用于自主作业设备的信号站、自主作业设备和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于自主作业设备的信号站。该信号站包括：信号发生器，其被配置为基于对应关系产生边界信号的序列，该边界信号包括依次出现的标志信号和主体信号，该标志信号具有第一特征，该主体信号具有与该第一特征相对应的第二特征，并且对于该第一特征的每个不同取值，该对应关系唯一指定了该第二特征的取值；以及发射器，其被配置为向与该信号站相连的边界发射该边界信号的序列。的边界发射该边界信号的序列。的边界发射该边界信号的序列。

【技术实现步骤摘要】
用于自主作业设备的信号站、自主作业设备和系统


[0001]本专利技术涉及自动控制领域，更具体地，涉及一种用于自主作业设备的信号站、该自主作业设备和包含该信号站和该自主作业设备的自主作业系统。

技术介绍

[0002]目前市场上存在各种各样的自主作业设备，如用于割草的机器人、用于扫地的机器人和用于拖地的机器人等。以割草机器人为例，主流的割草机器人通常采用沿随机或规则路径行走的模式在预定操作区域内进行割草作业。该预定操作区域通常通过边界予以限定。在自主作业设备进行作业时，该自主作业设备的停靠站(信号站)持续向边界发出边界信号，该边界信号在边界周围产生电磁场，自主作业设备通过感测该电磁场来捕获该边界信号以确定其位于其预定操作区域之内。
[0003]然而，在实际工作环境中，自主作业设备周围很可能存在着其他的信号源，可能对自主作业设备产生干扰以致其不能正确识别与其对应的边界信号，这将进一步导致自主作业设备不能工作或者丢失。
[0004]对此，在一些现有技术方案中，提出了通过协同管理使得相邻的多个自主作业设备的边界信号分别处于不同工作频率、为自主作业设备的边界信号设置特定时间间隔、以及为边界信号所包含的脉冲设置特定的脉冲间隔等，以使得自主作业设备能够识别特定于其的边界信号。
[0005]然而，上述现有技术方案仍然存在着各自的缺点，例如在上述的一个方案中需要一个能够超控相邻的多个自主作业系统的控制器来协同管理这些自主作业设备，这在很多情况下，例如相邻的自主作业设备来自不同制造商或者同一制造商的不同型号时，不能很好地工作。

技术实现思路

[0006]针对上述问题中的至少一个，根据本专利技术的另一些方面，提出了一种用于自主作业设备的信号站。该信号站包括：信号发生器，其被配置为基于对应关系产生边界信号的序列，该边界信号包括依次出现的标志信号和主体信号，该标志信号具有第一特征，该主体信号具有与该第一特征相对应的第二特征，并且对于该第一特征的每个不同取值，该对应关系唯一指定了该第二特征的取值；以及发射器，其被配置为向与该信号站相连的边界发射该边界信号的序列。
[0007]根据本专利技术的另一些方面，提供了一种自主作业设备。该自主作业设备包括：传感器，其被配置为感测用于所述自主作业设备的边界信号以产生感测信号：以及控制器，其被配置为从所述感测信号中检测所述边界信号的标志信号；确定所述标志信号的第一特征；基于所述第一特征和所述第一特征与所述主体信号的第二特征之间的对应关系确定与所述第一特征相对应的第二特征；基于所述标志信号和所述主体信号的所述第二特征，从所述感测信号中检测所述主体信号。
[0008]根据本专利技术的再一些方面，提供了一种自主作业系统。该自主作业系统包括：如上所述的信号站；以及如上所述的自主作业设备。
附图说明
[0009]图1示出了根据本专利技术的实施例的自主作业系统的示意图；
[0010]图2示出了根据本专利技术的实施例的自主作业系统的停靠站的结构示意图；
[0011]图3示出了根据本专利技术的一种实施例的边界信号的序列的示意图；
[0012]图4示出了根据本专利技术的实施例的边界信号中的标志信号的示意图；
[0013]图5示出了根据本专利技术的另一种实施例的边界信号的序列的示意图；
[0014]图6示出了根据本专利技术的实施例的自主作业设备的结构示意图；
[0015]图7示出了根据本专利技术的一些实施例的自主作业设备的状态的时序图；
[0016]图8示出了根据本专利技术的另一些实施例的自主作业设备的状态的时序图；
[0017]图9示出了根据本专利技术实施例的自主作业设备识别边界信号的方法的流程图；
[0018]图10A示出了现有技术中存在相邻自主作业系统时的理想感测信号的示意图；
[0019]图10B示出了现有技术中存在相邻自主作业系统时的实际感测信号的示意图；以及
[0020]图10C示出了图10B所示的实际感测信号的等效效果图。
具体实施方式
[0021]以下将结合附图对本专利技术的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本专利技术范围的限制，而只是为了说明本专利技术技术方案的实质精神。
[0022]在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
[0023]除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。
[0024]在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。在整个说明书中，“多”“多个”的表述，在没有特殊说明时，是指数量为两个或两个以上。
[0025]图1示出了根据本专利技术一具体实施方式的自主作业系统的示意图。如图1中所示，自主作业系统包括自主作业设备1和停靠站2，通常自主作业设备1在初始时位于停靠站2处，以进行定位或者充电等操作。
[0026]自主作业设备1尤其是可自主地在预设工作区域4内移动并执行特定作业的机器
人，典型的如执行清洁作业的智能扫地机/吸尘器，或执行割草作业的智能割草机等。本专利技术以智能割草机为例进行详细说明。自主作业设备1可自主行走于工作区域4的表面上，尤其作为智能割草机可自主地在地面上进行割草作业。自主作业设备1至少包括主体机构、移动机构、工作机构、能源模块、检测模块、交互模块、控制模块等。
[0027]主体机构通常包括底盘和外壳，底盘用于安装和容纳移动机构、工作机构、能源模块、检测模块、交互模块、控制模块等功能机构与功能模块。外壳通常构造为至少部分地包覆底盘，主要起到增强自主作业设备1的美观和辨识度的作用。在本实施例中，外壳构造为在外力作用下可相对于底盘平移和/或旋转，配合适当的检测模块，示例性地如霍尔传感器，可进一步地起到感知碰撞、抬起等事件的作用。
[0028]移动机构构造为用于将主体机构支撑于地面并驱动主体机构在地面上移动，通常包括轮式移动机构、履带式或半履带式移动机构和步行式移动机构等。在本实施例中，移动机构为轮式移动机构，包括至少一个驱动轮和至少一个行走原动机。行走原动机优选为电动机，在其他实施方式中也可为内燃机或使用其他类型能源产生动力的机械。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自主作业设备的信号站，包括：信号发生器，其被配置为基于对应关系产生边界信号的序列，所述边界信号包括依次出现的标志信号和主体信号，所述标志信号具有第一特征，所述主体信号具有与所述第一特征相对应的第二特征，并且对于所述第一特征的每个不同取值，所述对应关系唯一指定了所述第二特征的取值；以及发射器，其被配置为向与所述信号站相连的边界发射所述边界信号的序列。2.如权利要求1所述的信号站，其中所述对应关系存储在对应关系表中，所述对应关系表包括用于第一脉冲的多个第一特征的取值和用于第二脉冲的多个第二特征的取值，并且其中所述信号发生器被配置为从所述对应关系表中选择一个第一特征的取值用于所述第一脉冲，并且从所述对应关系表中选择与所选择的第一特征的取值相对应的第二特征的取值用于所述第二脉冲。3.如权利要求1所述的信号站，其中所述对应关系存储在对应关系表中，所述对应关系表包括用于第一脉冲的多个第一特征的取值和用于第二脉冲的多个第二特征的取值，并且其中所述信号发生器被配置为按照指定顺序从所述对应关系表中依次选择多个第一特征的取值分别用于所述序列的多个第一脉冲，并且从所述对应关系表中选择与所选择的多个第一特征的取值相对应的第二特征的取值分别用于所述序列的多个第二脉冲。4.如权利要求3所述的信号站，其中所述信号发生器被配置为按照至少两种不同的指定顺序从所述对应关系表中选择用于多个边界信号的多个第一特征的取值和多个第二特征的取值。5.如权利要求4所述的信号站，其中所述信号发生器被配置为按照所述至少两种不同的指定顺序中的第一指定顺序从所述对应关系表中选择用于多个边界信号的多个第一特征的取值和多个第二特征的取值，并且在完成所述第一指定顺序的选择之后或者在检测到信号干扰时，按照所述至少两种不同的指定顺序中的第二指定顺序从所述对应关系表中选择用于多个边界信号的第一特征的取值和第二特征的取值，其中第二指定顺序是从该至少两种不同的指定顺序中除了所述第一指定顺序之外的其他指定顺序中随机选择的。6.如权利要求1所述的信号站，其中所述对应关系存储在对应关系表中，所述对应关系表包括用于第一脉冲的多个第一特征的取值和用于第二脉冲的多个第二特征的取值，并且其中所述信号发生器被配置为按照随机顺序从所述对应关系表中依次选择多个第一特征的取值分别用于所述序列的第一脉冲，并且从所述对应关系表中选择与所选择的第一特征的取值相对应的第二特征的取值分别用于所述序列的第二脉冲。7.一种自主作业设备，包括：传感器，其被配置为感测用于所述自主作业设备的边界信号以产生感测信号：以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：周昶，崔江伟，
申请(专利权)人：上海山科机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：