CN109669446A - 回归引导线寻找方法、装置和自动移动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种回归引导线寻找方法、装置和自动移动设备。该方法包括：获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和自动移动设备寻找引导线时的起点位置；以起点位置为圆心、起点位置和标的位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域；在构建的扇形搜索区域按预设路径行走，直至寻找到回归引导线。相比于传统的按照随机方向在任意区域进行搜索，在确定的扇形搜索区域内按照预设路径寻找回归引导线，缩小了寻找范围，可实现以较短的路径搜索到回归引导线，降低了寻找回归引导线时的耗电量，以确保自动移动设备在电量较低时能够回归至充电站充电。并且，通过快速寻找到回归引导线并回归充电，增加了自动移动设备的工作时间。
Description
技术领域
本发明涉及自动移动设备路径规划领域，特别是涉及一种回归引导线寻找方法、装置和自动移动设备。
背景技术
随着智能化的发展趋势越来越快，自动移动设备已广泛应用于多种行业以及人们的日常生活，常用的自动移动设备包括割草机、打草机等。割草机由手工操作变成智能操作，不仅明显地加快了人们割草工作的进度，也带来了极大的便捷。然而，自动割草机存储的电能有限，当自动割草机的电量较低时，需要返回充电站进行充电，以获得符合后续工作需求的电量，继续完成对待切割区域内草坪的修剪。
为实现自动割草机准确到达充电站，传统的方法为在草地的四周布设回归引导线，回归引导线可为对外发射电磁信号的磁引导线，割草机的电磁信号传感器通过感应的电磁信号强度，使回归引导线纵向地位于割草机的中心位置，从而使割草机沿所布设的回归引导线移动至充电站。该方法中，自动割草机按照随机方向寻找回归引导线，寻找引导线占用的时间较长，从而降低了割草机的割草效率。
发明内容
基于此，有必要针对自动割草机问题寻找引导线占用的时间较长的问题，提供一种回归引导线寻找方法、装置和自动移动设备。
一种回归引导线寻找方法，包括如下步骤：
获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和自动移动设备寻找回归引导线时的起点位置；
以所述起点位置为圆心、所述起点位置和所述标的位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域；
在构建的所述扇形搜索区域按照预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
在其中一个实施例中，所述预设路径包括第一预设路径或第二预设路径；
在构建的所述扇形搜索区域按照第一预设路径行走，直至寻找到回归引导线，包括：
沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走；
当行走距离达到第一预设距离时，向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走；
当行走至所述第二边界线时，向所述第一边界线偏转第二预设角度并行走；
当行走至所述第一边界线时，向所述第二边界偏转第二预设角度并行走；
返回所述当行走至所述第二边界线时，向所述第一边界线偏转第二预设角度并行走的步骤，直至寻找到所述回归引导线；
其中，所述第一预设距离小于所述标的位置与所述起点位置之间的直线距离；
在构建的所述扇形搜索区域按照第二预设路径行走，直至寻找到回归引导线，包括：
沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走；
当行走距离达到第二预设距离时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走第三预设距离，按照当前位置和所述起点位置之间的直线线段回归至所述起点位置；
以回归线路为第一边界线，以回归距离为第二预设距离，返回所述沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走的步骤，直至寻找到所述回归引导线；
其中，所述第二预设距离大于所述标的位置与所述起点位置之间的直线距离。
在其中一个实施例中，所述在构建的所述扇形搜索区域按照第一预设路径行走直至寻找到回归引导线的步骤，还包括：
当沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走时检测到障碍物时，向所述第二边界线方向偏转第一预设角度并行走；
当向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走时检测到障碍物时，向所述第一边界线偏转第二预设角度并行走；
当向所述第一边界线偏转第二预设角度并行走时检测到障碍物时，向所述第二边界线偏转第二预设角度并行走。
在其中一个实施例中，所述在构建的所述扇形搜索区域按照第二预设路径行走直至寻找到回归引导线的步骤，还包括：
当沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走时检测到障碍物时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走；
当向第二边界线偏转第三预设角度并行走时检测到障碍物时，按照当前位置和所述起点位置之间的直线线段回归至所述起点位置后，偏转第四预设角度并行走，返回所述当行走距离达到第二预设距离时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走第三预设距离，按照当前位置和所述起点位置之间的直线线段回归至所述起点位置的步骤。
在其中一个实施例中，所述在构建的所述扇形搜索区域按照预设路径行走直至寻找到回归引导线的步骤，还包括：
获取在所述回归引导线上的位移矢量；
根据所述标的位置和所述起点位置，构建从起点位置到所述标的位置的第一位移矢量；
当所述回归引导线上的位移矢量和所述第一位移矢量之间的夹角处于预设角度范围时，在构建的所述扇形搜索区域按照所述第一预设路径行走，直至寻找到回归引导线；
当所述回归引导线上的位移矢量和所述第一位移矢量之间的夹角不在所述预设角度范围内时，在构建的所述扇形搜索区域按照所述第二预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
在其中一个实施例中，所述根据所述标的位置和所述起点位置，构建从起点位置到所述标的位置的第一位移矢量的步骤，包括：
获取自动移动设备离开所述标的位置后、到达所述起点位置时的所有位移矢量；
将所述所有位移矢量相加并反向，得到从所述起点位置到所述标的位置的第一位移矢量。
一种回归引导线寻找装置，包括：
位置获取模块，用于获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和自动移动设备寻找回归引导线时的起点位置；
搜索区域构建模块，用于以所述起点位置为圆心、所述起点位置和所述标的位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域；
搜索模块，用于在构建的所述扇形搜索区域按照预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述任一项所述的回归引导线寻找方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述的回归引导线寻找方法。
一种自动移动设备，其特征在于，包括如上所述的计算机设备或如上所述的计算机可读存储介质。
上述回归引导线寻找方法、装置和自动移动设备，通过获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置以及自动移动设备寻找引导线时的起点位置，并以自动移动设备的起点位置为圆心、标的位置和起点位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域，相比于传统的搜索模式按照随机方向在任意工作区域进行搜索，本发明通过在确定的扇形搜索区域内按照预设路径行走以寻找回归引导线，缩小了自动移动设备寻找引导线的范围，可实现以较短的行走路径即可搜索到回归引导线，进一步减少了自动移动设备寻找引导线的时间，降低了寻找回归引导线时的耗电量，通过快速寻找到回归引导线并回归充电，自动移动设备可以在电量较低时再回归至充电站进行充电，由于可以在电量较低时才回归充电，用于工作的电量增加，进而增加了自动移动设备的工作时间，提高了自动移动设备的工作效率。
附图说明
图1为一实施例中回归引导线寻找方法的流程示意图；
图2为一实施例中回归引导线搜索区域构建的示意图；
图3为另一实施例中回归引导线寻找方法的流程示意图；
图4为一实施例中寻找回归引导线的示意图；
图5为另一实施例中寻找回归引导线的示意图；
图6为另一实施例中回归引导线寻找方法的流程示意图；
图7为另一实施例中寻找回归引导线的示意图；
图8为另一实施例中寻找回归引导线的示意图；
图9为另一实施例中回归引导线寻找方法的流程示意图；
图10为一实施例中构建第一位移矢量的步骤的流程示意图；
图11为另一实施例中回归引导线寻找方法的流程示意图；
图12为另一实施例中寻找回归引导线的示意图；
图13为另一实施例中寻找回归引导线的示意图；
图14为一实施例中回归引导线寻找装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
如图1所示，在一实施例中，提供一种回归引导线寻找方法，该方法包括以下步骤S120至S160：
S120，获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和自动移动设备寻找回归引导线时的起点位置。
标的位置是指起标的作用，用于确定搜索范围的位置。不同的标的位置确定的搜索范围不同。本实施例中，标的位置为上一次经过回归引导线时自动移动设备记录的位置，即自动移动设备记录的引导线的最新位置，如图2中b位置。
在一实施例中，自动移动设备获取在回归引导线上的位移矢量，在回归引导线上的位移矢量是指自动移动设备最后在回归引导线上行走的距离以及方向，所述标的位置为在回归引导线上行走距离内的任意位置。
在一具体实施例中，所述的标的位置可以为在回归引导线上的位移矢量的中心对应在回归引导线上的位置。
在一具体实施例中，自动移动设备设置有磁罗盘、里程计、存储器和寄存器。当自动移动设备行走方向发生偏转时，存储器便会存储磁罗盘中指南针对应的方向，以及在该方向上行走时里程计记录的路程。寄存器用于存储自动移动设备上一次经过回归引导线时在回归引导线上的位移矢量，自动移动设备每经过一次回归引导线，寄存器便刷新一次在回归引导线上的位移矢量，根据寄存器存储的数据即可得到标的位置信息。
在另一实施例中，自动移动设备还设置有GPS等定位装置，以提高对自动移动设备的定位精度，获得更精确的位置信息。
起点位置是指自动移动设备在检测到电池包电量较低、需要前往充电站进行充电时所在的当前位置，如图2中a位置。
回归引导线是指引导自动移动设备按照回归引导线布设的路径返回至充电站一种引导线路，当自动移动设备检测到自身电量低于一预设值时，则会寻找回归引导线，以便按照回归引导线回归至充电站进行充电。
在其他实施例中，回归引导线可以为磁引导线或金属线，当回归引导线为磁引导线时，自动移动设备的电磁信号传感器根据电磁感应效应沿磁引导线回归至充电站，当回归引导线为金属线时，自动移动设备的金属探测仪根据金属探测强度沿金属线回归至充电站。
S140，以起点位置为圆心、起点位置和标的位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域。
如图2所示，以起点位置a为圆心、起点位置a和标的位置b的连线A为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域，扇形搜索区域如虚线所形成的区域。基于标的位置和起点位置构建扇形搜索区域，极大缩小了自动移动设备寻找回归引导线的范围，使自动移动设备能够以更短的行走路径寻找到回归引导线，从而提高自动移动设备寻找回归引导线的效率。
在另一实施例中，圆心角的取值小于一预设阈值，该预设阈值的范围大于0度且小于180度。圆心角的取值根据自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量的数量、第一位移矢量的长度和行走时间确定，自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量的数量越多、第一位移矢量的长度越长、行走时间越长，圆心角的取值越大。其中，第一位移矢量指从起点位置到标的位置所构建的位移矢量。
在如图2所示的实施例中，自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量包括位移矢量D、E、F，A为第一位移矢量。
S160，在构建的扇形搜索区域按照预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
如图2所示，自动移动设备在虚线所形成的扇形区域按照预设路径行走，直至寻找到回归引导线l。
上述回归引导线寻找方法，通过以自动移动设备寻找引导线时的起点位置为圆心、自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和起点位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域，相比于传统的搜索模式按照随机方向在任意工作区域进行搜索，本发明通过在确定的扇形搜索区域内寻找回归引导线，缩小了自动移动设备寻找引导线的范围，并且，在构建的扇形搜索区域按照预设路径行走以寻找回归引导线，可实现以较短的行走路径即可搜索到回归引导线，进一步减少了自动移动设备寻找引导线的时间，降低了寻找回归引导线时的耗电量，通过快速寻找到回归引导线并回归充电，自动移动设备可以在电量较低时再回归至充电站进行充电，由于可以在电量较低时才回归充电，用于工作的电量增加，进而增加了自动移动设备的工作时间。
在一实施例中，如图3所示，预设路径为第一预设路径，自动移动设备在构建的扇形搜索区域按照第一预设路径行走，直至寻找到回归引导线时，具体步骤包括：
S161，沿扇形搜索区域的第一边界线行走。
S162，当行走距离达到第一预设距离时，向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走。
S163，当行走至第二边界线时，向第一边界线偏转第二预设角度并行走。
S164，当行走至第一边界线时，向第二边界偏转第二预设角度并行走。
当未寻找到回归引导线时，返回当行走至第二边界线时，向第一边界线偏转第二预设角度并行走的步骤，直至寻找到回归引导线。
其中，第一预设距离小于标的位置与起点位置之间的直线距离。
在图3所示的实施例中，第二预设角度可以为固定的角度值，也可以为变化的角度值，即多次偏转第二预设角度可以为多次偏转一固定角度的值，也可以至少有一次偏转的第二预设角度的值与其他偏转的第二预设角度的值不相等。下面结合具体附图进行进一步描述。
如图4所示，在该图4的实施例描述中，第二预设角度为相等的值，均为θ2。具体描述为，自动移动设备从起点位置a出发，并沿扇形搜索区域的第一边界线L1行走，当行走距离达到第一预设距离d1时，向第二边界线L2方向偏转第一预设角度θ1并继续行走，当行走至第二边界线L2时，向第一边界线L1偏转第二预设角度θ2并继续行走，到达第一边界线L1时，再次向第二边界L2偏转第二预设角度θ2并继续行走，通过上述方法在第一边界线L1和第二边界线L2之间的扇形搜索区域往返搜寻，直至在c1处寻找到回归引导线。其中，d1<|A|。
在另一实施例中，如图5所示，在该图5的实施例描述中，第二预设角度为不同的值，分别为θ2、θ3、θ4。具体描述为，自动移动设备从起点位置a出发，并沿扇形搜索区域的第一边界线L1行走，当行走距离达到第一预设距离d1时，向第二边界线L2方向偏转第一预设角度θ1并继续行走，当行走至第二边界线L2时，向第一边界线L1偏转第二预设角度θ2并继续行走，到达第一边界线L1时，再次向第二边界L2偏转第二预设角度θ3并继续行走，当再次行走至第二边界线L2时，向第一边界线L1偏转第二预设角度θ4并继续行走，通过上述方法在第一边界线L1和第二边界线L2之间的扇形搜索区域往返搜寻，直至在c2处寻找到回归引导线。其中，d1<|A|。
在另一实施例中，如图6所示，预设路径为第二预设路径，自动移动设备在构建的扇形搜索区域按照第二预设路径行走，直至寻找到回归引导线时，具体步骤包括：
S166，沿扇形搜索区域的第一边界线行走。
S167，当行走距离达到第二预设距离时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走第三预设距离，按照当前位置和起点位置之间的直线线段回归至起点位置。
S168，以回归线路为第一边界线，以回归距离为第二预设距离，返回沿扇形搜索区域的第一边界线行走的步骤，直至寻找到回归引导线。
其中，第二预设距离大于标的位置与起点位置之间的直线距离。
在图6所示的实施例中，第三预设角度可以为固定的值，也可以为变化的角度值，第三预设距离可以为固定的值，也可以为按变化的距离值。即多次偏转第三预设角度可以为多次偏转一固定角度的值，也可以至少有一次偏转的第三预设角度值与其他偏转的第三预设角度值不相等，相应地，多次行走第三预设距离可以为多次行走一固定的距离值，也可以至少有一次行走的第三预设距离的值与其他行走的第三预设距离的值不相等。下面结合具体附图进行进一步描述。
如图7所示，在该图7的实施例描述中，第三预设角度为相等的值均为θ5，第三预设距离的值均为d3。具体描述为，自动移动设备从起点位置a出发，并沿扇形搜索区域的第一边界线L1行走，当行走距离达到第二预设距离d2时，向第二边界线L2方向偏转第三预设角度θ5并继续行走第三预设距离d3，然后按照当前位置和起点位置a之间的直线线段回归至起点位置a，再以回归线路为第一边界线L1，以回归距离为第二预设距离，从起点位置a出发重复上述步骤，直至在c3寻找到回归引线。
其中，当前位置是指自动移动设备向第二边界线L2方向偏转第三预设角度θ5并继续行走第三预设距离d3时所记录的最新位置，回归距离是指自动移动设备按照当前位置和起点位置a之间的直线线段回归至起点位置a时的行走距离，以回归距离更新第二预设距离。其中，d2>|A|。
在另一实施例中，如图8所示，在该图8的实施例描述中，第三预设角度为不同的值，分别为θ5、θ6、θ7，第三预设距离为不同的值，分别为d3、d4。具体描述为，自动移动设备从起点位置a出发，并沿扇形搜索区域的第一边界线L1行走，当行走距离达到第二预设距离d2时，向第二边界线L2方向偏转第三预设角度θ5并继续行走第三预设距离d3，然后按照当前位置和起点位置a之间的直线线段回归至起点位置a，再以回归线路为第一边界线L1，以回归距离为第二预设距离，从起点位置a出发，并沿更新后的第一边界线L1行走，当行走距离达到更新后的第二预设距离时，向第二边界线L2方向偏转第三预设角度θ6并继续行走第三预设距离d4，然后按照当前位置和起点位置a之间的直线线段回归至起点位置a，再以回归线路为第一边界线L1，以回归距离为第二预设距离，从起点位置a出发，并沿更新后的第一边界线L1行走，当行走距离达到再次更新后的第二预设距离时，向第二边界线L2方向偏转第三预设角度θ7并继续行走，直至在c4寻找到回归引线。
其中，当前位置是指自动移动设备向第二边界线L2方向偏转第三预设角度并继续行走第三预设距离时所记录的最新位置，如图8所示，在第一次回归到起点位置时，当前位置为自动移动设备向第二边界线L2方向偏转第三预设角度θ5并继续行走第三预设距离d3时所记录的最新位置，在第二次回归到起点位置时，当前位置为自动移动设备向第二边界线L2方向偏转第三预设角度θ6并继续行走第三预设距离d4时所记录的最新位置。回归距离是指自动移动设备按照当前位置和起点位置a之间的直线线段回归至起点位置a时的行走距离，如图8所示，回归距离包括d5、d6，在第一次回归到起点位置后，以回归距离d5更新第二预设距离，在第二次回归到起点位置后，以回归距离d6更新第二预设距离。其中，d2、d5、d6均大于|A|。
在又一实施例中，如图9所示，在构建的扇形搜索区域按照预设路径行走直至寻找到回归引导线的步骤，还包括步骤S210至步骤S240：
S210，获取在回归引导线上的位移矢量。在回归引导线上的位移矢量是指自动移动设备最后在回归引导线上行走的距离以及方向。
在一实施例中，自动移动设备每到达引导线上时，便会沿引导线行走一预设距离，该预设距离即为在回归引导线上的位移矢量的大小，沿引导线行走一预设距离时所对应的行走方向即为在回归引导线上的位移矢量的方向，如图1所示的位移矢量B。
S220，根据标的位置和起点位置，构建从起点位置到标的位置的第一位移矢量。如图1所示的位移矢量A。
S230，当回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角处于预设角度范围时，在构建的扇形搜索区域按照第一预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
S240，当回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角不在预设角度范围内时，在构建的扇形搜索区域按照第二预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
根据回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量计算得到回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角，当该夹角处于预设角度范围时，按照第一预设路径行走寻找回归引导线，否则按照第二预设路径行走寻找回归引导线，使得自动移动设备行走较短的距离既能够寻找到回归引导线，从而根据回归引导线回归至充电站。
在一具体实施例中，预设角度范围为[0°，45°)∪(135°，180°]。在本实施例中，当回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角处于预设角度范围[0°，45°)∪(135°，180°]时，通过第一预设路径行走可以更快的与回归引导线形成交叉，即更快的寻找到回归引导线。相反的，当回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角不在该预设角度范围内时，通过第二预设路径行走可以更快的与回归引导线形成交叉，即更快的寻找到回归引导线。
在又一实施例中，如图10所示，根据标的位置和起点位置，构建从起点位置到标的位置的第一位移矢量的步骤，包括步骤S221和步骤S222：
S221，获取自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量。
在其中一实施例中，根据自动移动设备存储器中存储的磁罗盘中指南针对应的方向以及在该方向上行走时里程计记录的路程，即可获得对应的位移矢量。
在另一实施例中，如图2所示，自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量包括位移矢量D、E、F。
S222，将所有位移矢量相加并反向，得到从起点位置到标的位置的第一位移矢量。
通过将自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量相加并反向后，即可得到从起点位置到标的位置的第一位移矢量。
上述回归引导线寻找方法可适用于按任何布线规则进行布线的回归引导线，不局限于四周布线的方式，使得在工作区域布设较短的回归引导线既能引导自动移动设备回归充电。
在实际应用中，自动移动设备在行走过程中，存在障碍物阻碍自动移动设备的行走，此时，自动移动设备需绕过障碍物继续搜索回归引导线。如图11所示，为一实际应用场景中，当自动移动设备检测到自身电量低于一预设值时，其寻找回归引导线的具体步骤：
首先，获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和自动移动设备寻找回归引导线时的起点位置，以起点位置为圆心、起点位置和标的位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域。再获取在回归引导线上的位移矢量以及自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量，并将所有位移矢量相加并反向，得到从起点位置到标的位置的第一位移矢量，判断回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角是否处于预设角度范围，当回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角处于预设角度范围时，自动移动设备按照第一预设路径行走，否则按照第一预设路径行走。
当自动移动设备按照第一预设路径行走时，自动移动设备首先沿扇形搜索区域的第一边界线行走，当行走距离达到第一预设距离或者检测到障碍物时，向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走，当行走至第二边界线或者检测到障碍物时，向第一边界线方向偏转第二预设角度并行走，当再次行走至第一边界线或者检测到障碍物时，向第二边界线方向偏转第二预设角度并行走，并返回当行走至第二边界线或者检测到障碍物时，向第一边界线方向偏转第二预设角度并行走的步骤。若自动移动设备在上述行走过程中寻找到回归引导线时，则结束寻找回归引导线，而沿回归引导线行走至充电站进行充电。其中，第二预设角度可以为固定的角度值，也可以为变化的角度值，即多次偏转第二预设角度可以为多次偏转一固定角度的值，也可以至少有一次偏转的第二预设角度的值与其他偏转的第二预设角度的值不相等。
在一具体实施例中，如图12所示，自动移动设备在沿扇形搜索区域的第一边界线行走过程中检测到房屋时，向第二边界线方向偏转第一预设角度θ1后继续行走，当向第一边界线偏转第二预设角度θ2并行走过程中检测到房屋时，向第二边界线偏转第二预设角度θ2后继续行走，直至在c5寻找到回归引线。
当自动移动设备按照第二预设路径行走时，自动移动设备首先沿扇形搜索区域的第一边界线行走，当行走距离达到第二预设距离或者检测到障碍物时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走。当行走距离达到第三预设距离时，按照当前位置和起点位置之间的直线线段回归至起点位置，并以回归线路为第一边界线，以回归距离为第二预设距离，返回沿扇形搜索区域的第一边界线行走的步骤。若行走距离未达到第三预设距离，而检测到障碍物时，按照当前位置和起点位置之间的直线线段回归至起点位置后，偏转第四预设角度并行走，并返回至当行走距离达到第二预设距离或者检测到障碍物时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走的步骤。若自动移动设备在上述行走过程中寻找到回归引导线时，则结束寻找回归引导线，而沿回归引导线行走至充电站进行充电。其中，第三预设角度可以为固定的值，也可以为变化的角度值，第三预设距离可以为固定的值，也可以为按变化的距离值。即多次偏转第三预设角度可以为多次偏转一固定角度的值，也可以至少有一次偏转的第三预设角度值与其他偏转的第三预设角度值不相等，相应地，多次行走第三预设距离可以为多次行走一固定的距离值，也可以至少有一次行走的第三预设距离的值与其他行走的第三预设距离的值不相等。
在一具体实施例中，如图13所示，自动移动设备在沿扇形搜索区域的第一边界线的行走过程中，因碰到房屋无法继续沿第一边界线行走，则向第二边界线偏转第三预设角度θ3后继续行走，当其满足第二预设路径中的下一偏转条件，按照下一预设角度进行偏转后行走，直至在c6寻找到回归引线。
当自动移动设备在搜索引导线的过程中，检测到房屋或其他障碍物而无法沿当前方向继续行走时，则认为其满足第一预设路径中的下一偏转条件，按照下一预设角度进行偏转后行走，使得自动移动设备遇到障碍物时，可绕过障碍物继续搜索引导线。
在一实施例中，如图14所示，还提供一种回归引导线寻找装置，该装置包括位置获取模块100、搜索区域构建模块200和搜索模块300。
位置获取模块100，用于获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和自动移动设备寻找回归引导线时的起点位置。
标的位置是指起标的作用，用于确定搜索范围的位置。不同的标的位置确定原搜索范围不同。本实施例中，标的位置为上一次经过回归引导线时自动移动设备记录的位置，即自动移动设备记录的引导线的最新位置，如图2中b位置。
在一实施例中，自动移动设备获取在回归引导线上的位移矢量，在回归引导线上的位移矢量是指自动移动设备最后在回归引导线上行走的距离以及方向，所述标的位置为在回归引导线上行走距离内的任意位置。
在一具体实施例中，所述的标的位置可以为在回归引导线上的位移矢量的中心对应在回归引导线上的位置。
在一具体实施例中，自动移动设备设置有磁罗盘、里程计、存储器和寄存器。当自动移动设备行走方向发生偏转时，存储器便会存储磁罗盘中指南针对应的方向，以及在该方向上行走时里程计记录的路程。寄存器用于存储自动移动设备上一次经过回归引导线时在回归引导线上的位移矢量，自动移动设备每经过一次回归引导线，寄存器便刷新一次在回归引导线上的位移矢量，根据寄存器存储的数据即可得到标的位置信息。
在另一实施例中，自动移动设备还设置有GPS等定位装置，以提高对自动移动设备的定位精度，获得更精确的位置信息。
起点位置是指自动移动设备在检测到电池包电量较低、需要前往充电站进行充电时所在的当前位置，如图2中a位置。
搜索区域构建模块200，用于以起点位置为圆心、起点位置和标的位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域。
如图2所示，以起点位置a为圆心、起点位置a和标的位置b的连线A为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域，扇形搜索区域如虚线所形成的区域。基于标的位置和起点位置构建扇形搜索区域，极大缩小了自动移动设备寻找回归引导线的范围，使自动移动设备能够以更短的行走路径寻找到回归引导线，从而提高自动移动设备寻找回归引导线的效率。
在另一实施例中，圆心角的取值小于一预设阈值，该预设阈值的范围大于0度且小于180度。圆心角的取值根据自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量的数量、第一位移矢量的长度和行走时间确定，自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量的数量越多、第一位移矢量的长度越长、行走时间越长，圆心角的取值越大。其中，第一位移矢量指从起点位置到标的位置所构建的位移矢量。
搜索模块300，用于在构建的扇形搜索区域按照预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
如图2所示，自动移动设备在虚线所形成的扇形区域按照预设路径行走，直至寻找到回归引导线l。
上述回归引导线寻找装置，通过搜索区域构建模块200构建以自动移动设备寻找引导线时的起点位置为圆心、自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和起点位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角的扇形搜索区域，相比于传统的搜索模式按照随机方向在任意工作区域进行搜索，本发明通过在确定的扇形搜索区域内寻找回归引导线，缩小了自动移动设备寻找引导线的范围。并且，搜索模块300在构建的扇形搜索区域按照预设路径行走以寻找回归引导线，可实现以较短的行走路径即可搜索到回归引导线，进一步减少了自动移动设备寻找引导线的时间，降低了寻找回归引导线时的耗电量，通过快速寻找到回归引导线并回归充电，自动移动设备可以在电量较低时再回归至充电站进行充电，由于可以在电量较低时才回归充电，用于工作的电量增加，进而增加了自动移动设备的工作时间，提高了自动移动设备的工作效率。
在一实施例中，搜索模块300还用于在构建的扇形搜索区域按照第一预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
在一具体实施例中，搜索模块300具体用于沿扇形搜索区域的第一边界线行走，当行走距离达到第一预设距离时，向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走，当行走至第二边界线时，向第一边界线偏转第二预设角度并行走，当行走至第一边界线时，向第二边界偏转第二预设角度并行走，当未寻找到回归引导线时，返回执行当行走至第二边界线时，向第一边界线偏转第二预设角度并行走的操作，直至寻找到回归引导线。其中，第一预设距离小于标的位置与起点位置之间的直线距离，第二预设角度可以为固定的角度值，也可以为变化的角度值，即多次偏转第二预设角度可以为多次偏转一固定角度的值，也可以至少有一次偏转的第二预设角度的值与其他偏转的第二预设角度的值不相等。
在又一具体实施例中，搜索模块300具体还用于当沿扇形搜索区域的第一边界线行走时检测到障碍物时，向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走，当向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走时检测到障碍物时，向第一边界线偏转第二预设角度并行走，当向第一边界线偏转第二预设角度并行走时检测到障碍物时，向第二边界线偏转第二预设角度并行走。
在另一实施例中，搜索模块300还用于在构建的扇形搜索区域按照第二预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
在一具体实施例中，搜索模块300具体用于沿扇形搜索区域的第一边界线行走，当行走距离达到第二预设距离时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走第三预设距离，按照当前位置和起点位置之间的直线线段回归至起点位置，以回归线路为第一边界线，以回归距离为第二预设距离，返回执行沿扇形搜索区域的第一边界线行走的操作，直至寻找到回归引导线。其中，第二预设距离大于标的位置与起点位置之间的直线距离，第三预设角度可以为固定的值，也可以为变化的角度值，第三预设距离可以为固定的值，也可以为按变化的距离值。即多次偏转第三预设角度可以为多次偏转一固定角度的值，也可以至少有一次偏转的第三预设角度值与其他偏转的第三预设角度值不相等，相应地，多次行走第三预设距离可以为多次行走一固定的距离值，也可以至少有一次行走的第三预设距离的值与其他行走的第三预设距离的值不相等。
在又一具体实施例中，搜索模块300具体还用于当沿扇形搜索区域的第一边界线行走时检测到障碍物时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走，当向第二边界线偏转第三预设角度并行走时检测到障碍物时，按照当前位置和起点位置之间的直线线段回归至起点位置后，偏转第四预设角度并行走，返回执行当行走距离达到第二预设距离时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走第三预设距离，按照当前位置和起点位置之间的直线线段回归至起点位置的操作。
在又一实施例中，搜索模块300还包括位移矢量获取模块和路径确定模块，位移矢量获取模块用于获取在回归引导线上的位移矢量，根据标的位置和起点位置，构建从起点位置到标的位置的第一位移矢量。路径确定模块用于当回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角处于预设角度范围时，在构建的扇形搜索区域按照第一预设路径行走，直至寻找到回归引导线，当回归引导线上的位移矢量和第一位移矢量之间的夹角不在预设角度范围内时，在构建的扇形搜索区域按照第二预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
在再一实施例中，位移矢量获取模块还用于获取自动移动设备离开标的位置后、到达起点位置时的所有位移矢量，将所有位移矢量相加并反向，得到从起点位置到标的位置的第一位移矢量。在一实施例中，还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述任一项回归引导线寻找方法。在一实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项回归引导线寻找方法。在一实施例中，还提供一种自动移动设备，包括上述计算机设备或计算机可读存储介质。
该自动移动设备通过构建以自动移动设备寻找引导线时的起点位置为圆心、自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和起点位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角的扇形搜索区域，在确定的扇形搜索区域内按照预设路径行走以寻找回归引导线，缩小了自动移动设备寻找引导线的范围，可实现以较短的行走路径即可搜索到回归引导线，进一步减少了自动移动设备寻找引导线的时间，降低了寻找回归引导线时的耗电量，通过快速寻找到回归引导线并回归充电，自动移动设备可以在电量较低时再回归至充电站进行充电，由于可以在电量较低时才回归充电，用于工作的电量增加，进而增加了自动移动设备的工作时间，提高了自动移动设备的工作效率。
以上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 (10)
1.一种回归引导线寻找方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和自动移动设备寻找回归引导线时的起点位置；
以所述起点位置为圆心、所述起点位置和所述标的位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域；
在构建的所述扇形搜索区域按照预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
2.根据权利要求1所述的回归引导线寻找方法，其特征在于，所述预设路径包括第一预设路径或第二预设路径；
在构建的所述扇形搜索区域按照第一预设路径行走，直至寻找到回归引导线，包括：
沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走；
当行走距离达到第一预设距离时，向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走；
当行走至所述第二边界线时，向所述第一边界线偏转第二预设角度并行走；
当行走至所述第一边界线时，向所述第二边界偏转第二预设角度并行走；
返回所述当行走至所述第二边界线时，向所述第一边界线偏转第二预设角度并行走的步骤，直至寻找到所述回归引导线；
其中，所述第一预设距离小于所述标的位置与所述起点位置之间的直线距离；
在构建的所述扇形搜索区域按照第二预设路径行走，直至寻找到回归引导线，包括：
沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走；
当行走距离达到第二预设距离时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走第三预设距离，按照当前位置和所述起点位置之间的直线线段回归至所述起点位置；
以回归线路为第一边界线，以回归距离为第二预设距离，返回所述沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走的步骤，直至寻找到所述回归引导线；
其中，所述第二预设距离大于所述标的位置与所述起点位置之间的直线距离。
3.根据权利要求2所述的回归引导线寻找方法，其特征在于，所述在构建的所述扇形搜索区域按照第一预设路径行走直至寻找到回归引导线的步骤，还包括：
当沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走时检测到障碍物时，向所述第二边界线方向偏转第一预设角度并行走；
当向第二边界线方向偏转第一预设角度并行走时检测到障碍物时，向所述第一边界线偏转第二预设角度并行走；
当向所述第一边界线偏转第二预设角度并行走时检测到障碍物时，向所述第二边界线偏转第二预设角度并行走。
4.根据权利要求2所述的回归引导线寻找方法，其特征在于，所述在构建的所述扇形搜索区域按照第二预设路径行走直至寻找到回归引导线的步骤，还包括：
当沿所述扇形搜索区域的第一边界线行走时检测到障碍物时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走；
当向第二边界线偏转第三预设角度并行走时检测到障碍物时，按照当前位置和所述起点位置之间的直线线段回归至所述起点位置后，偏转第四预设角度并行走，返回所述当行走距离达到第二预设距离时，向第二边界线偏转第三预设角度并行走第三预设距离，按照当前位置和所述起点位置之间的直线线段回归至所述起点位置的步骤。
5.根据权利要求2所述的回归引导线寻找方法，其特征在于，所述在构建的所述扇形搜索区域按照预设路径行走直至寻找到回归引导线的步骤，还包括：
获取在所述回归引导线上的位移矢量；
根据所述标的位置和所述起点位置，构建从起点位置到所述标的位置的第一位移矢量；
当所述回归引导线上的位移矢量和所述第一位移矢量之间的夹角处于预设角度范围时，在构建的所述扇形搜索区域按照所述第一预设路径行走，直至寻找到回归引导线；
当所述回归引导线上的位移矢量和所述第一位移矢量之间的夹角不在所述预设角度范围内时，在构建的所述扇形搜索区域按照所述第二预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
6.根据权利要求5所述的回归引导线寻找方法，其特征在于，所述根据所述标的位置和所述起点位置，构建从起点位置到所述标的位置的第一位移矢量的步骤，包括：
获取自动移动设备离开所述标的位置后、到达所述起点位置时的所有位移矢量；
将所述所有位移矢量相加并反向，得到从所述起点位置到所述标的位置的第一位移矢量。
7.一种回归引导线寻找装置，其特征在于，包括：
位置获取模块，用于获取自动移动设备上一次经过回归引导线时的标的位置和自动移动设备寻找回归引导线时的起点位置；
搜索区域构建模块，用于以所述起点位置为圆心、所述起点位置和所述标的位置的连线为中轴线以及预设角度为圆心角构建扇形搜索区域；
搜索模块，用于在构建的所述扇形搜索区域按照预设路径行走，直至寻找到回归引导线。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行程序时实现权利要求1-6任一项所述的回归引导线寻找方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的回归引导线寻找方法。
10.一种自动移动设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的计算机设备或如权利要求9所述的计算机可读存储介质。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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