專利名稱：一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)方法及其系統(tǒng)，尤其涉及一種用于控制自動(dòng)割草機(jī)的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，用于家庭、公共綠地等場(chǎng)所地面清潔和草坪維護(hù)的機(jī)器一般是采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或民用電作為動(dòng)力，在人工的參與下完成地面或者草地的清潔和護(hù)理修剪等工作。但是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)排放廢氣造成空氣污染，需要人工參與的機(jī)器勞動(dòng)強(qiáng)度大，機(jī)器產(chǎn)生的噪 聲對(duì)操作者和環(huán)境都帶來不利的影響。隨著信息技術(shù)和機(jī)械電子技術(shù)的飛速發(fā)展，使機(jī)器人走入日常應(yīng)用成為可能。目前市場(chǎng)上已經(jīng)有地板清潔機(jī)器人和自動(dòng)割草機(jī)上市，用于草坪維護(hù)的自動(dòng)割草機(jī)有著勞動(dòng)力消耗少、安全性高、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，一些國(guó)外大型公司己對(duì)自動(dòng)割草機(jī)器人的進(jìn)行了初步研究，并推出了部分自功割草機(jī)器人產(chǎn)品，如Friendly Machines公司的 Robomow、Zucchetti 公司的 Ambrigio Robo-Lawnmower 和 Electrolux 公司的Husqvarna Auto Mower等。這些自動(dòng)機(jī)器人都通過使其在一個(gè)需要被清潔或修剪的工作區(qū)域內(nèi)相對(duì)于該區(qū)域自主移動(dòng)來清潔地面或修剪草坪。為了保證機(jī)器人處于指定的工作區(qū)域內(nèi)，并且在需要時(shí)能夠正確地回到指定地點(diǎn)，電子區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)是其中一個(gè)必不可少的組成部分。美國(guó)專利第US20080097645號(hào)和第US006300737號(hào)都提出了采用在工作區(qū)域周圍設(shè)置電纜用來確定不允許機(jī)器人越過的邊界線，同時(shí)將電纜連接到一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生一個(gè)可以被安裝在機(jī)器人上的檢測(cè)裝置能檢測(cè)到的磁場(chǎng)。當(dāng)機(jī)器人接近電纜時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，控制單元處理信息并操縱電機(jī)單元來操縱機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。例如系統(tǒng)能夠防止機(jī)器人移出其本應(yīng)處理的區(qū)域或者使其沿著電纜運(yùn)動(dòng)。根據(jù)上述在先文件所述，確定范圍的電纜是連接在信號(hào)發(fā)生器上的，信號(hào)發(fā)生器通常位于一個(gè)固定的地點(diǎn)(如基站)，通過給電纜施加一個(gè)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，然后由安裝在機(jī)器人上的磁場(chǎng)檢測(cè)裝置來檢測(cè)磁場(chǎng)變化，并由此做出操縱指令。在上述方法中，為了能夠確定機(jī)器人的位置，需要給電纜施加不同頻率的兩種電流，如果有多個(gè)電纜時(shí)，在給不同的電纜施加電流時(shí)需要指定嚴(yán)格的相位關(guān)系，因此在信號(hào)發(fā)生器和檢測(cè)裝置上的設(shè)計(jì)需要考慮不同頻率和相位關(guān)系的磁場(chǎng)變化。特別是當(dāng)有多個(gè)電纜時(shí)，由于要嚴(yán)格指定相位關(guān)系，很難任意擴(kuò)展電纜數(shù)量，也不易將工作區(qū)域進(jìn)行細(xì)分，因此也不容易對(duì)機(jī)器人進(jìn)行比較明確的方向引導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于控制自動(dòng)設(shè)備特別是一種自動(dòng)割草機(jī)的工作區(qū)域界定方法和引導(dǎo)系統(tǒng)。本發(fā)明信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)安裝在自動(dòng)設(shè)備上，在運(yùn)動(dòng)的過程中能夠產(chǎn)生靜止或者交變的電磁場(chǎng)，連接到信號(hào)接收系統(tǒng)的電纜作為工作區(qū)域范圍的界定，多個(gè)電纜可以將工作區(qū)域劃分成多個(gè)子區(qū)域，根據(jù)信號(hào)接收系統(tǒng)檢測(cè)到不同區(qū)域的磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)自動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決
一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，包括至少一個(gè)安裝在自動(dòng)設(shè)備上的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，和至少一個(gè)信號(hào)接收系統(tǒng)；信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)隨自動(dòng)設(shè)備移動(dòng)，產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)并通過空氣傳播；信號(hào)接收系統(tǒng)連接有至少一根電纜，信號(hào)接收系統(tǒng)檢測(cè)由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)在移動(dòng)或靜止的過程中產(chǎn)生并通過空氣傳播的磁場(chǎng)信號(hào)；信號(hào)接收系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)傳輸一個(gè)處理信號(hào)給自動(dòng)設(shè)備；自動(dòng)設(shè)備通過至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置引導(dǎo)自動(dòng)設(shè)備在工作區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)；信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)安裝在自動(dòng)設(shè)備上，在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生至少一個(gè)靜止或者交
變的磁場(chǎng)信號(hào)。作為優(yōu)選,信號(hào)接收系統(tǒng)檢測(cè)到由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化來判斷自動(dòng)設(shè)備離電纜的距離。作為優(yōu)選，信號(hào)接收系統(tǒng)與電纜相連，并與電纜構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)。作為優(yōu)選，信號(hào)接收系統(tǒng)與第二電纜和第三電纜相連，信號(hào)接收系統(tǒng)分別與第二電纜、第三電纜構(gòu)成第二閉環(huán)和第三閉環(huán)，閉環(huán)、第二閉環(huán)和第三閉環(huán)將工作區(qū)域劃分成多個(gè)子工作區(qū)域。作為優(yōu)選，閉環(huán)、第二閉環(huán)和第三閉環(huán)是單匝或者多匝的。作為優(yōu)選，信號(hào)接收系統(tǒng)檢測(cè)到的由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化來判斷自動(dòng)設(shè)備位于閉環(huán)的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)。作為優(yōu)選，信號(hào)接收系統(tǒng)將檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)經(jīng)過處理后傳送給自動(dòng)設(shè)備，自動(dòng)設(shè)備的控制系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)設(shè)備位于閉環(huán)的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)來驅(qū)動(dòng)自動(dòng)設(shè)備相對(duì)于電纜進(jìn)行移動(dòng)。作為優(yōu)選，信號(hào)接收系統(tǒng)將檢測(cè)到的多個(gè)閉環(huán)獲得的磁場(chǎng)信息經(jīng)過處理后通過無線通訊模塊傳送給自動(dòng)設(shè)備，自動(dòng)設(shè)備的控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)設(shè)備在多個(gè)子工作區(qū)域間移動(dòng)。作為優(yōu)選，自動(dòng)設(shè)備為一種自動(dòng)移動(dòng)的機(jī)器。作為優(yōu)選，自動(dòng)設(shè)備為一種自動(dòng)割草裝置。一種自動(dòng)設(shè)備工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，包括至少一個(gè)安裝在自動(dòng)設(shè)備上的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，和至少一個(gè)信號(hào)接收系統(tǒng)，自動(dòng)設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)裝置；信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)隨自動(dòng)設(shè)備移動(dòng)，產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)并通過空氣傳播；信號(hào)接收系統(tǒng)連接有至少一根電纜，信號(hào)接收系統(tǒng)檢測(cè)由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)在移動(dòng)或靜止的過程中產(chǎn)生并通過空氣傳播的磁場(chǎng)信號(hào)；信號(hào)接收系統(tǒng)將檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)通過無線通訊模塊以無線方式傳輸給自動(dòng)設(shè)備；信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)安裝在自動(dòng)設(shè)備上，在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生至少一個(gè)靜止或者交變的磁場(chǎng)，由信號(hào)接收系統(tǒng)來檢測(cè)通過空氣傳播的磁場(chǎng)信號(hào)。作為優(yōu)選，信號(hào)接收系統(tǒng)包括至少一個(gè)信號(hào)檢測(cè)單元、信號(hào)處理單元和無線通訊模塊，信號(hào)檢測(cè)單元與電纜相連，并與電纜構(gòu)成閉環(huán)。作為優(yōu)選，信號(hào)接收系統(tǒng)與第二電纜和第三電纜相連，信號(hào)接收系統(tǒng)分別與第二電纜、第三電纜構(gòu)成第二閉環(huán)和第三閉環(huán)，閉環(huán)、第二閉環(huán)和第三閉環(huán)將工作區(qū)域劃分成多個(gè)子工作區(qū)域。作為優(yōu)選，自動(dòng)設(shè)備包括輪子和驅(qū)動(dòng)裝置，以及帶有無線通訊功能的控制單元。作為優(yōu)選，自動(dòng)設(shè)備為一種自動(dòng)移動(dòng)的機(jī)器。作為優(yōu)選，自動(dòng)設(shè)備為一種自動(dòng)割草機(jī)器，自動(dòng)割草機(jī)器包括割草刀片。作為優(yōu)選，自動(dòng)設(shè)備為一種表面清潔機(jī)器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)無需特定的頻率和相位關(guān)系；信號(hào)接收系統(tǒng)可以方便地?cái)U(kuò)展到連接多個(gè)電纜閉環(huán)，從而將工作區(qū)域細(xì)分，為自動(dòng)設(shè)備在不同工作區(qū)域之間移動(dòng)提供引導(dǎo)信息；多個(gè)電纜構(gòu)成的閉環(huán)可以相互覆蓋或者交叉。



圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明的電子區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)。圖2為實(shí)施例2的電子區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)。圖3顯示了自動(dòng)設(shè)備在工作區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的一種路徑。圖4顯示了用于圖I中系統(tǒng)沿邊界引導(dǎo)的示意圖。圖5顯示了用于圖I中系統(tǒng)沿子區(qū)域引導(dǎo)的另一示意圖。圖6顯示了包含不可進(jìn)入?yún)^(qū)域的運(yùn)動(dòng)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1-6與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例I
一種割草機(jī)單工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，見圖1，包括至少一個(gè)安裝在自動(dòng)設(shè)備2上的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8，和一個(gè)信號(hào)接收系統(tǒng)3，自動(dòng)設(shè)備2包括驅(qū)動(dòng)裝置10 ;信號(hào)接收系統(tǒng)3和 相連接的電纜I用于工作區(qū)域21的界定和劃分。信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8安裝在自動(dòng)設(shè)備2上，隨自動(dòng)設(shè)備2移動(dòng)，信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8通常具有能夠產(chǎn)生一定頻率交變電流的振蕩電路和信號(hào)發(fā)射線圈，信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8在工作過程中，在一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)信號(hào)，產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)并通過空氣傳播；信號(hào)接收系統(tǒng)3連接有一根電纜1，信號(hào)接收系統(tǒng)3檢測(cè)由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8在移動(dòng)或靜止的過程中產(chǎn)生并通過空氣傳播的磁場(chǎng)信號(hào)；電纜I用于確定工作區(qū)域21邊界，信號(hào)接收系統(tǒng)3通常安裝在固定位置。信號(hào)接收系統(tǒng)3根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)通過無線通訊模塊13以無線方式將檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)傳輸給自動(dòng)設(shè)備2 ;信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生至少一個(gè)靜止或者交變的磁場(chǎng)，由信號(hào)接收系統(tǒng)3來檢測(cè)通過空氣傳播的磁場(chǎng)信號(hào)。信號(hào)接收系統(tǒng)3包括至少一個(gè)信號(hào)檢測(cè)單元11、信號(hào)處理單元12和無線通訊模塊13，信號(hào)檢測(cè)單元11與電纜I相連，并與電纜I構(gòu)成閉環(huán)。信號(hào)接收系統(tǒng)3接收到的磁場(chǎng)信號(hào)是由安裝在自動(dòng)設(shè)備2上的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8產(chǎn)生的，因此所接收到的磁場(chǎng)強(qiáng)度與自動(dòng)設(shè)備2和電纜I相對(duì)位置有關(guān)。當(dāng)自動(dòng)設(shè)備2在電纜I所圍工作區(qū)域21內(nèi)部時(shí)，由于抵消作用，電纜I感應(yīng)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度較小。當(dāng)自動(dòng)設(shè)備2接近電纜I時(shí)，接收到的磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增加，在跨過電纜I時(shí)達(dá)到最大。當(dāng)自動(dòng)設(shè)備2跨過電纜I并遠(yuǎn)離電纜I所圍工作區(qū)域21時(shí)，接收到的磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱，但在一定范圍內(nèi)仍比在電纜I所圍的工作區(qū)域21內(nèi)部時(shí)要大。這就意味著，信號(hào)接收系統(tǒng)3可以根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小和變化趨勢(shì)判斷自動(dòng)設(shè)備2是位于電纜I所圍工作區(qū)域21的內(nèi)部、臨界或者外部。信號(hào)接收系統(tǒng)3 —般包括信號(hào)檢測(cè)單元11、信號(hào)處理12和無線通訊模塊13。用于界定的邊界電纜I通常連接到信號(hào)檢測(cè)單元11，檢測(cè)由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)，并經(jīng)過信號(hào)處理后傳送給自動(dòng)設(shè)備2。為了減少其他干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)8通常產(chǎn)生的是一定頻率的交變磁場(chǎng)，檢測(cè)單元過濾掉干擾成分，檢測(cè)一定頻率的交變磁場(chǎng)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。圖3是自動(dòng)設(shè)備2在由電纜I圍成的工作區(qū)域21內(nèi)往復(fù)工作的示意圖。自動(dòng)設(shè)備2在工作區(qū)域21內(nèi)根據(jù)所承擔(dān)的任務(wù)按一定方式前進(jìn)，當(dāng)其接近并跨越電纜I時(shí)，信號(hào)接收系統(tǒng)3檢測(cè)到迅速增加的磁場(chǎng)強(qiáng)度，由此判斷自動(dòng)設(shè)備2正在越界，將信號(hào)處理后通過無線通訊模塊13傳送給自動(dòng)設(shè)備2，使自動(dòng)設(shè)備2掉頭重新進(jìn)入工作區(qū)域21。如此往復(fù)，使自動(dòng)設(shè)備2始終在工作區(qū)域21內(nèi)往復(fù)工作。 圖4給出了當(dāng)自動(dòng)設(shè)備2需要回到指定地點(diǎn)(如基站)時(shí)的一種引導(dǎo)路線和方法。自動(dòng)設(shè)備2先按照一定的方式前進(jìn)，直至運(yùn)行到接近并跨越電纜I時(shí)，此時(shí)信號(hào)檢測(cè)單元會(huì)檢測(cè)到較強(qiáng)的磁場(chǎng)信號(hào)，然后按照一定的控制算法能夠使自動(dòng)設(shè)備2沿著邊界電纜I按Z字形的方式前進(jìn)。一般來講，Z字形運(yùn)動(dòng)事實(shí)上非常有限。當(dāng)自動(dòng)設(shè)備2沿著邊界電纜前進(jìn)時(shí)，采用傳感元件和一個(gè)好的控制算法能夠盡量地減少Z字形行為。自動(dòng)設(shè)備2為包括輪子7和驅(qū)動(dòng)裝置10，以及帶有無線通訊功能的控制單元9?？刂茊卧?接收來自信號(hào)接收系統(tǒng)3根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度傳送的處理信息，根據(jù)所處理的信息通過驅(qū)動(dòng)裝置10操作輪子7使自動(dòng)設(shè)備2移動(dòng)，控制單元9當(dāng)然也可以具有其他任務(wù)，如控制安裝在自動(dòng)機(jī)器人內(nèi)的附加刀具(如果是適用割草機(jī))等。自動(dòng)設(shè)備2為一種自動(dòng)移動(dòng)的機(jī)器,機(jī)器人具有輪子7和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置10,以及帶有無線通訊功能的控制單元9。本實(shí)施例的自動(dòng)設(shè)備2為一種自動(dòng)割草機(jī)器，自動(dòng)割草機(jī)器包括割草刀片。實(shí)施例2
一種割草機(jī)多工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，見圖2，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I不同之處在于，在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上增加一些內(nèi)容，具體如下，實(shí)施例I采用的是一根電纜1，構(gòu)成一個(gè)工作區(qū)域21，而實(shí)施例2在電纜I的基礎(chǔ)上增加兩根電纜，即第二電纜5和第三電纜6，當(dāng)然也可以多幾根電纜，比如電纜4，即信號(hào)接收系統(tǒng)3與電纜I、第二電纜5和第三電纜6相連，電纜I、第二電纜5、電纜6構(gòu)成閉環(huán)、第二閉環(huán)和第三閉環(huán)，閉環(huán)、第二閉環(huán)和第三閉環(huán)將工作區(qū)域21劃分成多個(gè)子工作區(qū)域。電纜I、第二電纜5和第三電纜6可以連接到相同的信號(hào)檢測(cè)單元11，也可以連接到各自獨(dú)立的信號(hào)檢測(cè)單元11。不同的電纜可以相互包含，也可以相互交叉，這也正是根據(jù)本發(fā)明所實(shí)施系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)越性。圖5給出了另一種引導(dǎo)自動(dòng)設(shè)備2回到基站的路線和方法。在這種方法中，工作區(qū)域21被多個(gè)電纜分成多個(gè)子工作區(qū)域，特別地其中有一個(gè)子工作區(qū)域，例如由電纜4圍成的區(qū)域，表示了自動(dòng)設(shè)備2需要返回的地點(diǎn)。當(dāng)自動(dòng)設(shè)備2需要返回指定地點(diǎn)的時(shí)候，可以按照一定的控制算法使自動(dòng)設(shè)備2依次進(jìn)入某個(gè)子工作區(qū)域，最終回到基站附近，無需沿著邊界返回，因此，其效率比前一種方法要好。實(shí)施例3
一種表面清潔機(jī)器單工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，與實(shí)施例2不同之處在于，實(shí)施例2的自動(dòng)設(shè)備為割草機(jī)，而本實(shí)施例的自動(dòng)設(shè)備2為一種表面清潔機(jī)器。圖6給出了一種避免自動(dòng)設(shè)備2進(jìn)入某個(gè)局部區(qū)域的示意圖。由第二電纜5所圍成的區(qū)域是自動(dòng)設(shè)備2由于某種原因禁止進(jìn)入的。因此可以在信號(hào)檢測(cè)和信號(hào)處理單元給該電纜接收到的磁場(chǎng)信號(hào)一個(gè)特殊的標(biāo)記，以示區(qū)別。按照一定控制算法使得自動(dòng)設(shè)備2在進(jìn)入該區(qū)域時(shí)掉頭回到由電纜I圍成的正常工作區(qū)域。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍?！?br> 權(quán)利要求
1.一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，包括至少一個(gè)安裝在自動(dòng)設(shè)備(2)上的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)和至少一個(gè)信號(hào)接收系統(tǒng)(3);信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)隨自動(dòng)設(shè)備(2)移動(dòng)，產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)并通過空氣傳播；信號(hào)接收系統(tǒng)(3)連接有至少一根電纜(1)，信號(hào)接收系統(tǒng)(3)檢測(cè)由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)在移動(dòng)或靜止的過程中產(chǎn)生并通過空氣傳播的磁場(chǎng)信號(hào)；信號(hào)接收系統(tǒng)(3)根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)通過無線通訊模塊(13)以無線方式傳輸一個(gè)處理信號(hào)給自動(dòng)設(shè)備(2);自動(dòng)設(shè)備(2)通過至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置(10)引導(dǎo)自動(dòng)設(shè)備(2)在工作區(qū)域(21)內(nèi)運(yùn)動(dòng)；其特征在于信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)安裝在自動(dòng)設(shè)備(2)上，在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生至少一個(gè)靜止或者交變的磁場(chǎng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于信號(hào)接收系統(tǒng)(3 )檢測(cè)到由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8 )產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度變化來判斷自動(dòng)設(shè)備(2 )離電纜(I)的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于信號(hào)接收系統(tǒng)(3 )與電纜(I)相連，并與電纜(I)構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于信號(hào)接收系統(tǒng)(3)與第二電纜(5)和第三電纜(6)相連，信號(hào)接收系統(tǒng)(3)分別與第二電纜(5)、第三電纜(6)構(gòu)成第二閉環(huán)和第三閉環(huán)，閉環(huán)、第二閉環(huán)和第三閉環(huán)將工作區(qū)域(21)劃分成多個(gè)子工作區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于閉環(huán)、第二閉環(huán)和第三閉環(huán)是單匝或者多匝的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于信號(hào)接收系統(tǒng)(3)檢測(cè)到的由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化來判斷自動(dòng)設(shè)備(2)位于閉環(huán)的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于信號(hào)接收系統(tǒng)(3)將檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)經(jīng)過處理后傳送給自動(dòng)設(shè)備(2)，自動(dòng)設(shè)備(2)的控制系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)設(shè)備(2)位于閉環(huán)的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)來驅(qū)動(dòng)自動(dòng)設(shè)備(2)相對(duì)于電纜(I)進(jìn)行移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于信號(hào)接收系統(tǒng)(3)將檢測(cè)到的多個(gè)閉環(huán)獲得的磁場(chǎng)信號(hào)經(jīng)過處理后傳送給自動(dòng)設(shè)備(2)，自動(dòng)設(shè)備(2)的控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)設(shè)備(2)在多個(gè)子工作區(qū)域間移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求所述I的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于自動(dòng)設(shè)備(2)為一種自動(dòng)移動(dòng)的機(jī)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法，其特征在于自動(dòng)設(shè)備(2)為一種自動(dòng)割草裝置。
11.一種自動(dòng)設(shè)備工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，包括至少一個(gè)安裝在自動(dòng)設(shè)備(2)上的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)和至少一個(gè)信號(hào)接收系統(tǒng)(3)，自動(dòng)設(shè)備(2)包括驅(qū)動(dòng)裝置(10);信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)隨自動(dòng)設(shè)備(2)移動(dòng)，產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)并通過空氣傳播；信號(hào)接收系統(tǒng)(3)連接有至少一根電纜(1)，信號(hào)接收系統(tǒng)(3)檢測(cè)由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)在移動(dòng)或靜止的過程中產(chǎn)生并通過空氣傳播的磁場(chǎng)信號(hào)；信號(hào)接收系統(tǒng)(3)將檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)通過無線通訊模塊(13)以無線方式傳輸給自動(dòng)設(shè)備(2)，其特征在于信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)(8)安裝在自動(dòng)設(shè)備(2)上，在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生至少一個(gè)靜止或者交變的磁場(chǎng)，由信號(hào)接收系統(tǒng)(3)來檢測(cè)通過空氣傳播的磁場(chǎng)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種自動(dòng)設(shè)備工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于信號(hào)接收系統(tǒng)(3)包括至少一個(gè)信號(hào)檢測(cè)單元(11)、信號(hào)處理單元(12)和無線通訊模塊(13 )，信號(hào)檢測(cè)單元(11)與電纜(I)相連，并與電纜(I)構(gòu)成閉環(huán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種自動(dòng)設(shè)備工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于信號(hào)接收系統(tǒng)(3)與第二電纜(5)和第三電纜(6)相連，信號(hào)接收系統(tǒng)(3)分別與第二電纜(5)、第三電纜(6)構(gòu)成第二閉環(huán)和第三閉環(huán)，閉環(huán)、第二閉環(huán)和第三閉環(huán)將工作區(qū)域(21)劃分成多個(gè)子工作區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種自動(dòng)設(shè)備工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于自動(dòng)設(shè)備(2)包括輪子(7)和驅(qū)動(dòng)裝置(10)，以及帶有無線通訊功能的控制單元(9)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種自動(dòng)設(shè)備工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于自動(dòng)設(shè)備(2)為一種自動(dòng)移動(dòng)的機(jī)器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種自動(dòng)設(shè)備工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于自動(dòng)設(shè)備(2)為一種自動(dòng)割草機(jī)器，自動(dòng)割草機(jī)器包括割草刀片。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種自動(dòng)設(shè)備工作區(qū)域界定和引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于自動(dòng)設(shè)備(2)為一種表面清潔機(jī)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制自動(dòng)設(shè)備的工作區(qū)域界定和引導(dǎo)的方法及其系統(tǒng)，包括安裝在自動(dòng)設(shè)備上的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，和信號(hào)接收系統(tǒng)；信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)隨自動(dòng)設(shè)備移動(dòng)，產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)并通過空氣傳播；信號(hào)接收系統(tǒng)連接有電纜，信號(hào)接收系統(tǒng)檢測(cè)由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生至少一個(gè)靜止或者交變的磁場(chǎng)；信號(hào)接收系統(tǒng)根據(jù)磁場(chǎng)信號(hào)傳輸一個(gè)處理信號(hào)給自動(dòng)設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)無需特定的頻率和相位關(guān)系；信號(hào)接收系統(tǒng)可以方便地?cái)U(kuò)展到連接多個(gè)電纜閉環(huán)，從而將工作區(qū)域細(xì)分，為自動(dòng)設(shè)備在不同區(qū)域之間移動(dòng)提供引導(dǎo)信息；多個(gè)電纜構(gòu)成的閉環(huán)可以相互覆蓋或者交叉。
文檔編號(hào)G05D1/02GK102681545SQ20121017314
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者李德舜, 藍(lán)艇, 謝建軍, 鄔楊波, 陸立孟 申請(qǐng)人:寧波市德霖機(jī)械有限公司