WO2022011876A1 - 自动行走设备及其控制方法和系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种自动行走设备（1）及其控制方法和自动行走系统及存储介质，控制方法包括：确认工作区域（100）是否包括至少两个由通道（21）连通并且被通道（21）间隔开的子工作区域（22）；若是，计算各个子工作区域（22）的范围；根据各个子工作区域（22）的范围分配各个子工作区域（22）的预定工作时间；控制自动行走设备（1）按照预定工作时间在子工作区域（22）内行走并工作。其中，将工作区域（100）的范围进行计算和比较，从而计算出每个子工作区域（22）的预定工作时间，对工作区域（100）的工作时间进行均匀分配，并且控制自动行走设备（1）按照预定工作时间行走并工作，从而可确保自动行走设备（1）在工作中可遍历所有的工作区域（100），并且不会造成重复遍历，确保通道（21）两端的子工作区域（22）的遍历均匀性。
Description
本发明涉及智能控制领域，特别是涉及一种自动行走设备及其控制方法和系统及存储介质。
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，智能机器人的自动行走设备、自动行走系统已经慢慢进入人们的生活，例如智能扫地机器人、智能割草机器人等。通常的，此类智能机器人体积较小，且集成有传感装置、驱动装置、电池等，无需人工操控，并可在规定的区域内行进并工作。并且，在电池电量不够时，可自动返回充电站，与充电站对接并充电，充电完成后继续行进和工作。
现有技术中，割草机器人通常采用多种随机模式遍历草坪，经过多种随机模式遍历后基本上能够达到全面覆盖草坪区域。但是这种遍历方法效率较低，需要多次遍历才可以全面覆盖，并可能会出现遍历不均匀的情况。并且，由于草坪区域的形状不同，草坪中也会存在很多障碍物，若草坪中存在有狭窄通道，则机器人在充电站所在的草坪区域的遍历次数远远多于狭窄通道另一边的草坪区域，造成严重的遍历不均匀。
因此，必须设计一种在具有狭窄通道的草坪区域中可以使得遍历更加均匀的自动行走设备及其控制方法和系统及存储介质。
发明内容
为解决上述问题之一，本发明提供了一种自动行走设备的控制方法，所述控制方法包括：
确认工作区域是否包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域；
若是，计算各个子工作区域的范围；
根据各个子工作区域的范围分配各个子工作区域的预定工作时间；
控制自动行走设备按照预定工作时间在子工作区域内行走并工作。
作为本发明的进一步改进，步骤“确认工作区域是否包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域”包括：
控制自动行走设备沿工作区域的边沿行走，并在行走过程中检测信标，其中，所述信标预先设置于通道内或通道附近；
若检测到信标，则判断工作区域包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域。
作为本发明的进一步改进，所述控制方法还包括：控制所述自动行走设备按照其所在的当前子工作区域的预定工作时间在所述当前子工作区域内工作的过程中检测信标，并在检测到信标后返回当前子工作区域。
作为本发明的进一步改进，步骤“若检测到信标，则判断工作区域包括多个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域”包括：
若检测到两次相同的信标，则标记该两次信标所处的通道为同一通道。
作为本发明的进一步改进，步骤“确认工作区域是否包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域”之前包括：
通过人机交互获取该工作区域内包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域的信息。
作为本发明的进一步改进，步骤“根据各个子工作区域的范围分配各个子工作区域的预定工作时间”包括：
计算各个子工作区域之间的面积比例；
获取自动行走设备在单位时间内的总工作时长；
按照面积比例对总工作时长进行分配形成预定工作时间。
作为本发明的进一步改进，步骤“控制自动行走设备按照预定工作时间在子工作区域内行走并工作”包括：
控制自动行走设备在同一子工作区域内行走并工作直至该子工作区域内的预定工作时间完成；
控制自动行走设备穿过通道到达另一子工作区域内；
控制自动行走设备在另一子工作区域内行走并工作直至该另一子工作区域内的预定工作时间完成。
为解决上述问题之一，本发明还提供了一种自动行走设备，包括本体、行走模块、电源模块及设置于本体内的存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述自动行走设备还包括设置于本体上的信标检测装置；所述处理器执行所述计算机程序时可实现如上述所述的自动行走设备的控制方法的步骤。
为解决上述问题之一，本发明还提供了一种自动行走系统，包括充电站，所述系统还包括如上述所述的自动行走设备，所述自动行走设备自所述充电站出发开始工作，并且在完成工作或者需要充电时返回所述充电站。
为解决上述问题之一，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现如上述所述的自动行走设备的控制方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明中提供了一种自动行走设备及其控制方法和系统及存储介质，其中，将工作区域范围进行计算和比较，从而计算出每个子工作区域的预定工作时间，对工作区域的工作时间进行均匀分配，并且控制自动行走设备按照该预定工作时间行走并工作，从而可确保自动行走设备在工作中可遍历所有的工作区间，并且不会造成重复遍历，确保通道两端的子工作区域的遍历均匀性。
图1为本发明一种实施例中自动行走系统的示意图；
图2(a)为本发明另一种实施例中的自动行走系统的示意图；
图2(b)为本发明另一种实施例中的自动行走系统的示意图；
图3为自动行走设备的控制方法的流程示意图。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
本发明的自动行走设备1可以是自动割草机，或者自动吸尘器、扫雪机、高尔夫球场拾球机等，其自动行走于工作区域100以进行割草、吸尘、扫雪、拾球等工作，本发明具体示例中，以自动行走设备1为割草机为例做具体说明，相应的，所述工作区域100可为草坪。当然，自动行走设备1不限于割草机和吸尘器等，也可以为其它设备，如喷洒设备、监视设备等等适合无人值守的设备。
如图1至图3所示，在本发明中提供了一种自动行走设备1的控制方法，所述控制方法包括：
确认工作区域100是否包括至少两个由通道21连通并且被所述通道21间隔开的子工作区域22；
若是，计算各个子工作区域22的范围；
根据各个子工作区域22的范围分配各个子工作区域22的预定工作时间；
控制自动行走设备1按照预定工作时间在子工作区域22内行走并工作。
由于，若该自动行走设备1行走在设有通道21的工作区域100内，则自动行走设备1很容易在通道21一端的子工作区域22内进行重复遍历。因而，本发明中，将工作区域100的范围进行计算和比较，从而计算出每个子工作区域22的预定工作时间，对工作区域100的工作时间进行均匀分配，并且控制自动行走设备1按照该预定工作时间行走并工作，从而可确保自动行走设备1在工 作中可遍历所有的工作区间，并且不会造成重复遍历，确保通道21两端的子工作区域22的遍历均匀性。其中，子工作区域22的范围可用其面积、周长、对角线等来进行表示，且均可达到本发明的目的。
如图1至图2中所示，所述工作区域100包括子工作区域22和连接于子工作区域22之间的通道21。
其中，本发明中提供了两种具体实施方式可以确认工作区域100内是否设有通道21。
第一种实施方式中，步骤“确认工作区域100是否包括至少两个由通道21连通并且被所述通道21间隔开的子工作区域22”包括：
控制自动行走设备1沿工作区域100的边沿行走，并在行走过程中检测信标211，其中，所述信标211预先设置于通道21内或通道21附近；
若检测到信标211，则判断工作区域100包括至少两个由通道21连通并且被所述通道21间隔开的子工作区域22。
若该工作区域100如图1中所示，则图1中显示有一条狭窄通道21，该狭窄通道21两端连通有两块子工作区域22。则在通道21的区域内或附近设置信标211，如在通道21内部、边沿上或其邻近处设置信标211。若自动行走设备1沿工作区域100的边沿的行走，则必然会检测到该信标211，则即可判断该工作区域100内设有通道21，并且该工作区域100内包括至少两个由通道21连通并且被所述通道21间隔开的子工作区域22。并在后续过程中，在具体实施方式中，可以通过自动行走设备1沿工作区域100的边沿行走来绘制该工作区域100的电子地图，并可在该电子地图上标记该通道21的位置。
并且，实际操作中，该自动行走设备1在当前子工作区域22的预定工作时间内会一直在该子工作区域22内行走，而不会去其他的子工作区域22。因此，所述控制方法还包括：
控制所述自动行走设备1按照其所在的当前子工作区域22的预定工作时间在所述当前子工作区域22内工作的过程中检测信标211，并在检测到信标211后返回当前子工作区域22。
从而，可以确保自动行走设备1在当前子工作区域22的预定工作时间内始终在当前子工作区域22内工作，而不会去其他的子工作区域22。
当然，若该工作区域100中设置有多个通道21，则在自动行走设备1沿边沿行走的过程中会检测到两次以上的信标211，并且，检测到信标211的顺序也会不同。如图2(a)中所示，自动行走设备1从充电站3出发后沿边沿行走，且分别经过信标a、b、c、d点，则从图中可看出，其第一次和第四次是经过同一通道21，第二和第三次经过同一通道21。而，若如图2(b)中所示，自动行走设备1从充电站3出发后沿边沿行走，且分别经过信标a、b、c、d点，则第一次和第二次是经过同一通道21，第三和第四次经过同一通道21。则，若信标211的所代表的信息都一样，则会影响自动行走设备1对通道21的识别。
步骤“若检测到信标211，则判断工作区域100内设有通道21”包括：
若检测到两次相同的信标211，则标记该两次信标211所处的通道21为同一通道21。
由于，信标211可以具有不同的种类或包含不同的信息，因而，相同的信标211即代表信标211的种类或包含的识别信息相同，不同的信标211即代表信标211的种类或包含的识别信息不同。
从而，在不同通道21的区域内或附近设置不同的信标211，自动行走设备1在沿边沿行走的过程中可对这些信标211进行检测并获取对应的种类或识别信息，从而即可判断前后穿过的通道21是否为同一通道21。并且，对识别信息相同或种类相同的信标211所处的通道21标记为同一通道21。
所述信标211可为RFID、色标、二维码或磁钉中的至少一种。其中，RFID、色标和二维码均可设置不同的识别信息。而磁钉并不可以设置识别信息，则自动行走设备1可以通过识别磁钉并对工作区域100进行画地图的方式来进行。或者，若有两条通道21，则一条通道21上采用磁钉，另一条通道21上采用RFID或色标或二维码等，则同样可以达到本发明的目的。
或者，在第二种实施方式中，步骤“确认工作区域100是否包括至少两个由通道21连通并且被所述通道21间隔开的子工作区域22”之前包括：
通过人机交互获取该工作区域100内包括至少两个由通道21连通并且被所述通道21间隔开的子工作区域22的信息。
则，用户可直接在该自动行走设备1的人机界面、或对应的APP上与该自动行走设备1进行交互，从而通过用户设置该工作区域100内具有通道21，并且也可进一步在建立工作区域100的地图后，标记出地图上通道21的位置。
进一步的，步骤“根据各个子工作区域22的范围分配各个子工作区域22的预定工作时间”包括：
计算各个子工作区域22之间的面积比例；
获取自动行走设备1在单位时间内的总工作时长；
按照面积比例对总工作时长进行分配形成预定工作时间。
本发明中，为了使得遍历均匀，则按照各个子工作区域22的面积比例来分配各个子工作区域22的预定工作时间。具体的，本实施方式中，各个子工作区域22的预定工作时间之间的比例与其对应的面积比例相一致。
例如，在图1中，第一子工作区域221和第二子工作区域222之间的面积比例为5.5：4.5，则所述自动行走设备1需要用单位时间内的总工作时长的55％的时间在第一子工作区域221行走并工作，45％的时间在第二子工作区域222行走并工作。若单位时间为4天，而该自动行走设备1每天以充电1小时、工作1小时为循环进行工作，并每天重复五个循环，则相当于该自动行走设备1每天的工作时间为5小时，4天内的总工作时长为20小时。如上述所述，所述自动行走设备1在第一子工作区域221分配的预定工作时间为11小时，在第二子工作区域222分配的预定工作时间为9小时。
则，可进一步根据该预定工作时间分配每天的工作时间。例如，第一子工作区域221在这四天的预定工作时间可分配为4h、2h、2h、3h，第二子工作区域222在这四天内的预定工作时间可分配为1h、3h、3h、2h。当然，若按照其他方式进行分配，则也可达到本发明的目的，只要能保证每个子工作区域22在这四天内的总工作时长达标，并且，每天的工作时长也能达到5h即可。
当然，单位时间也可为一天、一周、一月等。
进一步的，步骤“控制自动行走设备1按照预定工作时间在子工作区域22内行走并工作”包括：
控制自动行走设备1在同一子工作区域22内行走并工作直至该子工作区域22内的预定工作时间完成；
控制自动行走设备1穿过通道21到达另一子工作区域22内；
控制自动行走设备1在另一子工作区域22内行走并工作直至该另一子工作区域22内的预定工作时间完成。
即，还是以图1中为例，所述自动行走设备1充完电后，在第一子工作区域221内工作，并在第一天内直接工作4h。第一子工作区域221的工作完成后，才穿过通道21，到达第二子工作区域222，并继续工作1h。同理，第二天至第四天也类似。
当然，若是自动行走设备1在一个单位时间内在一个子工作区域22内工作，直至该子工作区域22的预定工作时间完成后，才穿过通道21至另一个子工作区域22工作，也可达到本发明的目的。
本发明还提供了一种自动行走设备1，包括本体、行走模块、电源模块及设置于本体内的存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述自动行走设备1还包括设置于本体上的信标检测装置；所述处理器执行所述计算机程序时可实现如上述所述的自动行走设备1的控制方法的步骤。如上述所述，所述自动行走设备1的本体上设置有信标检测装置，从而可以在沿边沿行进的过程中检测到信标211，并进一步获得通道21及地图等的信息。
本发明中还提供了自动行走系统，所述自动行走系统包括充电站3及上述自动行走设备1，所述自动行走设备1自所述充电站3出发开始工作，并且在完成工作或者需要充电时返回所述充电站3。
同样的，本发明中还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现如上述所述的自动行走设备1的控制方法中的步骤。也就是说，所述处理器执行所述计算机程序时可实现如上述所述的自动行走设备1的任何一种实施例的控制方法的步骤。
综上所述，本发明中提供了一种自动行走设备1及其控制方法和系统及计算机可读存储介质，在控制方法中，将工作区域100的地图和范围进行计算和比较，从而计算出通道21两端的每个子工作区域22的预定工作时间，对工作区域100的工作时间进行均匀分配，并且控制自动行走设备1按照该预定工作时间行走并工作，从而可确保自动行走设备1在工作中可遍历所有的工作区间，并且不会造成重复遍历，确保通道21两端的子工作区域22的遍历均匀性。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
- 一种自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：确认工作区域是否包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域；若是，计算各个子工作区域的范围；根据各个子工作区域的范围分配各个子工作区域的预定工作时间；控制自动行走设备按照预定工作时间在子工作区域内行走并工作。
- 根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，步骤“确认工作区域是否包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域”包括：控制自动行走设备沿工作区域的边沿行走，并在行走过程中检测信标，其中，所述信标预先设置于通道内或通道附近；若检测到信标，则判断工作区域包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域。
- 根据权利要求2所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：控制所述自动行走设备按照其所在的当前子工作区域的预定工作时间在所述当前子工作区域内工作的过程中检测信标，并在检测到信标后返回当前子工作区域。
- 根据权利要求2所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，步骤“若检测到信标，则判断工作区域包括多个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域”包括：若检测到两次相同的信标，则标记该两次信标所处的通道为同一通道。
- 根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，步骤“确认工作区域是否包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔开的子工作区域”之前包括：通过人机交互获取该工作区域内包括至少两个由通道连通并且被所述通道间隔 开的子工作区域的信息。
- 根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，步骤“根据各个子工作区域的范围分配各个子工作区域的预定工作时间”包括：计算各个子工作区域之间的面积比例；获取自动行走设备在单位时间内的总工作时长；按照面积比例对总工作时长进行分配形成预定工作时间。
- 根据权利要求1所述的自动行走设备的控制方法，其特征在于，步骤“控制自动行走设备按照预定工作时间在子工作区域内行走并工作”包括：控制自动行走设备在同一子工作区域内行走并工作直至该子工作区域内的预定工作时间完成；控制自动行走设备穿过通道到达另一子工作区域内；控制自动行走设备在另一子工作区域内行走并工作直至该另一子工作区域内的预定工作时间完成。
- 一种自动行走设备，包括本体、行走模块、电源模块及设置于本体内的存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述自动行走设备还包括设置于本体上的信标检测装置；所述处理器执行所述计算机程序时可实现权利要求1至7中任意一项所述的自动行走设备的控制方法的步骤。
- 一种自动行走系统，包括充电站，其特征在于，所述系统还包括权利要求8所述的自动行走设备，所述自动行走设备自所述充电站出发开始工作，并且在完成工作或者需要充电时返回所述充电站。
- 一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时可实现权利要求1至7中任意一项所述的自动行走设备的控制方法中的步骤。
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20945292 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20945292 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
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