[发明专利]用于室外机器人惯性碰撞检测方法

说明书

除草机器人包括底盘、电动切割子系统、用于操纵底盘的驱动子系统、底盘上的除草传感器子系统以及安装至底盘的加速度感测子系统。控制驱动子系统通过调节机箱的速度来在花园周围操纵机箱。在检测到杂草后，电动切割子系统就会通电来切割杂草。底盘的加速度基于加速度感测子系统的输出来确定。如果确定的底盘加速度低于预定水平，则根据一个或多个预编程行为控制驱动子系统。

相关申请

本申请根据§§119、120、363、365和37C.F.R.§1.55和§1.78要求于2018年8月14日提交的第16/103,409号美国专利申请的权益和优先权，并且该申请和本申请还根据§§119、120、363、365和37C.F.R.§1.55和§1.78要求于2017年8月16日提交的第62/546,081号美国临时申请的权益和优先权，以及第16/103,409号美国专利申请和第62/546,081号美国临时申请中的每个均通过引用并入本文。

本申请2017年2月17日的第15/435,660号美国专利申请，该美国专利申请以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种机器人，优选地涉及一种自主式花园除草机器人。

背景技术

杂草降低产量，因为它们从粮食作物植物中偷取水、营养素和阳光。这对于所有的种植者来说都是一个重大的挑战。一个来源声明：“当前，杂草控制由有机种植者和许多常规种植者排为第一生产成本”，参见Fundamentals of Weed Science,4th edition,RobertL.Zimdahl,page 308，通过引用结合到本文中。另外，随着杂草变得对常用除草剂具有抗性，杂草问题越来越恶化。参见https://en.wikipedia.org/wiki/Glyphosate，在此引入作为参考。

杂草的机械根除会解决除草剂抗性问题。因此，这种策略已经被许多人追捧。例如，参见http://www.bosch-presse.de/presseforum/details.htm？txtID＝7361tk-id＝166，在此引入作为参考。所面临的挑战是构建能够区分杂草和所需作物的成本有效的工具。纯粹的机械方法可商购(参见，例如http://www.ley.com/upload/origined/Turfcare-US/Files/WeederSpecSheetFINAL.pdf，在此引入作为参考)，但在范围上是有限的。基于视觉的方法还没有在商业上被证明是成功的，这可能是因为在生长周期的一些部分期间杂草与作物之间的巨大相似性。还参见第2013/0345876号美国公开专利申请和第5,442,552号和第8,381,501号美国专利。

发明内容

本发明提供了一种由能够区分杂草和作物的传感器引导的机械式根除方法。

一个实施方式的特征在于一种除草机器人，其包括底盘、电动切割子系统、用于操纵底盘的驱动子系统、底盘上的杂草传感器子系统以及安装至底盘的加速度感测子系统。控制器子系统控制驱动子系统，并响应于杂草传感器子系统和加速度感测子系统。控制器子系统配置成通过调制底盘的速度来控制驱动子系统，从而围绕花园操纵底盘。在检测到杂草时，电动切割子系统切割杂草。根据加速度感测子系统的输出来确定底盘的加速度，并且如果底盘的所确定的加速度下降到预定水平以下，则根据一个或多个预编程的行为来控制控制驱动子系统。