[发明专利]用于将机器人园林工具引导至预定位置的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人园林工具。特别地，本发明涉及用于将机器人园林工具引导至充电站的方法和系统。

背景技术

机器人园林工具（例如，但不限于机器人割草机）广泛地用于草地中的割草应用。典型地，机器人割草机是一种自治机器人工具，并用电池作为电源。在工作负载和持续时间的基础上，需要对机器人割草机的电池定期再充电。当进行无人操作的自治机器人割草机工作时，在电池功率电平在操作过程中降至阈值功率电平之下的情况中，需要找到一条到达充电站的路径。

存在许多目前用来找到一条到达充电站的路径的技术。首先，建造在充电站上的天线可能用来将机器人割草机引导至充电站。然而，该天线在充电站附近可能具有有限的范围，因此，机器人割草机可能花费较长的时间来找到天线信号。另一限制是在离充电板非常近的地方制造天线的复杂性。这可能增加充电板的成本，因此，系统的总成本也可能增加。

另一种用于克服上述缺点的技术是，机器人割草机可能跟随一条或多条引导线或边界线而到达充电站。然而，机器人割草机可能每次跟随相同的路径，并且这可能在草地上导致不希望有的持久痕迹和/或踪迹。

另一种找到到达充电站的路径的技术可能使用全球定位系统（GPS），但是，这种系统具有将GPS系统整合至机器人割草机的复杂性。除此之外，GPS系统昂贵且难以安装，接着，这可能增加机器人割草机的总成本。或者，可能利用本地定位系统，其使用本地服务，例如Wi-Fi或蜂窝网络。在此情况中，机器人园林工具具有精确的定位数据，但是在需要增加至该系统的电路和接口方面具有更多的限制，这可能再次增加整个系统的成本和复杂性。

考虑到以上内容，需要有一种找到一条到达充电站的路径的改进的方法和系统，其将克服复杂的整合、增加成本以及草面上的持久痕迹的缺点。

发明内容

考虑到以上内容，一个目的是解决或至少减少以上讨论的问题。特别地，一个目的是，提供找到一条到达充电站的路径以避免草面上的持久痕迹并保持相关电路简单且节省成本的方法和系统。

通过如权利要求1中描述的用于将机器人园林工具引导至预定位置的新颖方法来实现此目的。该机器人园林工具可能包括控制单元和至少一个传感器单元。该方法可能包括用传感器单元检测来自第一信号源的第一引导信号的步骤。此外，该方法可能包括，响应于来自控制单元的命令，以离第一信号源可变的距离跟随第一引导信号行进的步骤。机器人园林工具以离第一信号源可变的距离的运动可能帮助避免草地上的任何持久痕迹。此外，当机器人园林工具到达离预定位置预定距离处时，该方法可能包括检测第二引导信号的步骤，该第二引导信号意味着其接近预定位置。最后，在离预定位置预定距离内，该方法可能包括跟随第一引导信号或第二引导信号中之一以离对应信号源预配置的距离（pre-configured distance）朝向预定位置行进的步骤。

根据权利要求2和3，第一引导信号源可能是第一引导线（guide wire，导丝），并且该方法可能包括检测来自第一引导线的第一引导信号。此外，该方法可能包括以离第一引导线可变的距离跟随第一引导信号行进。通过以可变的距离跟随线行进，园林工具不会在草地上留下痕迹。

根据权利要求4和5，第二信号源可能是第二引导线，并且该方法可能包括，在离预定位置预定距离内检测来自第二引导线的第二引导信号。此外，该方法可能包括，当机器人园林工具处于离预定位置预定距离内时，响应于第一和第二引导信号中之一，基于来自控制单元的命令，使机器人园林工具以离第一引导线或第二引导线中之一预配置的距离移动。当两个信号源都是引导线且草地上设置有两条引导线时，草地上的两条引导线用作第一或第二引导线。当朝向预定位置移动时，机器人园林工具开始跟随两条引导线中的哪条并不重要。园林工具开始跟随的引导线可能用作第一引导线，然后，另一条引导线可能用作第二引导线。

可替代地，根据权利要求6，可能从该预定位置产生第二引导信号。此外，在一个实施方式中，该方法可能包括，从预定位置处的天线在离预定位置预定距离内检测第二引导信号。在此情况中，该方法还可能包括，响应于第一和第二引导信号中之一，基于来自控制单元的命令，使机器人园林工具在离第一引导线预配置的距离朝向预定位置移动。此布置对于更简单地建造和节省成本地制造充电站来说可能是特别有帮助的。