自動工作設(shè)備及其控制方法
【專利摘要】一種自動工作設(shè)備的控制方法，所述控制方法包括如下步驟：傾斜傳感器檢測自動工作設(shè)備的傾斜度，將傾斜度信息發(fā)送給主控模塊；主控模塊識別自動工作設(shè)備的運行場景；主控模塊根據(jù)運行場景執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)控制程序，所述預(yù)設(shè)控制程序根據(jù)傾斜度控制自動工作設(shè)備運行。本發(fā)明通過使自動工作設(shè)備行走在傾斜面等特殊情況下時，根據(jù)傾斜度和當前的運行場景及時的調(diào)整工作和行走方式，保證了自動工作設(shè)備能夠始終正常工作，提高了自動工作設(shè)備行走工作的范圍和效率。
【專利說明】自動工作設(shè)備及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動工作設(shè)備及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，各種自動工作設(shè)備已經(jīng)開始慢慢的走進人們的生活，例如自動吸塵器和自動割草機等。這種自動工作設(shè)備具有行走裝置，工作裝置，以及自動控制裝置，從而使得自動工作設(shè)備能夠脫離人們的操作，在一定范圍內(nèi)自動行走并執(zhí)行工作，在自動工作設(shè)備的儲能裝置能量不足時，其能夠自動返回充電站裝置進行充電，然后繼續(xù)工作。這種自動工作設(shè)備將人們從房屋清潔、草坪修剪等枯燥且費時費力的家務(wù)工作中解放出來，節(jié)省了人們的時間，為人們生活帶來了便利。
[0003]自動工作設(shè)備在自動行走時，經(jīng)常需要按照預(yù)先設(shè)定的行走路徑行走，例如為了提高自動工作設(shè)備的工作效率，人們讓自動工作設(shè)備在工作區(qū)域內(nèi)沿預(yù)先設(shè)定的路徑行走，可以避免自動工作設(shè)備重復(fù)行走工作；為了讓自動工作設(shè)備能夠方便的回歸充電站，人們把充電站設(shè)置于工作區(qū)域的邊界線上，并讓自動工作設(shè)備沿邊界線行走返回充電站等
坐寸ο
[0004]但是，當自動工作設(shè)備在傾斜面上行走時，由于受到重力的影響，自動工作設(shè)備的行走軌跡會發(fā)生偏離。特別是自動工作設(shè)備在下坡時，在重力的作用下，自動工作設(shè)備行走的速度加快，此時如果預(yù)設(shè)的行走路線是曲線或者轉(zhuǎn)向，自動工作設(shè)備會因為過快的行走速度，錯過曲線或者轉(zhuǎn)向，偏離預(yù)先設(shè)定的行走路徑，使得自動工作設(shè)備在工作區(qū)域內(nèi)重復(fù)工作，或者錯過部分區(qū)域未進行工作，或者自動工作設(shè)備需要充電時，無法順利的返回充電站。自動工作設(shè)備的工作效率較低，工作質(zhì)量較差，也有可能因無法返回充電站導(dǎo)致電量耗盡，無法順利完成工作。自動工作設(shè)備自動工作的可靠性較差。
[0005]此外，花園，草坪中常常有天然或人工的斜坡，智能割草機的功率有限，不適于在坡度較高的斜坡上行走和切割，因此當斜坡坡度較高時，智能割草機會直接轉(zhuǎn)向離開斜坡。這會導(dǎo)致斜坡上的草坪無法切割，影響花園或草坪的美觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種智能化、工作范圍廣的自動工作設(shè)備的控制方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種自動工作設(shè)備的控制方法，所述自動工作設(shè)備包括:行走模塊，帶動自動工作設(shè)備行走；工作模塊，執(zhí)行預(yù)定工作；儲能模塊，為自動工作設(shè)備提供能量；主控模塊，控制自動工作設(shè)備運行；傾斜傳感器，感應(yīng)自動工作設(shè)備的傾斜度，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟:傾斜傳感器檢測自動工作設(shè)備的傾斜度，將傾斜度信息發(fā)送給主控模塊；主控模塊識別自動工作設(shè)備的運行場景；主控模塊根據(jù)運行場景執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)控制程序，所述預(yù)設(shè)控制程序根據(jù)傾斜度控制自動工作設(shè)備運行。[0008]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)控制程序中，主控模塊根據(jù)所述傾斜度判斷自動工作設(shè)備是否位于傾斜面上，若是，控制自動工作設(shè)備繼續(xù)在傾斜面上運行。
[0009]優(yōu)選的，所述運行場景包括返回場景，返回場景中自動工作設(shè)備沿預(yù)設(shè)路徑返回停靠站；當運行場景為返回場景時，預(yù)設(shè)控制程序相應(yīng)的為返回控制程序，所述返回控制程序中，主控模塊檢測自動工作設(shè)備的行走狀態(tài)，基于所述傾斜度和所述行走狀態(tài)控制所述自動工作設(shè)備的行走模塊，使其在傾斜面上時保持沿預(yù)設(shè)路徑行走。
[0010]優(yōu)選的，所述返回控制程序包括，當檢測到所述自動工作設(shè)備沿傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值的傾斜面下行時，基于所述傾斜度控制所述自動工作設(shè)備的行走速度。
[0011]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備減少供應(yīng)行走的能量或者提供與行走方向相反的制動力。
[0012]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備依與傾斜度成反比的方式控制行走速度。
[0013]優(yōu)選的，所述返回控制程序包括，當所述自動工作設(shè)備偏離所述預(yù)設(shè)路徑時，通過轉(zhuǎn)向或后退回歸所述預(yù)設(shè)路徑。
[0014]優(yōu)選的，所述返回控制程序包括，當檢測到所述自動工作設(shè)備沿與傾斜方向成角度的方向行走時，所述自動工作設(shè)備修正行走方向以沿預(yù)設(shè)路徑行走。
[0015]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備通過向一側(cè)的驅(qū)動輪供應(yīng)較另一側(cè)的驅(qū)動輪更多的能量，修正行走方向。
[0016]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)路徑為自動工作設(shè)備的工作區(qū)域的邊界線。
[0017]優(yōu)選的，所述運行場景包括工作場景，工作場景中自動工作設(shè)備通過行走模塊在工作區(qū)域內(nèi)行走，并通過工作模塊執(zhí)行預(yù)定工作；當運行場景為工作場景時，預(yù)設(shè)控制程序相應(yīng)的為工作控制程序，所述工作控制程序中，當傾斜傳感器監(jiān)測到所述傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值時，主控模塊控制自動工作設(shè)備沿鋸齒形路徑行走。
[0018]優(yōu)選的，所述鋸齒形路徑的各個路段上自動工作設(shè)備的行走方向均和所述傾斜面的傾斜方向成角度。
[0019]優(yōu)選的，所述主控模塊根據(jù)傾斜度的大小，成反比的調(diào)節(jié)行走速度。
[0020]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)值位于3度到30度之間。
[0021]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種自動工作設(shè)備，包括:行走模塊，帶動自動工作設(shè)備行走；工作模塊，執(zhí)行預(yù)定工作；儲能模塊，為自動工作設(shè)備提供能量；主控模塊，控制自動工作設(shè)備運行；傾斜傳感器，感應(yīng)自動工作設(shè)備的傾斜度，傾斜傳感器檢測自動工作設(shè)備的傾斜度，將傾斜度信息發(fā)送給主控模塊；主控模塊識別自動工作設(shè)備的運行場景；主控模塊根據(jù)運行場景執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)控制程序，所述預(yù)設(shè)控制程序根據(jù)傾斜度控制自動工作設(shè)備運行。
[0022]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)控制程序中，主控模塊根據(jù)所述傾斜度判斷自動工作設(shè)備是否位于傾斜面上，若是，控制自動工作設(shè)備繼續(xù)在傾斜面上運行。
[0023]優(yōu)選的，所述運行場景包括返回場景，返回場景中自動工作設(shè)備沿預(yù)設(shè)路徑返回停靠站；當運行場景為返回場景時，預(yù)設(shè)控制程序相應(yīng)的為返回控制程序，所述返回控制程序中，主控模塊檢測自動工作設(shè)備的行走狀態(tài)，基于所述傾斜度和所述行走狀態(tài)控制所述自動工作設(shè)備的行走模塊，使其在傾斜面上時保持沿預(yù)設(shè)路徑行走。
[0024]優(yōu)選的，所述返回控制程序包括，當檢測到所述自動工作設(shè)備沿傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值的傾斜面下行時，基于所述傾斜度控制所述自動工作設(shè)備的行走速度。
[0025]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備減少供應(yīng)行走的能量或者提供與行走方向相反的制動力。
[0026]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備依與傾斜度成反比的方式控制行走速度。
[0027]優(yōu)選的，所述返回控制程序包括，當所述自動工作設(shè)備偏離所述預(yù)設(shè)路徑時，通過轉(zhuǎn)向或后退回歸所述預(yù)設(shè)路徑。
[0028]優(yōu)選的，所述返回控制程序包括，當檢測到所述自動工作設(shè)備沿與傾斜方向成角度的方向行走時，所述自動工作設(shè)備修正行走方向以沿預(yù)設(shè)路徑行走。
[0029]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備通過向一側(cè)的驅(qū)動輪供應(yīng)較另一側(cè)的驅(qū)動輪更多的能量，修正行走方向。
[0030]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)路徑為自動工作設(shè)備的工作區(qū)域的邊界線。
[0031]優(yōu)選的，所述運行場景包括工作場景，工作場景中自動工作設(shè)備通過行走模塊在工作區(qū)域內(nèi)行走，并通過工作模塊執(zhí)行預(yù)定工作；當運行場景為工作場景時，預(yù)設(shè)控制程序相應(yīng)的為工作控制程序，所述工作控制程序中，當傾斜傳感器監(jiān)測到所述傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值時，主控模塊控制自動工作設(shè)備沿鋸齒形路徑行走。
[0032]優(yōu)選的，所述鋸齒形路徑的各個路段上自動工作設(shè)備的行走方向均和所述傾斜面的傾斜方向成角度。
[0033]優(yōu)選的，所述主控模塊根據(jù)傾斜度的大小，成反比的調(diào)節(jié)行走速度。
[0034]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)值位于3度到30度之間。
[0035]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案是:一種自動工作設(shè)備的控制方法，所述控制方法包括如下步驟:自動工作設(shè)備在工作區(qū)域內(nèi)沿預(yù)設(shè)路徑行走；檢測所述自動工作設(shè)備的傾斜程度；檢測所述自動工作設(shè)備的行走狀態(tài)；基于所述傾斜程度和所述行走狀態(tài)控制所述自動工作設(shè)備的行走方式，使其在傾斜面上時保持沿預(yù)設(shè)路徑行走。
[0036]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)路徑為自動工作設(shè)備工作區(qū)域的邊界線。
[0037]優(yōu)選的，所述控制方法還包括如下步驟:當檢測到所述自動工作設(shè)備沿傾斜程度大于等于預(yù)設(shè)值的傾斜面下行時，基于所述傾斜程度控制所述自動工作設(shè)備的行走速度。
[0038]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備減少供應(yīng)行走的能量。
[0039]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備提供與行走方向相反的制動力。
[0040]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備依與傾斜程度成反比的方式控制行走速度。
[0041]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備偏離所述邊界線時，通過轉(zhuǎn)向或后退回歸所述邊界線。
[0042]優(yōu)選的，所述控制方法還包括如下步驟:當檢測到所述自動工作設(shè)備沿與傾斜方向成角度的方向行走時，所述自動工作設(shè)備修正行走方向以沿預(yù)設(shè)路徑行走。
[0043]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備通過向一側(cè)的驅(qū)動輪供應(yīng)較另一側(cè)的驅(qū)動輪更多的能量，修正行走方向。
[0044]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備基于加速度傳感器檢測到的數(shù)據(jù)或者行走模塊的負載大小判斷傾斜程度。
[0045]本發(fā)明還提供一種可靠性高的自動工作設(shè)備:一種自動工作設(shè)備，在工作區(qū)域內(nèi)沿預(yù)設(shè)路徑行走工作，包括:殼體，行走模塊，驅(qū)動所述自動工作設(shè)備行走；主控模塊，控制所述行走模塊；檢測模塊，檢測所述自動工作設(shè)備的行走狀態(tài)和傾斜程度；所述主控模塊基于所述傾斜程度和所述行走狀態(tài)修改所述自動工作設(shè)備的行走方式，使其在傾斜面上時保持沿預(yù)設(shè)路徑行走。
[0046]優(yōu)選的，所述自動工作設(shè)備為自動割草機或自動吸塵器。
[0047]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)路徑為自動工作設(shè)備工作區(qū)域的邊界線。
[0048]優(yōu)選的，當所述檢測模塊檢測到所述自動工作設(shè)備沿傾斜程度大于等于預(yù)設(shè)值的傾斜面下行時，所述主控模塊控制所述行走模塊的行走速度。
[0049]優(yōu)選的，當所述自動工作設(shè)備偏離所述預(yù)設(shè)路徑時，所述主控模塊控制所述行走模塊轉(zhuǎn)向返回所述預(yù)設(shè)路徑。
[0050]優(yōu)選的，所述檢測模塊包括加速度傳感器、傾斜傳感器、位移傳感器或者GPS模組中的至少一個。
[0051]優(yōu)選的，當所述檢測模塊檢測到所述自動工作設(shè)備沿與傾斜方向成角度的方向行走時，所述主控模塊調(diào)整修正所述行走模塊的行走方向以沿預(yù)設(shè)路徑行走。
[0052]優(yōu)選的，所述行走模塊包括至少兩個相對設(shè)置于自動工作設(shè)備殼體兩側(cè)的驅(qū)動輪，所述主控模塊基于傾斜程度和行走狀態(tài)向其中一側(cè)的驅(qū)動輪提供更多的能量。
[0053]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的自動工作設(shè)備及其控制方法，通過使自動工作設(shè)備行走在傾斜面等特殊情況下時，根據(jù)傾斜度和當前的運行場景及時的調(diào)整工作和行走方式，保證了自動工作設(shè)備能夠始終正常工作，提高了自動工作設(shè)備行走工作的范圍和效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步說明:
[0055]圖1是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備的示意圖。
[0056]圖2是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備的側(cè)面示意圖。
[0057]圖3是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備的模塊圖。
[0058]圖4是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備在工作區(qū)域內(nèi)的示意圖。
[0059]圖5是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備的控制方法的總流程圖
[0060]圖6是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備沿預(yù)設(shè)路徑行走的示意圖。
[0061]圖7是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備的返回控制程序的第一種控制方法的流程圖。
[0062]圖8是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備的返回控制程序的第二種控制方法的流程圖。
[0063]圖9是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備的返回控制程序的第三種控制方法的流程圖。
[0064]圖10是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備在工作控制程序中，在傾斜面上的行走路徑示意圖。
[0065]圖11是本發(fā)明實施方式提供的自動工作設(shè)備的工作控制程序的流程圖。
[0066]其中
[0067] 1、自動工作設(shè)備15、檢測模塊
Π、行走模塊I 5 I，I 5 2、邊界傳感器
llla, 111b、駆動輪153、傾鈄傳感器
12、工作模塊16、用戶界面
13、儲能模塊I 7、外殼
14、主控模塊2、 傾斜面
14、處理單元3、 邊界線 14 2、存儲單元5、 停靠站 14 3、控制單元
【具體實施方式】
[0068]自動工作設(shè)備能夠在工作區(qū)域內(nèi)自動行走工作，例如自動割草機，或者自動吸塵器，它們自動行走于草坪或者地面上，進行割草或者吸塵工作。當然，自動工作設(shè)備并不限于自動割草機和自動吸塵器，也可以為其他類型的設(shè)備，例如自動噴灑設(shè)備或者自動監(jiān)視設(shè)備等。通過自動工作設(shè)備，實現(xiàn)各項工作的無人值守運行。
[0069]請參見圖1、圖2，自動工作設(shè)備I包括行走模塊11，工作模塊12，儲能模塊13，主控模塊14，檢測模塊15，用戶界面16以及收容上述模塊的外殼17等。
[0070]行走模塊11用于實現(xiàn)自動工作設(shè)備I在工作區(qū)域內(nèi)的移動，行走模塊11包括對稱設(shè)置于自動工作設(shè)備I兩側(cè)的驅(qū)動輪IllaUl Ib，驅(qū)動輪IllaUllb通常由多個電機分別驅(qū)動，且每個電機的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)向都是可控的，從而在自動工作設(shè)備I行走的過程中，通過調(diào)節(jié)驅(qū)動輪IllaUllb的轉(zhuǎn)速進行靈活的轉(zhuǎn)向。
[0071]工作模塊12為自動工作設(shè)備I執(zhí)行工作，不同的自動工作設(shè)備的工作模塊是不同的，例如自動割草機的工作模塊包括割草刀片、切割馬達等，用于執(zhí)行自動割草機的割草工作；自動吸塵器的工作模塊則包括吸塵馬達，吸塵口、吸塵管、真空室、集塵裝置等用于執(zhí)行吸塵任務(wù)的工作部件。
[0072]儲能模塊13通常為可充電的電池，為自動工作設(shè)備I運行提供電力，也可在儲備電力低于預(yù)定值時連接外部電源進行充電；優(yōu)選的，儲能模塊13帶有充電或者放電保護單元，能夠?qū)δ苣K13的充電或放電進行保護。當然，儲能模塊也可以是其他類型的能源供應(yīng)裝置，例如太陽能供電裝置、汽油機或者燃料電池等等。
[0073]用戶界面16設(shè)置于外殼17上便于用戶能夠看到和進行操作的位置，例如自動工作設(shè)備I的頂部，用戶界面16通常包括顯示器和輸入按鍵，顯示器顯示自動工作設(shè)備的菜單，運行參數(shù)等，也可通過顯示器向用戶顯示通知或者警報；輸入按鍵供用戶向自動工作設(shè)備I輸入指令，例如啟動、停止自動工作設(shè)備，設(shè)置自動工作設(shè)備的運行參數(shù)等等；在可選的實施方式中，用戶界面16也可以是與自動工作設(shè)備I分離設(shè)置的，例如能夠遠程控制的遙控器。
[0074]請一并參見圖3，檢測模塊15用于檢測與自動工作設(shè)備I相關(guān)的信息，并提供檢測信息給主控模塊14，為自動工作設(shè)備的行走和工作提供參數(shù)。在本實施例中，檢測模塊15包括傾斜傳感器153，傾斜傳感器153檢測自動工作設(shè)備I相對于的傾斜度，并將傾斜度信息發(fā)送給主控模塊14。檢測模塊15還可包括感應(yīng)工作區(qū)域邊界的傳感器，感應(yīng)天氣情況的傳感器，感應(yīng)自身地理位置的傳感器，感應(yīng)自身運行參數(shù)如工作電流、剩余能量的傳感器、電路、彳目號引腳等等。
[0075]傾斜傳感器153檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度。傾斜傳感器153若為普通類型，則僅檢測自動工作設(shè)備I相對于水平面的傾斜度；若為三軸傾斜傳感器，則可檢測自動工作設(shè)備I在三維空間中的傾斜度，包括檢測機身朝向信息。
[0076]主控模塊14包括處理單元141，存儲單元142以及控制單元143，處理單元141接收檢測模塊15或者用戶界面16輸入的信息，經(jīng)過處理后，存入存儲單元142供后續(xù)調(diào)用。處理單元141根據(jù)檢測模塊15輸入的信息以及其他信息，確認自身所處的運行場景。其他信息主要包括非由檢測模塊15檢測得到的一些機器內(nèi)部信息，如日期時間、工作時長、當前正在執(zhí)行的任務(wù)等。存儲單元142中還具有預(yù)設(shè)控制程序，控制單元143根據(jù)運行場景，在存儲單元142中讀取相應(yīng)的預(yù)設(shè)控制程序，根據(jù)預(yù)設(shè)控制程序控制自動工作設(shè)備運行，如控制行走模塊11和工作模塊12進行行走和工作。
[0077]請參見圖4，自動工作設(shè)備I在工作區(qū)域內(nèi)，工作區(qū)域是由人工設(shè)置的邊界線3圍繞而成的封閉區(qū)間，邊界線3能夠避免自動工作設(shè)備I離開工作區(qū)域；邊界線3可以是墻壁、欄桿等；也可以是通電的導(dǎo)線或者其他信號發(fā)生裝置，例如電磁信號或光信號；可選擇的，邊界線3是虛擬的邊界線，例如存儲于自動工作設(shè)備I內(nèi)的地圖上的邊界線，自動工作設(shè)備I基于內(nèi)部的地圖數(shù)據(jù)進行導(dǎo)航，確保不會越過邊界線或者沿邊界線3行走；可選擇的，邊界線3也可以是工作區(qū)域和其他區(qū)域之間的分界線，例如草地和馬路之間的分界線，自動工作設(shè)備I能夠通過攝像頭等圖像捕獲裝置，識別草地和馬路之間的顏色的差別，判斷邊界的位置等等，虛擬的邊界線或者無邊界線技術(shù)有多種的實現(xiàn)方式，在此不一一列舉。
[0078]在工作區(qū)域內(nèi)設(shè)置有?？空?，?？空?設(shè)置于邊界線3上，自動工作設(shè)備I在停止工作時，在?？空?停靠，進入休眠狀態(tài)；需要開始工作時，再次從?？空?出發(fā)，進入工作狀態(tài)。?？空?通常能夠提供補充能量得功能，如充電功能，為儲能模塊13進行充電；或加油功能等。?？空?也可以僅僅為一個自動工作設(shè)備在不工作時停泊的地點。若?？空?提供充電功能，則當儲能模塊13的電量不足時，自動工作設(shè)備I返回?？空?進行充電。優(yōu)選的，?？空?能夠?qū)ψ詣庸ぷ髟O(shè)備I的返回提供引導(dǎo)和對接，對接可以通過紅外線或者超聲波等方式實現(xiàn)無線引導(dǎo)，也可以通過邊界線3進行引導(dǎo)和對接。
[0079]請參見圖5，自動工作設(shè)備I的控制方法的總流程包括以下步驟:
[0080]步驟SO:啟動工作。本步驟中，自動工作設(shè)備I啟動進入運行狀態(tài)。
[0081]步驟S1:檢測傾斜度。本步驟中，傾斜傳感器153檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度，并將傾斜度信息發(fā)送給主控模塊14。根據(jù)傾斜傳感器153的類型，傾斜度的維度和參照系會有所不同。例如，傾斜傳感器153可以檢測自動工作設(shè)備I三維上的傾斜度，即空間坐標系xyz中相對于xy平面、z軸上的傾斜度,相對于yz平面、x軸上的傾斜度和相對于xz平面、y軸上的傾斜度，優(yōu)選的xy平面即為水平面。這種情況下傾斜傳感器153檢測的空間信息豐富，可以識別更多的場景，相應(yīng)的控制程序也可以更加具體而智能。傾斜傳感器153也可以僅檢測相對于水平面即xy平面、z軸上的傾斜度，此時識別的場景優(yōu)先，控制程序也會更加簡單。
[0082]步驟S2:識別運行場景。本步驟中，主控模塊14識別自動工作設(shè)備的運行場景。運行場景可以是自動工作設(shè)備所處的工作模式或者說正在執(zhí)行的工作任務(wù)，也可以是自動工作設(shè)備所處的工作環(huán)境如時間、地點、天氣、傾斜度等，也可以是自動工作設(shè)備的自身運行狀態(tài)如剩余電量、工作負載等，也可以是工作模式、工作環(huán)境、運行狀態(tài)中至少兩個的組合。運行場景具體可以為回歸場景、工作場景、雨天場景等等。運行場景應(yīng)符合預(yù)定義的一個或多個判斷條件。主控模塊14根據(jù)其所收集到的信息識別運行場景，主控模塊14在判斷運行場景時收集的信息和前述的判斷條件對應(yīng)，具體可以是檢測模塊15收集的傾斜度、天氣、地理位置等，也可以是自動工作設(shè)備I自身所處的模式、狀態(tài)等，不再贅述。
[0083]此處步驟SI和步驟S2的描述順序無意于限定它們的執(zhí)行先后順序。在某些具體實施例中，步驟SI應(yīng)位于步驟S2之前，另一些具體實施例中，步驟S2應(yīng)位于步驟SI之前，還有一些實施例中步驟SI和步驟S2在前均可。
[0084]步驟S3:根據(jù)運行場景執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)控制程序。本步驟中，預(yù)設(shè)控制程序中，主控模塊14根據(jù)傾斜度控制自動工作設(shè)備I運行。具體的，主控模塊14可以控制自動工作設(shè)備I在傾斜面2上的運行方式，如根據(jù)傾斜度停止或啟動工作模塊12、改變工作模塊12的工作方式，或者提高輸出能量、發(fā)出信號、改變路徑等；該動作也可以專門為控制自動工作設(shè)備I在傾斜面2上的行走方式，即根據(jù)傾斜度改變行走速度、改變輸出到行走模塊11的能量、改變路徑等。優(yōu)選的，預(yù)設(shè)控制程序中，主控模塊14會根據(jù)傾斜度判斷自動工作設(shè)備I是否位于傾斜面上，該判斷通過傾斜度是否達到或超過閾值確定，閾值通?？稍O(shè)在為2度到5度之間，若判斷結(jié)果為是，自動工作設(shè)備I位于傾斜面上，則控制自動工作設(shè)備I繼續(xù)在傾斜面2上運行，以保持正常工作，避免因為傾斜面2的存在而放棄工作。
[0085]通過上面的方式，自動工作設(shè)備I能夠根據(jù)運行場景和傾斜度控制自身的行為方式，實現(xiàn)在傾斜面2上工作，克服了以往的自動工作設(shè)備不能在傾斜面上工作的問題。
[0086]以下通過實施例具體說明不同的運行場景中，自動工作設(shè)備I的工作方式。
[0087]參見圖6至圖9，本發(fā)明的第一實施例中，自動工作設(shè)備I處于返回場景，即自動工作設(shè)備I沿預(yù)設(shè)路徑返回?？空?。當自動工作設(shè)備I判斷自身在執(zhí)行返回任務(wù)時，即可識別處于返回場景。
[0088]參見圖5，自動工作設(shè)備I能夠通過沿邊界線3的行走返回?？空?，預(yù)設(shè)路徑為邊界線3的延伸軌跡。本實施例中，邊界線3為攜帶電信號的電線，檢測模塊15包括檢測邊界線3上的電信號的邊界傳感器，優(yōu)選為兩個分別對稱設(shè)置于自動工作設(shè)備I的中軸線X的兩側(cè)的邊界傳感器151、152，用于檢測自動工作設(shè)備I與邊界線3的位置關(guān)系，例如邊界傳感器151、152是否分別處于邊界線3的兩邊，且與邊界線3之間的距離關(guān)系等等；當自動工作設(shè)備I與邊界線3的位置關(guān)系發(fā)生變化時，邊界傳感器151、152檢測自動工作設(shè)備I與邊界線3之間的位置關(guān)系的變化，生成變化信號發(fā)送至主控模塊14，處理單元141接收變化信號，根據(jù)變化量通過控制單元143調(diào)整行走模塊11的行走方式，從而能夠恢復(fù)自動工作設(shè)備I與邊界線3之間的位置關(guān)系，從而保證了自動工作設(shè)備I能夠沿邊界線行走。在其他替換方案中，邊界傳感器也可以僅設(shè)一個，如果邊界線為其他非電信號類型，邊界傳感器也可以相應(yīng)的為其他類型，如、的可以是距離傳感器、紅外線傳感器、超聲波傳感器、碰撞傳感器，磁傳感器等。[0089]當自動工作設(shè)備I識別自身處于返回場景，自動工作設(shè)備I在行走的過程中，通過傾斜傳感器153檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度，主控模塊14執(zhí)行返回控制程序。此時，自動工作設(shè)備I還通過檢測模塊15檢測自動工作設(shè)備I的行走狀態(tài)。主控模塊14基于自動工作設(shè)備I的傾斜度和行走狀態(tài)，控制自動工作設(shè)備I的行走方式，使其始終沿預(yù)設(shè)的路徑行走。
[0090]根據(jù)返回控制程序，當自動工作設(shè)備I沿傾斜度到達或超過預(yù)設(shè)值的傾斜面下行時，主控模塊14控制所述行走模塊11的行走速度，或者通過行走模塊11施加制動力，使得自動工作設(shè)備I的行走速度不至于過快，避免自動工作設(shè)備I因為在下坡時速度過快導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)或出界。當自動工作設(shè)備I沿預(yù)設(shè)路徑，即邊界線3下坡時，如果邊界傳感器151、152檢測到自動工作設(shè)備I偏離了邊界線3 (有可能是因為下坡速度過快導(dǎo)致錯過邊界線3的曲線或者轉(zhuǎn)彎)，主控模塊14控制行走模塊11轉(zhuǎn)向?qū)ふ疫吔缇€3，當邊界傳感器151、152檢測到自動工作設(shè)備I在邊界線3上時，主控模塊14控制行走模塊11繼續(xù)沿邊界線行走。當傳感器151、152檢測到自動工作設(shè)備I開始偏離邊界線3時，有可能是自動工作設(shè)備I在沿與傾斜方向成角度的方向行走，自動工作設(shè)備I在重力的作用下開始偏離邊界線3，此時主控模塊14控制提供給行走模塊11的驅(qū)動輪IllaUllb的能量的大小，不斷的修正自動工作設(shè)備I的行走方向，使其始終沿邊界線3行走。
[0091]請參見圖6，自動工作設(shè)備I的一種返回控制程序為控制行走速度以避免自動工作設(shè)備I在下坡時速度過快而翻轉(zhuǎn)或出界。其包括以下步驟:
[0092]步驟S40:沿預(yù)設(shè)路徑行走。自動工作設(shè)備I在工作區(qū)域內(nèi)自動行走工作，當儲能模塊13的電力不足時，主控模塊14控制自動工作設(shè)備I沿直線行走，直到邊界傳感器151、152檢測到自動工作設(shè)備I到達邊界線3，然后自動工作設(shè)備I開始沿預(yù)設(shè)路徑，即邊界線3行走，從而返回?？空?，對儲能模塊142進行充電。
[0093]步驟S41:檢測運行狀態(tài)。自動工作設(shè)備I在沿預(yù)設(shè)路徑即邊界線3行走的過程中，檢測模塊15檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度和行走狀態(tài)，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳遞給主控模塊14。此處的自動工作設(shè)備I的傾斜度為自動工作設(shè)備I所在平面與水平面之間的夾角，自動工作設(shè)備I的行走狀態(tài)包括自動工作設(shè)備I的移動方向和速度等等。需要指出，檢測模塊15可以通過同一個傳感器檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度和行走狀態(tài)，例如，傾斜傳感器153為加速度傳感器，其檢測通過測量由于重力引起的加速度，可以計算出自動工作設(shè)備I相對于水平面的傾斜角度；通過測量動態(tài)加速度，可以分析出自動工作設(shè)備I移動的方向和速度。
[0094]可選擇的，自動工作設(shè)備I的傾斜度和行走狀態(tài)也可以通過其他類型的傳感器或者傳感器組合進行測量，從而獲得更高的測量精度，例如傾斜傳感器、加速度傳感器、位移傳感器或者GPS模組中的一個或者幾個進行組合來測量。通過傾斜傳感器檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度，傾斜傳感器指能夠檢測傾斜角度的傳感器，例如水平儀、重力開關(guān)或者振動開關(guān)等，其能夠根據(jù)角度的變化生成電信號，能夠基于其生成的電信號判斷傾斜的發(fā)生以及傾斜角度的大小；通過加速度傳感器、位移傳感器或者GPS模組檢測自動工作設(shè)備I的移動的方向和速度等等。
[0095]可選擇的，自動工作設(shè)備I的的傾斜度和行走狀態(tài)也可以通過檢測行走模塊11的負載大小進行判斷，例如檢測模塊15檢測驅(qū)動輪電機的電流，當自動工作設(shè)備I在下坡時，在重力的作用下，行走模塊11的負載減小，則檢測模塊15所檢測到的電流也減小。
[0096]步驟S42:判斷是否處于下坡。主控模塊14接收檢測模塊15傳來的自動工作設(shè)備I的運行數(shù)據(jù)，存儲單元142中存儲有自動工作設(shè)備I在水平靜止狀態(tài)時的數(shù)據(jù)，處理單元141將步驟SI中檢測到的運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行處理，與自動工作設(shè)備I在水平靜止狀態(tài)時的數(shù)據(jù)進行對比，判斷出自動工作設(shè)備I傾斜度的大小以及自動工作設(shè)備I是否處于下坡狀態(tài)，即正在傾斜面上從高處向低處行走。
[0097]步驟S43:控制行走速度。當自動工作設(shè)備I在傾斜度大于等于預(yù)定值的傾斜面上，并且沿邊界線3下坡行走時，控制單元143基于傾斜度的大小，控制自動工作設(shè)備I的行走速度。該預(yù)定值位于3度到30度之間。優(yōu)選的，自動工作設(shè)備I的處理單元141通過控制單元143，減少提供給驅(qū)動輪驅(qū)動輪IllaUllb的能量，例如降低提供給驅(qū)動輪llla、Illb的驅(qū)動電機的電流或者電壓，降低驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速，使得自動工作設(shè)備I的行走速度控制在一定的范圍內(nèi)?？刂茊卧?43提供給驅(qū)動輪IllaUllb的能量的降低量基于自動工作設(shè)備I的傾斜度的大小而定，自動工作設(shè)備I的傾斜度越大，自動工作設(shè)備I在傾斜面上下坡行走時行走速度越快，控制單元143提供給驅(qū)動輪驅(qū)動輪IllaUllb的能量就越少，避免驅(qū)動輪IllaUllb的轉(zhuǎn)速過快導(dǎo)致自動工作設(shè)備I的行走速度超出范圍；如果自動工作設(shè)備I的傾斜度較小，控制單元143提供給驅(qū)動輪IllaUllb的能量較傾斜度大時較多，驅(qū)動自動工作設(shè)備I繼續(xù)沿邊界線3行走。
[0098]可選擇的，自動工作設(shè)備I通過向與自動工作設(shè)備I行走方向相反的方向提供制動力，控制自動工作設(shè)備I的行走速度在一定的范圍內(nèi)。制動力可以通過驅(qū)動電機的電氣制動來實現(xiàn)，例如將電機的繞組短接進行制動；或者在制動時，在驅(qū)動電機的繞組中串接電阻，將能量消耗在串接電阻上進行制動；或者在驅(qū)動電機的定子上施加直流電壓，定子產(chǎn)生靜止的恒定磁場，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時切割磁場產(chǎn)生制動力矩等等，在此不一一列舉。制動力也可以通過機械制動的方式提供，即通過機械裝置卡住驅(qū)動電機的輸出軸或者卡住驅(qū)動輪llla、111b，例如通過離合器、剎車片等等。優(yōu)選的，制動力的大小能夠基于自動工作設(shè)備I的傾斜度的大小而進行調(diào)節(jié)，自動工作設(shè)備I的傾斜度越大，自動工作設(shè)備I在傾斜面上下坡行走時行走速度越快，此時需要控制自動工作設(shè)備I較大幅度的降低行走速度，需要提供較大的制動力；當自動工作設(shè)備I的傾斜度較小時，可以較小幅度的降低自動工作設(shè)備I的行走速度或者無需降低行走速度，此時可以提供較小的制動力或者不提供制動力。
[0099]通過本發(fā)明提供的自動工作設(shè)備I的控制方法，自動工作設(shè)備I基于傾斜度和行走狀態(tài)，控制自動工作設(shè)備I的行走速度，當自動工作設(shè)備I處于傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值的傾斜面上，沿邊界線3下行時，自動工作設(shè)備I始終控制其行走速度在一定的范圍內(nèi)，不會因下坡速度過快錯過邊界線3上的轉(zhuǎn)向或者曲線，導(dǎo)致偏離邊界線的后果，同時也避免了可能發(fā)生的自動工作設(shè)備I翻轉(zhuǎn)的問題，提高了自動工作設(shè)備行走工作的效率，保證了自動工作設(shè)備I行走工作的質(zhì)量，使得自動工作設(shè)備I的可靠性更高。
[0100]請參見圖7，自動工作設(shè)備I的第二種返回控制程序為在檢測到自動工作設(shè)備偏離了預(yù)設(shè)路徑時，返回預(yù)設(shè)路徑。其包括以下步驟:
[0101]步驟S50:沿預(yù)設(shè)路徑，即邊界線3運行。自動工作設(shè)備I在工作區(qū)域內(nèi)自動行走工作，當儲能模塊13的電力不足時，主控模塊14控制自動工作設(shè)備I沿直線行走，直到邊界傳感器151、152檢測到自動工作設(shè)備I到達邊界線3，然后自動工作設(shè)備I開始沿邊界線3行走，從而返回?？空?，對儲能模塊142進行充電。
[0102]步驟S51:檢測運行狀態(tài)。自動工作設(shè)備I在沿邊界線3行走的過程中，檢測模塊15檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度和行走狀態(tài)，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳遞給主控模塊14。自動工作設(shè)備I的傾斜度指自動工作設(shè)備I所在平面與水平面之間的夾角，自動工作設(shè)備I的行走狀態(tài)包括自動工作設(shè)備I的移動方向和速度等等。其檢測方式類似于第一種返回控制程序，不再贅述。
[0103]步驟S52:判斷是否處于下坡。主控模塊14接收檢測模塊15傳來的自動工作設(shè)備I的運行數(shù)據(jù)，存儲單元142中存儲有自動工作設(shè)備I在水平靜止狀態(tài)時的數(shù)據(jù)，處理單元141將步驟SI中檢測到的運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行處理，與自動工作設(shè)備I在水平靜止狀態(tài)時的數(shù)據(jù)進行對比，判斷出自動工作設(shè)備I傾斜度的大小以及自動工作設(shè)備I是否處于下坡狀態(tài)。
[0104]步驟S53:檢測自動工作設(shè)備I與邊界線3的關(guān)系。自動工作設(shè)備I在沿邊界線3行走的過程中，邊界傳感器151、152檢測自動工作設(shè)備I與邊界線3之間的關(guān)系，自動工作設(shè)備I與邊界線3之間的位置關(guān)系通過邊界傳感器151、152與邊界線3之間的位置關(guān)系來體現(xiàn)，當邊界傳感器151、152分別處于邊界線3兩側(cè)，且與邊界線3的距離相等時，自動工作設(shè)備I位于邊界線3上；當邊界傳感器151、152分別處于邊界線3兩側(cè)，但是與邊界線3之間的距離不相等時，自動工作設(shè)備I位于邊界線3上但是正在偏離邊界線3 ;當邊界傳感器151、152均位于邊界線3的一側(cè)，或者邊界傳感器151、152中的一個或者全部都檢測不到邊界線時，自動工作設(shè)備I不在邊界線3上。
[0105]自動工作設(shè)備I可以通過其他方式檢測與邊界線3的關(guān)系，例如僅設(shè)置一個邊界傳感器153，但通過檢測到的信號強度或信號形狀等計算離邊界線的距離，或通過圖像傳感器拍攝邊界線圖像，根據(jù)圖像信息計算離邊界線的距離等，不再贅述。
[0106]步驟S54:判斷是否偏離預(yù)設(shè)路徑。處理單元141接收步驟S23中邊界傳感器151、152檢測到的數(shù)據(jù)，存儲單元142中存儲有自動工作設(shè)備I與邊界線3在不同的位置關(guān)系時的標準數(shù)據(jù)，處理單元141將邊界傳感器151、152檢測到的數(shù)據(jù)與存儲單元142中的標準數(shù)據(jù)相對比，判斷自動工作設(shè)備I與預(yù)設(shè)路徑，即邊界線3之間的位置關(guān)系。
[0107]根據(jù)步驟S53中檢測和邊界線3的關(guān)系的方法不同，判斷是否偏離邊界線的方式也會相應(yīng)變化，不再贅述。
[0108]步驟S55:停止行走。當自動工作設(shè)備I不在邊界線上時，處理單元141發(fā)送偏離信號，并且通過控制單元143控制行走模塊11停止行走。在制動時，制動力可以通過驅(qū)動電機的電氣制動來實現(xiàn)，例如將電機的繞組短接進行制動；或者在制動時，在驅(qū)動電機的繞組中串接電阻，將能量消耗在串接電阻上進行制動；或者在驅(qū)動電機的定子上施加直流電壓，定子產(chǎn)生靜止的恒定磁場，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時切割磁場產(chǎn)生制動力矩等等，在此不一一列舉。制動力也可以通過機械制動的方式提供，即通過機械裝置卡住驅(qū)動電機的輸出軸或者卡住驅(qū)動輪llla、111b，例如通過離合器、剎車片等等。
[0109]步驟S56:返回預(yù)設(shè)路徑。自動工作設(shè)備I停止行走后，行走模塊11向左側(cè)或者右側(cè)進行轉(zhuǎn)向，或者直線后退行走，邊界傳感器151、152檢測自動工作設(shè)備I與邊界線3之間的位置關(guān)系，當邊界傳感器151、152分別處于邊界線3兩側(cè)時，自動工作設(shè)備I重新返回預(yù)設(shè)路徑即邊界線3上。[0110]根據(jù)步驟S53中檢測和邊界線3的關(guān)系的方法不同，返回邊界線的具體方式也會相應(yīng)變化，不再贅述。
[0111]第二種返回控制程序中，自動工作設(shè)備I基于傾斜度和行走狀態(tài)，修正自動工作設(shè)備I的行走路徑，當自動工作設(shè)備I處于傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值的傾斜面上，沿邊界線3下行時，如果因下坡行走加速導(dǎo)致錯過了邊界線3上的轉(zhuǎn)向或者曲線，導(dǎo)致自動工作設(shè)備I偏離邊界線3時，自動工作設(shè)備I通過轉(zhuǎn)向返回邊界線3。提高了自動工作設(shè)備行走工作的效率，保證了自動工作設(shè)備行走工作的質(zhì)量，使得自動工作設(shè)備的可靠性更高。
[0112]請參見圖8，自動工作設(shè)備I的第三種返回控制程序為控制行走方向以避免自動工作設(shè)備I在下坡時出界。其包括以下步驟:
[0113]步驟S60:沿預(yù)設(shè)路徑運行。自動工作設(shè)備I在工作區(qū)域內(nèi)自動行走工作，為了提高自動工作設(shè)備I的運行效率，其通常按照預(yù)先設(shè)定的路徑行走，例如沿直線行走，繞圈行走、沿鋸齒形路徑行走或者始終沿相同的方向轉(zhuǎn)向行走等等；按照預(yù)先設(shè)定的路徑行走，能夠減少自動工作設(shè)備I在同一工作區(qū)域重復(fù)工作或者漏過部分工作區(qū)域沒有執(zhí)行工作情況的發(fā)生。
[0114]步驟S61:檢測運行狀態(tài)。自動工作設(shè)備I在沿邊界線3行走的過程中，檢測模塊15檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度和行走狀態(tài)，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳遞給主控模塊14。自動工作設(shè)備I的傾斜度指自動工作設(shè)備I所在平面與水平面之間的夾角，自動工作設(shè)備I的行走狀態(tài)包括自動工作設(shè)備I的移動方向和速度等等。其檢測方式類似于第一種返回控制程序，不再贅述。
[0115]步驟S62:判斷是否沿與傾斜方向成角度的方向行走。主控模塊14接收檢測模塊15傳來的自動工作設(shè)備I的運行數(shù)據(jù)，存儲單元142中存儲有自動工作設(shè)備I在水平靜止狀態(tài)時的數(shù)據(jù)，處理單元141將步驟SI中檢測到的運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行處理，與自動工作設(shè)備I在水平靜止狀態(tài)時的數(shù)據(jù)進行對比，判斷出自動工作設(shè)備I是否沿與沿與傾斜方向成角度的方向行走；即自動工作設(shè)備I的一個驅(qū)動輪Illa位于傾斜面的較靠下的位置，而另一個驅(qū)動輪Illb位于傾斜面的較靠上的位置，并且自動工作設(shè)備I沿與驅(qū)動輪llla、Illb之間的連線成角度相交或垂直的方向行走。
[0116]步驟S63:檢測自動工作設(shè)備與預(yù)設(shè)路徑的關(guān)系。自動工作設(shè)備I在沿預(yù)設(shè)路徑行走的過程中，始終檢測自動工作設(shè)備I與預(yù)設(shè)路徑之間的關(guān)系，優(yōu)選的，預(yù)設(shè)路徑是埋藏在地面下的通電導(dǎo)線，自動工作設(shè)備I與預(yù)設(shè)路徑之間的位置關(guān)系可以通過邊界傳感器151、152與通電導(dǎo)線之間的位置關(guān)系來體現(xiàn)，當邊界傳感器151、152分別處于通電導(dǎo)線兩側(cè)，且與通電導(dǎo)線的距離相等時，自動工作設(shè)備I位于預(yù)設(shè)路徑上；當邊界傳感器151、152分別處于通電導(dǎo)線兩側(cè)，但是與通電導(dǎo)線之間的距離不相等時，自動工作設(shè)備I位于預(yù)設(shè)路徑上但是正在偏離預(yù)設(shè)路徑；當邊界傳感器151、152均位于通電導(dǎo)線的一側(cè)，或者邊界傳感器151,152中的一個或者全部都檢測不到通電導(dǎo)線時，自動工作設(shè)備I不在預(yù)設(shè)路徑上。
[0117]可選擇的，預(yù)設(shè)路徑也可以通過其他方式對自動工作設(shè)備I進行路徑引導(dǎo)，例如通過電磁信號或者光信號的發(fā)生裝置進行路徑引導(dǎo)，或者通過GPS定位和導(dǎo)航系統(tǒng)進行路徑引導(dǎo)等等，在此不一一列舉。
[0118]步驟S64:判斷是否偏離預(yù)設(shè)路徑。處理單元141接收步驟S23中檢測到的數(shù)據(jù)，存儲單元142中存儲有自動工作設(shè)備I與預(yù)設(shè)路徑在不同的位置關(guān)系時的標準數(shù)據(jù)，處理單元141將檢測到的數(shù)據(jù)與存儲單元142中的標準數(shù)據(jù)相對比，判斷自動工作設(shè)備I與預(yù)設(shè)路徑之間的位置關(guān)系。
[0119]步驟S65:修正行走路徑。當自動工作設(shè)備I開始偏離預(yù)設(shè)路徑時，自動工作設(shè)備I的處理單元141基于自動工作設(shè)備I的傾斜度的大小，通過控制單元143分別調(diào)節(jié)傳遞至驅(qū)動輪IllaUllb的能量。例如，當驅(qū)動輪Illa在傾斜面較靠下的位置時，為了抵消重力作用下自動工作設(shè)備I向傾斜面下方的偏移，控制單元143增加提供給驅(qū)動輪Illa的能量，從而使得自動工作設(shè)備I不會在重力的作用下向下方偏離邊界線?？蛇x擇的，驅(qū)動輪llla、Illb可以沿垂直于自動工作設(shè)備I所在平面的軸線樞轉(zhuǎn)，當自動工作設(shè)備I開始偏離預(yù)設(shè)路徑時，自動工作設(shè)備I的處理單元141基于自動工作設(shè)備I的傾斜度的大小，通過將驅(qū)動輪IllaUllb沿垂直于自動工作設(shè)備I所在平面的軸線樞轉(zhuǎn)一定的角度，從而修正自動工作設(shè)備I的行走路徑。
[0120]自動工作設(shè)備I的第三種返回控制程序中，自動工作設(shè)備I基于其傾斜度和行走狀態(tài)，不斷的修正自動工作設(shè)備I的行走方向，當自動工作設(shè)備I沿與傾斜方向成角度的方向行走時，自動工作設(shè)備I通過向一側(cè)的驅(qū)動輪提供較另一側(cè)的驅(qū)動輪更多的能量，不斷的修正行走的方向，避免自動工作設(shè)備I在重力的作用下，偏離預(yù)設(shè)的行走軌跡，提高了自動工作設(shè)備行走工作的效率，保證了自動工作設(shè)備行走工作的質(zhì)量，使得自動工作設(shè)備的可靠性更高。
[0121]參見圖10至圖11，本發(fā)明的第二實施例中，自動工作設(shè)備處于工作場景，即自動工作設(shè)備I在工作區(qū)域中行走并執(zhí)行工作。
[0122]參見圖10，自動工作設(shè)備I位于傾斜面2上。當自動工作設(shè)備I識別自身處于工作場景，自動工作設(shè)備I在行走的過程中，通過傾斜傳感器153檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度，主控模塊14執(zhí)行工作控制程序。在工作控制程序中，當傾斜度到達或超過預(yù)設(shè)值時，主控模塊14控制自動工作設(shè)備I沿鋸齒形路徑行走。這樣自動工作設(shè)備I能夠?qū)崿F(xiàn)在傾斜面2上斜向行走，鋸齒形路徑的至少部分路段的延伸方向和傾斜面2的傾斜方向不同。相較于直接在傾斜方向上爬坡，在傾斜面2上斜向行走具有多種優(yōu)勢。例如，直接爬坡時最為費力，因為自動工作設(shè)備I的重力在傾斜面傾斜方向上的分力方向和自動工作設(shè)備I的行走方向正好相反，該分力基本全部用于阻礙輪組滾動，導(dǎo)致爬坡困難；而斜向爬坡時，該分力的方向和智能割草機的行走方向不同，該分力主要作用在輪組的橫向或側(cè)向上，被傾斜面表面的摩擦力所抵消。又如，斜向爬坡爬升確定的豎直高度所經(jīng)過的路徑較長，在速度一定的情況下爬升時間較長，單位時間內(nèi)需要克服的坡度帶來的阻力也就較小，從而也提高了爬坡能力。
[0123]在進一步的【具體實施方式】中，檢測模塊15檢測自動工作設(shè)備I的行走方向，基于行走方向，工作控制程序控制鋸齒形路徑中的各個路段的延伸方向均和傾斜面2的傾斜方向不同，優(yōu)選的，各個路段均和傾斜面2的延伸方向成30到60度角，此時路徑分布比較均勻且整體比較省力。檢測模塊15可以通過多種方式檢測行走方向，例如，通過使用3軸傾斜傳感器檢測自動工作設(shè)備I在三維空間中的傾斜方向，就可以知道自動工作設(shè)備I的機身朝向，也就可以確定行走方向。
[0124]在進一步的【具體實施方式】中，主控模塊14根據(jù)傾斜度的大小，成反比的調(diào)節(jié)行走速度。即在坡度越大的傾斜面上，行走速度越小，這樣可以比較均衡的控制爬坡負載，避免過載情況。
[0125]請參見圖11，自動工作設(shè)備I的工作控制程序具體包括以下步驟:
[0126]S70:在工作區(qū)域行走。本步驟中，自動工作設(shè)備I在工作區(qū)域行走并執(zhí)行預(yù)設(shè)的工作任務(wù)如割草、清潔等。
[0127]S71:檢測傾斜度。本步驟中，傾斜傳感器153檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度，并將其發(fā)送給主控模塊14。傾斜傳感器153若為普通類型，則僅檢測自動工作設(shè)備I相對于水平面的傾斜度；若為三軸傾斜傳感器，則可檢測自動工作設(shè)備I在三維空間中的傾斜度，包括檢測機身朝向信息。
[0128]S72:判斷自動工作設(shè)備的傾斜度是否達到或超過預(yù)設(shè)值。本步驟中，主控模塊14的處理單元141調(diào)用存儲單元142中存儲的傾斜度預(yù)設(shè)值，并比較傾斜度和預(yù)設(shè)值的大小。若傾斜度達到或超過預(yù)設(shè)值，則進入步驟S73，若傾斜度未達到預(yù)設(shè)值，則回到步驟S71，繼續(xù)檢測自動工作設(shè)備I的傾斜度。因為本步驟主要檢測的是傾斜面的坡度，因此通常僅就自動工作設(shè)備I相對于水平面的傾斜度來和預(yù)設(shè)值做比較。該預(yù)定值位于3度到30度之間。
[0129]S73:沿鋸齒形路徑行走。本步驟中，主控模塊14控制自動工作設(shè)備I按照鋸齒形路徑行走，即直線行走一個路段后轉(zhuǎn)向一個角度，再次直線行走一個路段，隨后反向轉(zhuǎn)向一個角度后直線行走一個路段，如此往復(fù)行走。通過這樣的方式，至少部分路段是和傾斜面2的傾斜方向成角度的。
[0130]在本步驟中，鋸齒形路徑的各項參數(shù)，如各個路段的長度，轉(zhuǎn)向的角度，行走速度等均由工作控制程序調(diào)控。這些參數(shù)可以是固定的，但優(yōu)選的，這些參數(shù)的具體數(shù)值由函數(shù)控制，即根據(jù)自動工作設(shè)備的運行狀態(tài)進行調(diào)整，例如，根據(jù)自動工作設(shè)備I的傾斜度、負載或者它們的組合調(diào)整路段長度、轉(zhuǎn)向角度、行走速度等。函數(shù)控制可以更智能的在傾斜面2上行走，例如根據(jù)傾斜度的大小成反比的調(diào)節(jié)行走速度、根據(jù)負載的大小成反比的調(diào)節(jié)行走速度，根據(jù)負載情況調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向角度來降低負載等。當然，函數(shù)控制也可是上述方式的組
口 ο
[0131]在本步驟中，優(yōu)選的，鋸齒形路徑的各個路段上自動工作設(shè)備的行走方向均和傾斜面的傾斜方向成角度，這樣在整個行走過程中都能夠避免直接爬坡和下坡，使得爬坡能力更強。進一步優(yōu)選的，各個路段均和傾斜面2的延伸方向成30到60度角，此時路徑分布比較均勻且整體比較省力。檢測模塊15可以通過多種方式檢測行走方向，例如，通過使用3軸傾斜傳感器檢測自動工作設(shè)備I在三維空間中的傾斜方向，就可以知道自動工作設(shè)備I的機身朝向，也就可以確定行走方向。
[0132]本發(fā)明提供的自動工作設(shè)備及其控制方法，使得自動工作設(shè)備行走在傾斜面等特殊情況下時，能夠根據(jù)傾斜的角度和當前的行走情況，及時的調(diào)整行走方式，保證了自動工作設(shè)備能夠在傾斜面上工作，提高了自動工作設(shè)備工作的范圍和效率，保證了自動工作設(shè)備行走工作的質(zhì)量，使得自動工作設(shè)備的可靠性更高。
[0133]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的是，本發(fā)明還可以有其他的實現(xiàn)方式，但只要其采用的技術(shù)精髓與本發(fā)明相同或相近似，或者任何基于本發(fā)明作出的易于思及的變化和替換都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動工作設(shè)備的控制方法，所述自動工作設(shè)備包括:行走模塊，帶動自動工作設(shè)備行走；工作模塊，執(zhí)行預(yù)定工作；儲能模塊，為自動工作設(shè)備提供能量；主控模塊，控制自動工作設(shè)備運行；傾斜傳感器，感應(yīng)自動工作設(shè)備的傾斜度，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟: 傾斜傳感器檢測自動工作設(shè)備的傾斜度，將傾斜度信息發(fā)送給主控模塊； 主控模塊識別自動工作設(shè)備的運行場景； 主控模塊根據(jù)運行場景執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)控制程序，所述預(yù)設(shè)控制程序根據(jù)傾斜度控制自動工作設(shè)備運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)控制程序中，主控模塊根據(jù)所述傾斜度判斷自動工作設(shè)備是否位于傾斜面上，若是，控制自動工作設(shè)備繼續(xù)在傾斜面上運行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于，所述運行場景包括返回場景，返回場景中自動工作設(shè)備沿預(yù)設(shè)路徑返回?？空荆划斶\行場景為返回場景時，預(yù)設(shè)控制程序相應(yīng)的為返回控制程序，所述返回控制程序中，主控模塊檢測自動工作設(shè)備的行走狀態(tài)，基于所述傾斜度和所述行走狀態(tài)控制所述自動工作設(shè)備的行走模塊，使其在傾斜面上時保持沿預(yù)設(shè)路徑行走。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述返回控制程序包括，當檢測到所述自動工作設(shè)備沿傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值的傾斜面下行時，基于所述傾斜度控制所述自動工作設(shè)備的行走速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述自動工作設(shè)備減少供應(yīng)行走的能量或者提供與行走方向相反的制動力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述自動工作設(shè)備依與傾斜度成反比的方式控制行走速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述返回控制程序包括，當所述自動工作設(shè)備偏離所述預(yù)設(shè)路徑時，通過轉(zhuǎn)向或后退回歸所述預(yù)設(shè)路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述返回控制程序包括，當檢測到所述自動工作設(shè)備沿與傾斜方向成角度的方向行走時，所述自動工作設(shè)備修正行走方向以沿預(yù)設(shè)路徑行走。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述自動工作設(shè)備通過向一側(cè)的驅(qū)動輪供應(yīng)較另一側(cè)的驅(qū)動輪更多的能量，修正行走方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9中任一所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述預(yù)設(shè)路徑為自動工作設(shè)備的工作區(qū)域的邊界線。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述運行場景包括工作場景，工作場景中自動工作設(shè)備通過行走模塊在工作區(qū)域內(nèi)行走，并通過工作模塊執(zhí)行預(yù)定工作；當運行場景為工作場景時，預(yù)設(shè)控制程序相應(yīng)的為工作控制程序，所述工作控制程序中，當傾斜傳感器監(jiān)測到所述傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值時，主控模塊控制自動工作設(shè)備沿鋸齒形路徑行走。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述鋸齒形路徑的各個路段上自動工作設(shè)備的行走方向均和所述傾斜面的傾斜方向成角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述主控模塊根據(jù)傾斜度的大小，成反比的調(diào)節(jié)行走速度。
14.根據(jù)權(quán)利要求4或11所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述預(yù)設(shè)值似于3度到30度之間。
15.一種自動工作設(shè)備，包括:行走模塊，帶動自動工作設(shè)備行走；工作模塊，執(zhí)行預(yù)定工作；儲能模塊，為自動工作設(shè)備提供能量；主控模塊，控制自動工作設(shè)備運行；傾斜傳感器，感應(yīng)自動工作設(shè)備的傾斜度，其特征在于: 傾斜傳感器檢測自動工作設(shè)備的傾斜度，將傾斜度信息發(fā)送給主控模塊； 主控模塊識別自動工作設(shè)備的運行場景； 主控模塊根據(jù)運行場景執(zhí)行對應(yīng)的預(yù)設(shè)控制程序，所述預(yù)設(shè)控制程序根據(jù)傾斜度控制自動工作設(shè)備運行。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)控制程序中，主控模塊根據(jù)所述傾斜度判斷自動工作設(shè)備是否位于傾斜面上，若是，控制自動工作設(shè)備繼續(xù)在傾斜面上運行。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的自動工作設(shè)備，其特征在于，所述運行場景包括返回場景，返回場景中自動工作設(shè)備沿預(yù)設(shè)路徑返回?？空荆划斶\行場景為返回場景時，預(yù)設(shè)控制程序相應(yīng)的為返回控制程序，所述返回控制程序中，主控模塊檢測自動工作設(shè)備的行走狀態(tài)，基于所述傾斜度和所述行走狀態(tài)控制所述自動工作設(shè)備的行走模塊，使其在傾斜面上時保持沿預(yù)設(shè)路徑行走。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自動工作設(shè)備，其特征在于:所述返回控制程序包括，當檢測到所述自動工作設(shè)備沿傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值的傾斜面下行時，基于所述傾斜度控制所述自動工作設(shè)備的行走速度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自動工作設(shè)備，其特征在于:所述自動工作設(shè)備減少供應(yīng)行走的能量或者提供與行走方向相反的制動力。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自動工作設(shè)備，其特征在于:所述自動工作設(shè)備依與傾斜度成反比的方式控制行走速度。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自動工作設(shè)備，其特征在于:所述返回控制程序包括，當所述自動工作設(shè)備偏離所述預(yù)設(shè)路徑時，通過轉(zhuǎn)向或后退回歸所述預(yù)設(shè)路徑。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自動工作設(shè)備，其特征在于:所述返回控制程序包括，當檢測到所述自動工作設(shè)備沿與傾斜方向成角度的方向行走時，所述自動工作設(shè)備修正行走方向以沿預(yù)設(shè)路徑行走。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的自動工作設(shè)備，其特征在于:所述自動工作設(shè)備通過向一側(cè)的驅(qū)動輪供應(yīng)較另一側(cè)的驅(qū)動輪更多的能量，修正行走方向。
24.根據(jù)權(quán)利要求17至23中任一所述的自動工作設(shè)備，其特征在于:所述預(yù)設(shè)路徑為自動工作設(shè)備的工作區(qū)域的邊界線。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的自動工作設(shè)備，其特征在于:所述運行場景包括工作場景，工作場景中自動工作設(shè)備通過行走模塊在工作區(qū)域內(nèi)行走，并通過工作模塊執(zhí)行預(yù)定工作；當運行場景為工作場景時，預(yù)設(shè)控制程序相應(yīng)的為工作控制程序，所述工作控制程序中，當傾斜傳感器監(jiān)測到所述傾斜度大于等于預(yù)設(shè)值時，主控模塊控制自動工作設(shè)備沿鋸齒形路徑行走。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述鋸齒形路徑的各個路段上自動工作設(shè)備的行走方向均和所述傾斜面的傾斜方向成角度。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述主控模塊根據(jù)傾斜度的大小，成反比的調(diào)節(jié)行走速度。
28.根據(jù)權(quán)利要求18或25所述的自動工作設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述預(yù)設(shè)值Iaa于3度到 30度之間。
【文檔編號】G05D1/02GK103744425SQ201310370784
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月23日
【發(fā)明者】強尼·鮑瑞那圖, 王家達 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司