CN114756014A - 回归控制方法、自动行走设备以及自动行走系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及自动化控制技术领域,具体公开了一种回归控制方法、自动行走设备以及自动行走系统。方法包括当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号;根据所述标记信号的检测结果,确定所述自动行走设备是否处于隔离区域边界线上;当所述自动行走设备处于隔离区域边界线上时,脱离所述隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线;其中,所述隔离区域边界线用于标记障碍物。在确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上时,只需根据对标记信号的检测结果即可,避免因地形原因导致预定值失效进而造成误判的情况,提高了回归控制的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及自动化控制技术领域,特别是涉及一种回归控制方法、自动行走设备以及自动行走系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展,如扫地机器人、割草机等自动行走设备正被人们所熟知。这些自动行走设备极大地节约了人们的时间,给人们的工作生活带来了便利。自动行走设备自动回归寻找充电装置的功能已经成为一种标配功能,自动回归寻找充电装置的功能提高了自动行走设备的工作效率。
一般地,自动行走设备进入回归模式时,其会沿着预设边界线移动至设置在边界线上的充电装置处,在移动的过程中,自动行走设备持续检测边界线上产生的边界信号,进而识别到边界位置,并沿边界位置行走。但是在实际应用中,边界线限定的工作区域内可能存在一些障碍物,例如花园中的植被、水池等,为了避开这些障碍物以减少碰撞,现有的解决方案是在障碍物周围铺设一圈导线作为用于界定隔离区域的边界线。该种方案存在以下缺陷:自动行走设备在回归时,一旦遇到界定隔离区域的边界线时,往往会将该边界线作为回归路线,从而导致自动行走设备持续绕着该边界线行走。
针对上述问题,现有的解决方法是确定一个预定值,当自动行走设备的两个驱动轮的位移量差大于这一预定值则控制驱动轮脱离当前导线,同时也可以预定一个时间量,当移动的时间超过这一预定值则控制驱动轮脱离当前导线,或者为角度量,当获取到的自动行走设备移动过程中角度变化超过这一预定值则控制驱动轮脱离当前导线,以上方案中均需确定预定值,一方面预定值的确定需要考虑实际情况,例如时间量,且如果自动行走设备在行走中遇到坡度改变行走方向或停止前进,将使得预定值失效,判断出现偏差,另一方面当边界线为了绕开特殊障碍物而布线较复杂时,现有的上述方案同样存在判断不准确和误判的情况。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够准确识别不同边界线的的回归控制方法、自动行走设备、自动行走系统以及计算机可读存储介质。
一种回归控制方法,应用于自动行走设备,所述方法包括:
当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号;
根据所述标记信号的检测结果,确定所述自动行走设备是否处于隔离区域边界线上;
当所述自动行走设备处于隔离区域边界线上时,脱离所述隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线;
其中,所述隔离区域边界线用于标记障碍物。
在其中一个实施例中,所述当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号的步骤包括:
当确定所述自动行走设备回归时,检测是否接收到磁信号;所述磁信号由磁性件产生,所述磁性件与所述隔离区域边界线之间的距离小于等于预设值;
所述根据所述标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤包括:
若检测到磁信号,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
在其中一个实施例中,所述当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号的步骤,包括:
当所述自动行走设备回归,且初次检测到所述自动行走设备骑线时,将所述自动行走设备当前时刻所处位置定义为基准位置;
基于所述基准位置,确定所述自动行走设备的实时坐标;
所述根据所述标记信号的检测结果,确定所述自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤,包括:
基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上。
在其中一个实施例中,所述基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上的步骤包括:
确定各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离变化趋势;
根据所述距离变化趋势,确定所述自动行走设备当前所处边界线是否为所述隔离区域边界线。
在其中一个实施例中,所述根据所述距离变化趋势,确定所述自动行走设备当前所处边界线是否为所述隔离区域边界线的步骤包括:
当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离呈减小趋势时,判断所述自动行走设备当前坐标与所述基准位置之间的距离是否小于所述自动走设备在一个采样周期内的行走距离;
若是,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
在其中一个实施例中,所述确定各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离变化趋势的步骤包括:
根据各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离,确定临界坐标,所述临界坐标为距离所述基准位置距离最远的坐标;
当所述临界坐标保持不变时,确定在所述临界坐标之后采样到的所述实时坐标与所述基准位置之间的距离变化趋势。
在其中一个实施例中,所述根据所述距离变化趋势确定所述自动行走设备当前所处边界线是否为所述隔离区域边界线的步骤包括:
当在所述临界坐标之后采样到的各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离呈增大趋势时,判断在所述临界坐标之后采样到的各所述实时坐标与所述临界坐标之间的距离是否呈减小趋势;
若是,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
在其中一个实施例中,所述根据各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离,确定临界坐标的步骤包括:
判断所述自动行走设备的位移角度变化量是否达到预设量;
若是,则根据各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离,确定临界坐标。
在其中一个实施例中,所述根据所述距离变化趋势,确定所述自动行走设备当前所处边界线是否为所述隔离区域边界线的步骤包括:
当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离持续小于预设阈值达到预设时长,或者当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离先大于预设阈值后小于等于预设阈值,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
在其中一个实施例中,所述基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上的步骤包括:
当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离小于等于所述自动行走设备的机身长度,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
在其中一个实施例中,在所述基于所述基准位置,确定所述自动行走设备的实时坐标的步骤中,还包括:确定获取到的第一个实时坐标的象限;
所述基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上的步骤包括:
当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离小于等于所述自动行走设备的机身长度时,判断所述自动行走设备的位移角度变化量是否达到预设量;
若是,则确定当前坐标的象限;
判断所述当前坐标的象限与所述第一个实时坐标的象限是否一致;
若是,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
在其中一个实施例中,所述基于所述基准位置,确定所述自动行走设备的实时坐标的步骤包括:按照预设采样周期获取所述自动行走设备相对于所述基准位置的实时坐标。
在其中一个实施例中,所述按照预设采样周期获取所述自动行走设备相对于所述基准位置的实时坐标的步骤包括:
获取所述自动行走设备位于所述基准位置时的初始角度;
根据第一个采样位置相对于所述基准位置的位移角度变化,以及所述基准位置与所述第一个采样位置之间的直线距离获取所述第一个采样位置的坐标;
获取第N个采样位置相对于所述基准位置的位移角度变化、第N个采样位置与第N-1个采样位置之间的直线距离以及第N-1个采样位置的坐标,获取第N个采样位置的坐标,其中,N为大于等于2的自然数。
在其中一个实施例中,所述自动行走设备包括行走滚轮和驱动所述行走滚轮行走的驱动电机,所述驱动电机连接有驱动脉冲反馈单元,所述自动行走设备还包括陀螺仪;
在所述按照预设采样周期获取所述自动行走设备相对于所述基准位置的实时坐标的步骤中,
通过所述陀螺仪获取所述初始角度以及所述位移角度变化;
通过所述驱动脉冲反馈单元获取所述驱动电机转动时所产生的脉冲数,根据所述脉冲数确定所述直线距离。
一种自动行走设备,包括:
检测模块,用于当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号;
确定模块,用于根据所述标记信号的检测结果,确定所述自动行走设备是否处于隔离区域边界线上,所述隔离区域边界线用于标记障碍物;
控制模块,用于当所述自动行走设备处于隔离区域边界线上时,控制所述自动行走设备脱离所述隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。
在其中一个实施例中,所述检测模块用于当确定所述自动行走设备回归时,检测是否接收到磁信号;
所述确定模块用于若检测到磁信号,判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线;
其中,所述磁信号由磁性件产生,所述磁性件与所述隔离区域边界线之间的距离小于等于预设值。
在其中一个实施例中,所述磁性件产生的磁信号的覆盖宽度大于机身宽度的一半且小于所述机身宽度。
在其中一个实施例中,所述磁性件包括磁铁,所述检测模块包括霍尔传感器或接近传感器。
在其中一个实施例中,所述检测模块包括:
基准位置确定单元,用于当所述自动行走设备回归,且初次检测到所述自动行走设备骑线时,将所述自动行走设备当前时刻所处位置定义为基准位置;
实时坐标确定单元,用于基于所述基准位置,确定所述自动行走设备的实时坐标;
所述确定模块用于基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如上述的回归控制方法。
一种自动行走系统,包括如上述的自动行走设备。
上述回归控制方法,在确定自动行走设备回归时,检测标记信号,根据标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于用于标记障碍物的隔离区域边界线上,进而在自动行走设备处于隔离区域边界线上时,控制自动行走设备脱离隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。相对于传统的根据位移量或角度变化是否满足预定值来判断自动行走设备是否围绕隔离区域边界线行走的方式,本申请的上述方式在确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上时,只需根据对标记信号的检测结果即可,避免因地形原因导致预定值失效进而造成误判的情况,提高了回归控制的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1和图2为本申请提供的自动行走设备的应用场景示意图;
图3为本申请实施例1所提供的回归控制方法的流程框图;
图4为本申请实施例1所提供的回归控制方法步骤S100的流程框图;
图5为本申请实施例1所提供的回归控制方法步骤S300的流程框图;
图6为本申请实施例1所提供的回归控制方法步骤S320的流程框图;
图7为本申请实施例1所提供的回归控制方法步骤S310的流程框图;
图8为本申请实施例1所提供的回归控制方法步骤S320的流程框图;
图9为隔离区域边界线的一种具体示例图;
图10为本申请实施例1所提供的回归控制方法步骤S311的流程框图;
图11为隔离区域边界线的另一种具体示例图;
图12为本申请实施例1所提供的回归控制方法步骤S120的流程框图;
图13为本申请实施例1所提供的回归控制方法中所建立的坐标轴的一个具体示例;
图14为本申请实施例2所提供的自动行走设备的结构示意图;
图15为本申请实施例3所提供的计算机设备的结构示意图。
附图标记说明:
10、自动行走设备;20、边界线;201、磁性件;30、工作区域;40、隔离区域;50、停靠站。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所述,由于自动行走设备所在的工作区域内可能会存在一些障碍物,例如花园中的植被、水池等,为了避开这些障碍物,往往会在障碍物周围设置一圈边界线,进而防止自动行走设备碰撞到这些障碍物,那么就会存在两种边界线,一种用于界定自动行走设备的工作区域,另一种用于界定隔离区域(即障碍物所在的区域)。当自动行走设备进入回归模式时,其通过检测边界线上的边界信号,进而沿边界线回归至充电装置处。但是,在此过程中,自动行走设备往往会检测到用于界定隔离区域的边界线上的边界信号,进而导致自动行走设备会持续绕着隔离区域对应的边界线行走,无法实现回归。
为了解决上述问题,现有技术中采用确定预定值的方式,检测自动行走设备的两个驱动轮的位移量差,当其大于预定值时,则控制驱动轮脱离当前边界线;或者检测自动行走设备移动过程中的角度变化量,当其大于预定值时,则控制驱动轮脱离当前边界线。该方案虽然在一定程度上能够识别到自动行走设备当前是否围绕着隔离区域对应的边界线行走,但是该方案存在以下缺陷:
1、需要首先确定预定值,预定值的确定需要考虑实际情况,需要大量的试验数据支撑,实施起来工作量较大;
2、若自动行走设备在行走过程中遇到坡度改变行走方向或停止前进时,这将使得预定值失效,进而使得最终的判断出现误差;
3、自动行走设备至少需要沿隔离区域所对应的边界线移动一圈以上才能得到判断结果,效率较低。
针对现有技术存在的上述问题,本申请实施例提供了一种回归控制方法、自动行走设备、自动行走系统以及计算机可读存储介质。
实施例一
本实施例提供了一种回归控制方法,应用于自动行走设备。其中,自动行走设备可以为割草机器人、扫地机器人或扫雪机器人等。
如图1和图2所示,自动行走设备10具有工作模式和回归模式。当处于工作模式时,自动行走设备10在边界线20界定的工作区域30内以及隔离区域40外移动并执行工作任务;当处于回归模式时,自动行走设备10移动至边界线20上,并沿边界线20移动,直至回归至对应的停靠站50。其中,界定隔离区域40的边界线20可以与界定工作区域30的边界线20可以各自独立,也可以相连接。当连接在一起时,在边界线20的连接区域一般不会产生磁场信号,这是由于两种边界线20上电流方向相反且距离较近,因此会出现磁场信号的相互抵消。本申请中将界定隔离区域(即围绕障碍物设置)的边界线定义为隔离区域边界线。
如图3所示,本实施例所提供的回归控制方法包括以下步骤:
步骤S100、当确定自动行走设备回归时,检测标记信号。
具体地,当确定自动行走设备进入回归模式时,开始检测标记信号。标记信号可以有多种形式,可以是在隔离区域边界线的预设位置处设置的标记元件所发出的电信号或磁信号等,也可以是自动行走设备在回归行走过程中的位置信号,当然也不排除其他类型的标记信号。
步骤S300、根据标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上。
其中,隔离区域边界线用于标记障碍物,即在障碍物周围布设边界线,以将障碍物所在的区域划分为隔离区域,该边界线即为隔离区域边界线。
假设标记信号为隔离区域边界线的预设位置处设置的标记元件发出的电信号或磁信号,通过对电信号或磁信号的检测结果,可判断出自动行走设备与隔离区域边界线的位置关系,进而确定自动行走设备是否位于隔离区域边界线上。假设标记信号为自动行走设备在回归过程中的位置信号,通过对各位置信号的检测结果,可判断出自动行走设备的行走规律,进而确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上,且围绕隔离区域边界线行走。
步骤S500、当自动行走设备处于隔离区域边界线上时,脱离隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。
当确定自动行走设备处于隔离区域边界线上,即控制自动行走设备脱离当前所在的隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。即,避免自动行走设备将隔离区域边界线当成回归边界线而导致无法正常回归的问题。
当判断出自动行走设备处于回归边界线上时,则保持自动行走设备当前的行走轨迹,并继续检测标记信号,以便后续实时获知自动行走设备是否行走至隔离区域边界线。
上述回归控制方法,在确定自动行走设备回归时,检测标记信号,根据标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于用于标记障碍物的隔离区域边界线上,进而在自动行走设备处于隔离区域边界线上时,控制自动行走设备脱离隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。相对于传统的根据位移量或角度变化是否满足预定值来判断自动行走设备是否围绕隔离区域边界线行走的方式,本申请的上述方式在确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上时,只需根据对标记信号的检测结果即可,避免因地形原因导致预定值失效进而造成误判的情况,提高了回归控制的准确性。
在其中一个实施例中,步骤S100,即当确定自动行走设备回归时,检测标记信号的步骤包括:
当确定自动行走设备回归时,检测是否接收到磁信号;磁信号由磁性件201产生,磁性件201与隔离区域边界线之间的距离小于等于预设值。
具体地,参照图1,磁性件201可以设置在隔离区域边界线上,也可以设置于与隔离区域边界线保持预设值距离内的位置,该预设值可以根据实际需求而定,例如磁性件设置于距离隔离区域边界线1cm-5cm的位置处。磁性件能够产生具有一定覆盖范围的磁信号。当自动行走设备行走在隔离区域边界线(可以允许少许偏差)上时,可以检测到磁性件产生的磁信号,基于此,本实施例中通过自动行走设备回归时,检测是否接收到磁信号来判定自动行走设备是否处于隔离区域边界线。
步骤S300,即根据标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤包括:若检测到磁信号,则判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。
当检测到磁信号,则可判定自动行走设备正沿隔离区域边界线行走;若检测不到磁信号,则可判定自动行走设备沿正常回归边界线行走。
通过检测磁信号的方式对自动行走设备当前所处边界线进行判别,整体检测效率和控制效率高,提高自动行走设备对隔离区域边界线的识别效率。
本实施例中,当隔离区域边界线和回归边界线相近时,可以将磁性件设置在远离回归边界线的位置,具体地,磁性件与回归边界线之间的距离至少能够满足磁性件的磁信号覆盖不到回归边界线。由此可避免当自动行走设备正常沿回归边界线正常行走回归时,误检到磁性件的磁信号的情况发生,减小检测出错率。
在其中一个实施例中,磁性件所产生的磁信号的覆盖宽度大于自动行走设备机身宽度的一半。由于自动行走设备在沿边界线行走时,可能会出现偏离边界线的情形,将磁性件所产生的磁信号的覆盖宽度设置成大于机身宽度的一半,由此可一定程度上确保即使自动行走设备与边界线具有一定的偏移量时,也能够检测识别到磁性件产生的磁场信号。
在其中一个实施例中,磁性件所产生的磁场信号的覆盖宽度小于机身宽度。在实际应用中,回归边界线可能与隔离区域边界线距离较近,当自动行走设备正在行走在回归边界线上时,有可能也会误检到隔离区域边界线上磁性件产生的磁场信号。基于该问题,本实施例中将磁性件所产生的磁场信号的覆盖宽度设置成小于机身宽度,可防止因磁性件的磁场信号过强而造成误判断。
在实际应用中,磁性件产生的磁场信号的覆盖宽度与选用的磁性件的种类或大小等有关,可视实际需求选取磁性件。
本实施例中,磁性件的数量不唯一,可以为一个,也可以为多个,例如两个或三个或四个等。当磁性件为多个时,即在隔离区域边界线对应的多个位置处分别设置磁性件。由此,自动行走设备在行走至隔离区域边界线对应的多个位置处时,均能检测到对应的磁性件产生的磁场信号,即,提高了识别到隔离区域边界线的概率,避免在隔离区域边界线上绕走较长时间后才识别出隔离区域边界线的情况。
在其中一个实施例中,磁性件可以包括磁铁,可以通过设置于自动行走设备机身上的霍尔传感器或接近传感器检测磁铁产生的磁信号,霍尔传感器或接近传感器与磁铁之间的配合使用实施起来较为简便,并且检测准确性较高,且硬件成本较低。
在一种具体的实施方式中,控制模块在检测结果为检测到一个磁信号时,确定当前所在边界线为隔离区域边界线,控制行走模块带动自动行走设备脱离当前所在边界线。此时,不论设置的磁性件为一个还是多个,在检测到磁信号时,即脱离当前所在边界线,不需要移动一圈才能确定是否沿边界线行走,便于快速回归。
在另一种具体的实施方式中,控制模块在检测结果为检测到多个磁信号时,确定当前所在边界线为隔离区域边界线,控制行走模块带动自动行走设备脱离当前所在边界线。此时,在设置的磁性件为多个时,当检测到多个磁信号时,即脱离当前所在边界线,且设置多个磁性件,在有磁信号干扰时,能减少误判为隔离区域边界线的情况,且不需要移动一圈才能确定是否沿边界线行走,提高效率。即,为了防止误判,控制装置可以在第一次检测到磁信号时不立即控制自动行走设备脱离,而是之后再次检测到磁信号时再控制自动行走设备脱离,或者之后连续多次检测到磁信号时再脱离。由此可避免外界其他磁信号的干扰导致的误判。
在其中一个实施例中,磁性件的设置位置距离回归边界线的最短距离至少大于磁性件产生的磁场信号的覆盖宽度。由此可避免自动行走设备正常行走在回归边界线上而检测到磁性件产生的磁场信号,避免造成误判断。
在另一个实施例中,参照图4,步骤S100,即当确定自动行走设备回归时,检测标记信号的步骤包括:
步骤S110、当自动行走设备回归,且初次检测到自动行走设备骑线时,将自动行走设备当前时刻所处位置定义为基准位置。
当自动行走设备受控制进入回归模式,自动行走设备首先寻找边界线,当寻找到边界线后则骑线回归。本申请在初次检测到自动行走设备骑线时,将当前时刻自动行走设备所处位置定义为基准位置,具体可以是,以当前时刻自动行走设备所在位置为坐标原点(参照图2)建立横纵坐标轴。
其中,检测自动行走设备是否骑线的方法可以为:通过分别设置于自动行走设备机身两侧的边界检测模块以及机身中间的边界检测模块实时检测边界信号,当两侧的边界检测模块检测到的边界信号波形方向相反时,则认为自动行走设备骑线。当然,还可以采用其他方式判定自动行走设备是否骑线,在此不赘述。
步骤S120、基于基准位置,确定自动行走设备的实时坐标。
即,在自动行走设备骑线行走的过程中,实时确定自动行走设备相对于基准位置(即坐标原点)的实时坐标。具体地,为了减少运算量,可以设定固定的采样周期,每隔一个采样周期确定一次自动行走设备相对于基准位置的实时坐标。
步骤S300,即根据标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤包括:
基于基准位置与实时坐标,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上。
当确定了基准位置以及自动行走设备在回归过程中相对于基准位置的实时坐标后,即可根据基准位置和实时坐标对自动行走设备的行走轨迹和趋势进行预判,进而确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上。
以上通过基准位置和实时坐标确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的方式,检测准确性更高,误判率较低。
在其中一个实施例中,参照图5,基于基准位置与实时坐标,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤包括:
步骤S310、确定各实时坐标与基准位置之间的距离变化趋势。
步骤S320、根据距离变化趋势,确定自动行走设备当前所处边界线是否为隔离区域边界线。
即,可以首先确定各实时坐标和基准位置之间的距离,再判断各实时坐标和基准位置之间的距离变化是否符合预设变化趋势,若符合,则认定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。预设变化趋势可以预先根据自动行走设备围绕隔离区域边界线行走的场景确定,进而根据预设变化趋势反推出设备是否处于隔离区域边界线,并围绕隔离区域边界线行走。
在其中一个实施例中,参照图6,步骤S320,即根据距离变化趋势,确定自动行走设备当前所处边界线是否为隔离区域边界线的步骤包括:
步骤S321、当实时坐标与基准位置之间的距离呈减小趋势时,判断自动行走设备当前坐标与基准位置之间的距离是否小于自动行走设备在一个采样周期内的行走距离。
步骤S322、若是,则判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。
即,当实时坐标与基准位置之间的距离呈减小趋势时,则说明自动行走设备正在朝向基准位置靠近,此时可初步判定自动行走设备可能正在围绕一个封闭的边界线行走,但也不排除地形原因导致自动行走设备正在沿着存在一段扭曲的回归边界线行走。为了防止误判,接着继续判断自动行走设备的当前坐标与基准位置之间的距离是否小于一个采样周期内的行走距离,若小于一个采样周期内的行走距离,则判定自动行走设备已经很接近基准位置,此时可认为自动行走设备正在围绕隔离区域边界线行走,即判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。
若自动行走设备当前坐标与基准位置之间的距离大于等于自动行走设备在一个采样周期内的行走距离,则控制自动行走设备继续行走且继续检测。
在另一个实施例中,参照图7,步骤S310,即确定各实时坐标与基准位置之间的距离变化趋势的步骤包括:
步骤S311、根据各实时坐标与基准位置之间的距离,确定临界坐标,临界坐标为距离基准位置距离最远的坐标。
每采样获得一个实时坐标,便可确定该实时坐标与基准位置之间的距离,根据若干实时坐标与基准位置的距离,可确定距离基准位置最远的坐标,并以该坐标作为临界坐标。临界坐标并不是一成不变,若后续获得的实时坐标与基准位置的距离大于当前临界坐标与基准位置的距离,则以后续获得的实时坐标作为临界坐标。
其中,距离基准位置最远的坐标可以是指距离基准位置所在的横向坐标轴(X轴)最远的坐标,也可以是指距离基准位置所在的纵坐标轴(Y轴)最远的坐标,也可以是指距离基准位置的直线距离最远的坐标。
步骤S312、当临界坐标保持不变时,确定在临界坐标之后采样到的实时坐标与基准位置之间的距离变化趋势。
当在确定某临界坐标之后采样得到的若干个实时坐标到基准位置的距离均小于该临界坐标到基准位置的距离时,则以该临界坐标作为最终的临界坐标,认为临界坐标保持不变。在实际应用中,可以根据某临界坐标之后采样得到的3个到5个实时坐标确定该临界坐标是否保持不变。
在确定临界坐标保持不变后,则可根据确定临界坐标之后采样得到的实时坐标与基准位置之间的距离变化趋势,继而根据距离变化趋势判断自动行走设备当前所处边界线是否为隔离区域边界线。
在其中一个实施例中,参照图8,步骤S320,即根据距离变化趋势,确定自动行走设备当前所处边界线是否为隔离区域边界线的步骤包括:
步骤S323、当在临界坐标之后采样到的各实时坐标与基准位置之间的距离呈增大趋势时,判断在临界坐标之后采样到的各实时坐标与临界坐标之间的距离是否呈减小趋势。
步骤S324、若是,则判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。
需要说明的是,在实际应用中,参照图9,隔离区域边界线并非一定是首尾相接封闭式的边界线,也可能是首尾不相接非封闭式的,当其为首尾不相接非封闭式边界线时,自动行走设备最终并不会回到基准位置,而有可能会出现越过基准位置,再重复沿隔离区域边界线绕行的情形,在该情形下,实时坐标1、2、3会逐渐远离基准位置,朝向临界坐标靠近。针对这种场景,本实施例中,在确定临界坐标保持不变之后,获取各实时坐标与基准位置之间的直线距离,并判断各实时坐标与基准位置之间的直线距离的变化趋势。若呈现增大趋势,则认为自动行走设备越过了基准位置,此时再继续判断各实时坐标与临界坐标之间的距离是否呈减小趋势。若是,则认为自动行走设备越过基准位置且正朝向之前行经过的临界坐标靠近,即认为自动行走设备正在重复沿同样的轨迹行走,可认定其正处于隔离区域边界线上。
若在临界坐标之后采样到的各实时坐标与基准位置之间的距离呈增大趋势时,判断出在临界坐标之后采样到的各实时坐标与临界坐标之间的距离并没有呈减小趋势,则继续保持自动行走设备的当前行进轨迹。
上述方法适用的场景包括:自动行走设备沿首尾不相接非封闭的隔离区域边界线行走的场景,并能够准确判断出自动行走设备正处于隔离区域边界线,有效提高对异形隔离区域边界线的识别能力。另外,自动行走设备在行走过程中,会有一定误差,对于首尾相接的封闭的隔离区域边界线,自动行走设备绕着隔离区域边界线行走第二圈时的坐标会与第一圈有所差异,此时,按照上述方法,依然能够准确判断出自动行走设备正处于隔离区域边界线,即对于首尾不相接非封闭的隔离区域边界线、首尾相接的封闭的隔离区域边界线,均能准确判断出自动行走设备正处于隔离区域边界线,适用场景广泛。
在其中一个实施例中,参照图10,步骤S311,即根据各实时坐标与基准位置之间的距离,确定临界坐标的步骤包括:
步骤S3110、判断自动行走设备的位移角度变化量是否达到预设量。
步骤S3111、若是,则根据各实时坐标与基准位置之间的距离,确定临界坐标。
在实际应用中,隔离区域边界线并非一定是规则形状,也可能是非规则形状,例如图11所示。当其为图11示边界线时,当确定了临界坐标后,自动行走设备的实时坐标1、实时坐标2、实时坐标3与基准位置的距离越来越远,与临界坐标的距离越来越近,但是该种情况下,自动行走设备并非一定是围绕隔离区域边界线行走,有可能是沿着正常的回归边界线行走。针对该种情形,为了防止误判,本实施例中在确定临界坐标之前,首先获取自动行走设备的位移角度变化量,当位移角度变化量达到预设量时,再确定临界坐标,临界坐标的确定方法请参见前文,在此不赘述。
由于自动行走设备若围绕隔离区域边界线行走,其位移角度变化必然较大,因此通过首先对其位移角度变化量进行判断,再进行后续判断,有助于防止误判,提高了对异形隔离区域边界线的识别准确性。
其中,预设量可以设置为270°-360°之间的任意一个角度值。预设量可以根据实际的隔离区域边界线的形状设置。
若自动行走设备的位移角度变化量未达到预设量,则不进行临界坐标的确定,继续保持自动行走设备的行走轨迹。
在另一个实施例中,步骤S320,即根据距离变化趋势,确定自动行走设备当前所处边界线是否为隔离区域边界线的步骤包括:当实时坐标与基准位置之间的距离持续小于预设阈值达到预设时长,或者当实时坐标与基准位置之间的距离先大于预设阈值后小于等于预设阈值,则判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。
当实时坐标与基准位置之间的距离持续小于预设阈值且达到预设时长时,则认为自动行走设备目前的行走方向为靠近基准位置,可判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。或者,当实时坐标与基准位置之间的距离先大于预设阈值后小于等于预设阈值,则认为自动行走设备先远离基准位置行走,后又逐渐朝向基准位置行走,也可判定自动行走设备正在围绕隔离区域边界线行走。
需要说明的是,在实际应用中,会出现以下情形:自动行走设备回到边界线的初始位置为停靠站的A侧附近,而停靠站上与A侧相反的B侧才是自动行走设备应当回归的位置,此时,自动行走设备需要围绕回归边界线一整圈才能回到B侧,在其回归过程中,实时坐标也是先远离基准位置后又靠近基准位置,若判定自动行走设备正处于隔离区域边界线,则会造成误判。为了防止该种情形下的误判,本实施例中可以将预设阈值设定为小于一个机身长度的数值,由于停靠站A侧和B侧之间的距离往往大于一个机身长度,因此,将预设阈值设定为小于一个机身长度的数值可以避免误判。
在另一实施例中,基于基准位置与实时坐标,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤包括:
步骤S330、当实时坐标与基准位置之间的距离小于等于自动行走设备的机身长度,则判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。
在该实施方式中,无需判断各实时坐标与基准位置之间的距离变化趋势,而只需要当判断出实时坐标与基准位置之间的距离小于等于自动行走设备的一个机身长度,即可判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。
在进一步的实施例中,在步骤S120,即基于基准位置,确定自动行走设备的实时坐标的步骤中,还包括:确定获取到的第一个实时坐标的象限。即在确定基准位置后,在第一个采样周期获取到实时坐标时,确定该实时坐标所处的象限,例如处于第一象限或第二象限或第三象限或第四象限。
基准位置与实时坐标,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤包括:
S340、当实时坐标与基准位置之间的距离小于等于自动行走设备的机身长度时,判断自动行走设备的位移角度变化量是否达到预设量。其中,预设量可以为360°。
S350、若是,则确定当前坐标的象限。
S360、判断当前坐标的象限与第一个实时坐标的象限是否一致。
S370、若是,则判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线。
当自动行走设备在复杂的环境中沿回归边界线正常行走时,位移角度变化量也有可能达到预设量(例如大于360°),因此,上述实施例中,结合实时坐标与基准位置之间的距离和位移角度变化量综合判断,提升了对隔离区域边界线的识别准确程度。同时,加入对象限的判断,有助于防止自动行走设备在很小的区域内行走而易发生误判的情形。
在其中一个实施例中,步骤S120,即基于基准位置,确定自动行走设备的实时坐标的步骤包括:按照预设采样周期获取自动行走设备相对于基准位置的实时坐标。
例如自动行走设备沿基准位置继续前行80ms时,对当前所在位置进行采样(可定义为第一采样位置),并获取第一采样位置的坐标;自动行走设备沿第一采样位置继续前行80ms时,对当前所在位置再次采样(可定义为第二采样位置),并获取第二采样位置的坐标;依次类推,可以获取多个采样位置的坐标。采样周期不唯一,可以设置为上述的80ms,也可以设置为50ms、70ms或90ms或100ms等,可按照实际需求来设定。需要说明的是,采样周期不宜过大或过小,过大会导致坐标更新太慢,进而降低边界线识别效率,过小会导致坐标更新太过频繁,进而加重内部计算负担。本实施例中,优选地设置采样周期为80ms,兼顾了边界线识别效率和内部计算负担。
当然,实时坐标的采样不局限于通过设定固定的采样周期,还可以随机采样,即,每次采样的间隔时间不固定,还可以以其他预设规则进行选定,均能够实现本发明的目的。
优选地,参照图12,按照预设采样周期获取自动行走设备相对于基准位置的实时坐标的步骤包括:
S121、获取自动行走设备位于基准位置时的初始角度。
当自动行走设备初次回归到边界线上,建立以当前所处位置为坐标原点的坐标轴的同时,可以获取当前自动行走设备的角度,以该角度作为初始角度,用以后续计算。在实际应用中,可以通过安装于自动行走设备上的陀螺仪对角度进行检测。
S122、根据第一个采样位置相对于基准位置的位移角度变化,以及基准位置与第一个采样位置之间的直线距离获取第一个采样位置的坐标。
自动行走设备可以包括行走滚轮和驱动所述行走滚轮行走的驱动电机。
具体地,在本实施例中,首先获取在该采样周期内,用于为行走滚轮提供驱动力的驱动电机所产生的脉冲数,再结合行走滚轮的周长、齿轮比以及驱动电机转动一圈所产生的脉冲数,可计算获取行走滚轮在该采样周期内行走的距离,进而获得自动行走设备的行走距离。需要说明的是,若行走滚轮为两个或多个时,可取各个行走滚轮行走距离的平均值作为自动行走设备的行走距离。
其中,可以通过与驱动电机连接的驱动脉冲反馈单元获取驱动电机所产生的脉冲数。
在一个具体示例中,自动行走设备包括两个行走滚轮,分别为第一行走滚轮和第二行走滚轮,第一行走滚轮和第二行走滚轮关于机身底部中轴线对称设置在机身的左右两侧,且第一行走滚轮由第一驱动电机驱动,第二行走滚轮由第二驱动电机驱动。
第一行走滚轮在该采样周期内的行走距离为:
B1=A1*a1
其中,B1为第一行走滚轮在该采样周期内的行走距离;A1为第一驱动电机在该采样周期内产生的脉冲数;a1为每个脉冲数代表的距离,a1=d1/(F1*c1),其中,F1为第一驱动电机转动一圈产生的脉冲数,c1为第一行走滚轮的齿轮比,d1为第一行走滚轮的周长。
第一行走滚轮在该采样周期内的行走距离为:
B2=A2*a2
其中,B2为第一行走滚轮在该采样周期内的行走距离;A2为第一驱动电机在该采样周期内产生的脉冲数;a2为每个脉冲数代表的距离,a2=d2/(F2*c2),其中,F2为第一驱动电机转动一圈产生的脉冲数,c2为第一行走滚轮的齿轮比,d2为第一行走滚轮的周长。
自动行走设备在该采样周期内的行走距离为:
Z1=(B1+B2)/2
其中,Z1为自动行走设备在该采样周期内的行走距离;B1为第一行走滚轮在该采样周期内的行走距离;B2为第二行走滚轮在该采样周期内的行走距离。
由此,获取得到自动行走设备在该采样周期内的行走距离,即基准位置和第一个采样位置之间的直线距离。
当确定了第一个采样位置与基准位置之间的直线距离,另外通过陀螺仪获取第一个采样位置相对于基准位置的位移角度变化之后,即可确定第一个采样位置在坐标轴上的坐标。
具体地,结合图13所示,x1=sin(δ1)*Z1,y1=cos(δ1)*Z1,B(xb,yb)=(x1,y1)。其中,x1为第一个采样位置的X轴坐标值,y1为第一个采样位置的Y轴坐标值,δ1为第一个采样位置相对于基准位置的位移角度变化,Z1为自动行走设备由基准位置到第一个采样位置的直线距离,B(xb,yb)为第一个采样位置(B点)的坐标。
S123、根据第N个采样位置相对于基准位置的位移角度变化、第N个采样位置与第N-1个采样位置之间的直线距离以及第N-1个采样位置的坐标,获取第N个采样位置的坐标,其中,N为大于等于2的自然数。
即,根据自动行走设备位于第二个采样位置时基于初始角度所产生的位移角度变化、第一个采样位置和第二个采样位置之间的直线距离以及第一个采样位置的坐标,获取第二个采样位置的坐标。
具体地,x2=sin(δ2)*Z2,y2=cos(δ2)*Z2,C(xc,yc)=(x2+x1,y2+y1)。其中,x1为第一个采样位置的X轴坐标值,y1为第一个采样位置的Y轴坐标值,δ2为自动行走设备位于第二个采样位置时基于初始角度所产生的位移角度变化,Z2为自动行走设备由第一个采样位置到第二个采样位置的直线距离,C(xc,yc)为第二个采样位置(C点)的坐标。
依次类推,根据第N个采样位置基于初始角度所产生的位移角度变化、第N个采样位置和第N-1个采样位置之间的直线距离以及第N-1个采样位置的坐标,可以获取得到第N个采样位置的坐标。按此规律,可获取得到多个采样位置的坐标。
为了更清楚地描述本方案,以下对具体示例中多个采样位置的坐标的获取过程进行说明(结合图13):
第三个采样位置(D点)的坐标的获取:
x3=sin(δ3)*Z3,y3=cos(δ3)*Z3,D(xd,yd)=(x3+x2+x1,y3+y2+y1)
其中,x2+x1为第二个采样位置的X轴坐标值,y2+y1为第二个采样位置的Y轴坐标值,δ3为自动行走设备位于第三个采样位置时基于初始角度所产生的位移角度变化,Z3为自动行走设备由第二个采样位置到第三个采样位置的直线距离,D(xd,yd)为第三个采样位置(D点)的坐标。
第四个采样位置(E点)的坐标的获取:
x4=sin(δ4)*Z4,y4=cos(δ4)*Z4,E(xe,ye)=(x4+x3+x2+x1,y4+y3+y2+y1);
其中,x3+x2+x1为第三个采样位置的X轴坐标值,y3+y2+y1为第三个采样位置的Y轴坐标值,δ4为自动行走设备位于第四个采样位置时基于初始角度所产生的位移角度变化,Z4为自动行走设备由第三个采样位置到第四个采样位置的直线距离,E(xe,ye)为第四个采样位置(E点)的坐标。
第五个采样位置(F点)的坐标的获取:
x5=sin(δ5)*Z5,y5=cos(δ5)*Z5,
F(xf,yf)=(x5+x4+x3+x2+x1,y5+y4+y3+y2+y1);
其中,x4+x3+x2+x1为第四个采样位置的X轴坐标值,y4+y3+y2+y1为第四个采样位置的Y轴坐标值,δ5为自动行走设备位于第五个采样位置时基于初始角度所产生的位移角度变化,Z5为自动行走设备由第四个采样位置到第五个采样位置的直线距离,F(xf,yf)为第五个采样位置(F点)的坐标。
实施例二
本实施例提供了一种自动行走设备,参照图14,包括检测模块20、确定模块22以及控制模块24。
检测模块用于当确定自动行走设备回归时,检测标记信号;
确定模块用于根据标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上,隔离区域边界线用于标记障碍物;
控制模块用于当自动行走设备处于隔离区域边界线上时,控制自动行走设备脱离隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。
在其中一个实施例中,检测模块用于当确定自动行走设备回归时,检测是否接收到磁信号;
确定模块用于若检测到磁信号,判定自动行走设备当前所处边界线为隔离区域边界线;
其中,磁信号由磁性件产生,磁性件与隔离区域边界线之间的距离小于等于预设值。
优选地,磁性件产生的磁信号的覆盖宽度大于机身宽度的一半且小于机身宽度。
优选地,磁性件包括磁铁,检测模块包括霍尔传感器或接近传感器。
在其中一个实施例中,检测模块包括:
基准位置确定单元,用于当自动行走设备回归,且初次检测到自动行走设备骑线时,将自动行走设备当前时刻所处位置定义为基准位置;
实时坐标确定单元,用于基于基准位置,确定自动行走设备的实时坐标;
确定模块用于基于基准位置与实时坐标,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上。
上述自动行走设备,在确定回归时,检测标记信号,根据标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于用于标记障碍物的隔离区域边界线上,进而在自动行走设备处于隔离区域边界线上时,控制自动行走设备脱离隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。相对于传统的根据位移量或角度变化是否满足预定值来判断自动行走设备是否围绕隔离区域边界线行走的方式,本申请的上述方式在确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上时,只需根据对标记信号的检测结果即可,避免因地形原因导致预定值失效进而造成误判的情况,提高了回归控制的准确性。
需要说明的是,本实施例提供的自动行走设备,在实现其功能时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的自动行走设备与实施例一所提供的方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
本实施例还提供了一种自动行走系统,该自动行走系统包括前述实施例所提供的自动行走设备。该自动行走系统,在确定自动行走设备回归时,检测标记信号,根据标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于用于标记障碍物的隔离区域边界线上,进而在自动行走设备处于隔离区域边界线上时,控制自动行走设备脱离隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。相对于传统的根据位移量或角度变化是否满足预定值来判断自动行走设备是否围绕隔离区域边界线行走的方式,本申请的上述方式在确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上时,只需根据对标记信号的检测结果即可,避免因地形原因导致预定值失效进而造成误判的情况,提高了回归控制的准确性。
实施例三
本申请实施例还提供了一种计算机设备,如图15所示,计算机设备包括存储器400以及处理器500。其中,存储器400和处理器500之间互相通信连接,可以通过总线或者其他方式连接,图15中以通过总线连接为例。
处理器500可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。处理器500还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
存储器400作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的回归控制方法对应的程序指令。处理器500通过运行存储在存储器400中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器500的各种功能应用以及数据处理,即实现回归控制方法。
存储器400可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器500所创建的数据等。此外,存储器400可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器400可选包括相对于处理器500远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器500。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)、快闪存储器400(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。以上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申请的几种实施方式,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,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种回归控制方法,应用于自动行走设备,其特征在于,所述方法包括:
当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号;
根据所述标记信号的检测结果,确定所述自动行走设备是否处于隔离区域边界线上;
当所述自动行走设备处于隔离区域边界线上时,脱离所述隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线;
其中,所述隔离区域边界线用于标记障碍物。
2.根据权利要求1所述的回归控制方法,其特征在于,所述当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号的步骤包括:
当确定所述自动行走设备回归时,检测是否接收到磁信号;所述磁信号由磁性件产生,所述磁性件与所述隔离区域边界线之间的距离小于等于预设值;
所述根据所述标记信号的检测结果,确定自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤包括:
若检测到磁信号,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
3.根据权利要求1所述的回归控制方法,其特征在于,
所述当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号的步骤,包括:
当所述自动行走设备回归,且初次检测到所述自动行走设备骑线时,将所述自动行走设备当前时刻所处位置定义为基准位置;
基于所述基准位置,确定所述自动行走设备的实时坐标;
所述根据所述标记信号的检测结果,确定所述自动行走设备是否处于隔离区域边界线上的步骤,包括:
基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上。
优选地,所述基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上的步骤包括:
确定各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离变化趋势;
根据所述距离变化趋势,确定所述自动行走设备当前所处边界线是否为所述隔离区域边界线。
4.根据权利要求3所述的回归控制方法,其特征在于,所述根据所述距离变化趋势,确定所述自动行走设备当前所处边界线是否为所述隔离区域边界线的步骤包括:
当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离呈减小趋势时,判断所述自动行走设备当前坐标与所述基准位置之间的距离是否小于所述自动走设备在一个采样周期内的行走距离;
若是,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
5.根据权利要求3所述的回归控制方法,其特征在于,所述确定各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离变化趋势的步骤包括:
根据各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离,确定临界坐标,所述临界坐标为距离所述基准位置距离最远的坐标;
当所述临界坐标保持不变时,确定在所述临界坐标之后采样到的所述实时坐标与所述基准位置之间的距离变化趋势。
优选地,所述根据所述距离变化趋势确定所述自动行走设备当前所处边界线是否为所述隔离区域边界线的步骤包括:
当在所述临界坐标之后采样到的各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离呈增大趋势时,判断在所述临界坐标之后采样到的各所述实时坐标与所述临界坐标之间的距离是否呈减小趋势;
若是,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
优选地,所述根据各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离,确定临界坐标的步骤包括:
判断所述自动行走设备的位移角度变化量是否达到预设量;
若是,则根据各所述实时坐标与所述基准位置之间的距离,确定临界坐标。
6.根据权利要求3所述的回归控制方法,其特征在于,所述根据所述距离变化趋势,确定所述自动行走设备当前所处边界线是否为所述隔离区域边界线的步骤包括:
当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离持续小于预设阈值达到预设时长,或者当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离先大于预设阈值后小于等于预设阈值,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
7.根据权利要求3所述的回归控制方法,其特征在于,所述基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上的步骤包括:
当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离小于等于所述自动行走设备的机身长度,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
优选地,在所述基于所述基准位置,确定所述自动行走设备的实时坐标的步骤中,还包括:确定获取到的第一个实时坐标的象限;
所述基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上的步骤包括:
当所述实时坐标与所述基准位置之间的距离小于等于所述自动行走设备的机身长度时,判断所述自动行走设备的位移角度变化量是否达到预设量;
若是,则确定当前坐标的象限;
判断所述当前坐标的象限与所述第一个实时坐标的象限是否一致;
若是,则判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线。
优选地,所述基于所述基准位置,确定所述自动行走设备的实时坐标的步骤包括:按照预设采样周期获取所述自动行走设备相对于所述基准位置的实时坐标。
优选地,所述按照预设采样周期获取所述自动行走设备相对于所述基准位置的实时坐标的步骤包括:
获取所述自动行走设备位于所述基准位置时的初始角度;
根据第一个采样位置相对于所述基准位置的位移角度变化,以及所述基准位置与所述第一个采样位置之间的直线距离获取所述第一个采样位置的坐标;
获取第N个采样位置相对于所述基准位置的位移角度变化、第N个采样位置与第N-1个采样位置之间的直线距离以及第N-1个采样位置的坐标,获取第N个采样位置的坐标,其中,N为大于等于2的自然数。
8.根据权利要求7所述的回归控制方法,其特征在于,所述自动行走设备包括行走滚轮和驱动所述行走滚轮行走的驱动电机,所述驱动电机连接有驱动脉冲反馈单元,所述自动行走设备还包括陀螺仪;
在所述按照预设采样周期获取所述自动行走设备相对于所述基准位置的实时坐标的步骤中,
通过所述陀螺仪获取所述初始角度以及所述位移角度变化;
通过所述驱动脉冲反馈单元获取所述驱动电机转动时所产生的脉冲数,根据所述脉冲数确定所述直线距离。
9.一种自动行走设备,其特征在于,包括:
检测模块,用于当确定所述自动行走设备回归时,检测标记信号;
确定模块,用于根据所述标记信号的检测结果,确定所述自动行走设备是否处于隔离区域边界线上,所述隔离区域边界线用于标记障碍物;
控制模块,用于当所述自动行走设备处于隔离区域边界线上时,控制所述自动行走设备脱离所述隔离区域边界线,并重新寻找回归边界线。
优选地,所述检测模块用于当确定所述自动行走设备回归时,检测是否接收到磁信号;
所述确定模块用于若检测到磁信号,判定所述自动行走设备当前所处边界线为所述隔离区域边界线;
其中,所述磁信号由磁性件产生,所述磁性件与所述隔离区域边界线之间的距离小于等于预设值。
优选地,所述磁性件产生的磁信号的覆盖宽度大于机身宽度的一半且小于所述机身宽度。
优选地,所述磁性件包括磁铁,所述检测模块包括霍尔传感器或接近传感器。
优选地,所述检测模块包括:
基准位置确定单元,用于当所述自动行走设备回归,且初次检测到所述自动行走设备骑线时,将所述自动行走设备当前时刻所处位置定义为基准位置;
实时坐标确定单元,用于基于所述基准位置,确定所述自动行走设备的实时坐标;
所述确定模块用于基于所述基准位置与所述实时坐标,确定所述自动行走设备是否处于所述隔离区域边界线上。
10.一种自动行走系统,其特征在于,包括如权利要求9所述的自动行走设备。
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