CN115067802A - 自移动设备、系统、模块及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种自移动设备、系统、模块及控制方法。在本申请实施例中，提供一种可自主移动且具有安装腔的设备主体，以及多个可执行不同特定作业任务且能够与设备主体结合或分离的功能模块，在使用同一设备主体的基础上，可以根据应用需求借助于设备主体的安装腔结合不同功能模块，实现具有不同功能的自移动设备，达到自移动设备功能丰富化、智能化的目的；另外，需要哪个功能模块就结合哪个功能模块，不用携带较多冗余功能模块，有利于使自移动设备轻量化，便于提高作业效率，节约电池电量。

Description

自移动设备、系统、模块及控制方法

技术领域

本申请涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种自移动设备、系统、模块及控制方法。

背景技术

随着人工智能技术的发展，清洁机器人逐渐进入人们的日常生活，为了丰富清洁机器人的功能，现有技术中包含集多种功能于一体的清洁机器人，例如，同时兼具拖地功能和扫地功能于一体的清洁机器人。

然而，在使用其中一种功能的过程中，其他功能对于该清洁机器人而言即为冗余功能，并且，由于清洁机器人的机身大小的限制，也无法做到每种功能都足够强大。

发明内容

本申请的多个方面提供一种自移动设备、系统、模块及控制方法，用以减少自移动设备在执行一种作业任务过程中的冗余功能，增强每种作业任务对应的模块功能。

本申请实施例提供一种自移动设备，包括：可自主移动的设备主体和用于执行特定作业任务并可与所述设备主体结合或分离的功能模块，所述功能模块包括与其实现的特定作业任务对应的一个或多个专用单元，所述设备主体包括并排设置的行进机构和用于安置所述功能模块的安装腔，所述安装腔包括位于所述行进机构之间的第一部分和位于所述行进机构前方或后方的第二部分。

本申请实施例还提供一种自移动设备系统，包括：可自主移动的设备主体、多个用于执行不同特定作业任务且可与所述设备主体结合或分离的功能模块，以及用于存放所述多个功能模块的工作站；其中，每个功能模块包括与其实现的特定作业任务对应的一个或多个专用单元；所述设备主体包括并排设置的行进机构和用于安置功能模块的安装腔，所述安装腔包括位于所述设备主体的行进机构之间的第一部分和位于所述行进机构前方或后方的第二部分；所述设备主体可与不同功能模块结合，以形成用于执行不同特定作业任务的自移动设备。

本申请实施例还提供一种自移动设备的设备主体，所述设备主体包括并排设置的行进机构、安装腔和控制器；所述控制器，用于控制所述行进机构带动所述设备主体自主移动；所述安装腔包括位于所述行进机构之间的第一部分和位于所述行进机构前方或后方的第二部分；所述安装腔用于在所述设备主体与功能模块结合时，安置与所述设备主体结合的功能模块。

本申请实施例还提供一种自移动设备的功能模块，所述功能模块用于执行特定作业任务并可与自移动设备的设备主体结合或分离，所述功能模块包括：与其实现的特定作业任务对应的一个或多个专用单元。

本申请实施例还提供一种自移动设备的控制方法，包括：识别需要将设备主体当前结合的第一功能模块更换为第二功能模块；所述第一、第二功能模块用于执行第一、第二特定作业任务且可与所述设备主体结合或分离；控制所述设备主体携带所述第一功能模块移动至工作站中用于容纳所述第一功能模块的第一区域，并在所述第一区域内与所述第一功能模块分离；移动至所述工作站中用于容纳所述第二功能模块的第二区域，在所述第二区域内与所述第二功能模块结合，以形成用于执行第二特定作业任务的自移动设备。

在本申请实施例中，提供一种可自主移动且具有安装腔的设备主体，以及多个可执行不同特定作业任务且能够与设备主体结合或分离的功能模块，在使用同一设备主体的基础上，可以根据应用需求借助于设备主体的安装腔结合不同功能模块，实现具有不同功能的自移动设备，达到自移动设备功能丰富化、智能化的目的；另外，需要哪个功能模块就结合哪个功能模块，不用携带较多冗余功能模块，有利于使自移动设备轻量化，便于提高作业效率，节约电池电量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种自移动设备系统的结构示意图；

图2a为本申请实施例提供的一种设备主体的结构示意图；

图2b为本申请实施例提供的一种功能模块的结构示意图；

图2c为本申请实施例提供的一种功能模块的仰视图；

图2d为本申请实施例提供的自移动设备与功能模块结合结构的示意图；

图2e为本申请实施例提供的另一种自移动设备结合结构的示意图；

图2f为本申请实施例提供的磁扣和磁针的位置、形态示意图；

图2g为本申请实施例提供的磁扣和磁针工作原理的示意图；

图2h为本申请实施例提供的电磁插销和卡槽的位置、形态示意图；

图2i为本申请实施例提供的一种自移动设备控制方法的流程图；

图2j为本申请实施例提供的另一种设备主体的结构示意图；

图3a为本申请实施例提供的工作站存放功能模块的结构示意图；

图3b为本申请实施例提供的工作站自动更换功能模块的过程示意图；

图3c为本申请实施例提供的另一自移动设备的控制方法的流程图；

图3d为本申请实施例提供的另一种工作站自动更换功能模块的过程示意图；

图3e为本申请实施例提供的另一种自移动设备的控制方法的流程图；

图3f为本申请实施例提供的另一种工作站自动更换功能模块的过程示意图；

图4a为本申请实施例提供的一种自动对准系统的结构示意图；

图4b为本申请实施例提供的升降机构带动可移动的设备主体垂直向上位移前的示意图；

图4c为本申请实施例提供的升降机构带动可移动的设备主体垂直向上位移后的示意图；

图4d为本申请实施例提供的升降机构带动可移动的设备主体水平位移后的示意图；

图4e为本申请实施例提供的升降机构带动机器人垂直向下位移后的示意图；

图4f为本申请实施例提供的第一遮挡部移动至光耦器件的间隙中的示意图；

图4g为本申请实施例提供的一种进行功能模块切换的切换控制方法的流程示意图；

图4h为本申请实施例提供的另一种进行功能模块切换的切换控制方法的流程示意图；

图5a为本申请实施例提供的一种工作站的结构示意图；

图5b为本申请实施例提供的另一种工作站的结构示意图；

图5c为本申请实施例提供的一种工作站的内部结构俯视图；

图5d为本申请实施例提供的一种工作站的内部结构示意图；

图5e为本申请实施例提供的与图5d对应的工作站的内部结构俯视图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

针对目前清洁机器人所面临的问题，在本申请实施例中，将自移动设备的一些基础功能，例如行进、导航、传感器、控制等实现为一个独立的公共模块，称为设备主体；将自移动设备上可实现不同作业任务的各种功能，例如扫地、拖地、香薰、打蜡、洗地、空气净化等分别实现为独立的功能模块；而且允许设备主体根据作业需求，与任何一个功能模块结合在一起形成具有某种功能的自移动设备；另外，设备主体和不同功能模块结合在一起可形成具有不同功能的自移动设备。

在本申请实施例中，在使用同一设备主体的基础上，可以根据应用场景自动、快速切换不同功能模块，可以达到自移动设备功能丰富化、智能化的目的；另外，需要哪个功能模块就结合哪个功能模块，不用携带较多冗余功能模块，有利于使自移动设备轻量化，便于提高作业效率，节约电池电量。再者，设备主体可以做到每次只携带一个功能模块，无需与其它功能模块分享机身空间，相比于多个功能模块集成在一起的方案，本申请实施例中每个功能模块可以占据足够的机身空间，其体积不用太过于受限，便于将各个功能模块做的更加强大，使其性能进一步优化，增强用户体验。当然，如果设备主体的体积较大，也可以同时携带多个功能模块。

基于上述，本申请实施例提供了一种自移动设备系统，如图1所示，该系统包括：工作站10，多个用于执行不同特定作业任务的功能模块20，以及可自主移动的设备主体30。下面分别进行说明：

设备主体30：其包含但不限于：行进机构、控制器、安装腔以及传感器。行进机构可以是驱动轮、万向轮等，主要用于实现设备主体30的自主移动；安装腔用于在设备主体30与功能模块20结合时，安置与设备主体30结合的功能模块20；控制器相当于设备主体30(或者说自移动设备)的大脑，可执行存储器中的计算机指令，以控制行进机构和传感器执行相应操作，控制设备主体30在确定的环境中实现相应功能、完成相应动作或执行对应的作业任务。传感器可以包括但不限于：激光雷达(如LDS、/TOF等)、VSLAM、超声波传感器、下视传感器、结构光模组、AI模块、回充引导传感器、侧视传感器、机械撞板等。

在本申请实施例中，设备主体30在一定程度上体现了自移动设备的外观形态，根据设备主体30实现形态的不同，自移动设备的形状也会有所不同。以设备主体的外轮廓形状为例，设备主体的外轮廓形状可以是不规则形状，也可以是一些规则形状。例如，设备主体的外轮廓形状可以是圆形、椭圆形、方形、三角形、水滴形或D字型等规则形状，也可以是除规则形状之外的不规则形状，在此，并不限定设备主体的外观形态。

功能模块20：用于执行特定作业任务并可与自移动设备的设备主体30结合或分离的机械结构。其中，不同功能模块20可执行不同特定作业任务，每个功能模块20至少包括与其实现的特定作业任务对应的一个或多个专用单元，且不同功能模块20所实现的特定作业任务以及包含的专用单元会有所不同。当然，根据功能模块20所实现的特定作业任务的不同，设备主体30与功能模块20结合后所形成的自移动设备也会有所不同。在一种可选实施例中，功能模块20可以是能够执行不同清洁任务的模块，则设备主体30与这些功能模块20结合可得到具有清洁功能的自移动设备，可以简称为清洁机器人，但并不限于此。下面以自移动设备实现为清洁机器人为例，对功能模块20进行举例说明：

示例一：具有扫地功能的功能模块，简称为扫地模块，用于执行扫地任务，其包含与扫地任务对应的专用单元可以包括但不限于：风机组件、尘盒、滚刷组件以及边刷组件。进一步可选地，扫地模块还可以包括：用于对该功能模块进行控制的控制系统和与设备主体进行通信的通信模块等；

示例二：具有拖地功能的功能模块，简称为拖地模块，用于执行拖地任务，其包含的与拖地任务对应的专用单元可以包括但不限于：擦拭组件(如抹布、传动机构等)、供水组件(如包括水泵、管路、单向阀等)和水箱。进一步可选地，该拖地模块还可以包括：用于对该功能模块进行控制的控制系统和与设备主体进行通信的通信模块等；

示例三：具有香薰功能的功能模块，简称为香薰模块，用于执行香薰任务，其包含的与香薰任务对应的专用单元包括但不限于：香薰组件和供风组件。进一步可选地，该香薰模块还可以包括用于对该功能模块进行控制的控制系统和与设备主体进行通信的通信模块等。

除上述列举的功能模块之外，本申请实施例提供的功能模块20还包括具有洗地功能的洗地模块，具有消毒杀菌功能的消杀模块，具有空气净化功能模块的空气净化模块、具有加湿功能的加湿模块以及具有打蜡功能的打蜡模块，等等。

工作站10：其主要功能是存放多个功能模块20，并辅助设备主体30在各功能模块20之间进行更换。平时，多个功能模块20存放在工作站10中，当需要使用某个功能模块20时，设备主体30可在工作站10中自动和需要使用的功能模块20完成结合，形成具有某种功能的自移动设备，去执行相应作业任务。需要说明的是，图1中所示工作站10的结构仅为示意性结构，实际实现结构并不限于此。另外，多个功能模块20在工作站10中可以采用并排存放的方式，也可以采用其它存放方式，对此不做限定。无论采用何种存放方式对功能模块20进行存放，可以采用但不限于以下几种方式来识别功能模块20：

方式1：在工作站10中的识别位置上安装霍尔传感器，在不同功能模块20上装不同极性的磁铁，通过识别磁铁的极性来识别功能模块20是哪个；由此磁铁具有两个极性，该方式可以识别出两个不同的功能模块20。

方式2：在工作站10中的识别位置上安装扫码设备，在每个功能模块20上设置编码信息(如条形码或者二维码)，不同功能模块20上的编码信息不同，这样工作站10可以通过扫码方式来识别不同功能模块20，该方案可以识别处更多不同功能模块20。

方式3：使用近场通信(NFC)的原理，工作站10作为主机，对外发射射频信号去读取各功能模块20的设备信息，根据所读取的设备信息对不同功能模块20进行识别，其中，不同功能模块20的设备信息不同，例如每个功能模块的设备信息包括唯一设备名称、ID或编号等信息；这种方式只需功能模块与工作站10彼此在近场通信范围内，可以识别出更多不同功能模块。

方式4：使用机械原理，在工作站10的识别位置设置两个或多个光耦，不同功能模块20在不同的地方做一个挡片，当设备主体30携带不同功能模块20进入工作站时，不同功能模块上的挡片会遮挡不同位置上的光耦，通过光耦设置位置与功能模块之间的对应关系，可以确定被遮挡光耦对应的功能模块是哪个，该方案可以通过设置较多光耦，识别更多不同功能模块20。

在此说明，在上述方式1、2和4中，霍尔传感器、扫码设备、光耦可以将有关信息上报给工作站10，这样工作站10可根据这些信息识别出不同功能模块。除此之外，霍尔传感器、扫码设备、光耦也可以将有关信息上报给设备主体30，这样设备主体30也可以根据这些信息识别出不同功能模块。当然，工作站10在识别出不同功能模块的情况下，工作站10也可以将所识别到的功能模块的信息提供给设备主体30。在上述方式3中，设备主体30也可以采用NFC原理，作为主机对外发射射频信号去读取各功能模块20的设备信息，根据所读取的设备信息对不同功能模块20进行识别。

除上述存放功能模块20的作用之外，工作站10还可以针对设备主体30和各功能模块20提供一些辅助功能。例如，为设备主体30和/或功能模块20提供自动回充功能。又例如，为各功能模块20提供后处理功能。其中，根据功能模块20的不同，工作站10为功能模块20所提供的后处理功能也会有所不同。例如，若功能模块20为扫地模块，则工作站10可以为其提供中央集尘功能，即帮助扫地模块清理集尘盒，解决垃圾收集问题，还可以为扫地模块提供抹布清洗功能。若功能模块20为拖地模块，则工作站10可以为拖地模块提供抹布清洗、污水回收、水箱加水等辅助功能。若功能模块20是香薰模块或消杀模块，则工作站10可以为香薰模块或消杀模块提供注入香薰料、消毒液等辅助功能。

在本申请实施例中，设备主体30和各功能模块20是相互独立的，在需要使用某个功能模块20时，设备主体30才会与该功能模块20结合在一起形成具有某种功能的自移动设备，从而做到自移动设备无重叠冗余零部件。其中，采用何种方式能够让设备主体30在需要功能模块20时能与该功能模块20牢固结合在一起，在不需要使用时又能方便、快速地使两者分离是本申请实施例有待解决的技术问题之一。

基于此，本申请实施例提出了一种可自主移动且具有安装腔的设备主体30，并提供一种与设备主体30适配的功能模块20，该安装腔为设备主体30与功能模块20之间进行快速、方便地结合和分离提供了结构基础。在本申请实施例中，设备主体30具有安装腔，用于安置与其结合的功能模块20，但并不限定设备主体30和各功能模块20的具体实现结构，下面结合附图对本申请实施例中设备主体30和功能模块20的结构进行示例性说明。

图2a为设备主体30的结构示意图，图2j为设备主体30的另一种结构示意图。其中，图2a所示设备主体30为D字型轮廓，图2j所示设备主体30为圆形轮廓，但不限于这两种外形轮廓。无论设备主体30的外形轮廓是哪种，设备主体30具有相同或相似的硬件实现结构，如图2a或图2j所示，设备主体30包括：并排设置的行进机构31、控制器32和安装腔33。进一步可选地，设备主体30具有底面，行进机构31位于底面上，安装腔33自设备主体30的底面向内凹陷形成，以用于容纳功能模块20。其中，安装腔33包括位于行进机构31之间的第一部分和位于行进机构31前方或后方的第二部分。在图2a或图2j中，以第二部分位于行进机构31后方为例进行图示。在一可选实施例中，安装腔33的第一部分和第二部分结合起来形成一种凸字型或类似凸字型的腔体结构，但并不限于此。

在本申请实施例中，不限定安装腔33的第一部分与第二部分的大小关系，可选地，第一部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸小于第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸；或者，第一部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸大于第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸。可选地，第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸是自移动设备在垂直于行进方向的第一方向上的最大尺寸。在图2a或图2j中，以第二部分位于第一部分后方，且第一部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸小于第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸为例进行图示。

图2b为功能模块20的结构示意图，如图2b所示，为了将功能模块20与设备主体30结合，功能模块20的实现结构可与设备主体30相适应。可选地，如图2b所示，功能模块20包括第一区域和第二区域，当功能模块20与设备主体30结合时，功能模块20的第一区域可位于设备主体30的安装腔33的第一部分中，功能模块20的第二区域可位于设备主体30的安装腔33的第二部分中。需要说明的是，在图2a、图2j和图2b中，采用虚直线的方式对第一部分/区域和第二部分/区域进行的区分，这并不代表在设备主体30和功能模块20上真实存在该虚直线。

另外，本实施例的功能模块20包含与其实现的特定作业任务对应的一个或多个专用单元。其中，一个或多个专用单元可以是功能模块20实现特定作业任务所需的部分专用单元，或全部专用单元。在一可选实施例中，功能模块20包含与其实现的特定作业任务对应的全部专用单元。

进一步可选地，在功能模块20区分第一区域和第二区域的情况下，其中，部分专用单元可设置于第一区域，部分专用单元可设置于第二区域。不同功能模块20包含的专用单元不同，以扫地模块为例，其专用单元包括风机组件、尘盒、滚刷组件以及边刷组件，如图2c所示。其中，图2c为扫地模块的仰视图。进一步可选地，如图2c所示，滚刷组件和边刷组件设置于第一区域中，风机组件和尘盒设置于第二区域中基于此，在扫地模块与设备主体30结合时，扫地模块上的滚刷组件和边刷组件位于设备主体30的安装腔33的第一部分中，扫地模块上的风机组件和尘盒位于设备主体30的安装腔33的第二部分中。同理，以功能模块20为拖地模块为例，其专用单元包括供水组件、水箱和擦拭组件，进一步可选地，擦拭组件可设置于功能模块20的第一区域中，供水组件和水箱可设置于功能模块20的第二区域中，当拖地模块与设备主体30结合时，擦拭组件位于设备主体30的安装腔33的第一部分中，供水组件和水箱位于设备主体30的安装腔33的第二部分中。

进一步可选地，本申请实施例也不限定第一区域和第二区域的大小关系，可选地，第一区域在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸小于第二区域在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸；或者，第一区域在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸大于第二区域在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸。在图2b中，以第一区域在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸小于第二区域在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸为例进行图示；在图2c中，以第一区域在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸大于第二区域在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸为例进行图示。

除上述设备主体30和功能模块20之外，本申请实施例还提供一种自移动设备，包括可自主移动的设备主体30和用于执行特定作业任务并可与设备主体30结合或分离的功能模块20。其中，设备主体30可以同时与一个功能模块20结合，得到带有一个功能模块的自移动设备；也可以同时与多个功能模块20结合，从而得到带有多个功能模块的自移动设备。

例如，若功能模块20是扫地模块，则设备主体30与扫地模块结合后形成的自移动设备即为扫地机器人；若功能模块20是拖地模块，则设备主体30与扫地模块结合后形成的自移动设备即为拖地机器人；若功能模块20是香薰模块，则设备主体30与扫地模块结合后形成的自移动设备即为香薰机器人；除上述列举的功能模块之外，功能模块20还可以是洗地模块、消杀模块以及打蜡模块，等等。通过设备主体30与不同功能模块20的结合，可实现根据作业需求，在需要哪个功能模块时就结合哪个功能模块，不用携带较多冗余功能模块，有利于使自移动设备轻量化，便于提高作业效率，节约电池电量，有助于各个功能模块的性能优化，增强用户体验。

在本申请实施例中，并不限定设备主体30与功能模块20结合与分离的方向，根据设备主体30和功能模块20的实现结构不同，对应的结合与分离的方向也会不同。可选地，在采用图2a、图2j和图2b所示结构的设备主体30和功能模块20的基础上，功能模块20可沿着设备主体30的厚度方向与设备主体30分离或结合，即上下结合或分离；或者，功能模块20沿着设备主体30的行进方向与设备主体30分离或结合，即前后结合或分离。图2d和图2e为设备主体30与某个功能模块20以前后方向进行结合或分离的一种示意图，其中，后方相对前方而言，前方是设备主体30正常行进时的方向，即行进方向，如图2e所示。

需要说明的是，除上述上下结合结构和前后结合结构之外，与设备主体30结合在一起的功能模块20还可以位于设备主体30的左方或右方，从而形成左右结合结构。在本申请实施例中，根据设备主体30的形态以及自移动设备的工作方式不同，功能模块20与设备主体30之间的结合方向可以不同，可视具体情况而定。在采用前后、左右安装方式时，设备主体30和功能模块20可以有其它实现形态，并不限于图2a、图2j和图2b所示实现形态。

在本申请实施例中，并不限定设备主体30与功能模块20结合与分离的方式，以及将设备主体30与功能模块20结合在一起的组件结构的实现形态。可选地，设备主体30可与功能模块20以电磁力的方式进行结合与分离，在以电磁力进行结合与分离的情况下，设备主体30上可设有第一电磁对接结构，相应地，功能模块20上对应设有第二电磁对接结构。第一电磁对接结构可在电磁力的作用下，配合执行特定作业任务的功能模块20上的第二电磁对接结构，实现设备主体30与任一功能模块20的结合或分离。在一可选实施例中，第一电磁对接结构为设置在设备主体30的壳体上磁扣或磁针，则第二电磁对接结构为设置在功能模块20上的磁针或磁扣。当第一电磁对接结构为磁扣时，第二电磁对接结构为与磁扣对应的磁针；相应地，当第一电磁对接结构为磁针时，第二电磁对接结构为与磁针对应的磁扣。其中，磁针与磁扣插扣在一起，实现设备主体30与功能模块20的结合；在电磁力作用下，磁扣松开磁针，可实现设备主体30与功能模块20的分离。

在另一可选实施例中，第一电磁对接结构为设置在设备主体30的壳体上的电磁插销或卡槽，则第二电磁对接结构为设置在功能模块20上的卡槽或电磁插销。当第一电磁对接结构为电磁插销时，第二电磁对接结构为与电磁插销对应的卡槽；相应地，当第一电磁对接结构为卡槽时，第二电磁对接结构为与卡槽对应的电磁插销。其中，电磁插销伸缩至卡槽中，与卡槽固定在一起，可实现设备主体30与功能模块20的结合；在电磁力作用下，电磁插销收缩分离卡槽，与卡槽分离，可实现设备主体30与功能模块20的分离。

在此说明，第一电磁对接结构与第二电磁对接结构的实现形态和功能模块20与设备主体30的结合方式之间没有必然关系。例如，功能模块20与设备主体30以磁针和磁扣方式进行结合，可以实现上下结合结构，也可以实现前后或左右结构。又例如，功能模块20与设备主体30以电磁插销和卡槽方式进行结合，可以实现上下结合结构，也可以实现前后或左右结构，具体可视设备主体30的形态以及自移动设备的工作方式而定。下面以功能模块20与图2a所示设备主体30结合在一起形成上下结构为例，对第一电磁对接结构与第二电磁对接结构的结合和分离过程进行说明。

图2f为第一电磁对接结构与第二电磁对接结构以磁针和磁扣的方式进行结合的结构示意图，如图2f所示，设备主体30上的第一电磁对接结构为固设于壳体34上的磁扣35，且磁扣35可在电磁力的作用下上下活动；另外，壳体34上还设有与每个磁扣35对应的吸孔36，在有电磁力作用的情况下，磁扣35可在电磁力的作用下被吸附并插入到对应的吸孔36中，在电磁力消失的情况下，磁扣35失去向上的吸引力，在重力的作用下可分离对应的吸孔36。可选地，为了保证磁扣35在磁力的吸引下不会从吸孔36中分离到壳体34的外面，如图2f所示，磁扣35为上细下粗的柱体结构，较细一端的直径小于对应吸孔36的直径，可插入吸孔36；较粗一端的直径大于对应吸孔36的直径，可防止整个磁扣从吸孔36中脱出。

相应地，功能模块20的表面上，这里的表面是指与设备主体30进行结合时朝向设备主体30一侧的表面，在该表面上与设备主体30的壳体34上的吸孔36对应的位置设有磁针37，当功能模块20嵌入到设备主体30的安装腔33内，功能模块20上的每个磁针37可插入到对应的磁扣35中，并使每个磁扣35插入到对应的吸孔36中，实现功能模块20与设备主体30的结合。当需要更换功能模块20的情况下，可在设备主体30周围产生电磁力，在电磁力的吸附下，磁扣35向上移动，进入吸孔36内，直至每个磁针37从磁扣35中分离，实现设备主体30与功能模块20的分离。图2g为磁扣35与磁针37结合与分离的过程示意图，如图2g所示，在磁扣35内部设有弹簧和钢珠，钢珠固定在弹簧的底部，当磁针37在插入磁扣35内部时，可被固定在弹簧和固定在弹簧底部的钢珠固定，使设备主体30与功能模块20结合。进一步，当磁扣35外部存在电磁铁并产生电磁力的情况下，可吸引磁扣35内部的钢珠压缩弹簧向上移动，并释放磁针37，使设备主体30与功能模块20分离。

在图2f所示实施例中，磁扣35和磁针37的数量为3个，但并不限于3个，也可以是1个、2个、4个、5个或更多个，该数量的选择以能够稳定、牢固地将设备主体30与功能模块20结合在一起为基准。进一步可选地，3个磁扣35均匀分布在壳体34上，即壳体34的3个方向(120°)上设置有吸孔36以及对应的磁扣35；相应地，3个磁针37均匀分布在功能模块20的上表面上，即该上表面的3个方向(120°)上设置有磁针37。

本申请实施例对磁针37和磁扣35的规格、型号等不做限定，只要两者适配即可。例如，磁扣35可以采用通用的16*18mm规格，磁针37可以采用通用的11*16mm规格。

图2h为第一电磁对接结构与第二电磁对接结构以电磁插销和卡槽的方式进行结合的结构示意图，如图2h所示，设备主体30上的第一电磁对接结构为设置在壳体34上可伸缩的电磁插销21，在设备主体30向电磁插销21通电的情况下，电磁插销21可在电磁力的作用下收缩，在断电的情况下，电磁力消失，电磁插销21将伸展恢复成原状。

相应地，功能模块20上与设备主体30上的电磁插销21对应的位置处设有卡槽22。在设备主体30与功能模块20结合时，电磁插销21处于未通电状态，此时电磁插销21伸展可插入功能模块20上对应的卡槽22中，实现功能模块20与设备主体30的结合；在通电的情况下，电磁插销21收缩，与功能模块20上对应的卡槽22分离，实现功能模块20与设备主体30的分离。

在上述实施例中，并不限定电磁插销21和卡槽22的个数，图2h中以3个为例进行图示，当然，根据设备主体30与功能模块20的实现形态也可以设置4个、5个或6个。进一步，为了保障功能模块20与设备主体30结合后的稳定性和牢固性，电磁插销21可均匀的设置在设备主体30上，相应地，卡槽22也均匀的设置在功能模块20上。如图2h所示，3个电磁插销21相对于设备主体30中心以及3个卡槽22相对于功能模块20中心均呈120°均匀设置，以保证受力的均匀性。

本申请实施例对电磁插销21的规格、型号等不做限定，例如，可以采用规格为45.5*16*13mm，伸缩长度为5mm行程的电磁插销。

在此说明，上述实施例列举了功能模块20的实现形态，但并不限于此，在保证功能模块20能够嵌入到设备主体30的安装腔33区域内，且第一电磁对接结构与第二电磁对接结构能够准确衔接的情况下，不同的功能模块20可以根据各自的功能需求实现不同的形态。可选地，为了保证设备主体30与不同功能模块20在结合时的通用性，可将每种功能模块20实现为同样的形状、大小以及外轮廓。如图2a-图2h所示，每个功能模块20的整体外轮廓与设备主体30的安装腔33区域的轮廓相适配，在嵌入到设备主体30的安装腔33区域内后具有较高的贴合度。

在本申请实施例中，多个功能模块20存放于自移动设备对应的工作站10中，且每个功能模块20可存放于工作站10中的指定区域。为便于描述和区分，将设备主体30当前携带的功能模块20称为第一功能模块，例如可以是扫地模块、拖地模块等，将设备主体30需要更换的功能模块20称为第二功能模块。其中，控制设备主体30从第一功能模块切换为第二功能模块的过程，可参见下述方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例提供的自移动设备控制方法，其中，自移动设备包括设备主体当前结合的第一功能模块。图2i为本申请实施例提供的自移动设备控制方法的流程图，如图2i所示，方法包括：

21i、识别需要将设备主体当前结合的第一功能模块更换为第二功能模块。

22i、控制设备主体携带第一功能模块移动至工作站中用于容纳第一功能模块的第一区域，并在第一区域内与第一功能模块分离。

23i、移动至工作站中用于容纳第二功能模块的第二区域，在第二区域内与第二功能模块结合，以形成用于执行第二特定作业任务的自移动设备。

其中，第一、第二功能模块用于执行第一、第二特定作业任务且可与设备主体结合或分离。自移动设备在识别到需要将设备主体当前结合的第一功能模块更换为第二功能模块时，可控制设备主体携带第一功能模块移动至工作站中用于容纳第一功能模块的第一区域，并在第一区域内与第一功能模块分离；进一步，控制设备主体移动至工作站中用于容纳第二功能模块的第二区域，并在第二区域内与第二功能模块结合。

在确定更换第一功能模块的情况下，设备主体可在工作站的引导下向工作站移动。可选地，设备主体向工作站移动时可通过设备主体上的传感器与工作站中的传感器进行通信和定位来确定目标位置，例如，设备主体可向工作站发送确定更换第一功能模块的信息，工作站在接收到设备主体发送的信息的情况下，可通过激光或红外线等方式引导设备主体向第一功能模块在工作站中的存放位置移动。其中，接收设备主体发送信息的传感器可以是工作站中的通用传感器，也可以是第一功能模块对应的指定传感器，在此不做限定。

进一步，在设备主体向工作站移动的过程中，可持续向工作站发送数据信息，该数据信息为设备主体与第一功能模块在工作站中存放位置的距离和角度等信息，以供工作站确定设备主体当前所在位置。当工作站监测到设备主体移动至第一功能模块在工作站中的存放位置处时，确定设备主体移动至目标位置。或者，设备主体在向工作站移动过程中也可根据与第一功能模块在工作站中存放位置的距离和角度等信息实时监测当前所在位置，当设备主体监测到已经移动至第一功能模块在工作站中的存放位置处时，可向工作站发送达到目标位置的信息，以供工作站确定设备主体移动至目标位置。进一步，在设备主体移动至目标位置的情况下，则可通过电磁力控制设备主体与功能模块的结合和分离。

在本申请实施例中，工作站内安装有通用电磁体，或者在存放每个功能模块的位置安装有专用电磁体，则在电磁力的作用下控制设备主体与第一功能模块分离时，可在控制设备主体携带第一功能模块移动至工作站中存放第一功能模块的位置后，通知工作站给工作站内的通用电磁体或第一功能模块对应的专用电磁体通电，以产生设备主体与第一功能模块分离所需的电磁力。可选地，在电磁力的作用下控制设备主体与第一功能模块分离时，可在第一电磁对接结构为电磁体的情况下，在控制设备主体携带第一功能模块移动至工作站中存放第一功能模块的位置后，给第一电磁对接结构通电以产生与第一功能模块分离所需的电磁力。关于设备主体与功能模块在电磁力的作用下进行分离和结合的具体细节可参见上述实施例，在此不做重复赘述。

在本申请实施例中，在设备主体携带第一功能模块执行作业任务过程中可监控作业任务的执行进度，并在作业任务完成的情况下，确定需要将设备主体当前结合的第一功能模块更换为执行下一作业任务所需的第二功能模块；或者，在设备主体携带第一功能模块执行作业任务过程中，监控第一功能模块的电池电量，并在电池电量不足的情况下，确定需要将设备主体当前结合的第一功能模块更换为执行下一作业任务所需的第二功能模块；或者，在携带第一功能模块执行作业任务过程中，实时监控当前的作业环境，并在当前作业环境不适合使用第一功能模块的情况下，确定需要将当前结合的第一功能模块更换为执行下一作业任务所需的第二功能模块；其中，第二功能模块实现的特定作业任务为当前作业任务的下一作业任务。

例如，第一功能模块为扫地模块，当清扫任务结束后需要对已经清扫过的地面进行拖地，则设备主体可在工作站的引导下先移动至扫地模块在工作站中的区域，在电磁力的作用下使扫地模块分离设备主体。完成扫地模块的卸载后，设备主体再移动至拖地模块在工作站中的区域，同样在电磁力的作用下将拖地模块与设备主体结合成拖地机器人，结合成功后，拖地机器人即可在之前清扫过的作业表面执行拖地任务。

又例如，在功能模块本身可充电的情况下，工作站中也可存放备用功能模块，若设备主体在执行作业任务过程中，若检测到当前第一功能模块的电量过低，无法完成剩余的作业任务，则设备主体可在工作站的引导下先移动至第一功能模块在工作站中的区域，在电磁力的作用下使第一功能模块分离设备主体。完成第一功能模块的卸载后，设备主体再移动至备用的第一功能模块在工作站中的区域，同样在电磁力的作用下将备用的第一功能模块与设备主体进行结合，结合成功后，即可继续执行未完成的清洁任务。

又例如，第一功能模块为拖地模块，当设备主体从地板向地毯移动时，设备主体中的传感器检测到即将清洁的作业环境为地毯，不能使用拖地模块，则设备主体可在工作站的引导下先移动至拖地模块在工作站中的区域，在电磁力的作用下使拖地模块分离设备主体。完成拖地模块的卸载后，设备主体再移动至扫地模块在工作站中的区域，同样在电磁力的作用下将扫地模块与设备主体结合成扫地机器人，结合成功后，扫地机器人即可回到地毯处执行清扫任务。

在本实施例中，根据设备主体上的第一电磁对接结构和第二功能模块上的第二电磁对接结构的实现形态的不同，在电磁力的作用下控制设备主体与功能模块结合和分离的方式也会有所不同。例如，设备主体与功能模块以磁扣和磁针的方式结合，则可控制电磁力的产生和消失来控制磁扣和磁针的插入和分离，以实现设备主体与功能模块的结合和分离；例如，设备主体与功能模块电磁插销和卡槽的方式结合，则可控制给电磁插销通电和断电来控制电磁插销插入或拔出卡槽，以实现设备主体与功能模块的结合和分离。

采用上述电磁对接结构实现设备主体与功能模块之间的按需结合或分离，仅为对接结构的一种示例性实现方式，并不限于此。在各种对接结构的支持下，设备主体可以随时、按需与不同功能模块进行结合，从而得到具有不同功能的自移动设备。其中，设备主体在不同功能模块之间进行更换时，需与原来的功能模块分离，并按照所支持的上下结合结构或前后结合结构，与新的功能模块结合。在更换方式上，可以采用人工更换方式，也可以在工作站的配合下实现自动更换。

关于人工更换方式：

在设备主体与之前结合的第一功能模块分离之后，人工选中待更换的第二功能模块，并按照设备主体与功能模块所支持的上下结合结构或前后结合结构，通过搬动设备主体和/或第二功能模块，使第二功能模块位于设备主体的下方或后方，以供设备主体借助但不限于第一电磁对接结构以及第二功能模块上的第二电磁对接结构实现与第二功能模块之间的结合。

工作站配合下的自动更换方式：

本申请实施例中，工作站除了提供功能模块的存放功能之外，借助于对功能模块的存放方式，还可以支持设备主体在不同功能模块之间进行自动更换。

在一可选实施例中，如图3a所示，工作站10采用左右排列的方式对多个功能模块20进行存放。具体地，工作站10中从左到右设置多个存放空间，每个存放空间中存放一个功能模块20。工作站10还可以建立存放空间与功能模块20之间的对应关系。例如，可以分别为各存放空间和各功能模块20配置唯一标识，维护存放空间的标识与功能模块20的标识之间的对应关系。这样，当设备主体30需要从当前结合的第一功能模块更换为第二功能模块时，可以与工作站10进行通信，将当前结合的第一功能模块的标识提供给工作站10；工作站10根据所维护的存放空间与功能模块20之间的对应关系，确定第一功能模块所在的存放空间；然后，工作站10可以将第一功能模块所在的存放空间的位置信息提供给设备主体30，设备主体30利用其导航系统导航至该位置信息处，即第一功能模块所在的存放空间；或者，在每个功能模块20的存放空间中安装有信号发射器，该信号发射器与设备主体30上的信号接收器相适配；工作站10可以控制第一功能模块所在存放空间中的信号发射器发射引导信号，设备主体30在该引导信号的引导下携带第一功能模块回到其所在存放空间；之后，在工作站10或设备主体30的控制下在周围产生电磁场(可参见前文)，第一电磁对接结构在电磁力的作用下与第一功能模块上的第二电磁对接结构分离，实现设备主体30与第一功能模块的分离，这样第一功能模块就会重新位于自己的存放空间中，以等待下一次使用。

同理，设备主体30可以与工作站10进行通信，将待结合的第二功能模块的标识提供给工作站10；工作站10根据所维护的存放空间与功能模块之间的对应关系，确定第二功能模块所在的存放空间；然后，工作站10可以将第二功能模块所在的存放空间的位置信息提供给设备主体30，设备主体30利用其导航系统从第一功能模块所在存放空间中导航至该位置信息处，即第二功能模块所在的存放空间；或者，工作站10可以控制第二功能模块所在存放空间中的信号发射器发射引导信号，设备主体30在该引导信号的引导下从第一功能模块所在存放空间中移动至第二功能模块所在存放空间中。之后，设备主体30按照所支持的上下结合结构或前后结合结构移动至第二功能模块的上方或前方，借助于第一电磁对接结构和第二功能模块上的第二电磁对接结构与第二功能模块结合。

可选地，如果采用上下结合结构，则如图3a所示，工作站10中每个存放区域中固设有坡体结构的承载部11，该坡体结构的承载部11位于功能模块上方，设备主体30可以借助于坡体结构的承载部11位于第二功能模块的上方。其中，该坡体结构的承载部11的承载部高于第二功能模块，且为镂空结构可露出第二功能模块，且要求该坡体结构的承载部11能够承载设备主体30，例如可以设有抓手、托盘等承载结构，以便于设备主体30可以与下方的第二功能模块结合。

在另一可选实施例中，工作站10为了节约存放空间，如图3b所示，工作站10可包括翻转机构12，用于存放不同功能模块20供设备主体30进行更换。可选地，可借助于翻转机构12对设备主体30或功能模块20进行翻转，采用翻转方式实现设备主体30与不同功能模块20的更换，充分利用立体空间资源，达到节约平面存放空间的方式。在本申请实施例中，并不限定翻转机构12的实现方式和翻转原理，下面实施例中将进行示意性说明。

在一可选实施例中，如图3b所示，翻转机构12可承载至少两个功能模块20，至少两个功能模块20位于翻转机构12的不同承载面13上，占用同一存放空间。可选地，如图3b所示，翻转机构12包括上下两个承载面，每个承载面13可固定存放一个功能模块20。翻转机构12除了采用图3b所示实现结构之外，还可以具有至少三个承载面13，例如可以是三个承载面13或四个承载面13，每个承载面13上可以固定存放一个功能模块20。其中，相邻承载面13之间的夹角可以相同，则该旋转平台为一规则的平台；当然，相邻承载面13之间的夹角也可以不相同，则该旋转平台为一不规则的平台。当然，只要存放空间在水平或垂直两个方向上做的足够大，无论是具有几个承载面13的翻转机构12，其每个承载面13上也可以同时固定放置两个或两个以上的功能模块20。需要说明的是，翻转机构也可以不具有承载面，而是设有夹持部或夹持组件等其他可以承载自移动设备的结构。无论是何种哪种具有承载功能的结构，翻转机构借助于该结构辅助设备主体自动更换功能模块的原理相同或相似，故在本申请下述实施例中，以承载面为例进行说明，但不应作为对本申请的限制。

除了该翻转机构12之外，工作站10中还设有与该翻转机构12配合使用的运载机构，该运载机构可以是任何能够带动设备主体移动的机械结构，例如可以是图4a所示的结构，但不限于此。在一可选实施例中，运载机构上设置有一支撑部，运载机构的支撑部位于翻转机构12上方，且与翻转机构12上朝向该支撑部的承载面13相对应，该支撑部用于承载设备主体30。运载机构用于在设备主体30与第一功能模块分离后带动设备主体30移动，以使设备主体远离翻转机构12，为翻转机构12进行翻转提供空间；其中，在设备主体30与第一功能模块分离之后，支撑部可将第一功能模块脱离至翻转机构12上。进一步，运载机构可带动其支撑部在水平或垂直方向上移动，移动方向不做限定。在一种实现方式中，运载机构带动支撑部向上运动时，会远离翻转机构12，运载机构带动支撑部向下运动时，会靠近翻转机构12。当然，运载机构也可以带动支撑部向左运动，使之远离翻转机构12，而运载机构带动支撑部向右运动，使之靠近翻转机构12。

借助于上述运载机构和翻转机构12，设备主体30可在不同功能模块20之间自动更换。假设设备主体30当前结合有第一功能模块，因为作业需求，如使用第一功能模块完成了当前作业任务，或者第一功能模块的电池电量不足，需要将第一功能模块更换为第二功能模块。该种情况下，设备主体30可携带第一功能模块回到工作站10中。

可选地，设备主体30可以内置工作站10的位置信息，基于此，在需要回到工作站10时，设备主体可利用导航系统，基于工作站10的位置信息进行路径规划，规划出从当前位置到工作站10所在位置的路径，沿着该路径回到工作站10。或者，工作站10上也可以设置引导设备主体30或自移动设备重回工作站10的传感器，简称为回引传感器，该回引传感器持续发射回引信号，在需要回到工作站10时，设备主体30可探测该回引信号，在该回引信号的引导下回到工作站10。

设备主体30携带第一功能模块移动到运载机构的支撑部上，该支撑部对应翻转机构12的一个空闲承载面13，即该承载面13上未放置任何功能模块20，且朝向支撑部；之后，设备主体30与第一功能模块分离，关于分离的示例性方式可参见前述实施例，但并不限于此。在设备主体30与第一功能模块分离之后，第一功能模块经支撑部可分离至翻转机构12当前朝向支撑部的承载面13上，并带动设备主体30远离翻转机构12。可选地，运载机构可带动设备主体30至少向上移动至第一位置，即可以移动至第一位置，也可以移动至高于第一位置的其它位置，从而使设备主体30远离翻转机构12，为翻转机构12成功翻转提供足够空间；其中，第一位置是翻转机构12上方的一个位置，是保证翻转机构12成功完成翻转所需的最低位置，该位置可根据翻转机构12的实现结构和旋转过程中该翻转机构12可达到的最高位置而定。

在本申请实施例中，并不限定支撑部的实现结构，凡是既可以承载由设备主体30和第一功能模块结合成的自移动设备，又能够在设备主体30与第一功能模块分离之后将第一功能模块放置于翻转机构12当前朝向支撑部的承载面13上的实现结构均适用于本申请实施例。下面举例说明：

在一种实现结构中，支撑部可以采用中空结构，中空部分的大小以大于各功能模块为要求，以便于设备主体30与第一功能模块分离之后第一功能模块能够通过该中空部分脱离至翻转机构12当前朝向支撑部的承载面13上。可选地，中空部分的形状可以与各功能模块的形状相适配。进一步可选地，支撑部的内侧可设置伸缩结构，例如伸缩支架，伸缩杆，用于承载设备主体30。

在另一种实现结构中，支撑部包括外框体和设置于外框体内侧的伸缩结构，该伸缩结构可以缩回，以在圈体内形成中空区域，使第一功能模块能够通过该中空区域脱离至翻转机构12当前朝向支撑部的承载面13上。其中，外框体可以是圆形、椭圆形、正方形、长方形或不规则形状的框体结构，只要该伸缩结构缩回之后在该框体内形成的中空区域可供各功能模块脱离至翻转机构12当前朝向支撑部的承载面13上即可。

在本实施例中，翻转机构12可以旋转，其可以做90°旋转，也可以做180°旋转，还可以做360°旋转，也可以做任意角度的旋转。在旋转时，旋转方向可以是前后翻转，也可以是水平翻转。另外，随着翻转机构12的旋转，存放于各承载面13上的功能模块20也会跟着翻转。为了防止功能模块20在旋转过程中从承载面13上掉落，承载面13上可设置固定装置，该固定装置负责将功能模块20固定住。该固定装置可以是磁吸结构，也可以是卡扣结构，或者粘扣结构等。基于此，可将设备主体30需要结合的第二功能模块固定到翻转机构12的某个承载面13上，之后，翻转机构12在支撑部带动设备主体30至少上升到第一位置后，执行旋转动作以将第二功能模块所在承载面13翻转至朝向支撑部，为设备主体30与第二功能模块的结合提供条件。

进一步，支撑部继续带动设备主体30下降至靠近第二功能模块，以使设备主体30与第二功能模块结合。可选地，若采用上下结合结构，则可将第二功能模块翻转至设备主体30下方，设备主体30上的第一电磁对接结构与第二功能模块上的第二电磁对接结构在电磁吸力的作用下结合。可选地，若采用前后结合结构，则运载机构还可以带动设备主体在水平方向上移动，将设备主体30移动至第二功能模块前方，设备主体30上的第一电磁对接结构与第二功能模块上的第二电磁对接结构在电磁吸力的作用下结合。

在本实施例中，工作站中还设有控制器，在上述过程中的运载机构、翻转机构都可以在控制器的控制下执行相应动作。结合上述图3b所示工作站，本申请实施例提供一种自移动设备的控制方法，该控制方法适用于图3b所示结构的翻转机构，但不限于此，适用于任何具有翻转功能的翻转机构。如图3c所示，该方法包括：

31c、控制设备主体将其携带的第一功能模块分离至工作站中的翻转机构上。

32c、控制翻转机构翻转，以使翻转机构上的第二功能模块朝向设备主体。

33c、控制设备主体与第二功能模块结合。

在本申请可选实施例中，在控制翻转机构翻转之前，还可以将设备主体移动至远离翻转机构的位置，为翻转机构进行翻转提供空间。在将设备主体移动至远离翻转机构的位置之后，可控制翻转机构翻转，以将翻转机构上的第二功能模块朝向设备主体，具体可朝向设备主体的安装腔。其中，安装腔是设备主体上用于安置功能模块的结构，关于安装腔的实现结构、位置等相关描述可参见上文，在此不再赘述。在控制翻转机构翻转后，将设备主体靠近翻转机构，直至设备主体与翻转机构上的第二功能模块结合。

在一可选实施例中，在工作站中设有运载机构的情况下，在设备主体与第一功能模块分离之后，可以通过工作站中的运载机构将设备主体移动至远离翻转机构的位置；相应地，在翻转机构翻转后，控制设备主体与第二功能模块结合时，可通过运载机构将设备主体靠近翻转机构，直至设备主体与翻转机构上的第二功能模块结合。

进一步，在工作站中设有运载机构和翻转机构的情况下，一种设备主体更换功能模块的过程，如图3d所示，在设备主体需要更换第一功能模块为第二功能模块时，设备主体携带第一功能模块移动至运载机构的支撑部上，此时控制设备主体将第一功能模块分离至支撑部上；例如，可给通用电磁体或第一功能模块对应的专用电磁体通电，在周围产生电磁场，以使设备主体在电磁力作用下与第一功能模块分离；第一功能模块被分离至支撑部上之后，可经该支撑部脱离至翻转机构上；之后，控制运载机构通过支撑部带动设备主体至少向上移动至第一位置；接着，控制翻转机构翻转，以将其上第二功能模块朝向设备主体；之后，控制运载机构带动设备主体向下移动靠近第二功能模块，直至设备主体与翻转机构上的第二功能模块结合。可选地，可以给通用电磁体或第一功能模块对应的专用电磁体断电，以使设备主体与第二功能模块结合。在图3d中，以翻转机构具有A和B两个承载面，且第二功能模块由B承载面承载，第一功能模块由A承载面承载为例进行图示。

需要说明的是，图3d中仅为工作过程的状态示意图，并未示出其他功能组件的结构特征。另外，在图3d中，以两个功能模块位于翻转机构的上下两个承载面上以180°翻转为例进行图示，但并不限于此。

进一步可选地，在翻转机构包括上下两个承载面的情况下，可以控制翻转机构翻转180°，以将其第二承载面上的第二功能模块朝向设备主体，如图3d所示。

或者

进一步可选地，在翻转机构包括至少三个承载面的情况下，可以识别出设备主体需要更换的第二功能模块，并确定第二功能模块所在的第二承载面；根据第二承载面与第一承载面的位置关系和承载面的数量确定待翻转的角度，控制翻转机构翻转角度，以将第二承载面上的第二功能模块朝向设备主体。

进一步可选地，工作站可以设置至少一个更换区，各更换区之间彼此隔离，在每个更换区中均设置上述实施例中提供的翻转机构和运载机构，通过这些翻转机构和运载机构，每个更换区可以存放更多功能模块，有利于节约工作站的空间。其中，更换区可以是柱体状的，也可以是立方体或正方体状的，还可以是不规则形状的。在更换区为多个的情况下，这些更换区的腔体形状可以相同，也可以不相同；另外，这些更换区的腔体大小可以相同，也可以不相同。

需要说明的是，翻转机构除了上述实施例提供的实现结构和翻转原理之外，还可以具有其他实现结构和翻转原理，具体可参见下述实施例。

在本申请另一可选实施例中，工作站至少包括第一位置、第二位置和第三位置。其中，第一位置是供设备主体与其当前携带的第一功能模块进行分离的位置，即第一功能模块会被分离至第一位置；第二位置与第三位置对应，第三位置上放置有需要与设备主体结合的第二功能模块，第二位置是在设备主体需要与第二功能模块结合时用于放置设备主体的位置。进一步，本实施例的工作站还包括翻转机构和控制器。翻转机构配合工作站中的第一、第二和第三位置，可配合设备主体在多个功能模块之间自动进行更换。本实施例中翻转机构的实现结构和翻转原理与前述实施例中的翻转机构不同，具体如下：

以设备主体当前结合第一功能模块为例，因为作业需求，例如使用第一功能模块完成了当前作业任务，或者第一功能模块的电池电量不足，需要将第一功能模块更换为第二功能模块。在该种情况下，设备主体可携带第一功能模块回到工作站中；首先，控制设备主体将其携带的第一功能模块分离至工作站中第一位置；接着，控制翻转机构将设备主体翻转至工作站中的第二位置，其中，工作站中与第二位置对应的第三位置放置有第二功能模块；之后，控制第二功能模块和设备主体中的一方向另一方靠近，直至设备主体与第二功能模块结合。其中，可以控制第二功能模块向设备主体靠近，直至设备主体与第二功能模块结合，此时第三位置将空闲出来；或者，也可以控制设备主体向第二功能模块靠近，直至设备主体与第二功能模块结合，此时第二位置将空闲出来。本实施例中的翻转机构至少用于将设备主体向第二位置翻转。

进一步可选地，在设备主体与第二功能模块结合之后，还可控制翻转机构将第一功能模块翻转至第二位置和第三位置中的空闲位置，并将结合第二功能模块的设备主体翻转至第一位置。可选地，空闲位置可以为第二位置或第三位置。本实施例中的翻转机构还可用于将第一功能模块向第二位置和第三位置中的空闲位置翻转，并可将结合第二功能模块的设备主体向第一位置翻转。

在一可选实施例中，工作站包括至少一个更换区，用于存放不同功能模块供设备主体更换。每个更换区中至少包括第一位置、第二位置和第三位置，另外，每个更换区内设有翻转机构，该翻转机构可朝向第二位置进行翻转。第二位置可以是更换区中的任一位置，用于承载设备主体；第三位置可以是更换区内与第二位置不同的其它任何位置，用于存放待结合的功能模块；更换区的第一位置用于存放设备主体分离下来的功能模块。进一步可选地，第一位置可以是更换区的底部，第二位置可以是更换区的第一侧壁上的位置，第一侧壁可以是更换区中任一侧壁，对此不做限定；相应地，第三位置可以是更换区的第二侧壁上的位置，第二侧壁与第一侧壁对应。

在本申请实施例中，将第二功能模块所在更换区记为目标更换区，在设备主体需要更换第二功能模块的情况下，可控制设备主体携带第一功能模块移动至第二功能模块所在的目标更换区内，并控制设备主体将第一功能模块分离至目标更换区的底部，即第一位置；之后，可控制翻转机构将设备主体翻转至目标更换区的第一侧壁上，即第二位置；之后，控制设备主体和位于第二侧壁(即第三位置)上的第二功能模块中的一方向另一方靠近，直至两者结合为止。

进一步可选地，考虑到目标更换区的侧壁具有一定高度，为了便于将设备主体翻转至侧壁上相应位置，本实施例的工作站还设置有运载机构，可带动设备主体或功能模块移动。该运载机构也包括支撑部，用于承载设备主体或功能模块。关于运载机构的结构可参见图4a所示，但不限于此。在运载机构的基础上，在设备主体需要更换第二功能模块的情况下，可控制设备主体携带第一功能模块移动至第二功能模块所在的目标更换区内，并控制设备主体将第一功能模块分离至运载机构的支撑部上，该支撑部可将第一功能模块脱离至目标更换区的底部，即第一位置；在设备主体与第一功能模块分离后，可控制运载机构带动设备主体移动，具体地，该运载机构可在控制器的控制下带动设备主体上升至与第二功能模块对应的高度；之后，可控制翻转机构在该高度上将设备主体翻转至目标更换区的第一侧壁上，即第二位置；之后，控制设备主体和位于第二侧壁上的第二功能模块中的一方向另一方靠近，直至两者结合为止。

可选地，可将设备主体固定在第一侧壁上，以防止从第一侧壁上滑落下去。关于固定方式不做限定，例如第一侧壁上可以设置固定装置，该固定装置可以采用磁吸方式，具体实现为设置于第一侧壁上的第一磁吸件，与设置于功能模块上的第二磁吸件相互配合；或者该固定装置也可以采用卡扣结构或者粘扣结构，粘扣结构包括但不限于：母扣与卡扣结合结构、弹力卡扣结构、活动推勾卡扣结构以及拨动弹力卡扣结构。对于母扣与卡扣结合结构，可将卡扣设计在止口上，母扣可设计为穿孔结构、母扣下方走斜顶结构或者母扣封胶做筋位加强等。

进一步可选地，第一侧壁或第二侧壁上设有伸缩机构，相应地，设备主体或第二功能模块被固定在伸缩机构上；伸缩机构向外伸缩可带动设备主体或第二功能模块向另一方靠近。伸缩机构可以是卷帘伸缩结构、波浪式折叠结构或者是弹簧式伸缩结构中的任一种。伸缩机构可以在设备主体或第二功能模块被固定后，通过伸缩带动设备主体或第二功能模块向外移动。

在一可选实施例中，翻转机构包括第一翻转部和第二翻转部。其中，第一翻转部设置于运载机构的支撑部上，用于在运载机构带动设备主体向上移动至与第二功能模块对应的高度时将设备主体翻转至第一侧壁上。第二翻转部设置于第一侧壁或第二侧壁上，若第二翻转部设置于第一侧壁上，则设备主体会被固定在第二翻转部上，第二翻转部可在设备主体与第二功能模块结合后，将设备主体和第二功能模块一并翻转至第一位置，以供设备主体携带第二功能模块去执行作业任务；若第二翻转部设置于第二侧壁上，则第二功能模块会被固定在第二翻转部上，第二翻转部可在设备主体与第二功能模块结合后，将设备主体和第二功能模块一并翻转至第一位置，以供设备主体携带第二功能模块去执行作业任务。

在本实施例中，并不限定第一翻转部与第一侧壁之间的位置关系，可选地，第一翻转部相对于第一侧壁垂直设置；相应地，第二翻转部相对于目标更换区的底部垂直设置，但不限于此。

在本实施例中，工作站中还设有控制器，在上述过程中，运载机构、翻转机构都可以在控制器的控制下执行相应动作。结合上述实施例提供的工作站，本申请实施例提供一种自移动设备的控制方法，该控制方法适用于上述实施例中的翻转机构，但不限于此，适用于任何具有翻转功能的翻转机构。

如图3e所示，该方法包括：

31e、控制设备主体将其携带的第一功能模块分离至工作站中第一位置。

32e、将设备主体翻转至第二位置，与第二位置对应的第三位置放置有第二功能模块。

33e、控制第二功能模块和设备主体中的一方向另一方靠近，直至设备主体与第二功能模块结合。

在一可选实施例中，在设备主体与第二功能模块结合之后，还包括：将第一功能模块翻转至第二位置和第三位置中的空闲位置；将结合第二功能模块的设备主体翻转至第一位置；其中，空闲位置为第二位置或第三位置。

进一步可选地，控制设备主体将其携带的第一功能模块脱离至工作站中的第一位置，包括：控制设备主体携带第一功能模块移动至工作站中第二功能模块所在的目标更换区内；控制设备主体将第一功能模块分离至目标更换区的底部，第一位置为目标更换区的底部。

进一步可选地，上述第二功能模块位于目标更换区的第二侧壁上；基于此，将设备主体翻转至第二位置，包括：将设备主体上升至与第二功能模块对应的高度，在高度上将设备主体翻转至目标更换区上与第二侧壁对应的第一侧壁上，第二位置为第一侧壁上的位置。

关于上述方法实施例的详细描述可参见前述实施例，在此不再赘述。

进一步，工作站还设置有运载机构和更换区，基于此，一种设备主体在工作站中更换功能模块的过程，如图3f所示，在设备主体需要更换第一功能模块为第二功能模块时，设备主体携带第一功能模块移动至运载机构的支撑部上，此时控制设备主体将第一功能模块分离至支撑部上；例如，可给通用电磁体或第一功能模块对应的专用电磁体通电，在周围产生电磁场，以使设备主体在电磁力作用下与第一功能模块分离；第一功能模块被分离至支撑部上之后，可经该支撑部脱离第二功能模块所在目标更换区的底部；之后，控制运载机构通过支撑部带动设备主体上升到与第二功能模块对应的高度；接着，在该高度上，控制支撑部上的第一翻转部朝向第一侧壁翻转，以将设备主体翻转至第一侧壁上对应指定高度的位置；之后，控制第二侧壁上的伸缩机构向外伸展，以带动第二功能模块向设备主体靠近，直至设备主体与第二功能模块结合；可选地，可以给通用电磁体或第一功能模块对应的专用电磁体断电，以使设备主体与第二功能模块结合；接着，控制第一侧壁上的第二翻转部向下翻转，以将具有设备主体连同第二功能模块翻转至目标更换区的底部。可选地，如图3f所示，还可以将第一功能模块翻转至第二侧壁上，为设备主体再次更换第一功能模块提供便利和条件。

在图3f所示实施例中，以第二侧壁上设置伸缩机构，第一侧壁上设置第二翻转部为例进行图示和说明，但并不限于此。例如，也可以是在第一侧壁上设置伸缩机构，第二侧壁上设置第二翻转部，这样可以控制第一侧壁上的伸缩机构向外伸展，以带动设备主体向第二功能模块靠近，直至设备主体与第二功能模块结合；然后，控制第二侧壁上的第二翻转部向下翻转，以将具有设备主体连同第二功能模块一并翻转至目标更换区的底部。图3f中仅为工作过程的状态示意图，并未示出其他功能组件的结构特征。另外，在图3f中，以第一侧壁和第二侧壁相对设置为例进行图示，但并不限于此。

在工作站的另一实施例中，如图4a所示，该工作站包括运载机构42和控制器。控制器，用于在携带第一功能模块的设备主体到达工作站的第一位置后，控制设备主体和第一功能模块分离，并在设备主体移动至第二位置时控制第二功能模块与设备主体结合。运载机构42，用于在控制器的控制下，带动设备主体按照第一设定路径移动至第二位置。

需要说明的是，本申请第一位置和第二位置分别是第一功能模块和第二功能模块的对应的位置。可选地，第一位置位于第一功能模块放置位置的上方，第二位置位于第二功能模块放置位置的上方。或者，第一位置位于第一功能模块放置位置的下方，第二位置位于第二功能模块放置位置的下方。第一设定路径根据第一功能模块和第二功能模块位置关系设定，第一设定路径优选设计为符合运载机构的动作模式下的最短路径。其中，运载机构带动设备主体可以在垂直方向和水平方向中的至少一个方向上移动直至第二位置。运载机构带动设备主体移动至第二位置的方式包括但不限于以下几种移动方式：

移动方式一，运载机构带动设备主体在左右水平方向直接移动至第二位置；

移动方式二，运载机构带动设备主体在前后水平方向直接移动至第二位置；

移动方式三，运载机构带动设备主体在垂直方向上移动至第三位置；继续带动设备主体在水平方向上移动至第四位置，第四位置在垂直方向上与第二位置对齐；自第四位置带动设备主体在垂直方向上移动至第二位置。

在上述移动方式一和上述移动方式二中，通过一次水平方向的移动，将设备主体从第一位置移动至第二位置，受限于设备主体与第一功能模块的结构，若第一功能模块和设备主体在解锁后即处于完全脱离状态，则可通过上述移动方式一和上述移动方式二的移动方式对设备主体进行移动。若第一功能模块和设备主体在解锁后未处于完全脱离状态，则需要在使设备主体和第一功能模块的移动方向上移动一定距离后，再向第二功能模块所在的方向移动，这种情形可参见移动方式三中的实施例。

在上移动方式三中，参见图4b-图4e，运载机构42带动设备主体自第一位置带动设备主体垂直向上移动至第三位置，自第三位置继续带动设备主体在左右水平方向上移动至第四位置，自第四位置带动设备主体垂直向下移动至第二位置。或者运载机构42带动设备主体自第一位置带动设备主体垂直向上移动至第三位置，自第三位置继续带动设备主体在前后水平方向上移动至第四位置，自第四位置带动设备主体垂直向下移动至第二位置。

当自移动设备需要切换不同功能模块时，可以采用上述提供的任一种切换方式完成。在上述切换过程中，可移动的设备主体与第一功能模块脱离之后，通过运载机构对可移动的设备主体进行移动，使之逐渐靠近固定不动的第二功能模块直至两者组装在一起，但并不限于此。例如，也可以通过移动第二功能模块，使之逐渐靠近可移动的设备主体直至两者组装在一起。其中，无论是移动可移动的设备主体还是移动第二功能模块，有可能会因为制造公差导致的零部件不一致性，以及装配过程中的累积公差导致两者之间在位置对准上存在一定的偏差。在组装过程中，如何保证可移动的设备主体与第二功能模块的位置对准是本申请实施例有待解决的又一技术问题。

针对上述问题，本申请实施例的工作站中不仅设有供设备主体更换功能模块的切换系统，主要包括上述运载机构和/或翻转机构等，用于实现可移动的设备主体与不同功能模块的自动切换，还增加了一种自动对准系统，用于在可移动的设备主体与功能模块进行切换的过程中实现可移动的设备主体与待切换功能模块的自动对准，消除人工干预，解决装配不到位等问题，提高对准精度。

如图4a所示，该工作站除了运载机构42和控制器之外，还包括定位装置41，定位装置41用于在运载机构42带动设备主体在垂直方向和水平方向中的至少一个方向上移动时，定位设备主体在至少一个方向上移动到的位置信息；其中，运载机构42，该定位装置41的安装位置与对准位置具有一定关系，可选地，该定位装置41的安装位置可以是其所在方向上的对准位置，或者，该定位装置41的安装位置也可以是其所在方向上的对准位置±设定距离值，因此，在切换过程中，借助于该定位装置41可衡量可移动的设备主体在定位装置所在方向上是否运动到位，以便实现可移动的设备主体与待切换功能模块的自动对准。需要说明的是，本申请实施例对设定距离值不作限定，设定距离值可以根据实际情况作出调整。

在本实施例中，如图4a所示，运载机构42包括支撑部425，用于在可移动的设备主体从当前组装的第一功能模块切换为第二功能模块的过程中，在控制器的控制下支撑部425动作带动可移动的设备主体在至少一个方向上移动，以将可移动的设备主体与第二功能模块结合。

需要说明的是，上述至少一个方向包括上下垂直方向、前后水平方向和左右水平方向。其中，上述至少一个方向，受工作站的自身结构、各功能模块在工作站中的存放方式以及自动对准系统的工作原理等因素影响。待对准方向指的是至少一个方向中的当前进行对准的方向。

在一可选实施例中，结合图4a、图4b、图4c、图4d和图4e，自移动设备的第一功能模块B1位于可移动的设备主体A的上方，自移动设备回到工作站后，自移动设备停放至支撑部425的上方，其中，可移动的设备主体A搁置于支撑部425的上方，第一功能模块伸入支撑部425的下方，第一功能模块与第二功能模块在工作站内左右水平放置。可移动的设备主体A从当前组装的第一功能模块B1切换至第二功能模块B2的过程为：在可移动的设备主体A与第一功能模块B1解锁后，运载机构42带动可移动的设备主体向上移动(参见图4b)，直至第一功能模块B1与可移动的设备主体A处于脱离状态(参见图4c)；运载机构42带动可移动的设备主体A向右侧水平移动，直至可移动的设备主体A移至第二功能模块B2的上方(参见图4d)；运载机构42带动可移动的设备主体A向下移动，直至可移动的设备主体A移至第二功能模块B2接触配合完成整个结合过程(参见图4e)；可移动的设备主体A与第二功能模块B2进行锁合，形成新的自移动设备。

在另一可选实施例中，结合图4a，自移动设备的第一功能模块B1位于可移动的设备主体A的上方，自移动设备回到工作站后，自移动设备停放至支撑部425的上方，其中，可移动的设备主体A搁置于支撑部425的上方，第一功能模块B1伸入支撑部425的下方，第一功能模块B1与第二功能模块B2在工作站内前后水平放置。可移动的设备主体A从当前组装的第一功能模块B1切换至第二功能B2模块的过程为：在可移动的设备主体A与第一功能模块B1解锁后，运载机构42带动可移动的设备主体A向上移动(参见图4b)，直至第一功能模块B1与可移动的设备主体A处于脱离状态(参见图4c)；运载机构42带动可移动的设备主体A向后移动，直至可移动的设备主体A移至第二功能模块B2的上方(参见图4d)；运载机构42带动可移动的设备主体A向下移动，直至可移动的设备主体A移至第二功能模块B2接触配合完成整个对准过程(参见图4e)；可移动的设备主体A与第二功能模块B2进行锁合，形成新的自移动设备。

在另一可选实施例中，自移动设备的第一功能模块位于可移动的设备主体的上方，自移动设备回到工作站后，可移动的设备主体搁置于工作站内部，第一功能模块与第二功能模块在工作站内前后水平放置。可移动的设备主体从当前组装的第一功能模块切换至第二功能模块的过程为：在可移动的设备主体与第一功能模块解锁后，升降机构带动可移动的设备主体向下移动，直至第一功能模块与可移动的设备主体处于脱离状态；升降机构带动第一功能模块向右移动，直至第一功能模块移动至其相应的存放位置上方；升降机构带动第一功能模块向下移动将第一功能模块移动至其存放位置；升降机构向上移动后向右移动至第二功能模块的上方，升降机构向下移动至与第二功能模块接触配合，升降机构带动第二功能模块向上移动后向左移动至可移动的设备主体的下方，升降机构带动第二功能模块向上移动与可移动的设备主体接触配合完成整个对准过程；可移动的设备主体与第二功能模块进行锁合，形成新的自移动设备。

在上述实施例中，若可移动的设备主体需要在水平方向上动作，则可以通过设置第一驱动电机421和被第一驱动电机421驱动的驱动件。一种可选的方式为，驱动件为水平方向设置的水平位移螺杆422，支撑部425连接于水平位移螺杆422的一端，第一驱动电机421驱动水平位移螺杆422正向或者逆向转动，支撑部425沿水平位移螺杆422的转动方向相应地水平移动，进而带动支撑部425上放置的可移动的设备主体水平移动。另一种可选的方式为，驱动件可沿水平方向动作的伸缩杆，支撑部425螺纹固定连接于伸缩杆的一端，第一驱动电机421驱动伸缩杆进行水平伸缩动作，支撑部425进行相应地水平移动，进而带动支撑部425上放置的可移动的设备主体水平移动。

若可移动的设备主体还需要在上下垂直方向动作，则可以通过设置第二驱动电机423和被第二驱动电机423驱动的驱动件。一种可选的方式为，驱动件为垂直方向设置的垂直位移螺杆424，支撑部425螺纹连接于垂直位移螺杆424的一端，第二驱动电机423驱动垂直位移螺杆424正向或者逆向转动，支撑部425沿垂直位移螺杆424向上或者向下转动，进而带动支撑部425上放置的可移动的设备主体上下移动。另一种可选的方式为，驱动件可沿垂直方向动作的伸缩杆，支撑部425螺纹固定连接于伸缩杆的一端，第二驱动电机423驱动伸缩杆进行垂直伸缩动作，支撑部425相应进行向上或者向下转动，进而带动支撑部425上放置的可移动的设备主体上下移动。

图4a为本申请示例性实施例提供的一种运载机构42的结构示意图。运载机构42包括升降机构和平移机构。其中，平移机构包括第一驱动电机421和水平位移螺杆422；升降机构包括第二驱动电机423和垂直位移螺杆424；水平位移螺杆422，与第一驱动电机421连接，第一驱动电机421驱动水平位移螺杆422转动；垂直位移螺杆424，与第二驱动电机423连接，第二驱动电机423驱动垂直位移螺杆424转动；第二驱动电机423，螺纹连接于水平位移螺杆422上；支撑部425螺纹连接于垂直位移螺杆424的下端。第一驱动电机421驱动水平位移螺杆422，本申请实施例的运载机构42的第二驱动电机423和垂直位移螺杆424安装于水平位移螺杆422上，水平位移螺杆422转动时，带动与垂直位移螺杆424连接的支撑部425一起水平移动，运载机构42的设计合理，结构简单紧凑，占用空间小，减小工作站的体积。

需要说明的是，受工作站的自身结构、各功能模块在工作站中的存放方式以及自动对准系统的工作原理等因素影响，可移动的设备主体的运动方向会有所不同。如果可移动的设备主体需要水平移动和垂直移动，可以以世界坐标系为例，可移动的设备主体可以在世界坐标系的三个坐标轴所在方向上移动，以实现水平移动和垂直移动；在水平移动时，又可以分为前后水平移动和左右水平移动。如果水平移动方向与对准有关，则可以在至少一个水平移动方向上设置定位装置，该定位装置可定位可移动的设备主体在相应水平移动方向上的移动位置，当然，也可以在另一个水平移动方向上设置定位装置，该定位装置可定位可移动的设备主体在另一个水平移动方向上的移动位置。

在切换过程中，可移动的设备主体还需要上下移动，即沿着垂直方向移动，则还可以在垂直方向上设置定位装置，用于定位可移动的设备主体在垂直方向上的移动位置。

进一步说明，受工作站的实现结构、各功能模块在工作站中的存放方式以及切换系统的工作原理等因素影响，定位装置在工作站中的安装位置会有所不同，对此不做限定，其中，根据上述对定位装置的功能描述，本领域技术人员可以在不付出任何创造性劳动的情况下很容易想到定位装置的安装位置。

在本实施例中，如图4a、图4f所示，定位装置41，用于在运载机构带动设备主体在垂直方向和水平方向中的至少一个方向上移动时，定位设备主体在至少一个方向上移动到的位置信息并上报至控制器，控制器根据位置信息对运载机构42进行控制。可选地，定位装置41包括垂直光耦器件和水平光耦器件中的至少一种；垂直光耦器件包括在水平方向上相对设置的发射光耦和接收光耦，用于定位设备主体在垂直方向上移动到的位置信息；水平光耦器件包括在垂直方向上相对设置的发射光耦和接收光耦，用于定位设备主体在水平方向上移动到的位置信息。每组光耦器件包括发射光耦和接收光耦，发射光耦和接收光耦相对设置，且留有间隙410。本申请利用光耦器件进行定位可移动的设备主体在至少一个方向上的移动位置，提高自动对准系统的定位精度。另外，本申请实施例也不限定定位装置的实现结构，凡是具有位置检测功能的装置均适用于本申请实施例。

进一步，运载机构上设有与至少一种光耦器件适配的遮挡部，遮挡部与设备主体一同移动，用于在移动至与其适配的光耦器件中发射光耦和接收光耦之间时，触发与其适配的光耦器件生成检测信号并上报给控制器；控制器在接收到对应的光耦器件上报检测信号的光耦器件的安装位置，确定设备主体在至少一个方向上移动到的位置信息。

如图4a所示，运载机构42的垂直光耦器件包括：与第三位置对应的第一垂直光耦器件、与第五位置对应的第二垂直光耦器件以及与第二位置对应的第三垂直光耦器件；第五位置在垂直方向上位于第一、第二位置和第三位置之间；水平光耦器件包括：与第四位置对应的第一水平光耦器件以及与第六位置对应的第二水平光耦器件；第六位置在水平方向上位于第三位置和第四位置之间。需要说明的是，第二垂直光耦器件和第二水平光耦器件是为了检测得到运载机构开始减速的减速信号，本申请通过增设第二垂直光耦器件和第二水平光耦器件可有效缓冲运载机构42的撞击力。显而易见的是，本申请对第二垂直光耦器件的数量和位置不作限定，可以根据实际情况作出调整。

若在靠近第三位置的第五位置设置第二垂直光耦器件，则控制器在设备主体垂直向上移动至第三位置过程中，根据第二垂直光耦器件上报的检测信号，控制运载机构开始减速移动，并根据第一垂直光耦器件上报的检测信号，控制运载机构停止移动。

若在靠近第四位置的第六位置设置第二水平光耦器件，则控制器在设备主体在水平方向上移动至第四位置过程中，根据第二水平光耦器件上报的检测信号，控制运载机构开始减速移动，并根据第一水平光耦器件上报的检测信号，控制运载机构停止移动。

若在靠近第二位置的第六位置设置第二水平光耦器件，则控制器在设备主体垂直向下移动至第二位置过程中，根据第二垂直光耦器件上报的检测信号，控制运载机构开始减速移动，并根据第三垂直光耦器件上报的检测信号，控制运载机构停止移动。

在上述实施例中，控制器在接收到所述第一垂直光耦器件、第三垂直光耦器件或所述第一水平光耦器件上报的检测信号时，控制所述运载机构停止移动；或者在接收到所述第一垂直光耦器件、第三垂直光耦器件或所述第一水平光耦器件上报的检测信号后延迟指定时间，控制所述运载机构停止移动。控制器在接收到第二垂直光耦器件和第二水平光耦器件上报的检测信号时，控制所述运载机构减速移动。

进一步，如图4a和4b所示，在工作站中运载机构42的支撑部425上设有向外凸出的第一遮挡部4251以及在升降机构中的第二驱动电机423上设置第二遮挡部4261，该第一遮挡部4251和第二遮挡部4261可以是凸起薄片，第一遮挡部4251在支撑部425上的设置位置、第二遮挡部4261在第二驱动电机423上的设置位置与光耦的设置位置相对应，即当支撑部425移动到光耦所在水平面时，凸起的遮挡部可以遮挡光耦，从而阻断光耦之间的通信。其中，上述定位装置41与支撑部上凸起的第一遮挡部4251以及电机减速齿轮箱的第二遮挡部4261组合在一起可实现为本申请的自动对准系统。

在上述实施例中，如图4a、图4f所示，运载机构42具有支撑部425，支撑部425用于承载可移动的设备主体，且支撑部425上设有第一遮挡部4251；当第一遮挡部4251在运载机构42的带动下上下移动至相应一组光耦器件中的发射光耦和接收光耦之间的间隙410中时，触发该光耦器件生成检测信号并上报给控制器；控制器根据上报检测信号的光耦器件的安装位置，确定可移动的设备主体或第二功能模块在与上报检测信号的光耦器件垂直方向上的移动位置。可选地，支撑部425的两侧外侧壁分别凸出设有第一遮挡部4251。其中，本申请实施例对第一遮挡部4251的实现形式不作限定。第一遮挡部4251的结构优选为与光耦之间的间隙配合的片状结构。第一遮挡部4251的数量可以根据光耦的数量以及实际情况进行适应性调整。

如图4b所示，运载机构42还包括电机减速齿轮箱426，且第二驱动电机423设于电机减速齿轮箱426内，第二驱动电机423上设有二遮挡部4261。当第二遮挡部4261在升降机构的带动下水平移动至第一水平光耦器件中的发射光耦和接收光耦之间的间隙410中时，触发该第一水平光耦器件生成检测信号并上报给控制器；控制器根据上报检测信号的光耦器件的安装位置，确定可移动的设备主体在与上报检测信号的光耦器件水平方向上的移动位置。

需要说明的是，本申请的一对光耦组件包括检测可移动的设备主体停止位置的一组光耦以及检测可移动的设备主体进行减速的一组光耦；增设检测可移动的设备主体或第一功能模块进行减速的一组光耦，在可移动的设备主体或第一功能模块到达停止位置前进行减速，缓冲运载机构42的撞击力，提高运载机构42运行的稳定性。为了提高运载机构42进行自动校准的效率，两组光耦在设置位置上靠近设置，以防止距离过大过早进行减速。本申请实施例对两组光耦之间的距离不作限定，可根据实际情况设定。当然一对光耦的功能也并非固定不变，可移动的设备主体在当前的运动方向上，第一组光耦的作用为向控制器发送进行减速动作的控制信号，第二组光耦的作用为向控制器发送停止动作的控制信号。显而易见，本申请实施例自动对准系统可以仅设置检测可移动的设备主体或第一功能模块停止动作的一组光耦。

在本实施例中，工作站包括更换区，用于供设备主体更换功能模块；更换区包括出入口和由侧壁形成的中空腔体，第一、第二功能模块位于中空腔体中；其中，更换区的左右两个侧壁上自上而下依次设置有第一垂直光耦器件、第二垂直光耦器件和第三垂直光耦器件；和/或更换区的上侧壁自左向右依次设置有第一水平光耦器件和第二水平光耦器件。如图4a所示，本申请实施例自动对准系统在更换区的左右两侧侧壁上分别设有两组光耦器件，在更换区的上侧壁设有四组光耦器件。其中，更换区的两侧侧壁的下方的两组光耦器件用于定位设备主体的接触位置；更换区的两侧侧壁的上方的两组光耦器件用于定位功能模块与可移动的设备主体的脱离位置；更换区的上侧壁一侧的两组光耦器件，用于定位功能模块与可移动的设备主体的左右移动至待切换的可移动的设备主体或者功能模块的上方位置。相邻两组光耦器件都包括检测可移动的设备主体或功能模块停止位置的一组光耦以及检测可移动的设备主体或功能模块进行减速的一组光耦。

进一步，如图4a所示，支撑部425呈中空环装结构，支撑部425的中部设有容纳通孔4250，通孔4250的侧壁两侧凸出设有支撑凸块4252，自移动设备回到工作站后，可移动的设备主体搁置于该支撑凸块4252上，而功能模块从容纳通孔4250伸入支撑部425的下方。图4a中在通孔4250的两侧分别设有一块支撑凸块4252，本申请实施例对支撑凸块4252的形状和数量不作限定，支撑凸块4252包括但不限于以下几种：长方形、扇形、半圆形以及三角形。支撑凸块4252的数量也可以根据实际情况作出调整。

以下结合图4a、图4b、图4c、图4d和图4e，说明本申请实施例自动对准系统的工作原理。需要说明的是，以下说明仅为自动对准系统的一种实施例，并不构成对本申请自动对准系统的限定。

自移动设备需要从第一功能模块切换至第二功能模块时，自移动设备回到工作站所在空间，进入第一功能模块所在工作区内，自移动设备停放至支撑部425的上方，其中，可移动的设备主体搁置于支撑部425的上方，第一功能模块伸入支撑部425的下方。当可移动的设备主体与第一功能模块解锁后，运载机构42带动可移动的设备主体向上移动(参见图4b)，直至支撑部425一侧的第一遮挡部4251伸入在垂直方向上设置的第二垂直光耦器件中的间隙410时，第二垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制升降机构减速运动；当支撑部425的一侧的第一遮挡部4251伸入在垂直方向上设置的第一垂直光耦器件中的间隙410时，第一垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构42停止运动(参见图4c)，以使可移动的设备主体与第功能模块完全脱离；运载机构42带动可移动的设备主体向右侧水平移动，直至第二驱动电机423上设置的第二遮挡部4261伸入在水平方向上设置的第二水平光耦器件中的间隙410时，第二水平光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构42减速运动；当第二遮挡部4261伸入在水平方向上设置的第一水平光耦器件中的间隙410时，第一水平光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构42停止运动(参见图4d)；运载机构42带动可移动的设备主体向下移动，当支撑部425的另一侧的第一遮挡部4251伸入在垂直方向上设置的第二垂直光耦器件中的间隙410时，第二垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构减速运动，当支撑部425的另一侧的第一遮挡部4251伸入在垂直方向上设置的第三垂直光耦器件中的间隙410时，第三垂直组光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构42停止运动(参见图4e)，完成整个对准过程(参见图4e)，可移动的设备主体与第二功能模块进行锁合，形成新的自移动设备。

以上实施例以运载机构42带动设备主体动作与第二功能模块进行结合。实际上，运载机构42也能将第一功能模块按照第一设定路径从其所在的第一位置移动至第二位置，然后带动第二功能模块按照第二设定路径移动至第一位置与设备主体结合。关于具体的实现方式可参见前述运载机构42移动设备主体的实施例，在此不再赘述。

在本实施例中，运载机构可以在控制器的控制下执行相应动作。图4g为本申请示例性实施例提供的一种进行功能模块切换的控制方法的流程示意图。如图4g所示，该方法包括：

41g、当携带第一功能模块的设备主体到达工作站的第一位置后，控制设备主体和第一功能模块分离；

42g、将设备主体按照第一设定路径移动至第二位置；

43g、在第二位置处将第二功能模块与所述设备主体结合。

在一可选选实施例中，上述将设备主体按照第一设定路径移动至第二位置，包括：将设备主体在垂直方向和水平方向中的至少一个方向上移动直至第二位置。

进一步可选地，将设备主体在垂直方向和水平方向中的至少一个方向上移动直至第二位置，包括：将设备主体在垂直方向上移动至第三位置；将设备主体在水平方向上移动至第四位置，第四位置在垂直方向上与第二位置对齐；自第四位置开始将设备主体在垂直方向上移动至第二位置。

进一步可选地，上述将设备主体在垂直方向上移动至第三位置，包括：自第一位置开始将设备主体垂直向上移动至第三位置；相应地，自第四位置开始将设备主体在垂直方向上移动至第二位置，包括：自第四位置开始将设备主体垂直向下移动至第二位置。

进一步可选地，将设备主体在水平方向上移动至第四位置，包括：

自第三位置开始将设备主体在左右水平方向上移动直至第四位置；

或者，

自第三位置开始将设备主体在前后水平方向上移动至第四位置。

进一步可选地，自第一位置开始将设备主体垂直向上移动至第三位置，包括：

自第一位置开始控制设备主体垂直向上移动；在垂直向上移动过程中，根据第二垂直光耦器件上报的检测信号，控制设备主体减速移动，并根据第一垂直光耦器件上报的检测信号，控制设备主体停止移动；

其中，第二垂直光耦器件对应于第五位置，第一垂直光耦器件对应于第三位置，第五位置位于第一位置和第三位置之间。

进一步可选地，将设备主体在水平方向上移动至第四位置，包括：自第三位置开始控制设备主体在水平方向上移动；在移动过程中，根据第二水平光耦器件上报的检测信号，控制设备主体开始减速移动，并根据第一水平光耦器件上报的检测信号，控制设备主体停止移动；

其中，第一水平光耦器件对应第四位置，第二水平光耦器件对应第六位置，第六位置在水平方向上位于第三位置和第四位置之间。

进一步可选地，该方法还包括：将第二功能模块按照第二设定路径移动至第二位置。

关于上述功能模块切换的切换控制方法的实现方式可参见前述自移动设备的工作站实施例中的相应内容的描述，在此不再赘述。

在本实施例中，图4h为本申请示例性实施例提供的另一种进行功能模块切换的控制方法的流程示意图。如图4h所示，该方法包括：

41h，当携带第一功能模块的设备主体到达工作站的第一位置后，控制设备主体和第一功能模块分离；

42h，将第一功能模块按照第一设定路径移动至第二位置，并将第二功能模块按照第二设定路径移动至第一位置；

43h，在第一位置处将第二功能模块与设备主体结合。

下面结合具体应用场景，对本实施例提供的自动对准系统的工作过程作出说明：

应用场景一：扫地机器人从工作站位置出发执行扫地作业，在扫地机器人扫地作业完成后，根据预设的清洁顺序，扫地机器人接下来需要进行拖地作业；扫地机器人停止作业并行驶至工作站所在的卫生间。到达卫生间后，通过工作站中的扫地模块的更换区内设置的回充引导组件引导移动至扫地模块的更换区中，自移动设备停放至支撑部425的上方，其中，可移动的设备主体搁置于支撑部425的上方，第一功能模块伸入支撑部425的下方。自移动设备执行从扫地模块切换至拖地模块的切换步骤，当可移动的设备主体与扫地模块解锁后，运载机构42带动可移动的设备主体向上移动(参见图4b)，直至支撑部425一侧的第一遮挡部4251伸入在垂直方向上设置的第二垂直光耦器件中的间隙410时，第二垂直组光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构减速运动；当支撑部425的一侧的第一遮挡部4251伸入在垂直方向上设置的第一垂直光耦器件中的间隙410时，第一垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构42停止运动(参见图4c)，以使可移动的设备主体与扫地模块完全脱离；运载机构42带动可移动的设备主体向右侧水平移动，直至第二驱动电机423上设置的第二遮挡部4261伸入在水平方向上设置的第二水平光耦器件中的间隙410时，第一组光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构减速运动；当第二遮挡部4261伸入在水平方向上设置的第一水平光耦器件中的间隙410时，第一水平光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构42停止运动(参见图4d)；运载机构42带动可移动的设备主体向下移动，当支撑部425的另一侧的第一遮挡部4251伸入在垂直方向上设置的第二垂直光耦器件中的间隙410时，第二垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制升降机构减速运动，当支撑部425的另一侧的第一遮挡部4251伸入在垂直方向上设置的第三垂直光耦器件中的间隙410时，第三垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构42停止运动(参见图4e)，完成可移动的设备主体与拖地模块的对准过程(参见图4e)。可移动的设备主体与拖地模块进行锁合，形成拖地机器人。拖地机器人从工作站出发进行拖地作业。

应用场景二：拖地机器人从工作站位置出发执行拖地作业，在拖地机器人拖地作业完成后，拖地机器人停止作业并行驶至工作站所在的卫生间。到达卫生间后，通过工作站中的拖地模块的容纳腔内设置的回充引导组件引导移动至拖地模块的容纳腔中，在拖地模块的容纳腔中，工作站对拖地模块自动进行清洁工作，例如，清洗拖布和向拖地模块添加清水等；拖地机器人接收到终端设备发送的进行香薰作业的指令，拖地机器人需要进行执行从拖地模块切换至香薰模块的切换步骤，当可移动的设备主体与拖地模块解锁后，运载机构带动可移动的设备主体向上移动，直至支撑部一侧的第一遮挡部伸入在垂直方向上设置的第二垂直光耦器件中的间隙时，第二垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构减速运动；当支撑部的一侧的第一遮挡部伸入在垂直方向上设置的第一垂直光耦器件中的间隙时，第一垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构停止运动，以使可移动的设备主体与拖地模块完全脱离；运载机构带动可移动的设备主体向存放香薰模块的位置进行左侧水平移动，直至电机减速齿轮箱上设置的第二遮挡部伸入在水平方向上设置的第二水平光耦期间中的间隙时，第二水平光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构减速运动；当第二遮挡部伸入在水平方向上设置的第一水平光耦器件中的间隙时，第一水平光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构停止运动；运载机构带动可移动的设备主体向下移动，当支撑部的另一侧的第一遮挡部伸入在垂直方向上设置的第二垂直光耦器件中的间隙时，第二垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构减速运动，当支撑部的另一侧的第一遮挡部伸入在垂直方向上设置的与香薰模块对应的第三垂直光耦器件中的间隙时，第三垂直光耦器件向控制器上报检测信号，控制器接收到该检测信号后控制运载机构停止运动，完成可移动的设备主体与香薰模块的对准过程(参见图4e)。可移动的设备主体与香薰模块进行锁合，形成香薰机器人。香薰机器人从工作站出发进行香薰作业。

在上述基础上，自移动设备的设备主体可以和各个功能模块组装成某种特定功能的清洁设备，并根据清洁指令，到指定区域中执行作业任务。根据功能模块的不同，这些功能模块也会涉及清洁或添加水、清洁剂、香薰剂等操作。为了进一步，实现自动化，将用户从手工操作中解放出来，在本申请实施例的工作站中设置更换区，用于供自移动设备的设备主体在多个功能模块之间进行更换，且在更换区中进一步设置有辅助机构，这些辅助机构可在设备主体更换功能模块过程中或者在设备主体更换功能模块之后，为与之适配的功能模块提供辅助服务。可选地，辅助机构包括以下至少一种：清洁组件、集尘组件、充电组件和回充引导组件。清洁组件，用于为相应的功能模块提供清洁服务；集尘组件为扫地模块提供集尘服务；液体回收桶为拖地模块提供污水回收服务；液体注入桶为相应的功能模块提供液体注入服务；充电组件可以为多个功能模块提供充电服务，回充引导组件可以为多个功能模块提供回充引导服务。根据功能模块的不同，辅助机构会有所区别。

例如，对于拖地模块，对应的辅助机构至少包括以下至少一种：充电组件、第一清洁组件和回充引导组件；

例如，对于香薰模块，对应的辅助机构至少包括以下至少一种：充电组件和回充引导组件；

例如，对于扫地模块，对应的辅助机构至少包括以下至少一种：充电组件、回充引导组件、集尘组件和第二清洁组件；

再例如，对于地面护理模块，对应的辅助机构至少包括以下至少一种：充电组件和回充引导组件。

结合图5a和图5b，在本实施例中，工作站50包括至少一个更换区511，用于供自移动设备的设备主体在多个功能模块之间进行更换。本申请实施例在更换区511的整体布局可以采用但不限于下述两种布局方式：

布局方式一，为了增加工作站的服务能力，更换区设为多个；多个更换区之间横向排列，多个更换区中的至少部分更换区中分别设有与对应的功能模块适配的辅助机构。通过在多个更换区中设置相应功能模块的辅助机构，实现功能模块在工作站内执行相应操作的隔离，提高工作站的服务效率，进行提高自移动设备的工作效率。

布局方式二，为了减小工作站的整体的体积。更换区设为一个；一个更换区中设有辅助机构，辅助机构能够为多个功能模块中的至少两个以上功能模块提供辅助服务。通过在一个更换区中集成为多个功能模块提供服务的辅助机构，减小工作站的体积，提高工作站的服务能力。

在上述布局方式一中，如图5a、图5b、图5c所示，工作站50的下部并排设置两个更换区511，两个更换区511的内部分别设有辅助机构。例如，两个更换区511分别对应扫地模块和拖地模块，扫地模块的更换区511内的辅助机构包括：第二清洁组件518、集尘组件514和充电组件515；拖地模块的更换区511内的辅助机构包括：第一清洁组件(图中未示出)和充电组件515。需要说明的是，更换区511的数量可以为三个，四个等更多个，本申请实施例并不限定更换区511的数量与结构以及辅助机构的布局，更换区511的数量与结构以及辅助机构的布局可以根据实际情况作出调整。

在上述布局方式二中，如图5d所示，工作站52的下部设置有一个更换区521，一个更换区521中设有辅助机构，辅助机构能够为拖地模块和扫地模块提供辅助服务，辅助机构包括集尘组件524，第一清洗组件526和充电组件(图中未示出)，其中，集尘组件524位于工作站52的入口一侧，第一清洗组件526位于工作站52的底部一侧，充电组件设置于工作站52的底壁上。需要说明的是，本申请实施例并不限定辅助机构的布局，辅助机构的布局可以根据实际情况作出调整。

在上述实施例中，工作站还包括存储区和液体存放区。

其中，存储区用于存放所述多个功能模块中的至少部分功能模块，例如，用于存放闲置的功能模块；存储区设置于更换区的上方或者下方，且位于液体存放区的下方；存储区可以设置为一个或多个，在存储区为多个时，多个存储区之间横向排列或纵向排列。如图5a所示，存储区516为两个，两个存储区516横向排列，存储区516位于更换区511的上方，且位于液体存放区517的下方；如图5b所示，存储区516为两个，两个存储区516横向排列，存储区516位于更换区511的下方，且位于液体存放区517的下方。如图5d所示，存储区526为两个，更换区521为一个，两个存储区526纵向排列，存储区526位于更换区521的上方，且位于液体存放区527的下方。

液体存放区位于更换区和存储区的上方液体存放区用于存放液体回收桶和液体注入桶，液体注入桶为一个或者多个；液体回收桶和多个液体注入桶并排放置于液体存放区内。需要说明的是，液体注入桶包括但不限于以下几种：清水桶、香薰液桶和护理液桶。

进一步，工作站还包括活动连接于工作站顶部的盖板，盖板用于遮盖液体存放区。使用时，打开盖板，可以取出存放区中存放的液体回收桶和液体注入桶，以对液体回收桶和液体注入桶进行更换。

在上述实施例中，不同的功能模块，可能需要相应的液体注入桶以进行作业任务。本申请的工作站上设置多个液体注入桶，不同液体注入桶存放不同液体，用于为不同功能模块提供液体注入服务。此外根据功能模块的不同，液体注入桶会有所区别。

例如，若多个功能模块包括扫地模块，则多个液体注入桶包括清水桶，用于为拖地模块提供注入服务。清水桶中盛放的液体包括但不限于以下几种：清水、清水与消毒液混合溶液和清水与清洗剂混合溶液。

例如，若多个功能模块包括香薰模块，则多个液体注入桶包括香薰液桶，用于为香薰模块提供香薰液注入服务。香薰液桶中用于盛放香薰液。

又例如，若多个功能模块包括地面护理模块，则多个液体注入桶包括护理液桶，用于为地面护理模块提供护理液注入服务。护理液桶中用于盛放护理液桶。

在上述实施例中，本申请实施例并不限定多个液体注入桶的位置、形状、数量以及多个液体注入桶之间的布局方式，多个液体注入桶的位置、形状、数量以及多个液体注入桶之间的布局方式可以根据实际情况作出调整。例如，多个液体注入桶能够设置于工作站的上部、下部以及一侧；多个液体注入桶之间的布局方式可以为依次并排排列，上下排列以及矩阵排列；多个液体注入桶的形状和数量可以结合工作站的剩余体积空间以及相应的功能模块作出调整。可选地，如图5a和图5b所示，液体注入桶512和液体回收桶513分别设于液体存放区517内，分别位于工作站50的上部的两侧。

在一可选实施例中，工作站中还包括控制器，多个功能模块包括扫地模块和拖地模块，辅助机构包括以下至少一种：用于为拖地模块提供拖布清洗服务的第一清洁组件、用于扫地模块提供抹布清洁服务的第二清洁组件、用于为扫地模块提供集尘服务的集尘组件。

可选地，对于拖地模块，拖地模块对应的工作区内设有充电组件、回充引导组件以及第一清洁组件。在可移动的设备主体携带拖地模块回到对应更换区的情况下，控制器控制第一清洁组件清洗拖地模块的抹布，并控制清水桶向拖地模块的水箱内注入清水。进一步，第一清洁组件包括出水孔和污水槽，污水槽与液体回收桶连通；出水孔设于更换区的上侧壁或者底部侧壁，出水孔喷出清水在清洗拖地模块的抹布后经污水槽被回收至液体回收桶中。需要说明的是，该出水孔和为拖地模块提供注入服务的注水孔为两个不同的通孔。本申请实施例对出水孔、污水槽和注水孔的形状，数量以及位置不作限定，出水孔、污水槽和注水孔的形状，数量以及位置可以根据实际情况作出调整。

可选地，对于扫地模块，扫地模块对应的更换区内设有充电组件、集尘组件、回充引导组件以及第二清洁组件，其中，集尘组件用于为扫地模块提供集尘服务，第二清洁组件用于为扫地模块提供抹布清洁服务。进一步，集尘组件设置于存放区之外且能与扫地模块的集尘口对接的区域内，控制器在可移动的设备主体携带扫地模块回到对应更换区的情况下，启动集尘组件中的集尘风机，扫地模块中尘盒里面的物体在负压的作用下被吸入集尘组件中的集尘桶中。第二清洁组件为至少一组毛刷，至少一组毛刷设在存放区上对应扫地模块的抹布的位置上；或者，至少一组毛刷设置在扫地模块进入存放区时的途径区域内。集尘组件和第二清洁组件配合完成扫地模块的清洁工作，提高自动化程度，提升用户体验。

下面结合具体应用场景，对本实施例提供的工作站的工作模式进行说明。

应用场景一，拖地机器人在家中执行拖地作业，拖地机器人的检测装置检测到拖地模块的抹布需要清洗时或者拖地达到一定时长后，拖地机器人停止作业并行驶至工作站所在的客厅。到达客厅后，通过工作站中的相应更换区内设置的回充引导组件引导移动至拖地模块的更换区中，拖地机器人回到拖地模块的更换区后，控制器控制第一清洁组件的出水孔喷出清水，并控制清洁部件对拖布进行清洗，清洗过程中产生的污水经污水槽的出水口、抽水泵回收至液体回收桶中；同时，控制器控制清水桶通过注水孔向拖地模块的水箱内注入清水。当清洗时长(比如10分钟)达到后，拖地机器人从工作站上下来，并行进至目标位置，继续执行拖地任务。

应用场景二，扫地机器人在家中执行扫地作业，扫地机器人的检测装置检测到扫地模块的尘盒或者抹布需要清洁时，或者扫地达到一定时长后，扫地机器人停止作业并行驶至工作站所在的客厅。到达客厅后，通过工作站中的相应扫地模块的容纳腔内设置的回充引导组件引导移动至扫地模块的更换区中，扫地机器人回到扫地模块的容纳腔后，在控制器的控制下启动集尘组件中的集尘风机，扫地模块中尘盒里面的物体(灰尘以及垃圾杂物)在负压的作用下被吸入集尘组件中的集尘桶中。同时控制器第二清洁组件转动，清洁抹布上的物体(灰尘以及垃圾杂物)。当清洁时长(比如5分钟)达到后，扫地机器人从工作站上下来，并行进至目标位置，继续执行扫地任务。

应用场景三，拖地机器人在家中执行拖地作业，拖地机器人检测到自身电量不足时，拖地机器人停止作业并行驶至工作站所在的客厅。到达客厅后，通过工作站中的相应更换区内设置的回充引导组件引导移动至拖地模块的更换区中，拖地机器人回到拖地模块的更换区后，控制器控制充电组件为拖地模块进行充电。当拖地模块充电完成后，拖地机器人从工作站上下来，并行进至目标位置，继续执行拖地任务。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (25)

1.一种自移动设备，其特征在于，包括：可自主移动的设备主体和用于执行特定作业任务并可与所述设备主体结合或分离的功能模块，所述功能模块包括与其实现的特定作业任务对应的一个或多个专用单元，所述设备主体包括并排设置的行进机构和用于安置所述功能模块的安装腔，所述安装腔包括位于所述行进机构之间的第一部分和位于所述行进机构前方或后方的第二部分。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸小于所述第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸大于所述第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述功能模块包含与其实现的特定作业任务对应的全部专用单元。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述功能模块为扫地模块、拖地模块中的任意一个，若功能模块是扫地模块，则专用单元包括：滚刷组件、边刷组件、风机组件、尘盒；若功能模块是拖地模块，则专用单元包括：供水组件、水箱、擦拭组件。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，若功能模块是扫地模块，所述滚刷组件和边刷组件位于所述安装腔的第一部分中，所述风机组件和尘盒位于所述安装腔的第二部分中；若功能模块是拖地模块，所述擦拭组件位于所述安装腔的第一部分中，所述供水组件和水箱位于所述安装腔的第二部分中。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备主体上设有第一电磁对接结构，所述功能模块上对应设有第二电磁对接结构；

在所述第一电磁对接结构和所述第二电磁对接结构的配合下，所述设备主体与所述功能模块实现结合或分离。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一电磁对接结构包括设置在所述设备主体的壳体上磁扣或磁针；所述第二电磁对接结构包括设置在所述功能模块上的磁针或磁扣；

或者，

所述第一电磁对接结构包括设置在所述设备主体的壳体上的电磁插销或卡槽；所述第二电磁对接结构包括设置在所述功能模块上的卡槽或电磁插销。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸是所述自移动设备在垂直于行进方向的第一方向上的最大尺寸。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备主体具有底面，所述行进机构位于所述底面，所述安装腔自所述设备主体的底面向内凹陷形成。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述功能模块沿着所述设备主体的厚度方向与所述设备主体分离或结合，或所述功能模块沿着所述设备主体的行进方向与所述设备主体分离或结合。

12.一种自移动设备系统，其特征在于，包括：可自主移动的设备主体、多个用于执行不同特定作业任务且可与所述设备主体结合或分离的功能模块，以及用于存放所述多个功能模块的工作站；

其中，每个功能模块包括与其实现的特定作业任务对应的一个或多个专用单元；所述设备主体包括并排设置的行进机构和用于安置功能模块的安装腔，所述安装腔包括位于所述设备主体的行进机构之间的第一部分和位于所述行进机构前方或后方的第二部分；所述设备主体可与不同功能模块结合，以形成用于执行不同特定作业任务的自移动设备。

13.一种自移动设备的设备主体，其特征在于，所述设备主体包括并排设置的行进机构、安装腔和控制器；所述控制器，用于控制所述行进机构带动所述设备主体自主移动；所述安装腔包括位于所述行进机构之间的第一部分和位于所述行进机构前方或后方的第二部分；所述安装腔用于在所述设备主体与功能模块结合时，安置与所述设备主体结合的功能模块。

14.根据权利要求13所述的设备主体，其特征在于，所述第一部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸小于所述第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸。

15.根据权利要求13所述的设备主体，其特征在于，所述第一部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸大于所述第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸。

16.根据权利要求13所述的设备主体，其特征在于，所述第二部分在垂直于行进方向的第一方向上的尺寸是所述自移动设备在垂直于行进方向的第一方向上的最大尺寸。

17.根据权利要求13所述的设备主体，其特征在于，所述设备主体具有底面，所述行进机构位于所述底面，所述安装腔自所述设备主体的底面向内凹陷形成。

18.根据权利要求13-17任一项所述的设备主体，其特征在于，所述控制器还用于：

识别需要将所述设备主体当前结合的第一功能模块更换为第二功能模块；

控制所述设备主体携带所述第一功能模块移动至工作站中用于容纳所述第一功能模块的第一区域，并在所述第一区域内与所述第一功能模块分离；

控制所述设备主体移动至所述工作站中用于容纳所述第二功能模块的第二区域，并在所述第二区域内与所述第二功能模块结合。

19.根据权利要求18所述的设备主体，其特征在于，所述控制器具体用于：

在所述设备主体携带所述第一功能模块执行当前作业任务过程中，监控当前作业任务的执行进度；在当前作业任务完成的情况下，确定需要更换为第二功能模块；

或者

在所述设备主体携带第一能模块执行当前作业任务过程中，监控第一功能模块的电池电量；在所述电池电量不足的情况下，确定需要更换为第二功能模块；

其中，所述第二功能模块实现的特定作业任务为当前作业任务的下一作业任务。

20.一种自移动设备的功能模块，其特征在于，所述功能模块用于执行特定作业任务并可与自移动设备的设备主体结合或分离，所述功能模块包括：与其实现的特定作业任务对应的一个或多个专用单元。

21.根据权利要求20所述的功能模块，其特征在于，所述功能模块包括第一区域和第二区域，部分专用单元设置于第一区域，部分专用单元设置于第二区域；且在所述功能模块与所述设备主体结合时，所述第一区域位于所述设备主体上安装腔的第一部分中，所述第二区域位于所述安装腔的第二部分。

22.根据权利要求20所述的功能模块，其特征在于，所述功能模块包含与其实现的特定作业任务对应的全部专用单元。

23.根据权利要求21所述的功能模块，其特征在于，所述功能模块为扫地模块，则专用单元包括：滚刷组件、边刷组件、风机组件、尘盒；

或者

所述功能模块为拖地模块，则专用单元包括：供水组件、水箱、擦拭组件。

24.根据权利要求23所述的功能模块，其特征在于，若功能模块是扫地模块，所述滚刷组件和边刷组件设置于所述第一区域中，所述风机组件和尘盒设置于第二区域中；若功能模块是拖地模块，所述擦拭组件设置于第一区域中，所述供水组件和水箱设置于第二区域中。

25.一种自移动设备的控制方法，其特征在于，包括：

识别需要将设备主体当前结合的第一功能模块更换为第二功能模块；所述第一、第二功能模块用于执行第一、第二特定作业任务且可与所述设备主体结合或分离；

控制所述设备主体携带所述第一功能模块移动至工作站中用于容纳所述第一功能模块的第一区域，并在所述第一区域内与所述第一功能模块分离；

移动至所述工作站中用于容纳所述第二功能模块的第二区域，在所述第二区域内与所述第二功能模块结合，以形成用于执行第二特定作业任务的自移动设备。

Images