CN103781343A - 自主式作业设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自主式作业设备、尤其自主式草坪修剪机，具有计算单元（12），所述自主式作业设备被设置用于以条带（16，18，20，22，24，26，28，30，32）的方式驶过待加工的面（14）。建议，所述计算单元（12）被设置用于根据至少一个参数调节所述条带（16，18，20，22，24，26，28，30，32）的重叠（34）。

Description

自主式作业设备
背景技术
已经提出一种自主式作业设备、尤其自主式草坪修剪机，具有计算单元，所述自主式作业设备用于以条带的方式驶过待加工的面。
发明内容
本发明涉及一种自主式作业设备、尤其自主式草坪修剪机，具有计算单元，所述自主式作业设备用于在条带中驶过待加工的面。
建议，计算单元被设置用于根据至少一个参数调节所述条带的重叠。“自主式作业设备”在该上下文中尤其应理解为这样的设备，该设备至少部分地自动完成工作，例如尤其自动开始、自动结束工作和/或自动选出至少一个参数（例如尤其路段参数）和/或折返点等等。特别优选地，该设备被设置用于驶过一个面和在该面上完成工作。在此，可设想对于本领域技术人员看来有意义的不同的自主式作业设备，例如自主式清扫机、自主式吸尘器或自主式泳池清洗机等等，但是尤其地，自主式作业设备由自主式草坪修剪机构成。此外，“计算单元”在该上下文中尤其应理解为具有信息输入、信息处理和/或信息输出的单元。有利地，计算单元具有至少一个处理器、存储器、输入-和输出器件、其他电构件、运行程序、调节程序、控制程序和/或计算程序。优选地，计算单元的构件布置在一个共同的印制电路板上和/或有利地布置在一个共同的壳体中。计算单元优选布置在自主式作业设备的一个部件的内部，该部件为了完成工作被驱动地在待加工的面上运动。但是，替代地和/或附加地，计算单元也可布置在自主式作业设备的一个部件的外部，例如在遥控装置和/或固定的站中。自主式作业设备的所述部件和计算单元之间的连接尤其能够通过无线连接进行。由此，自主式作业设备的计算单元尤其能够从自主式作业设备的所述部件中转移出去，以便将受污物损害的危险保持很小。此外，由此能够将自主式作业设备的所述部件的重量保持很小。“待加工的面”在该上下文中尤其应理解为这样的面，该面限定了一个工作区域。“重叠”在该上下文中尤其应理解为面的宽度，该宽度限定两个至少近似平行地彼此延伸的条带的交叠区域。此外，在条带宽度恒定时，重叠也能够通过两个条带彼此间的条带宽度和相对间距之间的差限定。“两个条带的相对间距”在该上下文中尤其应理解为条带的中线的间距。“参数”在该上下文中尤其应理解为这样的值，该值限定至少一个典型的特性和/或特征参量和/或影响参量。
通过自主式作业设备的根据本发明的构型能够特别有利地实现自主式作业设备的高效的工作过程。
优选地，计算单元被设置用于根据所述重叠适配自主式作业设备的驱动单元的速度和/或转矩。由此，能够有利地在重叠大的情况下提高速度并且在重叠小的情况下降低速度。此外，也可设想的是，通过其他用于计算重叠所需的参数适配速度和/或转矩。
此外，计算单元被设置用于对于待加工的面的不同的部分区域和/或待加工的面的不同的条带区别地调节所述重叠。优选地，所述部分区域具有至少一个接近保持不变的参数。由此，能够有利地相对于重叠区别地加工所述待加工的面，以便实现最大的效率。
优选地，计算单元被设置用于根据相应条带的至少一个特定的参数调节条带的重叠。在此，“特定的参数”尤其应理解为这样的参数，该参数可从一个条带向另一个条带之间改变，但是在一个相应的条带上至少近似保持相同。由此，各个条带的重叠能够有利地与相应的条带适配。
此外建议，计算单元被设置用于考虑至少一个条带长度参数。“条带长度参数”在该上下文中尤其应理解为这样的参数，该参数直接或间接表示用于条带长度的特征参量和/或优选能直接或间接地推断出期望的条带长度和/或优选地由该期望的条带长度构成。在此，“期望的条带长度”在该上下文中尤其应理解为这样的条带长度，自主式作业设备在待加工的面上在没有对于作业设备不可预见的事故、例如对于作业设备未知的障碍的情况下走过所述条带长度。“条带长度”在该上下文中尤其应理解为路段的长度，作业设备在没有显著的方向改变的情况下走过所述路段。在此，“在没有显著的方向改变的情况下”尤其应理解为小于10度、优选小于5度并且特别优选小于2度的方向改变。由此，能够有利地考虑对于条带特定的参数，由此，能够有意义地并且高效地适配重叠。
在此，尤其可设想的是，计算单元被设置用于在期望的条带长度长的情况下将重叠调节得比在期望的条带长度短的情况下长。由此，通过期望的长条带长度能够保证，直到最近的条带地完全加工所述面。由此，在期望的条带长度短的情况下能够尤其小地保持待加工的面的加工时间和负载。
此外建议，计算单元被设置用于考虑至少一个地表参数。“地表参数”在该上下文中尤其应理解为这样的参数，该参数至少与地表的性质和/或特性相关。不同的对于本领域技术人员看来有意义的性质和/或特性是可设想的，但是对此，尤其应理解为附着值和/或湿度和/或特别有利地草高度和/或草密度。由此，能够有利地考虑待加工的面的特定的特性。
在此，尤其可设想的是，在草高并且密的情况下，相对于低并且稀疏的草将重叠调节得大。由此，能够有利地避免草坪修剪机的过载。
此外建议，计算单元被设置用于感测至少一个参数。“传感器”在该上下文中尤其应理解为这样的单元，该单元被设置用于接收至少一个特征参量和/或物理特性，其中，该接收能够主动地（如尤其通过产生和发射电测量信号）和/或被动地（如尤其通过检测传感器构件的特性改变）进行。由此，可靠地并且完全自主地，能够主动地并且尤其动态地考虑地表参数。
此外建议，计算单元具有至少一个输入单元，该输入单元接收由操作者手动输入的参数。“输入单元”在该上下文中尤其应理解为这样的单元，该单元具有至少一个操作元件和优选至少一个输出单元、例如显示器。优选地，输入单元直接与计算单元连接。替代地或附加地，所述输入单元和/或至少一个第二输入单元能与计算单元分开地并且尤其与自主式作业设备的下述部件分开地布置，该部件为了完成工作在待加工的面上运动。输入单元例如能布置在自主式作业设备的遥控装置中和/或在固定的站中。在此，向计算单元的信息传递能够通过无线的无线电连接和/或通过接口进行。在此，“固定的站”尤其应理解为自主式作业设备的这样的站，该站被设置用于在静止阶段期间接收自主式作业设备的所述部件。优选地，所述站被设置用于填充自主式作业设备的所述部件的能量存储器。所述填充例如通过能量载体的加注、更换和/或通过蓄电池的充电进行，但是，也可设想的另外的对于本领域技术人员看来有意义的方法。特别优选地，所述站不布置在待加工的面的边缘区域中并且用作自主式作业设备的所述部件的起点和/或终点。由此，能够通过操作者简单并且方便地输入参数。
通过该构型能够尤其地按操作者的需求调节自主式作业设备。由此，尤其能够检测对于使用者特定的预给定值。
进一步建议，计算单元被设置用于，在调节重叠时考虑输入到输入单元中的希望的结果。在此，“希望的结果”尤其应理解为由操作者希望的结果、例如确定的时间预给定和/或确定的质量等级和/或草坪的保护。由此，能够有利地通过操作者的简单的输入实现复杂的边界条件。此外，由此能够在无需由操作者输入多个参数的情况下考虑操作者的预给定。
此外建议，计算单元被设置用于对于待加工的面和/或对于不同的部分区域和/或待加工的面的条件考虑输入到输入单元中的希望的结果。如果例如由操作者通过输入单元输入一个降低所述重叠的重叠参数，则能够将降低修剪时间、降低磨损和/或保护草坪。相反地，如果增大重叠，则能够保证完全加工待加工的面。“重叠参数”在该上下文中尤其应理解为这样的边界条件，其直接确定一重叠部的尺寸。“待加工的面的条件”尤其应理解为特别的边界条件，尽管自主式作业设备的位置保持不变，所述边界条件视位置和/或定向而定改变。对此例如可理解为这样的条件，例如斜坡坡度，在此可分为平行于斜坡和垂直于斜坡。由此，能够简单地通过操作者输入待加工的面的不同的条件，由此，又能够省去传感器和另外的检测单元。
优选地，计算单元也被设置用于在调节重叠时考虑由操作者选择的速度参数。由此，能够有利地避免驱动马达的过载。
此外建议，计算单元被设置用于在驶过条带之前确定期望的条带长度时确定在轮廓图的内部的自身的位置并且计算出期望的条带方向与轮廓图的交点。在此，“期望的条带长度”在该上下文中尤其应理解为这样的条带长度，在没有对于作业设备不可预见的事故、例如对于作业设备未知的障碍的情况下自主式作业设备在待加工的面上走过所述条带长度。“轮廓图”在该上下文中尤其应理解为虚拟的、储存在计算单元的存储器中的检测线，该检测线描绘出待加工的面的边缘。此外，“期望的条带方向”尤其应理解为自主式作业设备的期望在随后的条带期间的运动方向。由此，能够有利地简单地计算出期望的条带长度。
附图说明
其他优点从以下附图说明中得出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包括很多特征组合。符合目的地，本领域技术人员还可单独观察所述特征并且组合成有意义的其他组合。
附图示出：
图1具有计算单元的根据本发明的自主式作业设备的示意图，
图2根据本发明的自主式作业设备在待加工的面上的示意图，和
图3自主式作业设备的两个示意性示出的相互重叠的条带的部分剖面图。
具体实施方式
图1示出本发明的具有计算单元12的自主式作业设备10。自主式作业设备10由自主式草坪修剪机构成。自主式作业设备10具有计算单元12并且被设置用于以条带16、18、20、22、24、26、28、30、32的方式驶过待加工的面14（图2）。此外，自主式作业设备10具有图中看不见的驱动马达。待加工的面14由草坪面构成。计算单元12布置在自主式作业设备10的壳体46的内部。计算单元12具有计算核心48和存储元件50。计算核心48用于信息处理并且存储元件50用于信息储存。计算核心48和存储元件50通过线路连接。此外，计算单元12与定位单元52连接，该定位单元同样处于自主式作业设备10的壳体46中并且被设置用于自主式作业设备10的位置确定。定位单元52通过线路与计算单元12的计算核心48连接。计算单元12被设置用于根据多个参数调节所述条带16、18、20、22、24、26、28、30、32的重叠34。所述重叠34通过改变自主式作业设备10在条带16、18、20、22、24、26、28、30、32之间的横向运动来调节。
所述重叠34通过条带宽度54和两个条带16、18、20、22、24、26、28、30、32彼此间的相对间距56、58之间的差限定。两个条带16、18、20、22、24、26、28、30、32的相对间距56、58表示条带16、18、20、22、24、26、28、30、32的中线60、62之间的间距56、58。在这里图3仅仅示出两个条带16、18的部分片段。条带16、18具有相同的条带宽度54并且以所述间距56彼此相对间隔开，由此，得出所述重叠34。
此外，计算单元12被设置用于对于不同的部分区域36、38并且对于待加工的面14的不同的条带16、18、20、22、24、26、28、30、32差异化地调节重叠34。在如图2中示出的待加工的面14的情况下，对于两个部分区域36、38调节出不同的重叠34，由此，也改变条带16、18、20、22、24、26、28、30、32的相对间距56、58。垂直于自主式作业设备10的条带16、18、20、22、24、26、28、30、32观察，待加工的面14具有窄的部分区域36和宽的部分区域38。在窄的部分区域36的背离宽的部分区域38的端部上布置有所述自主式作业设备10的站64。
计算单元12被设置用于考虑条带长度参数。计算单元12被设置用于在调节所述重叠34时考虑期望的条带长度。宽的部分区域38中的条带长度比窄的部分区域36中的条带长度长。因此，宽的部分区域38中的条带26、28、30、32与窄的部分区域36的重叠相比具有大重叠。因此，宽的部分区域38的条带26、28、30、32与窄的部分区域36的条带16、18、20、22、24相比在条带26、28、30、32之间具有小的相对间距58。
计算单元12被设置用于根据相应的条带16、18、20、22、24、26、28、30、32的特定参数来调节所述条带16、18、20、22、24、26、28、30、32之一的重叠34。计算单元12被设置用于根据相应的条带16、18、20、22、24、26、28、30、32的希望的条带宽度来调节所述条带16、18、20、22、24、26、28、30、32之一的重叠34。
此外，计算单元12被设置用于考虑地表参数。计算单元12被设置用于在调节重叠34时考虑当前的草高度和草密度。在草高并且密的情况下，与低并且稀疏的草的情况相比，将重叠34调节得大，以便避免图中不可见的驱动马达的过载。
此外，计算单元12具有传感器40，该传感器被设置用于感测至少一个参数。传感器40被设置用于感测草高度和草密度。传感器40布置在自主式作业设备10的壳体46中并且通过线路与所述计算单元12的计算核心48连接。在行进方向66上观察，传感器40布置壳体46的前部区域中。壳体46具有图中不可见的开口，传感器40通过该开口能够感测草高度和草密度。
计算单元12具有输入单元42，该输入单元被设置用于接收由操作者手动输入的参数。输入单元42布置在自助式工作设备10的壳体46上并且通过线路与计算单元12的计算核心48连接。输入单元42具有键区域68、显示器70和翻转开关72。
计算单元12被设置用于在调节所述重叠34时考虑输入到输入单元42中的希望的结果。操作者能够将希望的结果输入到输入单元42中。通过输入单元42的翻转开关72进行输入。翻转开关72具有位置a和位置b。如果翻转开关72处于位置a中，则操作者希望高质量的修剪结果。如果翻转开关72处于位置b中，则操作者希望节能模式。翻转开关72只能处于两个位置a和b之一中。翻转开关72的位置由计算单元12在调节所述重叠34时一起算入。
计算单元12被设置用于对于待加工的面14并且对于不同的区域36、38和待加工的面14的条件考虑输入到输入单元42中的重叠参数。可通过键区域68将重叠参数输入到输入单元42中。该重叠参数能够或者按照整个待加工的面或者按照应该应用重叠参数的部分区域36、38调节。重叠参数直接由计算单元12对于相应的部分区域36、38调节。所有其他由计算单元12感测的参数或所有其他操作参数不被为此考虑。
修剪过程开始时，由计算单元12检验由操作者输入的重叠参数的存在。如果存在重叠参数，则修剪过程按照预给定值实施，其他参数在这里不被考虑。如果不存在由操作者输入的重叠参数，则由计算单元12检验输入单元42的翻转开关72的位置a、b。视翻转开关72的位置a、b而定，存储固定的重叠值。在位置a中，重叠值比位置b大。接着，通过传感器40感测草高度和草密度。根据感测的草参数由计算单元12计算出其他重叠值。翻转开关72的重叠值和所感测的参数平均成一个起始重叠。在下一步骤中，开始修剪过程。在每驶过条带16、18、20、22、24、26、28、30、32中的一个之前计算出期望的条带长度。计算单元12被设置用于在驶过条带16、18、20、22、24、26、28、30、32中的一个之前确定期望的条带长度时确定在轮廓图44内部的自身的位置并且计算出期望的条带方向与轮廓图44的交点。该交点与所述位置的间距得出期望的条带长度。从该条带长度中通过计算单元12计算出条带重叠，该条带重叠又暂时地算入所述起始重叠。对于所述条带16、18、20、22、24、26、28、30、32调节出合成的重叠34。在条带16、18、20、22、24、26、28、30、32终止之后，所合成的重叠34复位并且对于新的条带16、18、20、22、24、26、28、30、32通过条带长度和起始重叠计算出并且调节出合成的新重叠34。

Claims (10)

1.一种自主式作业设备、尤其自主式草坪修剪机，具有计算单元（12），所述自主式作业设备被设置用于以条带（16，18，20，22，24，26，28，30，32）的方式驶过待加工的面（14），其特征在于，所述计算单元（12）被设置用于根据至少一个参数调节所述条带（16，18，20，22，24，26，28，30，32）的重叠（34）。
2.根据权利要求1所述的自主式作业设备，其特征在于，所述计算单元（12）被设置用于对于所述待加工的面的不同的部分区域（36，38）和/或对于所述待加工的面（14）的不同的条带（16，18，20，22，24，26，28，30，32）区别地调节所述重叠（34）。
3.根据上述权利要求中任一项所述的自主式作业设备，其特征在于，所述计算单元（12）被设置用于考虑至少一个条带长度参数。
4.至少根据上述权利要求中任一项所述的自主式作业设备，其特征在于，所述计算单元（12）被设置用于考虑至少一个地表参数。
5.根据权利要求4所述的自主式作业设备，其特征在于，所述计算单元（12）具有至少一个传感器（40），所述传感器（40）被设置用于感测至少一个参数。
6.根据上述权利要求中任一项所述的自主式作业设备，其特征在于，所述计算单元（12）具有至少一个输入单元（42），所述输入单元接收由操作者手动输入的参数。
7.根据权利要求6所述的自主式作业设备，其特征在于，所述计算单元（12）被设置用于在调节所述重叠（34）时考虑输入到所述输入单元（42）中的希望的结果。
8.至少根据权利要求6所述的自主式作业设备，其特征在于，所述计算单元（12）被设置用于对于待加工的面（14）和/或对于不同的部分区域（36，38）和/或所述待加工的面（14）的条件考虑输入到所述输入单元（42）中的希望的结果。
9.至少根据权利要求3所述的自主式作业设备，其特征在于，所述计算单元（12）被设置用于在驶过条带（16，18，20，22，24，26，28，30，32）之前确定期望的条带长度时确定在轮廓图（44）的内部的自身的位置并且计算出期望的条带方向与所述轮廓图（44）的交点。
10.一种利用根据上述权利要求中任一项所述的自主式作业设备、尤其自主式草坪修剪机的方法，其特征在于，根据至少一个参数调节所述条带（16，18，20，22，24，26，28，30，32）的重叠（34）。
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