CN105009014A - 改进的机器人作业工具 - Google Patents

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Abstract

公开了一种机器人作业工具(100)，用于与至少一个引导线(250；260)一起使用，该引导线适于传导电流，以在引导线的周围生成磁场。机器人作业工具具有：感测系统(510)，其适于检测磁场的强度；转向系统(540)；控制器(530)，其被配置为通过反馈控制回路(532)响应于来自感测系统的输出，控制转向系统，以使机器人作业工具沿着引导线移动。控制器被配置为：确定表示机器人作业工具与引导线之间的距离的测度，并且响应于所确定的距离测度，调整反馈控制回路的至少一个参数。

Description

改进的机器人作业工具
技术领域
本申请总体上涉及机器人作业工具及其控制，且尤其涉及具有遵循引导线的改进的能力的一种机器人作业工具以及一种控制这种机器人作业工具的方法。
背景技术
在市场上可获得不同类型的机器人作业工具。一种普通的类型是机器人剪草机，其他类型包括机器人真空吸尘器、机器人地板清洁机、机器人除雪机以及机器人垃圾收集器。在本文档中，机器人剪草机将被用作机器人作业工具的一个非限制实例；然而，本领域的技术人员认识到，在本文档中的教导也适用于其他类型的机器人作业工具。
机器人剪草机广泛地用于草坪养护活动。通常，机器人剪草机是将板载电池用作电源的自主机器人工具。根据操作负荷和持续时间，需要定期给机器人剪草机的电池再充电。由于自主机器人剪草机独立作业，所以如果在操作期间，电池功率电平下降为低于阈值功率电平，那么需要找出到充电站的路径。目前，用于将机器人剪草机引回充电站的技术很多。例如，在充电站建立的天线可以用于将机器人剪草机导航到充电站。然而，天线在充电站附近具有有限的范围，并且具有机器人剪草机在剩余电池功率耗尽之前难以找到充电的风险。
因此，很多机器人剪草机被配置为沿着引导线，该引导线可以用于将机器人剪草机导航到充电站。引导线可以是划定机器人剪草机的预期工作区域(即，限定该区域的周边)的边界线。可替代地或者附加地，在充电站的入口的前面可以设置更短的直引导线或线圈，用于帮助机器人剪草机安全地接近充电站并且与充电站对接。边界线和入口引导线可以通过非限制性的方式构成在本文档中公开的实施方式的“引导线”。
为了能够遵循引导线，给机器人剪草机提供一个或多个传感器，该一个或多个传感器适合于感测由引导线生成的磁场的力度或强度。例如，一个或多个传感器可以是一个或多个垂直环形传感器。然而，如果机器人剪草机每次遵循相同的路径，那么会在草坪上产生不可取的永久可见轨道和/或标记。为了克服上述缺点，机器人剪草机可以被配置为以一定距离沿着引导线。例如，机器人剪草机每次导航到充电站，都可以随机选择这个距离。机器人剪草机在返回充电站时遵循固定的磁场强度。固定的磁场强度被选择为从一个周期到另一个周期具有不同值。因此，机器人剪草机每次行进到充电站，都采用不同的路径。这种方法有效地解决了在草坪上具有可见轨道的问题。
通常，与引导线相距的距离越远，将产生的由一个或多个传感器检测的磁场的强度的值约小。在检测的磁场强度(即，传感器输出信号的值)与距离引导线的距离之间的关系允许机器人剪草机以期望的距离来跟随电线。然而，发明人认识到，利用传感器输出信号的典型行为具有某些复杂性和问题。在图4A中提供了传感器输出信号的示例性说明。
首先，该关系是非线性的。其次，对于距引导线较短距离，传感器输出信号随着距离更大幅地变化。第三，在与引导线相距的距离非常短时，传感器输出信号甚至在相反的方向变化，甚至非常小的距离差值也展现出更强烈的变化。第四，在机器人横跨引导线作业时，传感器输出信号变成0，然后，在引导线的另一侧呈现相反极性。
由于这些复杂性，现有技术机器人剪草机在它们在不同距离的广泛范围内沿着引导线的能力上具有缺点，该范围包括非常接近引导线的距离和/或在引导线的两侧的距离。在沿着引导线穿过角落时，很多现有技术机器人剪草机也具有缺点。因此，需要在这些方面进行改进。
发明内容
本申请的教导的一个目标在于，通过提供一种用于与至少一个引导线一起使用的机器人作业工具来克服上述所列问题，所述引导线适合于传导电流，以在所述引导线周围生成磁场。所述机器人作业工具包括：感测系统，其适合于检测所述磁场的强度；转向系统；以及控制器，其被配置为通过反馈控制回路，响应于所述感测系统的输出，控制所述转向系统，以使所述机器人作业工具沿着所述引导线移动。所述控制器被配置为：确定表示所述机器人作业工具与所述引导线之间的距离的测度；并且响应于所确定的距离测度，调整所述反馈控制回路的至少一个参数。
在一个实施方式中，机器人作业工具是机器人作业工具系统的一部分，该系统进一步包括充电站；引导线；以及信号发生器，用于生成并且通过所述引导线传输电信号。
在一个实施方式中，机器人作业工具是机器人剪草机。
本申请的教导的一个目标还在于，通过提供一种控制机器人作业工具沿引导线而行的方法来克服上述所列问题，所述引导线适合于传导电流并且在所述引导线周围生成磁场。所述方法包括根据检测的磁场强度，通过反馈控制回路，控制所述机器人作业工具的转向系统。该方法还包括确定表示所述机器人作业工具与所述引导线之间的距离的测度。而且，该方法还包括响应于所确定的距离测度，调整所述反馈控制回路的至少一个参数。
通过以下详细公开内容，通过所附从属权利要求以及通过附图，将呈现所公开的实施方式的其他特征和优点。
通常，在权利要求书中使用的所有术语要根据其在本技术领域中的通常意义来解释，除非在本文中另有明确定义。在指代部件、装置、元件、设备、步骤等的至少一个实例时，要开放式地解释对“一/一个/该[部件、装置、元件、设备、步骤等]”的所有引用，除非另有明确规定。在本文中公开的任何方法的步骤不需要按照所公开的精确顺序来执行，除非明确规定。
附图说明
现在，参照附图，进一步详细地描述实施方式。
图1示出了具有机器人剪草机形式的根据本申请的教导的一个实施方式的机器人作业工具的示意性概览图。
图2示出了根据本申请的教导的一个实施方式的机器人作业工具系统的示意图。
图3示意性示出了在引导线的两侧在多个不同的距离范围中的一个内以任意的距离沿着引导线移动时的机器人剪草机。
图4A是示意性示出作为与引导线相距的距离的函数的机器人剪草机的磁场传感器的输出信号的典型行为的曲线图。
图4B是用于示出根据在本文中的教导的发明方面的与在图4A中显示的曲线图相似的曲线图。
图5是机器人剪草机的引导控制系统的示意性方框图。
图6是在引导控制系统内的反馈控制回路的示意性方框图。
图7A示意性示出了根据一个实施方式的第一和第二磁场传感器在机器人剪草机上的位置。
图7B示意性示出了根据另一个实施方式的第一和第二磁场传感器在机器人剪草机上的位置。
图7C示意性示出了根据又一个实施方式的第一和第二磁场传感器在机器人剪草机上的位置。
图8示出了根据本申请的教导的一个实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
现在，参照附图，在后文中更完整地描述公开的实施方式，在附图中，显示了本发明的某些实施方式。然而，本发明通过多种不同的形式来体现，并且不应理解为限于在本文中陈述的实施方式；确切地说，通过示例的方式提供这些实施方式，以便本公开彻底且完整，并且将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。相同的数字在全文中表示相同的部件。
图1示出了具有主体140和多个车轮130的机器人作业工具100的示意性概览图。在图1的示意性实施方式中，机器人作业工具100具有四个车轮130：两个前轮130'和两个后轮130"。至少一些车轮130可驱动地连接至至少一个电动机150。应注意的是，即使在本文中的描述集中于电动机，可替代地，内燃机也可能与电动机相结合地来使用。
在图1的实例中，后轮130"连接至各自的电动机150。这允许独立于彼此地驱动后轮130"，例如，能够转动。
机器人作业工具100包括引导控制系统110，该系统在图5中更详细地显示为500并且用于控制机器人作业工具100在给定的距离D1-D5处沿着引导线250，如在图3中所示。如在图5中所示，引导控制系统110/500的主要部分是感测系统510、存储器520、控制器530以及转向系统540。
感测系统510包括一个或多个磁场传感器170、172。如果使用不止一个传感器，与在公开的实施方式中的情况一样，那么第二磁场传感器172相对于所述第一传感器170以一定偏移设置。图7A至图7C示出了根据不同的实施方式的第一和第二磁场传感器170、172的有利位置。例如，磁场传感器170、172可以是垂直环形传感器。这些传感器产生由通过引导线250传输的控制信号的形式的电流所生成的磁场引起的各自的传感器输出信号171、173(关于充电站、控制信号以及引导线的更多细节，参看下面参照图2的描述)。这能够使引导控制系统110确定在机器人作业工具100与引导线之间的距离，并且还确定机器人作业工具100在由引导线划定的区域内部还是外面。
转向系统540包括轮式电动机150以及可选地包括转向控制器542。
控制器530被配置为通过反馈控制回路532，响应于所述感测系统的输出，控制所述转向系统540(通过转向控制器542或者直接通过轮式电动机150)，以使所述机器人作业工具沿着所述引导线250移动。反馈控制回路532的实施方式在图6中显示为600。通过控制转向系统540来通过左和右轮式电动机150以基本上相同的速度使后轮130"驱动，引导控制系统110可以使机器人作业工具100在与引导线250平行的正方向320(图3)上推进。通过控制转向系统540来通过左和右轮式电动机150使后轮130"差速驱动，引导控制系统110还可以调整机器人作业工具100与引导线的横向距离。引导控制系统110还可以用作并非本申请的教导的中心点的其他目的，例如，在由边界线(可能与引导线相同或不同的线)限定的服务区域内，控制机器人作业工具100的操作/移动。
返回图1，机器人作业工具100还包括作业工具160，该工具可以是割草装置，例如，由切刀电动机165驱动的旋转刀片160。切刀电动机165连接至控制器110，能够允许控制器110控制切刀电动机165的操作。控制器还被配置为通过(例如)测量传输给切刀电动机165的功率，或者通过测量由旋转刀片施加的轴扭矩，来确定施加在旋转刀片上的负荷。在一个实施方式中，机器人作业工具100是机器人剪草机。
机器人作业工具100还具有(至少)一个电池180，用于将功率提供给电动机150和切刀电动机165。
图2示出了包括充电站210以及被设置为包围工作区域205的边界线250的机器人作业工具系统200的示意图，工作区域205不必是机器人作业工具系统200的一部分，在该部分中，机器人作业工具100理应服务。充电站210具有充电器220，在这个实施方式中，充电器耦合至两个充电板230。充电板230被设置为与机器人作业工具100的相应的充电板(未显示)配合，用于给机器人作业工具100的电池180充电。充电站210还具有或者可以耦合至信号发生器240，用于提供通过边界线250传输的控制信号(未显示)。控制信号优选地包括多个周期性电流脉冲。如在本领域中已知的，电流脉冲围绕机器人作业工具100的传感器170检测的边界线250生成磁场。在机器人作业工具100(或者更精确地说，传感器170或172)横跨边界线250时，磁场的方向改变。因此，机器人作业工具100能够确定穿过了边界线。使用多于一个传感器170、172，能够允许机器人作业工具100的控制器110，通过比较从每个传感器170中接收的传感器信号，确定机器人作业工具100关于边界线250排齐的方式。例如，在返回充电站210充电时，这能够允许机器人作业工具遵循边界线250。
可选地，充电站210还具有入口引导线260，用于允许机器人作业工具找到充电站210的入口。在一个实施方式中，入口引导线260可以由边界线250的回路构成，在另一个实施方式中，可以是短直线。对于本公开的剩余部分，术语“引导250”用于统一表示边界线250或入口引导线260中的任一个，在这两者之间没有特别优先次序。
现在，描述机器人作业工具100在不同距离(包括非常接近引导线的距离和/或在引导线的两侧的距离)的广泛范围内遵循边界线250的更高能力。从一般的角度来看，在图8中显示了改进。如上所述，根据从感测系统510中检测的磁场强度，通过使用反馈控制回路532，控制810所述机器人作业工具100的转向系统540。确定820表示在所述机器人作业工具100与所述引导线250之间的距离的测度。响应于所确定的距离测度，调整830所述反馈控制回路532的至少一个参数。
在一个实施方式中，距离测度被确定为在一组距离范围R1、R2、R1-2、R3、R4、R3-4内的特定的距离范围，其中，估计的所述机器人作业工具100与所述引导线250之间的距离落入这一组距离范围。在图3中显示了这组距离范围。
如在图3中进一步所示，存储器520可以被配置为针对在所述一组距离范围R1、R2、R1-2、R3、R4、R3-4内的各距离范围存储一组522预定义的反馈控制回路参数值。所述控制器530可以被配置为在调整所述反馈控制回路532的所述至少一个参数时，使用针对所确定的特定距离范围的所述预定义的反馈控制回路参数值。
在所述反馈控制回路532是PID控制回路时(与在图6中显示的实施方式的情况一样)，所述预定义的反馈控制回路参数值522表示针对这组距离范围内的不同距离范围的所述PID控制回路600的比例增益610、积分增益620以及微分增益630的可能值。在图5中显示为522，其中，针对距离范围R1存储第一组预定义的反馈控制回路参数值pv1a,pv1b,...,pv1n，，然而，针对距离范围R2存储第二组预定义的反馈控制回路参数值pv2a,pv2b,...,pv2n，以此类推。
在图6的公开的实施方式中，控制器530使用当前距离范围的预定义的反馈控制回路参数值，来调整所述PID控制回路600的当前比例增益、当前积分增益以及当前微分增益中的至少一个。这通常通过将比例增益610的参数Kp 612、积分增益620的参数KI 622和/或微分增益630的参数KD 632的值改变成被存储在存储器520内的各自的预定义的参数值522来进行。
如图3中所示，该组距离范围可以有利地包括：第一距离范围R1，其表示估计的距离D1、D2大于在所述引导线250的一侧的阈值距离；以及第二距离范围R2，其表示估计的距离D3比在引导线250的所述一侧的阈值距离更近。在引导线250是边界线时，所述一侧通常可以在由边界线划定的区域205的内部。
有利地，这组距离范围进一步包括：第一中间距离范围R1-2，其表示估计的距离在所述引导线250的所述一侧的在所述第一与第二距离范围之间。所述第二距离范围R2通常明显比所述第一距离范围R1更窄，并且所述第一中间距离范围R1-2通常明显比所述第二距离范围R2更窄。例如，第二距离范围R2可以(例如)表示在机器人作业工具与引导线之间的介于大约0cm与大约10-20cm之间的距离。例如，第一距离范围R1可以(例如)表示在机器人作业工具与引导线之间的介于大约10-20cm与大约1-2m之间的距离。第一中间距离范围R1-2可以表示跨在在第二距离范围R2的上端值与第一距离范围R1的下端值之间的介于大约1-5cm的窄范围内的距离。要注意的是，第一距离范围R1、第二距离范围R2以及第一中间距离范围R1-2优选地不重叠，但是连续(即，在第二距离范围R2与第一中间距离范围R1-2之间没有留下任何未定义的距离且在第一中间距离范围R1-2与第一距离范围R1之间也没有留下任何未定义的距离。
提供第一距离范围R1、第二距离范围R2以及第一中间距离范围R1-2，允许精细地修改反馈控制回路532，以抵消与感测系统510的传感器输出信号171(或173)的典型行为相关联的复杂性。在本文档的背景部分中解释了这些复杂性；在图4A中建立了传感器输出信号的示例性说明。在图4B中指示了各距离范围；因此，可以看出，有利地选择距离范围，以覆盖传感器输出信号的曲线图400的各个部分401-404，其中，不同的部分显示了彼此不同的特征。
第一距离范围R1优选地设为覆盖略微远离引导线250的距离，其中，传感器输出信号具有相当适度减少的行为。因此，比例增益610和积分增益620(即，由预定义的参数值522提供的参数Kp 612和KI 622的值)可被设为比较高的值，然而，微分增益630(即，由预定义的参数值522提供的参数KD 632的值)可被设为比较低的值。
第二距离范围R2优选地设为覆盖接近引导线250的距离，其中，传感器输出信号具有快速变化的行为。因此，比例增益610和积分增益620(即，由预定义的参数值522提供的参数Kp 612和KI 622的值)可被设为比较低的值，然而，微分增益630(即，由预定义的参数值522提供的参数KD 632的值)可被设为比较高的值。
第一中间距离范围R1-2优选地设为覆盖非常接近传感器输出信号达到其最高值所在位置的窄的距离范围，并且该范围具有其自身的预定义的参数值522。
因此，获得转向系统540的更精确的控制，允许机器人作业工具100即使在非常接近引导线的距离处或者甚至在引导线处，也更稳固地沿着引导线250。
如图3中所示，这组距离范围可以有利地进一步包括第三距离范围R3，其表示估计的距离D4比在所述引导线的相反侧的阈值距离更近。还可以提供第四距离范围R4，其表示估计的距离D5大于在所述引导线250的所述相反侧的阈值距离；以及第二中间距离范围R3-4，其表示估计的距离在所述引导线250的所述相反侧的在所述第三与第四距离范围之间。
第三距离范围R3可以表示与第二距离范围R2相同的但是在引导线250的相反侧上的在机器人作业工具与引导线之间的距离。第四距离范围R4可以表示与第一距离范围R1相同的但是在引导线250的相反侧上的在机器人作业工具与引导线之间的距离。第二中间距离范围R3-4可以表示与第一中间距离范围R1-2相同的但是在引导线250的相反侧上的在机器人作业工具与引导线之间的距离。提供第三距离范围R3、第四距离范围R4以及第二中间距离范围R3-4，允许进一步精细地修改(tailoring)反馈控制回路，并且允许机器人作业工具还在非常接近引导线的距离处或者甚至在引导线上并且此外还在引导线的两侧(例如，在边界线250的内部以及外面)更稳固地遵循引导线。
对于感测系统510包括第一磁场传感器170和第二磁场传感器172的公开的实施方式，所述控制器530可以被配置为通过以下方式确定距离测度。控制器530从所述第一传感器170中读取第一传感器信号值171。还从所述第二传感器172中读取与所述传感器的第一信号值同时获得的第二传感器信号值173。然后，控制器530通过估算以下确定距离测度：
1)所述第一传感器信号值，以及
2)在所述第一与第二传感器信号值之间的关系。
更详细地说，如在图4B中所述，确定该距离测度可涉及：通过将该第一传感器信号值171用作指标(index)，相互对照传感器信号值与距离之间的预定义的映射，来估计当前距离值。如果通过相互对照(cross-referencing)找出多个可能的当前距离值d1、d2，那么可以使用在该第一与第二传感器信号值171、173之间的关系，来唯一地确定当前距离值。现在，进一步对此进行解释。预定义的映射表示作为距离的函数的传感器信号值的曲线图400，如在图4A中所示。图4B示出了由于曲线图400的形状，第一传感器170在两个不同的距离值d1和d2处读取相同的传感器信号值(表示为411和412)。然而，由于该第二磁场传感器172相对于该第一磁场传感器170以一定偏移设置，所以这两个传感器不完全处于距离引导线250相同的距离处。因此，影响两个传感器的磁场强度具有略微的差值，并且其传感器信号171、173具有相应的差值。通过检查该差值的符号，控制器530可以确定第一传感器信号值171实际上表示距离d1还是距离d2。因此，然后，控制器530可以确定正确的当前距离范围R1或R2，且选择正确的预选定义的反馈控制回路参数值，并且相应地调整PID控制回路532的比例增益、积分增益和/或微分增益。
为了促进PID控制回路532进行以下控制，控制器530可以被配置为生成虚拟传感器信号值为：
·在所确定的当前距离值在该第二距离范围(R2)内时的该第一传感器信号值171，或者
·在所确定的当前距离值在该第一距离范围(R1)时的该第一传感器信号值171加上在该第一传感器信号的最高信号值413与该第一传感器信号值171之间的差值的绝对值。
然后，将该虚拟传感器信号值用作在该反馈控制回路600内的过程变量640，以生成控制信号650，用于控制该转向系统540(由在图6中的方框M表示)。表示期望的检测的磁场强度并且因此表示与引导线250相距的期望距离的设定值660可以由控制器530通过合适的方式来设置，例如，生成随机值，以在草坪中避免标记，如在本文档的背景部分中所解释的。
实际上，这产生具有曲线图401-404的虚拟传感器信号，如在图4B中所示。与原始传感器信号400不同，虚拟传感器信号401-404没有歧义点，在该点在两个不同的距离处获得相同的传感器信号值。在当前操作期间，可以由控制器530通过监控第一传感器信号171来确定第一传感器信号171的最高信号值413，并且检测到达其最大值的位置。这是有利的，因为这补偿了由环境因素(例如，温度、传感器灵敏度漂移等)造成的最高值的偏移。
图7A到7C示出了第一和第二磁场传感器170和172在机器人作业工具100上的有利位置。在图7A中，该第一磁场传感器170和该第二磁场传感器172沿着相对该机器人作业工具的推进方向720的纵向中心轴710横向的轴700，设置在该机器人作业工具100的前部。
在图7B中，该第一磁场传感器170反而设置在该纵向中心轴710上，并且该第二磁场传感器172设置在该纵向中心轴710的横向偏移712，即，沿着轴700设置这两个传感器。
在图7C中，该第一磁场传感器170和该第二磁场传感器172沿着相对该机器人作业工具的推进方向720的纵向中心轴700横向的各自平行轴700和702，设置在该机器人作业工具100的前部，其中，该第二磁场传感器172以该第一磁场传感器170的横向偏移712和纵向偏移702来设置。
在图7A至图7C中的实施方式均具有以下优点：传感器170和172远离电池189和轮式电动机150放置，从而降低了信号干扰的风险。
例如，可使用支持硬件功能的指令，例如通过使用通用或专用处理器中的可以存储在由该处理器执行的计算机可读存储介质(光盘、存储器等)120上的可执行计算机程序指令来实现控制器530。控制器530可以被配置为从存储器520中读取指令，并且执行这些指令，来控制机器人作业工具100的操作。可以使用任何合适的公开可用的处理器或可编程逻辑电路(PLC)，来实现控制器530。可以使用用于计算机可读存储器(例如，ROM、RAM、SRAM、DRAM、CMOS、FLASH、DDR、SDRAM)的任何众所周知的技术或一些其他存储器技术，来实现控制器530。
‘计算机可读存储介质’、‘计算机程序产品’、‘有形体现的计算机程序’等、或‘控制器’、‘计算机’、‘处理器’等的引用应理解为不仅包括具有不同架构的计算机，例如，单/多处理器架构以及顺序/平行架构，而且包括专用电路，例如，现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、信号处理装置以及其他装置。计算机程序、指令、代码等的引用应理解为包括用于可编程处理器的软件或者固件，例如，硬件装置的可编程内容，无论是处理器的指令还是固定功能装置、门阵列还是可编程逻辑装置的配置设置等。
上面已参照一些实施方式，主要地描述了本发明。然而，本领域的技术人员容易理解的是，除了上面公开的实施方式以外的其他实施方式同样可能在由所附专利权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (18)

1.一种用于与至少一个引导线(250；260)一起使用的机器人作业工具(100)，所述至少一个引导线适合于传导电流以在所述引导线周围产生磁场，所述机器人作业工具包括：
感测系统(510)，适合于检测所述磁场的强度；
转向系统(540)；以及
控制器(530)，被配置为通过反馈控制回路(532)，响应于来自所述感测系统的输出，控制所述转向系统，以使所述机器人作业工具沿着所述引导线移动，其中，所述控制器被配置为：
确定表示所述机器人作业工具与所述引导线之间的距离的测度，并且
响应于所确定的距离的测度，调整所述反馈控制回路的至少一个参数。
2.根据权利要求1所述的机器人作业工具(100)，其中，所述距离的测度被确定为一组距离范围(R1、R2、R1-2、R3、R4、R3-4)中的特定距离范围，所述机器人作业工具(100)与所述引导线(250；260)之间的估计距离落入所述一组距离范围中。
3.根据权利要求2所述的机器人作业工具(100)，进一步包括存储器(520)，所述存储器被配置为存储针对所述一组距离范围(R1、R2、R1-2、R3、R4、R3-4)中的各个距离范围的一组(522)预定义的反馈控制回路参数值，其中，所述控制器(530)被配置为在调整所述反馈控制回路的至少一个参数时，使用针对所确定的特定距离范围的所述预定义的反馈控制回路参数值。
4.根据权利要求3所述的机器人作业工具(100)，其中：
所述反馈控制回路(532)是比例积分微分控制回路，
所述预定义的反馈控制回路参数值(522)表示针对所述一组距离范围中的不同距离范围的所述比例积分微分控制回路的比例增益、积分增益和微分增益的可能值，并且
所调整的所述反馈控制回路的至少一个参数是所述比例积分微分控制回路的当前比例增益、当前积分增益和当前微分增益中的至少一个。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的机器人作业工具(100)，其中，所述一组距离范围包括：
第一距离范围(R1)，表示在所述引导线(250)的一侧大于阈值距离的估计距离(D1、D2)；以及
第二距离范围(R2)，表示在所述引导线的所述一侧比所述阈值距离更近的估计距离(D3)。
6.根据权利要求5所述的机器人作业工具(100)，其中，所述引导线(250)是边界线，并且所述一侧是由所述边界线划定的区域(205)的内侧。
7.根据权利要求5或6所述的机器人作业工具(100)，其中，所述一组距离范围进一步包括：
第一中间距离范围(R1-2)，表示在所述引导线(250)的所述一侧介于所述第一与第二距离范围之间的估计距离。
8.根据权利要求7所述的机器人作业工具(100)，其中，所述第二距离范围(R2)显著窄于所述第一距离范围(R1)，并且所述第一中间距离范围(R1-2)显著窄于所述第二距离范围(R2)。
9.根据权利要求8所述的机器人作业工具(100)，其中，所述一组距离范围进一步包括：
第三距离范围(R3)，表示在所述引导线的相反侧比所述阈值距离更近的估计距离(D4)；
第四距离范围(R4)，表示在所述引导线(250)的所述相反侧大于阈值距离的估计距离(D5)；以及
第二中间距离范围(R3-4)，表示在所述引导线(250)的所述相反侧介于所述第三与第四距离范围之间的估计距离。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的机器人作业工具(100)，其中，所述感测系统(510)包括第一磁场传感器(170)和第二磁场传感器(172)，所述第二传感器被设置在相对于所述第一传感器的偏移处，并且其中，所述控制器(530)被配置为：
从所述第一传感器(170)读取第一传感器信号值(171)，
从所述第二传感器(172)读取与所述传感器第一信号值同时获得的第二传感器信号值(173)，并且
通过估算以下项来确定所述距离的测度：
1)所述第一传感器信号值，以及
2)所述第一与第二传感器信号值之间的关系。
11.根据权利要求10所述的机器人作业工具(100)，其中，确定所述距离的测度包括：
通过使用所述第一传感器信号值(171)作为指标，相互对照传感器信号值与距离之间的预定义映射(400)，来估计当前距离值，并且
如果通过所述相互对照找出数个可能的当前距离值(d1、d2)，则使用所述第一与第二传感器信号值(171、173)之间的关系来唯一地确定当前距离值。
12.根据权利要求5和11所述的机器人作业工具(100)，其中，所述控制器(530)被配置为：
生成虚拟传感器信号值为：
·在所确定的当前距离值在所述第二距离范围(R2)内时的所述第一传感器信号值(171)，
·在所确定的当前距离值在所述第一距离范围(R1)内时的所述第一传感器信号值(171)加上所述第一传感器的信号的最高信号值(413)与所述第一传感器信号值(171)之间的差值的绝对值；以及
在用于控制所述转向系统(540)的所述反馈控制回路(532)中，将所述虚拟传感器信号值用作过程变量。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的机器人作业工具(100)，其中，所述第一磁场传感器(170)和所述第二磁场传感器(172)沿着相对所述机器人作业工具的推进方向的纵向中心轴横向的轴，被设置在所述机器人作业工具的前部。
14.根据权利要求13所述的机器人作业工具(100)，其中，所述第一磁场传感器(170)被设置在所述纵向中心轴上，并且所述第二磁场传感器(172)被设置在所述纵向中心轴的横向偏移处。
15.根据权利要求10-12中任一项所述的机器人作业工具(100)，其中，所述第一磁场传感器(170)和所述第二磁场传感器(172)沿着相对所述机器人作业工具的推进方向的纵向中心轴横向的各自的平行轴，被设置在所述机器人作业工具的前部，其中，所述第二磁场传感器(172)被设置在所述第一磁场传感器(170)的横向偏移和纵向偏移处。
16.根据任一项前述权利要求所述的机器人作业工具(100)，其中，所述机器人作业工具(100)是机器人剪草机。
17.一种机器人作业工具系统(200)，包括：充电站(210)、引导线(250、260)、用于生成电信号并且通过所述引导线(250)传输的信号发生器(240)、以及根据权利要求1-16中任一项所述的机器人作业工具(100)。
18.一种控制机器人作业工具(100)沿着引导线(250、260)而行的方法，所述引导线适合于传导电流并且在所述引导线周围产生磁场，所述方法包括：
基于检测的磁场强度，通过反馈控制回路(532)来控制(810)所述机器人作业工具的转向系统(540)；
确定(820)表示所述机器人作业工具与所述引导线之间的距离的测度；以及
响应于所确定的距离的测度，调整(830)所述反馈控制回路的至少一个参数。
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