《自动工作系统的制作方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动工作系统的制作方法（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自动工作系统的制作方法自动工作系统的制作方法本发明涉及一种自动工作系统，包括，工作区域标识模块，包括间隔设置的多个RFID标签；自动行走设备，包括RFID阅读器，包括天线模块和读取模块，天线模块发出射频电波以激活所述RFID标签发出所述RFID信号并收取所述RFID信号；主控机构；所述天线模块以至少两种辐射方式分别激活至少两个RFID标签并收取至少两个RFID信号；所述主控机构根据所采用的至少两种辐射方式及对应收取到的至少两个RFID信号，判断自动行走设备相对于所述至少两个RFID标签构成的部分边界的位置关系。通过使用RFID标签，并利用自动行走设备上的RFID阅读器识别RFID信号的特征，设
2、置边界简单可靠。【专利说明】自动工作系统【技术领域】0001本发明涉及一种自动工作系统，尤其涉及一种自动行走设备在由工作区域标识模块限定的工作区域内行走和工作的自动工作系统。【背景技术】0002随着科学技术的发展，包括智能的自动行走设备的自动工作系统为人们所熟知，由于自动行走设备可以自动预先设置的程序执行预先设置的相关任务，无须人为的操作与干预，因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛。工业上的应用如执行各种功能的机器人，家居产品上的应用如割草机、吸尘器等，这些智能的自动行走设备极大地节省了人们的时间，给工业生产及家居生活都带来了极大的便利。0003为规划自动行走设备的工作区域，通常采用的方式
3、是设置电缆形式的边界线，边界线上携带有边界电信号，边界线围成的区域即为自动行走设备的工作区域。1999年5月11日公告的美国专利US6615108B1采用在草地上埋设边界线的方式设置机器人的工作区域。该方式存在多个不足，如，埋设边界线需要专业的工具在草地上开槽，费时费力，且会破坏草地的完整性。又如，该种边界线需要额外的信号发生装置不间断的提供电流信号，能耗较大，且具有一定的危险性。又如，边界线上任何一处发生故障，则整个边界信号都会消失。此外，这种边界线一旦埋设，则再次变动和修复线路故障都非常困难。【发明内容】0004本发明解决的技术问题为:提供一种自动工作系统，其边界线设置和变更容易，可靠性高
4、。0005为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为:0006一种自动工作系统，包括，限定自动工作系统的工作区域的工作区域标识模块，所述工作区域标识模块包括间隔设置的多个RFID标签，每个RFID标签具有唯一的识别信息，所述多个RFID标签连接形成工作区域的边界；在所述工作区域内自动行走和工作的自动行走设备，所述自动行走设备包括=RFID阅读器，包括天线模块和读取模块，所述天线模块发出射频电波以激活所述RFID标签发出所述RFID信号并收取所述RFID信号；所述读取模块读取所述RFID信号中的识别信息；主控机构，和RFID阅读器连接，所述天线模块通过动态辐射模式，以至少两种辐射方式分别激活至少
5、两个RFID标签并收取至少两个RFID信号；所述主控机构根据所采用的至少两种辐射方式及对应收取到的至少两个RFID信号，判断自动行走设备相对于所述至少两个RFID标签构成的部分边界的位置关系。0007优选的，所述天线模块包括可重构天线，所述可重构天线采用动态辐射模式改变射频电波的辐射方式，使射频电波的方向、形状和极性中的至少一个发生变化。0008优选的，所述可重构天线在动态辐射模式下，通过波束控制方式动态调整波束状的射频电波的方向。0009优选的，所述位置关系包括内外关系。0010优选的，所述主控机构根据射频电波的方向和对应收取到的RFID信号，计算所述至少两个RFID标签相对自动行走设备的排
6、布次序，并将该排布次序和主控机构内存储的RFID标签的标准排布次序对比，根据对比结果判断自动行走设备位于所述至少部分边界内或外。0011优选的，所述自动行走设备沿所述边界行走一周，通过依次检测所述RFID标签，以获得RFID标签的标准排布次序，并将其存储在主控机构中。0012优选的，所述位置关系包括角度关系，所述主控机构根据所述射频电波的方向和对应收取到的RFID信号，判断自动行走设备相对于所述部分边界的角度关系。0013优选的，所述位置关系包括距离关系。0014优选的，所述主控机构根据特定的辐射方式的射频电波的发生时间和对应收取到的RFID信号的返回时间之间的时间差，计算自动行走设备相对于所
7、述部分边界的距离。0015优选的，所述主控机构根据特定的辐射方式的射频电波发出后，对应收取到的RFID信号的强度，计算自动行走设备相对于所述部分边界的距离。0016优选的，所述主控机构根据自动行走设备相对于所述部分边界的位置关系，指令自动行走设备行走。0017优选的，所述自动行走设备为割草机。0018本发明的有益 效果为:通过使用RFID标签，并利用自动行走设备上的RFID阅读器识别RFID信号的特征，用户在设置边界时只需要将若干个RFID标签按一定的间距插入到草坪边缘即可，无需如现有技术一样沿草坪边缘专门开槽埋放边界线，少数RFID标签失效或偏移也不会对边界整体造成太大影响，同时，自动行走设
8、备能够判断自身相对边界的位置，从而在工作区域内正常工作，不会出界。【专利附图】【附图说明】0019以上所述的本发明解决的技术问题、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的较佳的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。0020附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。0021图1是本发明一【具体实施方式】的自动工作系统示意图。0022图2是图1所示的自动工作系统的边界识别示意图。0023图3是图1所示的自动工作系统的模块图。0024图4是图1所示的自动工作系统的天线模块扫描示意图。0025图5为图1所示的自动工作系统的自动工作设备位于边界内的示意图。0
9、026图6为图1所示的自动工作系统的自动工作设备位于边界外的示意图。0027I 工作区域9 自动行走设备00282 隔离区域11 RFID阅读器00293 边界13天线模块00305 RFID标签15读取模块003151第一 RFID标签17主控机构003252第二 RFID标签19射频电波00337 停靠站【具体实施方式】0034有关本发明的详细说明和技术内容，配合【专利附图】【附图说明】如下，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。0035如图1，在本发明的一种【具体实施方式】中，自动工作系统包括自动行走设备9和工作区域标识模块。工作区域标识模块包括间隔设置的多个RFID标
10、签5，每个RFID标签5具有唯一的识别信息，以和其他RFID标签5区分开来。RFID标签5布置在用户需要自动行走设备9进行行走和工作的工作区域I周围，这样多个RFID标签5所在的点连接成的线构成了工作区域I的边界3。为了节约能源和降低边界布置成本，RFID标签5为被动式，没有内部供电电源，而需要外部的射频电波的能量发出一个携带自身识别信息的RFID信号。当然，RFID标签5也可以为半被动式或主动式，其技术特点在本领域技术人员所周知，在此不再赘述。0036自动工作系统还可以包括停靠站7，用于供自动行走设备9在不工作时停靠，或者在能源耗尽时补充能量。停靠站7优选的位于边界3上，以便于自动行走设备9
11、定位回归。0037具体的，自动行走设备9可以为割草机、吸尘器、工业机器人等。自动行走设备9为割草机时，工作区域I即为用户维护的草坪，边界3通常位于在草坪的边缘。RFID标签优选的形成钉状，在布置边界3时，用户只需要将若干个RFID标签5按一定的间距插入到草坪边缘即可，无需如现有技术一样沿草坪边缘专门开槽埋放边界线，少数RFID标签5失效或偏移也不会对边界3整体造成太大影响，同时，后续若需要调整边界也较方便。0038继续参照图1，工作区域I的内部还设有若干隔离区域2，隔离区域2同样由若个RFID标签5围绕以形成边界。具体的，在自动行走设备9为割草机时，隔离区域2可以为花台，水塘等不需要割草的区域
12、。0039参照图1和图2，自动行走设备9上设置有RFID阅读器11和与RFID阅读器11相连的主控机构17，RFID阅读器11用于接收RFID标签5发出的RFID信号，并获取RFID信号中携带的RFID标签5的识别信息，RFID阅读器11同时也可记录RFID信号的强度、接收时间等信息。参照图3，具体的，RFID阅读器11包括天线模块13和读取模块15，天线模块13收集RFID标签5发出的RFID信号，读取模块15将信号解码为识别信息后发送给主控机构17。RFID信号的时间信息可以由读取模块15识别后发送给主控机构17，但由于RFID信号的解码和传递时间极短，也可以由主控机构17在收到RFID阅
13、读器11发送的信息时直接记录该接收时间点。RFID信号的信号强度信息可以同样由读取模块15识别后发送给主控机构17，但也可以由一个连接天线模块13的单独的信号强度探测器识别，随后发送给主控机构17。0040除了前述的RFID阅读器11和主控机构17，自动行走设备9还包括提供整机运行能量的能源模块，供用户设定自动行走设备9功能的操控模块，带动整机行走的行走模块，执行工作任务的工作模块以及其他辅助模块。0041当自动行走设备9为割草机时，能源模块通常为内置的电池包和连接电池包的充电极片；行走模块通常包括设置在机身上的轮组以及驱动轮组的行走马达，行走模块还可以有其他的变化形式如履带式等，在此不再赘述
14、。工作模块通常为切割机构，包括切割电机和切割刀片；其他辅助模块包括感应障碍物得障碍感应模块、感应天气情况的雨水/湿度感应模块等。0042主控机构17用于控制割草机自动的行走、工作、补充能量，按照既定的程序，或根据侦测到的环境执行相应的指令，是割草机的核心部件。它执行的功能包括控制工作模块启动工作或停止，生成行走路径并控制行走模块依照该路径行走，判断能量模块的电量并及时指令割草机返回停靠站7并且自动对接充电，在本实施方式中，尤为重要的，主控机构17会根据RFID阅读器11返回的信号，判断割草机相对于边界3的位置关系。0043停靠站7通常位于边界3上，和市电或其它电能提供系统连接，供割草机返回充电
15、，停靠站7上设有充电电极片，用于和割草机的相应的电极片对接。0044通过以上各个模块的配合，割草机在由RFID标签5组成的边界3围绕的工作区域7内巡航并进行割草工作，在正常状况下，割草机直线行走，直到撞到边界3。若割草机遇到边界3，它将转向折返回到工作区域I内继续直线行走，直到再次遇到边界3。通过上述的在边界3内不断折返的方式，覆盖全部工作区域I进行工作。割草机也可以有其他的路径规划模式，例如，根据其所经过的RFID标签5，确定后续的路径。0045以下详细介绍边界标识模块和自动行走设备9识别边界标识模块的相应结构和识别方式。0046RFID阅读器11通过其中的天线模块13发出射频电波以激活RFID标签5，RFID标签5被激活后发出一个携带有自身标识信息的RFID信号，天线模块13接收该信号并将其传递到读取模块15。0047在尝试将RFID标签5用于标识工作区域I的边界3时,一个技术困难在于,若将RFID标签5在边界3上的排布密度设置的较小，则天线模块难以寻找到RFID标签5，容易失去对自身位置的定义；而若将RFID标签5的排布密度设置的较大，则又存在布置边界线耗时费力，以及边界物料成本高等问题，同时，过大的密度也会导致天线模块13容易漏掉若干RFID标签5。0048为了解决上面的问题，RFID阅读器11的天线模块13包括可重构天线，可重构天线的电路特性能够发生改变，
