CN112558597B - 自移动设备 - Google Patents

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Abstract

一种在边界线限定的工作区域内自动移动和工作的自移动设备，其包括壳体、用于带动所述自移动设备移动的移动模块、执行工作任务的工作模块、用于给所述移动模块提供驱动力的驱动模块、用于检测所述边界线上生成的边界信号的边界信号检测模块、用于获取所述自移动设备的位置信息的定位模块、用于自主控制所述移动模块带动所述自移动设备移动，并自主控制所述工作模块执行预设工作任务的控制模块；所述自移动设备包括沿线切割模式和线内切割模式，在所述沿线切割模式下，所述控制模块根据所述边界信号控制所述自移动设备沿所述边界线移动并工作；在所述线内切割模式下，所述控制模块根据所述定位模块获取的所述自移动设备的位置信息，控制所述自移动设备在所述边界线内移动并工作。

Description

自移动设备
技术领域
本发明涉及一种自移动设备。
背景技术
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能机器人的自移动设备己经开始慢慢的走进人们的生活。例如，自移动设备能够自动在用户的草坪中割草、充电，无需用户干涉。这种自动工作系统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。目前，自移动设备在由边界线限定的工作区域内随机移动，但是由于自移动设备路径是随机的，切割的草坪不美观。
因此，有必要设计一种新的自移动设备以解决上述问题。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明采用如下技术方案：
一种在边界线限定的工作区域内自动移动和工作的自移动设备，其包括：
壳体；
移动模块，位于所述壳体下方，用于带动所述自移动设备移动；
工作模块，设置于所述壳体以执行工作任务；
驱动模块，用于给所述移动模块提供驱动力；
边界信号检测模块，用于检测所述边界线上生成的边界信号；
定位模块，用于获取所述自移动设备的位置信息；
控制模块，用于自主控制所述移动模块带动所述自移动设备移动，并自主控制所述工作模块执行预设工作任务；
进一步的，所述自移动设备包括沿线切割模式和线内切割模式，在所述沿线切割模式下，所述控制模块根据所述边界信号控制所述自移动设备沿所述边界线移动并工作；在所述线内切割模式下，所述控制模块根据所述定位模块获取的所述自移动设备的位置信息，控制所述自移动设备在所述边界线内移动并工作。
进一步的，预设一规划路径，在所述线内切割模式下，所述自移动设备通过所述定位模块获取其位置，所述控制模块根据所述定位模块获取的位置，控制所述自移动设备在所述边界线内按照所述规划路径移动并工作。
进一步的，所述定位模块通过全球卫星导航系统、雷达、信标、视觉中至少一种方式获取所述自移动设备的位置信息。
进一步的，所述自移动设备还包括位置矫正模块，当根据所述定位模块判断所述自移动设备位于所述边界线外，而根据所述边界信号检测模块判断所述自移动设备位于所述边界线内时，所述位置矫正模块矫正所述定位模块所获取的位置信息。
进一步的，在所述线内切割模式下，所述控制模块控制所述自移动设备沿垂直于所述边界线的方向移动，当所述自移动设备移动到遇到所述边界线时，所述控制模块控制所述自移动设备旋转180度以调转移动方向。
进一步的，所述工作模块位于所述自移动设备的中轴线上，当所述自移动设备移动到遇到所述边界线时，所述控制模块控制所述自移动设备180度转弯，所述自移动设备的转弯半径小于等于所述工作模块的宽度的一半。
进一步的，所述工作模块位于所述自移动设备的中轴线的一侧，所述自移动设备还包括设置于所述中轴线的另一侧且用于检测该侧是否已执行工作任务的任务检测模块，当所述自移动设备移动到遇到所述边界线时，所述任务检测模块检测其所在的一侧是否已执行工作任务，若已执行，则所述控制模块控制所述自移动设备180度转弯，且其转弯半径小于等于所述工作模块的宽度；若未执行，则所述控制模块控制所述自移动设备绕自身旋转180度。
进一步的，预设一时间安排表，所述控制模块控制所述自移动设备根据所述时间安排表，控制其选择所述沿线切割模式和所述线内切割模式中的一种模式。
进一步的，所述自移动设备还包括沿线行走模式，在所述沿线行走模式下，所述自移动设备仅沿所述边界线移动，而所述工作模块不执行工作任务。
进一步的，所述自移动设备为自动割草机，所述工作模块为用于执行切割任务的切割模块。
本方案的有益效果是：通过在自移动设备上设置两种工作模式，实现既可以将草坪边界切割干净，又可以实现草坪内部切割美观。
附图说明
图1是本发明一实施例中自移动设备处于线内切割模式的示意图。
图2是本发明一实施例中自移动设备处于沿线切割模式的示意图。
图3是本发明一实施例中自移动设备的模块示意图。
图4是本发明一实施例中自移动设备的模块示意图。
具体实施方式
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1至图4所示，本发明提供了一种自动工作系统，其包括边界线2、在边界线限定的工作区域内自主移动和工作的自移动设备1、用于在边界线2周围生成边界信号的信号生成模块、及用于给自移动设备充电的充电站3。本实施例中，自移动设备1为自动割草机，工作模块15为用于执行切割任务的切割模块。充电站3为用于给自移动设备1充电的充电站3。在其他实施例中，自移动设备1也可以是自动扫落叶机、自动洒水机、多功能机、扫地机器人等等。
自移动设备1包括壳体10、设置于壳体10下方且用于带动自移动设备移动的移动模块(未图示)，用于执行工作任务的工作模块15，用于提供驱动力的驱动模块，用于自动控制移动模块带动自移动设备1移动并且自主控制工作模块执行预设工作任务的控制模块12、用于提供能量的能源模块、及用于检测边界线周围生成的边界信号的边界信号检测模块13。
边界信号检测模块13用于检测自移动设备1与边界线2之间的位置关系。自移动设备1与边界线2之间的位置关系包括，自移动设备1位于边界线2的两侧中的一侧，或者自移动设备1与边界线2之间的距离等。本实施例中，边界线2是布置在工作区域中的导线，由充电站3所在位置引出，用于引导自移动设备向充电站3移动。
自移动设备1包括沿线切割模式16和线内切割模式17，如图2所示，在沿线切割模式16下，控制模块12根据边界信号控制自移动设备1沿边界线移动并工作，在线内切割模式下，控制模块12根据定位模块11获取的自移动设备1的位置信息，控制自移动设备1在边界线2内移动并工作。
如图1所示，预设一规划路径，在线内切割模式17下，自移动设备1通过定位模块11获取其位置信息，控制模块12根据定位模块11获取的位置，控制自移动设备1在边界线2内按照规划路径移动并工作。定位模块11可通过全球卫星导航系统(例如全球定位系统、差分全球定位系统、北斗卫星导航系统、伽利略卫星导航系统、格洛纳斯卫星导航系统等等)、雷达、信标、视觉等方式的至少一种方式获取自移动设备1的位置信息，本实施例中，定位模块11为通过差分全球定位系统获取自移动设备1的位置信息的差分定位模块，在其他实施例中，定位模块1也可为通过其他定位方式获取自移动设备的位置信息。
自移动设备1还包括位置矫正模块19，当根据定位模块11判断自移动设备1位于边界线2外，而根据边界信号检测模块13判断自移动设备1位于边界线2内时，位置矫正模块19矫正定位模块11所获取的位置信息，以使得定位模块11所获取的位置信息更精准。
本实施例中，在线内切割模式下，控制模块12控制自移动设备1沿垂直于边界线2的方向移动，当自移动设备1移动到遇到边界线2时，控制模块12控制自移动设备1旋转180度以调转方向。
在一实施例中，工作模块15设置在自移动设备1的中轴线上，当自移动设备1移动到遇到边界线2时，控制模块12控制自移动设备180度转弯，自移动设备1的转弯半径小于等于工作模块的宽度的一半。例如，当自移动设备1为自动割草机，其工作模块15为切割模块时，自动割草机1的转弯半径小于等于切割模块的半径。
在另一实施例中，如图1所示，工作模块15设置于自移动设备1的中轴线的一侧，自移动设备1还包括设置于中轴线的另一侧且用于检测该侧是否已执行工作任务的任务检测模块14，也即，任务检测模块14与工作模块15分别位于中轴线的两侧。本实施例中，自移动设备1为自动割草机，其任务检测模块14可为草高检测模块，在另一实施例中，当自移动设备1为扫地机器人时，其任务检测模块则可用于检测地面是否清洁的地面清洁检测模块等。
当自移动设备1移动到遇到边界线2时，任务检测模块14检测其所在的一侧是否已执行工作任务，若已执行，则控制模块12控制所述自移动设备180度转弯，且其转弯半径小于等于工作模块的宽度；若未执行，则控制模块12控制自移动设备绕自身旋转180度以调转方向。本实施例中，当草高检测模块检测到其对应位置的草地未被切割时，则控制模块12控制自动割草机绕自身旋转180度以调转方向，当草高检测模块检测到其对应位置的草地已被切割时，则控制模块12控制自动割草机180度转弯，且其转弯半径小于等于切割模块的直径。如图1所示，自动割草机1从A位置移动到遇到边界线2的B位置时，此时，草高检测模块检测到其对应位置草地未被切割，控制模块12控制自动割草机绕自身旋转180度掉头，移动到C位置，并继续前行，当再次遇到边界线2的D位置时，此时，草高检测模块检测到其对应位置的草已切割，此时，控制模块12控制自动割草机180度调转方向，移动到位置E，并继续前行，当再次遇到边界线2的F位置时，草高检测模块检测到其对应位置的草未切割，此时，控制模块12控制自动割草机绕自身旋转180度掉头，移动到G位置,并按照此规律继续前行，直至割完整个草坪。
预设一用于安排自移动设备1选择采用沿线切割模式和线内切割模式中的一种模式的时间安排表，自移动设备1包括用于预设时间安排表的存储模块18，控制模块12控制自移动设备1根据预设的时间安排表控制自移动设备1选择采用沿线切割模式和线内切割模式中的一种模式进行工作。例如，在预设的时间安排表规划下，自移动设备1每周采用沿线切割模式工作两次，其余时间均采用线内切割模式进行工作等。
如图4所示，自移动设备1还包括沿线行走模式10，在沿线行走模式10下，自移动设备1仅沿边界线2移动，但工作模块不执行工作任务。例如，当自移动设备1电量不足时，自移动设备1采用该沿线行走模式回归充电站3充电，和/或，在充电完成后，再次采用该沿线行走模式10返回原来的切割位置，继续采用线内切割模式执行切割任务。
具体的，预设一阈值，当能源模块中的电能低于阈值时，控制模块12控制自移动设备1沿边界线2向充电站3移动，以实现自移动设备1回归充电站3给能源模块补充电能。在其他实施例中，自移动设备1也可以通过预设时间或者其他参数，当到达规定时间或其他参数时，控制模块控制自移动设备1自动返回充电站补充电能。在一实施例中，控制模块12控制自移动设备1沿边界线2向充电站3移动的过程中，控制自移动设备1通过改变自身与边界线2之间的距离，然后控制自移动设备1以与边界线2平行的移动方向移动至少第一预设距离，并重复上述步骤，以实现控制模块12控制自移动设备1回归充电站3。在其他实施例中，自移动设备1也可以通过其他方式回归充电站3，例如，直接通过定位模块12获取的位置信息，控制自移动设备1回归充电站3，并在充好电后，再通过该定位模块12获取的位置信息，回到待切割区域。当然，也可通过沿线回归与通过定位模块获取的位置信息回归相结合的方式，例如，在回归充电站时，因要精确对接充电站，故采用上述沿线行走模式回归充电站，而在充好电，要回到待切割区域时，因对精确度要求没那么高，故可通过定位模块11获取的位置信息，回归到待切割区域。
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 (7)

1.一种在边界线限定的工作区域内自动移动和工作的自移动设备，其特征在于，包括：
壳体；
移动模块，位于所述壳体下方，用于带动所述自移动设备移动；
工作模块，设置于所述壳体以执行工作任务；
驱动模块，用于给所述移动模块提供驱动力；
边界信号检测模块，用于检测所述边界线上生成的边界信号；
定位模块，用于获取所述自移动设备的位置信息；
控制模块，用于自主控制所述移动模块带动所述自移动设备移动，并自主控制所述工作模块执行预设工作任务；
所述自移动设备包括沿线切割模式和线内切割模式，在所述沿线切割模式下，所述控制模块根据所述边界信号控制所述自移动设备沿所述边界线移动并工作；在所述线内切割模式下，所述控制模块根据所述定位模块获取的所述自移动设备的位置信息，控制所述自移动设备在所述边界线内移动并工作；
在所述线内切割模式下，所述工作模块位于所述自移动设备的中轴线的一侧，所述自移动设备还包括设置于所述中轴线的另一侧且用于检测该侧是否已执行工作任务的任务检测模块，当所述自移动设备移动到遇到所述边界线时，所述任务检测模块检测其所在的一侧是否已执行工作任务，若已执行，则所述控制模块控制所述自移动设备以小于等于所述工作模块宽度且大于零的转弯半径进行180度转弯；若未执行，则所述控制模块控制所述自移动设备以零转弯半径绕自身旋转180度。
2.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于：预设一规划路径，在所述线内切割模式下，所述自移动设备通过所述定位模块获取其位置，所述控制模块根据所述定位模块获取的位置，控制所述自移动设备在所述边界线内按照所述规划路径移动并工作。
3.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于：所述定位模块通过全球卫星导航系统、雷达、信标、视觉中至少一种方式获取所述自移动设备的位置信息。
4.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于：所述自移动设备还包括位置矫正模块，当根据所述定位模块判断所述自移动设备位于所述边界线外，而根据所述边界信号检测模块判断所述自移动设备位于所述边界线内时，所述位置矫正模块矫正所述定位模块所获取的位置信息。
5.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于：预设一时间安排表，所述控制模块控制所述自移动设备根据所述时间安排表，控制其选择所述沿线切割模式和所述线内切割模式中的一种模式。
6.如权利要求1所述的自移动设备，其特征在于：所述自移动设备还包括沿线行走模式，在所述沿线行走模式下，所述自移动设备仅沿所述边界线移动，而所述工作模块不执行工作任务。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的自移动设备，其特征在于：所述自移动设备为自动割草机，所述工作模块为用于执行切割任务的切割模块。
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