CN114518747A - 一种机器人回归充电控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种机器人回归充电控制方法和装置，包括：当机器人在回归充电的过程中，在检测到位于充电站附近的地面磁性装置产生的磁场信号的情况下，根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，使其沿所述地面磁性装置行驶；控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站。本公开实施例，利用两个磁感应传感器检测机器人左右两侧的磁场信号的强度，无需利用磁场信号的方向，即可实现可以实现对机器人的位置的调整，使其沿磁条方向行驶到充电站处，完成充电对接。

Description

一种机器人回归充电控制方法和装置

技术领域

本公开涉及一种自动工作系统，尤其涉及一种机器人回归充电控制方法和装置。

背景技术

随着科学技术的发展，机器人如扫地机器人、拖地机器人、智能割草机给人们的生产生活带来了便利。相关技术中可以通过电磁感应传感器、激光传感器以及视觉传感器等引导机器人的自主行驶。在利用电磁感应传感器引导机器人进行行驶的过程中，需要将磁条布置的比较平整，并且将磁条的N或S极按照一定方向安装好。在使用的过程中，磁条经多次碾压发生扭曲后，会引起磁场的变化，影响机器人的对准精度；并且由于对磁条的铺设方向有着严格的要求，会降低了用户的使用体验。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种机器人回归充电控制方法和装置。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种机器人回归充电控制方法方法，包括：

当机器人在回归充电的过程中，在检测到位于充电站附近的地面磁性装置产生的磁场信号的情况下，根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，使其沿所述地面磁性装置行驶；

控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站。

在一种可能的实现方式中，所述控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站，包括：

控制所述机器人的中轴线与所述地面磁性装置的距离在预设距离范围内。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，包括：

在机器人左侧位置检测到磁场值的情况下，控制所述机器人向左转动预设角度；

在与所述左侧位置相对称的右侧位置检测到磁场值的情况下，控制所述机器人向右转动所述预设角度。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，包括：

在所述机器人两侧对称位置均检测到磁场信号的情况下，比较两磁场信号的大小；

控制所述机器人向磁场信号大的一侧转动预设角度。

在一种可能的实现方式中，被设置为检测到地面磁性装置产生的磁场值的条件包括：

检测到的磁场信号的磁场值大于预设值。

在一种可能的实现方式中，所述调整所述机器人的运动姿态，使其沿所述地面磁性装置行驶，包括：

控制所述机器人前进或后退预设长度；

在所述机器人左侧位置或与所述左侧位置相对称的右侧位置检测到磁场信号磁场值的变化量在预设值范围内的情况下，控制所述机器人沿所述地面磁性装置向前行驶。

在一种可能的实现方式中，所述控制所述机器人前进或后退预设长度之后，还包括：

在所述机器人左侧位置或与所述左侧位置相对称的右侧位置检测到磁场信号磁场值的变化量超出所述预设值范围的情况下，控制所述机器人按照预设动作运动，直到所述机器人两侧对称位置检测到的磁场信号的差值在预设范围内。

在一种可能的实现方式中，所述控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站，包括：

在所述对称位置分别检测所述地面磁性装置产生的磁场信号；

判断两磁场信号的差值是否在所述预设范围内，若所述差值在所述预设范围内，则控制所述机器人按照当前运动姿态继续行驶，直至对接所述充电站。

在一种可能的实现方式中，所述判断两磁场信号的差值是否在所述预设范围内之后，还包括：

若所述差值超出所述预设范围，则根据预设的磁场信号的大小关系与转向动作的关联关系，确定与所述磁场信号相对应的转向动作；

控制所述机器人按照所述转向动作行驶。

在一种可能的实现方式中，所述控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站，包括：

在所述对称位置分别检测所述地面磁性装置产生的磁场信号；

分别将两磁场信号与上一时刻两磁场信号的均值做相减处理，若差值小于或等于预设阈值，则控制所述机器人按照当前运动姿态继续行驶，直至对接所述充电站。

在一种可能的实现方式中，在所述分别将两磁场信号与上一时刻两磁场信号的均值做相减处理之后，还包括：

若左侧位置检测到的磁场信号与所述均值的差值大于所述预设阈值，则控制所述机器人左转；

或若右侧位置检测到的磁场信号与所述均值的差值大于所述预设阈值，则控制所述机器人右转。

在一种可能的实现方式中，在所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，使其沿所述地面磁性装置行驶之前，还包括：

分别利用两磁感应传感器检测工作区域内的地磁场信号；

对两磁感应传感器检测到的所述地磁场信号分别做均值处理；

将两磁感应传感器检测到的磁场信号的磁场值分别减去各自的地磁场信号的均值。

在一种可能的实现方式中，在所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，使其沿所述地面磁性装置行驶，还包括：

利用所述机器人的卫星定位数据，控制所述机器人行驶至所述地面磁性装置的预设距离范围以内。

在一种可能的实现方式中，所述地面磁性装置包括磁条和/或电子边界。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种机器人的控制装置，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行本公开任一实施例所述的方法。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种机器人，包括：

机器人主体，所述机器人主体内设置有运动模块、供电模块、控制模块、功能模块和磁感应传感器，其中，

所述运动模块包括轮组和驱动轮组运动的驱动马达；

所述供电模块包括电池包，用于为所述机器人的运动模块和功能模块供电；

所述功能模块用于实现机器人用途；

所述控制模块与移动模块、能源模块、功能模块电性连接，控制所述机器人移动和作业，所述控制模块包括处理器，所述处理器被配置为执行本公开任一实施例所述的方法；

所述机器人主体底部前侧左右对称位置处分别设置有磁感应传感器，所述磁感应传感器与所述控制模块电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述机器人还包括卫星定位传感器。

在一种可能的实现方式中，所述机器人还包括卫星定位传感器。

在一种可能的实现方式中，所述功能模块包括下述中的至少一种：

切割功能组件，包括切割刀片及驱动所述切割刀片作业的马达；

扫雪功能组件，包括扫雪刷及驱动所述扫雪刷作业的马达；

洒水功能组件，包括洒水箱、洒水枪以及驱动所述洒水枪作业的马达。

根据本公开第四方面，提供一种机器人系统，所述系统包括：

根据本公开任一实施例所述的机器人；

地面磁性装置，所述地面磁性装置设置在所述机器人的工作区域内或所述工作区域的边界。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：

充电站，所述充电充电站底部设有第一地面磁性装置，所述第一地面磁性装置与所述地面磁性装置相连接，所述第一地面磁性装置和所述地面磁性装置用于引导所述机器人至所述充电充电站处充电。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开实施例，利用两个磁感应传感器检测机器人左右两侧的磁场信号的强度，无需利用磁场信号的方向，即可实现可以实现对机器人的位置的调整，使其沿磁条方向行驶到充电站处，完成充电对接。并且当磁条发生弯曲或磨损的情况下，两磁感应传感器的值的大小仍然会变化一致，机器人仍然会沿着磁条方向行驶到充电站处。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是现有技术中一种磁条与磁感应传感器的磁场分布的示意图。

图2是现有技术中一种磁条与磁感应传感器的磁场分布的示意图。

图3是现有技术中一种磁条与磁感应传感器的磁场分布的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种机器人的控制方法的应用场景图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种机器人的控制方法的流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种机器人的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了方便本领域技术人员理解本公开实施例提供的技术方案，下面先对技术方案实现的技术环境进行说明。

机器人在工作过程中，需要自主回归到充电站进行充电，以进行后续使用。由于充电站上的存在充电极片，需要和机器人上的充电极片相接触，这就需要机器人在回归的时候需要保持一定的方向，以使得两充电极片相接触。相关技术中，机器人的充电极片设置于机器人的侧面位置，因此，要求机器人在到达充电站附近时，所述机器人的行驶方向需要与充电站相平行。相关的引导机器人回归充电的技术包括：利用闭合的线圈，产生电磁信号，引导机器人沿着线圈所铺设的位置，回归到充电站，该方法需要在工作区域的边界铺设闭合的线圈，物理线圈有很多弊端，不仅铺设过程繁琐，而且存在不安全的隐患。另一种引导机器人回归充电的方式包括预先确定充电站的坐标位置，通过卫星导航的方法，将机器人引导至充电站位置，该方法依赖于卫星信号的强度，假如在室内，或室外有遮挡物的情况下，导致卫星信号弱，从而定位不够准确。图1至图3是现有技术中一种磁条与磁感应传感器的磁场分布的示意图。参考图1至图3所示，磁条101是预先设置在充电站底部及附近的，机器人的底部两侧设有两个磁感应传感器，第一磁感应传感器102和第二磁感应传感器103。图1至图3分别示出了磁条101在两个磁感应传感器的中间、左侧和右侧的情况，可以看出，磁条101在磁感应传感器的位置不同，穿过两磁感应传感器的磁场方向也不同。因此，可以通过检测磁场方向确定磁条101与两磁感应传感器的相对位置。但是该方法需要将磁条布置的比较平整，否则，会影响磁场的方向，进而影响机器人对磁条位置的判断，在长期使用的情况下，磁条易发生弯曲，利用该方法进行定位准确性不够高。

基于类似于上文所述的实际技术需求，本公开提供了一种机器人导航控制方法和装置。图4是根据一示例性实施例示出的一种机器人的控制方法的应用场景图。参考图4所示，机器人100的底部对称设有磁感应传感器106，用于检测周围的磁场。充电站104上设置有充电极片105，机器人100在回归充电的过程中，需要不断的调整自身的位置，最终使其侧面的充电极片与充电站104上的充电极片105相接触。本方案中在充电站104中轴线的延长线上设置磁条101，且磁条101的长度方向与中轴线的方向保持一致。可以通过卫星定位的方式，控制机器人100首先行驶到充电站104或磁条101的附近，例如，距离充电站104在5米范围内。利用磁感应传感器不断的检测磁场信号的强度，由于磁场强度的大小与磁感应传感器与磁条的距离有关系，距离越小，磁场信号越强，距离越大，磁场信号越弱。因此，在检测的过程中，若左侧磁感应传感器检测的磁场信号强度大于右侧磁感应传感器检测的磁场信号强度，表示机器人100的左侧距离磁条101的距离比较近，则控制机器人100左转预设角度，相应的，若右侧磁感应长安器检测到磁场信号的强度大于左侧磁感应传感器检测的磁场信号强度，表示机器人100的右侧距离磁条101比较近，则控制机器人100右转预设角度，从而使得机器人100逐渐靠近磁条101。在此过程中，可能会出现机器人100的行驶方向与磁条101相垂直的情况，此时两侧磁感应传感器检测到的磁场信号的强度大小相同。可以通过将所述机器人100前进或后退预设距离确定此情况是否发生。当检测两磁感应传感器检测信号的强度，如信号强度发生变化，表示机器人100的位置与所述磁条101相垂直，需要控制机器人100继续旋转；当检测到两磁感器应传感器检测信号的强度没有发生变化，表示机器人100跨在磁条101上，且左右磁感应传感器与所述磁条101的距离相同，则不需要控制机器人100继续旋转，持续检测两磁感应传感器到磁条101的磁场信号的强弱，若两磁场信号的差值在预设范围内的话，机器人100可以继续向前行驶，直到接触到充电极片105。

下面结合附图5对本公开所述的机器人的导航控制方法进行详细的说明。图5是本公开提供的机器人的导航控制方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。

具体的，本公开提供的导航控制方法一种实施例如图5所示，包括：

步骤S501，当机器人在回归充电的过程中，在检测到位于充电站附近的地面磁性装置产生的磁场信号的情况下，根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，使其沿所述地面磁性装置行驶。

步骤S502，控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站。

本公开实施例中，所述地面磁性装置包括能够产生磁场信号的装置，可以包括如磁条、磁铁或电子边界等。所述电子边界可以通过在机器人工作区域四周铺设导线，并利用与导线相连的边界信号发生装置所发出的虚拟边界信号，例如：电磁信号。本公开实施例中，机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系可以包括磁场值的大小及位置与机器人的行驶方向相一致，在一个示例中所述关联关系可以包括：在机器人的前方检测到磁场值大于后方检测到的磁场值的情况下，对应所述机器人前行；在机器人后方检测到磁场值大于前方检测到的磁场值的情况下，对应所述机器人后退；在机器人左侧检测到磁场值大于右侧检测到的磁场值的情况下，对应所述机器人左转；在机器人右侧检测到磁场值大于左侧检测到的磁场值的情况下，对应所述机器人右转。需要说明的是，所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系方式不限于上述举例，例如，机器人左前方检测到的磁感应信号强度较当前位置大，则控制机器人向左前方行驶，或者右后方检测到的磁感应信号强度较当前位置大，则控制机器人向右后方行驶，所属领域技术人员在本申请技术精髓的启示下，还可能做出其它变更，但只要其实现的功能和效果与本申请相同或相似，均应涵盖于本申请保护范围内。

本公开实施例中，所述运动姿态包括机器人单一动作如，前行、后退、原地左转、原地右转等，还包括将各个单一动作相结合如，向前左转、向前右转、向后左转和向后右转等。本公开实施例中，可以利用磁感应传感器检测地面磁性装置产生的磁场信号，并且可以将所述磁感应传感器设置于机器人中轴线的对称两侧位置。在此过程中，根据检测到的磁场信号，不断调整机器人的运动姿态，使得所述机器人沿所述地面磁性装置行驶。所述根据检测到的磁场信号，调整机器人的运动姿态的方式可以包括：若机器人前方位置磁感应信号较强，则控制所述机器人向前行驶；若机器人后方磁感应信号较强，则控制所述机器人向后行驶；若机器人左侧位置磁感应信号较强，则控制所述机器人向左行驶；若机器人右侧位置磁感应信号较强，则控制所述机器人向右行驶。其中，左右两侧检测信号强弱对比可以通过左右两侧的磁感应传感器实时检测获取，前方或后方信号强弱可以通过向前行驶或向后行驶检测到的信号强度与当前位置做比较而获取。需要说明的是，所述根据检测到的磁场信号，调整机器人的动作的方式不限于上述举例，例如，机器人左前方检测到的磁感应信号强度较当前位置大，则控制机器人向左前方行驶，或者右后方检测到的磁感应信号强度较当前位置大，则控制机器人向右后方行驶，所属领域技术人员在本申请技术精髓的启示下，还可能做出其它变更，但只要其实现的功能和效果与本申请相同或相似，均应涵盖于本申请保护范围内。

本公开实施例，根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，直到两磁感应传感器位置与地面磁性装置的距离相等，从而，两磁感应传感器位于所述地面磁性装置对称两侧。接着，控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶，即所述机器人的行驶方向与所述地面磁性装置的行驶方向相平行，引导所述机器人行驶至充电站处。

本公开实施例，利用两个磁感应传感器检测机器人左右两侧的磁场信号的强度，无需利用磁场信号的方向，即可实现可以实现对机器人的位置的调整，使其沿磁条方向行驶到充电站处，完成充电对接。并且当磁条发生弯曲或磨损的情况下，两磁感应传感器的值的大小仍然会变化一致，机器人仍然会沿着磁条方向行驶到充电站处。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S502，控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站，包括：

步骤S521，控制所述机器人的中轴线与所述地面磁性装置的距离在预设距离范围内。

本公开实施例中，所述机器人的中轴线是一种虚拟的线，所述中轴线的左右两侧可以重合，且所述中轴线延伸方向与机器人的前行或后退方向相一致。所述控制所述机器人中轴线与所述地面磁性装置的距离在预设距离范围内，可以包括所述中轴线与地面磁性装置相重合。所述预设距离还可以包括3cm、2cm或其它设置值。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S501，所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，包括：

步骤S503，在机器人左侧位置检测到磁场信号的情况下，控制所述机器人向左转动预设角度；

步骤S504，在与所述左侧位置相对称的右侧位置检测到磁场信号的情况下，控制所述机器人向右转动所述预设角度。

本公开实施例中，考虑到磁场信号的强度与距离地面磁性装置的位置有很强的相关性，磁场信号的强度越强表示距离地面磁性装置的位置较近。在机器人距离地面磁性装置较远的情况下，所述较远可以根据经验，设置一个距离值，若大于所述距离值，则表示较远。在一个示例中，在机器人左侧位置检测到磁场信号，而在机器人右侧位置未检测到磁场信号，则控制所述机器人向左转动预设角度；在另一个示例中，在机器人右侧位置检测到磁场信号，而在机器人左侧位置未检测到磁场信号，则控制所述机器人向右转动预设角度。

本公开实施例中所述预设角度的设置可以包括设置一个较小的角度，如10-30度范围内，还可以包括设置左右两侧磁场信号的强度差值与预设角度的对应关系，所述对应关系可以包括正相关的对应关系，如左右两侧磁场信号的强度差值越大，所述预设角度越大；左右两侧磁场信号的强度差值越小，所述预设角度越小。

通过本公开实施例的方法，可以使机器人逐渐靠近所述地面磁性装置，直到所述机器人两侧对称位置检测到的磁场信号的差值在预设范围内。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S501，所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，包括：

步骤S505，在所述机器人两侧对称位置均检测到磁场信号的情况下，比较两磁场信号的大小；

步骤S506，控制所述机器人向磁场信号大的一侧转动预设角度。

本公开实施例中，考虑到磁场信号的强度与距离地面磁性装置的位置有很强的相关性，磁场信号的强度越强表示距离地面磁性装置的位置较近。在机器人距离地面磁性装置较近的情况下，所述较近可以根据经验，设置一个距离值，若小于所述距离值，则表示较近。在一个示例中，在所述机器人两侧对称位置均检测到磁场信号的情况下，比较两磁场信号的大小，若左侧位置检测到的磁场信号大于右侧位置检测到的磁场信号，则控制所述机器人左转；若右侧位置检测到的磁场信号大于左侧位置检测到的磁场信号，则控制所述机器人右转。本公开实施例中，所述预设角度的设置方式可以包括上述任一实施例所述的方式，在这里不再赘述。

通过本公开实施例的方法，可以使机器人逐渐靠近所述地面磁性装置，直到所述机器人两侧对称位置检测到的磁场信号的差值在预设范围内。

在一种可能的实现方式中，所述被设置为检测到地面磁性装置产生的磁场信号的条件包括：检测到的磁场信号的磁场值大于预设值。

本公开实施例中，考虑到地磁场的存在，即磁感应传感器在任何位置都可以检测到地磁场产生的磁场信号。因此，检测到地面磁性装置产生的磁场信号，需要将磁场值减去预设值。在一个示例中，可以将所述预设值设置为检测到的地磁场的平均值。本公开实施例，被设置为检测到地面磁性装置产生的磁场信号的条件包括：检测到的磁场信号的磁场值大于预设值，可以确保检测到地面磁性装置。

在一种可能的实现方式中，所述所述步骤S501，所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，包括：

步骤S507，控制所述机器人前进或后退预设长度。

步骤S508，在所述机器人左侧位置或与所述左侧位置相对称的右侧位置检测到磁场信号磁场值的变化量在预设值范围内的情况下，控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶。

本公开实施例中，所述机器人两侧对称位置检测到的磁场信号的差值在预设范围内的情况，在一个示例中，可以包括机器人行驶在所述地面磁性装置之上，并且所述地面磁性装置位于两磁感应传感器的中心位置。此时，可以通过控制所述机器人前进或后退预设长度，利用磁感应传感器检测磁感应信号，若磁场值的变化量为零，或不大的情况，表示地面磁性装置位于机器人的底部，且位于两磁感应传感器的中心位置，因此可以控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶。在另一个示例中，还可以包括机器人行驶方向垂直于地面磁性装置，此时也可以通过控制所述机器人前进或后退预设长度，利用磁感应传感器检测磁感应信号，若磁场值的变化量比较大，表示机器人行驶方向垂直于地面磁性装置。此时，需要控制所述机器人按照预设动作运动，直到所述机器人两侧对称位置检测到的磁场信号的差值在预设范围内。

在一种可能的实现方式中，在所述步骤S507，控制所述机器人前进或后退预设长度。之后还包括：

步骤S509，在所述机器人左侧位置或与所述左侧位置相对称的右侧位置检测到磁场信号磁场值的变化量超出所述预设值范围的情况下，控制所述机器人按照预设动作运动，直到所述机器人两侧对称位置检测到的磁场信号的差值在预设范围内。

本公开实施例中，所述机器人左侧位置或与所述左侧位置相对称的右侧位置检测到磁场信号磁场值的变化量超出所述预设值范围的情况表示：所述机器人的行驶方向与所述地面磁性装置相垂直。因此，需要控制所述机器人按照预设动作运动，所述预设动作可以包括单一动作如原地左转、原地右转等，还包括将各个单一动作相结合如，向前左转、向前右转、向后左转和向后右转等，直到所述机器人两侧对称位置检测到的磁场信号的差值在预设范围内。

本公开实施例提供了一种在机器人行驶方向与地面磁性装置相垂直的情况下，如何控制机器人运动方式的方法，保证得机器人最终与所述地面磁性装置相平行。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S502，控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站，包括：

步骤S510，在所述对称位置分别检测所述地面磁性装置产生的磁场信号；

步骤S511，判断两磁场信号的差值是否在所述预设范围内，若所述差值在所述预设范围内，则控制所述机器人按照当前姿态继续行驶。

本公开实施例中，控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶的过程中，需要在所述对称位置不断检测地面磁性装置产生的磁场信号。并判断两磁场信号的差值是否在所述预设范围内，若所述差值在所述预设范围内，表示地面磁性装置与两磁感应传感器所在的位置的距离近似，控制所述机器人按照当前的姿态继续行驶。

在一种可能的方式中，在所述判断两磁场信号的差值是否在所述预设范围内之后，还包括，所述差值不在所述预设范围内，表示地面磁性装置与两磁感应传感器所述的位置距离相差较远，因此，需要控制所述机器人做出调整，使得所述地面磁性装置位于所述机器人的中轴线上。在一个示例中，可以磁场信号的大小关系与转向动作的关联关系，所述关联关系可以包括，左侧检测到的磁场信号比较强，控制所述机器人向右转动，以使得左侧磁感应传感器远离所述地面磁性装置；还可以包括，右侧检测到磁场信号比较强，控制所述机器人向左转动，以使得右侧磁感应传感器远离所述地面磁性装置。

本公开实施例通过机器人的左右对称位置处检测磁感应传感器信号的强度，在两磁场值相差较大的情况下，调整机器人的行驶方向，确保地面磁性装置位于所述机器人的中轴线上，确保机器人沿所述地面磁性装置行驶。

在一种可能的实现方式中，所述步骤S502，控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站，包括：

步骤S512，在所述对称位置分别检测所述地面磁性装置产生的磁场信号；

步骤S513，分别将两磁场信号与上一时刻两磁场信号的均值做相减处理，若差值小于或等于预设阈值，则控制所述机器人按照当前姿态继续行驶。

本公开实施例中，考虑到磁感应传感器的偶然一次磁场值可能不够准确，因此，增加了将当前检测到的磁场值与上一时刻两磁场信号的均值的比较。本公开实施例中所述上一时刻，可以基于检测频率进行设置，例如检测频率包括每间隔1秒检测一次磁场信号的值，例如设置每1秒中检测一次，若当前时刻是n秒，则上一时刻为n-1秒。将当前时刻磁场信号的磁场值与上一时刻两磁场信号的均值做相减处理，若差值比较小，说明两磁感应传感器与地面磁性装置的距离相近，表示所述地面磁性装置在所述机器人的中轴线上，因此，可以控制所述机器人按照当前的姿态行驶。

在一种可能的实现方式中，在所述分别将两磁场信号与上一时刻两磁场信号的均值做相减处理之后，还包括：

步骤S514，若左侧位置检测到的磁场信号与所述均值的差值大于所述预设阈值，则控制所述机器人左转；

步骤S516，或若右侧位置检测到的磁场信号与所述均值的差值大于所述预设阈值，则控制所述机器人右转。

本公开实施例中，仍然考虑到磁感应传感器的偶然一次磁场值可能不够准确，因此，增加了将当前检测到的磁场值与上一时刻两磁场信号的均值的比较。在比较过程中，若左侧位置检测到的磁场信号与所述均值的差值大于所述预设阈值，则表示左侧磁感应传感器相较于右侧的磁感应传感器与地面磁性装置的距离比较近，则控制所述机器人左转；若右侧位置检测到的磁场信号与所述均值的差值大于所述预设阈值，表示右侧磁感应传感器相较于左侧的磁感应传感器与地面磁性装置的距离比较近，则控制所述机器人右转，最终使得两磁感应传感器与地面磁性装置的距离相相近，保证机器人沿所述地面磁性装置行驶。

在一种可能的实现方式中，在所述机器人两侧对称位置处分别设置有磁感应传感器，在所述步骤S501根据机器上左右磁场传感器检测到的磁场值与预设阈值之间的关系调整姿态，使其沿着所述地面磁性装置行驶之前，还包括：

步骤S517，分别利用两磁感应传感器检测工作区域内的地磁场信号；

步骤S518，对两磁感应传感器检测到的所述地磁场信号分别做均值处理；

步骤S519，将两磁感应传感器检测到的磁场信号的磁场值分别减去各自的地磁场信号的均值。

本公开实施例中，考虑到地磁场产生的磁场信号无处不在，并且不同的磁感应传感器检测到的磁场信号的强弱可能不同，因此，分别利用两磁感应传感器检测工作区域内的地磁场信号，并对两磁感应传感器检测到的所述地磁场信号分别做均值处理，将两磁感应传感器检测到的磁场信号的磁场值分别减去各自的地磁场信号的均值，以消除地磁场对磁感应传感器的干扰，保证磁感应传感器检测到磁力值为地面磁性装置发出的。

在一种可能的实现方式中，在步骤S501，在检测到地面磁性装置产生的磁场信号的情况下，控制机器人按照预设动作运动，直到所述机器人两侧对称位置检测到的磁场信号的差值在预设范围内，之前还包括：

步骤S520，利用所述机器人的卫星定位数据，控制所述机器人行驶至所述地面磁性装置的预设距离范围以内。

本公开实施例中，考虑到远离地面磁性装置的地方，检测不到地面磁性装置所产生的磁场信号，因此，可以利用所述机器人的卫星定位数据，控制所述机器人行驶至所述地面磁性装置的附近。可以根据经验或磁场值确定所述预设距离。

在一种可能的实现方式中，所述地面磁性装置包括磁条和、或电子边界。

在一种可能的实现方式中，提供一种机器人回归充电的控制装置，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行本公开任一实施例所述的方法。

上述实施例中的装置，其中所述处理器的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

在下面的具体实施例中，机器人以自动割草机为例，进行详细说明。图6是根据一示例性实施例示出的一种机器人的结构示意图。参考图6所示，割草机主体20，所述割草机主体20包括壳体27，还包括移动模块、能源模块、控制模块和功能模块，其中所述移动模块包括轮组和驱动轮组运动的驱动马达，通常轮组包括由行走马达驱动的驱动轮211和辅助支撑壳体的辅助轮212，可以理解的是，所述移动模块可以包括履带结构，在一个示例中，行走马达可以直接连接驱动轮，右驱动轮和左驱动轮各自配接一个行走马达，以实现差速输出控制转向；在另一个示例中，行走马达也可以通过设置传动装置，即同一个马达通过不同的传动装置驱动右驱动轮和左驱动轮，以实现差速输出控制转向。所述功能模块用于实现机器人用途，在本公开实施例中，所述功能模块即割草模块，包括：切割刀片221，可以由切割马达222驱动工作。工作模块22的中心位于割草机主体20的中轴线X上，设置于壳体下方，位于辅助轮和驱动轮之间，也可以偏置于壳体的左侧或右侧。所述能源模块包括电池包，用于为所述机器人的移动和移动供电，所述能量模块固定或可拆卸的安装于壳体，可以包括电池包等。在工作时，电池包释放电能以维持割草机工作和行走。在非工作时，电池可以连接到外部电源以补充电能；自动割草机也可以在探测到电量不足时，自动地寻找基站补充电能。所述控制模块与移动模块、能源模块、功能模块电性连接，控制所述机器人移动和作业；卫星定位传感器和雷达传感器；处理器，所述处理器被配置为执行本公开实施例任一项所述的方法。所述割草机主体还可以包括：卫星定位传感器和雷达传感器；处理器，所述处理器被配置为执行本公开任一实施例所述的机器人的回归充电方法，所述处理器可以和卫星传感器和雷达传感器一起作为单独存在定位装置，也可以和机器人一体，所述定位装置可以以可拆卸或固定的方式安装在所述机器人上；通讯模块，可以用于割草机与客户端或服务器之间的通信。

在一种可能的实现方式中，所述功能模块包括下述中的至少一种：

切割功能组件，包括切割刀片及驱动所述切割刀片作业的马达；

扫雪功能组件，包括扫雪刷及驱动所述扫雪刷作业的马达；

洒水功能组件，包括撒水箱、洒水枪以及所述洒水枪作业的马达。

本公开实施例中，所述机器人的工作系统包括：机器人、地面磁性装置，边界和充电站。所述地面磁性装置设置在所述机器人的工作区域内或所述工作区域的边界。所述充电站，所述充电站底部设有第一地面磁性装置，所述第一地面磁性装置与所述地面磁性装置相连接，所述第一地面磁性装置和所述地面磁性装置用于引导所述机器人至所述充电充电站处充电。机器人在边界所限定的工作区域内行走并工作，基站可以用于供机器人能源不足时返回补充能量。边界可以包括整个工作区域的外围，可以成为外边界，通常首尾相连，将工作区域封闭，可以包括电子的或物理的。物理的边界可以包括工作区域与非工作区域之间的交界形成的天然物理边界，例如草与非草之间的天然边界，或墙壁、篱笆、栏杆等形成的边界；电子的边界可以通过在工作区域四周铺设道线，并利用与导线相连接的边界信号发生装置所发出的虚拟边界信号，例如：电磁信号、声信号或光信号等。所述工作区域中也可以存在不适合机器人工作的区域，并以该区域形成边界，如花坛、水池、障碍物等，可以称之为内边界，该内边界以外的部分为工作区域。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种机器人回归充电的控制方法，其特征在于，包括：

当机器人在回归充电的过程中，在检测到位于充电站附近的地面磁性装置产生的磁场信号的情况下，根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，使其沿所述地面磁性装置行驶；

控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站，包括：

控制所述机器人的中轴线与所述地面磁性装置的距离在预设距离范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，包括：

在机器人左侧位置检测到磁场值的情况下，控制所述机器人向左转动预设角度；

在与所述左侧位置相对称的右侧位置检测到磁场值的情况下，控制所述机器人向右转动所述预设角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，包括：

在所述机器人两侧对称位置均检测到磁场信号的情况下，比较两磁场信号的大小；

控制所述机器人向磁场信号大的一侧转动预设角度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述机器人沿所述地面磁性装置行驶直至对接所述充电站，包括：

在所述机器人的左右磁感应传感器的位置分别检测所述地面磁性装置产生的磁场信号；

分别将两磁场信号与上一时刻两磁场信号的均值做相减处理，若差值小于或等于预设阈值，则控制所述机器人按照当前运动姿态继续行驶，直至对接所述充电站。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述分别将两磁场信号与上一时刻两磁场信号的均值做相减处理之后，还包括：

若左侧位置检测到的磁场信号与所述均值的差值大于所述预设阈值，则控制所述机器人左转；

或若右侧位置检测到的磁场信号与所述均值的差值大于所述预设阈值，则控制所述机器人右转。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述机器人左右磁感应传感器检测到的磁场值与运动姿态的关联关系，调整所述机器人的运动姿态，使其沿所述地面磁性装置行驶之前，还包括：

分别利用两磁感应传感器检测工作区域内的地磁场信号；

对两磁感应传感器检测到的所述地磁场信号分别做均值处理；

将两磁感应传感器检测到的磁场信号的磁场值分别减去各自的地磁场信号的均值。

8.一种机器人回归充电的控制装置，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

9.一种机器人，其特征在于，包括：

机器人主体，所述机器人主体内设置有运动模块、供电模块、控制模块、功能模块和磁感应传感器，其中，

所述运动模块包括轮组和驱动轮组运动的驱动马达；

所述供电模块包括电池包，用于为所述机器人的运动模块和功能模块供电；

所述功能模块用于实现机器人用途；

所述控制模块与移动模块、能源模块、功能模块电性连接，控制所述机器人移动和作业，所述控制模块包括处理器，所述处理器被配置为执行权利要求1至7中任一项所述的方法；

所述机器人主体底部前侧左右对称位置处分别设置有磁感应传感器，所述磁感应传感器与所述控制模块电性连接。

10.一种机器人系统，其特征在于，所述系统包括：

根据权利要求9所述的机器人；

地面磁性装置，所述地面磁性装置设置在所述机器人的工作区域内或所述工作区域的边界；

充电站，所述充电站底部设有第一地面磁性装置，所述第一地面磁性装置与所述地面磁性装置相连接，所述第一地面磁性装置和所述地面磁性装置用于引导所述机器人至所述充电充电站处充电。

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