CN112445213B - 自动工作系统、自动行走设备及其控制方法及计算机设备和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

一种自动工作系统、自动行走设备及其控制方法及计算机设备和计算机可读存储介质，所述控制方法包括：当判断为修边状态时，控制自动行走设备进入修边模式，修边模式为自动行走设备沿边界行走并工作；步骤“判断为修边状态”包括：接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号。本发明中的自动行走设备可根据自动行走设备与边界之间的位置关系判断是否需要修边，当判断需要修边的时候，自动行走设备即可沿边界行走并工作，从而可使得自动行走设备在边界所围设成的工作范围内的工作更加完整。对于割草机器人来说，割草机器人可将边界处的草也修剪完成，使得修剪效果更好，整体也更加美观。

Description

自动工作系统、自动行走设备及其控制方法及计算机设备和 计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及智能控制领域，特别是一种涉及自动工作系统、自动行走设备及其控制方法及计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，智能机器人的自动行走设备、自动工作系统已经慢慢进入人们的生活，例如智能扫地机器人、智能割草机器人等。通常的，此类智能机器人体积较小，且集成有传感装置、驱动装置、电池等，无需人工操控，并可在规定的区域内行进并工作。并且，在电池电量不够时，可自动返回充电站，与充电站对接并充电，充电完成后继续行进和工作。从而，这种智能机器人的工作系统在统一设置之后无需再投入精力管理，使得用户可从家务工作中解放出来，给用户的生活带来极大的便利。

智能机器人在工作区域内随机行走时，通常无法将边界的边沿部分也进行整体的清扫或修剪，特别的，在智能割草机器人中尤为明显。智能割草机器人通常会在工作区域内沿路径随机修剪，并在邻近边界时即转向，从而通常边界处的割草不够整齐，导致割草效果差，不够美观。

因此，必须设计一种可对边界处也可进行自动割草的自动行走设备。

发明内容

为解决上述问题之一，本发明提供了一种自动行走设备的控制方法，所述控制方法包括：当判断为修边状态时，控制自动行走设备进入修边模式，修边模式为自动行走设备沿边界行走并工作；步骤“判断为修边状态”包括：接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号。

作为本发明的进一步改进，步骤“接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号”具体为：接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号及接收到自动行走设备沿中轴线的另一侧有至少部分位于边界上或边界内的位置信号。

作为本发明的进一步改进，步骤“接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号及接收到自动行走设备沿中轴线的另一侧有至少部分位于边界上或边界内的位置信号”具体为：接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧的前轮位于边界外的位置信号以及接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的另一侧的前轮位于边界内的位置信号。

作为本发明的进一步改进，步骤“判断为修边状态”还包括：接收到自动行走设备沿边界行走的路径上具有充电站入口的方向信号。

作为本发明的进一步改进，所述控制方法包括：当未判断为修边状态时，自动行走设备进入正常工作模式；在正常工作模式下，若判断为预计划状态，自动行走设备向边界行走，并对修边状态进行判断；正常工作模式为自动行走设备在边界围设形成的工作空间内行走并工作。

作为本发明的进一步改进，所述控制方法还包括：在正常工作模式下，对自动行走设备完成的工作计划进行计数并形成第一计数信息；步骤“判断为预计划状态”具体为：确认第一计数信息达到n次。

作为本发明的进一步改进，所述控制方法还包括：在修边模式下，确认自动行走设备的初始位置；对自动行走设备到达初始位置的次数进行计数并形成第二计数信息；当确认第二计数信息达到m次，控制自动行走设备进入正常工作模式。

作为本发明的进一步改进，所述控制方法还包括：在修边模式下，检测自动行走设备的电池电量；判断自动行走设备是否为低电状态；若不为低电状态，判断自动行走设备和充电站之间的距离d和预设距离d1的大小；当判断d≤d1时，自动行走设备向边界内侧转向后并继续行驶T1时间，再向靠近相邻边界的一侧转向并继续沿边界行走并工作。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种自动行走设备，其包括本体、行走模块、电源模块；其特征在于，所述自动行走设备包括：检测模块，用于检测自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号；控制模块，用以接收检测模块的位置信号并判断是否为修边状态，当判断为修边状态时，控制所述自动行走设备进入修边模式。

作为本发明的进一步改进，所述检测模块还包括设置于自动行走设备前侧的至少两个边界感应元件，所述自动行走设备具有沿其前进方向的中轴线，所述边界感应元件分布于该中轴线的左右两侧。

作为本发明的进一步改进，所述自动行走设备包括两个设置于本体下方前侧的前轮，所述前轮对称设置于该中轴线的左右两侧，所述边界感应元件的至少两个分别设置于两个前轮上。

作为本发明的进一步改进，所述自动行走设备还包括用以感应充电站入口的方向感应元件。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时可实现如上述所述的自动行走设备的控制方法的步骤。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时可实现如上述所述的自动行走设备的控制方法中的步骤。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种自动工作系统，所述自动工作系统包括：如上述所述的自动行走设备；边界，用以限定自动行走设备的工作范围，所述自动行走设备在上述边界内行进并工作。

作为本发明的进一步改进，所述边界围设形成环状；所述自动工作系统还包括有充电站，所述充电站设置于边界上，且充电站的入口位于边界的延伸路径上。

与现有技术相比，本发明中的自动行走设备可根据自动行走设备与边界之间的位置关系判断是否需要修边，当判断需要修边的时候，自动行走设备即可沿边界行走并工作，从而可使得自动行走设备在边界所围设成的工作范围内的工作更加完整。对于割草机器人来说，割草机器人可将边界处的草也修剪完成，使得修剪效果更好，整体也更加美观。

附图说明

图1为本发明自动行走设备的控制方法的流程图。

具体实施例

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的自动行走设备可以是自动割草机，或者自动吸尘器等，其自动行走于工作区域以进行割草、吸尘工作，本发明具体示例中，以自动行走设备为割草机为例做具体说明，相应的，所述工作区域可为草坪。当然，自动行走设备不限于割草机和吸尘器，也可以为其它设备，如喷洒设备、除雪设备、监视设备等等适合无人值守的设备。

如图1所示，本发明提供了一种自动行走设备的控制方法，所述控制方法包括：

当判断为修边状态时，控制自动行走设备进入修边模式，修边模式为自动行走设备沿边界行走并工作；

步骤“判断为修边状态”包括：

接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号。

因而，本发明中的自动行走设备可根据自动行走设备与边界之间的位置关系判断是否需要修边，当判断需要修边的时候，自动行走设备即可沿边界行走并工作，从而可使得自动行走设备在边界所围设成的工作范围内的工作更加完整。对于割草机器人来说，割草机器人可将边界处的草也修剪完成，使得修剪效果更好，整体也更加美观。在本发明中，自动行走设备具有本体，本体上形成有沿前进方向的中轴线，本体基本上相对该中轴线左右对称。并且，由于自动行走设备通常均沿其中轴线的方向向前行进，因此，若中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外，即说明自动行走设备与边界相重叠，自动行走设备的中轴线也与边界接近吻合，自动行走设备可沿该边界行走并工作。从而，为了可以让自动行走设备进入修边模式，即可将自动行走设备放置于边界上，并且使得中轴线与边界大致重合。

具体的，为了使得对修边状态的判断更精准判断，步骤“接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号”具体为：接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号及接收到自动行走设备沿中轴线的另一侧有至少部分位于边界上或边界内的位置信号。在本实施方式中，自动行走设备具有检测模块和控制模块，则控制模块需要接收到两次检测模块所检测到位置信号，其一为自动行走设备中轴线的一侧位于边界上或边界外，其二为另一侧位于边界上或边界内，从而可以进一步判断该自动行走设备已经位于边界线上。

并且，进一步的，所述自动行走设备，所述检测模块包括设置于自动行走设备前侧的至少两个边界感应元件，所述边界感应元件分布于该中轴线的左右两侧。因而，对于自动行走设备来说，边界感应元件设置于前侧，从而中轴线两侧的边界感应元件更能体现出自动行走设备的前进方向与中轴线之间的位置关系，从而确保自动行走设备的前进方向与边界的延伸方向相吻合，从而可控制自动行走设备进入修边模式。当然，若上述边界感应元件越靠近该中轴线设置，上述判断为修边状态的这一过程更加精准。

另外，若该自动行走设备沿其中轴线的一侧均分布有至少两个边界感应元件，并且，同一侧的至少两个边界感应元件若均感应到在边界外，则也可说明该自动行走设备的前进方向与边界的延伸方向相吻合，从而也可控制自动行走设备进入修边模式。当然，这也在本发明的保护范围之内。

并且，在本发明的一实施例中，步骤“接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号及接收到自动行走设备沿中轴线的另一侧有至少部分位于边界上或边界内的位置信号”具体为：接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧的前轮位于边界外的位置信号以及接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的另一侧的前轮位于边界内的位置信号。

所述自动行走设备包括两个设置于本体下方前侧的前轮，所述前轮对称设置于该中轴线的左右两侧，所述边界感应元件的至少两个分别设置于两个前轮上。从而，即可通过感应两个前轮与边界的位置来判断该自动行走设备与边界的关系。当然，若所述边界感应元件设置在本体上或其他位置，只要能满足上述效果，则即可达到本发明的目的。

另外，进一步的，在本发明中，步骤“判断为修边状态”还包括：接收到自动行走设备沿边界行走的路径上具有充电站入口的方向信号。因此，在本具体实施方式中，为了使得自动行走设备进入修边状态，自动行走设备还必须得满足上述方向上的条件。从而，配合上述边界传感器的所感应到的位置信号，可使得判断更加精确，更加能确保所述自动行走设备已经位于边界上并可沿边界进行行走。并且，自动行走设备朝向充电站入口的方向沿边界行走，在自动行走设备电量不足处于低电状态时，还可以直接驶入充电站内。当然，若步骤“判断为修边状态”还包括：接收到自动行走设备沿边界行走的路径上背离充电站入口的方向信号，也也可达到本发明的目的。

以上介绍了本发明中自动行走设备的控制方法中在判断为修边状态时的工作流程。以下进一步的介绍所述自动行走设备在未被判断为修边状态时的工作流程。

具体的，所述控制方法包括：

当未判断为修边状态时，自动行走设备进入正常工作模式；

在正常工作模式下，若判断为预计划状态，自动行走设备向边界行走，并对修边状态进行判断；

正常工作模式为自动行走设备在边界围设形成的工作空间内行走并工作。

因此，当所述自动行走设备未判断为修边状态时，所述自动行走设备即为正常工作模式。但是在正常工作模式下，依然可以进入修边模式，只要判断为预计划状态之后，自动行走设备即向边界行走，在向边界行走的过程中若判断为修边状态，则即触发了修边模式。

具体的，在正常工作模式下，对自动行走设备完成的工作计划进行计数并形成第一计数信息；

步骤“判断为预计划状态”具体为：

确认第一计数信息达到n次。

因此，在正常工作模式下，自动行走设备具有至少一个每日需要完成的工作计划，当完成n次该工作计划后，即开始判断需要对边界进行修边。例如，每日均要完成一个完成工作，若n为7，则即为，在自动行走设备工作七天后，即对边界进行一次修边工作。

并且，在进入修边模式后，可确认自动行走设备在边界上的初始位置；

对自动行走设备到达初始位置的次数进行计数并形成第二计数信息；

当确认第二计数信息达到m次后，则控制自动行走设备进入正常工作模式。

通常的，自动行走设备进入修边模式后，仅需要围绕边界一圈即可修边完成，则m为1。因此，在本实施例中，自动行走设备自边界上的初始位置出发，并沿边界进行工作，在重新回到该初始位置后，即可判断为该自动行走设备已经围绕边界一圈。

另外，由于本发明中的边界围设形成环状，又如上述所述，充电站设置于边界上，且充电站的入口位于边界的延伸路径上。因此，所述自动工作设备在有电的情况下，当然不需要进行充电，因而在遇到充电站时，会绕开充电站继续行走。具体的，所述控制方法还包括：

在修边模式下，检测自动行走设备的电池电量；

判断自动行走设备是否为低电状态；

若不为低电状态，判断自动行走设备和充电站之间的距离d和预设距离d1的大小；

当判断d≤d1时，自动行走设备向边界内侧转向后并继续行驶T1时间，再向靠近相邻边界的一侧转向并继续沿边界行走并工作。

当然，参数d1、T1均要按照具体的自动行走设备的转速、移动速度、感应充电站入口的方向感应元件的感应距离来决定。在上述控制方法中，若自动行走设备不为低电状态且距离充电站较近时，自动行走设备即向边界内转向，在绕开充电站后，再重新向原方向转向并回到边界，继续行走及工作。当然，若自动行走设备为低电状态时，则自动行走设备沿边界正好行驶至充电站内。

相应的，本发明还包括一种自动行走设备，其包括本体、行走模块、电源模块；所述自动行走设备包括：检测模块，用于检测自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号；控制模块，用以接收检测模块的位置信号并判断是否为修边状态，当判断为修边状态时，控制所述自动行走设备进入修边模式。

因此，同样的，所述检测模块可通过自动行走设备的中轴线与边界的位置关系来判断是否需要进入修边状态，若为修边状态时，则可控制所述自动行走设备进入修边模式。

并且，与上述控制方法相对应的，所述检测模块还包括设置于自动行走设备前侧的至少两个边界感应元件，所述自动行走设备具有沿其前进方向的中轴线，所述边界感应元件分布于该中轴线的左右两侧。并且进一步的，所述自动行走设备包括两个设置于本体下方前侧的前轮，所述前轮对称设置于该中轴线的左右两侧，所述边界感应元件的至少两个分别设置于两个前轮上。另外，所述自动行走设备还包括用以感应充电站入口的方向感应元件。

以上，本发明中的自动行走设备均与上述控制方法相对应，在此不再赘述。

本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时可实现上述所述的自动行走设备的控制方法的步骤。或者，本发明也可提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现上述所述的自动行走设备的控制方法中的步骤。因此，上述自动行走设备的控制方法可被存储于计算机设备中，也可存储于计算机移动可读存储介质中，以供计算机设备使用。

本发明还提供了一种自动工作系统，该自动工作系统包括：

如上述所述的自动行走设备；

边界，用以限定自动行走设备的工作范围，所述自动行走设备在上述边界内行进并工作。并且，所述边界围设形成环状；所述自动工作系统还包括有充电站，所述充电站设置于边界上，且充电站的入口位于边界的延伸路径上。这与上述描述也相一致，具体的不再赘述。

因此，综上所述，本发明提供了一种自动工作系统、自动行走设备及其控制方法及计算机设备和计算机可读存储介质。在本发明中，所述自动行走设备的中轴线一侧有至少部分位于边界上或边界外时，即可判断为修边状态，自动行走设备可沿边界行走并工作。进一步的，为了使得判断更加精准，在自动行走设备沿中轴线的左右两侧分别设置有边界传感器来感应边界，以确保自动行走设备的行走方向能够大致与边界相吻合。并且，本发明中的自动行走设备还可包括有方向传感器，从而可以确保自动行走设备的行走方向是沿充电站的入口方向，使得对修边状态的判断的精确性进一步得到提升。当然，本发明中的自动行走设备在不是修边状态的情况下，也可进行正常工作模式，并且在正常工作模式的状态下，一样可以触发修边模式，使得自动行走设备可以自动、主动的进行修边操作。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：首先判断是否为修边状态，当判断为修边状态时，控制自动行走设备进入修边模式，修边模式为自动行走设备沿边界行走并工作；

步骤“判断为修边状态”包括：

接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号；

当未判断为修边状态时，自动行走设备进入正常工作模式；

在正常工作模式下，若判断为预计划状态，自动行走设备向边界行走，并对修边状态进行判断；

正常工作模式为自动行走设备在边界围设形成的工作空间内行走并工作；

在正常工作模式下，对自动行走设备完成的工作计划进行计数并形成第一计数信息；

步骤“判断为预计划状态”具体为：

确认第一计数信息达到n次。

2.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，步骤“接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号”具体为：

接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号及接收到自动行走设备沿中轴线的另一侧有至少部分位于边界上或边界内的位置信号。

3.根据权利要求2所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，步骤“接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号及接收到自动行走设备沿中轴线的另一侧有至少部分位于边界上或边界内的位置信号”具体为：

接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧的前轮位于边界外的位置信号以及接收到自动行走设备沿前进方向的中轴线的另一侧的前轮位于边界内的位置信号。

4.根据权利要求1或2所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，步骤“判断为修边状态”还包括：

接收到自动行走设备沿边界行走的路径上具有充电站入口的方向信号。

5.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在修边模式下，确认自动行走设备的初始位置；

对自动行走设备到达初始位置的次数进行计数并形成第二计数信息；

当确认第二计数信息达到m次，控制自动行走设备进入正常工作模式。

6.根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在修边模式下，检测自动行走设备的电池电量；

判断自动行走设备是否为低电状态；

若不为低电状态，判断自动行走设备和充电站之间的距离d和预设距离d1的大小；

当判断d≤d1时，自动行走设备向边界内侧转向后并继续行驶T1时间，再向靠近相邻边界的一侧转向并继续沿边界行走并工作。

7.一种自动行走设备，其包括本体、行走模块、电源模块；其特征在于，所述自动行走设备包括：

检测模块，用于检测自动行走设备沿前进方向的中轴线的一侧有至少部分位于边界上或边界外的位置信号；

控制模块，用以接收检测模块的位置信号并判断是否为修边状态，当判断为修边状态时，控制所述自动行走设备进入修边模式；

当未判断为修边状态时，自动行走设备进入正常工作模式；

在正常工作模式下，若判断为预计划状态，自动行走设备向边界行走，并对修边状态进行判断；

正常工作模式为自动行走设备在边界围设形成的工作空间内行走并工作；

在正常工作模式下，对自动行走设备完成的工作计划进行计数并形成第一计数信息；

步骤“判断为预计划状态”具体为：

确认第一计数信息达到n次。

8.根据权利要求7所述的自动行走设备，其特征在于，所述检测模块还包括设置于自动行走设备前侧的至少两个边界感应元件，所述自动行走设备具有沿其前进方向的中轴线，所述边界感应元件分布于该中轴线的左右两侧。

9.根据权利要求8所述的自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备包括两个设置于本体下方前侧的前轮，所述前轮对称设置于该中轴线的左右两侧，所述边界感应元件的至少两个分别设置于两个前轮上。

10.根据权利要求7或8所述的自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备还包括用以感应充电站入口的方向感应元件。

11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时可实现权利要求1至6中任意一项所述的自动行走设备的控制方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时可实现权利要求1至6中任意一项所述的自动行走设备的控制方法中的步骤。

13.一种自动工作系统，其特征在于，所述自动工作系统包括：

如权利要求7至10中任意一项所述的自动行走设备；

边界，用以限定自动行走设备的工作范围，所述自动行走设备在上述边界内行进并工作。

14.根据权利要求13所述的自动工作系统，其特征在于，包括：

所述边界围设形成环状；所述自动工作系统还包括有充电站，所述充电站设置于边界上，且充电站的入口位于边界的延伸路径上。