回归充电方法及其自动行走设备与流程

本发明涉及智能控制领域，特别是涉及一种回归充电方法及其自动行走设备。

背景技术：

随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能机器人的自动工作系统已经开始慢慢的走进人们的生活。其中，全自动吸尘器通常体积小巧，集成有环境传感器、自驱系统、吸尘系统、电池或充电系统，能够无需人工操控，自行在室内巡航，在能量低时自行返回充电站，对接并充电，然后继续巡航吸尘。智能割草机能够自动在用户的草坪中割草、充电，无需用户干涉。这种自动工作系统一次设置之后就无需再投入精力管理，将用户从清洁、草坪维护等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来。

以智能割草机为例，在园林领域中，智能割草机被广泛地使用。为保证智能割草机在预设的工作范围内工作，通常采用边界系统对割草机的工作范围进行控制。边界系统包括铺设在地表的边界线，与边界线连接的信号发生器，割草机包括检测单元以及对信号进行处理并控制割草机行走路径的控制单元。控制单元根据接收到的信号控制割草机在预定的工作范围内工作。

智能割草机在拥有高精度定位功能的基础上，如果能量低需前往充电站充电时，往往以最短路径前往，即两点(智能割草机当前所处点及充电站)之间的直线路径。而当该两点直线路径中有障碍物时，往往通过不断的碰撞、后退，缓慢行走到充电站，而这样的回归充电的方式效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种回归充电效率高的回归充电方法及其自动行走设备。

一种回归充电方法，包括如下步骤：根据当前位置点计算出距离当前位置点最近的预设位置点，所述预设位置点为预先设定的固定位置点；移动至所述预设位置点；判断所述预设位置点是否为充电站，若否，则查找并移动至比当前预设位置点优先级更高的预设位置点。

上述回归充电方法及其自动行走设备，由当前所处位置点移动至预设位置点，从而到达预先设置的无障碍路径上，再通过判断到达的预设位置点是否为充电站，当所到达的预设位置点不是充电站时，则查找并移动至比当前位置点优先级更高的预设位置点处，如此循环，直至所达到的预设位置点为充电站时，与充电站对接充电，从而完成回归充电的整个过程。这样的回归充电方法及其自动行走设备回归效率高，不会因为遇到障碍物而找不到回归充电的路径。

在其中一个实施例中，所述根据当前位置点计算出距离当前位置点最近的预设位置点步骤之前还包括初始化设置步骤。

在其中一个实施例中，所述初始化设置步骤为：预先设置相应的能够到达充电站的预设位置点，所述预设位置点至少为两个，且充电站位于其中一个预设位置点上，距离充电站越近的预设位置点的优先级越高。

在其中一个实施例中，所述预设位置点根据优先级依次编号。

在其中一个实施例中，所述根据当前位置点计算出距离当前位置点最近的预设位置点的步骤中，计算出最近的预设位置点的方法为：计算当前位置点能够到达每个预设位置点的最短距离，并比较各个最短距离，离当前位置点最近的预设位置点为最短距离最小的预设位置点。

在其中一个实施例中，所述判断所述预设位置点是否为充电站，若否，则查找并移动至比当前预设位置点优先级更高的预设位置点步骤中，若所述预设位置点为充电站，则停止行走与充电站对接充电。

一种自动行走设备，包括位置点查找模块，用于根据当前所处位置点计算出距离当前位置点最近的预设位置点；行走模块，用于驱动所述自动行走设备从当前位置点移动至所述位置点查找模块获取的预设位置点；判断模块，用于判断当前所处预设位置点是否为充电站，若否，则查找并移动至比当前位置点优先级更高的预设位置点。

在其中一个实施例中，所述自动行走设备还包括初始化设置模块。

在其中一个实施例中，所述初始化设置模块为：预设模块，用于预先设置相应的能够到达充电站的预设位置点，所述预设位置点至少为两个，且充电站位于其中一个预设位置点上，距离充电站越近的预设位置点的优先级越高。

在其中一个实施例中，所述位置点查找模块中计算出距离当前位置点最近的预设位置点的方法为：计算当前位置点能够到达每个预设位置点的最短距离，并比较各个最短距离，离当前位置点最近的预设位置点为最短距离最小的预设位置点。

在其中一个实施例中，当所述判断模块判断出预设位置点为充电站时，所述自动行走设备停止行走与充电站对接充电。

附图说明

图1为本发明的回归充电方法的流程图；

图2为本发明的自动行走设备的系统框架图；

图3为本发明的自动行走设备的回归充电路径图。

智能割草机100 定位模块110 位置点查找模块120

行走模块130 判断模块140 预设模块150

充电站200

具体实施方式

本发明的自动行走设备可以是智能割草机，或者自动吸尘器等，它们自动行走与工作区域的地面或表面上，进行割草或吸尘工作。当然，自动行走设备不限于智能割草机和自动吸尘器，也可以为其它设备，如喷洒设备、监视设备等等适合无人值守的设备，在本实施例中自动行走设备为智能割草机。当智能割草机工作到能量低时，需要回归到充电站充电。

请参照图1，本发明较佳的实施例提供一种回归充电方法，该回归充电方法包括如下步骤：

步骤S110：获取当前位置点。

智能割草机自动在预设的工作范围内工作，当智能割草机能量低至某一预设阈值(预先设定的充电边界能量值)时，该智能割草机即需要从当前工作的位置返回至充电站进行充电以补足自动工作所需的能量。而智能割草机要完成自动返回充电站充电，还需要进行如下初始化设置步骤：

预先设置相应的能够到达充电站的预设位置点。本步骤为初始化设置步骤，即意味着本步骤只需在初次使用时设置一次即可。预设位置点至少为两个，且 充电站位于其中一个预设位置点上。距离充电站越近的预设位置点的优先级越高。根据各个预设位置点的优先级，给各个预设位置点进行编号。例如，根据优先级由高到低的顺序依次将各个预设位置点编号为0、1、2、……。编号为0的预设位置点即为优先级最高的预设位置点，充电站即位于该预设位置点上。当然，在其他实施方式中，也可根据优先级由低到高的顺序依次将各个预设位置点编号为0、1、2……，具体的记录各个预设位置点的方式此处不做具体限定。每相邻两个预设位置点连线可形成一个无障碍物的路径，即意味着智能割草机可顺次地无障碍地通过每个预设位置点。

当人为设定好每个预设位置点的具体位置后，通过人工搬运或采用遥控器遥控智能割草机的方式，使智能割草机依次通过这些预设位置点。这样智能割草机即完成存储每个预设位置点的工作，亦即完成了初始化设置步骤。

在S110步骤中，需要清楚的获取当前所处的位置，即当前位置点。

步骤S120：根据当前位置点计算出距离当前位置点最近的预设位置点。本步骤中，根据S110步骤中获得的当前位置点，通过计算查找出距离当前位置点最近的预设位置点。具体的计算方式为分别计算当前位置点能够到达每个预设位置点的最短距离，再将计算得出的每个预设位置点所对应的最短距离进行对比，找到最短距离最小的，而该最小的最短距离所对应的预设位置点即为距离当前位置点最近的预设位置点。

步骤S130：移动至所述预设位置点。本步骤中，从步骤S110得出的当前位置点运动到由步骤S120得出的距离当前位置点最近的预设位置点。即移动的起点为当前位置点，而终点为离当前位置点最近的预设位置点。

步骤S140：判断所述预设位置点是否为充电站，若否，则查找并移动至比当前预设位置点优先级更高的预设位置点；若是，则停止行走并与充电站对接充电。当移动至步骤S120计算得出的预设位置点时，此时的预设位置点即为当前位置点。到达该预设位置点后，即需要判断当前位置点是否为充电站，即当前位置点是否为终点站。如果判断得出，当前位置点为充电站，则与充电站对接充电，从而实现整个回归充电过程。相反的，如果判断得出当前位置点并非为充电站，则查找出比当前预设位置点优先级更高一级的预设位置点(如果已 将各个预设位置点进行编号，则可直接查找比当前位置点优先级更高一级的预设位置点的编号)。随后，自当前位置点移动至查找到的比当前预设位置点优先级更高一级的预设位置点上。当到达之后，再次判断所到达的预设位置点是否为充电站。如果判断得出，当前位置点为充电站，则与充电站对接充电，从而实现整个回归充电过程。相反的，如果判断得出当前位置点并非为充电站，则继续查找并移动至比当前预设位置点优先级更高一级的预设位置点。如此循环往复，直至判断出当前位置点即为充电站，则与充电站对接充电，完成整个回归充电的过程。

上述回归充电方法，由当前所处位置点移动至预设位置点，从而到达预先设置的无障碍路径上，再判断到达的预设位置点是否为充电站，当所到达的预设位置点不是充电站时，则需查找并移动至比当前预设位置点优先级更高的预设位置点处，如此循环，直至所达到的预设位置点为充电站时，与充电站对接充电，从而完成回归充电的整个过程。这样的回归充电的方法效率高，不会因为遇到障碍物而找不到回归充电路径。

请参照图2，本发明较佳的实施例还提供一种自动行走设备。本实施例中自动行走设备为智能割草机100。该智能割草机包括定位模块110、位置点查找模块120、行走模块130及判断模块140，定位模块110与位置点查找模块120相连，定位模块110及位置点查找模块120分别与行走模块130相连，行走模块130与判断模块140相连。定位模块110用于获取智能割草机100的当前位置点；位置点查找模块120用于根据定位模块110获取到的当前位置点计算出距离当前位置点最近的预设位置点；行走模块130用于驱动智能割草机100从当前位置点移动至位置点查找模块120获取的预设位置点；判断模块140用于判断当前所处预设位置点是否为充电站。

智能割草机100还包括预设模块150，用于预先设置相应的能够到达充电站的预设位置点。该预设模块150为初始化设置模块，即意味着该模块只需在初次使用智能割草机100时设置一次即可。预设位置点至少为两个，且充电站位于其中一个预设位置点上。距离充电站越近的预设位置点的优先级越高。根据各个预设位置点的优先级，给各个预设位置点进行编号。例如，根据优先级由 高到低的顺序依次将各个预设位置点编号为0、1、2、……。编号为0的预设位置点即为优先级最高的预设位置点，充电站即位于该预设位置点上。当然，在其他实施方式中，也可根据优先级由低到高的顺序依次将各个预设位置点编号为0、1、2……，具体的记录各个预设位置点的方式此处不做具体限定。每相邻两个预设位置点连线可形成一个无障碍物的路径，即意味着智能割草机100可顺次地无障碍地通过每个预设位置点。

当人为设定好每个预设位置点的具体位置后，通过人工搬运或采用遥控器遥控智能割草机100的方式，使智能割草机100依次通过这些预设位置点。这样智能割草机100即完成存储每个预设位置点的工作，亦即完成了智能割草机100的初始化设置。

智能割草机100自动在预设的工作范围内工作，当智能割草机100能量低至某一预设阈值(预先设定的充电边界能量值)时，该智能割草机100即需要从当前的位置返回至充电站进行充电以补足自动工作所需的能量。通过定位模块110获取到智能割草机100此时的当前位置点。再通过位置点查找模块120计算出距离当前位置点最近的预设位置点。具体的计算方式为分别计算当前位置点能够到达每个预设位置点的最短距离，再将计算得出的每个预设位置点所对应的最短距离进行对比，找到最短距离最小的，而该最小的最短距离所对应的预设位置点即为距离当前位置点最近的预设位置点。

通过行走模块130驱动智能割草机从当前位置点行走到距离当前位置点最近的预设位置点。此时的预设位置点即为当前位置点。到达该预设位置点后，即需要判断当前位置点是否为充电站，即当前位置点是否为终点站。如果判断得出，当前位置点为充电站，则智能割草机100与充电站对接进行充电，从而实现整个回归充电过程。相反的，如果判断得出当前位置点并非为充电站，则查找出比当前预设位置点优先级更高一级的预设位置点(如果已将各个预设位置点进行编号，则可直接查找比当前位置点优先级更高一级的预设位置点的编号)。随后，自当前位置点移动至查找到的比当前预设位置点优先级更高一级的预设位置点上。当到达之后，再次判断所到达的预设位置点是否为充电站。如果判断得出，当前位置点为充电站，则与充电站对接充电，从而实现整个回归 充电过程。相反的，如果判断得出当前位置点并非为充电站，则继续查找并移动至比当前预设位置点优先级更高一级的预设位置点。如此循环往复，直至判断当前位置点即为充电站，则与充电站对接充电，完成整个回归充电的过程。

请参照图3，详细描述该智能割草机100回归充电的过程：

当智能割草机100在位置A处工作时，检测到智能割草机100能量低，需要回归充电站200进行充电。智能割草机100分别计算出位置A能够到达三个预设位置点B、C、D的最短距离，且分别进行比较。比较结果为从位置A能够到达的最短距离最小的位置点是预设位置点B，则预设位置点B即为距离位置A最近的预设位置点。智能割草机100行走至预设位置点B。此时，判断该预设位置点B是否为充电站200，如是，则对接充电；否则，查找比预设位置点B的优先级更高一级的预设位置点。预设位置点B、C、D中，充电站200位于预设位置点D上，故预设位置点D的优先级最高，预设位置点C其次，预设位置点B的优先级最低。根据优先级由高到低，将预设位置点B、C、D依次编号为2、1、0。而当前智能割草机100处于优先级为2的预设位置点B上，比预设位置点B优先级更高一级的位置点是预设位置点C。智能割草机100行走至预设位置点C。此时，再判断该预设位置点C是否为充电站200，如是，则对接充电；否则，查找并移动至比预设位置点C的优先级更高一级的预设位置点。如此循环，直至当前位置点被判断为充电站200为止。

上述自动行走设备包括位置点查找模块120、行走模块130和判断模块140，行走模块130驱动自动行走设备从当前位置点行走至位置点查找模块120获得的距离当前位置点最近的预设位置点。当到达该预设位置点后通过判断模块140判断当前的预设位置点是否为充电站，如果不是，则查找并移动至比当前位置点优先级更高的预设位置点处，再判断该预设位置点是否为充电站，如此循环往复，直至判断出当前位置点即为充电站，则与充电站对接进行充电，完成整个充电回归过程。这样的自动行走设备在回归充电时效率高，不会因为遇到障碍物而找不到回归充电路径。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技 术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。