CN212278869U - 自移动设备及智能割草机 - Google Patents

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Abstract

一种自移动设备及智能割草机，自移动设备包括：壳体(400)；移动模块(600)带动所述壳体(400)移动；超声波模块(300)，发射超声波信号并接收经障碍物反射形成的回波信号；控制模块(500,60)，安装于壳体(400)，与超声波模块(300)连接，通过处理回波信号实现超声波检测功能，从而控制移动模块(600)的移动方式；控制模块(500,60)能够根据接收的预设信号控制所述超声波检测功能关闭。本发明的有益效果是：在特定场景下，避免自移动设备由于超声波检测功能引起的非正常运行。

Description

自移动设备及智能割草机
技术领域
本实用新型涉及一种自移动设备及智能割草机。
背景技术
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能设备的自移动设备已经开始慢慢的走进人们的生活。三星、伊莱克斯等公司均开发了全自动吸尘器并已经投入市场。这种全自动吸尘器通常体积小巧，集成有环境传感器、自驱系统、吸尘系统、电池和充电系统，能够无需人工操控，自行在工作区域内自动巡航和吸尘，在能量低时自动返回充电站，对接并充电，然后继续巡航和吸尘。同时，哈斯科瓦纳等公司开发了类似的智能割草机，其能够自动在用户的草坪中割草、充电，无需用户干涉。由于这种自移动设备在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，因此受到极大欢迎。
工作区域内通常存在阻碍自移动设备移动的障碍物，自移动设备需要具备识别障碍物的功能，进而在遇到障碍物时自动避开或者遇到障碍物前自动避开。
在常规技术中，自移动设备采用接触式避障手段。在该技术中，自移动设备的机身上设有碰撞传感器，当自移动设备与障碍物发生碰撞时，碰撞传感器产生碰撞信号，自移动设备的控制模块接收到碰撞信号，判断自移动设备的前进方向上存在障碍物，进而控制自移动设备转向或后退，进行避障。在接触式避障方式下，自移动设备需要碰撞到障碍物时，才能识别出障碍物。这种方式不仅需要自移动设备的机身具备较高的碰撞强度，增加了自移动设备的成本，而且还不能适应一些不适宜发生碰撞的工况。
实用新型内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的问题是一种能实现非接触式避障的自移动设备，尤其是一种能够稳定运行的非接触式避障的自移动设备。
本实用新型解决现有技术问题所采用的一种技术方案是：
一种自移动设备，包括：壳体；移动模块，安装于所述壳体，带动所述壳体移动；超声波模块，安装于所述壳体，发射超声波信号并接收经障碍物反射形成的回波信号；控制模块，安装于所述壳体，与所述超声波模块连接，通过处理所述回波信号实现超声波检测功能，从而控制所述移动模块的移动方式；所述控制模块能够根据接收的预设信号控制所述超声波检测功能关闭。
在其中一个实施例中，所述预设信号包括手动控制信号。
在其中一个实施例中，所述手动控制信号由用户操作产生。
在其中一个实施例中，所述自移动设备包括通信模块，与所述控制模块连接，所述通信模块接收终端发出的所述手动控制信号。
在其中一个实施例中，所述自移动设备包括操作模块，与所述控制模块连接，所述手动控制信号由所述操作模块产生。
在其中一个实施例中，所述预设信号包括异常信号。
在其中一个实施例中，所述异常信号包括大于预设时间的有效信号。
在其中一个实施例中，所述有效信号包括大于预设强度的所述回波信号。
在其中一个实施例中，所述异常信号包括大于预设数量的所述回波信号。
在其中一个实施例中，所述自移动设备包括能量模块，与所述控制模块连接，所述控制模块接收所述能量模块的能量信号，所述异常信号包括小于预设能量的所述能量信号。
在其中一个实施例中，所述超声波检测功能关闭包括所述超声波模块停止工作。
在其中一个实施例中，所述超声波检测功能关闭包括所述控制模块停止处理所述回波信号。
在其中一个实施例中，所述超声波模块在高度方向上的检测范围为第一高度范围；所述自移动设备还包括辅助检测模块，用于检测第二高度范围内的障碍物。
在其中一个实施例中，所述控制模块根据所述超声波模块和/或所述辅助检测模块的输出信号控制所述移动模块的移动方式。
在某些特定工作场景下(如大雨天、草坪高度超过正常值、探头表面粘附障碍物、跨边界线回归充电站等)，超声波检测功能如果开启，机器会持续检测到障碍而不断采取避障措施，如改变移动方式。在这些特定工作场景下控制超声波检测功能关闭，能够保证机器正常运行。
此外，若超声波探头在智能割草机开机后一直处于工作状态，一方面造成功耗增加，单包续航时间变短；另一方面会缩短超声波探头的使用寿命。通过剩余能量等信号，控超声波检测功能关闭，能够减少超声波探头的使用时间和能耗，从而增加超声波探头的使用寿命，并减少智能割草机的能量损耗。
本实用新型的实施例还提供一种智能割草机，包括：
超声波探头、行走系统、切割系统和上述任意一种智能割草机的控制模块。
本实用新型的实施例提供一种智能割草机的控制模块，包括：
接收模块，用于接收信号设备发送的控制信号，所述控制信号用于指示所述超声波探头的探测功能的打开或关闭，所述信号设备包括如下中的任一：与所述主控制板无线连接的终端、所述超声波探头、操作模块或所述智能割草机的能量模块；
生成模块，用于根据所述控制信号，生成用于控制所述超声波探头打开或关闭的开关信号；
执行模块，用于根据所述开关信号，打开或关闭所述超声波探头。
智能割草机通过接收由超声波探头发射的超声波信号经反射所形成的回波信号，根据发射的超声波信号和回波信号确定是否执行避让操作，使得智能割草机能够有效的躲避障碍物，并且判断在预设时间内接收到的有效信号数量是否大于预设阈值，当大于预设阈值时，则执行终止避让操作的动作，及时结束了不必要的避让，提高了智能割草机在工作时的稳定性和可靠性。
本实用新型的实施例还提供一种自移动设备，包括：第一探测模块，用于获取表征在第一高度范围内存在障碍物的第一信号；设于所述第一探测模块下方的第二探测模块，用于获取表征在第二高度范围内存在障碍物的第二信号；
处理模块，用于联合根据所述第一信号和所述第二信号，发出避障指令；
控制模块，用于根据所述避障指令，控制所述自移动设备的行走路径。
上述自移动设备，可以探测不同高度范围内的障碍物。当工作于遇到花丛、树干、灌木丛时等复杂环境时，自移动设备执行规避动作，更加智能以适应复杂的工作环境，同时提升自移动设备的安全性。
在其中一个实施例中，所述第一探测模块包括超声波探头；所述超声波探头，用于发射和接收超声波信号；所述超声波探头安装在超声波探头固定座上，所述超声波探头固定座设于自移动设备的外壳上。
在其中一个实施例中，所述第二探测模块包括磁块、与用于感应所述磁块的霍尔元件；所述霍尔元件，用于探测所述磁块是否发生位移；所述霍尔元件包括至少两个霍尔传感器。
通过设定第一高度范围的最小值不大于第二高度范围的最大值，则第一高度范围和第二高度范围之间没有间隙。那么，第一高度范围和第二高度范围基本覆盖障碍物的高度。在超声波覆盖的第一高度范围内，利用超声波的特性探测障碍物。在超声波无法覆盖的第二高度范围内，通过碰撞接触探测障碍物。
附图说明
以上所述的本实用新型的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：
图1为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的结构示意图；
图2为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的部分组件示意图；
图3为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的控制模块的结构示意图；
图4为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的控制模块的结构示意图；
图5为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的控制模块的结构示意图；
图6为本实用新型提供的一实施例中智能割草机的示意图；
图7为本实用新型提供的一实施例中智能割草机的示意图；
图8为本实用新型提供的一实施例中智能割草机超声波避障组件示意图；
图9为本实用新型提供的一实施例中智能割草机及其工作场景示意图。
具体实施方式
本实用新型的实施例中，自移动设备可以是智能割草机、智能扫雪机、智能扫地车、智能洗地车等类似的具有自动行走功能的智能设备。这里以智能割草机为例。
超声波具有频率高、波长短、绕射现象少，特别是方向性好以及能够成为射线而定向传播等特点。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射，形成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。本实用新型的实施例中智能割草机搭载有利用超声波的特性研制而成的超声波探头，用于测量智能割草机在工作时与障碍物的距离。当智能割草机与障碍物的距离小于预设值时，智能割草机便自主做出避让行为，避免与障碍物发生碰撞而导致割草机损坏甚至造成事故。
图1为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的智能割草机10包括壳体400，安装于壳体400的移动模块600，带动壳体400移动；超声波模块300安装于壳体400，用于发射超声波信号，当超声波信号接触到障碍物时反射形成回波，由超声波模块300接收回波信号；控制模块500安装于壳体400，与超声波模块电连接，处理超声波模块 300的回波信号检测超声波模块300检测范围内的物体，通过对距离、强度等参数进行分析，控制移动模块600的移动方式；切割模块700安装于壳体400，用于切割草坪。具体的，移动方式包括：保持直行、转向、后退、减速等等。在一个实施例中，当控制模块500判断智能割草机10移动方向上的设定范围内存在障碍物，则控制移动模块600转向。
图2为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的部分组件示意图，如图 2所示，控制模块500包括主控制板11、超声波模块300包括超声波探头12、智能割草机10还包括能量模块13。其中，主控制板11分别与超声波探头12、能量模块13连接。
超声波探头12用于发射超声波信号，以及接收超声波信号被障碍物反射的回波信号，并将回波信号发送给主控制板11。
能量模块13用于实时监控智能割草机10的当前电量，并在当前电量不足时向主控制板11发送低能量信号，以使主控制板11按照预设回归路线返回充电站。
在一个实施例中，智能割草机10还包括操作模块14，操作模块14与主控制板11连接，本实施例的操作模块14可以是触摸显示设备，也可以是机器操作按钮，对此本实施例不作具体限定。
在一个实施例中，智能割草机10还包括温度传感器15，温度传感器15与主控制板11连接，温度传感器15用于探测智能割草机10当前工作环境下的温度参数，并将该温度参数发送给主控制板11。本领域技术人员可知，在不同温度下，超声波在空气中的传播速度不同，温度越高，传播速度越快。通过在智能割草机上设置温度传感器，提高智能割草机主控制板的控制精度。
本实施例中，主控制板在接收到能量模块发送的低能量信号后，按照确定的回归路线返回充电站时，若超声波探头的探测功能仍处于打开状态，则在回归路线上主控制板根据充电站返回的回波信号，会将充电站误判为障碍物，导致智能割草机无法自主回到充电站充电。
图3为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的控制模块的结构示意图，如图3所示，本实施例智能割草机的控制模块60，包括：
接收模块61，用于接收信号设备发送的预设信号，所述预设信号用于指示超声波探头的探测功能的打开或关闭，信号设备包括如下中的任一：与主控制板无线连接的终端、超声波探头、操作模块或智能割草机的能量模块；
生成模块62，用于根据所述预设信号，生成用于控制超声波探头打开或关闭的开关信号；
执行模块63，用于根据所述开关信号，打开或关闭超声波探头的探测功能。
图4为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的控制模块的结构示意图，如图4所示，若信号设备为超声波探头，预设信号为超声波探头发送的回波信号，接收模块，具体用于接收超声波探头发送的超声波信号被障碍物反射的回波信号；
控制模块60，还包括：获取模块64，用于根据所述回波信号获取智能割草机与障碍物的距离；
确定模块65，用于若距离小于预设距离，则确定所述回波信号用于指示所述超声波探头的探测功能关闭。
在一个实施例中，获取模块64，还用于获取所述超声波探头发射超声波信号的发送时间；
根据发送时间、回波信号的接收时间以及超声波在空气中的传播速度，获取所述智能割草机与障碍物的距离。
在一个实施例中，智能割草机还包括温度传感器，所述温度传感器与所述主控制板连接；获取模块64，还用于：
获取温度传感器监测的当前环境的温度参数；
确定模块65，还用于根据温度参数确定超声波在空气中的传播速度。
在一个实施例中，若信号设备为所述超声波探头，预设信号为超声波探头发射的超声波信号，获取模块64，具体用于：
获取超声波探头发射的超声波信号的发送时间；
执行模块63，还用于在发送时间点启动定时器；
确定模块65，还用于若在定时器超时后，主控制板未接收到超声波探头发送的回波信号，则确定超声波信号用于指示超声波探头的探测功能关闭。
在一个实施例中，获取模块64，还用于获取关闭所述超声波探头的关闭时间；
所述确定模块65，还用于根据所述关闭时间、所述超声波探头的最远探测距离以及所述智能割草机的行进速度，确定重启时间；
所述执行模块63，还用于根据所述重启时间，在所述重启时间之前的预设时间段内打开所述超声波探头。
在一个实施例中，信号设备为智能割草机的能量模块，预设信号为能量模块发送的低能量信号，获取模块64，具体用于：
获取能量模块发送的低能量信号；低能量信号是智能割草机当前电量小于预设电量时能量模块发送的信号；
确定模块65，还用于根据低能量信号确定低能量信号用于指示超声波探头的探测功能关闭。
当超声波信号在超声波探头的探测范围内遇到障碍物时，超声波探头会接收到该超声波信号被障碍物反射所形成的回波信号。根据发射的超声波信号和接收到的回波信号可以确定障碍物与智能割草机之间的距离，当障碍物与智能割草机之间的距离小于预设距离时，例如小于15厘米时，可以执行避让操作，以躲避障碍物，避免智能割草机与障碍物碰撞带来不良后果。
具体的，可以根据超声波信号的发射时间、回波信号的接收时间以及超声波在空气中的传播速度，确定智能割草机与障碍物的距离。
在一种可能的情况下，当草坪中存在一些较高的杂草或者枝径较粗的杂草，如蒲公英，智能割草机也会将其判定为障碍物，当距离小于预设距离时便执行避让操作。然而此种情况，实际无需避让，因此，为了减少不必要的避让行为，提高避障效率，当确定障碍物与智能割草机的距离小于预设距离之后，进一步判断接收到的回波信号的强度，当回波信号的强度大于预设强度时，才执行避让操作，躲避障碍物。因为杂草形成的回波信号通常较为微弱，而真正需要躲避的障碍物，如大树桩、石雕塑等会形成较强的回波信号。因此，通过增加对回波信号强度的判断，可以提高智能割草机的避障效率。
智能割草机执行避让操作的可选方式很多，例如可以通过后退、转向绕行或者重新规划行走路线等实现，本实施例对此不做特殊限制。
在特殊工况环境下，例如超声波探头上粘附有大块泥土或者大雨天，超声波探头发射的超声波信号在遇到探头上粘附的大块泥土，或者雨滴形成的雨帘时，会立即被反射回来，智能割草机会误认为障碍物距离智能割草机很近，并做出相应的避让行为。智能割草机会持续收到由泥土或者雨帘反射所形成的回波信号，从而会持续进行避让行为，导致智能割草机无法正常工作，例如，智能割草机因持续避让导致原地打转，甚至造成机器损坏。类似的，若用户由于外出等原因长时间没有割草，导致智能割草机工作区域内的草高都在超声波探头能够探测到的范围内，则会导致智能割草机持续探测到高草反射所形成的回波信号，从而持续进行避让，导致智能割草机无法正常工作。即在特殊工况环境下，智能割草机会持续收到高强度的回波信号，持续执行避让操作，导致智能割草机无法正常工作，出现异常。
为了避免上述情况产生，在本实施例中，统计在预设时间内接收到的有效信号的数量，或，统计接收到有效信号的时间。其中，有效信号的信号强度大于预设强度。有效信号可以用于确定的障碍物与智能割草机之间的距离与预设距离之间的关系，可以根据有效信号控制智能割草机执行或不执行避让操作。
若在预设时间内接收到的有效信号数量大于预设阈值，或，接收到有效信号的时间大于预设时间，则执行终止避让操作的动作，及时结束不必要的避让。在智能割草机处于正常工作的情况下，当接收到有效信号执行避让操作后，便会成功躲避障碍物，此时便不会继续收到有效信号了。当超声波探头上粘附有大块泥土时，智能割草机会接收到有效信号并执行避让操作，但是用于躲避障碍物的避让操作并不能躲避特殊工况下的障碍物，因此即使执行了避让操作，智能割草机依然会接收到有效的回波信号，继续进行避让操作，出现异常，导致无法正常工作。通过统计在预设时间内接收到的有效信号的数量，或，统计接收到有效信号的时间，便可判断是否发生了异常情况。
需要说明的是本实施例中的预设时间以及预设阈值需要根据实际情况进行设置，不同型号的智能割草机可能需要设置不同的数值。在确定预设时间以及预设阈值时，需要考虑智能割草机的超声波探头发射超声波的频率和智能割草机执行避让操作所需时间。
终止避让操作的可选方式很多，例如，关闭超声波探测功能；关闭智能割草机的避让系统等，本实施例对此不做限制。在一个实施例中，关闭超声波探测功能可以包括：关闭超声波探头的探测功能。
在一个实施例中，关闭超声波探测功能也可以断开超声波探头的供电开关，不再向超声波探头供电。此时，超声波探头既不发射信号，也不接收信号，自然不会接收到有效信号了，智能割草机便不再执行避让操作，恢复正常工作状态。此种方法还可以降低智能割草机功耗，延长超声波探头的使用寿命。
在一个实施例中，关闭超声波探测功能也可以不再响应超声波探头接收到的有效信号，也就是说，若在预设时间内接收到的有效信号数量大于预设阈值，或，接收到有效信号的时间大于预设时间，即使接收到了有效信号，也不对回波信号进一步处理或分析。
需要说明的是，采用本实施例提供的关闭超声波探头的探测功能的方式终止避让操作后，智能割草机还可以继续进行割草作业。在一个实施例中，此时还可以采用机械避障系统实现躲避障碍物的功能。
在一个实施例中，执行终止避让操作的动作可以包括：关闭智能割草机中用于智能割草机前进、后退或转向的行走系统。智能割草机执行避让操作依赖于其行走系统，关闭行走系统后，自然无法执行避让操作了。避免了由于持续执行避让操作，可能引起的停机、损坏行走系统等故障。
智能割草机通常在户外使用，工作环境复杂多变，例如刚下过雨后的草坪比较湿滑，有些草坪具有陡峭的斜坡，有些草坪坑坑洼洼不够平整等。假如在距离智能割草机小于预设距离的范围内存在需要躲避的障碍物，智能割草机在接收到有效信号后便执行避让操作，但是可能由于湿滑导致行走系统出现了打滑现象，或者智能割草机陷入草坪中的坑洼中，导致避让操作失败，此时，智能割草机也会持续收到有效的回波信号，即在预设时间内接收到的有效信号数量会大于预设阈值。在此种情况下，智能割草机的切割系统一直处于工作状态可能会带来一些意想不到的后果，例如损坏切割系统中的刀片、对障碍物造成一定的损坏等。
随着物联网技术的不断发展，通过终端设备控制智能电器已经被广泛使用。在本实施例中，通过终端设备可以对智能割草机进行操控，可以查看智能割草机的工作状态。当智能割草机出现异常时，可以向终端设备发送提示信息，以提醒用户。用户在接收到提示信息后，可以及时进行人工干预，彻底清除导致异常状况的原因。例如，用户可以清除粘附在超声波探头上的泥土，使智能割草机可以重新恢复自动避障功能。用户可以将智能割草机从草坪中的坑洼地带移出，使其继续正常工作。
本实施例中的终端设备可以是移动终端，例如智能手机、平板电脑等，本实施例的终端也可以是固定终端，例如主控室的计算机设备。对于终端设备本实施例不作具体限定。另外，终端设备与智能割草机之间的无线连接方式，可以为W I F I连接、蓝牙连接，也可以采用蜂窝移动通信网络，本实施例对无线连接的方式不作具体限定，只要能够实现终端设备与智能割草机的相互通信即可。
本实用新型一个实施例还提供一种智能割草机的控制模块，在根据超声波信号和回波信号，执行避让操作后，若在预设时间内接收到的回波信号中有效信号的数量大于预设阈值，或，接收到有效信号的时间大于预设时间，则执行终止避让操作的动作，有效信号用于智能割草机执行避让操作的回波信号。
在一个实施例中，超声波探头为单独发射或者单独接收的超声波探头，即收发分离设计，发射模块与接收模块为两个独立模块。在另一个实施例中，超声波探头为收发一体的超声波探头，所以实际发射模块和接收模块为同一个模块，即同一个模块实现发射和接收的功能。
在一个实施例中，控制模块具体用于，若在预设时间内接收到的回波信号中有效信号的数量大于预设阈值，或，接收到有效信号的时间大于预设时间，则关闭超声波探头的探测功能以终止避让操作。
在一个实施例中，控制模块具体用于，若在预设时间内接收到的回波信号中有效信号的数量大于预设阈值，或，接收到有效信号的时间大于预设时间，则关闭智能割草机中用于智能割草机前进、后退或转向的行走系统，以终止避让操作。
在一个实施例中，控制模块具体用于，若在预设时间内接收到的回波信号中有效信号的数量大于预设阈值，或，接收到有效信号的时间大于预设时间，则关闭智能割草机中用于对草进行切割的切割系统。
在一个实施例中，智能割草机的控制模块可以包括提示模块，所述提示模块具体用于，若在预设时间内接收到的回波信号中有效信号的数量大于预设阈值，或，接收到有效信号的时间大于预设时间，则通过扬声器和/或指示灯输出报警信息，报警信息用于指示智能割草机出现异常情况。
在一个实施例中，提示模块还可以用于，若在预设时间内接收到的回波信号中有效信号的数量大于预设阈值，或，接收到有效信号的时间大于预设时间，则向终端设备发送提示信息，提示信息用于提示智能割草机出现异常情况，终端设备与智能割草机通过无线连接方式连接。
图5为本实用新型一个实施例提供的智能割草机的控制模块的结构示意图，如图5所示，本实施例提供的智能割草机的控制模块60，包括：
存储器81；处理器82；以及计算机程序；
在一个实施例中，存储器81既可以是独立的，也可以跟处理器82集成在一起。
当所述存储器81是独立于处理器82之外的器件时，所述控制模块60还可以包括：
总线83，用于连接所述存储器81和处理器82。
智能割草机具有避障功能，一种是通过割草机与障碍物碰撞，利用碰撞传感器实现退让。但是碰撞的结果可能破坏障碍物(花丛，灌木丛等)，而且长时间碰撞会对割草机本身存在伤害。一种是利用超声波传感器探测树木等障碍物，割草机靠近障碍物时，提前做出避让或绕行的动作，避免与障碍物碰撞。但是由于超声波传感器在竖直方向上的发射和接收的角度通常不能覆盖到地面，因此，当障碍物高度较矮时，可能会导致超声波传感器无法识别到。
智能割草机安装有超声波探头，在与障碍物具有一定距离的位置时，智能割草机对障碍物进行规避动作，避免与障碍物的碰撞，进而避免碰撞对障碍物和智能割草机的损坏。
在一个实施例中，智能割草机的避障系统具体包括：
第一检测模块，用于获取表征在第一高度H1范围内存在障碍物的第一信号。
设于第一检测模块下方的第二检测模块，用于获取表征在第二高度H2范围内存在障碍物的第二信号。
处理模块，用于联合根据第一信号和所述第二信号，发出避障指令。
控制模块，用于根据避障指令，控制智能割草机的行走路径。
进一步地，第一检测模块包括超声波探头。超声波探头，用于发射和接收超声波信号。超声波探头安装在超声波探头固定座上，超声波探头固定座设于智能割草机的外壳顶端上。第二检测模块包括磁块、与用于感应磁块的霍尔元件。霍尔元件，用于检测所述磁块是否发生位移。霍尔元件包括至少两个霍尔传感器。
在一个实施例中，智能割草机的避障系统具体包括：超声波模块和辅助检测模块。如图6所示，智能割草机10包括壳体400、移动模块600包括驱动轮 100和从动轮200、切割模块700、超声波模块300、辅助检测模块410等。驱动轮100，支撑壳体400，其所受的地面摩擦力向前，为割草机10的行驶提供驱动力。从动轮200，支撑壳体400并从属于驱动轮100随机身行走，从动轮 200可在预定角度范围内转动。超声波模块300包括超声波探头12，请参见图 7、图8，智能割草机10设置有两个超声波探头固定座310，分别安装于壳体400上的左右两侧，超声波探头固定座310上安装超声波探头12，超声波探头的横向覆盖为110％，超声波探头的识别距离为5-95mm。本实施例中，辅助检测模块410可以是非接触式检测模块，如超声波模块，也可以是接触式检测模块，如霍尔元件等。
在一个实施例中，超声波轴线与智能割草机的中轴线的夹角范围是30°至 50°内，超声波探头的固定支座前端与机壳前端的水平距离范围是110mm至 130mm内。超声波探头的安装位置使得超声波轴线与智能割草机的中轴线的夹角为38°，以使超声波能够探测到割草机侧边的障碍物，具有水平方向是较宽的探测区域。超声波探头的固定支座前端与机壳前端的水平距离为126.4mm。以使智能割草机避免存在的盲区问题。
上述智能割草机，可以探测不同高度范围内的障碍物。当工作于遇到花丛、树干、灌木丛时等复杂环境时，智能割草机执行规避动作，更加智能以适应复杂的工作环境，同时提升智能割草机的安全性。
下面结合图9介绍本实用新型实施例的具体应用场景：
草地具有树干、花丛、灌木丛、椅子等障碍物。这些障碍物的高等不等，例如花丛和灌木丛的高度低于割草机的高度，树干和椅子的高度高于割草机的高度。本实用新型提供的割草机避障系统包括超声波探头、霍尔元件。
超声波探头安装在智能割草机机壳顶端。超声波的探头数量至少两个，以使超声波探头的横向覆盖为110％。超声波探头探测高度较高的障碍物，例如树干，将超声波探头探测高度记为H1。当第一高度H1范围内存在障碍物时，超声波被障碍物反射，超声波探头接收到被障碍物反射回来的超声波信号，经过处理计算，得到障碍物与割草机之间的距离。由于超声波在空气中的传播速度为340m/s，也可以将距离参数转化为时间参数。调取预设的参数值，将处理获得的时间参数或者距离参数与预设的时间参数或者距离进行比较，当处理获得的参数值超过预设参数值时，发出避障指令。割草机依照避障指令，改变行走路径，例如转弯等。因此，利用超声波探头可以在与障碍物具有一定距离的位置，控制智能割草机进行规避动作，避免障碍物与智能割草机的碰撞。
智能割草机底端距离地面60mm，在遇到高度小于60mm的障碍物时，割草机可以顺利通过。当障碍物出现在大于60mm且位于高度H2范围内时，超声波探测区域无法覆盖，这部分障碍物可以通过利用磁块和霍尔元件进行规避。磁块固定于智能割草机的外壳上。霍尔元件分布在磁块的磁场范围内，用以通过检测磁性的强弱变化来判断磁块是否移动。当智能割草机碰到第二高度H2范围内的障碍物后，外壳因碰撞而发生一定形变，磁块跟随外壳的形变而相对于霍尔传感器发生一定的位移，霍尔传感器检测到磁块位移，从而检测到智能割草机碰到了障碍物，进而可控制智能割草机对障碍物规避，例如后退。
本实用新型提供的智能割草机探测不同高度范围内的障碍物。当工作于遇到花丛、树干、灌木丛时等复杂环境时，智能割草机执行规避动作，更加智能以适应复杂的工作环境，同时提升智能割草机的安全性。
以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (26)

1.一种自移动设备，包括：
壳体；
移动模块，安装于所述壳体，用于带动所述壳体移动；
超声波模块，安装于所述壳体，用于发射超声波信号并接收经障碍物反射形成的回波信号；
控制模块，安装于所述壳体；
所述控制模块构造为，与超声波模块连接，处理超声波模块的回波信号；与移动模块连接，基于对超声波模块的回波信号的处理控制所述移动模块的移动方式；
其特征在于，
所述控制模块还构造为包括：
接收模块，用于接收预设信号；
生成模块，与接收模块连接，用于根据所述预设信号生成开关信号；
执行模块，与生成模块连接，用于根据所述开关信号使控制模块停止处理所述回波信号或使所述超声波模块停止工作。
2.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述预设信号包括手动控制信号。
3.根据权利要求2所述的自移动设备，其特征在于，所述手动控制信号由用户操作产生。
4.根据权利要求2所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备包括通信模块，与所述控制模块连接，所述通信模块接收终端发出的所述手动控制信号。
5.根据权利要求2所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备包括操作模块，与所述控制模块连接，所述手动控制信号由所述操作模块产生。
6.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述预设信号包括异常信号。
7.根据权利要求6所述的自移动设备，其特征在于，所述异常信号包括满足预设条件的有效信号。
8.根据权利要求7所述的自移动设备，其特征在于，所述预设条件包括大于预设时间和/或大于预设数量。
9.根据权利要求7所述的自移动设备，其特征在于，所述有效信号包括大于预设强度的回波信号。
10.根据权利要求6所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备包括能量模块，所述控制模块还构造为，与所述能量模块连接，接收所述能量模块的能量信号，所述异常信号包括小于预设能量的所述能量信号。
11.根据权利要求10所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块还构造为，接收到所述小于预设能量的能量信号时，使移动模块带动自移动设备返回充电站。
12.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波模块在高度方向上的检测范围为第一高度范围；所述自移动设备还包括辅助检测模块，用于检测第二高度范围内的障碍物。
13.根据权利要求12所述的自移动设备，其特征在于，所述第一高度范围的上限高于所述第二高度范围的上限。
14.根据权利要求12所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块还构造为，根据所述超声波模块和/或所述辅助检测模块的输出信号控制所述移动模块的移动方式。
15.根据权利要求1-14任一项所述的自移动设备，其特征在于，包括至少两个所述超声波模块。
16.根据权利要求15所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备为智能割草机，所述智能割草机包括切割模块，安装于所述壳体，用于切割草坪。
17.根据权利要求1-14任一项所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波模块为非接触式避障模块。
18.根据权利要求1-14任一项所述的自移动设备，其特征在于，所述基于对超声波模块的回波信号的处理控制所述移动模块的移动方式包括：基于对超声波模块的回波信号的处理控制所述移动模块后退或转向。
19.一种自移动设备，其特征在于，包括：
壳体；
移动模块，安装于所述壳体，用于带动所述壳体移动；
至少两个超声波模块，安装于所述壳体，用于发射超声波信号并接收经障碍物反射形成的回波信号；所述超声波模块为非接触式避障模块；
控制模块，安装于所述壳体；
所述控制模块构造为，与超声波模块连接，处理超声波模块的回波信号以实现超声波检测功能；与移动模块连接，基于对超声波模块的回波信号的处理控制所述移动模块的移动方式；
所述控制模块还构造为包括：
接收模块，用于接收预设信号；
生成模块，与接收模块连接，用于根据所述预设信号生成开关信号；
执行模块，与生成模块连接，用于根据所述开关信号使超声波检测功能关闭。
20.根据权利要求19所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备为智能割草机，所述智能割草机包括切割模块，安装于所述壳体，用于切割草坪。
21.根据权利要求20所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备包括能量模块，所述控制模块还构造为，与所述能量模块连接，接收所述能量模块的能量信号，所述预设信号包括小于预设能量的所述能量信号。
22.根据权利要求21所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块还构造为，接收到所述小于预设能量的能量信号时，使移动模块带动自移动设备返回充电站。
23.根据权利要求19-22任一项所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波检测功能关闭包括所述控制模块停止处理所述回波信号。
24.根据权利要求19-22任一项所述的自移动设备，其特征在于，所述超声波检测功能关闭包括所述超声波模块停止工作。
25.一种智能割草机，包括壳体、移动模块、超声波模块、控制模块和能量模块，所述移动模块、超声波模块、控制模块和能量模块安装于所述壳体：
所述移动模块用于带动所述壳体移动；
所述超声波模块用于发射超声波信号并接收经障碍物反射形成的回波信号；
所述控制模块构造为，
与超声波模块连接，处理超声波模块的回波信号；
与移动模块连接，基于对超声波模块的回波信号的处理控制所述移动模块的移动方式；
与能量模块连接，接收能量模块的能量信号；
所述控制模块还构造为包括：
接收模块，用于接收预设信号，所述预设信号包括小于预设能量的所述能量信号；
生成模块，与接收模块连接，用于根据所述小于预设能量的能量信号生成开关信号；
执行模块，与生成模块连接，用于根据所述开关信号使控制模块停止处理所述回波信号或使所述超声波模块停止工作。
26.根据权利要求25所述的智能割草机，其特征在于，所述控制模块还构造为，根据所述小于预设能量的能量信号，使移动模块带动自移动设备返回充电站。
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