CN108664014A - 一种自动行走设备回归充电的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动行走设备回归充电的控制方法及装置，其中，控制方法包括：获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度；判断所述磁场强度是否满足预设强度阈值或者预设强度范围；当判断出所述磁场强度不满足所述预设强度阈值或者所述预设强度范围内时，调整所述自动行走设备的移动方式。本发明通过控制自动行走设备沿边界线行走至充电桩，相对于现有技术中自动行走设备在工作区域内无目的地充电桩靠近的方式而言，本方案中自动行走设备的行走路程相对较短，从而能够及时进行充电。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，具体涉及一种自动行走设备回归充电的控制方法及装置。
背景技术
随着自动化控制技术的不断发展，智能的自动行走设备为人们所熟知，由于自动行走设备可以自动根据预先设置的程序执行预先设置的相关任务，无须人为的操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛。工业上的应用如执行各种功能的机器人，家居产品上的应用如割草机、吸尘器等，这些智能设备极大地节省了人们的时间，给工业生产及家居生活都带来了极大的便利。
对于这些自动行走设备，通常是由内置的可充电电池包进行供电，由于自动行走设备充电时间长，为避免浪费用户数小时等待充电的时间，目前，已经有一些自动行走设备实现自动回归充电的控制技术。如公开号CN104750104A的专利文献公开了一种自动行走设备回归对接控制系统，用于将自动行走设备与充电站对接，具体地，所述自动行走设备回归对接控制系统包括用于安装在充电站上的第一信号发生器、用于安装在自动行走设备上的移动磁场传感器和连接于所述第一信号发生器的边界线，所述自动行走设备回归对接控制系统还包括第二信号发生器、固定磁场传感器，所述第二信号发生器用于安装在自动行走设备上并产生电磁场信号，所述固定磁场传感器用于安装在充电站上并检测所述第二信号发生器产生的电磁场信号。上述自动行走设备回归对接控制系统能够实现自动行走设备与充电站的自动对接。
上述方案(其说明书31段)通过安装在自动行走设备上的移动磁场传感器所检测到的磁场强度判断自动行走设备是否接近边界线，在其接近边界线时，控制自动行走设备转弯，从而防止自动行走设备走出边界线。然后该方案中，自动行走设备在回归充电过程中，需要行走很长距离才能够达到充电站，容易发生电池包电量耗尽仍未到达充电站的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于现有技术中自动行走设备在回归充电过程中要走很长一段距离才能够达到充电站，容易发生电池包电量耗尽仍未到达充电站的情况，从而提供一种自动行走设备回归充电的控制方法及装置。
本发明实施例的一方面，提供了一种自动行走设备回归充电的控制方法，包括：获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度；判断所述磁场强度是否满足预设强度阈值或者预设强度范围；当判断出所述磁场强度不满足所述预设强度阈值或者所述预设强度范围内时，调整所述自动行走设备的移动方式。
可选地，当判断出所述磁场强度不满足所述预设强度阈值或者所述预设强度范围内时，调整所述自动行走设备的移动方式，包括：当所述磁场强度大于所述预设强度阈值或者大于所述预设强度范围的最大值时，控制所述自动行走设备向远离所述边界线的方向偏转；当所述磁场强度小于所述预设强度阈值或者小于所述预设强度范围的最小值时，控制所述自动行走设备向靠近所述边界线的方向偏转。
可选地，在获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度之前，还包括：获取所述自动行走设备上的蓄电池的剩余电量；判断所述剩余电量是否小于预设电量阈值；当所述剩余电量小于所述预设电量阈值时，控制所述自动行走设备进入回归充电模式。
可选地，控制所述自动行走设备进入回归充电模式，包括：控制所述自动行走设备向所述边界线行走；当所述自动行走设备移动到所述边界线附近时，控制所述自动行走设备向预设方向转弯，以沿所述边界线行走。
可选地，调整所述自动行走设备的移动方式包括：控制所述自动行走设备沿所述边界线行走，当所述一个磁场传感器感测到的所述磁场强度满足预设强度阈值或者预设强度范围时，所述自动行走设备行走至充电桩处与所述充电桩的直接对接。
本发明实施例的一方面，提供了一种自动行走设备回归充电的控制装置，包括：第一获取单元，用于获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度；第一判断单元，用于判断所述磁场强度是否满足预设强度阈值或者预设强度范围；调整单元，用于当判断出所述磁场强度不满足所述预设强度阈值或者所述预设强度范围内时，调整所述自动行走设备的移动方式。
可选地，所述调整单元包括：第一控制模块，用于当所述磁场强度大于所述预设强度阈值或者大于所述预设强度范围的最大值时，控制所述自动行走设备向远离所述边界线的方向偏转；第二控制模块，用于当所述磁场强度小于所述预设强度阈值或者小于所述预设强度范围的最小值时，控制所述自动行走设备向靠近所述边界线的方向偏转。
可选地，还包括：第二获取单元，用于在获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度之前，获取所述自动行走设备上的蓄电池的剩余电量；第二判断单元，用于判断所述剩余电量是否小于预设电量阈值；控制单元，用于当所述剩余电量小于所述预设电量阈值时，控制所述自动行走设备进入回归充电模式。
可选地，所述控制单元包括：第一控制模块，用于控制所述自动行走设备向所述边界线行走；第二控制模块，用于当所述自动行走设备移动到所述边界线附近时，控制所述自动行走设备向预设方向转弯，以沿所述边界线行走。
可选地，所述调整单元包括：第三控制模块，用于控制所述自动行走设备沿所述边界线行走，当所述一个磁场传感器感测到的所述磁场强度满足预设强度阈值或者预设强度范围时，所述自动行走设备行走至充电桩处与所述充电桩的直接对接。
根据本发明实施例，当回归充电时自动行走设备靠近边界线，根据其上的一个磁场传感器感测到的磁场强度与预设磁场强度的差以及感测到的磁场方向与预设方向的偏移控制自动行走设备的行走路径，使其沿边界线行走至充电桩，相对于现有技术中自动行走设备在工作区域内无目的地充电桩靠近的方式而言，本方案中自动行走设备的行走路程相对较短，从而能够及时进行充电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例中自动行走设备回归充电的控制方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中自动行走设备回归充电的控制装置的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种自动行走设备回归充电的控制方法，该方法应用于设置有至少一个磁场传感器的自动行走设备上，该自动行走设备上具有可充电电池包，具有自动回归充电的功能，其工作区域由与充电桩连接的边界线划定，也即是自动行走设备在边界线限定的工作区域内移动和工作。
如图1所示，本实施例的自动行走设备回归充电的控制方法包括：
步骤S101，获取设置在自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度。该磁场强度包括边界线在磁场传感器所在位置产生的磁场大小和磁场方向。
步骤S102，判断磁场强度是否满足预设强度阈值或者预设强度范围。
这里所述的预设强度阈值可以是根据预设的回归充电的路径设置的，同样包含磁场大小和磁场方向；预设强度范围与上述预设强度阈值类似，区别在于，该范围包含一个磁场大小的范围及其对应的磁场方向的角度范围。
步骤S103，当判断出磁场强度不满足预设强度阈值或者预设强度范围内时，调整自动行走设备的移动方式。
本实施例中，如果是以预设强度阈值作为调节自动行走设备回归路径的条件，则在判断出感测到的磁场强度不是预设强度阈值时，调整自动行走设备的移动方式，控制其移动到使磁场传感器感测到的磁场强度为预设强度阈值的路径上行走；当判断出感测到的磁场强度是预设强度阈值时，保持当前状态继续行走。如果以预设强度范围作为调节自动行走设备回归路径的条件，其原理与上述相同，这里不再赘述。
需要说明的是，本实施例中所述的自动行走设备上可以设置一个磁场传感器，也可以是设置多个磁场传感器。在进行回归充电的过程中，本发明实施例中，通过一个磁场传感器所感测到的边界线产生的磁场强度即可实现自动行走设备的回归充电控制。
由于边界线产生的磁场为以边界线为轴心的环形磁场，因此在边界线两侧与边界线距离相等的两点所产生的磁场大小相等，当方向不同。本实施例中，为了控制自动行走设备以距离边界线一定距离或者跨边界线行走，以该距离处或者跨边界线时自动行走设备上的磁场传感器所感测到的磁场强度作为预设强度阈值；或者，以一定距离范围对应的磁场强度范围作为上述预设磁场范围。
根据本发明实施例，当回归充电时自动行走设备靠近边界线，根据其上的一个磁场传感器感测到的磁场强度调节自动行走设备的移动方式，使其沿边界线行走至充电桩，相对于现有技术中自动行走设备在工作区域内无目的地充电桩靠近的方式而言，本方案中自动行走设备的行走路程相对较短，从而能够及时进行充电。
作为上述实施例的一种改进的实施方式，调整自动行走设备的移动方式包括：控制自动行走设备沿边界线行走，当一个磁场传感器感测到的磁场强度满足预设强度阈值或者预设强度范围时，自动行走设备行走至充电桩处与充电桩的直接对接。
根据本发明实施例，通过感测充电桩连接的边界线产生的磁场来控制自动行走设备沿边界线行走，并将充电桩设置在预设行走路径上，这样，当自动行走设备行走至充电桩位置时即可实现精准对接，无需使用其它磁场传感器、摄像头或者红外传感器等设备进行牵引，使得充电对接效率高，并且省去了这些牵引设备，降低了成本。
作为上述实施例的一种改进的实施方式，本实施例中，当判断出磁场强度不满足预设强度阈值或者预设强度范围内时，调整自动行走设备的移动方式，包括：当磁场强度大于预设强度阈值或者大于预设强度范围的最大值时，控制自动行走设备向远离边界线的方向偏转；当磁场强度小于预设强度阈值或者小于预设强度范围的最小值时，控制自动行走设备向靠近边界线的方向偏转。
由于越靠近边界线，其产生的磁场线越密集，磁场强度相应地越大，当磁场强度大于预设强度阈值或者大于预设强度范围的最大值时，表示自动行走设备更靠近边界线，自动行走设备位于预设行走路径(以感测到的磁场强度为所述预设强度阈值或者处于预设强度范围时的路径作为该预设行走路径)和边界线之间。控制自动行走设备向远离边界线的方向偏转至预设行走路径上时，然后控制保持自动行走设备上的磁场传感器感测到磁场强度为所述预设强度阈值或者处于预设强度范围内。当磁场强度小于预设强度阈值或者小于预设强度范围的最小值，表示自动行走设备距离边界线较远，预设行走路径位于自动行走设备和边界线之间。控制自动行走设备向靠近边界线的方向偏转至预设行走路径上时，然后控制保持自动行走设备上的磁场传感器感测到磁场强度为所述预设强度阈值或者处于预设强度范围内。
作为本发明实施例的一种可选实施方式，在获取设置在自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度之前，还包括：获取自动行走设备上的蓄电池的剩余电量；判断剩余电量是否小于预设电量阈值；当剩余电量小于预设电量阈值时，控制自动行走设备进入回归充电模式。
本实施例中，在通过设置预设电量阈值，当自动行走设备的蓄电池电量小于该预设电量阈值时，控制自动行走设备进入回归充电模式。其中，预设电量阈值可以根据自动行走设备在启动回归充电模式到行走到充电桩位置的过程中，所需要的最大的电量值，从而保证自动行走设备在边界线内任何地点回归充电时，均能够行走到充电桩处进行充电。
作为本发明实施例的进一步可选实施方式，本实施例中，控制自动行走设备进入回归充电模式，包括：控制自动行走设备向边界线行走；当自动行走设备移动到边界线附近时，控制自动行走设备向预设方向转弯，以沿边界线行走。
本实施例中所述的预设方向是指朝向充电桩具有接口的一侧偏转的方向，而不是朝行走至充电桩最近的距离的方向偏转。当然，如果充电桩上连接边界线的两端上均设置有充电接口，则这里所述的预设方向，则是为沿边界线向充电桩距离最近的方向。
本实施例提供一种自动行走设备回归充电的控制装置，该控制装置可以用于执行本发明实施例所述的控制方法，如图2所示，该控制装置包括：第一获取单元10、第一判断单元20和调整单元30。
第一获取单元10用于获取设置在自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度。该磁场强度包括边界线在磁场传感器所在位置产生的磁场大小和磁场方向。
第一判断单元20用于判断磁场强度是否满足预设强度阈值或者预设强度范围。
这里所述的预设强度阈值可以是根据预设的回归充电的路径设置的，同样包含磁场大小和磁场方向；预设强度范围与上述预设强度阈值类似，区别在于，该范围包含一个磁场大小的范围及其对应的磁场方向的角度范围。
调整单元30用于当判断出磁场强度不满足预设强度阈值或者预设强度范围内时，调整自动行走设备的移动方式。
本实施例中，如果是以预设强度阈值作为调节自动行走设备回归路径的条件，则在判断出感测到的磁场强度不是预设强度阈值时，调整自动行走设备的移动方式，控制其移动到使磁场传感器感测到的磁场强度为预设强度阈值的路径上行走；当判断出感测到的磁场强度是预设强度阈值时，保持当前状态继续行走。如果以预设强度范围作为调节自动行走设备回归路径的条件，其原理与上述相同，这里不再赘述。
需要说明的是，本实施例中所述的自动行走设备上可以设置一个磁场传感器，也可以是设置多个磁场传感器。在进行回归充电的过程中，本发明实施例中，通过一个磁场传感器所感测到的边界线产生的磁场强度即可实现自动行走设备的回归充电控制。
由于边界线产生的磁场为以边界线为轴心的环形磁场，因此在边界线两侧与边界线距离相等的两点所产生的磁场大小相等，当方向不同。本实施例中，为了控制自动行走设备以距离边界线一定距离或者跨边界线行走，以该距离处或者跨边界线时自动行走设备上的磁场传感器所感测到的磁场强度作为预设强度阈值；或者，以一定距离范围对应的磁场强度范围作为上述预设磁场范围。
根据本发明实施例，当回归充电时自动行走设备靠近边界线，根据其上的一个磁场传感器感测到的磁场强度调节自动行走设备的移动方式，使其沿边界线行走至充电桩，相对于现有技术中自动行走设备在工作区域内无目的地充电桩靠近的方式而言，本方案中自动行走设备的行走路程相对较短，从而能够及时进行充电。
作为上述实施例的一种改进的实施方式，调整单元包括：第一控制模块，用于当磁场强度大于预设强度阈值或者大于预设强度范围的最大值时，控制自动行走设备向远离边界线的方向偏转；第二控制模块，用于当磁场强度小于预设强度阈值或者小于预设强度范围的最小值时，控制自动行走设备向靠近边界线的方向偏转。
由于越靠近边界线，其产生的磁场线越密集，磁场强度相应地越大，当磁场强度大于预设强度阈值或者大于预设强度范围的最大值时，表示自动行走设备更靠近边界线，自动行走设备位于预设行走路径(以感测到的磁场强度为所述预设强度阈值或者处于预设强度范围时的路径作为该预设行走路径)和边界线之间。控制自动行走设备向远离边界线的方向偏转至预设行走路径上时，然后控制保持自动行走设备上的磁场传感器感测到磁场强度为所述预设强度阈值或者处于预设强度范围内。当磁场强度小于预设强度阈值或者小于预设强度范围的最小值，表示自动行走设备距离边界线较远，预设行走路径位于自动行走设备和边界线之间。控制自动行走设备向靠近边界线的方向偏转至预设行走路径上时，然后控制保持自动行走设备上的磁场传感器感测到磁场强度为所述预设强度阈值或者处于预设强度范围内。
作为本发明实施例的一种可选实施方式，本发明实施例的控制装置还包括：第二获取单元，用于在获取设置在自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度之前，获取自动行走设备上的蓄电池的剩余电量；第二判断单元，用于判断剩余电量是否小于预设电量阈值；控制单元，用于当剩余电量小于预设电量阈值时，控制自动行走设备进入回归充电模式。
本实施例中，在通过设置预设电量阈值，当自动行走设备的蓄电池电量小于该预设电量阈值时，控制自动行走设备进入回归充电模式。其中，预设电量阈值可以根据自动行走设备在启动回归充电模式到行走到充电桩位置的过程中，所需要的最大的电量值，从而保证自动行走设备在边界线内任何地点回归充电时，均能够行走到充电桩处进行充电。
作为本发明实施例的进一步可选实施方式，本实施例中，控制单元包括：第一控制模块，用于控制自动行走设备向边界线行走；第二控制模块，用于当自动行走设备移动到边界线附近时，控制自动行走设备向预设方向转弯，以沿边界线行走。
本实施例中所述的预设方向是指朝向充电桩具有接口的一侧偏转的方向，而不是朝行走至充电桩最近的距离的方向偏转。当然，如果充电桩上连接边界线的两端上均设置有充电接口，则这里所述的预设方向，则是为沿边界线向充电桩距离最近的方向。
作为上述实施例的一种改进的实施方式，调整单元包括：第三控制模块，用于控制自动行走设备沿边界线行走，当一个磁场传感器感测到的磁场强度满足预设强度阈值或者预设强度范围时，自动行走设备行走至充电桩处与充电桩的直接对接。
根据本发明实施例，通过感测充电桩连接的边界线产生的磁场来控制自动行走设备沿边界线行走，并将充电桩设置在预设行走路径上，这样，当自动行走设备行走至充电桩位置时即可实现精准对接，无需使用其它磁场传感器、摄像头或者红外传感器等设备进行牵引，使得充电对接效率高，并且省去了这些牵引设备，降低了成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种自动行走设备回归充电的控制方法，所述自动行走设备在边界线限定的工作区域内移动和工作，其特征在于，包括：
获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度；
判断所述磁场强度是否满足预设强度阈值或者预设强度范围；
当判断出所述磁场强度不满足所述预设强度阈值或者所述预设强度范围内时，调整所述自动行走设备的移动方式。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当判断出所述磁场强度不满足所述预设强度阈值或者所述预设强度范围内时，调整所述自动行走设备的移动方式，包括：
当所述磁场强度大于所述预设强度阈值或者大于所述预设强度范围的最大值时，控制所述自动行走设备向远离所述边界线的方向偏转；
当所述磁场强度小于所述预设强度阈值或者小于所述预设强度范围的最小值时，控制所述自动行走设备向靠近所述边界线的方向偏转。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度之前，还包括：
获取所述自动行走设备上的蓄电池的剩余电量；
判断所述剩余电量是否小于预设电量阈值；
当所述剩余电量小于所述预设电量阈值时，控制所述自动行走设备进入回归充电模式。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，控制所述自动行走设备进入回归充电模式，包括：
控制所述自动行走设备向所述边界线行走；
当所述自动行走设备移动到所述边界线附近时，控制所述自动行走设备向预设方向转弯，以沿所述边界线行走。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，调整所述自动行走设备的移动方式包括：
控制所述自动行走设备沿所述边界线行走，当所述一个磁场传感器感测到的所述磁场强度满足预设强度阈值或者预设强度范围时，所述自动行走设备行走至充电桩处与所述充电桩的直接对接。
6.一种自动行走设备回归充电的控制装置，所述自动行走设备在边界线限定的工作区域内移动和工作，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度；
第一判断单元，用于判断所述磁场强度是否满足预设强度阈值或者预设强度范围；
调整单元，用于当判断出所述磁场强度不满足所述预设强度阈值或者所述预设强度范围内时，调整所述自动行走设备的移动方式。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述调整单元包括：
第一控制模块，用于当所述磁场强度大于所述预设强度阈值或者大于所述预设强度范围的最大值时，控制所述自动行走设备向远离所述边界线的方向偏转；
第二控制模块，用于当所述磁场强度小于所述预设强度阈值或者小于所述预设强度范围的最小值时，控制所述自动行走设备向靠近所述边界线的方向偏转。
8.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括：
第二获取单元，用于在获取设置在所述自动行走设备上的一个磁场传感器感测到的边界线产生的磁场强度之前，获取所述自动行走设备上的蓄电池的剩余电量；
第二判断单元，用于判断所述剩余电量是否小于预设电量阈值；
控制单元，用于当所述剩余电量小于所述预设电量阈值时，控制所述自动行走设备进入回归充电模式。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：
第一控制模块，用于控制所述自动行走设备向所述边界线行走；
第二控制模块，用于当所述自动行走设备移动到所述边界线附近时，控制所述自动行走设备向预设方向转弯，以沿所述边界线行走。
10.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述调整单元包括：
第三控制模块，用于控制所述自动行走设备沿所述边界线行走，当所述一个磁场传感器感测到的所述磁场强度满足预设强度阈值或者预设强度范围时，所述自动行走设备行走至充电桩处与所述充电桩的直接对接。
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