自动行走设备及其控制方法_1

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自动行走设备及其控制方法_1_第1页
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1、自动行走设备及其控制方法自动行走设备及其控制方法本发明涉及一种自动行走设备及其控制方法,一种自动行走设备回归停靠站的控制方法,所述自动行走设备包括提供能量的电源模块,所述控制方法包括如下步骤:控制自动行走设备启动回归;检测电源模块的能量水平;计算电源模块的能量水平的变化率;当所述变化率达到或超过预设门限值时,控制自动行走设备停止回归。本发明通过在回归的过程中,实时获知能源模块的能量水平的变化率,并判断所述变化率是否达到或超过预设门限值,实现适时地控制自动行走设备停止回归,避免了自动行走设备持续不断的执行回归而导致电源模块的过放损坏,达到了保护电源模块,延长其寿命的效果。【专利说明】自动行走设备

2、及其控制方法【技术领域】0001本发明涉及一种自动行走设备,特别是一种在回归停靠站时,具有电源模块过放保护功能的自动行走设备。0002本发明还涉及一种自动行走设备的控制方法,特别是一种实现在回归停靠站时对电源模块进行过放保护的自动行走设备的控制方法。【背景技术】0003随着科学技术的发展,智能化的自动行走设备逐渐为人们所熟知。由于自动行走设备可以自动按照预设程序执行相关任务,无须人工操作与干预,因此在工业应用及家居产品上的应用非常广泛,例如,工业上的应用有执行各种功能的机器人,家居产品上的应用有割草机、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,降低了人们的劳动强度,从而提高了生产

3、效率或生活品质。0004自动行走设备往往使用可充电的电池包作为能量源,并能够自动返回充电站充电。但由于电池包过放后会损坏,通常,自动行走设备在电池包的能量下降到了一个较低的预设水平,但还未达到过放的程度时,会启动返回充电站充电的动作。自动行走设备一般都能够在过放之前返回充电站。然而,由于很多工作区域的环境复杂多变,工作和回归中也时常会发生一些预料之外的情况,自动行走设备有可能在回归充电站的时候发生困难,从而持续行走,使电池包过放而损坏。0005另外一种情况是,一些间歇性或季节性工作的自动行走设备,会在存放很久之后再拿出来使用。例如割草机,在冬季不需要割草时往往被存储起来,到春天草坪再度生长的时

4、候再取出来使用。这种情况下,自动行走设备的电源模块由于自放电会自然损耗到一个很低的能量水平,该能量水平可能远低于返回充电的预设能量水平。此时,自动行走设备若仍然按照正常流程进行寻找和返回充电站的动作,也很可能使电源模块过放而损坏。【发明内容】0006本发明解决的技术问题为:提供一种能够避免自动回归时电源模块过放损坏的自动行走设备的控制方法。0007为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种自动行走设备回归停靠站的控制方法,所述自动行走设备包括提供能量的电源模块,所述控制方法包括如下步骤:控制自动行走设备启动回归;检测电源模块的能量水平;计算电源模块的能量水平的变化率;当所述能量水平的变化率的

5、绝对值达到或超过预设门限值时,控制自动行走设备停止回归。0008优选地,所述控制方法还包括设定预设门限值的步骤。0009优选地,根据电源模块的类型、负载水平或放电温度中的至少一个参数,设定预设门限值。0010优选地,所述能量水平的变化率为能量水平对时间的一阶导数、二阶导数或高阶导数。0011 优选地,所述电源模块的能量水平以电源模块的电压或/和放电电流表示。0012优选地,所述电源模块包括具有至少一个电池单元的电池包,所述电源模块的能量水平为电池包整包的能量水平或电池单元的能量水平中的至少一个。0013优选地,当电源模块的能量水平低于预设能量水平时,控制自动行走设备启动回归。0014优选地,当

6、电源模块的能量水平的变化率的绝对值低于预设门限值时,驱动自动行走设备向停靠站行走。0015优选地,驱动自动行走设备向停靠站行走的过程中,当自动行走设备回归到停靠站时,控制自动行走设备停止回归。0016优选地,所述驱动自动行走设备向停靠站行走的步骤包括:寻找与停靠站位置相关的引导信号;根据引导信号驱动自动行走设备向停靠站行走。0017优选地,所述引导信号为引导线上的电信号,所述引导线连接到停靠站,所述驱动自动行走设备向停靠站行走的步骤具体为:寻找所述电信号;根据所述电信号行走至引导线,驱动自动行走设备沿所述弓I导线向停靠站行走。0018优选地,所述自动行走设备执行吸尘工作或割草工作。0019本发

7、明的有益效果为:通过在回归的过程中,实时获知能源模块的能量水平的变化率,并判断所述变化率是否达到或超过预设门限值,实现适时地控制自动行走设备停止回归,避免了自动行走设备持续不断的执行回归而导致电源模块的过放损坏,达到了保护电源模块,延长其寿命的效果。0020本发明解决的另一技术问题为:提供一种能够避免自动回归时电源模块过放损坏的自动行走设备。0021为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种自动行走设备,可选择地回归到停靠站,所述自动行走设备包括:行走模块,驱动自动行走设备行走;电源模块,为自动行走设备提供能量;能量检测单元,检测电源模块的能量水平;控制模块,通过能量检测单元获取当前电源

8、模块的能量水平,并控制行走模块的工作状态,控制模块控制行走模块驱动自动行走设备回归停靠站,控制模块根据当前电源模块的能量水平计算电源模块的能量水平的变化率,当所述能量水平的变化率的绝对值达到或超过预设门限值时,控制模块控制行走模块停止行走。0022优选地,所述控制模块在工作过程中设定所述预设门限值。0023优选地,所述自动行走设备还包括标识电源模块类型的类型标识单元,所述控制模块根据所述类型标识单元传递的信号设定所述预设门限值。0024优选地,所述自动行走设备还包括检测电源模块的负载水平的负载检测单元,所述控制模块根据负载检测单元传递的信号设定所述预设门限值。0025优选地,所述能量检测单元检

9、测电源模块的放电温度,所述控制模块根据能量检测单元传递的信号设定所述预设门限值。0026优选地,所述能量水平的变化率为能量水平对时间的一阶导数、二阶导数或高阶导数。0027优选地,所述电源模块的能量水平以电源模块的电压或/和放电电流表示。0028优选地,所述电源模块包括具有至少一个电池单元的电池包,所述电源模块的能量水平为电池包整包的能量水平或电池单元的能量水平中的至少一个。0029优选地,控制模块确认当前电源模块的能量水平低于预设能量水平时,控制行走模块驱动自动行走设备回归停靠站。0030优选地,控制模块确认电源模块的能量水平的变化率的绝对值低于预设门限值时,控制行走模块驱动自动行走设备向停

10、靠站行走。0031优选地,在自动行走设备向停靠站行走的过程中,控制模块确认自动行走设备回归到停靠站时,控制行走模块停止行走。0032优选地,所述自动行走设备还包括引导信号感应单元,所述引导信号感应单元感应与停靠站的位置相关的引导信号,所述控制模块根据引导信号控制行走模块,驱动自动行走设备向停靠站行走。0033优选地,所述引导信号为引导线上的电信号,所述引导线连接到停靠站;所述引导信号感应单元感应所述电信号,控制模块根据感应到的电信号,控制行走模块行驶至引导线,沿所述引导线驱动自动行走设备向停靠站行走。0034优选地,所述自动行走设备还包括工作模块,所述工作模块执行割草工作或吸尘工作。0035本

11、发明的有益效果为:通过在回归的过程中,控制模块实时获知能源模块的能量水平的变化率,并判断所述变化率是否达到或超过预设门限值,实现适时地控制自动行走设备停止回归,避免了自动行走设备持续不断的执行回归而导致电源模块的过放损坏,达到了保护电源模块,延长其寿命的效果。【专利附图】【附图说明】0036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。0037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。0038图1是本发明一种较佳实施方式的自动行走设备工作系统的示意图;0039图2是图1中所示的自

12、动行走设备的电路模块图;0040图3是图1所示实施方式的工作流程;0041图4为图1所示实施方式的电源模块放电曲线图。00422自动行走设备 18能量检测单元00434充电站20引导信号感应单元00446充电引导线22处理器00458滚轮24存储器004610控制模块26负载检测单元004712行走模块28类型标识单元004814电源模块I电信号004916工作模块【具体实施方式】0050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。0051图1所示为本发明的一种较佳实施方式的自动行走设备工作系统的示意图。自动行走设备

13、工作系统包括自动行走设备2、充电站4以及和充电站4相连接的充电引导线6,充电引导线6作为回归时的引导信号发射单元。在本实施例中,充电引导线6从充电站4引出,围绕自动行走设备2的工作范围一周后回到充电站4,同时还形成自动行走设备工作系统的边界线,充电引导线6围成的区域以内为工作区域,充电引导线6围成的区域以外为非工作区域。0052结合图2,自动行走设备2主要包括控制模块10、行走模块12、电源模块14、工作模块16、能量检测单元18、引导信号感应单元20、负载检测单元26以及类型标识单元28。0053控制模块10是自动行走设备2的控制中枢,和其他各个模块相连接,接收其他各个模块发来的信息,并控制

14、自动行走设备2执行行走、工作、返回充电站4以及充电等各类动作或任务。控制模块10具体包括处理器22、存储器24等,其具体结果和功能后续描述。0054行走模块12包括位于自动行走设备2内的马达和由所述马达驱动的滚轮8,用于接受控制模块10的指令,由电源模块14提供能量,带动自动行走设备2在地面或其他工作表面上自动行走。在本实施例中,行走模块12具体包括位于自动行走设备2两侧的两个驱动轮,分别连接在两个驱动轮上的两个驱动马达,以及位于自动行走设备2前部的一个或两个支撑轮。这样的设置能够通过控制两个驱动轮的速度和速度差,来控制行走模块12的行驶速度和方向,使得自动行走设备2的行走和转向灵活而准确。行

15、走模块12可以有其他的组成形式,例如其可以为驱动轮以及与之连接的独立驱动马达和独立转向马达;还可以为履带式等其他形式。0055工作模块16用于执行自动行走设备2所负责的具体工作。工作模块16通常包括工作马达和被工作马达驱动的工作单元。若自动行走设备2为吸尘器,则工作单元为执行吸尘工作的吸尘部件如:吸尘口、风扇和真空室等;若自动行走设备2为割草机,则工作单元为执行切割工作的切割部件如:输出轴和刀盘、刀片等,在此不再赘述。0056电源模块14为自动行走设备2的各个模块提供工作的能量,其包括可充电的电池包、以及和电池包连接的充电端子。充电端子适于和充电站4上的电源端子相配接,以连接到外部电源上,为电池包补充能量。电源模块14也可以为其它可再充电设备,如包括超级电容的可再充电设备等。在本【具体实施方式】中,以电源模块14为具有7节锂电池单元的电池包,其额定电压为28V,额定容量为2000mAh。0057能量检测单元18连接电源模块14和控制模块10,用于检测电源模块14中的电池包的能量水平并将表示该能量水平的信号发送给控制模块10。在本实施例中,能量检测单元18通过检测电池包的电压来检测电池包的能量水平,即能量检测单元18为电池包的电压检测电路,其检测到电池包的电压值后,将表示该电压值的信号发

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