CN108972535A - 自主移动***、自主移动设备以及虚拟墙组件 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种自主移动***、自主移动设备以及虚拟墙组件，该自主移动***包括自主移动设备和虚拟墙组件；该自主移动设备内设有射频发生装置和天线，该射频发生装置可在该自主移动设备自主行进时生成射频信号，并通过该天线发射该射频信号；该自主移动设备内还设有控制器，该控制器在该天线接收到阻挡信号时，控制该自主移动设备改变行进方向；该虚拟墙组件内设有无源射频标签，当该自主移动设备与该虚拟墙组件之间的间隔距离小于预设距离时，该无源射频标签可受该射频信号的激励而发射该阻挡信号，以使该自主移动设备改变行进方向。本公开通过在虚拟墙组件中采用无源射频标签，可以降低虚拟墙组件的损耗、延长其使用寿命。

Description

自主移动***、自主移动设备以及虚拟墙组件

技术领域

本公开涉及机器人技术领域，尤其涉及一种自主移动***、自主移动设备以及虚拟墙组件。

背景技术

正常工作情况下，自主移动设备可以在开放区域内有效规避障碍物顺利行走，以完成工作任务，而当用户希望在开放区域内限制自主移动设备的运动范围时，需要在自主移动设备所处的开放区域内设置虚拟墙组件以作为运动边界，使得当自主移动设备感应到该虚拟墙组件时，会认为前方存在障碍物从而改变行进方向，避免越过运动边界。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种自主移动***、自主移动设备以及虚拟墙组件，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种自主移动***，包括：

自主移动设备和虚拟墙组件；

所述自主移动设备内设有射频发生装置和天线，所述射频发生装置可在所述自主移动设备自主行进时生成射频信号，并通过所述天线发射所述射频信号；所述自主移动设备内还设有控制器，所述控制器在所述天线接收到阻挡信号时，控制所述自主移动设备改变行进方向；

所述虚拟墙组件内设有无源射频标签，当所述自主移动设备与所述虚拟墙组件之间的间隔距离小于预设距离时，所述无源射频标签可受所述射频信号的激励而发射所述阻挡信号，以使所述自主移动设备改变行进方向。

可选的，所述自主移动设备还包括行走组件，所述行走组件根据所述控制器基于所述阻挡信号发出的行进指令，驱动所述自主移动设备转向或后退，以远离所述虚拟墙组件。

可选的，所述虚拟墙组件可设置于所述自主移动设备的行进平面上，或者垂直于所述行进平面而设置。

可选的，所述自主移动设备包括：自动清洁机器人。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种自主移动设备，包括：

射频发生装置，所述射频发生装置可在所述自主移动设备自主行进时生成射频信号，所述射频信号可在所述自主移动设备与虚拟墙组件之间的间隔距离小于预设距离时，激励虚拟墙组件内的无源射频标签，使所述无源射频标签发射阻挡信号；

天线，所述天线用于发射所述射频信号，以及接收所述阻挡信号；

控制器，所述控制器用于在所述天线接收到所述阻挡信号时，控制所述自主移动设备改变行进方向。

可选的，所述自主移动设备内还包括行走组件，所述行走组件根据所述控制器基于所述阻挡信号发出的行进指令，驱动所述自主移动设备转向或后退，以远离所述虚拟墙组件。

可选的，所述自主移动设备包括：自动清洁机器人。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种虚拟墙组件，包括：

所述虚拟墙组件内设有无源射频标签，所述无源射频标签可在所述虚拟墙组件与自主移动设备之间的间隔距离小于预设距离时，响应于所述自主移动设备发出的射频信号的激励而发射阻挡信号，以使所述自主移动设备改变行进方向。

可选的，所述虚拟墙组件包括若干带状物体，每一带状物体内分别设有所述无源射频标签。

可选的，所述虚拟墙组件可设置于所述自主移动设备的行进平面上，或者垂直于所述行进平面而设置。

由上述实施例可知，本公开通过在虚拟墙组件内设置无源射频标签，使得虚拟墙组件与自主移动设备之间的间隔距离足够近时，该无源射频标签能够发射阻挡信号，可提醒自主移动设备改变行进方向以远离虚拟墙组件，对自主移动设备的运动边界进行有效设定。其中，通过采用无源射频标签，可以降低外界环境(如温度、湿度等)对虚拟墙组件造成的影响和损耗；同时，相比于有源射频标签而言，还可以降低虚拟墙组件的结构复杂度和维修成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种自主移动***的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种自主移动***的应用场景的俯视图之一。

图3是根据一示例性实施例示出的一种自主移动***的应用场景的俯视图之二。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种自主移动***的应用场景图。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种自主移动***的应用场景的主视图之一。

图6是根据一示例性实施例示出的另一种自主移动***的应用场景的主视图之二。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的***和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在相关技术中，例如参见公告号为CN205181264U的已授权专利等，可以通过在虚拟墙组件内设置若干含金属的带状物体，并且该虚拟墙组件可贴附于自主移动设备的行进平面上；在自主清洁机器人上设置金属电极，该金属电极与电容传感器相连接，电容传感器则进一步的与自主移动设备的控制芯片连接，从而使得自主清洁机器人在检测到虚拟墙组件时转向或者后退。

但是，虚拟墙组件内设置的金属易损耗，特别在潮湿的环境中，容易生锈、腐蚀，进一步地可能导致虚拟墙组件的阻隔作用失效。

相关技术中针对上述问题进行了改进。例如参见公开号为CN103251354A的已公开专利、公告号为CN203436291U的已授权专利等，提出了以有源射频技术为基础的虚拟墙组件，通过该虚拟墙组件主动并持续发射射频信号，使得自主移动设备在与虚拟墙组件之间的间隔距离足够小时能感应到该射频信号，并根据接收到的射频信号来规避虚拟墙组件。

然而，虚拟墙组件内设置的有源射频标签需要外界额外提供电源，使得虚拟墙组件的使用寿命受限，而且会导致虚拟墙组件的结构设计复杂、维修成本高。

因此，本公开提出一种自主移动***、自主移动设备以及虚拟墙组件，以解决上述技术方案中的不足。

图1是根据一示例性实施例示出的一种自主移动***的示意图，如图1所示，自主移动***100可以包括自主移动设备1和虚拟墙组件2，该虚拟墙组件2可以作为自主移动设备1的运动边界，以对自主移动设备1的运动范围进行限定，防止其进入非工作区域，给用户造成不必要的影响。

其中，自主移动设备1可以包括射频发生装置11、天线12以及控制器13，射频发生装置11可以在自主移动设备1的运动期间生成射频信号，天线12则可以将该射频信号发射至自主移动设备1所处的空间内，且该天线12还可以接收虚拟墙组件2在受到射频信号激励后而发射的阻挡信号，使控制器13在天线12接收到阻挡信号时，控制该自主移动设备1改变行进方向(例如通过控制该自主移动设备1的行走组件14，改变移动设备1的行进方向)，以规避虚拟墙组件2。相应地，虚拟墙组件2内可以设置无源射频标签21(例如RFID(RadioFrequency Identification，射频识别)无源标签等，本公开并不对此进行限制)，该无源射频标签21可以响应于上述射频信号而发射阻挡信号。

在上述实施例中，通过虚拟墙组件2内设置的无源射频标签21可对自主移动设备1的运动边界进行有效设定；其中，由于射频信号的发射距离有限，使得自主移动设备1与虚拟墙组件2之间的间隔距离需要小于该发射距离时，无源射频标签21才能够被激励并发射阻挡信号，从而将自主移动设备1维持在限定范围内执行工作任务，防止自主移动设备1进行非工作区域，给用户造成噪音等。

当虚拟墙组件2采用无源射频标签21时，相比于相关技术中设有金属结构的虚拟墙组件，可以降低外界环境(如温度、湿度等)对虚拟墙组件2造成的影响和损耗；同时，相比于有源射频标签而言，由于无源射频标签21不需要专门的电能供应结构，还可以降低虚拟墙组件2的结构复杂度和维修成本；并且，由于无源射频标签21只在虚拟墙组件2与自主移动设备1之间的间隔距离足够近时，才发射出阻挡信号，从而可以减弱自主移动设备1所处空间内的辐射强度，不仅可以降低对周围电子设备的干扰和影响，还有利于用户健康。

基于上述各个实施例中，虚拟墙组件2内可以包括一个或多个带状物体22，每一带状物体内可分别设置无源射频标签21；例如，带状物体22可以包括如图2-图3中示例性示出的带状物体221和带状物体222，而带状物体221内置无源射频标签211、212等，带状物体222内置无源射频标签213、214等。

在本实施例中，虚拟墙组件2可以根据应用场景以不同的方式的限定自主移动设备1的运动边界。下面结合不同的应用场景，介绍虚拟墙组件2对自主移动设备1的边界限定方案。

在一实施例中，虚拟墙组件2可以设置于自主移动设备1的行进平面上，有利于提升虚拟墙组件2对不同场景的适应性，增大了虚拟墙组件2的应用范围。举例而言，如果用户需要在A-A、B-B处设置运动边界，可以将带状物体221和带状物体222分别放置于该A-A和B-B处，从而将自主移动设备1的左侧运动边界限定于该A-A处、与左侧运动边界相邻的运动边界限定于B-B处。虚拟墙组件2可以被贴附于A-A处或者B-B处的行进平面上，以避免该虚拟墙组件2由于用户无意间触碰、风吹、自主移动设备1撞击等而发生偏移；其中，虚拟墙组件2可以采用可分离的贴附方式，以使得该虚拟墙组件2能够被重复利用。自主移动设备1的行进平面与其实际工作场景相关，假定自主移动设备1的工作场景为用户家中，相应的行进平面可以为室内的地面，则虚拟墙组件2可以设置于地面上，以形成该自主移动设备1的运动边界。

如图2所示，当自主移动设备1发射的射频信号的辐射半径为R1时，可以形成相应的辐射区域M1(由于射频信号由天线12发射，辐射区域M1的圆心应当为天线12的设置位置，此处假定该设置位置为自主移动设备1的中心处)，假定辐射区域M1的中心点与无源射频标签211、212、213、214等之间的间隔距离为L1，那么当L1>R1时，射频信号的辐射区域M1不会覆盖虚拟墙组件2内的各个无源射频标签21，则无源射频标签21无法发射阻挡信号，所以自主移动设备1可以继续靠近虚拟墙组件2。

假定自主移动设备1继续朝向虚拟墙组件2行进，直到L1≤R1；例如图3所示，当射频信号的辐射区域M1覆盖到虚拟墙组件2内的无源射频标签211及无源射频标签212时，无源射频标签211及无源射频标签212可以在射频信号的激励下发射阻挡信号(由于未被辐射区域M1覆盖，无源射频标签213及无源射频标签214不会发射阻挡信号)。那么，当自主移动设备1接收到无源射频标签211及无源射频标签212发射出的阻挡信号时，自主移动设备1可以转向或后退，以远离所述虚拟墙组件2；或者自主移动设备1可以沿虚拟墙组件2行进(由于对阻挡信号接收强度与两者之间的间隔距离呈负相关，可以据此确定两者之间的相对位置关系；换言之，通过维持对阻挡信号的接收强度，可使自主移动设备1沿虚拟墙组件2行走)，同样能够避免越过虚拟墙组件2；或者，还可以采用其他控制方式，本公开并不对此进行限制。

在另一实施例中，虚拟墙组件2可以基本垂直于自主移动设备1的行进平面设置，从而使得虚拟墙组件2的设置不受行进平面的洁净程度或者湿度等的影响，同时还可以防止用户踩踏，有利于延长虚拟墙组件2的使用寿命。如图4所示，假定自主移动设备1的行进平面为地面、且用户需要以门框3所示的位置作为自主移动设备1的运动边界，可以将虚拟墙组件2设置于门框3上或门框3附近，例如可以将诸如带状物体223、224等设置于门框3内侧，也可以将诸如带状物体225～228等设置于与门框3相邻的墙面上，本公开并不对此进行限制。下面以图4中示出的带状物体223、224为例，对本公开的技术方案进行详细说明：

如图5所示，当自主移动设备1发射的射频信号的辐射半径为R2时，可以形成相应的辐射区域M2(由于射频信号由天线12发射，辐射区域M2的圆心应当位于天线12的设置位置，此处假定天线的设置位置位于自主移动设备1的中心处)，假定自主移动设备1的中心点与虚拟墙组件2内的各个无源射频标签21之间的间隔距离为L2，那么当L2>R2时，射频信号的辐射区域M2不会覆盖各个无源射频标签21，从而无源射频标签21无法发射出阻挡信号，自主移动设备1可以继续靠近虚拟墙组件2。

假定自主移动设备1继续朝向虚拟墙组件2行进，直到L2≤R2；例如图6所示，当射频信号的辐射区域M2覆盖到虚拟墙组件2内的部分无源射频标签21时，该部分被覆盖的无源射频标签21(如带状物体224内置的无源射频标签21)可以在射频信号的激励下发射出阻挡信号，以提醒自主移动设备1改变行进方向，远离虚拟墙组件2。

基于本公开的技术方案，自主移动设备1可以为清洁机器人、行走机器人等，本公开并不对此进行限制。例如，当自主移动设备为扫地机器人，虚拟墙组件2内的无源射频标签21可在扫地机器人发射的射频信号的激励下发射阻挡信号，从而对扫地机器人的运动边界进行有效限定，使得扫地机器人可以在限定范围进行打扫。

对于***实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种自主移动***，其特征在于，包括：自主移动设备和虚拟墙组件；

所述自主移动设备内设有射频发生装置和天线，所述射频发生装置可在所述自主移动设备自主行进时生成射频信号，并通过所述天线发射所述射频信号；所述自主移动设备内还设有控制器，所述控制器在所述天线接收到阻挡信号时，控制所述自主移动设备改变行进方向；

所述虚拟墙组件内设有无源射频标签，当所述自主移动设备与所述虚拟墙组件之间的间隔距离小于预设距离时，所述无源射频标签可受所述射频信号的激励而发射所述阻挡信号，以使所述自主移动设备改变行进方向。

2.根据权利要求1所述的自主移动***，其特征在于，所述自主移动设备还包括行走组件，所述行走组件根据所述控制器基于所述阻挡信号发出的行进指令，驱动所述自主移动设备转向或后退，以远离所述虚拟墙组件。

3.根据权利要求1所述的自主移动***，其特征在于，所述虚拟墙组件可设置于所述自主移动设备的行进平面上，或者垂直于所述行进平面而设置。

4.根据权利要求1所述的自主移动***，其特征在于，所述自主移动设备包括：自动清洁机器人。

5.一种自主移动设备，其特征在于，包括：

射频发生装置，所述射频发生装置可在所述自主移动设备自主行进时生成射频信号，所述射频信号可在所述自主移动设备与虚拟墙组件之间的间隔距离小于预设距离时，激励虚拟墙组件内的无源射频标签，使所述无源射频标签发射阻挡信号；

天线，所述天线用于发射所述射频信号，以及接收所述阻挡信号；

控制器，所述控制器用于在所述天线接收到所述阻挡信号时，控制所述自主移动设备改变行进方向。

6.根据权利要求5所述的自主移动设备，其特征在于，所述自主移动设备内还包括行走组件，所述行走组件根据所述控制器基于所述阻挡信号发出的行进指令，驱动所述自主移动设备转向或后退，以远离所述虚拟墙组件。

7.根据权利要求5或6所述的自主移动设备，其特征在于，所述自主移动设备包括：自动清洁机器人。

8.一种虚拟墙组件，其特征在于，所述虚拟墙组件内设有无源射频标签，所述无源射频标签可在所述虚拟墙组件与自主移动设备之间的间隔距离小于预设距离时，响应于所述自主移动设备发出的射频信号的激励而发射阻挡信号，以使所述自主移动设备改变行进方向。

9.根据权利要求8所述的虚拟墙组件，其特征在于，所述虚拟墙组件包括若干带状物体，每一带状物体内分别设有所述无源射频标签。

10.根据权利要求8所述的虚拟墙组件，其特征在于，所述虚拟墙组件可设置于所述自主移动设备的行进平面上，或者垂直于所述行进平面而设置。