自动工作系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自动工作系统，包括，工作区域标识模块，包括间隔设置的多个RFID标签；自动行走设备，包括RFID阅读器，包括天线模块和读取模块，天线模块发出射频电波以激活所述RFID标签发出所述RFID信号并收取所述RFID信号；主控机构；所述天线模块以至少两种辐射方式分别激活至少两个RFID标签并收取至少两个RFID信号；所述主控机构根据所采用的至少两种辐射方式及对应收取到的至少两个RFID信号，判断自动行走设备相对于所述至少两个RFID标签构成的部分边界的位置关系。通过使用RFID标签，并利用自动行走设备上的RFID阅读器识别RFID信号的特征，设置边界简单可靠。

【技术实现步骤摘要】
自动工作系统
本专利技术涉及一种自动工作系统，尤其涉及一种自动行走设备在由工作区域标识模块限定的工作区域内行走和工作的自动工作系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，包括智能的自动行走设备的自动工作系统为人们所熟知，由于自动行走设备可以自动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，这些智能的自动行走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。为规划自动行走设备的工作区域，通常采用的方式是设置电缆形式的边界线，边界线上携带有边界电信号，边界线围成的区域即为自动行走设备的工作区域。1999年5月11日公告的美国专利US6615108B1采用在草地上埋设边界线的方式设置机器人的工作区域。该方式存在多个不足，如，埋设边界线需要专业的工具在草地上开槽，费时费力，且会破坏草地的完整性。又如，该种边界线需要额外的信号发生装置不间断的提供电流信号，能耗较大，且具有一定的危险性。又如，边界线上任何一处发生故障，则整个边界信号都会消失。此外，这种边界线一旦埋设，则再次变动和修复线路故障都非常困难。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为：提供一种自动工作系统，其边界线设置和变更容易，可靠性高。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种自动工作系统，包括，限定自动工作系统的工作区域的工作区域标识模块，所述工作区域标识模块包括间隔设置的多个RFID标签，每个RFID标签具有唯一的识别信息，所述多个RFID标签连接形成工作区域的边界；在所述工作区域内自动行走和工作的自动行走设备，所述自动行走设备包括：RFID阅读器，包括天线模块和读取模块，所述天线模块发出射频电波以激活所述RFID标签发出所述RFID信号并收取所述RFID信号；所述读取模块读取所述RFID信号中的识别信息；主控机构，和RFID阅读器连接，所述天线模块通过动态辐射模式，以至少两种辐射方式分别激活至少两个RFID标签并收取至少两个RFID信号；所述主控机构根据所采用的至少两种辐射方式及对应收取到的至少两个RFID信号，判断自动行走设备相对于所述至少两个RFID标签构成的部分边界的位置关系。优选的，所述天线模块包括可重构天线，所述可重构天线采用动态辐射模式改变射频电波的辐射方式，使射频电波的方向、形状和极性中的至少一个发生变化。优选的，所述可重构天线在动态辐射模式下，通过波束控制方式动态调整波束状的射频电波的方向。优选的，所述位置关系包括内外关系。优选的，所述主控机构根据射频电波的方向和对应收取到的RFID信号，计算所述至少两个RFID标签相对自动行走设备的排布次序，并将该排布次序和主控机构内存储的RFID标签的标准排布次序对比，根据对比结果判断自动行走设备位于所述至少部分边界内或外。优选的，所述自动行走设备沿所述边界行走一周，通过依次检测所述RFID标签，以获得RFID标签的标准排布次序，并将其存储在主控机构中。优选的，所述位置关系包括角度关系，所述主控机构根据所述射频电波的方向和对应收取到的RFID信号，判断自动行走设备相对于所述部分边界的角度关系。优选的，所述位置关系包括距离关系。优选的，所述主控机构根据特定的辐射方式的射频电波的发生时间和对应收取到的RFID信号的返回时间之间的时间差，计算自动行走设备相对于所述部分边界的距离。优选的，所述主控机构根据特定的辐射方式的射频电波发出后，对应收取到的RFID信号的强度，计算自动行走设备相对于所述部分边界的距离。优选的，所述主控机构根据自动行走设备相对于所述部分边界的位置关系，指令自动行走设备行走。优选的，所述自动行走设备为割草机。本专利技术的有益效果为：通过使用RFID标签，并利用自动行走设备上的RFID阅读器识别RFID信号的特征，用户在设置边界时只需要将若干个RFID标签按一定的间距插入到草坪边缘即可，无需如现有技术一样沿草坪边缘专门开槽埋放边界线，少数RFID标签失效或偏移也不会对边界整体造成太大影响，同时，自动行走设备能够判断自身相对边界的位置，从而在工作区域内正常工作，不会出界。附图说明以上所述的本专利技术解决的技术问题、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本专利技术的较佳的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。图1是本专利技术一具体实施方式的自动工作系统示意图。图2是图1所示的自动工作系统的边界识别示意图。图3是图1所示的自动工作系统的模块图。图4是图1所示的自动工作系统的天线模块扫描示意图。图5为图1所示的自动工作系统的自动工作设备位于边界内的示意图。图6为图1所示的自动工作系统的自动工作设备位于边界外的示意图。1工作区域9自动行走设备2隔离区域11RFID阅读器3边界13天线模块5RFID标签15读取模块51第一RFID标签17主控机构52第二RFID标签19射频电波7停靠站具体实施方式有关本专利技术的详细说明和
技术实现思路
，配合附图说明如下，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。如图1，在本专利技术的一种具体实施方式中，自动工作系统包括自动行走设备9和工作区域标识模块。工作区域标识模块包括间隔设置的多个RFID标签5，每个RFID标签5具有唯一的识别信息，以和其他RFID标签5区分开来。RFID标签5布置在用户需要自动行走设备9进行行走和工作的工作区域1周围，这样多个RFID标签5所在的点连接成的线构成了工作区域1的边界3。为了节约能源和降低边界布置成本，RFID标签5为被动式，没有内部供电电源，而需要外部的射频电波的能量发出一个携带自身识别信息的RFID信号。当然，RFID标签5也可以为半被动式或主动式，其技术特点在本领域技术人员所周知，在此不再赘述。自动工作系统还可以包括停靠站7，用于供自动行走设备9在不工作时停靠，或者在能源耗尽时补充能量。停靠站7优选的位于边界3上，以便于自动行走设备9定位回归。具体的，自动行走设备9可以为割草机、吸尘器、工业机器人等。自动行走设备9为割草机时，工作区域1即为用户维护的草坪，边界3通常位于在草坪的边缘。RFID标签优选的形成钉状，在布置边界3时，用户只需要将若干个RFID标签5按一定的间距插入到草坪边缘即可，无需如现有技术一样沿草坪边缘专门开槽埋放边界线，少数RFID标签5失效或偏移也不会对边界3整体造成太大影响，同时，后续若需要调整边界也较方便。继续参照图1，工作区域1的内部还设有若干隔离区域2，隔离区域2同样由若个RFID标签5围绕以形成边界。具体的，在自动行走设备9为割草机时，隔离区域2可以为花台，水塘等不需要割草的区域。参照图1和图2，自动行走设备9上设置有RFID阅读器11和与RFID阅读器11相连的主控机构17，RFID阅读器11用于接收RFID标签5发出的RFID信号，并获取RFID信号中携带的RFID标签5的识别信息，RFID阅读器11同时也可记录RFID信号的强度、接收时间等信息。参照图3，具体的，RFID阅读器11包括天线模块13和读取模块15，天线模块13收集RFID标签5发出的RFID信号，读取模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动工作系统，包括：限定自动工作系统的工作区域的工作区域标识模块，所述工作区域标识模块包括间隔设置的多个RFID标签，每个RFID标签具有唯一的识别信息，所述多个RFID标签连接形成工作区域的边界；在所述工作区域内自动行走和工作的自动行走设备，所述自动行走设备包括：RFID阅读器，包括天线模块和读取模块，所述天线模块发出射频电波以激活所述RFID标签发出所述RFID信号并收取所述RFID信号；所述读取模块读取所述RFID信号中的识别信息；主控机构，和RFID阅读器连接，其特征在于：所述天线模块通过动态辐射模式，以至少两种辐射方式分别激活至少两个RFID标签并收取至少两个RFID信号；所述主控机构根据所采用的至少两种辐射方式及对应收取到的至少两个RFID信号，判断自动行走设备相对于所述至少两个RFID标签构成的部分边界的位置关系。

【技术特征摘要】
1.一种自动工作系统，包括：限定自动工作系统的工作区域的工作区域标识模块，所述工作区域标识模块包括间隔设置的多个RFID标签，每个RFID标签具有唯一的识别信息，所述多个RFID标签连接形成工作区域的边界；在所述工作区域内自动行走和工作的自动行走设备，所述自动行走设备包括：RFID阅读器，包括天线模块和读取模块，所述天线模块发出射频电波以激活所述RFID标签发出所述RFID信号并收取所述RFID信号；所述读取模块读取所述RFID信号中的识别信息；主控机构，和RFID阅读器连接，其特征在于：所述天线模块通过动态辐射模式，以至少两种辐射方式分别激活至少两个RFID标签并收取至少两个RFID信号；所述主控机构根据所采用的至少两种辐射方式及对应收取到的至少两个RFID信号，判断自动行走设备相对于所述至少两个RFID标签构成的部分边界的位置关系。2.根据权利要求1所述的自动工作系统，其特征在于：所述天线模块包括可重构天线，所述可重构天线采用动态辐射模式改变射频电波的辐射方式，使射频电波的方向、形状和极性中的至少一个发生变化。3.根据权利要求2所述的自动工作系统，其特征在于：所述可重构天线在动态辐射模式下，通过波束控制方式动态调整波束状的射频电波的方向。4.根据权利要求3所述的自动工作系统，其特征在于：所述位置关系包括内外关系。5.根据权利要求4所述的自动工作系统，其特征在于：所述主控机构根据射频电波的方向和对应收取到的R...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·安德罗，强尼·鲍瑞那图，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32