自动行走设备及其障碍检测方法技术

一种自动行走设备，在工作区域内自动行走工作，包括：壳体；工作模块；行走模块，支撑并驱动所述自动行走设备行走；主控模块，控制所述工作模块和所述行走模块按预设的方式工作；所述自动行走设备还包括图像采集装置和超声波探测装置；所述图像采集装置获取所述自动行走设备前方预定区域的图像信息，所述主控模块基于所述图像信息判断所述预定区域内是否存在非工作区域，当存在非工作区域时，将所述非工作区域的大小与预设值进行比较；当所述非工作区域的大小小于预设值时，所述超声波探测装置检测所述非工作区域是否存在障碍物。自动行走设备在碰撞前识别障碍物并且识别精度较高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种自动行走设备，在工作区域内自动行走工作，包括：壳体；工作模块；行走模块，支撑并驱动所述自动行走设备行走；主控模块，控制所述工作模块和所述行走模块按预设的方式工作；所述自动行走设备还包括图像采集装置和超声波探测装置；所述图像采集装置获取所述自动行走设备前方预定区域的图像信息，所述主控模块基于所述图像信息判断所述预定区域内是否存在非工作区域，当存在非工作区域时，将所述非工作区域的大小与预设值进行比较；当所述非工作区域的大小小于预设值时，所述超声波探测装置检测所述非工作区域是否存在障碍物。自动行走设备在碰撞前识别障碍物并且识别精度较高。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
随着科学技术的不断进步，各种自动行走设备已经开始慢慢的走进人们的生活， 例如自动吸尘器和自动割草机等。这种自动行走设备具有行走装置，工作装置，以及自动控 制装置，从而使得自动行走设备能够脱离人们的操作，在一定范围内自动行走并执行工作， 在自动行走设备的储能装置能量不足时，其能够自动返回充电站装置进行充电，然后继续 工作。这种自动行走设备将人们从房屋清洁、草坪修剪等枯燥且费时费力的家务工作中解 放出来，节省了人们的时间，为人们生活带来了便利。 在自动行走设备的工作区域内，经常有一些障碍物，障碍物会影响自动行走设备 的工作甚至损坏自动行走设备，人们希望自动行走设备在工作区域内工作时能够识别障碍 物并且自动避开这些障碍物。现有的一种解决方法是，在自动行走设备的底座上设置浮动 的机顶盖，当自动行走设备与障碍物发生碰撞时，浮动的机顶盖和底座之间发生相对位移， 通过位移传感器检测相对位移的情况，从而识别自动行走设备遇到障碍并进行回避，然而 这种解决办法存在弊端，自动行走设备在遇到障碍物时，会与障碍物直接碰撞，当撞击力大 时，有可能会损坏自动行走设备；现有的另一种解决方法是，在自动行走设备上设置超声波 探测装置，通过超声波探测装置检测自动行走设备附近的障碍物，这种解决方法不会与障 碍物直接碰撞，但是在识别障碍时精度较低，并且识别范围存在盲区。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种可以在碰撞前识别障碍物并且识别精度较 高的自动行走设备的障碍检测方法。 为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种自动行走设备，在工作区域内自 动行走工作，包括：壳体；工作模块；行走模块，支撑并驱动所述自动行走设备行走；主控模 块，控制所述工作模块和所述行走模块按预设的方式工作；所述自动行走设备还包括图像 采集装置和超声波探测装置；所述图像采集装置获取所述自动行走设备前方预定区域的图 像信息，所述主控模块基于所述图像信息判断所述预定区域内是否存在非工作区域，当存 在非工作区域时，将所述非工作区域的大小参数与预设值进行比较；当所述非工作区域的 大小参数小于预设值时，所述超声波探测装置检测所述非工作区域是否存在障碍物。 优选的，所述主控模块根据所述图像信息计算出所述非工作区域的大小参数，所 述非工作区域的大小参数可以为所述非工作区域的长度、宽度或者面积中的至少一个。 优选的，所述预设值分别小于所述自动行走设备在所述工作区域上的投影的长 度、宽度或者面积。 优选的，所述主控模块预先设置有时间阈值，当超声波探测装置从发出超声波到 接收到回波的时间小于所述时间阈值时，所述主控模块判断所述非工作区域存在障碍物。 优选的，所述主控模块判断所述非工作区域存在障碍物时，控制所述行走模块使 所述自动行走设备远离所述障碍物。 本专利技术提供的另一种技术方案是：一种自动行走设备的障碍检测方法，所述自动 行走设备在工作区域内自动行走工作，所述障碍检测方法包括以下步骤：a.通过图像采集 装置获取所述自动行走设备前方预定区域的图像信息；b.基于所述图像信息判断所述预 定区域内是否存在非工作区域；c.当存在非工作区域时，将所述非工作区域的大小参数与 预设值进行比较；d.当所述非工作区域的大小参数小于预设值时，通过超声波探测装置检 测所述非工作区域是否存在障碍物。 优选的，所述步骤b中通过识别所述图像信息中的颜色和纹理判断是否存在非工 作区域。 优选的，所述步骤c所述步骤c中根据所述图像信息计算出所述非工作区域的大 小参数，所述非工作区域的大小参数可以为所述非工作区域的长度、宽度或者面积中的至 少一个。 优选的，所述预设值分别小于所述自动行走设备在所述工作区域上的投影的长 度、宽度和面积的预设值小于所述自动行走设备在所述工作区域上的投影。 优选的，所述障碍检测方法进一步包括，将超声波探测装置从发出超声波到接收 到回波的时间与预设的时间阈值进行比较，当所述超声波探测装置从发出超声波到接收到 回波的时间小于预设的时间阈值时，所述非工作区域存在障碍物。 优选的，所述自动行走设备的障碍检测方法进一步包括：当所述预定区域内存在 障碍物时，所述自动行走设备远离所述障碍物。 与现有技术相比，本专利技术提供的，使得自动行走 设备能够通过图像采集装置和超声波探测装置进行工作区域内的障碍物识别，在识别障碍 物时无需与障碍物直接碰撞，使得自动行走设备不易因为与障碍物之间的碰撞而损坏，并 且自动行走设备识别障碍物时精度较高。 【专利附图】【附图说明】 以上所述的本专利技术所解决的技术问题、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是本专利技术的一种实施方式的自动工作系统图； 图2是图1所示的自动工作系统中自动行走设备的模块图； 图3是图2所示的自动行走设备的立体图； 图4是图2所示的自动行走设备的拍摄区域示意图； 图5是图2所示的自动行走设备的超声波探测装置工作示意图； 图6是图2所示的自动行走设备的障碍检测方法的流程图。 其中 1、自动行走设备 4、停靠站 5、工作区域 6、边界 7、非工作区域 73、障碍物 11、壳体 13、行走模块 131、左轮 132、右轮 133、辅助轮 15、图像采集装置 16、超声波探测装置19、工作模块 31、主控模块 311、处理单元 313、存储单元 a、中间区域 b、左侧区域 c、右侧区域 d、盲区 【具体实施方式】 下面结合附图及【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。 本专利技术【具体实施方式】提供的自动行走设备1，在工作区域5内自动行走工作。自动 行走设备1可以是自动割草机，或者自动吸尘器。它们自动行走于草坪或者地面上，进行割 草或者吸尘工作。当然，自动行走设备1并不限于自动割草机和自动吸尘器，也可以为其他 类型的设备，例如自动喷洒设备或者自动监视设备等，通过自动行走设备1实现各项工作 的无人值守运行。 请参见图1至图3,自动行走设备1包括行走模块13,工作模块19,储能模块（图 中未示出)，主控模块31，收容上述模块的壳体11，以及设置与壳体11上的图像采集装置15 和超声波探测装置16。自动行走设备1在工作区域5内自动行走工作，在工作区域5内设 置有停靠站4,优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动行走设备，在工作区域内自动行走工作，包括：壳体；工作模块；行走模块，支撑并驱动所述自动行走设备行走；主控模块，控制所述工作模块和所述行走模块按预设的方式工作；其特征在于，所述自动行走设备还包括图像采集装置和超声波探测装置；所述图像采集装置获取所述自动行走设备前方预定区域的图像信息，所述主控模块基于所述图像信息判断所述预定区域内是否存在非工作区域，当存在非工作区域时，将所述非工作区域的大小参数与预设值进行比较；当所述非工作区域的大小参数小于预设值时，所述超声波探测装置检测所述非工作区域是否存在障碍物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田角峰，刘瑜，刘芳世，
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