WO2021175235A1

WO2021175235A1 - 自主作业系统

Info

Publication number: WO2021175235A1
Application number: PCT/CN2021/078801
Authority: WO
Inventors: 马妙武; 熊建; 刘芳世
Original assignee: Shanghai Sunseeker Robotic Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sunseeker Robotic Technology Co Ltd
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: EP4115721A4; US20250151642A1; US20230017821A1; EP4115721A1; US12201055B2

Abstract

提供一种自主作业系统，包括自主作业设备（6100）和独立于自主作业设备（6100）的第二设备；自主作业系统包括控制电路（200，500，600）；控制电路（200，500，600）包括：雨淋传感器（50，640），其包括第一电极（51）和第二电极（52）；切换电路（10），其与第一电极（51）和第二电极（52）相连，并配置为操作地交换两个电极的极性；检测模块（22），其被配置为获取雨淋传感器（50，640）的电信号；判断模块（23），其被配置为确定电信号与第一阈值是否满足第一关系；以及行为控制模块（24），其被配置为在确定电信号与第一阈值满足第一关系时控制自主作业设备（6100）改变操作状态。

Description

自主作业系统

技术领域

本发明涉及自动控制领域，更具体地，涉及一种自主作业系统。

背景技术

目前市场上存在各种各样的行走机器人，如用于割草的机器人、用于扫地的机器人和用于拖地的机器人等，这些行走机器人可能工作于各种环境中，如室内环境或/或室外环境。对于室外环境工作的机器人(以下简称自主作业设备)，如割草机器人，来说，其操作状态受环境影响较大。例如，在降雨天气下，草坪泥泞，若割草机器人继续工作，一方面，泥水会大量粘附在机器人上，容易造成机器人故障，另一方面，草坪也容易受到破坏。因此，这种自主作业设备通常配备有环境传感器，用来对工作环境进行监测。这些环境传感器例如可以包括雨淋传感器，其用来检测机器人在工作过程中是否受到雨淋，并在确定受到雨淋时使得机器人自动停止工作或发出报警。然而，在一些现有方案中，雨淋传感器存在信号测量不准确的问题。在另一些现有方案中，雨淋传感器设置在割草机器人上，当割草机器人因下雨而停靠在停靠站时，若停靠站配备了遮蔽棚，则雨淋传感器将会被遮蔽棚遮蔽而不能继续接收雨水，进而导致割草机器人无法准确判断何时雨停。

技术解决方案

为了解决上述技术问题，提高机器人控制的准确性，本发明提出了一种用于自主作业系统。

根据本发明的一些方面，提供了一种自主作业系统，包括自主作业设备和独立于所述自主作业设备的第二设备；所述自主作业系统包括控制电路；所述控制电路包括：雨淋传感器，其包括第一电极和第二电极；切换电路，其所述第一电极和所述第二电极相连，并配置为操作地交换所述第一电极和所述第二电极的极性；检测模块，其被配置为获取所述雨淋传感器的电信号；判断模块，其被配置为确定所述电信号与第一阈值是否满足第一关系；以及行为控制模块，其被配置为在确定所述电信号与所述第一阈值满足第一关系时控制所述自主作业设备改变操作状态。

作为本发明的一具体实施方式，所述控制电路被配置在所述自主作业设备上。作为本发明的另一具体实施方式，所述控制电路还包括第一通信模块，其被配置为将所述电信号发送给所述自主作业设备，以使所述自主作业设备根据所述电信号改变操作状态；所述雨淋传感器、所述检测模块和所述第一通信模块被配置在所述第二设备上；所述判断模块被配置在所述自主作业设备上或所述第二设备上。

根据本发明的一些方面，提供了一种雨淋传感器，包括基座和电极；所述基座具有相对的上端面和下端面，所述下端面用于暴露在密封腔体的内部，所述上端面用于暴露在密封腔体的外部；所述电极嵌在所述基座中且所述电极的两端分别穿出所述上端面和所述下端面。优选的，所述基座具有弹性。

根据本发明的一些方面，提供了一种雨淋传感器，包括基座、电极和突出体；所述基座具有上端面和与所述上端面相对的下端面；所述电极的上端至少部分地暴露于所述基座的所述上端面；所述突出体被至少部分地配置在所述上端面的正上方，且至少部分的所述突出体与所述上端面之间存在间隙。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的自主作业设备的俯视图。

图2示出了根据本发明的一些实施例的用于自主作业设备的控制电路的结构示意图。

图3示出了根据本发明的一种实施例的切换信号的时序图。

图4示出了根据本发明的另一种实施例的切换信号的时序图。

图5示出了根据本发明的另一些实施例的用于自主作业设备的控制电路的结构示意图。

图6示出了根据本发明的再一些实施例的用于自主作业设备的控制电路的结构示意图。

图7示出了根据本发明的一些实施例的切换电路的示意图。

图8是图1的X-X剖视图。

图9是图1的Y-Y剖视图。

图10是图8的局部E放大图。

图11是本发明一实施例的自主作业设备的爆炸图(部分)。

图12是根据本发明一实施例的雨淋传感器的俯视图。

图13是图12的Z-Z剖视图。

图14是图12的左视图。

图15是根据本发明另一实施例的自主作业设备的雨淋传感器的局部示意图。

图16是根据本发明另一实施例的自主作业设备的雨淋传感器的局部俯视图。

图17是图16的X1-X1剖视图。

图18是根据本发明再一实施例的停靠站的示意图。

本发明的实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

以下将结合附图对本发明的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一些实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一些实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

在该说明书和所附权利要求书中所用的“等于”或“相等”，指的是两个物理量或参数在理想情况下的相等。本领域技术人员应当知道，在技术方案的实际实施中，存在允许的误差，当两个物理量或参数的差值不大于该允许的误差时，即可认为该两个物理量或参数相等。类似地，“不大于”、“不小于”、“不等于”等描述，均指在允许的误差范围内的“不大于”、“不小于”、“不等于”等。此外，在该说明书和所附权利要求书中所用的“基本上等于”或“基本上相等”是指两个物理量或参数针对给定判断结果的有效性相同意义上的相等，例如，取决于不同应用场景，两个物理量或参数之间的差值在2％、5％或10％内都可以被认为是基本上相等的，只要这两个物理量或参数之间的判断结果的有效性相同。

参考图1～图18，本实施例提供了一种自主作业系统，包括自主作业设备6100、停靠站6900和边界。

所述自主作业设备6100尤其是可自主地在预设区域内移动并执行特定作业的机器人，典型的如执行清洁作业的智能扫地机/吸尘器、执行割草作业的智能割草机、执行扫雪作业的智能扫雪机、执行泳池清洁的智能泳池清扫机等。其中，所述特定作业尤其指对工作面进行处理、使工作面的状态发生改变的作业。本发明以智能割草机为例进行详细说明。所述自主作业设备6100可自主行走于工作区域的表面上，尤其作为智能割草机可自主地在地面上进行割草作业。自主作业设备6100至少包括主体机构、移动机构、工作机构、能源模块、检测模块、交互模块、控制模块等。

所述主体机构通常包括底盘和外壳，所述底盘用于安装和容纳移动机构、工作机构、能源模块、检测模块、交互模块、控制模块等功能机构与功能模块。所述外壳通常构造为至少部分地包覆所述底盘，主要起到增强自主作业设备6100美观和辨识度的作用。在本实施例中，所述外壳构造为在外力作用下相对于所述底盘可复位地平移和/或旋转，配合适当的检测模块，示例性地如磁铁和霍尔传感器，可进一步地起到感知碰撞、抬起等事件的作用。

所述移动机构构造为用于将所述主体机构支撑于地面并驱动所述主体机构在地面上移动，通常包括轮式移动机构、履带式或半履带式移动机构和步行式移动机构等。在本实施例中，所述移动机构为轮式移动机构，包括至少一个驱动轮和至少一个行走原动机。行走原动机优选为电动机，在其他实施方式中也可为内燃机或使用其他类型能源产生动力的机械。在本实施例中，优选地设置一左驱动轮、一驱动所述左驱动轮的左行走原动机、一右驱动轮和一驱动所述右驱动轮的右行走原动机。在本实施例中，所述自主作业设备6100的直线行进通过左右两个驱动轮同向等速转动实现，转向行进通过左右两个驱动轮的同向差速或相向转动实现。在其他实施方式中，移动机构还可包括独立于所述驱动轮的转向机构和独立于所述行走原动机的转向原动机。在本实施中，所述移动机构还包括至少一个从动轮，所述从动轮典型地构造为万向轮，所述驱动轮和所述从动轮分别位于自主作业设备6100的前后两端。

所述工作机构构造为用于执行具体的作业任务，包括工作件和驱动所述工作件运行的工作原动机。示例性地，对于智能扫地机/吸尘器，所述工作件包括滚刷、吸尘管和集尘室等；对于智能割草机，所述工作件包括切割刀片或切割刀盘，进一步地还包括用于调节割草高度的高度调节机构等优化或调整割草效果的其他部件。所述工作原动机优选为电动机，在其他实施方式中也可为内燃机或使用其他类型能源产生动力的机械。在另外的一些实施方式中，工作原动机和行走原动机构造为同一个原动机。

所述能源模块构造为用于为自主作业设备6100的各项工作提供能量。在本实施例中，所述能源模块包括电池和充电连接结构，其中电池优选为可充电电池，充电连接结构优选为可暴露于自主作业设备外的充电极片。

所述检测模块构造为感知自主作业设备6100所处环境参数或其自身工作参数的至少一种传感器。典型地，检测模块可包括与工作区域限定有关的传感器，例如磁感应式、碰撞式、超声波式、红外线式、无线电式等多种类型，其传感器类型与对应的信号发生装置的位置和数量相适应。检测模块还可包括与定位导航相关的传感器，例如GPS定位装置、激光定位装置、电子罗盘、加速度传感器、里程计、角度传感器、地磁传感器等。检测模块还可包括与自身工作安全性相关的传感器，例如障碍物传感器、抬升传感器、电池包温度传感器等。检测模块还可包括与外部环境相关传感器，例如环境温度传感器、环境湿度传感器、光照传感器、雨淋传感器640等。在其他的一些实施例中，至少部分的检测模块构造在停靠站6900上，通过自主作业设备6100与停靠站6900之间通信交换数据。

所述交互模块构造为至少用于接收用户输入的控制指令信息、发出需要用户感知的信息、与其他系统或设备通信以收发信息等。在本实施例中，交互模块包括设置在自主作业设备6100上的输入装置，用于接收用户输入的控制指令信息，典型地如控制面板、急停按键650等；交互模块还包括设置在自主作业设备6100上的显示屏、指示灯和/或蜂鸣器，通过发光或发声使用户感知信息。在其他实施方式中，交互模块包括设置在自主作业设备6100上的通信模块和独立于自主作业设备6100的终端设备，例如手机、电脑、网络服务器等，用户的控制指令信息或其他信息可在终端设备上输入、经由有线或无线通信模块到达自主作业设备6100。在其他的一些实施例中，至少部分的交互模块构造在停靠站6900上，通过自主作业设备6100与停靠站6900之间通信交换数据。

所述控制模块通常包括至少一个处理器和至少一个非易失性存储器，所述存储器内存储有预先写入的计算机程序或指令集，处理器根据所述计算机程序或指令集控制自主作业设备6100的移动、工作等动作的执行。进一步地，所述控制模块还能够根据检测模块的信号和/或用户控制指令控制和调整自主作业设备6100的相应行为、修改所述存储器内的参数等。

所述边界用于限定所述自主作业系统的工作区域，通常包括外边界和内边界8002。自主作业设备6100被限定在所述外边界之内、所述内边界之外或所述外边界与内边界之间移动并工作。所述边界可以是实体的，典型地如墙壁、篱笆、栏杆等；所述边界也可以是虚拟的，典型地如由边界信号发生装置发出虚拟边界信号，所述虚拟边界信号通常为电磁信号或光信号，或针对设有定位装置(如GPS等)的自主作业设备6100而言，在示例性地由二维或三维坐标形成的电子地图中设置的虚拟边界。在本实施方式中，边界构造为与边界信号发生装置电连接的闭合通电导线，边界信号发生装置通常设置在停靠站6900内。

所述停靠站6900通常构造在边界上或边界内，供自主作业设备6100停泊，特别是能够向停泊在停靠站的自主作业设备6100供给能量。

常规的雨淋传感器包括两个间隔设置的电极，这两个电极之间施加有电压。在正常情况下，两个电极彼此绝缘，雨淋传感器与自主作业设备内部的控制电路之间断路，而在落雨时，雨淋传感器基座凹槽内集聚有雨水，由于雨水的自由离子浓度较大而会导通两个电极。因此，通过测量雨淋传感器的电阻就能够知道是否正在下雨，从而可以对自主作业设备进行相应的控制。

然而，在雨淋传感器的两个电极之间施加电压时，两个电极上将产生极化层，同时在两个电极之间产生电容效应，此时的雨淋传感器将不再是个纯粹的电阻，而是包含容抗的阻抗。电流流过两个电极之间的雨水时将在两个电极附近产生浓差极化现象，这使得雨淋传感器的电阻的测量更加不准确，从而难以准确地控制机器人的操作。再进一步地，雨淋传感器两个通电电极和其间的雨水形成电解池，电极通常由不纯的金属制成，会通过电极反应发生电化学腐蚀，导致电极表面的电阻率改变，通常电阻率会提高，这就使对雨水的检测变得不敏感。

图2示出了根据本发明的一些实施例的用于自主作业设备的控制电路200的结构示意图。该控制电路200例如可以位于图18所示的自主作业设备6100中。如图2中所示，控制电路200包括切换电路10和与切换电路10相连的主控制器20。切换电路10包括第一端11和第二端12，其中第一端11和第二端12分别与自主作业设备6100上安装的雨淋传感器50的第一电极51和第二电极52相连。这里，可以通过在第一电极51和第二电极52上施加电压使得第一电极51和第二电极52具有不同极性。如图2中所示，第一电极51和第二电极52间隔设置在雨淋传感器50的绝缘基座53上并贯穿基座53。当落雨时，基座53顶部的凹槽54内集聚的雨水将导通第一电极51和第二电极52以形成电通路。在一种实施例中，切换电路10包括H桥电路，图7示例性地给出了根据本发明的一些实施例的切换电路10的示意图，其中雨淋传感器50等效为一可变电阻R0，端子T1和端子T2与电源连接，端子T3和端子T4接地。在一种连接状态，开关K1和开关K4闭合，开关K2和开关K3断开，则可变电阻R0的左端为高电位，可变电阻R0的右端为低电位。在另一种连接状态，开关K1和开关K4断开，开关K2和开关K3闭合，则可变电阻R0的左端为低电位，可变电阻R0的右端为高电位。开关K1～K4可以选择机械开关、电子开关(如MOS管)等。应当理解，对于图7的描述是原理性的，本领域技术人员能够结合实际情况作出各种在该原理框架内的具体实现方案。更具体地，切换电路10可以是H桥集成芯片，如L9100S。

主控制器20可以实现在一个单片机或实现在单个芯片上，也可以实现在多个单片机或实现在多个芯片上。主控制器20可以包括切换控制模块21，其被配置为每隔预定时间间隔向切换电路10发送切换信号，以交换雨淋传感器50的第一电极51和第二电极52的极性。图3示出了根据本发明的一种实施例的切换信号的时序图。如图3中所示，在每个循环C中，切换控制模块21每隔预定时间间隔T向切换电路10发送一个切换信号SW，该切换信号SW用于控制切换电路10来交换雨淋传感器50的第一电极51 和第二电极52的极性。以第n个循环C _n为例，切换控制模块21分别在时刻

和预定时间间隔T之后的时刻

向切换电路10发送一个切换信号SW1和SW2。在一种实例中，切换信号SW1和SW2可以是完全相同的信号，例如是一个单脉冲信号，其仅用于指示切换电路10进行极性切换。在另一种实例中，切换信号SW1和SW2可以是不同的信号，其除了指示切换电路10进行极性切换之外还包含附加的信息。在另一种实施例中，切换信号SW1和SW2可以是简单的高低电平信号，也可以是符合某种通讯协议的通信信号。在其他的实施方式中，所述切换控制模块21也可不设置在主控制器20上，而是单独地设置或将其功能集成在切换电路10中，即由切换电路10自主控制电极51和52的极性交换。以下，以切换电路10从切换控制模块21接收切换信号以交换电极51和52的极性为例进行描述。然而本领域技术人员可以理解，本发明也可以实现为由切换电路10自主控制电极51和52的极性交换而不超出本发明的范围。

假设切换电路10在时刻

接收到第一切换信号SW1，其进入第一输出状态，在第一输出状态时第一端11为高电位(在本实施例中第一端11与电源Vcc相连)，第二端12为低电位(在本实施例中第二端12接地)。此时，与第一端11相连的第一电极51处于高电位，与第二端12相连的第二电极52处于低电位，从而在第一电极51-雨水(可能存在的)-第二电极52这个体系中，第一电极51为正极，第二电极52为负极。

在预定时间间隔T之后的时刻

切换电路10接收到第二切换信号SW2，其进入第二输出状态，在第二输出状态时第一端11处于低电位(在本实施例中第一端11接地)，第二端12处于高电位(在本实施例中第二端12与电源Vcc相连)。此时，与第一端11相连的第一电极51处于低电位，与第二端12相连的第二电极52处于高电位，从而在第一电极51-雨水(可能存在的)-第二电极52这个体系中，第一电极51为负极，第二电极52为正极。此外，由于切换控制模块21每隔预定时间T向切换电路10发送一个切换信号，使得第一输出状态的持续时间基本上等于第二输出状态的持续时间。通过这种方式，在一个周期C内，雨淋传感器50的正负极互换两次并分别持续相同的时间间隔T，从而能够避免或降低雨淋传感器50中的雨水浓差极化现象，同时也能够有效地降低和减缓电极的电化学腐蚀。

主控制器20还包括检测模块22，其被配置为在预定时间间隔T内获取雨淋传感器50的电信号。如图3中所示，假设在循环C _n中，检测模块22在时刻

之后的时刻

来检测雨淋传感器50的电信号。根据本发明的实施例，为了保持测量的一致性，在每个循环C中，检测模块22在切换电路10进入第一输出状态的时刻或之后预定时间Δt时(如图3中所示)获取该电信号，即，

在一种实施例中，切换电路10包括与雨淋传感器50串联的分压电阻(如图2中所示的电阻R1)，第一端11通过该分压电阻R1与第一电极51相连。在这种情况下，检测模块22通过检测雨淋传感器50和分压电阻R1之间的电平来获取该电信号，此时该电信号是电压信号(例如时刻

获取的电信号可以表示为

)，其指示雨淋传感器50和分压电阻R1上的电压降。

在另一种实施例中，切换电路10包括与雨淋传感器50并联的分流电阻(图中未示出)。在这种情况下，检测模块22通过检测雨淋传感器50上流过的电流来获取该电信号，此时该电信号是电流信号(例如时刻

获取的电信号可以表示为

)，其指示流过雨淋传感器50的第一电极51和第二电极52之间的电流。

主控制器20还包括判断模块23，其被配置为确定该电信号与第一阈值的关系是否为第一关系。当切换电路10包括与雨淋传感器50串联的分压电阻时，电信号为电压信号或电平信号，第一阈值为预定的电压阈值或电平阈值，第一关系可以包括电信号小于或等于第一阈值。当切换电路10包括与雨淋传感器50并联的分流电阻时，电信号为电流信号，第一阈值为预定的电流阈值，第一关系定义为电信号小于或等于第一阈值。在下文中以电压或电平信号作为该电信号的实例来对本发明进行描述。

当没有落雨时(凹槽54内没有雨水或聚集的雨水尚未导通第一电极51和第二电极52)，第一电极51和第二电极52之间没有电连接，从而检测模块22获取的电信号

基本上等于电源电压V _cc。另一方面，当落雨时(凹槽54内聚集的雨水导通第一电极51和第二电极52)，第一电极51和第二电极52之间形成电连接，从而检测模块22获取的电信号

明显低于电源电压V _cc。这里，该第一阈值V _m可以是一个固定值，也可以是一个与电源电压V _cc成比例的值，例如是电源电压V _cc的50％。通常，合适的第一阈值V _m可以通过模拟实验来获得。

主控制器20还可以包括行为控制模块24，其被配置为在确定电信号

小于或等于该第一阈值V _m时控制自主作业设备6100改变操作状态。当确定电信号

小于或等于该第一阈值V _m时，行为控制模块24可以控制自主作业设备6100停止作业并返回停靠站6900。更具体地，自主作业设备6100的工作机构30在行为控制模块24的控制下停止工作状态并且自主作业设备6100的移动机构40在行为控制模块24的控制下返回停靠站6900。也就是说，当检测模块22获取的电信号

小于或等于第一阈值V _m时，主控制器20判断当前正在降雨，在这种情况下，行为控制模块24可以控制机器人停止作业并返回停靠站6900避雨。在其他实施方式中，例如自主作业设备6100需要在下雨时工作的情况下，当雨淋传感器50检测到不下雨时进入待机状态，而当雨淋传感器50检测到下雨时才进入工作状态。

进一步地，为了使得控制更加准确，检测模块22可以每隔两个预定时间间隔T连续获取雨淋传感器50的多个电信号，即每个循环C内获取一次电信号。如图3中所示，检测模块22可以分别在循环C _n中的时刻

获取电信号

在循环C _n+1中的时刻

获取电信号

……，在循环C _n+k中的时刻

获取电信号

其中n、k都是大于或等于1的正整数。在一种实例中，k＝3。判断模块23可以确定该多个电信号

是否都小于或等于第一阈值V _m，并且当确定多个电信号

都小于或等于第一阈值V _m时，行为控制模块24改变自主作业设备6100的操作状态。

通过获取多个循环内的电信号并进行判断，主控制器20能够更加准确地判断当前是否处于降雨环境，从而避免了由于偶发情况(如少量其他水碰巧落入凹槽54内)造成的误判。进一步地，判断模块23还可以确定多个电信号

是否基本上相等，并且行为控制模块24可以在确定多个电信号

都小于或等于第一阈值V _m并且基本上相等时改变自主作业设备6100的操作状态。通过这种方式，还可以判断降雨强度是否稳定，从而进一步提高控制的准确性。

在图3所示的实施例中，检测模块22在每个循环C中获取一次电信号

在另一种实施例中，检测模块22可以在每个循环C中获取两次电信号。图4示出了根据本发明的另一种实施例的切换信号的时序图。与图3中类似，在每个循环C中，切换控制模块21分别在时刻

和时刻

向切换电路10发送一个切换信号SW1和SW2。与图3中不同，检测模块22除了在切换电路10进入第一输出状态的时刻或之后预定时间Δt时获取雨淋传感器50的第一电信号

之外，还在切换电路10进入第二输出状态的时刻或之后预定时间Δt时(如图4中所示)获取雨淋传感器50的第二电信号

判断模块23确定第一电信号

和第二电信号

之和是否等于第一预设值。在本实施方式中，该第一预设值具体指电源的电压V _cc，这里所述的电源的电压V _cc通常是指加载在雨淋传感器50和分压电阻上的电压之和，下文均示例性地以电源的电压V _cc或电源电压V _cc进行描述。在确定电信号

(即第一电信号

)小于或等于第一阈值V _m并且第一电信号

和第二电信号

之和等于电源的电压V _cc时，行为控制模块24改变自主作业设备6100的操作状态。也就是说，在电极51和52发生极性反转之后的同样时长之后测得的两个电信号之和应当等于电源电压V _cc，从而进一步提高了测量的准确性。

在图3和图4所示的实施例中，将每个循环C显示为预定时间间隔T的两倍，即，在切换电路10处于第二输出状态达预定时间间隔T之后立即进入下一循环并且在切换信号SW1的控制下处于第一输出状态。然而，在本发明的进一步的实施例中，当切换电路10处于第二输出状态达预定时间间隔T时(如图3和图4中所示的时刻

之后经过时间间隔T的时刻)，将第一端11和第二端12都接地一预定时间段δ。这里，预定时间段δ可以是一个远远小于预定时间间隔T的值。这样，在该时间段δ内第一电极51和第二电极52都接地，从而使得第一电极51和第二电极52附近的电荷得到消散。

如上所述，判断模块23可以确定检测模块22获取的电信号

是否等于电源的电压V _cc。当检测模块22获取的电信号

等于电源的电压V _cc时，雨淋传感器50的凹槽54内不存在雨水。这又可以分为两种情况，一种是始终没有下雨，另一种是之前曾经下过雨，雨已经停了一段时间，凹槽54内的积水已经全部排出或蒸发。在这种情况下，在一些进一步的实施例中，行为控制模块24可以进一步确定自主作业设备6100的操作状态是工作状态还是停止状态。如果确定自主作业设备6100处于停止状态，则行为控制模块24可以控制自主作业设备6100进入工作状态。例如，当自主作业设备6100由于下雨停止工作之后再次检测到雨淋传感器50的电信号

恢复到电源电压V _cc时，可以确定雨已经停了且凹槽54中的雨水已经完全排出或蒸发，外界环境再次变得适合于自主作业设备6100进行作业。在这种情况下，可以通过确定自主作业设备6100的当前操作状态并将其从停止状态改变为工作状态来使其重新投入工作。此时，自主作业设备6100的移动机构40在行为控制模块24的控制下从停靠站6900出发，并且自主作业设备6100的工作机构30在行为控制模块24的控制下开始工作状态。

图5示出了根据本发明的另一些实施例的用于自主作业设备的控制电路500的结构示意图。在这些实施例中，雨淋传感器50可以设置在独立于所述自主作业设备的第二设备上，该第二设备示例性地为图18所示的停靠站6900或者另一独立的设备，该第二设备可以专用于检测是否下雨或者还可以具有诸如信号发射等其他功能。在一些实施方式中，该第二设备固定地设置在地面、建筑物或构筑物上。在另一些实施方式中，该第二设备还可以设置在其他的机器人上，例如，如果自主作业系统中包括飞行器(典型地如无人机，通常用来实现对工作区域的监控)，则第二设备可以为该飞行器，即控制电路500可以设置在该飞行器上。此外，如果自主作业系统中包括多个自主作业设备6100，则该第二设备可以为多个自主作业设备6100中的至少一个，即控制电路500可以设置在多个自主作业设备6100中的至少一个上，且存在至少一个自主作业设备6100上没有控制电路500。例如，有利地，可以设置在下雨时不必停止工作的这一类自主作业设备上。以下，以雨淋传感器50设置在停靠站6900中为例来进行描述。整个控制电路500可以包括停靠站6900中的部分510和自主作业设备6100中的部分520。这里，如下所述，主要的控制功能由停靠站6900中的部分510实现，因此也可以将510称为用于控制自主作业设备6100的控制电路。以下将着重于图5中所示的控制电路510与图2所示的控制电路200的不同之处进行描述，省略了相同部分的描述。

与图2中类似，控制电路510包括切换电路10和与切换电路10相连的主控制器20。切换电路10包括第一端11和第二端12，其中第一端11和第二端12分别与自主作业设备6100上安装的雨淋传感器50的第一电极51和第二电极52相连。这里，可以通过在第一电极51和第二电极52上施加电压使得第一电极51和第二电极52具有不同极性。如图5中所示，第一电极51和第二电极52间隔设置在雨淋传感器50的绝缘基座53上并贯穿基座53。当落雨时，基座53顶部的凹槽54内集聚的雨水将导通第一电极51和第二电极52以形成电通路。在一种实施例中，切换电路10包括H桥电路，如图7中所示。更具体地，切换电路10可以是H桥集成芯片，如L9100S。

主控制器20可以实现在一个单片机或单个芯片上，也可以实现在多个单片机或多个芯片上。主控制器20可以包括切换控制模块21，其被配置为每隔预定时间间隔向切换电路10发送切换信号，以交换雨淋传感器50的第一电极51和第二电极52的极性。切换信号的时序图如图3和图4中所示以及如以上结合图2所描述，在此不再赘述。

之后的时刻

来检测雨淋传感器50的电信号。根据本发明的实施例，为了保持测量的一致性，在每个循环C中，检测模块22在切换电路10进入第一输出状态的时刻或之后预定时间Δt时获取该电信号，即，

类似地，在一种实施例中，切换电路10包括与雨淋传感器50串联的分压电阻(如图5中所示的电阻R1)，第一端11通过该分压电阻R1与第一电极51相连。在这种情况下，检测模块22通过检测雨淋传感器50和分压电阻R1之间的电平来获取该电信号，此时该电信号是电压信号(例如时刻

获取的电信号可以表示为

)，其指示雨淋传感器50和分压电阻R1上的电压降。

获取的电信号可以表示为

与图2所示的实施例类似，主控制器20还可以包括判断模块23，其被配置为确定该电信号与第一阈值V _m的关系是否为第一关系。当切换电路10包括与雨淋传感器50串联的分压电阻时，该电信号为电压信号或电平信号，该第一阈值为预定的电压阈值或电平阈值，该第一关系可以包括该电信号小于或等于该第一阈值。当切换电路10包括与雨淋传感器50并联的分流电阻时，该电信号为电流信号，该第一阈值为预定的电流阈值，该第一关系可以包括该电信号小于或等于该第一阈值。在下文中以电压或电平信号作为该电信号的实例来对本发明进行描述。

与图2所示的实施例不同，主控制器20不包括行为控制模块24而是包括第一通信模块25。其中第一通信模块25被配置为在确定电信号

与第一阈值V _m的关系是第一关系时时向自主作业设备6100发送命令信号以使得自主作业设备6100改变操作状态。这里，第一通信模块25和自主作业设备6100(更具体地，自主作业设备6100的第二通信模块26)之间可以通过通用的或专用的通信方式进行通信。例如，可以通过WiFi、蓝牙等无线通信方式进行连接和通信。或者，也可以通过具有特定规律的边界信号进行通信，在此不再赘述。

自主作业设备6100包括第二通信模块26，其被配置为从第一通信模块25接收该命令信号，并且还包括行为控制模块24，其被配置为根据该命令信号改变自主作业设备6100的操作状态。例如，行为控制模块24可以控制自主作业设备6100停止作业并返回停靠站6900。更具体地，自主作业设备6100的工作机构30在行为控制模块24的控制下停止工作状态并且自主作业设备6100的移动机构40在行为控制模块24的控制下返回停靠站6900。在一些实施方式中，当检测模块22获取的电信号

小于或等于第一阈值V _m时，停靠站6900判断当前正在降雨，在这种情况下，停靠站6900向自主作业设备6100发送控制命令以控制机器人停止作业并返回停靠站6900避雨。在其他实施方式中，例如自主作业设备6100需要在下雨时工作时，当雨淋传感器50检测到不下雨时发送命令信号使得自主作业设备6100进入待机状态，当雨淋传感器50检测到下雨时发送命令信号使得自主作业设备6100进入工作状态。

进一步地，与图2所示实施例类似，为了使得控制更加准确，检测模块22可以每隔两个预定时间间隔T连续获取雨淋传感器50的多个电信号，即每个循环C内获取一次电信号。判断模块23可以确定该多个电信号是否都小于或等于第一阈值V _m，并且当确定该多个电信号都小于或等于第一阈值V _m时，第一通信模块25向自主作业设备6100发送该命令信号。

进一步地，判断模块23还可以确定该多个电信号是否基本上相等，并且第一通信模块25可以在确定该多个电信号都小于或等于第一阈值V _m并且基本上相等时向自主作业设备6100发送该命令信号。

如图4中所示，检测模块22除了在切换电路10进入第一输出状态的时刻或之后预定时间Δt时获取雨淋传感器50的第一电信号

之外，还可以相应地在切换电路10进入第二输出状态的时刻或之后预定时间Δt时获取雨淋传感器50的第二电信号

判断模块23确定第一电信号

和第二电信号

之和是否等于第一预设值，并且在确定电信号

(即第一电信号

)小于或等于第一阈值V _m并且第一电信号

和第二电信号

之和等于第一预设值时，第一通信模块25向自主作业设备6100发送该命令信号以改变自主作业设备6100的操作状态。这里，第一预设值可以是指电源的电压V _cc。也就是说，在电极51和52发生极性反转之后的同样时长之后测得的两个电信号之和应当等于电源电压V _cc，从而进一步提高了测量的准确性。

类似地，在本发明的进一步的实施例中，当切换电路10处于第二输出状态达预定时间间隔T时(如图3和图4中所示的时刻

之后经过时间间隔T的时刻)，可以将第一端11和第二端12都接地一预定时间段δ。

如上所述，判断模块23可以确定检测模块22获取的电信号

是否等于电源的电压V _cc。当检测模块22获取的电信号

等于电源的电压V _cc时，雨淋传感器50的凹槽54内不存在雨水。这又可以分为两种情况，一种是始终没有下雨，另一种是之前曾经下过雨，雨已经停了一段时间，凹槽54内的积水已经全部排出或蒸发。在这种情况下，在一些进一步的实施例中，第一通信模块25可以进一步确定自主作业设备6100的操作状态是工作状态还是停止状态。如果确定自主作业设备6100处于停止状态，则第一通信模块25可以向自主作业设备6100发送该命令信号。例如，当自主作业设备6100由于下雨停止工作之后再次检测到雨淋传感器50的电信号

恢复到电源电压V _cc时，可以确定雨已经停了且凹槽54中的雨水已经完全排出或蒸发，外界环境再次变得适合于自主作业设备6100进行作业。在这种情况下，可以通过确定自主作业设备6100的当前操作状态并将其从停止状态改变为工作状态来使其重新投入工作。此时，行为控制模块24可以根据该命令信号改变自主作业设备6100的操作状态。具体地，自主作业设备6100的移动机构40可以在行为控制模块24的控制下从停靠站6900出发，并且自主作业设备6100的工作机构30可以在行为控制模块24的控制下开始工作状态。

图5所示的实施例可以是图2所示的实施例的替换(即雨淋传感器仅安装在停靠站6900上，未安装在自主作业设备6100上)或补充(即自主作业设备6100和停靠站6900上都安装有雨淋传感器)。在一些情况下，这是有利的。例如，在停靠站6900设置有遮蔽棚的情况下，当自主作业设备6100停靠在停靠站6900处时可能会无法准确判断是否雨停，从而无法准确控制其操作状态。

图6示出了根据本发明的再一些实施例的用于自主作业设备的控制电路600的结构示意图。与图5所示的实施例类似，雨淋传感器50可以设置在独立于自主作业设备6100的第二设备上，该第二设备示例性地为图1所示的停靠站6900或者另一独立的设备，该第二设备可以专用于检测是否下雨或者还可以具有诸如信号发射等其他功能。以下，以雨淋传感器50设置在停靠站6900中为例来进行描述。整个控制电路600可以包括停靠站6900中的部分610和自主作业设备6100中的部分620。与图5的实施例不同，控制功能由停靠站6900中的部分610和自主作业设备6100中的部分620协同实现，例如，判断模块23位于自主作业设备6100中而不是停靠站6900中。以下将着重于图6中所示的控制电路600与图2所示的控制电路200和图5所示的控制电路500的不同之处进行描述，省略了相同部分的描述。

与图2和图5中类似，停靠站6900的控制电路部分610包括切换电路10和与切换电路10相连的主控制器20。切换电路10包括第一端11和第二端12，其中第一端11和第二端12分别与自主作业设备6100上安装的雨淋传感器50的第一电极51和第二电极52相连。这里，可以通过在第一电极51和第二电极52上施加电压使得第一电极51和第二电极52具有不同极性。如图6中所示，第一电极51和第二电极52间隔设置在雨淋传感器50的绝缘基座53上并贯穿基座53。当落雨时，基座53顶部的凹槽54内集聚的雨水将导通第一电极51和第二电极52以形成电通路。在一种实施例中，切换电路10包括H桥电路。更具体地，切换电路10可以是H桥集成芯片，如L9100S。

主控制器20可以实现在一个单片机或单个芯片上，也可以实现在多个单片机或实现在多个芯片上，控制电路部分620(第二通信模块26、判断模块23和行为控制模块24)可以实现在另一个或另一些单片机或芯片上。主控制器20可以包括切换控制模块21，其被配置为每隔预定时间间隔向切换电路10发送切换信号，以交换雨淋传感器50的第一电极51和第二电极52的极性。切换信号的时序图如图3和图4中所示以及如以上结合图2和图5所描述，在此不再赘述。

之后的时刻

来检测雨淋传感器50的电信号。根据本发明的实施例，为了保持测量的一致性，在每个循环C中，检测模块22都在切换电路10进入第一输出状态的时刻或之后预定时间Δt时获取该电信号，即，

类似地，在一种实施例中，切换电路10包括与雨淋传感器50串联的分压电阻(如图6中所示的电阻R1)，第一端11通过该分压电阻R1与第一电极51相连。在这种情况下，检测模块22通过检测雨淋传感器50和分压电阻R1之间的电平来获取该电信号，此时该电信号是电压信号(例如时刻

获取的电信号可以表示为

)，其指示雨淋传感器50和分压电阻R1上的电压降。

获取的电信号可以表示为

与图2所示的实施例不同，主控制器20不包括判断模块23，而是包括第一通信模块25，其直接将检测模块22获取的电信号

发送给自主作业设备6100。

自主作业设备6100包括第二通信模块26，其被配置为从第一通信模块25接收该电信号

并且还包括判断模块23，其确定电信号

与第一阈值V _m的关系是否为第一关系。当切换电路10包括与雨淋传感器50串联的分压电阻时，该电信号为电压信号或电平信号，该第一阈值为预定的电压阈值或电平阈值，该第一关系可以包括该电信号小于或等于该第一阈值。当切换电路10包括与雨淋传感器50并联的分流电阻时，该电信号为电流信号，该第一阈值为预定的电流阈值，该第一关系可以包括该电信号小于或等于该第一阈值。在下文中以电压或电平信号作为该电信号的实例来对本发明进行描述。

自主作业设备6100还包括行为控制模块24，其被配置为在确定电信号

与第一阈值V _m的关系是第一关系时，改变自主作业设备6100的操作状态。例如，行为控制模块24可以控制自主作业设备6100停止作业并返回停靠站6900。更具体地，自主作业设备6100的工作机构30在行为控制模块24的控制下停止工作状态并且自主作业设备6100的移动机构40在行为控制模块24的控制下返回停靠站6900。在一些实施方式中，当检测模块22获取的电信号

小于或等于第一阈值V _m时，自主作业设备6100判断当前正在降雨，在这种情况下，自主作业设备6100的行为控制模块24控制机器人停止作业并返回停靠站6900避雨。在其他实施方式中，例如自主作业设备6100需要在下雨时工作时，当雨淋传感器50检测到不下雨时发送命令信号使得自主作业设备6100进入待机状态，当雨淋传感器50检测到下雨时发送命令信号使得自主作业设备6100进入工作状态。

进一步地，与图2和图5所示实施例类似，为了使得控制更加准确，检测模块22可以每隔两个预定时间间隔T连续获取雨淋传感器50的多个电信号，即每个循环C内获取一次电信号。第一通信模块25可以将该多个电信号发送给自主作业设备6100，并且自主作业设备6100的判断模块23可以确定该多个电信号是否都小于或等于第一阈值V _m，并且当确定该多个电信号都小于或等于第一阈值V _m时，行为控制模块24改变自主作业设备6100的操作状态。

进一步地，判断模块23还可以确定该多个电信号是否基本上相等，并且行为控制模块24可以在确定该多个电信号都小于或等于第一阈值V _m并且基本上相等时改变自主作业设备6100的操作状态。

第一通信模块25可以将第一电信号

和第二电信号

发送给自主作业设备6100。

自主作业设备6100的第二通信模块26从第一通信模块25接收该第一电信号

和第二电信号

判断模块23确定该第一电信号

和第二电信号

之和是否等于第一预设值，并且在确定电信号

(即第一电信号

)小于或等于第一阈值V _m并且第一电信号

和第二电信号

之和等于第一预设值时，行为控制模块24改变自主作业设备6100的操作状态。这里，第一预设值可以是指电源的电压V _cc。也就是说，在电极51和52发生极性反转之后的同样时长之后测得的两个电信号之和应当等于电源电压V _cc，从而进一步提高了测量的准确性。

如上所述，判断模块23可以确定检测模块22获取的电信号

是否等于电源的电压V _cc。当检测模块22获取的电信号

等于电源的电压V _cc时，雨淋传感器50的凹槽54内不存在雨水。这又可以分为两种情况，一种是始终没有下雨，另一种是之前曾经下过雨，雨已经停了一段时间，凹槽54内的积水已经全部排出或蒸发。在这种情况下，在一些进一步的实施例中，行为控制模块24可以进一步确定自主作业设备6100的操作状态是工作状态还是停止状态。如果确定自主作业设备6100处于停止状态，则行为控制模块24控制自主作业设备6100进入工作状态。例如，当自主作业设备6100由于下雨停止工作之后再次检测到雨淋传感器50的电信号

恢复到电源电压V _cc时，可以确定雨已经停了且凹槽54中的雨水已经完全排出或蒸发，外界环境再次变得适合于自主作业设备6100进行作业。在这种情况下，可以通过确定自主作业设备6100的当前操作状态并将其从停止状态改变为工作状态来使其重新投入工作。具体地，自主作业设备6100的移动机构40可以在行为控制模块24的控制下从停靠站6900出发，并且自主作业设备6100的工作机构30可以在行为控制模块24的控制下开始工作状态。

图6所示的实施例是图5所示的实施例的变形，其将整个系统的控制功能分散在自主作业设备6100和停靠站6900(或另一独立设备)两个部分，这在自主作业设备本身具有较强的处理能力的情况下可能是有利的。

本发明可以实现为方法、设备、芯片电路和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。芯片电路可以包括用于执行本发明的各个方面的电路单元。

在现有技术中，雨淋传感器通常安装在设备的非密封空间内，控制板安装在设备的密封空间内，雨淋传感器和控制板通过导线连接，该设计方案需考虑两个方面的密封，包括雨淋传感器本身的密封和导线的密封。雨淋传感器包括底座、位于底座下方的橡胶件和贯穿底座的电极棒。底座作为基础支撑元件，使用较硬的塑胶材质制成，塑胶材质的底座与金属材质的电极棒之间难以形成可靠的密封，无论两者之间是通过注塑一体成型，还是通过过盈连接，这样水会渗到底座的下方，使电极棒始终被导通，导致雨淋传感器的误触发。其原因在于二者的热胀冷缩特性不同，导致二者的界面极易出现间隙或塑胶件被涨裂。为了解决上述问题，通常在底座的下方设置橡胶件，电极棒和导线嵌在橡胶件中，或者使用灌封胶进行灌封。导线在穿过密封空间和非密封空间之间的过线孔进行密封，继而需在过线孔位置进行密封。上述技术方案导致雨淋传感器结果复杂，其至少使用了三种材料，难以兼顾可靠性、装配简易性和成本低廉性。针对上述技术问题，如图1～图14所示，本实施例还提供一种雨淋传感器640和设置有该雨淋传感器640的自主作业设备6100，尤其是可自主地在预设区域内行走并执行割草作业的智能割草机。

首先对本实施例所提供的雨淋传感器640进行详细说明。参照图12～图14，本实施例中，雨淋传感器640包括基座641和嵌在基座641中的电极642。在最优实施例中，电极642和基座641通过硫化粘接接合，这种连接方式，能够保证电极642与基座641的连接部位的密封性，防止水从二者的接口处渗入密封腔体内。在其他实施例中，电极642和基座641通过过盈配合接合。其中，基座641具有弹性，能够保证密封性能，优选为橡胶材质。电极642为棒状，可为单独的金属棒，或者由金属棒和与金属棒的下端焊接的导线构成，本实施例优选电极642为单独的金属棒。电极642的数目为两个，分别为间隔设置的正电极和负电极。作为本实施例的最优方案，雨淋传感器640仅由基座641和电极642构成，并且电极642为单独的金属棒，如此整个雨淋传感器640仅由橡胶材料和金属材料构成，最大程度地降低制造成本。

基座641具有相对的上端面6411和下端面6412，下端面6412用于暴露在密封腔体c的内部，上端面6411用于暴露在密封腔体c的外部。电极642的两端分别穿出上端面6411和下端面6412，电极642的上端用于暴露在密封空间c的外部以接触淋雨，电极642的下端用于与密封空间c中的控制板660连接。在设备在工作过程中，雨淋传感器640用于检测是否受到雨淋，当两个电极642被雨水导通，控制板660可检测到电极导通信号，进而根据该信号自动停止作业或发出提醒信号。

基座641具有构造在上端面6211和下端面6412之间的外周面6413，外周面6413可为圆周面、多边形周面的规则周面或不规则周面。外周面6413上构造有突出的支撑结构6414，基座641利用支撑结构6414支撑在作为密封腔体c的构成件的底盘上盖610的上盖孔6111上，可将下端区域伸入上盖孔6111内，如此下端面6412暴露在密封腔体c内。另一方面，可利用外周面6413上的支撑结构6414支撑置于密封结构外部的其他结构，例如位于底盘上盖610上方的盖体630，盖体630可利用其上的盖体孔6311将自身支撑在支撑结构6414上，同时支撑结构6414的上端区域伸入盖体孔6311内，如此基座641的上端面6411暴露在密封腔体c的外部。通过在基座641的外周面6413上构造支撑结构6414，使得雨淋传感器640被夹设紧压在密封结构上，保证雨淋传感器640的最佳装配性和可靠性。

支撑结构6414具有多种可选方案，可为沿基座641的外周面6413的周向连续延伸的支撑法兰，该支撑法兰为片状或具有一定的厚度；或者支撑结构6414由沿基座641的外周面6413的周向间隔分布的多个支撑部构成，该支撑部可为柱状、片状或其他形状。作为本实施例的优选方案，支撑结构6414为沿外周面6413的周向延伸的支撑法兰，该支撑法兰具有一定的厚度，在支撑法兰的上表面上构造有由法兰的内缘向外缘延伸的导水槽，优选导水槽沿法兰的径向直线延伸。其中，法兰的数量为1个或2个。法兰的数量为1个时，上述的底盘上盖610和固定板630沿法兰的厚度方向将该法兰压紧。法兰的数量为2个时，上述的底盘上盖610与位于下方的法兰的下表面接触，使得基座641支撑在底盘上盖610的上盖孔6111上，上述的盖体630与位于上方的法兰的上表面接触，以此支撑在该法兰上，导水槽构造在位于上方的法兰的上表面上。

本实施例中，外周面6413上构造有沿外周面6413的周向延伸且突出于外周面6413的至少一个凸起6415，凸起6415构造为环状，该凸起6415位于支撑结构6414的下方，至少一个凸起6415沿基座641的高度方向间隔设置。上述底盘上盖610的上盖孔6111由底盘上盖610的表面向上拉伸构成第一支撑部611，该凸起6415用于与第一支撑部611的内壁匹配，以达到密封作用。

本实施例中，基座641的上端面6411上构造有下凹的集水面6416，电极642的上端由集水面6416穿出，集水面6416内凹于上端面6411形成凹陷，利于收集淋雨，进而提高电极642的灵敏度。

本实施例中，正电极的外围和负电极的外围构置有附着在集水面6416上的多个椎体，多个椎体之间的间隙连通并共同构成储水空间，储水空间构置成能够储水并形成连接正电极和负电极的水膜。雨淋传感器640的上方出现淋雨时，由于锥体具有朝上的尖端，该尖端能够破坏淋雨滴表面的张力，则集水面上不易形成体积较大的水珠，雨滴被迫迅速散开继而形成能够导通正电极和负电极的水膜，从而实现快速触发。一实施例中，锥体一体成型在集水面6416上。一实施例中，多个锥体连成一体的集雨结构，集雨结构附着在集水面6416上，集雨结构设有供正电极和负电极穿过的纵向通道，正电极和负电极由纵向通道穿过，进而伸出基座641的上端面6411。优选地，所述的集雨结构以可拆卸方式固定在集水面6416上，以便于更换。例如，集雨结构可通过凹凸结构卡在集水面6416上。或者，通过胶粘方式实现可拆卸连接。优选地，锥体为三棱锥或四棱锥。多个锥体间隔设置或者底部相邻接。锥体之间具有间隙，各锥体相互独立并形成该间隙，亦即，相邻锥体之间不存在接触情况。当锥体连成集雨结构时，通过一连接部将各锥体连在一起。或者，锥体之间具有间隙，相邻锥体的底部彼此接触的情况下形成该间隙。锥体形成一体的集雨结构，则仅通过相接触的底部实现连接。一实施例中，多个锥体的顶端在集水面6416上的密度大于100个/平方厘米。此密度分布的锥体能够有效破坏直径大于2毫米的水滴表面张力，使雨水落在表面时更快速地均匀散布开，在表面形成均匀的水膜，解决快速触发问题。

以下对本实施例提供的自主作业设备6100进行详细描述。本实施例提供的自主作业设备6100包括具有密封腔体c的密封结构和如上所述的雨淋传感器640，雨淋传感器640设置在密封结构上，并且雨淋传感器640的基座641的下端面6411暴露在密封腔体c的内部，基座641的上端面6411暴露在密封腔体c的外部。具体地，密封结构包括作为其构成件的两个盖板，分别为底盘上盖610和底盘下盖620。底盘上盖610具有向上拉伸形成的半腔体，底盘下盖620具有向下拉伸形成的半腔体。底盘上盖610和底盘下盖620两者中的一者的边缘构造有突出的密封条，底盘上盖610和底盘下盖620两者中的另一者的边缘构造有内凹的密封槽，密封槽内装设有密封件，密封槽构造成接纳密封条，如此底盘下盖620的边缘和底盘上盖610的边缘密封连接，两者的半腔体相对合并构成上述的密封腔体c。如图8和图9所示，其中分别示出了底盘上盖610和底盘下盖620的2个密封位置a。

如图8和图9所示，自主作业设备6100还包括设置在底盘上盖610的外部上方的盖体630，本实施例中，该盖体630作为上述雨淋传感器640的至少部分的安装基体。盖体630具有向上拉伸形成的半腔体，该半腔体位于密封腔体c的外部，用于向雨淋传感器640提供安装空间。在本实施方式中，盖体630同时作为急停按键650的至少部分的安装基体，向急停按键650提供安装空间。在其他不设有盖体630的实施方式中，通常由底盘或底盘上盖610作为雨淋传感器640的至少部分的安装基体。

本实施例中，底盘上盖610的上表面和盖体630的边缘两者中的一者上构造有突出的卡条，底盘上盖610的上表面和盖体630的边缘两者中的另一者上构造有内凹的卡槽，卡槽构造成接纳卡条，如此盖体630的边缘与底盘上盖610的上表面卡接。如图8所示，其中示出了底盘上盖610和盖体630的2个卡接位置b。其中，底盘上盖610构造有贯穿底盘上盖610厚度的上盖孔6111，基座641通过其上的支撑结构6414支撑在上盖孔6111上且基座641的下端面6412穿过上盖孔6111而暴露在密封腔体c的内部。盖体630构造有贯穿盖体630厚度的盖体孔6311，盖体630通过盖体孔6311支撑在基座641的支撑结构6414上且基座641的上端面6411穿过盖体孔6311而暴露在密封腔体c的外部。

本实施例中，基座641上的支撑结构6414作为支撑基础，以利于装配，提高雨淋传感器640的装配性和可靠性。然而，其他实施例中，基座641具有外周面6413，该外周面6413上不设置支撑结构6414，由于基座641为橡胶材质，可通过过盈配合挤压在上盖孔6111和/或盖体6311中，同样可以实现有效的密封凸起。

如图10所示，本实施例中，上盖孔6111由底盘上盖610的表面向上拉伸构成第一支撑部611，盖体孔6311由盖体630的表面向下拉伸构成第二支撑部631。位于支撑结构6414下方的基座641与第一支撑部611配装，并且位于该区域的凸起6415与第一支撑部611的内壁匹配，以保证良好的密封性。位于支撑结构6414上方的基座641与第二支撑部631配装，该第二支撑部631的下端面上构造有由第二支撑部631的内壁向外壁延伸的导水槽，优选该导水槽沿第二支撑部631的径向直线延伸。其他实施例中，支撑结构6414的下表面可直接支撑在底盘上盖610的上表面上，盖体630的下表面可直接支撑在支撑结构6414的上表面上。优选地，第一支撑部611和第二支撑部631为连续或间断的柱环结构。

本实施例中，底盘上盖610的上表面上构造有用于收容急停按键650的安装部612，雨淋传感器640置于安装部612的覆盖范围内，安装部612中装设有急停按键650，急停按键650构造有允许雨淋传感器640穿过的避让孔654，以提高整个机组的集成度。具体地，参照图11所示，底盘上盖610上构造有安装部612，该安装部612由突出于底盘上盖610上表面的U形立壁构成，在U形立壁所圈设的范围内，底盘上盖610上构造有贯穿底盘上盖610厚度的第一支撑部611和按键安装孔613。

急停按键650包括按压部651和与按压部651连接的延伸部652，延伸部652上远离按压部651的端头构造有两个同轴的铰接轴653。U形立壁的开口两端处构造有两个同轴的半圆柱形的收纳部615。盖体630的下表面上构造有两个同轴的半圆柱形的收纳部632，U形立壁上的两个半圆柱形的收纳部615与盖体630上的两个半圆柱形的收纳部632一一对应地对接，并形成两个同轴的完整圆柱形收纳部，延伸部652上的两个同轴的铰接轴653一一对应地收纳在两个同轴的完整圆柱形收纳部中，并能够相对该圆柱形收纳部转动。按压部651可操作地活动安装在按键安装孔613，其上端伸出盖体630而位于盖体630的外侧。操作按压部651时，按压部651相对按键安装孔613的轴向运动并带动延伸部652相对底盘上盖610和盖体630转动，进而实现急停操作。延伸部652覆盖在盖体630和底盘上盖610之间的空间内，其上构造有贯穿延伸部652厚度的避让孔654，该避让孔654构造成允许穿过雨淋传感器640、第一支撑部611和第二支撑部631。操作急停按键650时，雨淋传感器640不受干涉。组装时，先装配底盘上盖610和底盘下盖620，使该两者密封构成密封腔体c，再安装急停按键650和雨淋传感器640，急停按键650和雨淋传感器640无先后顺序，最后安装盖体630。

现有技术当中，使用传统雨淋传感器的自主作业系统在户外工作时，如果突降暴雨，雨滴大且速度快，直接冲击雨淋传感器，一方面由于雨淋传感器的基体通常对于水是不浸润的，雨滴打在雨淋传感器上不易形成连续的水膜；另一方面由于雨滴的冲击力大，容易将雨淋传感器上原本存在的水膜破坏，导致雨淋传感器对于突降暴雨的情况难以做出及时正确的反应。为了解决上述技术问题，在本发明的另一实施方式揭示了另一种雨淋传感器640，参考图15～图17，由于本实施方式的雨淋传感器640是对前文所述技术方案的改进，所以在此仅对改进之处进行详细说明，而对于相同或相似的技术特征省略或简略说明。本实施方式的雨淋传感器640包括基座641、电极642和突出体670，其中突出体670被至少部分地配置在基座641的上端面6411的正上方。这里及后文中所述的“正上方”典型地指当集水面6416处于水平位置时，至少部分的突出体670在水平面上的投影落在基座641在水平面上的投影之内。在一优选的实施方式中，典型地参考图17，至少部分的突出体670与上端面6411之间存在间隙。在另一优选的实施方式中，未单独图示地，突出体670构造为与上端面6411之间不接触。在另一优选的实施方式中，未单独图示地，突出体670构造为其至少一部分与上端面6411相接触。

进一步地参考图17，突出体670构造为包括基部671和臂部672。基部671构造为与雨淋传感器640的安装基体连接。在本实施方式中，盖体630构成了所述安装集体的至少一部分，突出体670的基部671与盖体630连接；进一步地，基部671连接于盖体孔6311的边缘。在其他实施方式中，底盘构成了所述安装集体的至少一部分，突出体670的基部671与底盘连接，典型地，基部671与底盘上盖610连接。在其他实施方式中，基部671构造为与雨淋传感器640的基座641连接，典型地，基部671与基座641的边缘部分连接。臂部672构造为其一端与基部671连接，其另一端位于上端面6411的正上方。在本实施方式中，突出体670与安装基体或基座641一体成型，突出体670的基部671自安装基体或基座641大致向上延伸，臂部672自基部671的上部大致沿水平方向朝向基座641的中部延伸，优选地，臂部672延伸至集水面6416的正上方，且至少部分的臂部672与集水面6416之间存在间隙。进一步的，臂部672的上表面到上端面6411的距离大于电极642的上表面到上端面6411的距离，也就是说，臂部672最高点的高度大于电极642最高点的高度。进一步地，臂部672的下表面到上端面6411的距离小于电极642的上表面，也就是说，臂部672最低点的高度小于电极642最高点的高度。通过大量的实测能够证明，这种结构十分有利于在突降暴雨时，一定程度上避免高速砸落的雨点直接冲击集水面6416，确保集水面6416中能够存蓄到雨水以致电极642之间被导通。在最优实施例中，基部671与安装基体一体成型，一方面能够最大程度的简化装配工艺，另一方面有利于简化雨淋传感器640的基座641的结构，进而降低生产加工的复杂程度，降低成本。在其他实施方式中，突出体670也可被构造为通过胶粘、焊接等工艺与安装基体或基座641连接，也可被构造为通过可拆卸连接结构与安装基体或基座641连接。在其他实施方式中，突出体670被构造为其第一部分(例如基部671)与安装基体或基座641一体成型或通过胶粘、焊接等工艺连接，其第二部分(例如臂部672)与其第一部分通过胶粘、焊接等工艺或通过可拆卸结构连接。

进一步地，突出体670还包括至少一个下探部673，在图15～图17所示的实施例中，突出体670包括一个下探部673，在其他实施例中，突出体670可包括两个或两个以上个下探部673。下探部673构造为自臂部672远离基部671的一端(典型地为对应于集水面6416的部分)的下表面向下延伸。优选的，下探部673构造为在臂部672的正下方且在所述集水面6416的正上方。这里及后文中所述的“正下方”典型地指当集水面6416处于水平位置时，下探部673在水平面上的投影完全地落在臂部672在水平面上的投影之内；进一步地，二者的投影不相切。优选的，下探部673构造为不在任意一个电极642的正上方；进一步地，电极642包括间隔设置的正电极和负电极，下探部673构造为在正电极和负电极之间的集水面6416的正上方。下探部673与集水面6416之间存在间隙，此时突出体670位于集水面6416正上方的部分整体上与集水面6416之间存在间隙；或下探部673与集水面6416相接触，此时突出体670位于集水面6416正上方的部分有且仅有下探部673与集水面6416相接触，而突出体670位于集水面6416正上方的其他部分则与集水面6416之间存在间隙。优选的，下探部673构造为上大下小的结构，典型地如倒置的圆台形、倒置的圆锥形等。当突出体670具有上述结构的下探部673时，能够进一步地优化雨滴在集水面6416上的聚集，避免因水的张力导致的无法在两个电极642之间形成连续水膜的问题，即使集水面6416被构造为一个基本平整的平面。

前文中对于雨淋传感器640的描述均建立在该雨淋传感器640设置在自主作业设备6100上，而在其他的一些实施方式中，如图18所示，雨淋传感器640也可设置在停靠站6900上，此时，停靠站6900包括具有密封腔体的密封结构和设置在所述密封结构中的控制模块，所述密封结构包括停靠站外壳，雨淋传感器640被构造为设置在所述停靠站外壳上，相应地，突出体670优选地与停靠站外壳一体成型。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

一种自主作业系统，包括自主作业设备和独立于所述自主作业设备的第二设备；所述自主作业系统包括控制电路；其特征在于，所述控制电路包括：

雨淋传感器，其包括第一电极和第二电极；

切换电路，其所述第一电极和所述第二电极相连，并配置为操作地交换所述第一电极和所述第二电极的极性；

检测模块，其被配置为获取所述雨淋传感器的电信号；

判断模块，其被配置为确定所述电信号与第一阈值是否满足第一关系；以及

行为控制模块，其被配置为在确定所述电信号与所述第一阈值满足第一关系时控制所述自主作业设备改变操作状态。
根据权利要求1所述的自主作业系统，其特征是，所述控制电路被配置在所述自主作业设备上。
根据权利要求1所述的自主作业系统，其特征是，所述控制电路还包括第一通信模块，其被配置为将所述电信号发送给所述自主作业设备，以使所述自主作业设备根据所述电信号改变操作状态；

所述雨淋传感器、所述检测模块和所述第一通信模块被配置在所述第二设备上；

所述判断模块被配置在所述自主作业设备上或所述第二设备上。
根据权利要求1～3任意一项所述的自主作业系统，其特征是，所述切换电路被配置为在第一输出状态时，将所述第一电极设置为高电位，将所述第二电极设置为低电位；并且所述切换电路被配置为在第二输出状态时，将所述第一电极设置为低电位，将所述第二电极设置为高电位。
根据权利要求4所述的自主作业系统，其特征是，所述控制电路还包括切换控制模块，其被配置为控制所述切换电路以交换所述第一电极和所述第二电极的极性。
根据权利要求5所述的自主作业系统，其特征在于，所述切换控制模块被配置为向所述切换电路发送第一切换信号和第二切换信号；并且所述切换电路被配置为在接收到所述第一切换信号时进入所述第一输出状态，在接收到所述第二切换信号时进入所述第二输出状态。
根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述切换控制模块被配置为每隔预定时间间隔向所述切换电路交替地发送所述第一切换信号和所述第二切换信号。
根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述检测模块被配置为在所述切换电路处于所述第一输出状态时获取所述雨淋传感器的第一电信号；

所述判断模块被配置为确定所述第一电信号与所述第一阈值是否满足所述第一关系；以及

所述行为控制模块被配置为在确定所述第一电信号与所述第一阈值满足所述第一关系时控制所述自主作业设备改变操作状态。
根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，所述判断模块被配置为进一步地确定至少两个所述第一电信号是否相等；

所述行为控制模块被配置为在确定至少两个连续的第一电信号基本上相等并且所述至少两个连续的第一电信号与所述第一阈值都满足所述第一关系时改变所述自主作业设备的操作状态。
根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，所述检测模块被配置为在所述切换电路进入所述第一输出状态的时刻或之后预定时间时，获取所述雨淋传感器的第一电信号。
根据权利要求8～10中任意一项所述的控制电路，其特征在于，所述检测模块还被配置为在所述切换电路处于所述第二输出状态时获取所述雨淋传感器的第二电信号。
根据权利要求11所述的控制电路，其特征在于，所述检测模块被配置为在所述切换电路进入所述第二输出状态的时刻或之后预定时间时，获取所述雨淋传感器的第二电信号。
根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述切换电路还被配置为在处于所述第二输出状态达预定时间间隔时，将所述第一端和所述第二端都接地一预定时间段。
根据权利要求1～3任意一项所述的自主作业系统，其特征是，所述切换电路包括第一端和第二端，所述第一端与所述第一电极相连，所述第二端与所述第二电极相连；所述切换电路还包括与所述雨淋传感器串联的分压电阻，所述第一端通过所述分压电阻与所述第一电极相连，并且所述检测模块通过检测所述雨淋传感器和所述分压电阻之间的电平来获取所述电信号；所述第一关系包括所述电信号小于或等于所述第一阈值。
根据权利要求14所述的控制电路，其特征是，所述判断模块还被配置为确定所述第一电信号和所述第二电信号之和是否等于第一预设值；并且

所述行为控制模块还被配置为在确定所述电信号与所述第一阈值之间满足所述第一关系并且所述第一电信号和所述第二电信号之和等于所述第一预设值时改变所述自主作业设备的操作状态。
根据权利要求14所述的控制电路，其特征在于，

所述判断模块还被配置为确定所述电信号是否等于电源的电压；以及

所述行为控制模块还被配置为在确定所述电信号等于电源的电压时，确定所述自主作业设备的操作状态是工作状态还是停止状态，并且如果确定所述自主作业设备处于停止状态，则控制所述自主作业设备进入工作状态。
根据权利要求1～3任意一项所述的自主作业系统，其特征是，控制所述自主作业设备改变操作状态包括控制所述自主作业设备停止作业和/或返回基站。
根据权利要求1～17任意一项所述的自主作业系统，其特征是，所述雨淋传感器包括基座和电极；所述基座具有相对的上端面和下端面，所述下端面用于暴露在密封腔体的内部，所述上端面用于暴露在密封腔体的外部；所述电极嵌在所述基座中且所述电极的两端分别穿出所述上端面和所述下端面。
根据权利要求1～17任意一项所述的自主作业系统，其特征是，所述雨淋传感器，包括基座、电极和突出体；所述基座具有上端面和与所述上端面相对的下端面；所述电极的上端至少部分地暴露于所述基座的所述上端面；所述突出体被至少部分地配置在所述上端面的正上方，且至少部分的所述突出体与所述上端面之间存在间隙。