CN112165856A - 自移动设备、功能模块以及自动工作系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自移动设备，包含：壳体，其中形成有主腔体；移动模块，安装于所述壳体上，且被配置成致动所述自移动设备移动；主工作模块，安装于所述壳体上，且被配置成执行工作任务；控制模块，包含主控制板，且被配置成控制所述移动模块以致动所述自移动设备移动，并控制所述主工作模块以执行所述工作任务，其中：所述主控制板设置于所述主腔体中，其中所述壳体中还形成有至少一个副腔体；所述副腔体被配置成安装不同于所述移动模块和所述主工作模块的至少一个功能模块；并且所述自移动设备包含与所述副腔体对应且能够与所述功能模块的第二接口连接的至少一个第一接口，且所述第一接口与所述第二接口连接以使得所述功能模块安装到所述副腔体。

Description

自移动设备、功能模块以及自动工作系统

技术领域

本发明涉及一种自移动设备、一种功能模块以及一种自动工作系统。

背景技术

自移动设备，例如自动割草机和自动真空吸尘器等家用设备，可以使用户免于复杂和混杂的劳动，并且越来越受用户欢迎。自移动设备能自动在预设的工作区域内移动，并自动执行工作任务。为使自移动设备能更可靠、安全地完成自动工作，并为用户提供更好的服务，厂家不断地为自移动设备升级性能，包含为自移动设备配置各种功能模块。

现实中的一个问题为，功能模块，尤其是能够为自移动设备提供高性能的功能模块，往往具有比较高的价格。这些功能模块可能只是对特定工作场所而言是必要的或优选的，因此会出现只有部分用户对所述功能模块有需求。厂家需要为具有不同需求的用户设计不同型号的机器。

现实中的另一个问题为，为满足市场竞争力，厂家会对机器进行改进，即更新换代，为机器配置新的功能模块。传统模式下，每进行一次改进，就会生产一代新的机器。用户若想要具有新功能的机器，就需要另外购买机器。

现实中的再一个问题为，为符合不同用户的需求，以及机器更新换代的需要，厂家会生产许多型号的机器，造成管理的困难。

设计自移动设备的另一个问题是由于可能需要这些设备在不同工作环境中工作而引起的，包含不同类型的地形、不同的照明等级、不同数量和类型的障碍物等。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够选择性地安装不同功能模块的自移动设备。本发明不限于解决上述问题，并且在一些方面中本文中描述的本发明能解决其它问题。

在一个方面，本发明提供一种自移动设备，包含：壳体，形成有主腔体；移动模块，安装于所述壳体上，且被配置成致动所述自移动设备移动；主工作模块，安装于所述壳体上，且被配置成执行工作任务；控制模块，可选地包含主控制板，且被配置成控制所述移动模块以带动所述自移动设备移动，并控制所述主工作模块以执行所述工作任务，其中：所述主控制板设置于所述主腔体中，其中所述壳体还形成有至少一个副腔体；所述副腔体被配置成安装不同于所述移动模块和所述主工作模块的至少一个功能模块；并且所述自移动设备包含与所述副腔体对应且能够与所述功能模块的第二接口连接的至少一个第一接口，且所述第一接口与所述第二接口连接以使得所述功能模块安装到所述副腔体。

如本文所描述的功能模块可以执行对自移动设备有用的任何类型的功能，包含但不限于例如割草的工作任务、感测例如位置或工作环境条件，以及外部或内部(例如模块之间)通信。

根据本发明的一些实施例，至少两个不同的功能模块可以可拆卸地安装于相同或不同的副腔体中，并且至少两个不同的功能模块可以包括感测模块。控制模块可以根据来自一个或多个感测模块的信号控制工作模块和/或移动模块的操作。不同感测模块可以安装于设备上的不同副腔体中。副腔体可以定位于壳体上适应于感测模块的工作要求的不同位置处。

另一方面，本发明提供一种自移动设备，包括：壳体；移动模块，安装于所述壳体上，且可驱动以使得所述设备移动；工作模块，安装于所述壳体上，被配置成执行工作任务；多个腔体，用于接收各自的可拆卸模块；控制模块；以及通信系统，当所述可拆卸模块安装于所述壳体上时将所述控制模块与所述移动模块、所述工作模块以及与所述可拆卸模块连接；其中所述控制模块被配置成检测例如位于腔体中或安装于所述壳体上的可拆卸模块，并且根据检测到的所述可拆卸模块的类型修改控制程序，使得所述自移动设备能够执行与所述可拆卸模块对应的功能。所述修改例如可以包含从任何资源中获取与特定模块有关的内容，例如但不限于本地存储装置，例如机载存储器；单独的存储器，例如在插件中，例如USB设备，或来自远程服务器。

在本文中所描述的任一实施例中，所述第一接口可以与所述第二接口可拆卸地连接。

在一些实施例中，所述至少一个副腔体可以被配置成选择性地安装不同的功能模块。在其它实施例中，副腔体和功能模块可以设计成使得不同模块可以设置于同一腔体中并在同一腔体中起作用。

在本文中所描述的任一实施例中，与所述副腔体对应的所述至少一个第一接口可以包含第一机械接口，与所述对应的功能模块的第二机械接口连接，并且所述第一机械接口与所述第二机械接口连接以使得所述功能模块安装到所述副腔体。

在本文中所描述的任一实施例中，所述第一机械接口可以在形状上与所述第二机械接口匹配，使得当所述第一机械接口与所述第二机械接口配接时，所述功能模块与所述壳体之间的相对位置关系满足预设条件。

在本文中所描述的任一实施例中，对于至少一个功能模块，当所述第一机械接口与所述第二机械接口连接时，所述功能模块可以覆盖所述副腔体所形成的所述壳体凹槽的开口。

在本文中所描述的任一实施例中，所述壳体可以包含与所述副腔体对应的至少一个盖板，并且所述盖板包含遮蔽状态，在所述遮蔽状态下，覆盖所述副腔体所形成的所述壳体凹槽的开口。

在本文中所描述的任一实施例中，与所述副腔体对应的所述至少一个第一接口可以包含第一传导接口，与所述对应的功能模块的第二传导接口连接，并且所述第一传导接口可以与所述第二传导接口通过插座连接件连接。

所述第一传导接口可以包含通信接口和/或电源接口。

在本文中所描述的任一实施例中，所述副腔体可以与所述主腔体隔离。

在本文中所描述的任一实施例中，所述功能模块可以包含边界检测模块，例如超声波模块、摄像头模块或磁检测模块。

安装所述超声波模块或摄像头模块的所述副腔体可以设置于所述壳体的上部或前部。

所述超声波模块可以包含至少两个超声波探头以及与所述超声波探头连接的支架，并且可以通过所述支架安装到副腔体。

安装磁检测模块的所述副腔体可以设置于所述壳体的下部。

所述功能模块可以包含交互模块，例如语音识别模块。

安装所述交互模块的所述副腔体可以设置于所述壳体的后部。

在本文中所描述的任一实施例中，所述功能模块可以包含通信模块，例如蜂窝通信模块、Wi-Fi模块、蓝牙模块，或Sub 1G射频模块。

安装所述通信模块的所述副腔体可以设置于所述壳体的上部。

所述功能模块可以包含定位模块，例如卫星定位模块或信标定位模块。

安装所述定位模块的所述副腔体可以设置于所述壳体的上部。

在本文中所描述的任一实施例中，所述功能模块可以包含附加或辅助工作模块，例如修边模块。

安装所述辅助工作模块的所述副腔体可以设置于所述壳体的侧部。

在上述任一实施例中，所述主控制板可以检测与所述自移动设备连接的功能模块，并且基于检测到的功能模块的类型相应地修改所述自移动设备的控制程序，使所述自移动设备能够执行与所述功能模块对应的功能。

本发明进一步提供一种功能模块，被配置成安装于自移动设备上以辅助所述自移动设备工作，并且包含：第二接口，可与所述自移动设备的第一接口连接，其中所述第二接口可与所述第一接口连接以使得所述功能模块安装于所述自移动设备上。

本发明进一步提供一种自动工作系统，其包含本文中公开的所述自移动设备中的任一个以及一个或多个功能模块。

与现有技术相比，在一些方面中，本发明可以提供以下有益效果：根据设备的工况优化感测能力；使自移动设备的配置多样化，因此可以基于不同的使用要求快速装配形成具有不同性能的产品，以满足不同用户的需求；使机器的升级简单易行；以及减轻了厂家对多种型号机器的管理负担。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过以下能够实现本发明的具体实施例详细描述，并且也可以参考附图而清楚地获得。

图1为根据本发明实施例的自动割草机系统的构成图；

图2为根据本发明实施例的自动割草机打开其上盖后的图示。

图3为示出根据本发明实施例的安装于自动割草机上的多个功能模块的示意图；

图4(a)为根据本发明另一实施例的自动割草机的剖视图；

图4(b)为图4(a)中插头和插座连接件的局部放大图。

图5(a)、图5(b)和图5(c)为根据本发明实施例的超声波模块在安装前、中、后的示意图；

图6(a)和图6(b)为根据本发明实施例的磁检测模块的安装示意图；

图7为根据本发明实施例的语音识别模块和防盗功能模块在安装前的示意图；

图8为根据本发明实施例的语音识别模块和防盗功能模块在安装后的示意图；以及

图9为根据本发明实施例的主控制板与各自的功能模块之间的电路连接的示意图；

图10为类似于图9的示意图，示出根据本发明一些实施例的与服务器和用户移动设备通信的控制模块；

图11为类似于图10的示意图，示出根据本发明一些实施例的使用射频连接模块与服务器和用户移动设备通信的控制模块；以及

图12为根据本发明一些实施例的自移动设备的仰视图。

具体实施方式

为解决现有技术中的问题，本发明实施例提供一种自移动设备，其能够与不同的功能模块兼容来实现不同的功能。具体地，自移动设备上预留有若干接口，所述接口能够与不同功能模块的接口配合，实现自移动设备与功能模块的选择性连接。本发明实施例还提供包含上述自移动设备和功能模块的自动工作系统。术语“自移动设备”旨在包含自动园艺设备、自动吸尘器等。以下以自动割草机系统为例展开描述。

图1为根据实施例的自动割草机系统100的构成图。自动割草机1包含壳体3；移动模块5，其例如包括一个或多个轮子，所述轮子由驱动马达(图未示)驱动以带动自动割草机1移动；以及主工作模块7，其例如包含切割刀盘，由切割马达(图未示)驱动以执行割草工作。在使用中，控制模块(图1中未示)控制移动模块5以带动自动割草机1移动，并控制主工作模块7以执行割草工作。移动模块5、主工作模块7以及控制模块均安装于壳体3上。控制模块可以包括如本领域中已知的计算系统且可以包含处理器和存储器并且被配置成在使用中执行各种功能。例如，处理器可以编程成使得控制模块控制主工作模块和/或移动模块。

参考图1和图2，在本实施例中，在自动割草机的壳体3中形成主腔体31。具体地，壳体3包含底座4和上盖，并且在底座与上盖之间形成主腔体31。控制模块可以设置于主腔体31中，并且可以包括控制板9，所述控制板设置于主腔体31中，具体地，固定到底座上。本文中其它地方将控制板9称为“主”控制板，因为一些其它模块可以包括控制板。图2为自动割草机1在打开其上盖后的图示，主控制板9设置于主腔体31中。在本实施例中，壳体3还形成有至少一个副腔体，如图1中32、33、34和35所示，且所述至少一个副腔体被配置成选择性地(例如，可拆卸地)安装不同于移动模块5和主工作模块7的至少一个功能模块，如图1中11、13、15和17所示。在本文中所描述的任一实施例中，副腔体中的一个或多个可以位于壳体的延伸到移动模块中的一部分中，例如在轮子之间，例如图1-3所示，其中腔体34和35位于移动模块5的轮子之间。图1中示出的副腔体32、33、34和35以及功能模块11、13、15和17都是说明性的。下文详细描述功能模块。在本实施例中，自动割草机1包含与副腔体对应并且与功能模块的第二接口连接的至少一个第一接口，并且第一接口与第二接口连接以使得功能模块安装到副腔体。每个腔体，例如副腔体，可以设置有接口，例如电连接件，用于连接到功能模块。

安装有移动模块5和主工作模块7的自动割草机1，在控制模块的控制下，能够完成自主移动并执行割草工作，实现自动割草机1的基本功能。根据本发明的任一实施例的设备可以包括至少一个并非设计成可拆卸的感测模块，使得在基本或默认配置中，所述设备具有一些感测能力。用于此类感测模块的腔体可以封闭于壳体中，以便不可接近。默认传感器可以在不同实施例之间不同。在一些实施例中，默认传感器可以包括电感。因此，为实现自动割草机1对工作区域的自动识别，自动割草机1还可以安装本领域中已知类型的边界电感(图未示)，且所述边界电感被配置成检测在沿工作区域的边界设置的边界线中传输的电流信号，从而自动割草机1能够确定自动割草机1是否位于工作区域内，由此保证自动割草机1的安全工作。而本文中描述的一些或全部功能模块可以各自安装于可由用户接近(例如可从壳体的外部接近)的腔体中，不可拆卸的传感器，例如电感，可以安装于壳体内不容易接近处。自动割草机1还可以设置有STOP按钮(本文中不进一步描述)，以及控制面板或显示器和/或通信模块，以实现与用户的交互，参考图10进一步描述。

基于本实施例中的自动割草机1具有基本功能，可以选择性地在自动割草机1上安装各自的功能模块。一方面，使自动割草机1的配置多样化，因此可以根据不同的使用要求快速装配形成具有不同性能的产品，以满足不同用户的需求。另一方面，使机器的升级简单易行，通过增加或更换不同功能模块即可，而无需更换主机。此外，厂家只需生产一款基本型号的机器以及若干配件即可，减轻了厂家对多种型号机器的管理负担。由于包含壳体3、移动模块5、主工作模块7等的自动割草机1的基本结构的寿命较长，工作相对稳定，因此通过更换功能模块的方式可以使得机器的使用寿命延长，维护更加方便，为机器的更新升级提供了可能，为厂家和用户都带来了益处。

在本实施例的自动割草机1中，不仅为各功能模块预留了安装位置，还设计了用于安装功能模块的对应副腔体。自动割草机1的主腔体31被配置成安装控制模块，例如主控制板9，因为控制模块或主控制板9对防护要求会相对较高，且需要以优选方式密封。若将功能模块与主控制板9安装于同一腔体中，安装功能模块时将会使腔体暴露在外，且因此造成主控制板9受损失效的风险。另外，在安装功能模块时，若使主腔体31暴露在安装者面前，由于主腔体31中包含相对较多数量的零部件，不能呈现给安装者以整洁的安装界面，尤其当消费者自行安装功能模块时，不利于用户体验。因此，在自动割草机1的壳体3上设置若干副腔体，且所述副腔体被配置成安装各自的功能模块。在不仅有利于对主腔体31中零部件、尤其是主控制板的保护，而且可以改善用户体验且方便用户操作。

在本实施例中，与副腔体对应的至少一个第一接口可以包含第一机械接口，其被设计成与对应的功能模块的第二机械接口连接，在使用中，第一机械接口与第二机械接口配接，使得功能模块安装于自动割草机的壳体3上。具体地，第一机械接口与第二机械接口的配接方式可以是螺钉连接、夹紧连接、与功能模块的外形匹配的内部形状等，视功能模块的安装要求而定。例如，对功能模块的安装强度要求相对高时可以使用螺钉连接，并且对功能模块的安装强度要求相对低时可以使用夹紧连接或形状匹配连接。因为第一机械接口可与第二机械接口配接，因此功能模块可以相对于自动割草机的壳体3具有预设的位置关系。例如，功能模块可以固定安装在壳体3的特定位置，或者功能模块可以相对于壳体绕特定固定轴线转动。第一机械接口可以设置于副腔体中，或可以围绕副腔体设置于壳体上，只要能够使功能模块安装到对应的副腔体即可。自动割草机1的第一机械接口可以在形状上与功能模块上的第二机械接口匹配，使得当且仅当第一机械接口与第二机械接口相契合时，功能模块才能被安装于自动割草机1的壳体3上。当第一机械接口与第二机械接口配接时，功能模块与自动割草机的壳体3之间的相对位置关系满足预设条件。这样设计可以防止错误的安装方式导致的自动割草机1运行的故障，并且对安装者更友好。每个功能模块与自动割草机壳体3的相对位置关系需满足的预设条件将在下文中详细阐述。

图3为示出安装于自动割草机上的多个功能模块的示意图。

在本文中所描述的任一实施例中，根据各自的功能模块在壳体3上的安装位置的不同，以及各自的功能模块的防护要求的不同，可以为对应的副腔体做不同的防护设计。具体地，某些副腔体不宜暴露在外。例如，设置于壳体3顶部的副腔体若暴露在外则影响美观，且在雨淋时所述副腔体容易积水。当功能模块本身有防护要求时，功能模块放置于其中的副腔体也不宜暴露在外。由于本实施例的自动割草机1选择性地安装有功能模块，因此当对应的副腔体不用于安装功能模块时，可以使用盖板将对应的副腔体盖住，以起到隔绝副腔体与外部的作用，且起到装饰作用。具体地，壳体3包含与副腔体对应的至少一个盖板，所述盖板包含遮蔽状态，并且在遮蔽状态下覆盖副腔体所形成的壳体3的凹槽的开口。当副腔体中安装有对应的功能模块时，在一实施例中，盖板仍安装于壳体3上，一同遮蔽放置于副腔体中的功能模块。盖板可以与壳体3枢转连接以打开和闭合，或与壳体3可拆卸地连接。在另一实施例中，在盖板被取下时，功能模块覆盖副腔体所形成的壳体3的凹槽的开口。当然，某些副腔体也可以替代地直接暴露在外，例如面向作业平面的副腔体。这不影响美观。

当功能模块安装于自动割草机1上时，要实现对应的功能，除了对安装位置有要求外，还需要解决供电和通信问题。尤其要解决功能模块与主控制板9之间的通信问题，以实现功能模块与包含主控制板9的控制模块之间的数据和/或控制信号的传输。在本实施例中，与任何副腔体对应的至少一个第一接口可以包含第一传导接口，其与对应的功能模块11、13、15或17的第二传导接口连接。第一/第二传导接口(下文中也简称为端子)可以包含电源接口和通信接口。在本实施例中，第一传导接口可以通过插头和插座连接件与第二传导接口连接，例如插头可以设置于腔体中，例如通过引线与控制模块连接，并且配合的插座可以设置于对应的功能模块中，反之亦然。在某些实施例中，对于功能模块中的每一者可以使用相同的插头/插座设计。

图4为根据本发明另一实施例的自动割草机1的剖视图，其中一些功能模块的位置不同于图1-3的实施例。在其它方面，图4的实施例可以与本文中其它地方描述的实施例相同。图4示出了安装于各自的副腔体32'、33'、34'、35'中的功能模块11、13、15、17与安装于主腔体31'中的主控制板9的连接关系。图4中所示的副腔体和功能模块均是示意性的。如图4所示，若干引线从主控制板9引出并从主腔体31'延伸至各自的副腔体32'、33'、34'、35'，并且引线末端与插座连接件连接以形成用于各自的功能模块的第一传导接口。图4(b)为合适的插座连接件18和配合的插头19的局部放大图。因此，腔体中的第一传导接口可以与设置于各自的功能模块上的第二传导接口连接，使得功能模块11、13、15和17可以与例如在主控制板9处的控制模块连接。上述引线可以包含电源线和通信线。电源线用于向功能模块提供电能，且通信线用于传输数据和/或控制信号。在本实施例中，功能模块11、13、15、17可以通过使用CAN总线与主控制板9连接，所述CAN总线可以设置于主控制板9上。CAN总线可以扩展为具有多个接口，例如呈插头或插座中的一个或多个的形式，可以方便地连接，并且可以“即插即用”类型的布置实现与功能模块的连接。可以在主控制板9上设置通用异步接收器/发射器“UART”，并且可以使用例如I²C、SPI等的已知通信协议。接口形式可以采用类似USB的接口，并且可以方便插拔。在本实施例中，还可以通过多级连接的方式，通过转接头将CAN总线接口分为多个CAN总线接口，从而满足更多功能模块的连接要求。在本实施例中，从主控制板9延伸出的引线从主腔体31'延伸至副腔体32'、33'、34'、35'，使得当安装功能模块11、13、15、17时，安装者可以方便地找到连接件，以便于安装。可以理解的是，图4中所示为功能模块11、13、15和17已安装完毕的状态。在这种情况下，可能由于副腔体收容空间有限，插座连接件通过主腔体与副腔体之间的通孔进入了主腔体，但当功能模块被拆卸时，插座连接件仍可以轻易地被拽回副腔体。当然，替代地，也可以通过结构设计防止连接件或第一接口(例如，第一传导接口，例如插头19或插座18)进入主腔体31或31'。第一传导接口可以灵活地设置于副腔体中，或者可以固定到副腔体的壁上。

在本实施例以及本发明的其它实施例中，壳体3的主腔体31'与副腔体32'、33'、34'和35'隔离，以起到防护主腔体31'的作用。具体地，在图4中所示的实施例中，主腔体31'与副腔体32'、33'、34'和35'之间密封隔离，以防止水汽、污物等通过副腔体进入主腔体，损坏主控制板9。在本实施例中，由于从主控制板9延伸出的引线需穿过主腔体31'与副腔体32'、33'、34'和35'之间的壳体，因此在主腔体31'与副腔体32'、33'、34'和35'之间形成开口，可以通过在所述开口上设置密封条等方式来保证对主腔体31'的防护。

在本发明的本实施例中，可以通过第一/第二传导接口或采用其它方式对功能模块供电。在实施例中，自动割草机1包含能源模块，用于为自动割草机1的移动和工作提供电能。具体地，能源模块可以包含电池包，图未示。在另一实施例中，电池包可以与自动割草机1可拆卸地连接。无论电池包与自动割草机1固定地连接或可拆卸地连接，都可以通过将电池包的输出连接至功能模块来给功能模块供能。上述供能方式尤其适合于功能模块的能耗较大的情况。在另一实施例中，功能模块可以替代地由独立电池供能，例如容纳有功能模块的电池，例如通过CAN总线例如仅向功能模块供能或向其它模块供能。当功能模块设置于自动割草机1的顶部时，可以通过设置光伏单元，将光能转换为电能来为功能模块供能，等等。光伏单元可以与各自的模块集成在一起，或者可以包括单独的可拆卸模块。

下面对各自的功能模块以及各自的功能模块与自动割草机1之间的配合进行详细介绍。根据本发明的一些实施例，在此也称为功能模块的多个可拆卸模块可以包括不同类型的感测模块。控制模块，例如包括主控制板9，可以基于来自感测模块的信号控制割草机的移动和/或主工作模块7的工作。

因此，本发明的一些实施例提供了一种自移动设备，包括：壳体；移动模块，安装于所述壳体上，且能驱动以使得所述设备移动；工作模块，安装于所述壳体上，被配置成执行工作任务；多个腔体，用于接收各自的可拆卸模块；控制模块；以及通信系统，当所述可拆卸模块安装于所述壳体上时将所述控制模块与所述移动模块、所述工作模块以及与所述可拆卸模块连接；其中所述腔体中的至少两个被布置成接收感测模块，所述感测模块使用选自光学、磁性、超声波和卫星定位的不同感测技术，并且所述控制模块被配置成基于从一个或多个感测模块接收到的信号(例如，根据存在的感测模块)至少控制所述移动模块和所述工作模块。因此，即使设备并非全部用于特定配置，也可以配备设备以使用不同类型的感测技术。在一些实施例中，设备包含用于超声波传感器、磁检测模块和卫星定位模块的腔体。

通信系统可以例如包含CAN总线。根据各自的感测模块的功能，腔体可以位于壳体上的不同位置。例如，至少一个腔体可以设置于壳体的顶部，而另一个腔体可以设置于壳体的下侧。使用超声波技术的感测模块可以包括如本文中进一步描述的用于边界检测或防撞的超声波模块，或者如本领域中已知的超声波信标定位模块。磁感测模块可以例如使用感应感测或者可以感测静磁场。根据本发明一些实施例的自动工作系统可以使用静态和变化的磁场。使用光学技术的感测模块可以包括摄像头或激光测距仪或任何其它光学传感器。使用卫星技术的传感器可以包括例如GPS模块。

可以提供附加腔体用于任何交互模块，例如语音交互模块或其它用户界面，以及用于通信模块。通信模块可以使用Wi-Fi、射频、例如GPS的移动通信或这些技术的任何组合。

因此，可以为设备提供各种感测，并且不限于例如光学感测。

在图1-4所示的实施例中，提供了用于各自的感测模块的多个腔体。感测模块包括至少一个或多个感应线圈(可以是可拆卸的或不可拆卸的)、可选地安装于壳体下方的磁传感器，以及可选地安装于壳体顶部的超声波传感器。可以提供腔体的附加感测模块可以包括定位模块，例如GPS模块。一个或多个腔体可能够接收超过一种传感器。例如，超声波传感器的腔体可以替代地收容不同类型的传感器，例如摄像头或激光传感器。

在任一实施例中，功能模块可以包含边界检测模块。具体地，边界检测模块可以包含遥感式边界检测模块，例如非接触式障碍物检测模块，具体可以是超声波模块，其被配置成检测自动割草机移动方向上的障碍物。替代地，遥感式边界检测模块可以包含摄像头、激光雷达等，并且可以被配置成探测工作区域的边界或工作区域内的障碍物。下面以超声波模块11为例提供描述。超声波模块可以防止机器碰撞伤害花园内的小孩、宠物、家具、小树苗等，从而消除用户对安规的顾虑。

图5(a)、图5(b)和图5(c)分别为包括超声波模块11的边界或障碍物检测模块在安装前、中、后的示意图。如图5(a)、图5(b)和图5(c)所示，在本实施例中，自动割草机的壳体3上为超声波模块11预留的位置位于壳体3的上部，使得当超声波模块11安装于壳体3时，相对于超声波模块11周边的壳体，尤其是相对于检测角度范围内超声波模块11周边的壳体，超声波模块11凸出设置，这样使得超声波模块11的发射/接收路径不会被壳体3遮挡。在本文中所描述的任一实施例中，超声波模块11可以检测自动割草机1移动方向上的障碍物，并且面向自动割草机1移动方向的前方设置。因此，超声波模块11不仅安装于壳体3的上部，还安装于壳体3的前部，以更好地防止发射/接收路径被壳体前部遮挡。应注意，与例如车辆换向传感器相比，模块11安装于壳体3的顶部，而不是“保险杠”或侧壁或前壁，并且在前行方向上从自动割草机的最前面向后间隔开，因此与模块11安装于割草机前部的情况相比，为割草机提供了具有更宽的视野。

在本实施例中，超声波模块11包含至少两个超声波探头111和112，两个探头之间的位置关系和角度关系参考申请号为PCT/CN2017/099698的国际申请，在此不再赘述。在本实施例中，超声波模块11还包含与探头111和112连接的支架113，并且通过支架113安装于自动割草机的壳体3上。由于超声波模块11的功能实现需要多个探头111和112的配合，因此对探头111和112之间的位置关系和角度关系有严格的要求。对于传统的自动割草机，功能模块在出厂时已安装于壳体上，或甚至与壳体一体成形，不需要另外安装。因此不存在安装精度的问题。然而，本实施例中的自动割草机1选择性地安装功能模块，当功能模块的安装位置或安装角度有严格要求时，对安装者的操作提出了相对高的要求。而当安装者为用户时，这样的要求降低了产品的易用性，并且产品可能因为功能模块的安装问题而出现故障。这不利于用户体验。为解决上述问题，在本文中所描述的任一实施例中，超声波模块可以包括呈预设关系的多个超声波探头。例如，多个超声波探头111和112可以位于从支架113延伸的各自的臂上，例如通过支架113集成在一起，使超声波模块11一体化。以此方式，超声波探头111和112之间的位置关系和角度关系在出厂时已固定，并且因此当用户安装超声波模块11时，只需安装一个零部件，避免了多个探头111和112独立安装时由于安装精度低导致的故障问题，由此大大改善用户体验。

如图5(a)、图5(b)和图5(c)所示，在本实施例中，壳体3上安装超声波模块11的副腔体32位于壳体3的上部，并且具有浅槽状。这是因为超声波模块11需要凸出于壳体3设置，因此安装超声波模块11的副腔体32不需要很大的收容空间，只需能够收容与超声波模块11连接的端子的收容空间即可。

换句话说，本发明的本实施例中所描述的副腔体包含壳体3上浅槽状的收容空间，并且具体地，包含相对于周围壳体向内凹陷的收容空间。替代地，可以由盖板或功能模块的壳体形成收容空间。

在本实施例中，为安装超声波模块11的副腔体32设置装饰盖114，以遮蔽与超声波模块11连接的端子并固定。当超声波模块11安装到壳体3时，取下装饰盖114，超声波模块11的端子与自动割草机1上预留的端子对接，例如通过使用螺钉将超声波模块的支架113固定到壳体3上，并且超声波模块11遮蔽副腔体32所形成的壳体3的凹槽的开口。

在本实施例中，超声波模块11还包含控制电路，能够处理由超声波探头111和112接收的至少一些信号，并通过通信端子将处理后的信号传输给主控制板9。各自的功能模块与主控制板之间对信号处理的分工如下文进一步描述。可以理解的是，各自的功能模块既可以在模块本地处理数据并根据处理结果传输控制信号给主控制板，也可以将数据传输给主控制板由主控制板进行处理。这取决于每个功能模块的数据处理载荷和处理能力，以及主控制板的处理载荷和处理能力。

在本发明的任一实施例中，如本文所描述的腔体或子腔体可以设计成能够安装不同的模块，例如不同感测模块。因此，在自动工作系统中，可以将不同的模块设计成可互换地接收在同一腔体中。在本实施例中，安装超声波模块的位置可以替代地用于安装摄像头、激光雷达等，只需接口形式统一即可。这些模块的安装位置具有类似的要求。换句话说，不同的功能模块可以选择性地安装到壳体的同一个接口。可以由用户基于需求和自动割草机的工作场景选择功能模块。可以理解的是，除了探测工作区域的边界或工作区域内的障碍物之外，传感器，例如摄像头，也可以通过拍摄图像起到监控、巡逻和安保等作用。根据本发明的一些实施例，控制模块可以例如通过使用功能模块监控设备的工作，并且可以向用户自动推荐功能模块。参考图10更详细地描述这一点。

在本发明的另一实施例中，边界检测模块可以包含地表边界检测模块，其被配置成通过检测地表或接近地表的目标或信号来确定是否检测到边界。具体地，边界检测模块可以包含磁检测模块，其被配置成检测布置在花园中的磁性标记。因此，本文中描述的任何自移动设备可以包括用于一个或多个可拆卸感测模块的腔体，其中至少一个可拆卸感测模块包括用于感测静磁场的传感器，例如本文中其它地方描述的磁检测模块13。在自移动设备中检测静磁场的能力可以是使用如本文中其它地方所描述的边界感应传感器检测变化的磁场的附加部分。然而，静态和变化的磁场的检测并非在本发明的所有实施例中都是必要的。如本文中其它地方所描述，用于静磁场的传感器可以设置于壳体的下表面上和/或面向工作表面。另外或替代地，边界检测模块可以包含电容检测模块，其被配置成检测草地和非草地。在本实施例中，磁检测模块用作实例。磁检测模块包含地磁传感器、霍尔传感器等。在本实施例中，磁检测模块检测布置在花园中的磁条。借助于上述方案，用户不需要通过使用“有源”或通电的边界线圈出不需切割的孤岛区域，比如花圃。一旦孤岛变更，就需要剪断边界线以重新调整边界线。这很麻烦且有信号不良的隐患。磁条为无源标记，且可任意调整和变更，因此操作方便。

图6(a)和图6(b)为磁检测模块的安装示意图。图6(a)和图6(b)为从下看自动割草机1的局部透视图。如图6(a)和图6(b)所示，在本实施例中，自动割草机的壳体3上为磁检测模块13预留的位置位于壳体3的下部，便于磁检测模块13感测磁条信号。具体地，磁检测模块13的安装位置满足下方无金属物遮蔽的要求，以防止信号受干扰。在本实施例中，磁检测模块13不仅安装于壳体3的下部，还安装于壳体3的前部，便于磁检测模块13及时检测到自动割草机1移动方向上布置有磁条，并及时采取回避措施。在本实施例中，为安装磁检测模块13的副腔体33设置盖板131，在安装磁检测模块13前后，副腔体33均由盖板131盖住，以防止水汽或污物进入副腔体33。可以理解的是，当自动割草机1对工作区域的识别可以由检测边界线以外的其它方式实现时，边界电感可以替代地成为可选功能模块，并且安装于壳体3的下部类似的位置。在可能的实施例中，用户可以选择为自动割草机1配置高精度定位模块，例如高精度卫星定位模块，或边界电感模块。具体地，可以通过选择不同的功能模块实现工作区域识别的功能。若为自动割草机1配置高精度定位模块，则用户不需要布置边界线。操作简单，且可以保持花园美观。然而，高精度定位模块的价格昂贵。若为自动割草机1配置边界电感模块，则用户需要布置边界线，但成本相对较低。这种可由用户选择性地配置功能模块的方式充分体现了用户个性化定制的特点。

当然，替代地，电容检测模块等可以安装在壳体3的类似位置。电容探头优选地暴露在壳体3外部，以提高电容探头的灵敏度。

在本发明的另一实施例中，功能模块包含用户交互模块。用户交互模块可以是语音识别模块、手势识别模块、手动输入模块等。在本实施例中，以语音识别模块为例提供描述。

参考图1、图7和图8，其中图7和图8为语音识别模块以及下文中将要介绍的防盗功能模块的安装前后的示意图。如图1所示，语音识别模块15包含麦克风151，还包含扬声器152。麦克风151被配置成接收用户的语音信号，并且扬声器152被配置成传输反馈信号以与用户交互。语音识别模块简化人机交互，并且可以提示用户如何操作，便于用户理解且有助于用户、特别是老年用户对机器的设置和操作。在本实施例中，自动割草机的壳体3上为语音识别模块15预留的位置位于壳体3的后部，便于用户进行语音交流。另外，麦克风151容易接收到用户的语音指令。具体地，麦克风151的安装位置靠近壳体3的上表面。麦克风151既可以凸出设置于壳体3的上盖上，也可以设置于上盖下方且靠近上表面的位置，以使得麦克风151接收到的语音指令更准确可靠且识别率更高。具体地，语音识别模块15的壳体上在麦克风151上方设置有小孔，供语音信息进入麦克风151。扬声器152向下设置，且面向壳体3下方区域。声音传到地面后反射到人耳。在一实施例中，扬声器可以敞开设置，敞开设置有利于声音的传播。具体地，语音识别模块15可以从底部安装，在这种情况下，对应的副腔体34面朝下且向壳体3的上部凹陷。语音识别模块15可以替代地从顶部安装，在这种情况下，对应的副腔体34面朝上且向壳体3的下部凹陷。本文中不做限制。

当语音识别模块15不密封在自动割草机的壳体3之中时，语音识别模块15的防护等级需满足入口防护“IP”等级IP67。类似地，由于上文描述的超声波模块11凸出于壳体3设置，因此超声波模块11对防护等级也具有相对高的要求。例如，防护等级需要满足IP67。然而，对于密封在自动割草机的壳体3内的功能模块，例如上文描述的磁检测模块13，则防护等级仅需要达到IPX4即可。

根据本发明的任一实施例，语音识别模块不需要互联网通信，例如蜂窝通信。换句话说，其可以“离线”操作。因此，代替或者除了可以例如从语音识别服务器在线获得的完整语音识别能力之外，语音识别模块可以被编程为通过与单词的话音记录的代表性样本进行简单比较来识别有限数量的相同单词，例如命令。这可以使用适当编程的处理器以及形成语音识别模块的一部分的相关存储器来实现，或者可以在控制模块处执行必要的信号识别。这意味着所述设备可以非常快速地运行而不需要移动连接，这对于老年人或连接不太可靠的远程位置的人来说也是有益的。可能无法像通过语音识别那样将一种语音与另一种语音区分开来。

其它用户交互模块可以安装于壳体3上类似的位置。在本发明的另一实施例中，功能模块包含通信模块，并且具体地，包含蜂窝通信单元、Wi-Fi模块、蓝牙模块、Sub 1G射频模块等中的一个或多个。

在具体实施例中，将蜂窝通信模块与卫星(例如GPS)定位模块组合，形成防盗功能模块17。因此，在本发明的任一实施例中，通信模块和定位模块可以单独地或一起安装在同一腔体中，所述腔体可以位于壳体的上部，或者它们可以设置在单个模块中，所述模块可以被配置成用作防盗模块。具体地，蜂窝通信模块可以是2G/3G/4G/5G模块，并且卫星定位模块可以是GPS模块。本文中的GPS模块尤其指低精度的GPS模块。当防盗功能模块17安装于自动割草机1上时，卫星定位模块可以确定自动割草机1的位置，并通过蜂窝通信模块将自动割草机1的位置发送给远程设备，例如发送给服务器或用户终端，供用户查询，或提示用户异常。图10中更详细地用示意图说明这一点。

在本文中描述的本发明的任一实施例中，可以提供射频模块，其被配置成例如通过例如用户房屋处的路由器之类的互联网网关与远程服务器通信。例如，当用户的Wi-Fi覆盖范围不包含整个工作区域时，这可能是有用的。射频模块可以在低于1G的频率下操作。射频模块或任何其它通信模块可以收容在设备上的任何合适的位置。一个可能的位置是位于腔体35内，例如，可以替代防盗模块17提供射频模块，或蓝牙模块或Wi-Fi模块。替代地，可以为不同的通信模块提供单独的位置和/或腔体。射频模块或蓝牙模块或Wi-Fi模块中的任何一个可以具有与图示的防盗模块相同的外观。

在图10中，如本文中先前所描述的各种模块与控制模块25通信，任选地包括主控制板9、处理器和存储器。控制模块25基于来自一个或多个感测模块(其中一些感测模块被共同地表示为“其它可拆卸模块”170)的信号并且可选地基于来自卫星定位模块21的位置信号来控制移动模块5和主工作模块7的操作。控制模块25能够通过互联网120使用蜂窝通信模块22与服务器155或用户终端160通信。替代地，与服务器155的通信可以通过所属领域的技术人员已知的Wi-Fi进行，为简单起见，在图10中未详细展示。根据本发明的一些实施例，可以使用射频通信(例如使用低于1G频率的射频通信)来代替Wi-Fi或蓝牙。图11为类似于图10的示意图，示出可以如何通过互联网使用射频模块与远程服务器通信。从上述内容可以理解，服务器155可以充当“物联网”或IoT平台，并且自移动设备可以表现为IoT设备。如本文中其它地方所述，至少一些模块(例如感测和通信模块)可以被配置成向控制模块25发送常规信号，例如消息，以确认其存在。控制模块可以根据在预定时间量内没有任何消息而确定模块不再存在。

在设备之间交换的消息，例如，在控制模块25与服务器155之间交换的消息，可以使用特定的位域格式来向服务器指示安装了哪些模块。这可以是二态指示，其中一个状态指示模块存在，而另一个指示模块不存在或可能有缺陷。

例如，使用GPS定位，这种解决方案适用于花园没有围栏或面积很大的用户，并且能对机器进行定位，便于防盗追踪。使用移动通信，例如，如本文中其它地方所描述的蜂窝或射频通信，适用于机器与不在Wi-Fi覆盖处的用户互联通信。与远程服务器的任何类型的通信都适用于远程程序修改，例如更新。欧洲和美洲不同区域信号覆盖有差异，采用2G+4GNBIoT技术组合能实现信号全覆盖。为了使安装有功能模块的自动割草机实现相应功能，用户可以预先为自动割草机设定“电子围栏”，例如，设定自动割草机不能离开所述电子围栏的坐标限定的区域。然后，在操作期间，若自动割草机通过卫星定位模块检测到自身离开了电子围栏限定的区域，则自动割草机可以触发蜂窝通信模块22，向移动设备160之类的远程设备发送警示信息，提示用户异常。同时，机器可以锁定至少一些功能，例如控制模块25可以被配置成使主工作模块7运行以停止和/或“锁定”移动模块。在收到警示信息后，若用户确认机器被盗，则用户可以通过使用卫星定位模块21追踪机器位置；或者若用户确认为误触发，则可以解除机器锁定，使机器恢复运行。

参考图1、图7和图8，在本实施例中，自动割草机的壳体3上为防盗功能模块17预留的位置靠近壳体3的上表面，便于卫星定位模块21的天线接收卫星信号，也便于蜂窝通信模块发送/接收信息。具体地，防盗功能模块17上方无金属遮蔽物。尤其，卫星定位模块的天线上方120度范围内无金属遮蔽物。功能模块17可以设置于壳体3的前部，或设置于壳体3的后部，并且可以从底部或从顶部安装。不做限制。在本实施例中，安装功能模块的副腔体由盖板遮蔽。一方面，防止外部水汽和污物的进入。另一方面，盖板起到固定和压紧功能模块的作用。

在另一实施例中，可以替代地通过确定自动割草机所连接的蜂窝网络基站是否变化来确定自动割草机是否被盗。

其它通信模块可以安装于壳体3上类似的位置。

在本发明的另一实施例中，功能模块包含辅助工作模块(图未示)，且具体地，可以包含修边模块，例如打草装置。打草装置通过使用柔性切割元件执行割草工作。自动割草机的壳体上为打草装置预留的位置位于壳体下部，且可以位于壳体的侧部，包含内侧和外侧。侧部可以是前侧或左右两侧。打草装置可以由电池包直接供电，或可以由主控制板供电。打草装置可以配备有独立驱动马达，或可以通过传动机构由自动割草机的马达驱动。打草装置可以实现对草坪边缘的切割，避免二次工作。

本发明的另一实施例中，功能模块包含定位模块(图未示)，这里尤其指高精度定位模块。自动割草机安装定位模块实现对工作区域的识别，免去铺设边界线的麻烦，还可以通过使用定位功能实现路径规划。功能模块尤其适用于草坪面积相对较大的场景。具体地，定位模块可以是卫星定位模块，例如差分全球定位系统“DGPS”模块、实时动态“RTK”模块或ARTK模块，或可以是信标定位模块，例如超声波信标定位模块或超宽带“UWB”信标定位模块。自动割草机的壳体上为定位模块预留的位置位于壳体上部，具体地，位于壳体顶部。具体地，使天线朝上，便于天线接收信号。当定位模块安装于壳体上时，定位模块可以凸出于周围壳体，并覆盖副腔体所形成的壳体的凹槽的开口。

在本发明的另一实施例中，功能模块可以包含环境检测传感器(图未示)，并且具体地，包含草高检测传感器、土壤检测传感器、颜色传感器、光照传感器、雨淋传感器等等。环境检测传感器可以根据检测对象的不同而灵活安装在不同位置。例如，草高检测传感器和土壤检测传感器可以安装于壳体底部，颜色传感器可以安装于壳体前部或底部，光照传感器可以安装于壳体上部或前部，雨淋传感器可以安装于壳体上部或后部。可以根据自动割草机的具体工作场景选用不同的环境检测传感器。

如前所述，不同功能模块可以选择性地安装/连接到自动割草机上的同一安装位置/接口。因此，上述功能模块可以有独立的安装位置/接口，或共享一个安装位置/接口。替代地，不同功能模块可以在具有不同安装位置/接口的情况下共享一个副腔体。

在上述实施例中，针对各自的功能模块，可以对自动割草机的主机以及功能模块做不同的防护设计。例如，需要针对自动割草机主机以及各自的功能模块上的接口做防水设计。防水设计根据模块对防水要求的不同而不同。简单防水时，通过为副腔体设置防护盖，或将功能模块用作防护盖，覆盖副腔体所形成的壳体的凹槽的开口。当功能模块对防水有进一步要求时，可考虑通过加密封条等方式加强防水功能。此外，当功能模块的工作产生大量热量时，为保证功能模块本身的正常工作，需要为功能模块或安装功能模块的副腔体做散热设计。例如，设置相变材料、冷却系统等。当功能模块的工作受温度影响较大时，则可能需要为功能模块或安装功能模块的副腔体做隔热设计，例如安装隔热片或温度调节单元等。

上述功能模块均为独立的模块，包含模块壳体，以及设置于模块壳体内的元件，例如传感器和控制电路等，还包含与自动割草机的壳体匹配的第二接口，包含第二机械接口和第二传导接口。第二传导接口包含通信接口和电源接口。当功能模块通过螺钉安装于自动割草机的壳体上时，功能模块还配备有安装螺钉。

当各自的功能模块安装于自动割草机1上时，为了通过自动割草机1实现功能模块的功能，则自动割草机1的软件必须兼容功能模块的功能。在实施例中，主控制板9的软件兼容各自的功能模块。

在具体实施例中，主控制板9预存与各自的功能模块对应的软件，例如驱动程序。当功能模块安装到自动割草机1上时，尤其是当功能模块与主控制板9通信连接时，各自的功能模块可以进入工作状态。主控制板9可以调用各自的功能模块的功能，控制各自的功能模块工作，接收功能模块采集的数据和/或控制信号，并根据来自功能模块的数据和/或控制信号，控制自动割草机1的移动和工作。

在另一具体实施例中，当功能模块安装到自动割草机1上时，尤其是当功能模块与控制模块或主控制板9通信连接时，可以触发控制模块或主控制板9以修改已经安装的软件，并且响应于触发，主控制板9可以获取与功能模块对应的软件。换句话说，控制模块，例如控制模块处的处理器，可以用基本软件编程，以根据设备上安装的可拆卸模块进行修改。主控制板9可以通过通信模块远程获取(例如从远程服务器155获取)更新或修改软件。替代地，各自的功能模块可以预存储软件。当功能模块与自动割草机1对接时，主控制板9可以通过功能模块与自动割草机1之间的通信接口获取更新或修改软件。修改软件，这里也描述为用于在处理器或控制模块中实现的指令，可以包括与设备的各自的可拆卸模块对应的软件模块。

图9为根据一实施例的主控制板9与各自的功能模块之间的电路连接的示意图。具有控制功能但未必包括主控制板的控制模块可以用与参考图9描述的主控制板相同的方式操作。各自的功能模块可以通过CAN总线或使用任何其它合适的通信技术或零部件连接至主控制板9。各自的功能模块的通信协议可以与主控制板的通信协议一致。每个功能模块可以具有唯一地址。当检测到功能模块的唯一地址时，即确定所述功能模块已连接上时，主控制板可以自动启用所述功能模块。主控制板可以根据功能模块的软件版本确定版本状态，并在必要时进行自动更新。功能模块在自动割草机上首次使用时，记录机器地址。当功能模块下一次识别机器时，若确定机器不是功能模块首次连接的机器，则功能模块不能被使用，如此可以防止功能模块被盗。

在本文中所描述的任一实施例中，可以对来往于控制模块25的固件和/或通信进行加密和/或签名。这为有利的，因为根据安装的模块，可以通过无线方式进行软件升级，甚至通过设备内的电线进行通信也容易受到拦截。例如，可以使用HMAC等加密散列函数对在控制模块25与其它模块之间交换的信息进行签名，并且可以使用XXTEA等已知加密方案。例如通过CAN总线进行的通信可以根据任何已知的标准或协议，例如在CAN总线通信中使用的ISO TP。

图12示出根据本发明一些实施例的壳体下侧的模块的可能布置。在图11的实施例中，设备包括三个轮子，两个在后部，一个在前部，这可以被视为单独的移动模块。根据本发明的设备可以包括任何数量的移动模块，不一定包含轮子。在本实施例中包括旋转式切割设备的主工作模块7安装于壳体3的下侧。在图12的实施例中，辅助工作模块8安装于壳体的下侧并且包括修边设备，所述修边设备可以用于例如修剪草地区域的边缘。可以在本文中所描述的任一实施例中提供例如修边设备的辅助工作模块，所述模块可以例如朝向壳体的一侧安装，例如安装在壳体下侧的侧壁或偏离中心处或者任何其它侧向位置。在本发明的任一实施例中，主工作模块可以偏离中心安装，例如，如图12所示。例如，假设打草装置形式的工作模块8安装于自动割草机上，则自动割草机的第一接口与打草装置的第二接口配接，并且端子相互连接。例如在自动割草机的主控制板9处的控制模块25可以检测打草装置的地址，确定打草装置已连接上，并自动更新软件，使打草装置准备就绪。在工作期间，当自动割草机进入打草模式时，主控制板向打草装置发送控制信号，指示打草装置进入工作状态，打草装置启动工作。打草装置还可以包含检测周围环境的传感器。当传感器或如本文中其它地方所描述的单独的可拆卸感测模块170检测到周围有异常时，例如检测到有生物靠近时，传感器可以将检测信号传输给主控制板9。主控制板9可以由此发送停止工作的信号给打草装置7，接着打草装置停止工作。这是控制模块控制可拆卸模块的操作的实例。

以上仅以打草装置为例描述了自动割草机与功能模块之间的兼容。其它功能模块可以与之类似。不再赘述。可以理解的是，功能模块采集的数据的处理既可以在功能模块中完成，也可以在主控制板中完成，替代地，还可以部分地在功能模块中完成且部分地在主控制板中完成。不做限制。

如本文中其它地方所述，在本发明的任一实施例中，可以根据模块的功能和/或防护要求来定位模块。某些模块的某些非限制性实例位置(其中一个或多个可用于本发明的任一实施例中)如下：

磁检测模块：在设备的底部，例如在壳体的下侧，至少一个在前部或后部，远离磁信号源(例如马达)，不干扰轮子。

超声波模块：在顶部或侧面位置，也可能在内部。

语音控制模块：麦克风朝向外部，优选地向上靠近顶部，也可能后向或横向，具有通向外部的直线路径(不超过几毫米)；扬声器朝向外部，优选朝向底部，和/或处于侧向位置。

防盗：任何不被金属覆盖的位置。

在实施例中，为降低整机功耗，对功能模块间隙供电。具体地，当某功能模块不工作时，使所述功能模块处于休眠状态，即低功耗状态。当所述功能模块需要工作时，主控制板通过CAN总线激活所述功能模块。

上述实施例中的自动割草机可以选择性地安装不同的功能模块，使得同一具有基本功能的自动割草机可以通过选择性地配置有不同的功能模块来实现不同的性能。自动割草机的升级简单，可以实现个性化定制。

上述自动割草机和功能模块的设计为自动割草机的销售和用户体验带来了全新的模式。也就是说，厂家在销售产品时，不再直接销售集成了各种功能的自动割草机，而是将自动割草机主机与各自的功能模块分开销售。功能模块可以作为附件独立地包装。相应地，工厂在生产时也将根据对自动割草机主机和附件的需求分别制定生产计划。

对于用户而言，在购买自动割草机时，用户可以自行购买附件。具体地，用户可以根据自家花园的工况选择其所需要的附件。例如，对于大面积花园可以选择高精度定位模块等。用户还可以分开购买自动割草机主机和各自的附件。例如，在购买了自动割草机主机后，如果用户发现对某一附件有需求，用户可以再购买所述附件。用户可以在花园工况发生变化时购买新的附件，也可以出于升级自动割草机的目的购买新的附件。对用户而言，有了更多选择性。对厂家而言，这种模式可以使销售季变得更长，因为用户在购买了主机后还有可能再次购买附件。此外，用户可以根据设备工作的运行条件购买一个或多个模块。

在大多数情况下，在用户购买附件后由用户自行安装附件。而上述自动割草机和功能模块具有快速安装/拆卸的设计，方便了用户的操作。

厂家还可以利用自动割草机的APP为用户推荐附件。APP可以采集用户的自动割草机的工作数据，确定用户花园工况，并相应地为用户推荐其可能需要的附件。APP还可以通过监控各自的附件的工作参数来确定各自的附件的寿命情况，提醒用户及时更换。APP还可以提示用户自动割草机或附件的故障信息，实现自诊断。APP可以安装于控制模块中，用户可通过显示器150之类的界面访问所述APP。替代地，APP可以安装于用户装置160中。

因此，在本文描述的设备或系统的任一实施例中，例如，通过包括在控制模块中的处理器的适当编程，控制模块可以被配置成分析可拆卸模块的使用，并在用户使用可拆卸模块时为用户提供指导。

因此，在另一方面，本发明提供一种自移动设备，包括：壳体；移动模块，可驱动以使得所述设备移动；多个腔体，在所述壳体中用于接收各自的可拆卸模块；工作模块，被配置成执行工作任务；控制模块，例如包括处理器和存储器，且被配置成控制所述移动模块和至少所述工作模块；以及通信系统，当所述可拆卸模块安装于所述壳体上时将所述控制模块与所述移动模块以及与可拆卸模块连接，其中，所述控制模块被配置成监控所述设备的操作，在用户使用可拆卸模块时为用户提供指导。监控可以包括监控可拆卸模块的使用和/或来自设备上的一个或多个传感器模块的信号。

指导可以包括关于模块是否被正确地接收在腔体中的指示，例如，设备是否正确地机械安放，是否正确地电连接，或是否在正确的腔体中。

指导可以在设备本身提供或者在用户移动设备之类的其它设备提供。在任一情况下，指导可以是可见的和/或可听的。可以在控制模块或用户设备处，例如使用APP，生成指导。因此，本发明的某些实施例提供一种计算机实现的方法，包括：接收与包括自移动设备的系统和所述设备上可安装的多个模块的操作有关的数据，其中，所述数据涉及所述可拆卸模块在所述设备上的安装和拆卸，并且所述方法包括分析数据，在用户使用可拆卸模块时为用户提供指导。可以在各种位置实现所述方法，例如在设备控制模块25处，在远程服务器处，或者在用户设备处，例如但不限于智能电话、平板电脑或计算机。类似地，本发明的某些实施例提供一种计算机可读介质，包括指令，当在例如但不限于控制模块或服务器或用户设备中的计算系统之类的任何计算系统的处理器中实施指令时，使得所述模块实施本文所描述的任何方法。

如本文中其它地方所述，所述设备可以包括无线通信模块，可选地为可拆卸无线通信模块，用于与例如图10的服务器155之类的远程服务器通信。例如，可以通过用户设备160上的专用APP将指导传送到服务器155，并且由所述服务器将指导中继到用户移动设备或其它设备160。替代地，可以通过屏幕或设备1上的其它显示器150将指导传送给用户。指导可以包括对使用附加或替代可拆卸模块的推荐。提供指导可以包括响应于检测到例如割草机停止操作的状况，提示用户提供与一个或多个可拆卸模块的使用有关的信息，以用于提供指导。

根据本发明的一些实施例，例如在控制模块的存储器处，可以汇编可拆卸模块的“连接历史”，这可以用于向用户提供指导。例如，如果用户在短时间内重复使用某一模块，这可能表示用户在使用所述模块时遇到一些困难。

任何可拆卸模块可以被配置成向控制模块25发送周期信号，由此使控制模块了解设备上存在可拆卸模块。这样，控制模块可以将不存在周期信号解释为意味着不存在可拆卸模块。在其它实施例中，控制模块可以向可拆卸模块发送请求，确认存在或不存在可拆卸模块。

根据本发明的一些实施例提供的指导可以包含推荐购买或使用与设备当前安装的模块不同的模块。例如，对于使用Wi-Fi等短程无线电通信操作的设备，通信模块或控制模块可能检测到Wi-Fi接收在整个工作区域中不连续，在这种情况下，可以建议使用不同的无线通信模块，例如本文中其它地方描述的用于扩展区域接收的射频模块，或蜂窝通信模块。

另一种可能性是，如果设备经常碰到物体，例如从频繁停止或从摄像头信息中明显看出，则可以推荐使用防撞，例如超声波模块。可以在已发生预定或阈值次数或比率(例如，每单位时间)的碰撞后生成推荐。

控制模块25可以被配置成确定一个或多个可拆卸模块的总安装时间，其中，指导包括当其中一个可拆卸模块的总安装时间超过预定时间时产生的警报，例如因为模块需要更换。

可以在本文中描述的任一实施例中的设备上，例如在可拆卸模块中，提供光传感器。然后，根据工作环境中的光级，控制模块25可以辅助或指导用户选择可拆卸模块，例如摄像头或激光感测。

上述实施例仅详细表达了本发明的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应注意，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 (74)

1.一种自移动设备，包括：壳体；移动模块，安装于所述壳体上，能驱动所述设备移动；工作模块，安装于所述壳体上，被配置成执行工作任务；多个腔体，用于接收各自的可拆卸模块；控制模块；以及通信系统，当所述可拆卸模块安装于所述壳体上时将所述控制模块与所述移动模块以及与所述可拆卸模块连接；其特征在于，至少两个所述腔体被布置成接收感测模块，所述感测模块使用不同感测技术，包括光学、磁性、超声波和卫星定位中的至少两种，并且所述控制模块被配置成基于从一个或多个感测模块接收到的信号至少控制所述移动模块和/或所述工作模块。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，根据所述各自的感测模块的功能，所述腔体处于所述壳体上的不同位置。

3.根据权利要求2所述的设备，包括在所述壳体顶部用于接收可拆卸感测模块的至少一个腔体，以及在所述壳体下侧用于接收可拆卸感测模块的至少一个腔体。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述感测模块包括以下两个或更多个：

超声波模块，

摄像头模块，

卫星定位模块，以及

磁检测模块。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制模块被配置成检测与所述自移动设备连接的可拆卸模块，并且根据所述可拆卸模块的功能修改控制程序。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制模块存储用于至少某些所述可拆卸模块的指令，当所述指令在所述控制模块中实施时使所述设备能执行与所述可拆卸模块对应的功能。

7.一种自移动设备，包括：壳体；移动模块，安装于所述壳体上，且能驱动以使得所述设备移动；工作模块，安装于所述壳体上，被配置成执行工作任务；多个腔体，用于接收各自的可拆卸模块；控制模块；以及通信系统，当所述可拆卸模块安装于所述壳体上时将所述控制模块与所述移动模块、所述工作模块以及与所述可拆卸模块连接；其特征在于，所述控制模块被配置成检测可拆卸模块，并且根据检测到的所述可拆卸模块的类型修改控制程序，使得所述自移动设备能够执行与所述可拆卸模块对应的功能。

8.根据权利要求7所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块存储用于至少某些所述可拆卸模块的指令，和/或用于至少某些所述可拆卸模块的指令存储在所述各自的可拆卸模块处，其中，所述指令当在所述控制模块中实施时使所述设备能执行与所述可拆卸模块对应的功能，并且其中，所述控制模块被配置成使用所述存储的指令修改所述控制程序。

9.根据权利要求7所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块被配置成通过从远程服务器检索用于至少一个可拆卸设备的指令来修改所述控制程序。

10.根据权利要求7所述的自移动设备，其特征在于，所述可拆卸模块包含感测模块。

11.根据权利要求7所述的设备，包括附加腔体，用于可拆卸地接收交互模块和通信模块中的任一个。

12.根据权利要求7所述的设备，包括用于感测模块的腔体，封闭于所述壳体中，以便不能接近。

13.根据权利要求12所述的设备，包括封闭于所述壳体中的所述腔体中的感测模块。

14.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，基于各自的模块在所述壳体上的安装位置的不同，和/或所述各自的模块的防护要求的不同，为所述腔体做不同的防护设计。

15.根据权利要求7所述的设备，包括容纳所述控制模块的附加腔体，与所述多个腔体分开。

16.根据权利要求7所述的设备，包括可拆卸地接收卫星定位模块和通信模块中的一个或两个的腔体。

17.根据权利要求7所述的设备，还包括辅助工作模块。

18.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，对来往于所述控制模块的通信进行加密和/或签名。

19.一种自动工作系统，包括根据任一前述权利要求所述的设备，以及接收在所述腔体的各自的腔体中的多个可拆卸模块。

20.一种自动工作系统，包括自移动设备以及能与所述自移动设备一起操作的多个模块，其特征在于，所述自移动设备包括：

壳体，

移动模块，安装于所述壳体上，且能驱动以使得所述设备移动，

多个腔体，用于可拆卸地接收各自的可拆卸模块，

工作模块，被配置成执行工作任务，

控制模块，被配置成控制所述移动模块和/或所述工作模块，和

通信系统，当所述可拆卸模块安装于所述壳体上时将所述控制模块与所述移动模块以及与所述可拆卸模块连接，以及

计算机可读介质，包括指令，所述指令在计算系统中实施以使所述计算系统：

监控所述设备的所述操作；并且

在用户使用所述可拆卸模块时为用户提供指导。

21.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，所述控制模块包括计算系统，并且所述计算机可读介质存储于所述控制模块处。

22.根据权利要求20所述的自动工作系统，包括远离所述自移动设备的带计算系统的服务器，其特征在于，所述服务器处的所述计算系统被配置成实施所述指令的至少一部分。

23.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，所述指导包括关于模块是否正确接收于腔体中的指示。

24.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，所述指导向所述用户指示能将哪些可拆卸模块安装于所述设备上。

25.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，所述指导向所述用户指示所述设备上安装了哪些可拆卸模块。

26.根据权利要求20所述的自动工作系统，包括无线通信模块，用于与远程服务器通信，其特征在于，将所述指导传送给所述远程服务器。

27.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，所述监控包括检测所述可拆卸模块的安装和拆卸以在存储器处汇编每个模块的连接历史。

28.根据权利要求27所述的自动工作系统，其特征在于，所述控制模块被配置成确定一个或多个所述可拆卸模块的总安装时间，其中，所述指导包括当一个所述可拆卸模块的所述总安装时间超过预定时间时产生的警报。

29.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，所述可拆卸模块包括能够感测所述设备的工况的至少一个模块，其中响应于所述感测提供所述指导。

30.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，所述指导包括推荐使用附加或替代的可拆卸模块。

31.根据权利要求30所述的自动工作系统，其特征在于，当所述设备安装了可拆卸通信模块时，所述控制模块被配置成检测通信覆盖范围中的间隙，并且所述指导包括推荐使用附加或替代的通信模块。

32.根据权利要求31所述的自动工作系统，其特征在于，所述控制模块被配置成检测所述设备与一个或多个障碍物碰撞，并在碰撞的次数或比率超过预定阈值时推荐使用防撞模块。

33.根据权利要求20所述的自动工作系统，其特征在于，提供指导包括提示所述用户提供与一个或多个所述可拆卸模块的所述使用有关的信息。

34.根据权利要求20所述的自动工作系统，被配置成使得对于所述腔体中的至少一个，能够在同一腔体中互换地接收不同模块。

35.根据权利要求20所述的自动工作系统，包括超声波模块，所述超声波模块包括至少两个超声波探头和与所述超声波探头连接的支架，从而通过所述支架安装到所述腔体中。

36.根据权利要求20至35中任一权利要求所述的自动工作系统，其特征在于，所述多个可拆卸模块包含语音识别模块。

37.根据权利要求36所述的自动工作系统，其特征在于，所述语音识别模块被配置成离线操作。

38.一种计算机实施的方法，包括：

接收与包括自移动设备的系统和所述设备上能够安装的多个模块的操作有关的数据，

其特征在于，所述数据涉及所述可拆卸模块在所述设备上的安装和拆卸，并且所述方法包括分析所述数据以在用户使用所述可拆卸模块时为用户提供指导。

39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述指导包括关于模块是否正确接收于腔体中的指示。

40.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述指导向所述用户指示能将哪些可拆卸模块安装于所述设备上。

41.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述指导向所述用户指示所述设备上安装了哪些可拆卸模块。

42.根据权利要求38所述的方法，包括在存储器处汇编每个模块的连接历史。

43.根据权利要求42所述的方法，包括确定一个或多个所述可拆卸模块的总安装时间，其中，所述指导包括当一个所述可拆卸模块的所述总安装时间超过预定时间时产生的警报。

44.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述可拆卸模块包括能够感测所述设备的工况的至少一个模块，其中响应于所述感测提供所述指导。

45.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述指导包括推荐使用附加或替代的可拆卸模块。

46.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述系统包括通信模块，其中所述方法包括检测通信覆盖范围中的间隙，并且所述指导包括推荐使用附加或替代的通信模块。

47.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述方法包括检测所述设备与一个或多个障碍物碰撞，并在碰撞的次数或比率超过预定阈值时推荐使用防撞模块。

48.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，提供指导包括提示所述用户提供与一个或多个所述可拆卸模块的所述使用有关的信息。

49.一种自移动设备，包括：

壳体，形成有主腔体；

移动模块，安装于所述壳体上，且被配置成带动所述自移动设备移动；

主工作模块，安装于所述壳体上，且被配置成执行工作任务；

控制模块，包含主控制板，且被配置成控制所述移动模块以带动所述自移动设备移动，并控制所述主工作模块以执行所述工作任务，其中：

所述主控制板设置于所述主腔体中，其中：

所述壳体中还形成有至少一个副腔体；

所述副腔体被配置成安装不同于所述移动模块和所述主工作模块的至少一个功能模块；且

所述自移动设备包括与所述副腔体对应且能够与所述功能模块的第二接口连接的至少一个第一接口，且所述第一接口与所述第二接口连接以使得所述功能模块安装到所述副腔体。

50.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述第一接口与所述第二接口可拆卸地连接。

51.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述至少一个副腔体被配置成选择性地安装不同的所述功能模块。

52.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，与所述副腔体对应的所述至少一个第一接口包括第一机械接口，与所述对应的功能模块的第二机械接口连接，且所述第一机械接口与所述第二机械接口连接以使得所述功能模块安装到所述副腔体。

53.根据权利要求52所述的自移动设备，其特征在于，所述第一机械接口在形状上与所述第二机械接口匹配，使得当所述第一机械接口与所述第二机械接口配接时，所述功能模块与所述壳体之间的相对位置关系满足预设条件。

54.根据权利要求52所述的自移动设备，其特征在于，当所述第一机械接口与所述第二机械接口连接时，所述功能模块覆盖所述副腔体所形成的所述壳体的凹槽的开口。

55.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述壳体包括与所述副腔体对应的至少一个盖板，并且所述盖板包括遮蔽状态，在所述遮蔽状态下，覆盖所述副腔体所形成的所述壳体的凹槽的开口。

56.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，与所述副腔体对应的所述至少一个第一接口包括第一传导接口，与所述对应的功能模块的第二传导接口连接，并且所述第一传导接口与所述第二传导接口通过插座连接件连接。

57.根据权利要求56所述的自移动设备，其特征在于，所述第一传导接口包括通信接口和/或电源接口。

58.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述副腔体与所述主腔体隔离。

59.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述功能模块包括边界检测模块，例如超声波模块、摄像头模块或磁检测模块。

60.根据权利要求59所述的自移动设备，其特征在于，安装所述超声波模块或摄像头模块的所述副腔体设置于所述壳体的上部或前部。

61.根据权利要求59所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波模块包括至少两个超声波探头以及与所述超声波探头连接的支架，并且通过所述支架安装到所述副腔体。

62.根据权利要求59所述的自移动设备，其特征在于，安装所述磁检测模块的所述副腔体设置于所述壳体的下部。

63.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述功能模块包括交互模块，例如语音识别模块。

64.根据权利要求63所述的自移动设备，其特征在于，安装所述交互模块的所述副腔体设置于所述壳体的后部。

65.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述功能模块包括通信模块，例如蜂窝通信模块、Wi-Fi模块、蓝牙模块，或Sub 1G射频模块。

66.根据权利要求65所述的自移动设备，其特征在于，安装所述通信模块的所述副腔体设置于所述壳体的上部。

67.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述功能模块包括定位模块，例如卫星定位模块或信标定位模块。

68.根据权利要求67所述的自移动设备，其特征在于，安装所述定位模块的所述副腔体设置于所述壳体的上部。

69.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述功能模块包括辅助工作模块，例如修边模块。

70.根据权利要求69所述的自移动设备，其特征在于，安装所述辅助工作模块的所述副腔体设置于所述壳体的侧部。

71.根据权利要求49所述的自移动设备，其特征在于，所述主控制板检测与所述自移动设备连接的功能模块，并且基于检测到的功能模块的类型相应地更新所述自移动设备的控制程序，使所述自移动设备能够执行与所述功能模块对应的功能。

72.一种功能模块，被配置成安装于自移动设备上以辅助所述自移动设备工作，并且包括：

第二接口，与所述自移动设备的第一接口连接，其特征在于，所述第二接口与所述第一接口连接以将所述功能模块安装于所述自移动设备上。

73.一种自动工作系统，包括根据权利要求49至71中任一权利要求所述的自移动设备以及根据权利要求72所述的功能模块。

74.一种计算机可读介质，包括指令，所述指令当在计算系统的处理器中实施时使所述计算系统实施根据权利要求38至48所述的任何方法。

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