CN110850858B - 自移动设备和自移动设备的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自移动设备，在工作区域内移动及工作，包括：壳体；定位模块，用于获取自移动设备的当前位置信息；控制模块，用于存储目标位置信息，并根据当前位置信息以及目标位置信息规划行走路线，并发出控制信号；移动模块，用于根据控制信号带动自移动设备进行移动，以使自移动设备移动至目标位置。上述自移动设备，可以在无需工作或需要更换电池包时自动回归到一个由用户端指定的位置上，以此避免了费时费力的充电站安装过程，同时也避免了对固定地点的草坪的反复碾压。

Description

自移动设备和自移动设备的工作方法

技术领域

本发明涉及自动行走设备领域，特别是涉及一种自移动设备和自移动设备的工作方法。

背景技术

随着科学技术的发展，智能的自动行走设备逐渐被人们所熟知，并且得到了越来越广泛的应用。以智能割草机为例，智能割草机通常在一定的工作区域内自动行走和工作，当智能割草机需要临时停靠或出现低电量的情况时，会自行移动至一个固定的位置，例如移动至充电站上，以做临时停靠或对接充电。

传统的智能割草机每当需要临时停靠或出现电量低的情况时，就会沿着一个相对固定的路线向充电站方向回归，长此以往，路线上的一些草坪就会因为受到反复的碾压而影响到美观，另外，在工作区域内设置固定充电站，需要在充电站上安装交流电源线，安装过程费事费力并且也影响到草坪的美观。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种无需设置固定回归路线以及无需安装固定充电站的自移动设备及自移动设备的工作方法。

一种自移动设备，在工作区域内移动及工作，包括：

壳体；

定位模块，用于获取自移动设备的当前位置信息；

控制模块，用于存储目标位置信息，并根据当前位置信息以及目标位置信息规划行走路线，并发出控制信号；

移动模块，用于根据控制信号带动自移动设备进行移动，以使自移动设备移动至目标位置。

上述自移动设备，可以通过定位模块实时获取的当前位置信息，以及存储于控制模块内的目标位置信息自动规划行走路线，还可以通过控制模块和移动模块带动自移动设备从当前位置移动至目标位置。使自移动设备可以在无需工作或需要更换电池包时自动回归到一个由用户指定的位置上，以此避免了费时费力的充电站安装过程，同时也避免了对固定地点草坪的反复碾压。

在其中一个实施例中，自移动设备还包括通信模块，通信模块用于收发通信信号，通信信号包括目标位置信息。

在其中一个实施例中，目标位置包括指定位置和/或预设位置；指定位置和预设位置包括工作区域内的任意位置。

在其中一个实施例中，自移动设备还包括电池包和电量检测模块；电池包可拆卸的安装于壳体上，电量检测模块安装于电池包或壳体上，用于检测电池包的工作电压。

在其中一个实施例中，自移动设备还包括太阳能充电组件，太阳能组件通过太阳能充电接口与壳体相连接。

在其中一个实施例中，定位模块包括GPS模块、DGPS模块、UWB模块、惯性导航模块和电子地图中的一种或多种。

在其中一个实施例中，通信模块为无线通信模块；无线通信模块包括WIFI模块和/或移动通信模块。

一种自移动设备的工作方法，应用于上述的自移动设备，所述方法包括：

获取自移动设备的当前位置信息以及目标位置信息；

根据当前位置信息以及目标位置信息规划行走路线，并发出控制信号；

根据控制信号，控制自移动设备移动至目标位置。

在其中一个实施例中，获取自移动设备的目标位置信息之前，还包括检测自移动设备是否发生异常；当检测到自移动设备发生异常时，获取自移动设备的目标位置信息，包括：向用户端发出第一通信信号，第一通信信号包括目标位置的问询信息；接收用户端返回的第二通信信号，并判断第二通信信号是否包含指定位置信息；若第二通信信号包含指定位置信息，则确定指定位置信息为目标位置信息。

在其中一个实施例中，获取自移动设备的目标位置信息，还包括：若第二通信信号未包含指定位置信息，则向用户端发送第三通信信号，第三通信信号包括预设位置信息，并确定预设位置信息为目标位置信息。

在其中一个实施例中，检测自移动设备是否发生异常，包括：检测自移动设备的工作电压；根据工作电压，判断自移动设备是否处于低电压状态；若判定自移动设备处于低电压状态，则确定自移动设备发生异常。

上述自移动设备的工作方法，可以在检测到自移动设备处于异常状态时，启动自移动设备与用户端之间的通信流程，并从收发的通信信号中获取到自移动设备需要到达的目标位置信息，进而合理规划出自移动设备的行走路线并控制自移动设备移动至目标位置。上述自移动设备的工作方法，提高了自移动设备的人机交互性能，使自移动设备的工作方式更加智能化。

附图说明

图1为一个实施例中自移动设备的工作示意图；

图2为一个实施例中自移动设备的结构示意图；

图3为一个实施例中自移动设备的结构示意图；

图4为一个实施例中自移动设备的结构示意图；

图5为一个实施例中自移动设备的结构示意图；

图6为一个实施例中自移动设备的工作方法的流程示意图；

图7为一个实施例中自移动设备的工作方法的流程示意图；

图8为一个实施例中自移动设备的工作方法的流程示意图；

图9为一个实施例中自移动设备的工作方法的流程示意图；

图10为一个实施例中自移动设备的工作方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在一个实施例中，如图1和图2所示，提供了一种自移动设备。其中，图1为本实施例中自移动设备的工作示意图。在本实施例中，自移动设备100在由界限200限定的工作区域内移动并工作，其中，自移动设备100可以是智能割草机、智能除雪机或扫地机器人等可以自动行走的设备；工作区域的界限200可以由边界线形成，也可以不铺设边界线；自移动设备100可以利用摄像头、电容草地识别传感器来识别工作区域的界限。

图2为本实施例中自移动设备的结构示意图。如图2所示，自移动设备100包括壳体110，定位模块120，控制模块130以及移动模块140。在本实施例中，定位模块120，控制模块130以及移动模块140均安装于壳体110中，其中，移动模块140还包括驱动马达和行走机构，行走机构的行走元件可以是轮组或履带等可以带动自移动设备100移动的元件。

在本实施例中，定位模块120用于实时接收定位信号，以获取自移动设备100当前所处位置的坐标或多个坐标组成的坐标区域，进一步的，自移动设备100的控制模块130可以通过定位模块120实时获取到的坐标或坐标区域绘制出工作地图，并通过该工作地图实时调整自移动设备100的行走路线。当自移动设备100检测到异常状况时，比如检测到有雨水降落或电池电量不足时，控制模块130可以将自移动设备100的工作状态调整为低功耗状态，并根据定位模块120获取到的当前位置的坐标信息以及存储于控制模块130内的目标位置的坐标信息重新规划行走路线，进而，控制模块130会向移动模块140发出控制信号，移动模块140在接收到对应的控制信号后，会带动自移动设备100从当前位置移动至目标位置后停止移动。

上述自移动设备，可以通过定位模块实时获取的当前位置信息，以及存储于控制模块内的目标位置信息自动规划行走路线，还可以通过控制模块和移动模块带动自移动设备从当前位置移动至目标位置。使自移动设备可以在无需工作或需要更换电池包时自动回归到一个由用户指定的位置上，以此避免了费时费力的充电站安装过程，同时也避免了对固定地点草坪的反复碾压。

在一个实施例中，如图3所示，自移动设备100还包括通信模块150，其中，通信模块150同样安装于壳体110内并用于收发通信信号。当自移动设备100检测到异常状况时，比如检测到有雨水降落或电池电量不足时，可以首先通过通信模块150向用户端发起通信，以询问或确定自移动设备100需要达到的目标位置的坐标信息，当自移动设备100获取到该目标位置的坐标信息后，可以将这个目标位置信息存储于控制模块130中，继而，控制模块130可以向移动模块140发出控制信号，带动自移动设备100从当前位置移动至目标位置后停止移动。

在一个实施例中，自移动设备获取到的目标位置可以是由用户端发送的指定位置，也可以是预先存储在自移动设备中的预设位置。其中，指定位置和预设位置可以是工作区域内的任意位置。自移动设备在接收到指定位置或预设位置的位置信息后，会从当前位置移动至该指定位置或预设位置。在本实施例中，预设位置可以为一个或多个，比如，当自移动设备检测到电池电量不足时，对应的预设位置可以是工作区域中方便用户更换电池包的边界位置；当自移动设备检测到有雨水降落时，预设位置可以是躲雨的凉亭或遮棚；当自移动设备携带太阳能充电组件工作时，预设位置可以是距离当前位置最近的阳光充足的位置。进一步的，目标位置的选定首先要依据用户端发送的通信信号的指示，在没有收到指示的情况下，可以针对不同的情况自行选择相应的预设位置来停靠。

在一个实施例中，如图4所示，自移动设备100还包括电量检测模块160和电池包170，其中，电池包170可拆卸的安装于壳体110上，电量检测模块160安装于电池包170上或壳体110上。具体的，电池包170可以通过快速拆装接头安装在壳体110的上表面或壳体110的内部，电量检测模块160可以定时检测电池包170的工作电压，进一步的，当电量检测模块160检测到自移动设备的工作电压低于第一阈值时，可以通过控制模块130发出声光信号，并通过通信模块150向用户端发出目标位置的问询信息，当自移动设备100接收到目标位置的坐标信息后，控制模块130控制移动模块140带动自移动设备向目标位置移动，并在目标位置等待更换电池包。在本实施例中，第一阈值可以人为设定在自移动设备100中，比如，第一阈值可以是电池包总电量的30％或是其他值。

在一个实施例中，如图5所示，自移动设备100还包括太阳能充电组件180，其中，太阳能充电组件180通过分别设置在太阳能充电组件180上和壳体110上的一对太阳能充电接口181相连接，其中，太阳能充电组件安装于壳体110的顶部。在本实施例中，太阳能充电组件上设置有若干光电转换单元，光电转换单元可以将光能转换为电能，并将转换的电能存储在电池包170中。进一步的，太阳能充电组件180可以在充电停靠时临时安装在自移动设备100上，也可以伴随自移动设备100一同移动和工作。

在一个实施例中，通信模块为无线通信模块，并用于与用户端设备互通消息。在本实施例中，通信模块可以WIFI模块和/或移动通信模块,也可以是其他可以与用户端设备进行无线通信的模块。

在一个实施例中，定位模块可以是GPS模块、DGPS模块、UWB模块、惯性导航模块和电子地图中的一种或多种。在本实施例中，定位模块可以通过工作区域内的坐标信息来识别自移动设备当前所处的位置以及需要到达的目标位置，其中，坐标信息可以是卫星定位系统分配的反映物体在地球上的绝对坐标值，也可以是自行构建在工作区域中的坐标系的相对坐标值。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种自移动设备的工作方法，以该方法应用于图1中的自移动设备为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S102：获取自移动设备的当前位置信息。

具体的，自移动设备可以通过定位模块实时接收定位信号，以获取自移动设备当前所处位置的坐标或多个坐标组成的坐标区域，进一步的，自移动设备的控制模块可以通过实时获取到的坐标或坐标区域绘制出工作地图，并通过该工作地图实时调整自移动设备的行走路线。

步骤S104：获取自移动设备的目标位置信息。

具体的，当自移动设备检测到异常状况时，比如检测到有雨水降落或电池电量不足时，均可以通过通信模块向用户端发起通信，以询问或确定自移动设备需要达到的目标位置的坐标信息，该目标位置可以是由用户端发送的指定位置，也可以是预先设定和存储在自移动设备中的预设位置。

步骤S106：根据当前位置信息以及目标位置信息规划行走路线，并发出控制信号。

具体的，当自移动设备确定了当前位置的坐标信息和目标位置的坐标信息后，可以通过控制模块将自移动设备的工作状态调整为低功耗状态，并重新规划行走路线，同时，向移动模块发出控制信号。

步骤S108：根据控制信号，控制自移动设备移动至目标位置。

具体的，移动模块在接收到控制模块发出的控制信号后，会带动自移动设备从当前位置移动至目标位置后停止移动。

上述自移动设备的工作方法，可以在检测到自移动设备处于异常状态时，启动自移动设备与用户端之间的通信流程，并从收发的通信信号中获取到自移动设备需要到达的目标位置信息，进而合理规划出自移动设备的行走路线并控制自移动设备移动至目标位置。上述自移动设备的工作方法，提高了自移动设备的人机交互性能，使自移动设备的工作方式更加智能化。

在一个实施例中，如图7所示，获取自移动设备的目标位置信息之前，还包括步骤S202：检测自移动设备是否发生异常。当检测到自移动设备发生异常时，获取自移动设备的目标位置信息，包括以下步骤：

步骤S204：向用户端发出第一通信信号，第一通信信号包括目标位置的问询信息。

具体的，当自移动设备检测到异常状况时，比如检测到有雨水降落或电池电量不足时，可以向用户端设备发出第一通信信号，第一通信信号中包含目标位置的问询信息。在本实施例中，第一通信信号还可以包含异常状况的汇报信息，以使用户了解到自移动设备当前的状态，并做出合理的判断。

步骤S206：接收用户端返回的第二通信信号，并判断第二通信信号是否包含指定位置信息。

具体的，当自移动设备向用户端设备发出第一通信信号后，会在一定时间内接收到用户端返回的第二通信信号，第二通信信号可以是用户返回的包含了指定位置信息的答复信息，也可以是由系统自动编辑返回的自动回复信息，因而，自移动设备需要判断第二通信信号中是否包含有指定位置信息。

步骤S208：若第二通信信号包含指定位置信息，则确定指定位置信息为目标位置信息。

具体的，当自移动设备判断出用户端返回的第二通信信号中包含指定位置信息后，可以确定该指定位置信息即为目标位置信息。在本实施例中，指定位置可以是由用户指定的工作区域内的任意位置，因而，指定位置也可以是设定在自移动设备中的预设位置。

在一个实施例中，如图8所示，获取自移动设备的目标位置信息，还包括以下步骤：

步骤S210：若第二通信信号未包含指定位置信息，则向用户端发送第三通信信号，第三通信信号包括预设位置信息，并确定预设位置信息为目标位置信息。

具体的，当自移动设备判断出用户端返回的第二通信信号中未包含有指定位置的坐标信息后，会向用户端设备发出第三通信信号，第三通信信号中包含了预设位置信息，自移动设备可以确定该预设位置信息为目标位置信息。在本实施例中，预设位置可以根据自移动设备当前所处的环境或自身状态来选定。比如，当自移动设备检测到电池电量不足时，对应的预设位置可以是工作区域中方便用户更换电池包的边界位置；当自移动设备检测到有雨水降落时，预设位置可以是躲雨的凉亭或遮棚；当自移动设备携带太阳能充电组件工作时，预设位置可以是距离当前位置最近的阳光充足的位置。

在一个实施例中，如图9所示，检测自移动设备是否发生异常，包括以下步骤：

步骤S302：检测自移动设备的工作电压。

具体的，自移动设备的壳体内部或壳体表面安装有电池包和电量检测模块，其中，电量检测模块可以定时检测电池包的工作电压，并根据检测到的工作电压实时判断自移动设备的工作状态。

步骤S304：根据工作电压，判断自移动设备是否处于低电压状态。

具体的，当电量检测模块检测到自移动设备的工作电压低于第一阈值时，可以判定自移动设备处于低电压状态。其中，第一阈值可以人为设定在自移动设备中，比如，第一阈值可以是电池包总电量的30％或是其他值。

步骤S306：若判定自移动设备处于低电压状态，则确定自移动设备发生异常。

具体的，当自移动设备处于低电压状态时，可以确定自移动设备发生异常。在本实施例中，发生异常只代表一种状态，并不能说明自移动设备本身出现了故障，当然，自移动设备本身出现故障也属于异常状态的一种，除此之外，当自移动设备检测到外部环境发生变化，并且这种变化可能会影响到自移动设备的正常工作时，也属于一种异常状态。所以，自移动设备处于低电压状态属于异常状态的一种，但不是唯一的一种。

在一个具体的实施例中，如图10所示，提供了一种自移动设备的工作方法，以该方法应用于图1中的自移动设备为例进行说明，该方法包括以下步骤：

步骤S402：获取自移动设备的当前位置信息。

具体的，自移动设备可以通过定位模块实时接收定位信号，以获取自移动设备当前所处位置的坐标或多个坐标组成的坐标区域，进一步的，自移动设备的控制模块可以通过实时获取到的坐标或坐标区域绘制出工作地图，并通过该工作地图实时调整自移动设备的行走路线。

步骤S404：检测自移动设备的工作电压。

具体的，自移动设备的壳体内部或壳体表面安装有电池包和电量检测模块，其中，电量检测模块可以定时检测电池包的工作电压，并根据检测到的工作电压实时判断自移动设备的工作状态。

步骤S406：判断自移动设备是否处于低电压状态。

具体的，当电量检测模块检测到自移动设备的工作电压低于第一阈值时，可以判定自移动设备处于低电压状态。其中，第一阈值可以人为设定在自移动设备中，比如，第一阈值可以是电池包总电量的30％或是其他值。

步骤S408：向用户端发出第一通信信号，第一通信信号包括目标位置的问询信息。

具体的，当检测到自移动设备处于低电压状态时，可以向用户端设备发出第一通信信号，第一通信信号中包含目标位置的问询信息。在本实施例中，第一通信信号还可以包含异常状况的汇报信息，以使用户了解到自移动设备当前的状态，并做出合理的判断。

步骤S410：接收用户端返回的第二通信信号。

具体的，当自移动设备向用户端设备发出第一通信信号后，会在一定时间内接收到用户端返回的第二通信信号。

步骤S412：判断第二通信信号是否包含指定位置信息。

具体的，自移动设备在接收到第二通信信号之后，需要判断第二通信信号中是否包含有指定位置信息。在本实施例中，第二通信信号可以是用户返回的包含了指定位置信息的答复信息，也可以是由系统自动编辑返回的自动回复信息。

步骤S414：确定指定位置信息为目标位置信息。

具体的，当自移动设备判断出用户端返回的第二通信信号中包含指定位置信息后，可以确定该指定位置信息即为目标位置信息。在本实施例中，指定位置可以是由用户指定的工作区域内的任意位置，因而，指定位置也可以是设定在自移动设备中的预设位置。

步骤S416：向用户端发送第三通信信号，第三通信信号包括预设位置信息，并确定预设位置信息为目标位置信息。

具体的，当自移动设备判断出用户端返回的第二通信信号中未包含有指定位置信息后，会向用户端设备发出第三通信信号，第三通信信号中包含了预设位置信息，自移动设备可以确定该预设位置信息为目标位置信息。

步骤S418：根据当前位置信息以及目标位置信息规划行走路线，并发出控制信号。

具体的，当自移动设备确定了当前位置的坐标信息和目标位置的坐标信息后，可以通过控制模块将自移动设备的工作状态调整为低功耗状态，并重新规划行走路线，同时，向移动模块发出控制信号。

步骤S420：根据控制信号，控制自移动设备移动至目标位置。

具体的，移动模块在接收到控制模块发出的控制信号后，会带动自移动设备从当前位置移动至目标位置后停止移动，随后，自移动设备会在目标位置上等待用户更换电池或安装太阳能充电组件。

在本实施例中，是以电池电量低的情况为例进行说明，可以理解的是，电池电量低的情况只是本发明的一种实施方式，除此之外，还有很多方式也可以促使自移动设备从当前位置移动至目标位置，在此不再一一举例说明。

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)

1.一种自移动设备，在工作区域内移动及工作，其特征在于，包括：

壳体；

定位模块，用于获取所述自移动设备的当前位置信息；

控制模块，用于存储目标位置信息，并根据所述当前位置信息以及所述目标位置信息规划行走路线，并发出控制信号；

移动模块，用于根据所述控制信号带动所述自移动设备进行移动，以使所述自移动设备移动至所述目标位置；

其中，所述目标位置包括预先存储在所述自移动设备中的预设位置，所述预设位置被配置为根据所述自移动设备当前所处的环境或自身状态确定；

当所述自移动设备检测到异常状况时，所述移动模块根据所述控制信号针对不同的情况带动所述自移动设备自行选择相应的预设位置来停靠,不同的所述情况对应的所述预设位置不同。

2.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，

每一种所述情况对应的所述预设位置可以为一个或多个；

当所述自移动设备检测到电池电量不足时，对应的所述预设位置包括工作区域的边界位置；

当所述自移动设备检测到有雨水降落时，所述预设位置包括躲雨的凉亭或遮棚；

当所述自移动设备携带太阳能充电组件工作时，所述预设位置包括距离当前位置最近的阳光充足的位置。

3.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，

所述目标位置还包括由用户端发送的指定位置；

其中，当所述自移动设备检测到电池电量不足且没有收到所述指定位置时，所述移动模块根据所述控制信号带动所述自移动设备移动至所述预设位置以更换电池包。

4.根据权利要求1或3所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备还包括通信模块，所述通信模块用于收发通信信号，所述通信信号包括目标位置信息。

5.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备还包括电池包和电量检测模块；所述电池包可拆卸的安装于所述壳体上，所述电量检测模块安装于所述电池包或所述壳体上，用于检测所述电池包的工作电压。

6.根据权利要求5所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备还包括太阳能充电组件，所述太阳能充电组件通过太阳能充电接口与所述壳体相连接。

7.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述定位模块包括GPS模块、DGPS模块、UWB模块、惯性导航模块和电子地图中的一种或多种。

8.根据权利要求4所述的自移动设备，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块；所述无线通信模块包括WIFI模块和/或移动通信模块。

9.一种自移动设备的工作方法，应用于权利要求1-8任一项所述的自移动设备，其特征在于，所述方法包括：

获取所述自移动设备的当前位置信息以及目标位置信息；

根据所述当前位置信息以及所述目标位置信息规划行走路线，并发出控制信号；

根据所述控制信号，控制所述自移动设备移动至所述目标位置。

10.根据权利要求9所述的自移动设备的工作方法，其特征在于，所述获取所述自移动设备的目标位置信息之前，还包括：

检测所述自移动设备是否发生异常；

当检测到所述自移动设备发生异常时，所述获取所述自移动设备的目标位置信息，包括：

向用户端发出第一通信信号，所述第一通信信号包括所述目标位置的问询信息；

接收用户端返回的第二通信信号，并判断所述第二通信信号是否包含指定位置信息；

若所述第二通信信号包含指定位置信息，则确定所述指定位置信息为目标位置信息。

11.根据权利要求10所述的自移动设备的工作方法，其特征在于，所述获取所述自移动设备的目标位置信息，还包括：

若所述第二通信信号未包含指定位置信息，则向用户端发送第三通信信号，所述第三通信信号包括预设位置信息，并确定所述预设位置信息为所述目标位置信息。

12.根据权利要求10或11所述的自移动设备的工作方法，其特征在于，所述检测所述自移动设备是否发生异常，包括：

检测所述自移动设备的工作电压；

根据所述工作电压，判断所述自移动设备是否处于低电压状态；

若判定所述自移动设备处于低电压状态，则确定所述自移动设备发生异常。