本發(fā)明涉及智能控制領域，特別是涉及一種包括自動行走設備、自動工作系統(tǒng)，以及自動行走設備的轉向方法。

背景技術：

隨著計算機技術和人工智能技術的不斷進步，類似于智能機器人的自動工作系統(tǒng)已經(jīng)開始慢慢的走進人們的生活。三星、伊萊克斯等公司均開發(fā)了全自動吸塵器并已經(jīng)投入市場。這種全自動吸塵器通常體積小巧，集成有環(huán)境傳感器、自驅系統(tǒng)、吸塵系統(tǒng)、電池和充電系統(tǒng)，能夠無需人工操控，自行在室內巡航，在能量低時自動返回充電站，對接并充電，然后繼續(xù)巡航吸塵。同時，哈斯科瓦納等公司開發(fā)了類似的智能割草機，其能夠自動在用戶的草坪中割草、充電，無需用戶干涉。由于這種自動工作系統(tǒng)一次設置之后就無需再投入精力管理，將用戶從清潔、草坪維護等枯燥且費時費力的家務工作中解放出來，因此受到極大歡迎。

這些自動工作系統(tǒng)的正常工作需要多個系統(tǒng)、多種技術的精密配合，路徑規(guī)劃是其中一項關鍵技術。路徑規(guī)劃技術用于指導自動行走設備選擇什么路徑在工作區(qū)域內行走。路徑規(guī)劃需要在盡可能減少重復行走的同時，盡可能全面地覆蓋工作區(qū)域；路徑規(guī)劃還需要應對各種復雜多變的地形，在規(guī)則或不規(guī)則的工作區(qū)域，在狹窄區(qū)域，死角或障礙區(qū)域中均可以保持覆蓋率的同時順利地離開?？梢哉f路徑規(guī)劃直接決定了自動行走設備的工作效率，較差的路徑規(guī)劃會導致自動行走設備的工作出現(xiàn)問題，如工作覆蓋范圍不夠，存在工作死角；或覆蓋全部工作范圍的時間過長；或被困在一些特殊地形。目前，覆蓋和順利通過狹窄區(qū)域或邊角是自動工作裝置的路徑規(guī)劃所遭遇的主要技術困難。商業(yè)化的自動工作裝置絕大部分均采用隨機路徑行走，即沿直線在工作范圍內行進，當遇到障礙物或者邊界線以后，首先剎車停止行走，然后隨機或以預定程序轉向，然后啟動離開，自動工作裝置僅能夠感應到自己遇到了障礙或者邊界，但無法知道自己的原始行走方向以及在工作區(qū)域內的確切位置，因而也無法合理的判斷下一步向何方轉向是優(yōu)選方案，從而導致在狹窄區(qū)域內，只能隨機的亂撞，離開該區(qū)域需要很長的時間，甚至可能無法離開；同時，由于無法判斷下一步向何方轉向，自動工作裝置需要先停止行走再轉向而不能直接轉向，加上家用的自動行走設備工作區(qū)域不大，很快就會從一端走到另一端，導致自動行走設備在整個工作過程中不斷的停止和啟動，不能持續(xù)行走，很多時間浪費在停止和啟動上，這極大地降低了整體行走速度，導致工作效率較低，同時也加大了自動行走設備的機械磨損，降低了使用壽命。

另一個問題是，即使自動行走設備能成功通過狹窄通道，這個過程通常耗時很長，而狹窄通道的占地面積小，自動行走設備在狹窄通道內多次折返時重復切割，不利于草坪維護，也加快了能量損耗。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種轉向路徑選擇合理高效的自動行走設備、一種自動行走設備的合理高效的轉向方法，以及包括該自動行走設備的自動工作系統(tǒng)。

本發(fā)明提供了一種自動行走設備，用于在由界限所限定的工作范圍內行走并工作，包括：殼體，殼體具有縱向的中軸線；行走模塊，安裝于殼體，所述行走模塊帶動自動行走設備行走和轉向，行走模塊包括輪組和驅動輪組行走的驅動馬達；界限偵測模塊，偵測自動行走設備和界限之間的位置關系；能量模塊，安裝于殼體，為自動行走設備提供能量；控制模塊，與行走模塊和界限偵測模塊電性連接；所述自動行走設備在駛向界限并到達預設的位置關系后轉向以駛離界限，在預設的位置關系時所述界限被與所述中軸線的交點分為兩個側邊；控制模塊根據(jù)界限偵測模塊發(fā)送的代表自動行走設備和界限之間的角度關系的信號，令行走模塊執(zhí)行轉向，使得轉向完成時自動行走設備的中軸線始終與界限的一側邊成銳角或直角，該界限的另一側邊在轉向開始時與自動行走設備的中軸線成銳角或直角；行走模塊帶動自動行走設備向減小中軸線和界限所成的銳角夾角或直角夾角的方向轉動；控制模塊判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件，則減小轉向完成時自動行走設備的中軸線與界限的一側邊所成的銳角或直角的角度值范圍的上限。

優(yōu)選的，控制模塊判斷自動行走設備的行駛不再滿足預設條件，則設置轉向完成時自動行走設備的中軸線與界限的一側邊所成的銳角或直角的角度值為滿足預定條件之前的范圍。

優(yōu)選的，控制模塊判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件，則控制轉向完成時自動行走設備的中軸線與界限的一側邊所成的銳角或直角的角度值范圍的上限在45-75度之間。

優(yōu)選的，自動行走設備的行駛滿足預設條件之前，轉向完成時自動行走設備的中軸線與界限的一側邊所成的銳角或直角的角度值范圍的上限在75-90度之間。

優(yōu)選的，控制模塊根據(jù)自動行走設備在預設時間內轉向次數(shù)達到預設值，判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件。

優(yōu)選的，所述預設時間為1分鐘，所述轉向次數(shù)的預設值為5-20中任一值。

優(yōu)選的，控制模塊根據(jù)自動行走設備從出發(fā)位置沿界限行駛的行駛距離達到預設值，判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件。

優(yōu)選的，自動行走設備還包括工作模塊，控制模塊判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件時，令工作模塊執(zhí)行工作。

優(yōu)選的，所述界限偵測模塊包括分別位于殼體的中軸線的兩側的邊界感應元件。

優(yōu)選的，所述邊界感應元件相對于中軸線對稱布置，位于殼體的前部。

優(yōu)選的，所述預設位置關系為其中一個邊界感應元件距離界限到達預設距離。

優(yōu)選的，所述預設位置關系為其中一個邊界感應元件到達界限外。

優(yōu)選的，所述角度關系為，所述中軸線和界限交點兩側的側邊和中軸線之間形成的夾角的角度為銳角或直角或鈍角。

優(yōu)選的，所述界限偵測模塊包括分別位于殼體的中軸線的兩側的邊界感應元件，所述一側的邊界感應元件首先發(fā)送其自身到達距離界限一預設距離的信號給控制模塊后，控制模塊判斷位于中軸線的所述一側的界限和所述中軸線成銳角夾角。

優(yōu)選的，所述界限偵測模塊包括分別位于殼體的中軸線的兩側的邊界感應元件，所述一側的邊界感應元件首先發(fā)送其自身到達界限外的信號給控制模塊后，控制模塊判斷位于中軸線的所述一側的界限和所述中軸線成銳角夾角。

優(yōu)選的，所述角度關系為，所述中軸線和界限交點兩側的側邊和中軸線之間形成的夾角的角度值。

優(yōu)選的，所述界限偵測模塊包括分別位于殼體的中軸線的兩側的邊界感應元件，所述控制模塊記錄兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身和界限之間達到一預設距離的信號的時間之內，自動行走設備行走的距離，計算出所述中軸線和界限之間的夾角值。

優(yōu)選的，所述界限偵測模塊包括分別位于殼體的中軸線的兩側的邊界感應元件，所述控制模塊記錄兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身到達界限外的信號的時間之內，自動行走設備行走的距離，計算出所述中軸線和界限之間的夾角值。

優(yōu)選的，所述自動行走設備為自動割草機，還包括位于殼體下方的切割組件和驅動該切割組件進行切割的切割馬達。

本發(fā)明還提供一種自動工作系統(tǒng)，包括：界限，用于限定自動工作系統(tǒng)的工作范圍，還包括前述自動行走設備。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備的轉向方法，所述自動行走設備用于在由界限所限定的工作范圍內行走并工作，包括以下步驟：自動行走設備駛向界限；

自動行走設備監(jiān)測自身和界限的位置關系；當自動行走設備和界限之間達到一預設位置關系時，偵測自動行走設備和界限之間的角度關系,此時所述界限被與所述中軸線的交點分為兩個側邊；自動行走設備轉向而駛離界限，并使得轉向完成時始終為自動行走設備的中軸線與界限的一側邊成銳角或直角，該界限的另一側邊在轉向開始時與自動行走設備的中軸線成銳角或直角；自動行走設備向減小自身的中軸線和界限之間的銳角或直角夾角的方向轉動；判斷自動行走設備的行駛是否滿足預設條件，若滿足預設條件，減小轉向完成時自動行走設備的中軸線與界限的一側邊所成的銳角或直角的角度值范圍的上限。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備，用于在由界限所限定的工作范圍內行走并工作，包括：殼體，殼體具有縱向的中軸線；行走模塊，安裝于殼體，所述行走模塊帶動自動行走設備行走和轉向，行走模塊包括輪組和驅動輪組行走的驅動馬達；界限偵測模塊，偵測自動行走設備和界限之間的位置關系；能量模塊，安裝于殼體，為自動行走設備提供能量；控制模塊，與行走模塊和界限偵測模塊電性連接；所述自動行走設備在駛向界限并到達預設的位置關系后轉向以駛離界限，在預設的位置關系時所述界限被與所述中軸線的交點分為兩個側邊；控制模塊根據(jù)界限偵測模塊發(fā)送的代表自動行走設備和界限之間的角度關系的信號，令行走模塊執(zhí)行轉向，使得轉向完成時自動行走設備的中軸線始終與界限的一側邊成銳角或直角，該界限的另一側邊在轉向開始時與自動行走設備的中軸線成銳角或直角；行走模塊帶動自動行走設備向減小中軸線和界限所成的銳角夾角或直角夾角的方向轉動；控制模塊令自動行走設備工作在第一轉向模式，限定轉向完成時自動行走設備的中軸線與界限一側邊所成的銳角或直角的角度值于第一角度范圍；當控制模塊檢測到自動行走設備的行駛滿足預設條件，令自動行走設備工作在第二轉向模式，限定轉向完成時自動行走設備的中軸線與界限一側邊所成的銳角或直角的角度值于第二角度范圍；第二角度范圍的上限小于第一角度范圍的上限。

優(yōu)選的，控制模塊判斷自動行走設備的行駛不再滿足預設條件，令自動行走設備工作在第一轉向模式。

優(yōu)選的，第一角度范圍為25-90度，第二角度范圍為20-75度。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備，用于在由界限所限定的工作范圍內行走并工作，包括：殼體，殼體具有縱向的中軸線；行走模塊，安裝于殼體，所述行走模塊帶動自動行走設備行走和轉向，行走模塊包括輪組和驅動輪組行走的驅動馬達；界限偵測模塊，偵測自動行走設備和界限之間的位置關系；能量模塊，安裝于殼體，為自動行走設備提供能量；控制模塊，與行走模塊和界限偵測模塊電性連接；所述自動行走設備在駛向界限并到達預設的位置關系后轉向以駛離界限，在預設的位置關系時所述界限被與所述中軸線的交點分為兩個側邊；控制模塊根據(jù)界限偵測模塊發(fā)送的代表自動行走設備和界限之間的角度關系的信號，令行走模塊執(zhí)行轉向，行走模塊帶動自動行走設備向減小中軸線和界限所成的銳角夾角或直角夾角的方向轉動；控制模塊判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件時，減小所述轉動的轉角范圍的上限。

優(yōu)選的，控制模塊判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件時，控制所述轉動的轉角范圍為90-120度。

優(yōu)選的，控制模塊判斷自動行走設備的行駛不滿足預設條件時，控制所述轉動的轉角范圍為90-150度。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備的轉向方法，所述自動行走設備用于在由界限所限定的工作范圍內行走并工作，包括以下步驟：自動行走設備駛向界限；

自動行走設備監(jiān)測自身和界限的位置關系；當自動行走設備和界限之間達到一預設位置關系時，偵測自動行走設備和界限之間的角度關系；自動行走設備向減小自身的中軸線和界限之間的銳角或直角夾角的方向轉動；判斷自動行走設備的行駛是否滿足預設條件，若滿足預設條件，減小所述轉動的轉角范圍的上限。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備，用于在由界限所限定的工作范圍內行走并工作，包括：殼體，殼體具有縱向的中軸線,殼體被所述中軸線分為兩側，分別為左側和右側；行走模塊，安裝于殼體，所述行走模塊帶動自動行走設備行走和轉向，行走模塊包括輪組和驅動輪組行走的驅動馬達；界限偵測模塊，安裝于殼體，偵測自動行走設備和界限之間的位置關系；能量模塊，安裝于殼體，為自動行走設備提供能量；控制模塊，與行走模塊和界限偵測模塊電性連接；所述自動行走設備在駛向界限并到達預設的位置關系后轉向以駛離界限；在自動行走設備到達所述預設的位置關系時，控制模塊根據(jù)界限偵測模塊發(fā)送的代表自動行走設備的其中一側更接近界限的信號，控制行走模塊執(zhí)行轉向，使得轉向完成時，始終為所述自動行走設備的所述其中一側到界限的距離小于其中另一側到界限的距離,在到達所述預設的位置關系時，若左側更接近界限，則自動行走設備順時針轉向；若右側更接近界限，則自動行走設備逆時針轉向；控制模塊判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件時，減小轉向完成時自動行走設備到界限距離小的一側與界限的夾角的角度值范圍的上限。

優(yōu)選的，控制模塊判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件時，設置轉向完成時自動行走設備到界限距離小的一側與界限的夾角的角度值范圍的上限在45-75度之間。

優(yōu)選的，控制模塊判斷自動行走設備的行駛不滿足預設條件時，設置轉向完成時自動行走設備到界限距離小的一側與界限的夾角的角度值范圍的上限在75-90度之間。

優(yōu)選的，所述界限偵測模塊包括分別位于殼體的中軸線的兩側的邊界感應元件。

優(yōu)選的，所述邊界感應元件相對于中軸線對稱布置，位于殼體的前部。

優(yōu)選的，所述預設位置關系為其中一個邊界感應元件距離界限到達預設距離。

優(yōu)選的，所述預設位置關系為其中一個邊界感應元件到達界限外。

優(yōu)選的，當一側的邊界感應元件首先發(fā)送其自身和界限之間達到預設距離的信號給控制模塊后，控制模塊判斷該一側更接近界限。

優(yōu)選的，當一側的邊界感應元件首先發(fā)送其自身到達界限外的信號給控制模塊后，控制模塊判斷該一側更接近界限。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備的轉向方法，自動行走設備具有中軸線，中軸線將自動行走設備分為兩側，分別為左側和右側，包括以下步驟：自動行走設備駛向界限；自動行走設備監(jiān)測自身和界限的位置關系；當自動行走設備和界限之間達到一預設位置關系時，判斷自動行走設備的哪一側更接近界限；自動行走設備轉向而駛離界限，并使得轉向完成時，始終為所述自動行走設備的其中一側到界限的距離小于其中另一側到界限的距離，所述其中一側在轉向開始時更接近界限,在到達所述預設的位置關系時，若左側更接近界限，則自動行走設備順時針轉向；若右側更接近界限，則自動行走設備逆時針轉向；判斷自動行走設備的行駛是否滿足預設條件，若滿足預設條件，減小轉向完成時自動行走設備到界限距離小的一側與界限的夾角的角度值范圍的上限。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備，用于在由界限所限定的工作范圍內行走并工作，包括：殼體，殼體具有縱向的中軸線,殼體被所述中軸線分為兩側，分別為左側和右側；行走模塊，安裝于殼體，所述行走模塊帶動自動行走設備行走和轉向，行走模塊包括輪組和驅動輪組行走的驅動馬達；界限偵測模塊，安裝于殼體，偵測自動行走設備和界限之間的位置關系；能量模塊，安裝于殼體，為自動行走設備提供能量；控制模塊，與行走模塊和界限偵測模塊電性連接；所述自動行走設備在駛向界限并到達預設的位置關系后轉向以駛離界限；其特征在于：在自動行走設備到達所述預設的位置關系時，控制模塊根據(jù)界限偵測模塊發(fā)送的代表自動行走設備的其中一側更接近界限的信號，控制行走模塊執(zhí)行轉向，使得轉向完成時，始終為所述自動行走設備的所述其中一側到界限的距離小于其中另一側到界限的距離,在到達所述預設的位置關系時，若左側更接近界限，則自動行走設備順時針轉向；若右側更接近界限，則自動行走設備逆時針轉向；控制模塊判斷自動行走設備的行駛是否滿足預設條件，若自動行走設備的行駛不滿足預設條件，令自動行走設備工作在第一轉向模式，若自動行走設備的行駛滿足預設條件，令自動行走設備工作在第二轉向模式；第一轉向模式下，控制模塊限定轉向完成時自動行走設備到界限距離小的一側與界限的夾角的角度值于第一角度范圍；第二轉向模式下，控制模塊限定轉向完成時自動行走設備到界限距離小的一側與界限的夾角的角度值于第二角度范圍；第二角度范圍的上限小于第一角度范圍的上限。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備，包括：殼體，殼體具有縱向的中軸線,殼體被所述中軸線分為兩側，分別為左側和右側；行走模塊，安裝于殼體，所述行走模塊帶動自動行走設備行走和轉向，行走模塊包括輪組和驅動輪組行走的驅動馬達；安裝于殼體的界限偵測模塊，偵測自動行走設備和界限之間的位置關系；能量模塊，安裝于殼體，為自動行走設備提供能量；控制模塊，與行走模塊和界限偵測模塊電性連接；所述自動行走設備在駛向界限并到達預設的位置關系后轉向以駛離界限；在自動行走設備到達所述預設的位置關系時，控制模塊根據(jù)界限偵測模塊發(fā)送的代表自動行走設備的其中一側更接近界限的信號，控制行走模塊執(zhí)行轉向，若左側更接近界限，則自動行走設備順時針轉向；若右側更接近界限，則自動行走設備逆時針轉向；控制模塊判斷自動行走設備的行駛滿足預設條件時，減小所述轉向的轉角范圍的上限。

本發(fā)明還提供一種自動行走設備的轉向方法，自動行走設備具有中軸線，中軸線將自動行走設備分為兩側，分別為左側和右側，包括以下步驟：自動行走設備駛向界限；自動行走設備監(jiān)測自身和界限的位置關系；當自動行走設備和界限之間達到一預設位置關系時，判斷自動行走設備的哪一側更接近界限；自動行走設備轉向而駛離界限，若左側更接近界限，則自動行走設備順時針轉向；若右側更接近界限，則自動行走設備逆時針轉向；控制模塊判斷自動行走設備的行駛是否滿足預設條件，若滿足預設條件，減小所述轉向的轉角范圍的上限。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：自動行走設備的行走具有方向性，并且，本發(fā)明的自動行走設備在轉向時自動行走設備是保持行走的，提高了割草機的整體效率。經(jīng)過統(tǒng)計，使用本發(fā)明的路徑規(guī)劃方式后，在同樣的滿電量情況下，自動行走設備可以多工作約20％的路徑，有效利用了自動行走設備本身慣性，達到了極佳的節(jié)能效果。同時，在同樣的工作時間內，使用本方法的自動行走設備比未使用本方法的自動行走設備多行走了約35％的長度，極大的提高了工作效率。

本發(fā)明的路徑規(guī)劃方式，使自動行走設備的行駛滿足預設條件時，減小轉向完成時自動行走設備的中軸線與界限的一側邊所成的銳角或直角的角度值范圍的上限，或者減小轉動的轉角范圍的上限，或者減小轉向完成時自動行走設備到界限距離小的一側與界限的夾角的角度值范圍的上限，使得自動行走設備能夠更快速地通過狹窄通道，增加了工作區(qū)域覆效率，并且更容易從一些原來的自動行走設備不易走出的區(qū)域走出。經(jīng)統(tǒng)計，使用本發(fā)明的路徑規(guī)劃方式后，通過狹窄通道的效率提高了約40％。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的具體實施例的自動工作系統(tǒng)的整體示意圖。

圖2是本發(fā)明的具體實施例的自動割草系統(tǒng)的整體示意圖。

圖3是本發(fā)明的具體實施例的自動割草機的結構圖。

圖4是本發(fā)明的具體實施例的自動割草機的路徑選擇圖。

圖5是本發(fā)明的具體實施例的自動割草機的路徑選擇圖。

圖6是本發(fā)明的具體實施例的自動割草機的路徑選擇圖。

圖7是發(fā)明的具體實施例的自動割草機轉向前后和邊界線的角度關系示意圖。

圖8是本發(fā)明的具體實施例的自動割草機的兩側在轉向前后和邊界線的位置關系示意圖。

圖9是本發(fā)明的具體實施例的自動割草機的依靠一個傳感器轉向的原理示意圖。

圖10是現(xiàn)有技術的自動行走設備通過狹窄區(qū)域的路徑圖。

圖11是本發(fā)明的具體實施例的自動行走設備通過狹窄區(qū)域的路徑圖。

圖12是本發(fā)明的具體實施例的自動行走設備通過狹窄區(qū)域的另一路徑圖。

圖13是本發(fā)明的第一實施例的自動行走設備通過狹窄區(qū)域的路徑圖。

圖14是本發(fā)明的另一實施例的自動行走設備在工作區(qū)域內工作的路徑圖。

圖15是本發(fā)明的另一實施例的自動行走設備在工作區(qū)域內工作的路徑圖。

1自動工作設備3界限5?？空?/p>

7工作區(qū)域11自動割草機13邊界線

15隔離島17障礙21殼體

23驅動輪25輔助輪27驅動馬達

29切割組件31切割馬達33中軸線

35邊界感應元件41交點

具體實施方式

以下結合附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1，本具體實施方式的自動工作系統(tǒng)包括自動行走設備1、界線3和?？空?。其中界限3用于限制自動工作系統(tǒng)的工作區(qū)域7，自動行走設備在界限之中或之間行走并工作，?？空?用于供自動行走設備停泊，尤其是在能源不足時返回補充能量。

界限是邊界和障礙的統(tǒng)稱。邊界是整個工作區(qū)域的外圍，通常首尾相連，將工作區(qū)域封閉，邊界可以是實體的也可以是電子的，即可以由墻壁、籬笆，欄桿等形成邊界，也可以由邊界信號發(fā)生裝置發(fā)出虛擬邊界信號，如電磁信號或光信號。障礙是位于工作范圍內的無法在其上行走的部分或區(qū)域，如室內的沙發(fā)、床柜，或室外的水塘、花臺等，類似的，障礙也可以是實體的或者電子的，實體的障礙可以由前述的障礙物自身形成，電子的障礙可以由邊界信號發(fā)生裝置發(fā)出虛擬障礙信號形成。虛擬邊界信號和虛擬障礙信號可以為同一種信號也可以為不同的信號，由具體需求選擇。

自動行走設備可以是自動割草機，或者自動吸塵器等，它們自動行走于工作區(qū)域的地面或表面上，進行割草或吸塵工作。當然，自動行走設備不限于自動割草機和自動吸塵器，也可以為其它設備，如噴灑設備，監(jiān)視設備等等適合無人值守的設備。

自動行走設備1包括行走模塊、工作模塊、界限偵測模塊、能量模塊、控制模塊等。

行走模塊用于帶動自動行走設備在工作區(qū)域7內行走，通常由安裝在自動行走設備1上的輪組和驅動輪組的行走馬達組成。輪組包括連接行走馬達的驅動輪和主要起輔助支撐作用的輔助輪，優(yōu)選的，在本發(fā)明的具體實施方式中，驅動輪的數(shù)量為兩個，位于自動行走設備1的后部，每個驅動輪連接有一個行走馬達，輔助輪的數(shù)量為一個或兩個，位于自動行走設備的前部。

工作模塊用于執(zhí)行自動行走設備1的具體工作任務，若自動行走設備1為自動吸塵器，則工作模塊包括吸塵馬達，吸塵口、吸塵管、真空室、集塵裝置等用于執(zhí)行吸塵任務的工作部件；若自動行走設備1為自動割草機，則工作模塊包括割草刀片、切割馬達等，也可能包括割草高度調節(jié)機構等優(yōu)化或調整割草效果的部件。

界限偵測模塊用于偵測自動行走設備1和界限3的相對位置關系，具體可能包括距離、角度，界限內外方位中的一種或幾種。界限偵測模塊的組成和原理可以為多種，如可以為紅外線式、超聲波式、碰撞檢測式，磁感應式等等，其傳感器和對應的信號發(fā)生裝置的設置位置和數(shù)量也是多樣的，并且和路徑規(guī)劃方式相關，因此具體將在下文中結合具體實施例和路徑規(guī)劃方式講述。

能量模塊用于為自動行走設備1的各項工作提供能量，其包括可充電電池和充電連接結構，充電連接結構通常為可露出于自動行走設備外的充電電極片。

控制模塊用于控制自動行走設備1自動行走和工作，是自動行走設備1的核心部件，它執(zhí)行的功能包括控制工作模塊啟動工作或停止，生成行走路徑并控制行走模塊依照行走，判斷能量模塊的電量并及時指令自動行走設備返回充電站自動對接充電等等。控制模塊通常包括單片機和存儲器以及其它外圍電路。

除了上述模塊，自動行走設備1還包括容納和安裝各個模塊的殼體、供使用者操作的控制面板等，自動行走設備1還可能包括各種環(huán)境傳感器，如濕度傳感器，溫度傳感器，加速度傳感器，光線傳感器等，這些傳感器可以幫助自動行走設備判斷工作環(huán)境，以執(zhí)行相應的程序。

?？空?通常位于工作范圍內，常常位于界限3旁邊或界限3上，和市電或其它電能提供系統(tǒng)連接，供自動行走設備返回充電，?？空?上設有充電電極片，用于和自動行走設備1的相應的電極片對接。

以下詳述本發(fā)明的具體實施方式的路徑規(guī)劃方式，尤其是離開界限返回界內的方式、在一些普通的自動行走設備1難以通過的狹窄區(qū)域的路徑規(guī)劃方式。

在描述路徑規(guī)劃方法之前，首先介紹一種具體的自動工作系統(tǒng)的結構，以其為基礎講述各個路徑規(guī)劃方式。需要指出，這種具體的自動工作系統(tǒng)的具體結構的引入僅僅是為了描述的統(tǒng)一和方便，并非是唯一的，可以具有合適的變化，其中的一些變化將在下文中具體描述。

如圖2，這種自動工作系統(tǒng)為一種自動割草系統(tǒng)。自動割草系統(tǒng)包括：作為自動行走設備的自動割草機11；?？空?，供自動割草機11停泊和充電；位于停靠站5上、生成邊界信號的邊界信號發(fā)生器；連接邊界信號發(fā)生器的邊界線13，邊界線13和邊界信號發(fā)生器形成閉合環(huán)形，邊界線13上具有邊界信號，邊界線13以內形成自動割草機的工作范圍。

邊界信號發(fā)生器產(chǎn)生周期性的電流信號，發(fā)送到邊界線13中，邊界線13為導線，其上流過相應的周期性電流，周期性的電流在邊界線附近產(chǎn)生周期性的磁場，磁場具有方向性和強弱，在邊界線的兩側的方向相反，即在工作范圍的內外方向相反，且越接近邊界線磁場信號越強。

優(yōu)選的，本處的周期性電流信號為方波脈沖信號，其生成和識別均較易，可以降低成本，提高效率。

同樣如圖2所示，工作范圍以內還具有隔離島15，隔離島15是工作范圍以內的不適宜進行工作、自動行走設備1繞行的區(qū)域，隔離島15內可能是自動行走設備1不能通過的花臺、水塘等。在本自動割草系統(tǒng)中，隔離島15同樣由邊界線13圍繞形成，如圖，邊界線13在合適位置從邊界處折向隔離島15，到達隔離島15后環(huán)繞隔離島15一周回到隔離島15的邊界線起點，然后貼著邊界線13返回到邊界。這樣，隔離島15的周圍具有了邊界信號，自動割草機11將不會進入隔離島15，而隔離島15和邊界之間則具有兩條彼此緊貼，方向相反的邊界線13，這兩條邊界線13上的電流方向相反，因此產(chǎn)生的磁場相互抵消，因而不會有邊界信號，自動割草機11可以自由通過。

在本自動割草系統(tǒng)中，邊界線13優(yōu)選的布置的離待割草區(qū)域的實際物理界限有一段距離。例如位于草坪中離草坪邊緣30厘米處，又如距離隔離島15中的花臺30厘米。這是因為由于界限是非物理實體的虛擬信號，不能物理阻擋自動割草機11，因而為自動割草機11留下了一段慣性移動的距離，讓自動割草機11在監(jiān)測到邊界線后仍然可以向外移動一段距離而不會離開真正的工作范圍。

同樣如圖2所示，工作范圍以內還具有障礙17，具體可能為工作范圍內的土坡、石塊、樹木等。在本自動割草系統(tǒng)中，類似小的障礙不會使用邊界線圍繞形成隔離島15，而是通過設置在自動割草機11上的障礙傳感器檢測。

如圖3，為本自動割草系統(tǒng)的自動割草機結構圖。如前所述的，自動行走設備包括殼體21，以及安裝于殼體的行走模塊、工作模塊、界限偵測模塊、能量模塊、控制模塊等。

在本自動割草機11中，行走模塊包括安裝于殼體的下方的輪組，輪組包括驅動輪23，數(shù)目為兩個，分別位于殼體21的后方兩側；輪組還包括輔助輪25，數(shù)目同樣為兩個，分別位于殼體21的前方兩側。行走模塊還包括連接驅動輪的驅動馬達，驅動馬達負責驅動驅動輪23轉動進而帶動自動割草機11行走，驅動馬達還負責驅動驅動輪23轉向。在本自動割草機11中，兩個驅動輪23各自獨立連接一個驅動馬達，驅動馬達的轉速由控制模塊控制，當控制模塊指令兩個驅動馬達以同樣速度同向轉動時，自動割草機11沿直線行走；當控制模塊指令兩個驅動馬達以不同的速度轉動或異向轉動時，自動割草機11轉向，自動割草機11會向轉速較慢的驅動輪一側或者轉動方向對應為后退的驅動輪一側轉向。

在本自動割草機11中，工作模塊包括安裝于自動割草機下方的切割組件29，以及驅動切割組件29進行切割草坪工作的切割馬達31。切割組件29可以為連接割草輸出軸的刀片或者為連接割草輸出軸的刀盤和刀片的組合，其具體結構和可能的形式為業(yè)內人士所周知，不再贅述。

在本自動割草機11中，界限偵測模塊為安裝在殼體21中的邊界感應元件35，具體的，自動割草機具有縱向的中軸線33，中軸線33將殼體21分為兩側，分別為左側和右側。邊界感應元件35為分別安裝在中軸線33的兩側的電感元件(簡稱電感)，優(yōu)選的，電感元件的數(shù)目為兩個，對稱的安裝在中軸線33的兩側，殼體21的前部。電感元件位于前方的優(yōu)勢在可以更快速和更準確的感應到邊界信號。界限偵測模塊和控制模塊連接，將監(jiān)測到的邊界信號傳送給控制模塊。當然，電感元件也可以位于殼體21的中部或后部，數(shù)目可以為更多個，以增加邊界信號識別的準確性。

在本自動割草機11中，能量模塊為位于殼體21中的可充電電池，以及連接可充電電池的充電極片；充電極片位于殼體的前部并露出于殼體21外，用于在自動割草機11進入停靠站5時，和停靠站5的相應充電極片對接，為自動割草機11充電。

在本自動割草機11中，控制模塊位于殼體21中，包括微控制器以及存儲器等，存儲器用于存儲自動割草機的工作程序和自動割草機在工作過程中的相關參數(shù)、各個傳感器和其他模塊發(fā)回的信息等；微控制器用于接收其他系統(tǒng)發(fā)出的信號以及根據(jù)存儲器內置的程序，計算出并向各個模塊發(fā)出相應的工作指令。

本自動割草機11還包括障礙監(jiān)測模塊，具體為安裝在殼體上的碰撞傳感器，當自動割草機11撞到障礙時，碰撞傳感器檢測到碰撞并產(chǎn)生碰撞信號，發(fā)給控制模塊。

本自動割草機11還包括控制面板，用于供操作者設定工作模式，在此不進行詳細描述。

現(xiàn)簡要介紹本自動割草系統(tǒng)的工作方式。自動割草機11在由邊界線13圍繞的工作范圍內巡航并進行割草工作，在正常狀況下，自動割草機11直線行走，直到撞到界限，即邊界線13或者障礙17。若自動割草機11遇到邊界線13或者障礙，它將轉向折返回到界內繼續(xù)直線行走，直到再次遇到界限。通過上述的在界內不斷折返的方式，覆蓋全部工作區(qū)域7進行工作。當自動割草機11電量低至預設程度、或者發(fā)生其他情形需要返回停靠站5時，控制模塊控制自動割草機11尋找邊界線13，然后沿邊界線13行走，由于停靠站5位于邊界線13上，因此自動割草機11將沿著邊界線13走回?？空?中，然后對接充電或停泊于?？空?。

以前述的自動割草系統(tǒng)為代表的自動工作系統(tǒng)在工作中，遇到界限后向界內轉向折返是最為頻繁的出現(xiàn)的中斷正常工作的情形，提高轉向折返的效率將直接、大幅的提高自動工作系統(tǒng)的工作效率。

因而，首先描述本發(fā)明的具體實施方式的離開界限返回界內的方式。在自動行走設備1行走一段時間之后，必然會撞到界限，自動行走設備1通過界限偵測模塊監(jiān)測自動行走設備遇到界限時，彼此的相對位置關系，即如前所述的角度關系，內外關系，距離等。界限偵測模塊將代表這些位置關系的信號，如接近程度信號和/或角度關系信號發(fā)送給控制模塊。當自動行走設備在駛向界限并到達一預設的位置關系后轉向以駛離界限，以保證不離開工作范圍。控制模塊接收的界限偵測模塊發(fā)送的信號可能代表自動行走設備和界限之間的角度關系，也可能代表自動行走設備和界限之間的距離，還可能代表自動行走設備的哪一側離界限較近，也可能同時代表上述內容中的幾項，這部分的取決于如何解讀界限偵測模塊發(fā)送的信號。

前述的預設位置關系涉及到轉向的啟動條件，其會根據(jù)具體的自動工作系統(tǒng)的不同而變化，如在本自動割草機系統(tǒng)中，預設的位置關系為自動割草機11已實際撞到邊界線，一個電感元件位于邊界線13的正上方，即某一個邊界感應元件距離界限的距離達到一個為0的預設距離。而在自動吸塵器系統(tǒng)中，因為邊界往往為墻體，預設的位置關系通常為為自動吸塵器的前端距離邊界一段確定的距離，如30厘米。當然，上述的例子為示意性的，預設的位置關系會根據(jù)具體需求設定。

對于轉向的具體過程，因為自動行走設備的中軸線必然和界限形成一個交點，在非垂直接近界限時，也必然有自動行走設備的其中一側更接近界限。那么當自動行走設備1的中軸線不垂直于界限時，與該交點的左側或右側的邊界線形成一個銳角夾角，自動行走設備向減小該銳角夾角的方向轉動可以通過較小的轉角轉向界內，較為高效。更抽象的說，自動行走設備監(jiān)測自身和界限的位置關系，控制模塊根據(jù)界限偵測模塊發(fā)送的代表自動行走設備和界限之間的角度關系的信號，令行走模塊執(zhí)行轉向，使得為了轉向的高效快捷，控制模塊使行走模塊帶動自動行走設備向減小中軸線和界限所成的銳角夾角或直角夾角的方向轉動，且始終保證是自動行走設備的中軸線始終與界限的一側邊成銳角或直角，該界限的另一側邊在轉向開始時與自動行走設備的中軸線成銳角或直角。類似的，上述過程也可以理解為自動行走設備監(jiān)測自身和界限的位置關系，當自動行走設備和界限之間達到一預設位置關系時，判斷自動行走設備的哪一側更接近界限若左側更接近界限，則自動行走設備順時針轉向；若右側更接近界限，則自動行走設備逆時針轉向，且轉向結果始終為所述自動行走設備的其中一側到界限的距離小于其中另一側到界限的距離，所述其中一側在轉向開始時更接近界限。上述兩種描述方式雖然不同，然而其實質內容是一致的，應能理解，界限偵測模塊發(fā)送的信號參數(shù)在物理能對應不同的場景。

圖4、圖5和圖6為前述的自動割草機11遇到界限之后的路徑選擇示意圖。在圖4、圖5和圖6中，自動割草機11的行走方向相同，在撞向邊界線13時中軸線33的延伸方向相同，但各圖中邊界線13的延伸方向不同，從而導致轉向的方向和結果不同。各圖中穿過自動割草機11的虛線為自動割草機11的行走軌跡線。

本自動割草系統(tǒng)中，在自動割草機11撞到邊界線13的時刻，自動割草機11的中軸線33和邊界線13具有一個交點41，則中軸線33與交點41兩側的邊界線13各形成一個角度，這兩個角度之和為180度。需要說明，整體上看邊界線13或者界限可能是彎曲的，但在具體的一個交點附近的邊界線13或者界限可以視作是直線；或者也可以說，雖然邊界線13或界限可能是彎曲的，但是在達到判斷轉向的預設距離處，中軸線33和邊界線13或界限的交點，邊界線13或者界限的延伸方向為直線，該延伸方向為邊界線13或者界限的切線。在后文中，為了描述的直觀和方便，在后文仍稱之為中軸線33和邊界線13或者界限的夾角，但該處邊界線13和界限的意義如上所述，是指在交點處的邊界線13/界限的直線段或者延伸方向或者切線方向。

如前所述，自動割草機11優(yōu)選的在中軸線33的兩側對稱的分別設有一個邊界感應元件35。如圖4，自動割草機1撞向邊界線13，與邊界線13不垂直，其左側會首先撞到邊界線13，即左側的邊界感應元件35會首先感應到撞到邊界線13，并向控制模塊發(fā)送一個撞線信號，表明自動割草機11的左側撞到了邊界線13?？刂颇K首先接收到左側的撞線信號，則相應的判斷自動割草機是從邊界線13和自動割草機11的交點的左側駛向邊界線13，自動割草機11的中軸線33和撞線交點的左側的邊界線13成銳角夾角?；蛘哒f，一側的邊界感應元件首先發(fā)送其自身到達距離界限一預設距離的信號給控制模塊后，控制模塊判斷位于中軸線的所述一側的界限和所述中軸線成銳角夾角。另一種情況下，若邊界感應元件發(fā)生的信號代表的是其自身和界限的內外關系，則一側的邊界感應元件首先發(fā)送其自身到達界限外的信號給控制模塊后，控制模塊判斷位于中軸線的所述一側的界限和所述中軸線成銳角夾角。在判斷確定了自動割草機11的行駛方向，或者說撞線時自動割草機11中軸線33和邊界線13的方位關系后，自動割草機11相應確定轉向方向，向右轉向，即自動割草機11會向減小其中軸線33和邊界線13的銳角夾角的方向轉向。或者也可以說，如圖所示的，當轉向啟動時，自動行走設備的左側較接近界限，則順時針轉向；若右側較接近界限，則逆時針轉向。具體的，自動割草機11的控制模塊會控制行走模塊，使左側的驅動輪23的轉速大于右側的驅動輪23的轉速，使自動割草機11向右轉向，返回工作區(qū)域7內。在本自動割草機11中，轉向的角度是固定的，大于等于90度而小于180度，優(yōu)選的為略大于90度，在90度至120度之間。此處轉向角之所以大于等于90度，是為了在不明確前述的銳角夾角的具體角度值時，保證轉向后行駛向界內，若能夠判斷該角度值，則可以根據(jù)銳角的值相應的選擇合適的180度以內的轉角，具體將在后文詳述。

需要說明，由于本自動割草機11判斷轉向的時間點為自動割草機11實際撞到邊界線13上的時刻，因此在轉向時，其行走軌跡可能會越過邊界線13，然后再回到界內，在越過邊界線13時，自動割草機11的另一個邊界感應元件35也會感應到撞到邊界線13，向控制模塊發(fā)送撞線信號。如前所述，自動割草系統(tǒng)的邊界線13布置的會較實際的物理工作范圍如草坪略靠內，因此自動割草機11在轉向時不會超出實際的物理工作范圍。

如圖5，邊界線的延伸方向和圖4不同，因此雖然自動割草機11的朝向相同，但轉向的方向不同。具體的，自動割草機11的右側會首先撞到邊界線13，即右側的邊界感應元件35會首先感應到撞到邊界線11，并向控制模塊發(fā)送一個撞線信號，表明自動割草機11的右側撞到了邊界線。控制模塊首先接收到右側的撞線信號，則相應的判斷自動割草機是從邊界線和自動割草機的交點的右側駛向邊界線，自動割草機11的中軸線和撞線交點的右側的邊界線成銳角夾角。在判斷確定了自動割草機11的行駛方向，或者說撞線時自動割草機中軸線33和邊界線13的方位關系后，自動割草機11相應確定轉向方向，向左轉向，逆時針轉向，即自動割草機11會向減小其中軸線33和邊界線11的銳角夾角的方向轉向。具體的，自動割草機11的控制模塊會控制行走模塊，使右側的驅動輪23的轉速大于左側的驅動輪23的轉速，使自動割草機11向左轉向，返回工作區(qū)域內。

如圖6所示，邊界線13的延伸方向和自動割草機11的行駛方向或者說撞向邊界線13時的中軸線33方向垂直，此時，自動割草機11的兩個邊界感應元件35同時向控制模塊發(fā)送撞線信號，控制模塊判斷自動割草機11垂直駛向邊界線，然后控制行走系統(tǒng)隨機轉向。

以上介紹了自動割草機11和邊界線13成各種角度時的轉向方式，下面參照圖7描述本發(fā)明的自動割草機11在典型的轉向過程中的角度變化。

如圖7，自動割草機11的行走軌跡越過邊界線13，出界時中軸線33和邊界線13的交點為o，轉向完成且入界后中軸線33和邊界線13的交點為p。在出界時，自動割草機11的中軸線33或者說行走軌跡和邊界線13的交點一側形成一個銳角夾角角o，如圖所示，然后，控制模塊會控制自動割草機11向減小這個銳角夾角的方向轉向，并在轉向時保持行走，離開界內再折回界內，折回界內后轉向完成，轉向完成后，自動割草機11的中軸線33和邊界線13的交點處，同樣形成一個銳角夾角角p，如圖所示，以p為起點的該角p的位于邊界線上的一邊的延伸方向和以o為起點的角o的位育邊界線上的一邊的延伸方向相反。

由于在該割草工作系統(tǒng)中，觸發(fā)轉向的預設位置關系為預設距離為零，所與軌跡線會與邊界線相交，轉向前和轉向后自動割草機11的中軸線33和邊界線13的夾角的頂點會分開，但容易理解到，根據(jù)所述的預設距離的不同，圖中軌跡線會上下平移，從而軌跡線和邊界線13的交點位置會變化，甚至重合或沒有，但是中軸線33和邊界線13的兩個夾角的角度是不變的。簡化的講，以觸發(fā)轉向時中軸線33和邊界線13的交點為分界，將邊界線13分為向兩個方向延伸的兩側，則轉向前中軸線33會和其中一側成銳角，而轉向后中軸線33會和向另一方向延伸的相對另一側成銳角。

如果自動割草機11垂直撞向邊界線13，轉向后會和其中一側成銳角，而轉向后中軸線33會和向另一方向延伸的相對另一側成銳角。

為更好的理解本發(fā)明，以下參照圖8描述本發(fā)明的自動割草機11在典型的轉向過程中的位置變化。

如圖8，自動割草機11的一側會首先撞線，而在撞線時，自動割草機11的另一側和邊界線13會有一段距離，如圖所示，為d0，自動割草機11在此時啟動轉向，如前所述的，若左側首先撞線則自動割草機11右轉，右側撞線則自動割草機11左轉，即其中一側撞線則自動行走設備向另一側轉向。依然如圖，在轉向完成、自動割草機11進入界內后，自動割草機11的首先撞線的一側距離邊界線13或者說邊界線13的延長線的距離為d1，而另一側距離邊界線13或者說邊界線13的延長線的距離為d2，如圖所示，轉向后d1小于d2，即自動割草機11轉向后保持首先撞線的一側距離邊界線較另一側為近。

在具體實現(xiàn)上，當界限偵測模塊偵測到所述殼體21的一側和界限首先達到預設距離時，向控制模塊發(fā)送信號，所述控制模塊進而控制所述行走模塊，帶動自動行走設備1從所述一側向另一側轉向，所述轉向完成時，所述自動行走設備1的所述一側到界限的距離小于所述另一側到界限的距離。

通過上面的描述可以看出，自動行走設備11在保持轉向后與交點另一側的邊界線的夾角也為銳角，或者自動行走設備的首先接近邊界的一側到界限的距離小于所述另一側到界限的距離的前提下，以較小的轉角轉向了工作范圍之內，其轉角角度至多為180度，而如果以相反方向轉角，則達到相同的最終角度，轉角角度至少為180度。

上述轉向方式使得最終達到的自動行走設備1的行走具有方向性，若以自動行走設備1和界限的交點處的界限垂直線將工作范圍分為兩部分，則轉向后自動行走設備會從原來一部分移動到另一部分中，而不會停留在原來部分。這樣，自動行走設備會更經(jīng)常的巡航到不同的區(qū)域，增加了工作區(qū)域覆效率，并且更容易從一些原來的自動行走設備不易走出的區(qū)域走出。

上述轉向過程中，界限偵測模塊對角度的判斷是定性的，僅僅判斷自動割草機的哪一側先撞向邊界線，然后相應的，向另一側轉向，并且轉角不超過180度；或者說僅僅判斷自動割草機11和交點41的哪一側的邊界線成銳角，然后相應的向減小該銳角夾角的方向轉動，最后和另一側的夾角也為銳角，然后繼續(xù)直線行駛。

然而，為了達到更佳的效果，界限偵測模塊對角度的判斷也可以是定量的，即監(jiān)測確定在撞線時自動割草機的中軸線和邊界線的夾角值。在本自動割草機上，其實現(xiàn)方式如下所述：

自動割草機11上會設有位移監(jiān)測元件，用于監(jiān)測自動割草機在一定時間內的行走距離，由于位移和速度是相關的量，本自動割草機11通過監(jiān)測行走速度來監(jiān)測自動割草機的位移，位移監(jiān)測元件具體可以為監(jiān)測驅動輪的轉速度的轉速度傳感器，或者直接監(jiān)測自動割草機11的速度的加速度傳感器，或其他可以監(jiān)測自動割草機11速度的元件。

在轉向實際發(fā)生之前，自動割草機11的兩個邊界感應元件35會先后撞線并分別發(fā)送撞線信號給控制模塊，位移監(jiān)測元件會監(jiān)測在邊界線感應元件35先后撞線的時間段內，自動割草機11的移動距離。同時，兩個邊界線感應元件35之間的距離為一個已知的固定值，因而，根據(jù)兩個邊界線感應元件35之間的距離，和自動割草機11的兩個邊界線感應元件35先后通過邊界線13的移動距離，可以計算出撞線時自動割草機11和邊界線13之間的夾角。也可以說，控制模塊記錄兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身和界限之間達到一預設距離的信號的時間之內，或兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身到達界限外的信號的時間之內，自動行走設備行走的距離，計算出所述中軸線和界限之間的夾角值。然后控制元件根據(jù)該夾角可以相應的計算出合適的轉向角，可以使自動割草機11保持一個固定的角度離開邊界線，也可以使自動割草機11以變化的角度離開邊界線的角度。在能計算出角度值的情況下，轉向的角度可以小于90度

由于隔離島15的信號和邊界線13的信號是相同的，都是周期性的電流信號，因此，在撞向隔離島13時自動割草機11將以和撞向邊界線13同樣的方式判斷方位并轉向離開隔離島15。

由于障礙17周圍沒有邊界線信號，因而自動割草機11在發(fā)現(xiàn)障礙17后，可以不直接轉向，而首先停機，然后后退再轉向。然而，由于該種方式會降低工作效率，因此，自動割草機11還可以設置一套障礙遙感模塊，在實際撞到障礙前便發(fā)現(xiàn)障礙17并實行轉向，優(yōu)選的，障礙遙感裝置同樣能夠監(jiān)測到自動割草機11撞向障礙17的角度，從而使用和前述的邊界線13轉向類似的方式轉向，提高效率。例如，障礙遙感模塊可以為設在自動割草機11上的超聲波發(fā)射元件和分別設在自動割草機兩側的兩個超聲波接收元件，通過兩側的兩個超聲波接收元件接收到反射的超聲波信號的時間差，判斷和障礙的距離和角度。

需要指出，上述的具體轉向結構和方式的描述僅僅是示例性的，并不是對本發(fā)明的局限。

如前所述，界限偵測模塊對角度的判斷可以是定性的，也可以是定量的，定性的是指界限偵測模塊僅僅判斷自動行走設備1和界限的交點的兩側中的哪一側成銳角夾角，然后相應得朝減小該銳角夾角的方向轉動，且保持轉向后與另一側的夾角也為銳角。定量的是指界限偵測模塊能夠判斷自動行走設備和界限的確切角度，并朝減小銳角夾角的方向轉動，并根據(jù)具體的夾角選擇轉向角度，達到優(yōu)化轉向角的目的，優(yōu)化轉向角可以指減小轉向角度，也可以指保證彈出角度在一定范圍內，也可以指優(yōu)化路徑，增大覆蓋率或者減小折返次數(shù)。

同樣如前所述，界限3可以有多種，而不局限于電流式的邊界線信號或者障礙，還可以是房屋中的墻體，其他聲光電邊界信號等。相應的，界限3偵測模塊為多種，如紅外線傳感器、超聲波傳感器等，根據(jù)界限3性質的不同會相應的不同。通常，對于實體的界限，為實現(xiàn)轉向，自動行走設備不能撞到界限，因此預定轉向的地點和實際界限的距離會較長，傳感器為遙感式，以保證轉向時都不會撞到界限3。而對于信號式的界限3，預定轉向的距離會較短，在很接近或者已經(jīng)撞到邊界了才轉向，由于慣性，轉向的真實軌跡可能會和界限是相交的。當然，根據(jù)具體情況，信號式的界限3的轉向判斷點也可以設置的和實體界限一樣，保持一段距離，從而使轉向時自動行走設備與界限不相交，即轉向時自動行走設備11界限的距離大于等于零。

如前所述，判斷自動行走設備1與邊界線之間的距離和角度的方式可以有多種，不限于本具體實施例所描述的方式。例如，還可以采用類似于車輛導航的gps導航系統(tǒng)，在控制模塊的存儲器中內置工作區(qū)域的地圖和邊界線位置與方向，自動行走設備中設gps導航模塊，則可以根據(jù)地圖信息和gps信息判斷出自動行走設備撞向邊界線時的角度和距離，然后使用前述的轉向方式轉向。又如，采用圖像采集技術，在自動行走設備上安裝攝像頭，通過對環(huán)境的圖像識別來判斷撞線方向和距離也是可行的。在本發(fā)明中，更加重要的是判斷方向后的轉向策略和轉向后的方向。

又如，上述的自動割草機11通過分別位于殼體21的兩側的邊界感應元件35來實現(xiàn)角度判斷和轉向方向確定，然而，僅通過一個邊界感應元件35來實現(xiàn)也是可行的。

參照圖9解釋依靠一個傳感器確定轉向方位的原理，自動割草機11會越過邊界線，在撞線后，自動割草機11的轉向角度是固定的，因而其轉向軌跡也是基本固定的，如虛線所示，但邊界線13的方向是未知的，圖中示意了3條邊界典型的邊界線13位置。假設邊界線13垂直于自動割草機11的行走方向或者說撞線時的中軸線方向，則自動割草機11出界時和邊界線13的交點為o，入界時交點為p，自動割草機11的行走路徑為弧線op?；【€op的長度可以作為一個基準長度，用于判斷自動割草機11撞線時的中軸線33和邊界線13的角度關系。如果自動割草機11撞線時和邊界線13的交點的左側成銳角，則自動割草機11的兩個交點如弧線oa所示，oa的長度小于op；如果自動割草機11撞線時和邊界線13的交點的左側成鈍角，則自動割草機11的兩個交點如弧線ob所示，ob的長度大于op，這樣，檢測自動割草機11在出界和入界之間行走的距離，將其和op比較，則可以得到自動割草機11和邊界線13的角度關系。隨后可以采取相應的動作，如在行走距離大于op時再次轉向。

具體的，在僅有一個邊界感應元件35時，自動割草機11向邊界線13行駛，直到該邊界感應元件35感應到自身位于邊界線13上方，此時邊界感應元件35向控制模塊發(fā)送撞線信號；控制模塊收到撞線信號后，向行走模塊發(fā)出指令，以預設的角度轉向，向邊界內行駛，此時控制模塊不能判斷出這個轉向方向是否是減小自動割草機11的中軸線33和邊界線13的非鈍角夾角的方向，并且由于自動割草機11保持行走，因此邊界感應元件35會越過邊界到界外；轉向中或轉向后，邊界感應元件35從界外回到界內，再次經(jīng)過邊界線13上方；控制模塊會記錄邊界感應元件35兩次越過邊界線13所耗費的時間，并將其與一個或多個基準時間比較，若耗費時間小于預設的第一基準時間，則判斷轉向方向是朝著減小自動割草機11撞線時的中軸線33和邊界線13的銳角夾角的方向；若耗費時間等于該預設基準時間或者位于兩個基準時間之間，則判斷轉向方向是朝著減小自動割草機11撞線時的中軸線33和邊界線13的直角夾角的方向；若耗費的時間大于一個基準時間，則判斷轉向方向是朝著減小自動割草機11撞線時的中軸線33和邊界線13的鈍角的方向。

在判斷出轉向方向后，也就對應的判斷出了原撞線時自動割草機11的中軸線和邊界線13的角度關系，以及轉向后自動割草機11的方向和邊界線13的角度關系。隨后，自動割草機11可以采取相應的動作，例如，在轉向方向是朝著減小自動割草機11撞線時的中軸線33和邊界線13之間的鈍角夾角的方向時，控制自動割草機11反向轉向，使自動割草機11的行駛方向、或者說轉向后的中軸線33和邊界線13的和自動割草機11撞線時的中軸線33成鈍角夾角側邊成銳角。

為了判斷第一次轉向的方向和原行駛方向的關系，可選的，自動割草機11上可以設有位移檢測元件，檢測自動割草機11的邊界感應元件35兩次越線之間，自動割草機11行駛了多少距離，然后將該距離和一個或多個基準距離相比較，判斷轉向方向，其過程和原理類似于前述的和基準時間相比較，在此不再贅述。當然，自動割草機11也可以同時記錄兩次越線之間的時間間隔和行駛距離，增加判斷的準確性。

上述的轉向方法同樣保持了在整個轉向過程中保持行走，以及在離開邊界線時方向為和邊界線13的和自動割草機11撞線時的中軸線33成鈍角夾角側邊成銳角，具有方向性，依然明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術。

需要指出，本發(fā)明的轉向方式在通過狹窄區(qū)域時特別有利，圖10和圖11分別是未使用和使用本路徑規(guī)劃方式的自動行走設備在狹窄區(qū)域的路徑對比圖，虛線為行走路徑?？梢悦黠@看出，未使用本路徑規(guī)劃方式時，自動行走設備1離開狹窄區(qū)域的效率極低，需要折返很多次才能離開狹窄區(qū)域，而且離開基本依賴運氣，無法知悉離開的時間；而使用本路徑規(guī)劃方式后，自動行走設備1具有了方向性，可以在有限次數(shù)的折返后離開狹窄區(qū)域，經(jīng)實際測算，在一個典型的狹窄區(qū)域，未使用該方法平均需要5分鐘才能離開，而使用本方法后，只需要半分鐘就可以離開。

還需要指出，普通的自動行走設備1，無論是割草機或者吸塵器，都要在遇到界限3時停機，然后才能轉向。因為遇到界限3實際上非常頻繁，因此這對于自動行走設備1的工作效率影響極大，導致有15％的時間花在剎車/停機和啟動上，而不是在實際的進行工作；并且，頻繁的啟動和停機也會影響自動行走設備1的機械元件的壽命，還浪費能量。而本發(fā)明的自動行走設備1可以極大地減小停機/剎車的次數(shù)。在轉向時，或者說自動行走設備駛向界限并到達預設的位置關系開始，到轉向完成，自動行走設備保持行走，或者說驅動馬達保持驅動輪組。從而極大的提高了割草機的整體效率，增強了效率，節(jié)約了能量，節(jié)能環(huán)保，提高電池使用壽命，在單位電池時間內切割了更多的草或進行了更多的工作

經(jīng)過統(tǒng)計，使用本路徑規(guī)劃后，在同樣的滿電量情況下，自動行走設備1可以多工作約20％的路徑，有效利用了自動行走設備1本身慣性，達到了極佳的節(jié)能效果。同時，在同樣的工作時間內，使用本方法的自動行走設備比未使用本方法的自動行走設備多行走了約35％的長度，極大的提高了工作效率。因而，為了最大化的提高工作效率，自動行走設備1包括這樣一種模式，在進行工作任務時，割草機在轉向時始終保持行走，不停機。當然，上述的轉向方式可以只是自動行走設備的路徑規(guī)劃的多種模式的一種，自動行走設備僅在檢測到位于狹窄區(qū)域或邊角區(qū)域時啟動該模式，檢測方式可以為：數(shù)次很快撞到邊界，或者說，在預定的時間內，撞到邊界線達到預定次數(shù)。

同樣為了取得優(yōu)化的路徑，尤其為了進一步優(yōu)化離開狹窄區(qū)域的速度，本發(fā)明的具體實施方式還提供了另一種路徑規(guī)劃方式。這種路徑規(guī)劃方式通過在遇到界限3后沿界限3行走一段距離來實現(xiàn)快速離開狹窄區(qū)域。自動行走設備在接近界限3后，首先進行小幅的轉動，使行走方向和界限3延伸方向一致，然后沿界限3的延伸方向行走一段預設的距離，然后再次向界限3內轉向，即轉向啟動之后，完成之前，自動行走設備沿界限行走一段距離。行走一段距離的具體方式可以為自動行走設備行走預設的時間或者行走預設距離，預設距離優(yōu)選為20cm至100cm。

圖12為采用了這種路徑規(guī)劃的自動割草機11的行走路徑示意圖。如圖12，類似的，自動割草機11具有位于殼體21的兩側的邊界感應元件35。行駛一段距離之后，自動割草機11將撞到邊界線13，非垂直撞線時，一側的邊界感應元件35將首先撞線并向控制模塊發(fā)出撞線信號，控制模塊判斷相應判斷出割草機11的中軸線33和邊界線13的角度關系，然后，控制模塊指令行走模塊向減小中軸線33和邊界線13的銳角或直角夾角的方向轉向，轉向中或轉向后，在原本越過邊界線13的邊界感應元件35回到界內，另一個邊界感應元件35尚在界外時，停止轉向過程，開始沿邊界線13行走。

在沿邊界線13行走時，控制模塊隨時校正行駛方向，保證前述的一個邊界感應元件35位于界內，前述的另一個邊界感應元件5位于界外，即保證兩個電感感應到的磁場方向相反，這樣，自動割草機11始終一側位于界內，另一側位于界外，實現(xiàn)跨在邊界線13上沿線行走。當自動割草機13的某一側從界內到界外或從界外到界內，則兩個電感感應到的磁場方向會變得相同，自動割草機相應的向使該側回到界內或界外的方向小幅轉向，使兩個電感感應到的磁場方向保持相反。通過這樣的方式，控制模塊控制行走模塊保持兩個電感到邊界線的距離相等。然而，上述的跨邊界線行走模式和電感的數(shù)目都不是必須的，只要控制模塊控制行走模塊保持電感到邊界線的距離不變，那么既可以沿邊界線行走，該距離可以為例如10cm等，則此時自動行走設備在邊界線側行走。

為了使沿線行駛的路線更加直，提高行走效率，優(yōu)選的，控制模塊不僅監(jiān)測兩個電感的感應到的磁場大小，同時還監(jiān)測兩個電感感應到的磁場方向，并保持兩個電感感應到的磁場方向相反，大小相等。這樣，相當于保持兩個電感到邊界線13的距離相等，實現(xiàn)自動割草機11沿直線行走。當自動割草機11的行駛方向偏離邊界線13的延伸方向，兩個電感感應到的磁場大小會變得不同，自動割草機11相應的向使得電感感應到的磁場大小相同的方向小幅轉向，使兩個電感保持感應到的磁場大小相同，方向相反。

在沿線行走預設的距離之后，自動割草機11的控制模塊指令行走模塊再次轉向，離開邊界線13返回界內，該轉向方向延續(xù)第一次轉向的方向，轉向的角度小于等于90度。

上述的轉向方式大體上經(jīng)過3個步驟，即第一次轉向，沿線行走，第二次轉向。然而，省略第一個步驟也是可行的，即自動割草機11撞線之后直接進入沿線行走狀態(tài)，通過校正沿線行走的方位達到第一次轉向的效果。

以上的具體轉向和折返過程都僅是示例性的，可以有多種變形形式。

例如，界限2可以為邊界也可以為障礙等，邊界的形式可以為帶有電流信號的導線，也可以為物理邊界，或其他聲、光信號形成的邊界。

又如，判斷撞線時或距離界限3達到預設距離時，自動行走設備1的中軸線33和界限3的夾角的判斷方式可以為本實施例中的雙側邊界感應元件35，也可以為gps地圖導航系統(tǒng)或其他可行的系統(tǒng)。

又如，沿線行走的方式可以為本實施例中的跨線行走，但也可以為靠著邊界線一段預定的距離行走。沿線行走的預設距離在本實施例中優(yōu)選的為20厘米至100厘米，但該預設距離可以根據(jù)自動行走設備1的工作性質，地圖的大小和形狀特點相應的改變，也可以為能夠由操作者自由設定的。

通過沿著邊界線13行走一段距離再保持原轉向方向離開邊界線，自動行走設備1進一步提高了離開狹窄區(qū)域的效率，對比圖11和圖12可以看到，沿行后再轉向的方式，離開狹窄區(qū)域所需要的折返次數(shù)和行走距離都更少。

在本發(fā)明的第一實施例中，控制模塊判斷自動割草機11的行駛滿足預設條件，則在自動割草機11遇界限折返時，減小轉向完成時自動割草機11的中軸線與界限的一側邊所成的銳角或直角的角度值范圍的上限。如圖13所示，工作區(qū)域包括區(qū)域a、a’和區(qū)域b，區(qū)域b連接區(qū)域a、a’，且為狹窄區(qū)域。自動割草機11從位于區(qū)域a的界限上的?？空?出發(fā)，駛入?yún)^(qū)域a工作，遇到界限則折返，將轉向完成時自動割草機11的中軸線與界限的一側邊所成的銳角或直角稱為角α。本實施例中，α取一預設范圍內的隨機值，具體的，α取25-90度之間的隨機值。α的預設范圍也可以為25-75度，或者30-80度，或者35-90度等等。α的上限也可以取75-90度之間的其他值。本實施例中，控制模塊記錄兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身和界限之間達到一預設距離的信號的時間之內，或兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身到達界限外的信號的時間之內，自動割草機11行走的距離，計算出中軸線和界限之間的夾角值，根據(jù)該夾角值，得到欲使α在預設范圍內自動割草機11須轉動的角度值。

經(jīng)測試，當α取25-90之間的隨機值時，自動割草機11能夠有效率地覆蓋區(qū)域a，由于區(qū)域a較開闊，此時自動割草機11遇界限折返的頻率較低。當自動割草機11行駛至區(qū)域b時，由于區(qū)域b較狹窄，α取25-90之間的隨機值時，自動割草機11將頻繁的遇界限折返，使得自動割草機11通過狹窄區(qū)域b的速度慢，切割效率低。此時需調整α的范圍，使得自動割草機11能夠快速地通過狹窄區(qū)域b。

本實施例中，將自動割草機11的轉向頻率達到預設值，作為調節(jié)α的范圍的預設條件。自動割草機11的轉向頻率的變化，反應了自動割草機11的工作區(qū)域的變化。本實施例中，當自動割草機11在一分鐘內的轉向次數(shù)大于等于10次時，判斷自動割草機11行駛到了狹窄區(qū)域b，控制模塊減小α的范圍的上限，本實施例中，調節(jié)α的范圍至20-75度。α的范圍也可以調節(jié)至20-45度，或者30-60度，或者35-75度等等。α的上限也可以調節(jié)至45-75度之間的其他值。α的范圍的上限減小，意味著α的最大值將減小，在α的范圍的下限不變或減小的情況下，α的平均值也將減小。如圖13所示，α的范圍調整后，自動割草機11在狹窄區(qū)域b內遇界限的頻率降低，行駛路程變短，通過狹窄區(qū)域b的速度變快。

如圖14所示，本發(fā)明的另一實施例中，工作區(qū)域包括區(qū)域a、a’，以及連接區(qū)域a、a’的區(qū)域c，區(qū)域c為狹窄區(qū)域，且具有曲率半徑較小的界限。當自動割草機11從區(qū)域a行駛至區(qū)域c后，若保持α的范圍不變，如圖14中虛線所示，自動割草機在區(qū)域c的某處轉向后，可能向返回區(qū)域a的方向行駛，使得自動割草機11不能順利通過區(qū)域c。此時，若減小α的范圍的上限，如圖14中實線所示，則能夠使得自動割草機11順利通過區(qū)域c。同樣的，當自動割草機11行駛至區(qū)域c時，在保持α的范圍不變的情況下，遇界限轉向的頻率必然增加，通過檢測自動割草機11在預設時間內的轉向次數(shù)，可以判斷自動割草機是否行駛至區(qū)域c，進而調節(jié)α的范圍，使得自動割草機11能夠順利通過區(qū)域c。

在本發(fā)明的第一實施例中，雖然區(qū)域b具有較大的曲率半徑，但是由于地形的凹凸不平等因素會影響自動割草機11的轉向，使得自動割草機11在α的范圍取25-90度時，仍然可能出現(xiàn)無法通過區(qū)域b的情況。將α的范圍調整至20-75度時，保證了自動割草機11能夠順利通過狹窄區(qū)域b，同時，也能夠避免因為α的值過小導致的區(qū)域b中覆蓋不全面的問題。

如圖15所示，本發(fā)明的另一實施例中，工作區(qū)域包括區(qū)域a和區(qū)域d，區(qū)域d為輪廓曲率半徑較小的不規(guī)則區(qū)域。當自動割草機11行駛至區(qū)域d后，遇界限折返的頻率增大，短時間內無法脫離區(qū)域d。減小α的范圍的上限能夠減小自動割草機11遇界限折返的頻率，有利于自動割草機11離開區(qū)域d。

當然，自動割草機11在工作區(qū)域中工作時，還可能由于其它的情境導致轉向頻率的增大，自動割草機11根據(jù)轉向頻率的變化，及時調整α的范圍，達到優(yōu)化路徑的目的。

本發(fā)明的第一實施例中，當控制模塊判斷自動割草機11的行駛不再滿足預設條件，即自動割草機11在一分鐘內的轉向次數(shù)小于10次時，則將α的范圍恢復為25-90度。自動割草機11的轉向頻率降低，意味著自動割草機11已通過狹窄區(qū)域b，行駛到另一開闊區(qū)域，為了使自動割草機11能夠更好地全面覆蓋到該開闊區(qū)域，宜相應地增大α的范圍的上限。

可以理解的是，作為判斷自動割草機11行駛到狹窄區(qū)域b的預設條件，自動割草機11在一分鐘內遇界限折返的次數(shù)也可以取其他合理的數(shù)值，例如5-20中的任何一個數(shù)值，預設條件也可以采用其他反映自動割草機11轉向頻率變化的參數(shù)值，只要能夠區(qū)分自動割草機11行駛在開闊區(qū)域或狹窄區(qū)域即可。當然，判斷自動割草機11行駛到狹窄區(qū)域b的預設條件也可以通過攝像頭捕獲工作區(qū)域圖像，通過圖像識別來建立，或者通過對自動割草機11定位，通過識別自動割草機11的位置來建立等等。

本實施例中，通過調節(jié)α的范圍，自動割草機11能夠通過寬度約為1m或1m以上的狹窄通道。

本發(fā)明的另一實施例中，減小α的范圍的上限的預設條件為自動割草機11從出發(fā)位置沿界限行駛了預設距離。自動割草機11從停靠站5出發(fā)駛入?yún)^(qū)域a工作時，控制模塊設定α的范圍為25-90度。在其他實施例中，也可以設定α的范圍為25-75度，或者30-80度，或者35-90度等等?；蛘咴O定α的上限為75-90度之間的其他值。由于區(qū)域b狹窄，有可能的，自動割草機11持續(xù)在區(qū)域a內工作，直至返回?？空?。為解決自動割草機11持續(xù)在區(qū)域a內工作，不能到達區(qū)域b的問題，控制模塊可設定自動割草機11的另一工作模式，該工作模式下，自動割草機11從停靠站5出發(fā)后沿界限行駛預設距離，再駛入工作區(qū)域內工作。預設距離為沿界限從自動割草機11的出發(fā)位置至區(qū)域b的距離，本實施例中，自動割草機11的出發(fā)位置為?？空?。根據(jù)自動割草機11的工作區(qū)域的不同，上述預設距離由用戶預先設置。自動割草機11從停靠站5出發(fā)沿界限行駛預設距離到達區(qū)域b，控制模塊設定α的范圍為20-75度，使得自動割草機11能夠快速通過狹窄區(qū)域b。在其他實施例中，也可以設定此時α的范圍為20-45度，或者30-60度，或者35-75度等等?；蛘咴O定此時α的上限為45-75度之間的其他值。通過檢測自動割草機11遇界限折返的頻率，可判斷自動割草機11是否已通過狹窄區(qū)域b，進入開闊區(qū)域，若已通過狹窄區(qū)域b，則恢復α的范圍為25-90度。上述工作模式使得自動割草機11能夠切割到狹窄區(qū)域內以及由狹窄區(qū)域連通的遠離?？空?的工作區(qū)域，使自動割草機11能夠快速全面覆蓋工作區(qū)域。

該實施例中，控制模塊判斷自動割草機11的行駛滿足預設條件時，令工作模塊執(zhí)行工作。也就是說，控制模塊判斷自動割草機11從停靠站5出發(fā)沿界限行駛了預設距離，達到區(qū)域b時，再令工作模塊執(zhí)行工作。能夠達到節(jié)約能量的目的。

本發(fā)明的第二實施例中，自動割草機11可選擇地工作在第一轉向模式或第二轉向模式。自動割草機11從?？空?出發(fā)駛入工作區(qū)域a時，控制模塊令自動割草機11工作在第一轉向模式，限定α的值于第一角度范圍，本實施例中，第一角度范圍為25-90度。當然，第一角度范圍也可以取25-75度，或者30-80度，或者35-90度等等。當自動割草機從區(qū)域a行駛至區(qū)域b時，遇界限轉向的頻率增大，將自動割草機11一分鐘內轉向次數(shù)大于等于10次作為預設條件，當控制模塊檢測到自動割草機11的行駛滿足預設條件時，令自動割草機11工作在第二轉向模式，限定α的值于第二角度范圍，本實施例中，第二角度范圍為20-75度。當然，第二角度范圍也可以取20-45度，或者30-60度，或者35-75度等等。本實施例中，α取第一角度范圍或第二角度范圍內的一個隨機值，第二角度范圍的上限小于第一角度范圍的上限，意味著第二轉向模式下α的最大值將減小，在α的最小值保持不變或減小的情況下，α的平均值也將減小，因此，自動割草機11在狹窄區(qū)域b內工作時，遇界限轉向的頻率降低，行駛路程變短，通過狹窄區(qū)域b的速度變快，自動割草機能夠更順利地通過狹窄區(qū)域b。

本實施例中，控制模塊判斷自動割草機11的行駛不再滿足預設條件，即自動割草機11在一分鐘內的轉向次數(shù)小于10次時，控制自動割草機11工作在第一轉向模式。自動割草機11轉向頻率的降低意味著自動割草機11通過了狹窄區(qū)域b，行駛至另一開闊區(qū)域，此時將自動割草機11的轉向模式從第二轉向模式切換回第一轉向模式，有利于自動割草機11全面的更有效率的覆蓋工作區(qū)域。

本發(fā)明的第三實施例中，控制模塊判斷自動割草機11的行駛滿足預設條件時，減小自動割草機11遇界限折返時轉動的轉角范圍的上限。本實施例中，預設條件為自動割草機11遇界限的頻率達到預設值，自動割草機11遇界限的頻率的增大，反應出自動割草機11行駛到了狹窄區(qū)域b。如圖13所示，將自動割草機11遇界限折返時轉動的轉角稱為角β。本實施例中，β取預設角度范圍內的一隨機值。β的范圍的上限減小，意味大角度轉動出現(xiàn)的概率減小，在β的范圍的下限不變或減小的情況下，β的平均值減小，體現(xiàn)為自動割草機11的行駛路徑更靠近界限。因此自動割草機11能夠更順利，更快速地通過狹窄區(qū)域b。

本實施例中，自動割草機11的轉角β的初始范圍為90-150度。β的初始范圍也可以為90-135度，或者100-165度等等。當控制模塊判斷自動割草機11的行駛滿足預設條件時，控制β的范圍在90-120度之間。在其他實施例中，也可以控制β的范圍在90-115度，或者100-135度等等?？刂颇K判斷自動割草機11的行駛不滿足預設條件時，控制β的范圍恢復90-150度。經(jīng)測試，β的預設范圍在90-120度之間時，自動割草機11能夠順利地通過狹窄區(qū)域b。

本發(fā)明的第四實施例中，當控制模塊判斷自動割草機11的行駛滿足預設條件，則在自動割草機11遇界限折返時，減小轉向完成時自動割草機11到界限距離小的一側與界限的夾角的角度值范圍的上限。本實施例中，預設條件為自動割草機11遇界限的頻率達到預設值，自動割草機11遇界限的頻率的增大，反應出自動割草機11行駛到了狹窄區(qū)域b。如圖13所示，將轉向完成時自動割草機到界限距離小的一側與界限的夾角稱為α’，本實施例中，α’取一預設范圍內的隨機值。具體的，α’的初始范圍為25-90度。在其他實施例中，α’的初始范圍也可以為25-75度，或者30-80度，或者35-90度等等，α’的上限也可以取75-90度之間的其他值。當控制模塊判斷自動割草機11的行駛滿足預設條件時，控制α’的范圍在20-75度之間。在其他實施例中，α’的范圍也可以被控制在20-45度，或者30-60度，或者35-75度等等，α’的上限也可以取45-75度之間的其他值。控制模塊判斷自動割草機11的行駛不滿足預設條件時，控制α’的范圍恢復為25-90度。

α’的范圍的上限減小，意味著α’的最大值減小，在α’的范圍的下限不變或減小的情況下，α’的平均值變小，因此，自動割草機11在狹窄區(qū)域b內遇界限轉向的頻率變低，行駛路程變短，通過狹窄區(qū)域b的速度變快。經(jīng)測試，當α’的預設范圍在20-75度之間時，自動割草機11能夠順利地通過狹窄區(qū)域b。

本實施例中，α’的值與α的值保持一致，使α’取預設范圍內的值的方法與第一實施例中使α取預設范圍內的值的方法相同：控制模塊記錄兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身和界限之間達到一預設距離d的信號的時間之內，或兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身到達界限外的信號的時間之內，自動割草機11行走的距離，計算出中軸線和界限之間的夾角值，根據(jù)該夾角值，得到欲使α’在預設范圍內自動割草機11須轉動的角度值。

本發(fā)明的另一實施例中，在自動割草機11轉向駛離界限的過程中，控制模塊記錄兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身和界限之間的距離在界限內恢復到大于d的信號的時間t1和t2，或兩側的邊界感應元件分別發(fā)送其自身回到界限內的信號的時間t1和t2，以及t1至t2時間內自動割草機11行走的距離，計算出t2時刻α/α’的值，根據(jù)α/α’的預設范圍，控制自動割草機11在t2時刻后進一步轉向的角度，使得α/α’的值在預設范圍之內。

本發(fā)明的另一實施例中，控制模塊檢測自動割草機11在轉向過程中與界限平行的時刻，從該時刻開始控制自動割草機11轉動α/α’預設范圍內的一角度值。

本發(fā)明的另一實施例中，自動割草機11包括攝像頭，通過攝像頭捕獲工作區(qū)域的圖像，判斷α/α’的值，使得α/α’取預設范圍內的值。

本發(fā)明的第五實施例中，控制模塊判斷自動割草機11的行駛是否滿足預設條件，若不滿足預設條件，令自動割草機11工作在第一轉向模式，若滿足預設條件，令自動割草機11工作在第二轉向模式；第一轉向模式下，控制模塊限定α’于第一角度范圍；第二轉向模式下，控制模塊限定α’于第二角度范圍；第二角度范圍的上限小于第一角度范圍的上限。本實施例中，預設條件為自動割草機11遇界限的頻率達到預設值，自動割草機11遇界限的頻率的增大，反應出自動割草機11行駛到了狹窄區(qū)域b。本實施例中，第一角度范圍為25-90度，第二角度范圍為20-75度。在其他實施例中，第一角度范圍也可以為25-75度，或者30-80度，或者35-90度等等；第二角度范圍也可以為20-45度，或者30-60度，或者35-75度等等。當控制模塊識別出自動割草機11行駛至狹窄區(qū)域b時，令α’取第二角度范圍內的值，第二角度范圍的上限小于第一角度范圍的上限，意味著自動割草機11工作在第二轉向模式下時，α’的最大值減小，在α’的最小值不變或減小的情況下，總體上α’的值減小，因此，自動割草機11遇界限折返的頻率降低，自動割草機11能夠更順利、更快速地通過狹窄區(qū)域b。

本發(fā)明不局限于所舉的具體實施例結構，基于本發(fā)明構思的結構均屬于本發(fā)明保護范圍。