感器的重叠检测区域面积越大，障碍物的检测范围越广，获得障碍物的位置信息越准确，如此，通过多个超声波传感器的协同工作，可以增加智能割草机200正前方障碍物检测的准确性。
如图18所示，图18为本发明第二实施例的智能割草机200包括三个超声波传感器的实施例，三个超声波传感器的轴线相互平行。具体描述为，超声波传感器组件20包括第一超声波传感器41、第二超声波传感器43和第三超声波传感器45。第一超声波传感器41具有第一收发区域A。第二超声波传感器43 具有第二收发区域B。第三超声波传感器45具有第三收发区域C。三个超声波传感器均相互平行，其中，第一超声波传感器41和第二超声波传感器43在壳体10的正前方形成视场重叠检测区域，第三超声波传感器45与第二超声波传感器43在壳体10的正前方形成视场重叠检测区域，但第三超声波传感器45 与第一超声波传感器41在壳体10的正前方没有形成视场重叠检测区域。基于第三超声波传感器45与第二超声波传感器43在壳体10的正前方形成视场重叠检测区域，而与第一超声波传感器41在壳体10的正前方没有形成视场重叠检测区域，所以第三超声波传感器45可以和第一超声波传感器41同时发送超声波，也可以和第一超声波传感器41轮流发送超声波，而第三超声波传感器45 和第二超声波传感器43需轮流发送超声波。
如图18所示，当第三超声波传感器45与第一超声波传感器41同时发送超声波时，控制模块50控制第一超声波传感器41和第三超声波传感器45在第一时间段内发射超声波，第一超声波传感器41、第二超声波传感器43和第三超声波传感器45在第一时间段内接收障碍物回波，控制模块50控制第二超声波传感器43在第一时间段之后的第二时间段内发射超声波，第一超声波传感器 41、第二超声波传感器43和第三超声波传感器45在第二时间段内接收障碍物回波。
如图18所示，当第三超声波传感器45与第一超声波传感器41和第二超声波传感器43轮流发送超声波时，控制模块50控制第一超声波传感器41在第一时间段内发射超声波，第一超声波传感器41、第二超声波传感器43和第三超声波传感器45在第一时间段内接收障碍物回波，控制模块50控制第二超声波传感器43在第一时间段之后的第二时间段内发射超声波，第一超声波传感器 41、第二超声波传感器43和第三超声波传感器45在第二时间段内接收障碍物回波，控制模块50控制第三超声波传感器45在第二时间段之后的第三时间段内发射超声波，第一超声波传感器41、第二超声波传感器43和第三超声波传感器45在第三时间段内接收障碍物回波。
如图18所示，第一收发区域A的未重叠部分为传感器组件20的第一检测区域11，第二收发区域B的未重叠部分为传感器组件20的第二检测区域12，第三收发区域C的未重叠部分为传感器组件20的第三检测区域13，第一收发区域A和第二收发区域B重叠的部分为传感器组件20的第四检测区域14，第二收发区域B与第三收发区域C重叠的部分为传感器组件20的第五检测区域 15。
如图18所示，控制模块50仍旧可以依据超声波传感器组件20中第一超声波传感器41、第二超声波传感器43和第三超声波传感器45所发射和接收障碍物回波的组合情况，判断障碍物的方位，关于具体的判断方式，第一超声波传感器41和第二超声波传感器43收发区域内的障碍物判断可以参照前述的判断方式。当第三超声波传感器45与第二超声波传感器43由于重叠方式和第一超声波传感器41和第二超声波传感器43相似，所以障碍物位置判断方式与第一超声波传感器41和第二超声波传感器43相同，此处不进行重复叙述。
本发明第二实施例的智能割草机200通过超声波传感器检测障碍物，智能割草机200具有预设距离，当智能割草机200与障碍物之间的距离小于等于预设距离时，智能割草机进行避障而不继续朝障碍物前进并实现智能割草机的非接触式避障。通过预设距离值的不同，当距离相对较小时，可以实现相对的近距离非接触式避障，当距离相对较大时，可以实现相对近距离非接触式避障的远距离非接触式避障。另外，通过超声波传感器平行设置且形成重叠检测区域，可以获知障碍物所在的位置，提高了障碍物定位的准确性，而且有助于智能割草机200适应不同工况，同时，知道方向后还方便智能割草机200采取针对性的避障措施，比如若障碍物在右侧时，在满足左拐条件的前提下进行左拐。
本发明前述两个实施例的智能割草机的实施例同样适用于其他自移动设备，比如智能室内扫地机器人或户外移动机器人，关于智能扫地机器人或者户外移动机器人的实施例描述在此不重复进行，其他自移动设备的实施例方案与前述两个实施例的智能割草机100、200相同。
如图19及20所示，本发明的一个实施例的智能割草机中，涉及的超声波传感器发送超声波后形成检测障碍物的超声波视场，由于在高度方向，智能割草机只需要检测其前进方向上一定高度范围内的障碍物，但需要检测到其正前方智能割草机宽度范围内的障碍物，所以为了能够获得更宽的障碍物检测范围，本发明优选视场为非圆形，比如椭圆形视场，垂直于视场的轴线做一个切面，波形面呈类似椭圆形，有一个长轴方向2a和一个短轴方向2b，壳体10具有底面，所述底面为自移动设备工作时与地面接触的若干接触点形成的基准面。将长轴方向安装为和壳体10的底面基本平行，将短轴方向安装为和壳体10的底面基本垂直。此处基本的意思包括两层，第一层意思是长轴方向完全和壳体10 的底面平行，短轴方向完全和壳体10的底面垂直；第二层意思是长轴方向和壳体10的底面大约呈平行(并不是绝对平行)，短轴方向和壳体10的底面大约呈垂直(并不是绝对垂直)。如此的界定，可以灵活的进行超声波传感器的安装设置，使得超声波视场满足长轴大于短轴，即宽度视场值大于高度视场值即可,可以确保在壳体宽度方向检测较多的障碍物，确保壳体正前方障碍物检测的准确度。可以理解为视场范围是一个扁的形状以此保证较大的宽度检测范围，而相比较而言，对于高度范围的障碍物的测量有些是不必要的，比如高于壳体位于壳体上方的秋千，所以高度上不需要太大的检测范围，但是宽度上需要尽可能大的检测范围，该宽度检测范围能够覆盖更多壳体正前方宽度方向的障碍物，宽度方向的轴尺寸大于高度方向的轴尺寸，即长轴大于短轴。在一个实施例中，所述波形面为椭圆形。该实施例中关于超声波波束模板的描述同样适用于本发明前述的两个实施例的智能割草机100、200。
如图21所示，本发明一个实施例的超声波传感器组件20中，为了获得非圆形的超声波波束模板，可以直接选择超声波传感器本身的超声波波束是非圆形的，视场98为非圆形，垂直于超声波传感器的轴线做一个切面得到所述波形面。该实施例中关于超声波传感器本身的超声波波束模板的描述同样适用于本发明前述的两个实施例的智能割草机100、200。
如图22所示，本发明一个实施例的超声波传感器组件20中，为了获得非圆形的超声波波束的波形面，超声波传感器20′本身的超声波波束的波形面可以选择圆形的，视场98′为非圆形，可以在超声波传感器发射超声波的一端设置用以调整超声波传感器发射出的超声波波束形状的波束调整器90，所述波束调整器90调整后获得的超声波波束的波形面是所述非圆形的，超声波传感器组件20的视场98为非圆形，垂直于所述超声波波束的轴线做一个切面得到所述波形面。该实施例中关于超声波传感器本身的超声波波束的波形面的描述及波束调整器90的设置同样适用于本发明前述的两个实施例的智能割草机100、 200。
在另一个实施例中，自移动设备设有与机器宽度方向一致的横向及垂直于机器宽度方向并与机器高度方向一致的纵向，超声波传感器发射的超声波波束在横向上的范围大于纵向上的范围。垂直于超声波传感器发射的超声波波束的轴线做一个切面得到波形面，所述波形面在横向上的长度大于在纵向上的长度。只要超声波传感器满足该安装条件，即可在横向上获得更广的障碍物识别范围。
本发明一个优选实施例的超声波传感器组件20中，可以在超声波传感器上设置声波导向管，为了获得更大的重叠检测区域面积，可以通过声波导向管增加声波发射范围。
本发明一个实施例的智能割草机中，当所述障碍物和智能割草机之间的距离小于所述预设距离时，控制模块50控制智能割草机执行预设的避障措施。所述预设距离与所述智能割草机的移动速度、加速度、惯性中的至少一个成正向关系。惯性为与智能割草机的质量有关，以及移动模块轴的设置位置有关，即与智能割草机的质量分布有关，因为移动模块轴的位置不同会影响智能割草机的质量分布，进而影响惯性。所述预设距离小于等于25厘米。当本发明的智能割草机需要实现近距离非接触式避障时，所述预设距离小于等于15厘米。当本发明的智能割草机的工作环境中有坡或者狭窄通道时，所述预设距离小于等于 10厘米。以本发明智能割草机的长度尺寸作为参考值，所述预设距离小于等于壳体长度的40％。当本发明的智能割草机需要实现近距离非接触式避障时，所述预设距离小于等于壳体长度的24％。当本发明的智能割草机的工作环境中有坡或者狭窄通道时，所述预设距离小于等于壳体长度的15％。以本发明智能割草机的宽度尺寸作为参考值，所述预设距离小于等于壳体宽度的60％。当本发明的智能割草机需要实现近距离非接触式避障时，所述预设距离小于等于壳体宽度的35％。当本发明的智能割草机的工作环境中有坡或者狭窄通道时，所述预设距离小于等于壳体宽度的25％。如前述将预设距离的设定与壳体的长度及宽度关联，是因为智能割草机在选择不同的避障逻辑时，为了实现非接触式避障，不但跟预设距离有关，还和壳体长度及宽度有关。上述关于预设距离的描述同样适用于本发明上述的两个实施例的智能割草机100、200。
本发明一个实施例的智能割草机中，由于超声波传感器信号发出后，在前方超声波的传输范围内所有的障碍物都会有回波返回，且很多的超声回波会被超声波传感器接收到，但是对于一些较远的障碍物，对智能割草机是没有影响的，智能割草机主要是需要对较近的障碍物进行辨识，然后达成非接触式避障的目的。所以为了减少不必要的数据分析，控制模块50仅对限定分析范围内接收到的超声回波进行分析。所述限定分析范围与壳体10的长度有关。所述限定分析范围最好是小于等于200厘米，该范围是指壳体10最前端至壳体10前方 200厘米。在本发明的优选实施例中，所述限定分析范围的范围最佳为小于等于90厘米，该范围是指壳体10最前端至壳体10前方90厘米。上述关于限定分析范围的描述同样适用于本发明上述的两个实施例的智能割草机100、200。
本发明一个实施例的智能割草机中，智能割草机需要检测其前进方向上的障碍物，且仅仅检测符合一定高度范围的障碍物，超过该高度范围外的障碍物可以不用检测，比如超过智能割草机1本身高度5cm以外的障碍物可以不用检测。由于检测的障碍物有高度范围的要求，决定是否检测到障碍物的前提是障碍物落入超声波传感器的视场范围内，使得超声波传感器发出的超声波视场能够检测到障碍物产生超声回波，而超声波传感器的安装高度及俯仰角不同，决定了视场的方向不同。在一个实施例中，根据割草的高度要求，超声波传感器相对于地面的安装高度范围为19厘米到20厘米，在该高度范围内，不但可以割除大部分的草，而且还能割除高度较高的草，因为在该超声波传感器的安装高度范围内，超声波传感器不会将大部分的草识别为障碍物，从而可以割除大部分的草，而对于零星的高度较高的草，由于高草较少且一般不会集中分布，所以获得的超声波回波信号不足以被判断为是障碍物，从而可以割除高度较高的草。如果超声波传感器的高度被设置为低于19厘米，超声波传感器会接收到很多来自草的超声波回波，会出现将草认为是障碍物的情况存在，从而影响了割草机的工作效率。以刀盘高度为参考量，超声波传感器相对于地面的安装高度与刀盘相对地面的高度之间的差值范围在100mm-300mm。关于本实施例中的超声传感器的高度的设置同样适用于本发明上述的两个实施例的智能割草机 100、200。
在上述各实施例中，自移动设备靠近障碍物时，刀盘继续工作，如此设置，可以保证对障碍物周边区域的处理。
如图23所示，本发明的自移动设备移动路径的控制方法，包括：
获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备不倒退或不停机的继续移动并转向。
进一步的，所述方法包括：
获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取自移动设备与障碍物之间的距离；
当距离小于预设距离时，控制自移动设备转向。
上述方法中，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取障碍物位置；
根据障碍物与自移动设备之间的相对位置和距离获取自移动设备的转向角度；
控制自移动设备转向。
上述方法中，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤进一步包括：
获取障碍物与自移动设备的相对角度和距离；
根据相对角度和距离获取自移动设备的转向角度，该转向角度可以是固定的转向角度；
控制自移动设备转向。
在另一个实施例的方法中，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤进一步包括：
获取障碍物位置，根据障碍物位置获取自移动设备的第一转向角度，控制自移动设备转向并继续移动；
在移动过程中获取自移动设备移动方向上的障碍物信息，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取障碍物位置并根据障碍物位置获取自移动设备的第二转向角度，控制自移动设备再次转向并继续移动；
重复在移动过程中获取自移动设备移动方向上的障碍物信息，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取障碍物位置并根据障碍物位置获取自移动设备的第二转向角度，控制自移动设备再次转向并继续移动的步骤直至避开障碍物。
在上述的方法中，转向角度为一个变化值。
在自移动设备移动路径的控制方法中，转向方向选择步骤包括：
获取由障碍物反射的返回信号的强度；
根据强度获取自移动设备的转向方向；
控制自移动设备转向。
在自移动设备移动路径的控制方法中，转向方向选择步骤进一步包括：
获取由障碍物反射的返回信号的强度；
获取强度弱的障碍物所在方向；
控制自移动设备朝向强度弱的障碍物所在方向转向。
在另一个实施例的方法中，转向方向选择步骤包括：
获取障碍物与自移动设备的相对距离及由障碍物反射的返回信号的强度；
根据相对距离和强度获取自移动设备的转向方向；
控制自移动设备转向。
在该自移动设备移动路径的控制方法中，转向方向选择步骤进一步包括：
获取障碍物与自移动设备的相对距离及由障碍物反射的返回信号的强度；
当强度弱的障碍物相对于强度强的障碍物离自移动设备更远时，控制自移动设备朝向强度弱的障碍物所在方向转向；
当强度弱的障碍物相对于强度强的障碍物离自移动设备更近时，控制自移动设备朝向强度强但距离远的障碍物所在方向转向。
进一步的，所述方法包括：
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速。
进一步的，所述当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速的步骤包括：
获取障碍物与自移动设备之间的相对位置；
根据相对位置获取自移动设备的减速速度；
根据减速速度控制自移动设备减速。
进一步的，所述当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速的步骤包括：
获取障碍物与自移动设备的相对位置和距离；
根据相对位置和距离获取自移动设备的减速速度；
根据减速速度控制自移动设备减速。
进一步的，所述方法还包括：
控制自移动设备转向并与障碍物之间保持预设距离。
进一步的，所述方法还包括：
转向避开障碍物后，控制自移动设备沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
进一步的，所述控制自移动设备沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动的步骤包括：
获取自移动设备相对避障前的原始方向；
获取自移动设备避障过程中的转向角度；
获取自移动设备避障后的新方向；
根据原始方向与转向角度控制自移动设备从新方向调整为与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
所述方法还包括：
当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第一侧在一预设条件范围内始终存在障碍物时，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的与第一侧相对的第二侧转向并继续移动。
所述方法还包括：
当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第二侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的第一侧转向并继续移动。
进一步的，所述方法还包括：
转向避开障碍物后，控制自移动设备沿避开障碍物后的当前移动方向继续移动，该当前移动方向与避障前的原始方向不相同。
所述方法还包括：
转向过程中，获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当在预设的时间范围内仍旧检测到障碍物存在，控制自移动设备停止获取障碍物信息。
尽管本说明书中仅描述和图示了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员应该容易预见用于执行这里描述的功能/或者获得这里描述的结构的其它手段或结构，每个这样的变化或者修改都视为在本发明的范围内。

Claims (53)

1.一种自移动设备，其包括：
壳体；
移动模块，用于带动所述壳体移动；
驱动模块，用于驱动所述移动模块移动；
控制模块，用于控制所述自移动设备；
其特征在于，所述壳体上设置有非接触式的障碍物识别传感器组件，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备继续移动并转向直至避开障碍物，所述移动方向为自移动设备向前的驱动方向。
2.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备不停机和/或不倒退的继续移动并转向直至避开障碍物。
3.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，当所述障碍物识别传感器组件测到障碍物与自移动设备之间的距离小于预设距离时，所述控制模块控制自移动设备继续沿移动方向移动并转向直至避开障碍物，所述控制模块根据自移动设备与障碍物之间的相对位置控制自移动设备的转向角度。
4.根据权利要求3所述的自移动设备，其特征在于，所述相对位置为相对角度和距离。
5.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备以变化的角度转向并移动直至避开障碍物。
6.根据权利要求5所述的自移动设备，其特征在于，所述以变化的角度转向包括：当障碍物识别传感器组件检测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备以A1角度转向，当继续移动过程中障碍物识别传感器组件检测到移动方向上仍旧存在障碍物时，所述控制模块控制自移动设备以Ai角度继续转向，直至避开障碍物，i为大于1的整数。
7.根据权利要求6所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备离障碍物越近，所述转向角度Ai越大。
8.根据权利要求6所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备转向过程中与障碍物之间保持预设的距离移动直至避开障碍物。
9.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备以一固定角度转向并移动避开障碍物。
10.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块根据障碍物识别传感器组件收到的由障碍物反射的返回信号的强度控制自移动设备的转向方向。
11.根据权利要求10所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块控制自移动设备朝向返回信号强度弱的障碍物所在方向的一侧转向。
12.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，当所述障碍物识别传感器组件测到移动方向上存在障碍物后，所述控制模块控制自移动设备减速。
13.根据权利要求12所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块根据障碍物的位置获得自移动设备的减速速度并控制自移动设备减速。
14.根据权利要求13所述的自移动设备，其特征在于，所述位置为障碍物与自移动设备的相对位置和距离。
15.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，避开障碍物后，所述控制模块控制自移动设备沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
16.根据权利要求15所述的自移动设备，其特征在于，该相同的方向为与原始方向相互平行或相互重叠的方向。
17.根据权利要求15或16所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备还具有惯性导航系统，用以获取自移动设备的转向角度及位置，使得自移动设备避开障碍物后回到与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
18.根据权利要求17所述的自移动设备，其特征在于，所述转向角度为控制模块控制自移动设备转向的角度，所述位置为避障前的原始方向和自移动设备避障后的新方向。
19.根据权利要求18所述的自移动设备，其特征在于，所述惯性导航系统获取所述原始方向、转向角度和新方向，所述控制模块根据原始方向与转向角度控制自移动设备从新方向调整为与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
20.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，在所述自移动设备移动过程中，当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第一侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的与第一侧相对的第二侧转向并继续移动。
21.根据权利要求20所述的自移动设备，其特征在于，当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第二侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的第一侧转向并继续移动。
22.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述障碍物识别传感器组件为超声波传感器组件，所述超声波传感器组件包括至少两个超声波传感器，包括第一超声波传感器和第二超声波传感器，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器互成角度地布置在所述壳体上。
23.根据权利要求22所述的自移动设备，其特征在于，所述第一超声波传感器具有第一轴线，第二超声波传感器具有第二轴线，所述第一轴线和第二轴线从俯视角度上具有投影交点，所述第一轴线为第一超声波传感器发射的超声波声场的轴线，所述第二轴线为第二超声波传感器发射的超声波声场的轴线。
24.根据权利要求23所述的自移动设备，其特征在于，所述投影交点位于第一超声波传感器和第二超声波传感器的中心点的连线的前方。
25.根据权利要求23所述的自移动设备，其特征在于，所述第一轴线与第二轴线投影互成的角度范围为60°-110°。
26.根据权利要求25所述的自移动设备，其特征在于，所述第一轴线与第二轴线投影互成的角度范围为70°-90°。
27.根据权利要求23所述的自移动设备，其特征在于，所述壳体具有壳体轴线，所述第一轴线和/或第二轴线与壳体轴线之间的投影角度范围为10°-80°。
28.根据权利要求27所述的自移动设备，其特征在于，所述第一轴线和/或第二轴线与壳体轴线之间的投影角度范围为25°-55°。
29.根据权利要求22所述的自移动设备，其特征在于，所述第一超声波传感器在第一收发区域内接收和发射超声波，所述第二超声波传感器在第二收发区域内接收和发射超声波，所述第一收发区域和所述第二收发区域从俯视角度上的投影至少部分重叠。
30.根据权利要求22所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波传感器具有声波束轴，所述声波束轴呈水平布置。
31.根据权利要求22所述的自移动设备，其特征在于，垂直于所述超声波传感器发射的超声波波束的轴线做一个切面得到波形面，所述波形面具有一个长轴方向和一个短轴方向，所述自移动设备设有底面，所述底面为自移动设备工作时与地面接触的若干接触点形成的基准面，所述长轴方向安装为和底面基本平行，所述短轴方向安装为和底面基本垂直所述超声波传感器。
32.根据权利要求31所述的自移动设备，其特征在于，所述波形面呈椭圆形。
33.根据权利要求31所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波传感器本身发射的超声波波束的波形面是非圆形。
34.根据权利要求31所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波传感器本身发射的超声波波束的波形面是圆形，所述第一超声波传感器发射超声波的一端设有用以调整所述第一超声波传感器发射的超声波波束形状的波束调整器，所述波束调整器调整后获得的超声波波束的波形面是非圆形。
35.根据权利要求22所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波传感器组件还包括PCB板以及将PCB板及超声波传感器固定的保护壳，所述超声波传感器具有向外的发声面，所述保护壳具有端面，所述发声面不超过端面。
36.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述障碍物识别传感器组件包括障碍物识别传感器，所述障碍物识别传感器相对于地面的安装高度范围为19厘米到20厘米。
37.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备为智能割草机或户外移动机器人。
38.一种自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备继续移动并转向。
39.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取自移动设备与障碍物之间的距离；
当距离小于预设距离时，控制自移动设备转向。
40.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取障碍物位置；
根据障碍物与自移动设备之间的相对位置和距离获取自移动设备的转向角度；
控制自移动设备转向。
41.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取障碍物位置，根据障碍物位置获取自移动设备的第一转向角度，控制自移动设备转向并继续移动；
在移动过程中获取自移动设备移动方向上的障碍物信息，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取障碍物位置并根据障碍物位置获取自移动设备的第二转向角度，控制自移动设备再次转向并继续移动；
重复在移动过程中获取自移动设备移动方向上的障碍物信息，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，获取障碍物位置并根据障碍物位置获取自移动设备的第二转向角度，控制自移动设备再次转向并继续移动的步骤直至避开障碍物。
42.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取由障碍物反射的返回信号的强度；
根据强度获取自移动设备的转向方向；
控制自移动设备转向。
43.根据权利要求42所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备转向的步骤包括：
获取由障碍物反射的返回信号的强度；
获取强度弱的障碍物所在方向；
控制自移动设备朝向强度弱的障碍物所在方向转向。
44.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速。
45.根据权利要求44所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速的步骤包括：
获取障碍物与自移动设备之间的相对位置；
根据相对位置获取自移动设备的减速速度；
根据减速速度控制自移动设备减速。
46.根据权利要求45所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备减速的步骤包括：
获取障碍物与自移动设备的相对位置和距离；
根据相对位置和距离获取自移动设备的减速速度；
根据减速速度控制自移动设备减速。
47.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
控制自移动设备转向并与障碍物之间保持预设距离。
48.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
转向避开障碍物后，控制自移动设备沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
49.根据权利要求48所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述控制自移动设备沿与避障前的原始方向相同的方向继续移动的步骤包括：
获取自移动设备相对避障前的原始方向；
获取自移动设备避障过程中的转向角度；
获取自移动设备避障后的新方向；
根据原始方向与转向角度控制自移动设备从新方向调整为与避障前的原始方向相同的方向继续移动。
50.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第一侧在一预设条件范围内始终存在障碍物时，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的与第一侧相对的第二侧转向并继续移动。
51.根据权利要求50所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述障碍物识别传感器组件检测到移动方向的第二侧在一预设条件范围内始终存在障碍物，所述控制模块控制自移动设备朝向移动方向的第一侧转向并继续移动。
52.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
转向过程中，获取自移动设备移动方向上的障碍物信息；
当在预设的时间范围内仍旧检测到障碍物存在，控制自移动设备停止获取障碍物信息。
53.根据权利要求38所述的自移动设备移动路径的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当自移动设备移动方向上存在障碍物时，控制自移动设备不停机或不倒退的继续移动并转向。
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