户外机器人作业工具和户外机器人作业工具中使用的方法技术

本发明专利技术涉及户外机器人作业工具和户外机器人作业工具中使用的方法。户外机器人作业工具适合于向前行进方向并且包括环境检测系统，环境检测系统包括一组外部检测器收发器和一组内部检测器收发器，其中，所述内部检测器收发器定位在所述外部检测器收发器之间。每个检测器收发器适合于发送信号并且适合于接收由物体反射的反射信号。所述外部检测器收发器与相对于所述向前行进方向形成相应外角的外部覆盖范围主方向相关联，并且所述内部检测器收发器与相对于所述向前行进方向形成相应内角的内部覆盖范围主方向相关联。所述内角的大小超过所述外角的大小，并且所述内部覆盖范围主方向在向前行进方向上在户外机器人作业工具的前方相交。的前方相交。的前方相交。

【技术实现步骤摘要】
户外机器人作业工具和户外机器人作业工具中使用的方法


[0001]本公开涉及户外机器人作业工具，所述户外机器人作业工具包括具有一组外部检测器收发器和一组内部检测器收发器的环境检测系统。户外机器人作业工具例如可以通过机器人草坪割草机构成。

技术介绍

[0002]诸如机器人草坪割草机的自动化或机器人动力工具正变得越来越流行。在典型的部署中，在诸如花园的工作区域中，工作区域被边界线包围，其目的是将机器人草坪割草机保持在工作区域内。可以通过边界线传输电控制信号，从而产生从边界线发出的(电)磁场。机器人作业工具通常布置有一个或多个适合于感测控制信号的传感器。
[0003]然后，机器人草坪割草机可以自动在用户的草坪上割草，并且可以在无需用户干预的情况下自动充电，并且在设置一次后就不再需要人工管理。机器人草坪割草机需要具有识别障碍物的功能，以在遇到障碍物之前避免与障碍物碰撞，并且具有识别已经发生碰撞的功能。
[0004]在后一种情况下，碰撞传感器可以设置在机器人草坪割草机的主体上，并且当机器人草坪割草机与障碍物碰撞时，主体以这样的方式移动：使得碰撞传感器产生碰撞信号。在前一种情况下，使用不同种类的环境检测传感器，诸如EP3508048中公开的超声波传感器和SE540794中公开的雷达传感器。
[0005]然而，需要改善这样的环境检测传感器的覆盖范围、可靠性和效率，以使得及时检测到所有障碍物，从而可以通过停止机器人草坪割草机和/或将机器人草坪割草机从障碍物转开而避免碰撞。

技术实现思路

[0006]本公开的目的在于提供一种具有环境检测系统的机器人作业工具，所述环境检测系统与现有技术相比具有改善的覆盖范围(coverage)、可靠性和效率。
[0007]该目的借助于一种户外机器人作业工具来实现，所述户外机器人作业工具适合于向前行进方向并且包括环境检测系统，所述环境检测系统包括一组外部检测器收发器(detector transceivers)和一组内部检测器收发器，其中，所述内部检测器收发器定位在所述外部检测器收发器之间。每个检测器收发器适合于发送信号并且适合于接收已经由物体反射的反射信号。所述外部检测器收发器与相对于所述向前行进方向形成相应外角的外部覆盖范围主方向相关联，并且所述内部检测器收发器与相对于所述向前行进方向形成相应内角的内部覆盖范围主方向相关联。所述内角的大小超过所述外角的大小，并且所述内部覆盖范围主方向在所述向前行进方向上在所述户外机器人作业工具的前方相交(intersect)。
[0008]这意味着提供了具有更大传感器覆盖范围的机器人作业工具，从而提高了机器人作业工具的避免与其他物体碰撞的能力。
[0009]根据一些方面，每个覆盖范围主方向与对应的收发器覆盖范围相关联，其中，在所述户外机器人作业工具的前方且在所述向前行进方向形成具有特定宽度的组合矩形覆盖范围，其中，所述组合矩形覆盖范围包括至少两个单独的收发器覆盖范围。
[0010]形成这样的组合区域增大了检测的可靠性。
[0011]根据一些方面，所述外角具有相同的大小，并且所述内角具有相同的大小。
[0012]根据一些方面，所述外部覆盖范围主方向在所述向前行进方向上在所述户外机器人作业工具的前方不发生相交。
[0013]这样，可以使得能够增大覆盖范围。
[0014]根据一些方面，所述外部覆盖范围主方向相互平行。
[0015]以这种方式，形成期望的组合区域。
[0016]根据一些方面，所述检测器收发器适合于至少部分地同时发送信号。
[0017]以这种方式，以更快和更有效的方式检测机器人作业工具前方的物体。
[0018]根据一些方面，所述检测器收发器是雷达收发器、超声收发器和激光雷达收发器中的任何一者。
[0019]这意味着本公开适用于许多类型的检测器收发器。
[0020]根据一些方面，所述机器人作业工具是机器人草坪割草机。
[0021]根据一些方面，所述机器人作业工具包括第一外部检测器收发器、第二外部检测器收发器、第一内部检测器收发器和第二内部检测器收发器。
[0022]根据一些方面，所述机器人作业工具包括：推进马达布置结构(arrangement)；动力源，适合于向所述推进马达布置结构提供动力；多个轮子，其中至少两个轮子适合于由所述推进马达布置结构推动。所述机器人作业工具还包括控制单元，所述控制单元适合于控制所述检测器收发器并根据借助于所述检测器收发器在所述机器人作业工具正在移动时获取的信息来控制所述机器人作业工具的速度和方向。
[0023]以这种方式，提供了对机器人作业工具的安全且可靠的控制。
[0024]根据一些方面，所述检测器收发器适合于在所有检测器收发器处同时发送信号，或者两个或更多个检测器收发器在相同组(constellation，集群)同时发送信号，或在不同组在不同时间发送信号。替代地或组合地，所述检测器收发器适合于仅在一个检测器收发器处在一些特定时间每次发送信号。
[0025]这意味着同时传输可以适合于根据检测结果和/或根据特定预定调度而出现的不同需求。
[0026]根据一些方面，每个检测器收发器适合于发送包括特定信号标识的信号，从而接收的信号可以相对于其发送检测器收发器被识别。根据一些方面，所述信号标识借助于利用不同的波形或嵌入的识别码来完成。
[0027]以这种方式，可以为检测到的物体提供诸如方位角(azimuth heading，方位航向)和/或距离的特定细节。
[0028]本公开还涉及与以上优点相关联的方法。
附图说明
[0029]现在将参考附图更详细地描述本公开，在附图中：
[0030]图1示出了草坪割草机的第一示意性俯视图；
[0031]图2示出了草坪割草机的第二示意性俯视图；
[0032]图3示出了草坪割草机的第三示意性俯视图；
[0033]图4示出了草坪割草机的示意性前视图；
[0034]图5示出了草坪割草机的示意性仰视图；
[0035]图6示意性地示出了处理电路；
[0036]图7示出了计算机程序产品；
[0037]图8示出了根据本公开的方法的流程图。
具体实施方式
[0038]现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开的各方面。然而，本文中公开的不同的装置、系统、计算机程序和方法可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为局限于本文中阐述的方面。附图中相同的标号始终表示相同的元件。
[0039]本文中使用的术语仅用于描述本公开的方面，而无意于限制本专利技术。如本文中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一个”、“一”和“该”也意图包括复数形式。
[0040]应当注意的是，即使本文中给出的描述将集中在机器人草坪割草机上，本文中的教导也可以应用于任何类型的户外机器人作业工具，诸如机器人集球器、机器人扫地机和机器人耕作设备。
[0041]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种户外机器人作业工具(1)，所述户外机器人作业工具适合于向前行进方向(D)并且包括环境检测系统(19)，所述环境检测系统包括一组外部检测器收发器(2a、2b)和一组内部检测器收发器(3a、3b)，其中，所述内部检测器收发器(3a、3b)定位在所述外部检测器收发器(2a、2b)之间，其中，所述外部检测器收发器(2a、2b)和所述内部检测器收发器(3a、3b)中的每个检测器收发器适合于发送信号(4a、4b；5a、5b)并且适合于接收由物体(10、11)反射的反射信号(6a、6b、9)，其中，所述外部检测器收发器(2a、2b)与相对于所述向前行进方向(D)形成相应外角(α
a
、α
b
)的外部覆盖范围主方向(7a、7b)相关联，并且所述内部检测器收发器(3a、3b)与相对于所述向前行进方向(D)形成相应内角(β
a
、β
b
)的内部覆盖范围主方向(8a、8b)相关联，其中，所述内角(β
a
、β
b
)的大小超过所述外角(α
a
、α
b
)的大小，并且其中，所述内部覆盖范围主方向(8a、8b)在所述向前行进方向(D)上在所述户外机器人作业工具(1)的前方相交。2.根据权利要求1所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述外部覆盖范围主方向(7a、7b)和所述内部覆盖范围主方向(8a、8b)中的每个覆盖范围主方向与对应的收发器覆盖范围(12a、12b；13a、13b)相关联，其中，在所述户外机器人作业工具(1)的前方且在所述向前行进方向(D)形成具有特定宽度(w)的组合矩形覆盖范围(14)，其中，所述组合矩形覆盖范围(14)包括至少两个单独的收发器覆盖范围(12a、12b；13a、13b)。3.根据权利要求1或2所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述外角(α
a
、α
b
)具有相同的大小，并且所述内角(β
a
、β
b
)具有相同的大小。4.根据前述权利要求中的任一项所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述外部覆盖范围主方向(7a、7b)在所述向前行进方向(D)上在所述户外机器人作业工具(1)的前方不发生相交。5.根据前述权利要求中的任一项所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述外部覆盖范围主方向(7a、7b)相互平行。6.根据前述权利要求中的任一项所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述外部检测器收发器(2a、2b)和所述内部检测器收发器(3a、3b)适合于至少部分地同时发送信号(4a、4b；5a、5b)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述外部检测器收发器(2a、2b)和所述内部检测器收发器(3a、3b)是雷达收发器、超声收发器和激光雷达收发器中的任何一者。8.根据前述权利要求中的任一项所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述机器人作业工具(1)是机器人草坪割草机。9.根据前述权利要求中的任一项所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述外部检测器收发器包括第一外部检测器收发器(2a)和第二外部检测器收发器(2b)，所述内部检测器收发器包括第一内部检测器收发器(3a)和第二内部检测器收发器(3b)。10.根据前述权利要求中的任一项所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述机器人作业工具(1)包括：推进马达布置结构(15)；动力源(16)，适合于向所述推进马达布置结构(15)提供动力；多个轮子(17a、17b；21a、21b)，所述多个轮子中的至少两个轮子适合于由所述推进马达布置结构(15)推动；以及控制单元(18)，所述控制单元适合于控制所述外部检测器收发器(2a、2b)和所述内部检测器收发器(3a、3b)并且适合于在所述机器人作业工具
(1)正在移动时根据借助于所述外部检测器收发器(2a、2b)和所述内部检测器收发器(3a、3b)获取的信息来控制所述机器人作业工具(1)的速度和方向。11.一种户外机器人作业工具(1)，所述户外机器人作业工具适合于向前行进方向(D)并且包括环境检测系统，所述环境检测系统包括至少两个检测器收发器(2a、2b；3a、3b)，所述至少两个检测器收发器适合于发送信号(4a、4b；5a、5b)并且适合于接收由物体(10，11)反射的反射信号(6a、6b、9)，其中，所述至少两个检测器收发器(2a、2b；3a、3b)适合于至少部分地同时发送信号(4a、4b；5a、5b)。12.根据权利要求11所述的户外机器人作业工具(1)，其中，所述至少两个检测器收发器包括一组外部检测器收发器(2a、2b)和一组内部检测器收发器(3a、3b)，其中，所述内部检测器收发器(3a、3b)定位在所述外部检测器收发器(2a、2b)之间，其中，所述外部检测器收发器(2a、2b)与相对于所述向前行进方向(D)形成相应外角(α
a
、α
b
)的外部覆盖范围主方向(7a、7b)相关联，并且所述内部检测器收发器(3a、3b)与相对于所述向前行进方向(D)形成相应内角(β
a
、β
b
)的内部覆盖范围主方向(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔夫，
申请(专利权)人：胡斯华纳有限公司，
类型：发明
国别省市：