自主机器人制造技术

本说明书实施例提供了一种自主机器人，该自主机器人包括行走机构和控制装置，所述自主机器人还设有至少两个探测方向不同的边界传感器，用于在探测到所述自主机器人到达工作区域边界时，输出边界信号至所述控制装置；所述控制装置，用于根据所述边界信号控制所述行走机构，以将所述自主机器人的移动限制在工作区域内。本说明书实施例可以实现在免安装边界线的情况下，将自主机器人的移动范围限制在工作区域内。

【技术实现步骤摘要】
自主机器人
本说明书涉及机器人
，尤其是涉及一种自主机器人。
技术介绍
一些自主机器人可以采用随机行走的方式进行作业任务，因此为了防止自主机器人移动至工作区域之外，工作区域的边界处一般设有闭合的边界线，该边界线会持续输出边界信号；而通过探测边界信号，自主机器人可以识别出自身相对于工作区域的边界的位置，并据此控制自主机器人的行走方向，以将自主机器人的移动范围限制在工作区域内。然而，对于用户而言，在工作区域的边界处安装布设边界线是一种麻烦的操作，从而降低了用户使用自主机器人的体验。
技术实现思路
本说明书实施例的目的在于提供一种自主机器人，以实现在免安装边界线的情况下，将自主机器人的移动范围限制在工作区域内。为达到上述目的，本说明书实施例提供了一种自主机器人，包括行走机构和控制装置，所述自主机器人还设有至少两个探测方向不同的边界传感器，用于在探测到所述自主机器人到达工作区域边界时，输出边界信号至所述控制装置；所述控制装置，用于根据所述边界信号控制所述行走机构，以将所述自主机器人的移动限制在工作区域内。由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，在本说明书实施例中，边界传感器在探测到自主机器人到达工作区域边界时，可以输出边界信号给控制装置，使得控制装置可以据此控制行走机构，以将自主机器人的移动限制在工作区域内，即控制自主机器人的行走范围不超出工作区域边界。因此，本说明书实施例可以在免安装工作区域边界线的情况下，实现自主机器人的行走范围不超出工作区域边界，从而提高了用户体验。附图说明为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本说明书一些实施例中的自主机器人的示意图；图2为本说明书一些实施例中自主机器人的结构框图；图3为本说明书一些实施例中边界传感器的安装位置示意图；图4为本说明书一些实施例中边界传感器的安装角度示意图；图5为本说明书另一些实施例中边界传感器的安装位置示意图；图6为本说明书另一些实施例中边界传感器的安装位置示意图；图7为本说明书另一些实施例中边界传感器的安装位置示意图；图8为本说明书一些实施例中边界传感器及避障传感器的安装位置示意图；图9为本说明书一些实施例中边界传感器、避障传感器及引导传感器的安装位置示意图；图10为本说明书一些实施例中边界传感器、避障传感器、引导传感器及安全传感器的安装位置示意图；图11为本说明书一些实施例中自主机器人的随机行走示意图；图12为本说明书一些实施例中自主机器人的回归示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本说明书实施例中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。参考图1所示，本说明书实施例的自主机器人100(或称为自移动机器人)是其本体自带各种必要的传感器、控制器，在运行过程中无外界人为信息输入和控制的条件下，可以独立完成一定的任务的机器人，即自主机器人100可以在工作区域200内自主移动并进行作业任务。在本说明书一些实施例中，所述自主机器人100例如可以包括智能割草机、自动清洁设备、自动浇灌设备或自动扫雪机等。本说明书实施例中的随机行走模式是指：在电量充足的情况下，自主机器人以随机直线行走的方式进行作业任务，例如图11所示。在本说明书一些实施例中，随机行走模式可以包括单区随机行走模式和跨区随机行走模式。单区随机行走模式可以是指：当工作区域划分有多个分区域时，自主机器人可以在一个分区域内随机行走，直至完该分区域的任务或电量不足后返回充电站，待充满电后，沿边行走到另一个分区域进行作业任务，依此递推。例如当工作区域划分有A、B和C三个分区域时，在单区随机行走模式下，自主机器人可以先在A区执行进行作业任务，直至完成A区的作业任务或电量不足后返回充电站，待充满电后沿边行走到B区进行作业任务，直至完成B区的作业任务或电量不足后返回充电站，待充满电后沿边行走到C区进行作业任务，直至完成C区的作业任务或电量不足后返回充电站。跨区随机行走模式可以是指：当工作区域划分有多个分区域时，若自主机器人在随机行走作业过程中遇到跨区引导信号，则可以在该跨区引导信号的引导下，从一个分区域(不论是否完成该分区域的作业任务)走到另一个分工作区域进行作业任务。例如，在图11所示的实施例中，工作区域划分有A、B和C三个分区域，在跨区随机行走模式下，当自主机器人在B区内进行作业任务时检测到跨区引导线53，则自主机器人可以沿着跨区引导线53进入A区内进行作业任务，而不会考虑B区的作业任务是否已完成。本说明书实施例中的回归模式是指：在电量不足(或者已完成作业任务)的情况下，自主机器人可以回归充电站进行充电；由于充电站一般位于工作区域边界上，因此，自主机器人沿工作区域边界回归可以方便地找到充电站，例如图12所示。结合图2所示，除了行走机构和控制装置外，本说明书一些实施例的自主机器人还可以设有至少两个探测方向不同的边界传感器。这些边界传感器可以识别工作区域和非工作区域的边界(例如以智能割草机为例，这些边界传感器可以用于识别草地与非草地的边界)；在探测到自主机器人到达工作区域边界时，边界传感器可以输出边界信号至控制装置。相应的，所述控制装置可以根据所述边界信号输出控制信号至所述行走机构，以将所述自主机器人的移动限制在工作区域内。由此可见，在本说明书实施例中，边界传感器在探测到自主机器人到达工作区域边界时，可以输出边界信号给控制装置，使得控制装置可以据此控制行走机构，以将自主机器人的移动限制在工作区域内，即控制自主机器人的行走范围不超出工作区域边界。因此，本说明书实施例可以在免安装工作区域边界线的情况下，实现自主机器人的行走范围不超出工作区域边界，从而提高了用户体验。不仅如此，由于本说明书实施例采用了至少两个探测方向不同的边界传感器，当自主机器人移动至工作区域的角落(即工作区域的两个边界交汇处)时，通过至少两个探测方向不同的边界传感器的输出，就可以使控制装置更好地确认哪些方向是远离工作区域边界的方向，从而便于控制装置更准确地控制自主机器人在避开工作区域边界后的行进方向，而不会在避开工作区域边界后，很快又到达另一个工作区域边界。在本说明书一些实施例中，所述自主机器人的行走范围不超出工作区域边界可以包括但不限于随机行走不超过边界和/或沿边行走不超过边界等。在本说明书一些实施例中，所述控制装置例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主机器人，包括行走机构和控制装置，其特征在于，所述自主机器人还设有至少两个探测方向不同的边界传感器，用于在探测到所述自主机器人到达工作区域边界时，输出边界信号至所述控制装置；所述控制装置，用于根据所述边界信号控制所述行走机构，以将所述自主机器人的移动限制在工作区域内。/n

【技术特征摘要】
1.一种自主机器人，包括行走机构和控制装置，其特征在于，所述自主机器人还设有至少两个探测方向不同的边界传感器，用于在探测到所述自主机器人到达工作区域边界时，输出边界信号至所述控制装置；所述控制装置，用于根据所述边界信号控制所述行走机构，以将所述自主机器人的移动限制在工作区域内。


2.如权利要求1所述的自主机器人，其特征在于，所述至少两个探测方向不同的边界传感器包括：
第一边界传感器，其探测方向中心线朝向所述自主机器人的第一侧的侧方；
第二边界传感器，其探测方向中心线朝向所述自主机器人的第一侧的前方；
第三边界传感器，其探测方向中心线朝向所述自主机器人的第二侧的侧前方。


3.如权利要求2所述的自主机器人，其特征在于，所述第三边界传感器的探测方向中心线与所述自主机器人的第二侧的正前方的夹角为15°～75°。


4.如权利要求2所述的自主机器人，其特征在于，所述第一边界传感器的探测方向中心线与所述第二边界传感器的探测方向中心线垂直。


5.如权利要求2所述的自主机器人，其特征在于，所述第一边界传感器的探测方向中心线向下倾斜第一角度，所述第二边界传感器的探测方向中心线向下倾斜第二角度，所述第三边界传感器的探测方向中心线向下倾斜第三角度。


6.如权利要求5所述的自主机器人，其特征在于，所述第二角度根据所述第二边界传感器的安装高度及所述自主机器人的预判距离确定。


7.如权利要求1所述的自主机器人，其特征在于，所述至少两个探测方向不同的边界传感器沿所述自主机器人的周向对称分布。


8.如权利要求1所述的自主机器人，其特征在于，当所述至少两个探测方向不同的边界传感器为偶数个时，偶数个边界传感器的安装位置及探测方向，呈左右对称分布或前后对称分布。


9.如权利要求1所述的自主机器人，其特征在于，所述边界传感器为草地识别传感器。


10.如权利要求9所述的自主机器人，其特征在于，所述草地识别传感器包括以下中的任意一种或多种：
电容式接近传感器；
视觉传感器；
多光谱传感器。


11.如权利要求1所述的自主机器人，其特征在于，所述自主机器人还设有：
避障传感器，用于在探测到障碍物信号时，将所述障碍物信号提供给所述控制装置；所述控制装置还用于：
在所述自主机器人处于随机行走模式下，根据所述障碍物信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行避障动作；
在所述自主机器人处于回归模式下，根据所述障碍物信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行沿障碍物行走动作。


12.如权利要求11所述的自主机器人，其特征在于，所述避障传感器包括：
第一避障传感器，其探测方向中心线朝向所述自主机器人的前方；
第二避障传感器，其探测方向中心线朝向所述自主机器人的第一侧。


13.如权利要求11所述的自主机器人，其特征在于，所述避障传感器包括接触式避障传感器和/或非接触式避障传感器。


14.如权利要求13所述的自主机器人，其特征在于，所述接触式避障传感器包括霍尔式碰撞传感器或电容传感器；所述非接触式避障传感器包括超声波传感器、磁传感器或雷达传感器。


15.如权利要求11所述的自主机器人，其特征在于，所述自主机器人还设有：
对接引导传感器，用于在探测到对接引导装置输出的对接引导信号，将所述对接引导信号提供给所述控制装置；
所述控制装置还用于：
当所述对接引导装置安装于工作区域边界上时，在所述自主机器人处于随机行走模式下，根据所述对接引导信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行避障动作；
当所述对接引导装置安装于工作区域内时，在所述自主机器人处于随机行走模式下，根据所述对接引导信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人忽略所述对接引导信号；
在所述自主机器人处于回归模式下，根据所述对接引导信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行对接动作。


16.如权利要求15所述的自主机器人，其特征在于，所述对接引导传感器包括磁传感器，所述对接引导装置包括对接引导线。


17.如权利要求15所述的自主机器人，其特征在于，所述对接引导传感器包括超声波接收器，所述对接引导装置包括位于充电站处的超声波发射器。


18.如权利要求15所述的自主机器人，其特征在于，所述自主机器人还设有：
跨区引导传感器，用于在探测到跨区引导装置输出的跨区引导信号时，将所述跨区引导信号提供给所述控制装置；
所述控制装置还用于：
在所述自主机器人处于回归模式或跨区随机行走模式下，根据所述跨区引导信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行跨区引导动作；
在所述自主机器人处于单区随机行走模式下，根据所述跨区引导信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行避障动作。


19.如权利要求18所述的自主机器人，其特征在于，所述跨区引导传感器包括磁传感器，所述跨区引导装置包括跨区引导线。


20.如权利要求18所述的自主机器人，其特征在于，所述跨区引导传感器包括超声波接收器，所述跨区引导装置包括超声波发射器。


21.如权利要求18所述的自主机器人，其特征在于，在所述自主机器人处于随机行走模式下，所述控制装置对所述边界信号的处理优先级，高于对所述跨区引导信号的处理优先级，且低于对所述障碍物信号的处理优先级。


22.如权利要求18所述的自主机器人，其特征在于，在所述自主机器人处于回归模式下，所述控制装置对所述跨区引导信号和所述对接引导信号的处理优先级，高于对所述边界信号的处理优先级，且低于对所述障碍物信号的处理优先级。


23.如权利要求18所述的自主机器人，其特征在于，当所述避障传感器、所述跨区引导传感器和所述对接引导传感器由一个传感器复用实现，且所述对接引导装置安装于工作区域边界上时，所述跨区引导装置处设有第一标记信号提供模块，用于提供第一标记信号；所述对接引导装置处设有第二标记信号提供模块，用于提供第二标记信号；所述自主机器人还设有标记信号获取模块，用于接收所述第一标记信号和所述第二标记信号并提供给控制装置；
所述控制装置还用于：
在所述自主机器人处于随机行走模式下，当仅接收到被复用传感器提供的探测信号时，根据所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行避障动作；
在所述自主机器人处于单区随机行走模式下，当同时接收到所述第一标记信号及被复用传感器提供的探测信号时，根据所述第一标记信号及所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行避障动作；
在所述自主机器人处于回归模式或跨区随机行走模式下，当同时接收到所述第一标记信号及被复用传感器提供的探测信号时，根据所述第一标记信号及所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行跨区引导动作；
在所述自主机器人处于随机行走模式下，当同时接收到所述第二标记信号及被复用传感器提供的探测信号时，根据所述第二标记信号及所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行避障动作；
在所述自主机器人处于回归模式下，当仅接收到被复用传感器提供的探测信号时，根据所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行沿障碍物行走动作；
在所述自主机器人处于回归模式下，当同时接收到所述第二标记信号及被复用传感器提供的探测信号时，根据所述第二标记信号及所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行对接动作。


24.如权利要求18所述的自主机器人，其特征在于，当所述避障传感器、所述跨区引导传感器和所述对接引导传感器由一个传感器复用实现，且所述对接引导装置安装于工作区域内时，所述跨区引导装置处设有第一标记信号提供模块，用于提供第一标记信号；所述对接引导装置处设有第二标记信号提供模块，用于提供第二标记信号；所述自主机器人还设有标记信号获取模块，用于接收所述第一标记信号和所述第二标记信号并提供给控制装置；
所述控制装置还用于：
在所述自主机器人处于随机行走模式下，当仅接收到被复用传感器提供的探测信号时，根据所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行避障动作；
在所述自主机器人处于单区随机行走模式下，当同时接收到所述第一标记信号及被复用传感器提供的探测信号时，根据所述第一标记信号及所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行避障动作；
在所述自主机器人处于回归模式或跨区随机行走模式下，当同时接收到所述第一标记信号及被复用传感器提供的探测信号时，根据所述第一标记信号及所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行跨区引导动作；
在所述自主机器人处于随机行走模式下，当同时接收到所述第二标记信号及被复用传感器提供的探测信号时，根据所述第二标记信号及所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人忽略所述对接引导信号；
在所述自主机器人处于回归模式下，当仅接收到被复用传感器提供的探测信号时，根据所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行沿障碍物行走动作；
在所述自主机器人处于回归模式下，当同时接收到所述第二标记信号及被复用传感器提供的探测信号时，根据所述第二标记信号及所述探测信号控制所述行走机构，以使所述自主机器人执行对接动作。


25.如权利要求18所述的自主机器人，其特征在于，当所述避障传感器、所述跨区引导传感器由一个传感器复用实现，且所述对接引导装置安装于工作区域边界上时，所述跨区引导装置处设有第一标记信号提供模块，用于提供第一标记信号；所述自主机器人还设有标记信号获取模块，用于接收所述第一标记信号并提供给控制装置；
所述控制装置还用于：
在所述自主机器人处于随机行走模式下，当接收到所述对接引导信号或被复用传感器提供的探测信号时，根据所述对接引导信号或所述探测信号控制所述行走机构，以使所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚扣，郭富安，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32