CN116945161A - 具有边界线传感器的机器人工具 - Google Patents

Abstract

披露了一种用于与产生电磁场的边界线一起使用的机器人园艺工具，该机器人园艺工具包括本体、联接到本体的一个或多个轮、联接到本体的工作工具、以及联接到本体的第一传感器组。其中第一传感器组包括：第一传感器，该第一传感器被配置为沿第一检测轴线检测电磁场的取向和量值；以及第二传感器，该第二传感器被配置为沿第二检测轴线检测电磁场的取向和量值，并输出代表该电磁场的取向和量值的信号。园艺工具还包括与第一传感器组可操作地通信的控制器，其中控制器被配置为至少部分地基于由第一传感器和第二传感器输出的信号来确定边界线相对于第一传感器组的相对位置。

Description

具有边界线传感器的机器人工具

相关申请的交叉引用

本申请要求在先申请的、共同未决的、于2022年4月27日提交的美国临时专利申请号63/335,554以及于2022年5月31日提交的美国临时专利申请号63/347,400的优先权。两者的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本文描述的实施例涉及机器人园艺工具，更具体地涉及与机器人园艺工具一起使用的边界传感器和驱动序列。

背景技术

边界线用于围住机器人园艺工具的工作区域。机器人园艺工具包括边界线传感器以确保机器人园艺工具留在工作区域内。机器人工具也可以沿划定区域的边缘被驱动。

发明内容

在一个方面，一种用于与产生电磁场的边界线一起使用的机器人园艺工具，该机器人园艺工具包括：本体，该本体限定第一端、与第一端相反的第二端、在第一端与第二端之间延伸的第一侧端、以及在第一端与第二端之间延伸的与第一侧相反的第二侧，并且其中本体包括居中地延伸穿过本体并同时穿过第一端和第二端的纵向轴线；联接到本体的一个或多个轮；联接到本体的工作工具；联接到本体的第一传感器组，其中第一传感器组包括被配置为沿第一检测轴线检测电磁场的取向和量值并输出代表电磁场的取向和量值的信号的第一传感器和被配置为沿第二检测轴线检测电磁场的取向和量值并输出代表电磁场的取向和量值的信号的第二传感器，其中第一传感器位于纵向轴线与本体的第一侧之间，其中第二传感器位于纵向轴线与第二侧之间；以及与第一传感器组可操作地通信的控制器，其中控制器被配置为至少部分地基于由第一传感器和第二传感器输出的信号来确定边界线相对于第一传感器组的相对位置。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器组在第一传感器与第二传感器之间限定第一设定区域，并且其中控制器被配置为确定边界线是否位于第一设定区域内。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一设定区域垂直于纵向轴线定向。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器和第二传感器都以竖直取向安装。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中本体限定垂直于纵向轴线的中心轴线，并且其中第一检测轴线和第二检测轴线都平行于中心轴线定向。

替代性地或附加地，在任何组合中，该机器人园艺工具进一步包括联接到本体的第二传感器组，其中第二传感器组包括：第三传感器，该第三传感器被配置为沿第三检测轴线检测电磁场的取向和量值并输出代表电磁场的取向和量值的信号，其中第三传感器位于纵向轴线与本体的第一侧之间；以及第四传感器，该第四传感器被配置为沿第四检测轴线检测电磁场的取向和量值并输出代表电磁场的取向和量值的信号，其中第四传感器位于纵向轴线与第二侧之间。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器组靠近本体的第一端，并且其中第二传感器组定位成靠近本体的第二端。

替代性地或附加地，在任何组合中，第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器都以竖直取向安装到本体。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器和第二传感器中的至少一个以竖直取向安装到本体，并且其中第一传感器和第二传感器中的另一个以水平取向安装到本体。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器组进一步包括第三传感器，该第三传感器被配置为沿第三检测轴线检测电磁场的取向和量值，其中第三传感器位于第一传感器与第二传感器之间。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器和第二传感器以竖直取向安装，并且其中第三传感器以水平取向安装。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第三传感器位于纵向轴线上。

在另一方面，一种用于与产生电磁场的边界线一起使用的机器人园艺工具，该机器人园艺工具包括：本体，该本体限定第一端、与第一端相反的第二端、在第一端与第二端之间延伸的第一侧、以及在第一端与第二端之间延伸的与第一侧相反的第二侧，并且其中本体包括居中地延伸穿过本体并同时穿过第一端和第二端的纵向轴线；联接到本体的一个或多个轮；联接到本体的工作工具；联接到本体的第一传感器组，其中第一传感器组包括被配置为沿第一检测轴线检测电磁场的取向和量值并输出代表电磁场的取向和量值的信号的第一传感器、被配置为沿第二检测轴线检测电磁场的取向和量值并输出代表电磁场的取向和量值的信号的第二传感器，并且其中第一传感器和第二传感器在其间限定第一设定区域，并且其中至少90％的第一设定区域位于纵向轴线的一侧上；以及与第一传感器组可操作地通信的控制器，其中控制器被配置为至少部分地基于由第一传感器和第二传感器输出的信号来确定边界线相对于第一传感器组的相对位置。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器和第二传感器都位于纵向轴线的同一侧上。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器和第二传感器都竖直地安装到本体。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中控制器被配置为确定边界线是否穿过第一设定区域。

替代性地或附加地，在任何组合中，该机器人园艺工具进一步包括联接到本体的第二传感器组，其中第二传感器组包括被配置为沿第三检测轴线检测电磁场的取向和量值并输出代表电磁场的取向和量值的信号的第三传感器、被配置为沿第四检测轴线检测电磁场的取向和量值并输出代表电磁场的取向和量值的信号的第四传感器，并且其中第三传感器和第四传感器在其间限定第二设定区域，并且其中至少90％的第二设定区位于纵向轴线的一侧上。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器组定位成靠近第一端，并且其中第二传感器组定位成靠近第二端。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器组进一步包括第三传感器，该第三传感器被配置为沿第三检测轴线检测电磁场的取向和量值，并且其中第三传感器位于第一传感器与第二传感器之间。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一传感器和第二传感器以竖直取向安装到本体，并且其中第三传感器以水平取向安装到本体。

在另一方面，一种用于与具有充电端口的机器人园艺工具一起使用的充电站，该充电站包括具有顶表面的垫、从顶表面延伸以产生远端的集线器、被配置为形成与机器人园艺工具的充电端口的临时电连接的充电端子，其中充电端子相对于垫是可调节的。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中充电端子限定对接轴线，其中充电端子被配置为在平行于对接轴线的方向上接合充电端口，并且其中对接轴线相对于垫是可调节的。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中集线器限定集线器轴线，并且其中对接轴线从集线器轴线径向延伸。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中集线器轴线垂直于顶表面。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中垫的顶表面包括对齐机构，该对齐机构被配置为相对于充电端子对齐机器人动力工具。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中对齐机构包括形成到垫的顶表面中的一对轨道。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中充电端子是第一充电端子，充电站进一步包括被配置为与机器人园艺工具形成临时电连接的第二充电端子。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中第一充电端子和第二充电端子都相对于垫是可独立调节的。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中充电端子在相对于垫的顶表面被调节时与垫的顶表面维持恒定距离。

在另一方面，一种设置用于与具有对接端口的机器人园艺工具一起使用的充电站的方法，其中充电站包括垫、从垫延伸的集线器、以及可调节地安装到集线器的充电端子，其中充电端子限定对接轴线，该方法包括将第一边界线部分联接到垫以限定第一边界轴线、将第二边界线部分联接到垫以限定第二边界轴线、相对于垫调节充电端子以将对接轴线与第一边界轴线和第二边界轴线中的一个对齐。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中集线器限定集线器轴线，并且其中充电轴线从集线器轴线径向延伸。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中调节充电端子包括调节充电端子使得充电端子与垫维持恒定距离。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中垫包括限定对齐轴线的对齐机构，该方法进一步包括调节垫以使对齐轴线与对接轴线对齐。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中对齐机构包括形成到垫中的一对平行轨道。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中垫包括形成在其中的多个通道，并且其中将第一边界线部分联接到垫包括将第一边界线部分的至少一部分定位在对应的通道中。

替代性地或附加地，在任何组合中，该方法进一步包括将机器人园艺工具与充电端子对接。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中对接机器人园艺工具包括沿对接轴线将充电端子引入到充电端口。

在另一方面，一种用于与具有充电端口的机器人园艺工具一起使用的充电站，该充电站包括：垫，该垫具有其上具有对齐机构的顶表面，其中对齐机构限定对齐轴线，该垫还限定多个通道，这些通道的大小各自设置成将障碍物线的至少一部分接纳在其中；从顶表面延伸以产生远端的集线器；被配置为与机器人园艺工具的充电端口形成临时电连接的充电端子，其中充电端子限定对接轴线，其中垫的顶表面相对于充电端子是可调节的以使对齐轴线与对接轴线对齐。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中对齐轴线相对于通道是可调节的。

替代性地或附加地，在任何组合中，其中充电端子相对于通道是可调节的。

附图说明

图1是位于由障碍物包围的切割区域内的机器人园艺工具的平面图。

图2是图1的园艺工具的侧视图。

图3是图1的园艺工具的俯视图。

图4是展示了位于支撑表面下方的边界线的端视图。

图5是图1的园艺工具的俯视图。

图6是园艺工具的另一个实施例的俯视图。

图7a和图7b展示了园艺工具的另一个实施例。

图8是园艺工具的另一个实施例的俯视图。

图9和图9A展示了园艺工具的另一个实施例。

图10和图10A展示了园艺工具的另一个实施例。

图11和图11A展示了园艺工具的另一个实施例。

图12和图12A展示了园艺工具的另一个实施例。

图13是示出了检测由边界线产生的电磁场的竖直分量的取向和量值的传感器的输出的曲线图的草图。

图14是示出检测由边界线产生的电磁场的水平分量的取向和量值的传感器的输出的曲线图的草图。

图15是位于由障碍物包围的切割区域内的机器人工具的平面图。

图16是障碍物线的端视图，其中图15的机器人工具位于支撑表面上。

图17是机器人工具的俯视立体图。

图18是图17的机器人工具的俯视图。

图19是图17的机器人工具的侧视图。

图20是图17的机器人工具的仰视图。

图21是图17的机器人工具执行内部转弯曲线的平面图。

图22是图17的机器人工具执行外部转弯曲线的平面图。

图23A至图23C是图17的机器人工具执行具有小于90度的转弯角度的内部转弯的平面图。

图24A至图24C是图17的机器人工具执行具有大于90度的转弯角度的内部转弯的平面图。

图25A至图25D是图17的机器人工具执行具有小于90度的转弯角度的外部转弯的平面图。

图26A至图26D是图17的机器人工具执行具有大于90度的转弯角度的外部转弯的平面图。

图27A至图27C是图17的机器人工具执行内部转弯的另一个实施例的平面图。

图28是展示图17的机器人工具的控制器的分类过程的流程图。

图29是展示了图17的机器人工具的控制器的分类过程的另一个实施例的流程图。

图30A至图30C是图17的机器人工具执行外部转弯的另一个实施例的平面图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应理解，本发明的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中展示的部件构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式来实践或实施。此外，应理解，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的而不应当视为限制性的。

图1至图3展示了机器人园艺工具10。更具体地，园艺工具10包括用于在被围住的具有外周界13的切割或工作区域14中切割植物(比如草)的机器人草坪割草机。切割区域14大体上包括但不限于下文进一步描述的被一个或多个障碍物16围住的连续的草区域或其他植物区域。在所展示的实施例中，障碍物16包括围住切割区域14的一系列带电的线。如图1所示，这种障碍物16可以用于围住整个切割区域14和/或将一个或多个内部区域与切割区域14隔离开。虽然所展示的工具10是机器人割草机，但是应理解的是，在替代实施例中，可以使用其他形式的机器人工具，包括但不限于，机器人修剪机、机器人洒水器、机器人施肥机等。

如图1所示，切割区域14被沿周界13延伸同时相对于其向内偏移的边界线16围住。更具体地，边界线16被放置在距工作区域14的周界13指定的偏移距离82处。边界线16又包括连续且不间断的导电材料(例如，金属)本体并且包括第一端16a和与第一端16a相反的第二端16b。安装时，边界线16可以被放置在支撑表面60上或上方，或者可以被放置在支撑表面60下方的浅沟槽中。

在一些实施例中，可以存在沿边界线16定位的用于工具10的充电站80。充电站80连接到电源并且除了用作使边界线16通电的电源之外还可以用作工具10的电力充电位置。在所展示的实施例中，边界线16的第一端16a连接到充电站80的一侧，而边界线16的第二端16b连接到充电站80的另一侧以形成完整电路或环路。此外，由充电站80施加到边界线16的电力的极性限定了线16内的电流流动方向A。

在其他实施例中，充电站80可以位于切割区域14内部并且远离边界线16(即，不在切割区域14的周界13上)。在这样的实施例中，边界线16的第一端16a和第二端16b可以直接附接到沿切割区域14的周界13定位的单独的电源(未示出)。从单独的电源施加到边界线16的电力然后限定线16内的电流流动方向A。

边界线16还限定周界内侧84和周界外侧86。更具体地，边界线16的周界内侧84从线16水平地朝向切割区域14延伸，而线16的周界外侧86从线16水平地远离切割区域14延伸(参见图1)。由于所展示的边界线16在其沿切割区域14的周界13延伸时不与自身交叉，所以当沿电流流动方向A观察时，周界内侧84和周界外侧86沿线的整个长度保持在线16的同一侧上。更具体地，所展示的边界线16的周界内侧84在线16的整个长度上从线的右侧延伸，而所展示的周界外侧86从线16的左侧延伸。

一旦安装，边界线16从电源(例如，充电站80)接收电力，由此电流沿流动方向A流过边界线16以产生沿其长度的电磁场100。所产生的电磁场100的场线又通常呈现以边界线16为中心并沿其长度轴向挤出的一系列同心圆的形状(参见图4)。电磁场100内的场线的取向遵循右手定则与电流流动方向A对齐。如此，当沿电流流动方向A观察时，电磁场100的定位到线16的右侧(例如，在周界内侧84上)的场线形成向下取向或负取向，而电磁场100的定位到边界线16的左侧(例如，在周界外侧86上)的场线形成向上取向或正取向。

如图1所示，沿切割区域14的周界沿顺时针方向(例如，电流方向A为顺时针方向)延伸的边界线16产生电磁场100，由此电磁场100的存在于周界内侧84(例如右手侧)上的部分的取向向下或负向，而存在于周界外侧86(例如左手侧)上的场线的取向向上或正向。相比之下，沿切割区域14的周界13沿逆时针方向(未示出)延伸的边界线16将产生相反的电磁取向。通过这种关系，用户能够基于由充电站80产生的电流方向A来预测切割区域14的周界13内部(例如，周界内侧84上)紧接存在什么电磁取向。

如图2和图3中所示，工具10是电动自推进式装置，包括本体18、可旋转地安装到本体18的多个轮22、安装到本体18的工作工具26、控制器30和电池32。本体18依次包括前端或第一端34、与第一端34相反的后端或第二端38、右侧或第一侧42、以及与第一侧42相反的左侧或第二侧46。本体18还限定了纵向轴线50，该纵向轴线沿着本体18的长度延伸，并且在第一侧42与第二侧46之间居中(例如，同时穿过第一端34和第二端38)。本体18还限定了横向轴线54，该横向轴线沿着本体18的宽度延伸并且在第一端34与第二端38之间居中(例如，同时穿过第一侧42和第二侧46)。本体18还限定了中心轴线58，该中心轴线大体位于纵向轴线50和横向轴线54的交点处，并且定向为同时垂直于纵向轴线和横向轴线(例如，在大体上竖直的取向上)。

如图3所示，工具10包括四个轮22a、22b、22c、22d，每个轮可旋转地联接到本体18并被配置为支撑工具10以沿着支撑表面60(例如切割区域14的表面)自驱动运动。在所展示的实施例中，轮22a、22b、22c、22d包括两个可转向的非驱动轮22a、22b和两个不可转向的从动轮22c、22d。然而，在替代实施例中，所有或任何子组的轮22都可以被驱动，并且所有或任何子组的轮22都可以是可转向的。此外，虽然所展示的可转向轮在性质上是被动的(例如，脚轮式轮)，但是应当理解的是，在替代实施例中，可转向轮22a、22b可以由控制器30主动驱动。在又其他实施例中，工具10可以包括更多或更少的轮22，这些轮呈不同的布置围绕工具10定位。在又其他实施例中，轮22可以由其他形式的推进装置代替，比如但不限于履带、万向轮、步行腿等。

如图2和图3所示，工作工具26包括被安装成围绕刀片轴线72进行相对旋转的旋转刀片。更具体地，刀片26安装到专用的刀片电机76，该刀片电机在使用期间使刀片26旋转。在所展示的实施例中，刀片轴线72竖直定向(例如，平行于中心轴线58)并且被定位成靠近本体18的中心。在一些实施例中，刀片轴线72可以与中心轴线58重合。虽然所展示的工作工具26是旋转刀片，但是应理解，在替代实施例中，工具26可以包括但不限于往复式刀片、某种分配器或分配器等。

在使用期间，刀片28安装到园艺工具10的本体18，以使得刀片能够在园艺工具10在第一或向前方向F1(例如，朝向第一端34)上行进或在与向前方向F1相反的第二或向后方向F2(例如，朝向第二端38)行进时切割植物。

转向图5，工具10还包括多个传感器88，这些传感器联接到壳体18并且被配置为测量由边界线16产生的局部电磁场。更具体地，每个传感器88被配置为沿预定检测轴线检测电磁场100的场线的方向和量值，并且将代表该场线的方向和量值的信号输出到控制器30。在本工具10中，传感器88通常以下文所描述的“竖直取向”或“水平取向”安装到壳体18。出于本申请的目的，联接到本体18并具有竖直定向的所有传感器88被标记有“V”，而联接到本体18并具有水平定向的所有传感器88被标记有“H”。此外，虽然所展示的传感器88竖直或水平地安装，但是应理解，在替代实施例中，检测轴线可以设置在相对于本体18的替代取向处(例如，相对于中心轴线58成45度等)。

当以竖直取向安装时，传感器88被配置为检测电磁场100的场线在给定位置处(例如，检测轴线平行于中心轴线58)的竖直分量的方向和量值。相比之下，当以水平取向安装时，传感器88被配置为检测电磁场100的场线在给定位置处的水平分量的方向和量值(例如，检测轴线平行于中心轴线58)。

如图13和图14所示，特定传感器88的取向(例如，竖直或水平)将影响针对距边界线16的给定水平偏移传感器88检测到的电磁场的量值和符号。例如，对于竖直定向的传感器88，当传感器88直接定位在边界线16上方(例如，水平偏移为0；参见图13)时，检测到的信号的量值将是或接近0。当传感器88相对于边界线16偏移在距其预定峰值水平距离112处时，信号的量值然后将快速增加至局部最大值108。最后，随着传感器88继续进一步水平远离线16移动(例如，距边界线16的水平偏移距离大于预定峰值水平距离112)，信号的量值将开始从局部最大值逐渐减小。如上所述，检测到的电磁场的符号(例如，检测到的信号是正还是负)由传感器88相对于边界线16水平偏移的方向确定。在所展示的实施例中，水平传感器88将每当传感器88位于线16的周界外侧86(例如，当沿电流流动方向A观察时，线16的左侧)上时输出正信号，并且每当传感器88位于边界线16的周界内侧84(例如，当沿电流流动方向A观察时，线16的右侧)上时输出负信号。

对于水平定向的传感器88，当传感器88直接位于边界线16上方时，信号的量值处于绝对最大值116。随着传感器88变得沿任一方向从边界线16更水平地移位，信号然后开始从绝对最大值116逐渐减小。与上述竖直定向的传感器88不同，水平定向的传感器88不根据它们所位于的边界线16的侧改变检测到的信号的符号(参见图14)。

如图5所示，工具10包括多个传感器组120，这些传感器组各自在其中包含一对竖直定向的传感器88a、88b。在所展示的实施例中，工具10包括两个组120，其中第一组120a定位成靠近本体18的第一端34，而第二组120b定位成接近本体18的第二端38。然而，在其他实施例中，可以根据需要存在更多或更少的传感器组120。此外，每个组120可以根据需要沿本体18的纵向长度定位在任何地方。

如图5所示，每个组120包括第一或左传感器88a和第二或右传感器88b，在这些传感器之间限定第一传感器区域124。在所展示的实施例中，每个组120定位成使得两个传感器88a、88b定位在纵向轴线50的相反侧上，使得第一传感器88a定位在纵向轴线50与第一侧42之间，而第二传感器88b定位在纵向轴线50与第二侧46之间。更具体地，传感器88a、88b定位成使得传感器与纵向轴线50间隔相等的距离(例如，以纵向轴线50为中心)以在其间限定设定距离128。在所展示的实施例中，设定距离128大于工具10的本体宽度132的一半。

工具10的控制器30安装在本体18内，并且包括处理器136和存储器140。控制器30至少与多个传感器88中的每一个可操作地通信。在使用期间，控制器30被配置为从多个传感器88接收信息流、经由存储在存储器140中的一种或多种算法解释数据、以及响应于此向工具10的各种系统输出信号。

在操作期间，从传感器88输出的信号用于确定边界线16相对于传感器本身88和工具10的相对位置。从传感器88收集的数据可以被发送到控制器30，由此控制器30使用存储在存储器140中的一种或多种算法来计算工具10相对于边界线16的大致位置。例如，在组120包括一对竖直定向的传感器88的实施例中，控制器30能够基于从其输出的信号的符号来确定工具10相对于边界线16的大致位置。具体地，如果组120中的两个竖直定向的传感器88a、88b测量到负电磁场取向，则控制器30可以确定组120完全定位在边界线16的周界内侧84上(例如，组120完全定位在切割区域14内)。替代性地，如果组120的两个传感器88测量到正电磁场取向，则控制器30可以确定组120完全定位在边界线16的周界外侧86上(例如，组120定位在切割区域14外部)。更进一步，如果给定组120的两个传感器88测量到具有相反符号的电磁场，则控制器30可以确定边界线16位于两个传感器88之间(例如，在设定区域124内)。更进一步，如果任一个传感器88检测到不存在电磁场，则控制器30可以确定边界线16可能在对应传感器88的正下方。在一些实施例中，电磁场的量值也可以建模在存储器140中，使得控制器30可以进一步计算边界线16与给定的竖直定向的传感器88之间的水平偏移。

在包含水平顶向的传感器88的组120中，控制器30通常可以基于检测到的电磁场的量值来计算边界线16之间的水平偏移距离。在传感器88检测到绝对最大值116的情况下，控制器30可以确定边界线16位于对应的传感器88的正下方。

上述计算的准确性和分辨率也可以通过向工具10添加附加的组120来提高。例如，图5的工具10的控制器30包括前组120a和后组120b以允许控制器30独立地监测本体18的前端34和后端38分别相对边界线16的相对位置。

图6展示了工具1010的第二实施例。工具1010与工具10基本上相似，因此这里将仅详细描述差异。工具1010包括多个传感器组1120，这些传感器组各自在其中包含一对竖直定向的传感器1088a、1088b。在所展示的实施例中，工具1010包括两个组1120，其中第一组1120a定位成接近本体18的第一端34，而第二组1120b定位成接近本体18的第二端38。然而，在其他实施例中，可以根据需要存在更多或更少的传感器组1120。此外，每个组1120可以沿本体18的纵向长度定位在任何地方。

如图6所示，每个组1120包括第一或左传感器1088a和第二或右传感器1088b，在这些传感器之间限定传感器区域1124。在所展示的实施例中，每个组1120被定位成使得第二传感器1088b中的一个定位在本体18的纵向轴线50上或附近，而第一传感器1088a定位在第二传感器1088b与本体18的相应的侧42、46之间。结果，几乎整个传感器区域1124相对本体18的一侧横向偏移(例如，超过90％的传感器区域1124定位到纵向轴线50的一侧)。在又其他实施例中，相应组1120的两个传感器1088a、1088b都可以定位在纵向轴线50与本体18的对应侧42、46之间，使得整个传感器区域1124可以定位在纵向轴线50的一侧上。每个组1120的传感器1088还在其间限定了设定距离1128。在所展示的实施例中，设定距离1128小于工具10的本体宽度1132的一半。

图7a和图7b展示了工具2010的第三实施例。工具2010与工具10基本上相似，因此这里将仅详细描述差异。工具2010包括多个传感器组2120，这些传感器组各自在其中包含三个竖直定向的传感器2088a、2088b、2088c。在所展示的实施例中，工具2010包括两个组2120，其中第一组2120a定位成靠近本体18的第一端34，而第二组2120b定位成接近本体18的第二端38。然而，在其他实施例中，可以根据需要存在更多或更少的传感器组2120。此外，每个组2120可以沿本体18的纵向长度定位在任何地方。

如图7a和图7b所示，每个组2120包括中心竖直传感器2088a、定位成距中心传感器2088a第一设定距离2128a以在其间限定第一传感器区域2124a的左或第二竖直传感器2088b、以及定位成与第二传感器2088b相反地距中心传感器2088a第二设定距离2128以在其间限定第二传感器区域2124b的右或第三竖直传感器2088c。在所展示的实施例中，中心传感器2088a相对于本体18横向居中并且与纵向轴线50对齐。如此，第二传感器2088b定位在中心传感器2088a与第一侧42和第二侧46中的一个之间，而第三传感器2088c定位在中心传感器2088a与第一侧42或第二侧46中的另一个之间。如图7A和图7B所示，第一设定距离2128a和第二设定距离2128b彼此相等并且都小于工具10的本体宽度2132的一半。

在使用期间，传感器组2120的布局准许控制器30至少部分地基于由传感器2088a、2088b、2088c输出的信号的符号来确定组2120是否完全位于边界线16的周界内侧84上(例如，所有三个传感器都检测到负电磁场取向)，完全位于线16的周界外侧86上(例如，所有三个传感器都检测到正电磁场取向)，线16是否位于第一传感器区域2124a内(例如，第二传感器2088b输出具有与第一传感器2088a和第三传感器2088c相反符号的信号；参见图7a)，或者边界线16是否位于第二传感器区域2124b内(例如，第三传感器2088c输出具有与第一传感器2088a和第二传感器2088b相反的符号的信号；参见图7b)。

图8展示了工具3010的第四实施例。工具3010与工具10基本上相似，因此这里将仅详细描述差异。工具3010包括多个传感器组3120，传感器组各自包含一个竖直定向的传感器3088a和一个水平定向的传感器3088b。在所展示的实施例中，工具3010包括两个组，其中第一组3120a定位成靠近本体18的第一端34，而第二组3120b定位成接近本体18的第二端38。然而，在其他实施例中，可以根据需要存在更多或更少的传感器组3120。此外，每个组3120可以沿本体18的纵向长度定位在任何地方。

如图8所示，每个组3120包括竖直定向的传感器3088a和水平定向的传感器3088b，在这些传感器之间限定传感器区域3124。在所展示的实施例中，竖直定向的传感器3088a和水平定向的传感器3088b定位在纵向轴线50的相反侧上，使得传感器3088a、3088b中的一个定位在纵向轴线50与第一侧42之间，而传感器3088b中的另一个定位在纵向轴线50与第二侧46之间。更具体地，所展示的传感器3088a、3088b被定位成使得传感器与纵向轴线50间隔相等的距离。

虽然所展示的传感器3088a、3088b被示为跨着纵向轴线50，但是应理解，在其他实施例中，两个传感器3088a、3088b可以同时定位在其同一侧上。此外，在又其他实施例中，水平传感器3088b可以与轴线50居中对齐，而竖直传感器3088a偏移到其一侧。

图9和图9A展示了工具4010的另一个实施例。工具4010与工具10基本上相似，因此这里将仅详细描述差异。工具4010包括一个或多个传感器组4120，传感器组各自包含一个水平定向的传感器4088a和两个竖直定向的传感器4088b、4088c。在所展示的实施例中，工具4010包括定位成靠近本体18的第一端34的单个传感器组4120，然而在替代实施例中，可以在本体18内的不同位置处包括附加的传感器组。

如图9和图9A所示，每个组4120包括第一水平定向的中心传感器4088a、定位成距中心传感器4088a第一设定距离4128a的第二竖直定向的传感器4088b、以及定位成与第二传感器4088b相反地距中心传感器4088a第二设定距离4128b的第三竖直定向的传感器4088c。三个传感器4088a、4088b、4088c一起形成在第二传感器4088b与第三传感器4088c之间延伸的单个传感器区域4124，其中中心传感器4088a居中地位于其间，以限定设定中心点4500(例如，第一设定距离4128a等于第二设定距离4128b)。传感器区域4124又在相同位置处限定大于的本体宽度132的一半的区域宽度4128。

在所展示的实施例中，中心传感器4088a也居中地定位并与纵向轴线50对齐，而第二传感器4088b定位在中心传感器4088a与第一侧42和第二侧46中的一个之间，并且第三传感器4088c定位在中心传感器2088a与第一侧42和第二侧46中的另一个之间。

在使用期间，传感器4088a、4088b、4088c的布局准许控制器30至少部分地基于传感器的信号来检测线是否位于传感器区域4124内，并且如果是，则边界线16相对于中心点4500定位得有多近。更具体地，控制器30可以依赖于从第二传感器4088b和第三传感器4088c输出的信号的符号来确定边界线16是否位于传感器区域4124内(上文所述)。在边界线16位于传感器区域4124内的情况下，控制器30然后可以依赖从中心传感器4088a输出的信号的量值来确定距中心点4500的水平偏移(如果有的话)。

图10和图10A展示了工具5010的另一个实施例。工具5010与工具10基本上相似，因此这里将仅详细描述差异。工具5010包括一个或多个传感器组5120，传感器组各自在其中包含一个水平定向的传感器5088a和两个竖直定向的传感器5088b、5088c。在所展示的实施例中，工具5010包括定位成靠近本体18的第一端34的单个传感器组5120，然而在替代实施例中，可以在本体18内的不同位置处包括附加的传感器组。

如图10所示，每个组5120包括第一水平定向的中心传感器5088a、定位成距中心传感器5088a第一设定距离5128a的第二竖直定向的传感器5088b、以及定位成与第二传感器5088b相反地距中心传感器5088a第二设定距离5128b的第三竖直定向的传感器5088c。三个传感器5088a、5088b、5088c一起形成在第二传感器5088b与第三传感器5088c之间延伸的单个传感器区域5124，其中中心传感器5088a居中地位于其间，以建立设定中心点5500(例如，第一设定距离5128a等于第二设定距离5128b)。传感器区域5124又在相同位置处限定小于本体宽度132的一半的区域宽度5126。

在所展示的实施例中，组5120被定位成使得第三传感器5088c大致居中地定位成靠近纵向轴线50，使得中心传感器5088a和第二传感器5088b偏移在纵向轴线50的同一侧上。实际上，所展示的组5120被定位成使得至少90％的传感器区域5124被定位到纵向轴线50的一侧。在其他实施例中，组5120可以被定位成使得所有三个传感器5088a、5088b、5088c都偏移到纵向轴线50的同一侧并且整个传感器区域5124定位在纵向轴线50的一侧上。

在使用期间，传感器5088a、5088b、5088c的布局准许控制器30至少部分地基于传感器的信号来检测线是否位于传感器区域5124内，并且如果是，则边界线16相对于中心点5500定位得有多近。更具体地，控制器30可以依赖于从第二传感器5088b和第三传感器5088c输出的信号的符号来确定边界线16是否位于传感器区域5124内(上文所述)。在边界线16位于传感器区域5124内的情况下，控制器30然后可以依赖从中心传感器5088a输出的信号的量值来确定距中心点5500的水平偏移(如果有的话)。

图11和图11A展示了工具6010的另一个实施例。工具6010与工具10基本上相似，因此这里将仅详细描述差异。工具6010包括一个或多个传感器组6120，传感器组各自在其中包含一个竖直定向的传感器6088a和两个水平定向的传感器6088b、6088c。在所展示的实施例中，工具6010包括定位成靠近本体18的第一端34的单个传感器组6120，然而在替代实施例中，可以在本体18内的不同位置处包括附加的传感器组。

如图11所示，每个组6120包括第一竖直定向的中心传感器6088a、定位成距中心传感器6088a第一设定距离6128a以限定第一设定侧6504的第二水平定向的传感器6088b、以及定位成与第二传感器6088b相反地距中心传感器6088a第二设定距离6128b以限定第二设定侧6508的第三水平定向的传感器6088c。

在所展示的实施例中，中心传感器6088a相对于本体18横向居中并且与纵向轴线50对齐。此外，第二传感器6088b定位在中心传感器6088a与第一侧42和第二侧46中的一个之间，而第三传感器6088c定位在中心传感器6088a与第一侧42和第二侧46中的另一个之间。更具体地，第二传感器6088b和第三传感器6088c都在中心传感器6088a与它们相应的侧之间居中以分别限定对应的中心点6500a、6500b。

在使用期间，传感器6088a、6088b、6088c的布局准许控制器30至少部分地基于传感器的信号来检测线是位于第一设定侧6504还是第二设定侧6508上，以及然后边界线16相对于对应的中心点6500a、6500b定位得有多近。更具体地，控制器30依赖于由中心传感器6088a输出的信号的符号来确定边界线16是位于第一设定侧6504上(例如，检测到负电磁场)还是第二设定侧6508上(例如，检测到正电磁场)。在侧6504、6508被确定的情况下，控制器30然后可以依赖于从与所选择的侧相对应的传感器6088b、6088c输出的信号的量值来确定相对于对应的中心点6500a、6500b的水平偏移(如果有的话)。

图12和图12A展示了工具7010的另一个实施例。工具7010与工具10基本上相似，因此这里将仅详细描述差异。工具7010包括一个或多个传感器组7120，传感器组各自在其中包含一个竖直定向的传感器7088a和两个水平定向的传感器7088b、7088c。在所展示的实施例中，工具7010包括定位成靠近本体18的第一端34的单个传感器组7120，然而在替代实施例中，可以在本体18内的不同位置处包括附加的传感器组。

如图10所示，每个组7120包括第一竖直定向的中心传感器7088a、定位成距中心传感器7088a第一设定距离7128a以限定第一设定侧7504的第二水平定向的传感器7088b、以及定位成与第二传感器7088b相反地距中心传感器7088a第二设定距离7128b以限定第二设定侧7508的第三水平定向的传感器7088c。第二传感器7088b和第三传感器7088c还限定它们相应的设定侧7504、7508的中心点7500a、7500b。

在所展示的实施例中，组7120被定位成使得中心传感器7088a在纵向轴线50与本体的对应侧42、46之间横向居中。中心传感器7088a通常还在第二传感器7088b与第三传感器7088c之间居中(例如，第一设定距离7128a等于第二设定距离7128b)。如图10所示，所有三个传感器7088a、7088b、7088c都位于纵向轴线50的同一侧上。

在使用期间，传感器7088a、7088b、7088c的布局准许控制器30至少部分地基于传感器的信号来检测线是位于第一设定侧7504还是第二设定侧7508上，以及然后边界线16相对于对应的中心点7500a、7500b定位得有多近。更具体地，控制器30依赖于由中心传感器7088a输出的信号的符号来确定边界线16是位于第一设定侧6504上(例如，检测到负电磁场)还是第二设定侧6508上(例如，检测到正电磁场)。在侧6504、6508被确定的情况下，控制器30然后可以依赖于从与所选择的侧相对应的传感器6088b、6088c输出的信号的量值来确定相对于对应的中心点6500a、6500b的水平偏移(如果有的话)。

图15展示了机器人工具8010的另一个实施例。更具体地，机器人工具8010是用于在被围住的具有外周界8015的切割区域8014中切割植物(比如草)的机器人草坪割草机。切割区域8014大体上包括但不限于被一个或多个障碍物8016围住的连续的草区域或其他植物区域。在所展示的实施例中，障碍物8016包括围住切割区域8014的一系列带电的线。如图15所示，这样的障碍物8016可以用于围住整个切割区域8014和/或将一个或多个内部区域与切割区域8014隔离。虽然所展示的工具8010是机器人割草机，但是应理解的是，在替代实施例中，可以使用其他形式的机器人工具，包括但不限于，机器人修剪机、机器人洒水器、机器人施肥机、机器人真空吸尘器等。

如图15所示，切割区域8014被沿周界8015延伸同时相对于其向内偏移以在其间形成间隙G的边界线8016围住。间隙G又可以基于机器人工具8010的大小和布局来选择，使得边界线8016和周界8015彼此适当隔开，以允许工具8010沿线8016行进或以其他方式操纵而不会接触周界8015或在周界外部行进。

如图16中示意性所展示的，边界线8016可以以边界线深度8206埋在支撑表面8060下方。边界线8016可以与以其他方式将切割区域8014的周界8015与周围环境8014a划界的任何物理障碍物分开。在所展示的实施例中，边界线8016形成大体上围绕切割区域8014的连续且不间断的导电材料(例如，金属)环路。在使用期间，电流沿电流流动方向A通过边界线8016，由此沿其长度产生电磁场8208。所产生的电磁场8208的场线又通常呈现以边界线8016为中心并沿其长度轴向挤出的一系列同心圆的形状。电磁场8208内的场线的取向遵循右手定则与电流流动方向A对齐。如此，当沿电流流动方向A观察时，电磁场8208的定位到边界线8016的右侧的场线形成向下取向或负取向，而电磁场8208的定位到边界线8016的左侧的场线形成向上取向或正取向。

边界线8016还限定周界内侧8066和周界外侧8068。边界线8016的周界内侧8066从边界线8016水平地朝向切割区域8014延伸，而线的周界外侧8068从边界线8016水平地远离切割区域8014延伸(例如，延伸到周围区域8014a中，参见图15)。由于所展示的边界线8016在其沿切割区域8014的周界8015延伸时不与自身交叉，所以当沿电流流动方向A观察时，周界内侧8066和周界外侧8068保持在线8016的同一侧上。更具体地，所展示的边界线8016的周界内侧8066在其整个长度上从线8016的左侧延伸，其中所展示的周界外侧8068从线8016的其整个长度的右侧延伸。

如图15所示，沿切割区域8014的周界沿逆时针方向(例如，电流方向A为逆时针方向)延伸的边界线8016产生电磁场8208，由此场8208的沿整个周界内侧8066(例如左侧)存在的部分的取向向上或正向，而沿整个周界外侧8068(例如右侧)存在的场线的取向向下或负向。相比之下，沿切割区域8014的周界8015沿顺时针方向(未示出)延伸的边界线8016将产生相反的电磁取向。

如图17至图20所示，园艺工具8010是电动自推进式装置，其包括本体8018、安装到本体8018的多个轮组件8022、安装到本体8018的工作工具组件8026(图20)、安装到本体8018的一个或多个碰撞传感器组件8032、安装到本体8018并被配置为将可充电电池8040接纳在其中的电池隔室组件8036、以及安装到本体8018的控制器8030(图18)。

如图20所示，园艺工具8010包括四个轮组件8022a、8022b、8022c、8022d，轮组件各自被配置为支撑园艺工具8010沿支撑表面8060(例如，切割区域8014的表面，图15)进行自驱动移动。在所展示的实施例中，轮组件8022a、8022b、8022c、8022d包括两个可转向的非驱动轮组件8022a、8022b和两个不可转向的从动轮组件8022c、8022d。然而，在替代实施例中，所有或任何子组的轮组件8022都可以被驱动，并且所有或任何子组的轮组件8022都可以是可转向的。此外，虽然所展示的可转向轮组件在性质上是被动的(例如，脚轮式轮)，但是应当理解的是，在替代实施例中，可转向轮组件8022a、8022b可以由控制器8030主动驱动。

继续参考图20，前轮组件或可转向轮组件8022a、8022b包括基座8100、轮8104以及在轮8104与基座8100之间延伸的车轴8108。当组装时，轮8104、基座8100和车轴8108提供两个旋转度，第一旋转度是轮8104与车轴8108之间围绕基本上水平的轴线的相对旋转，第二旋转度是基座8100与车轴8108之间围绕基本上竖直的轴线的旋转。这两个旋转度一起产生脚轮构造，由此轮8104可以在沿支撑表面8060行进时围绕水平轴线旋转，并且轮8104可以围绕竖直轴线旋转以改变相对于本体8018的取向以进行转弯等。

继续参考图20，后轮组件或从动轮组件8022c、8022d各自包括齿轮箱8112、可旋转地安装到齿轮箱8112的轮8118以及安装到齿轮箱8112的驱动电机8116a、8116b。在使用期间，控制器8030向电机8116a、8116b发送信号，这些电机又经由齿轮箱8112向轮8118输出扭矩。电机8116a、8116b是被配置为在接收到来自控制器8030的驱动信号和来自电池8040的电力后就被驱动的电机。从动轮组件8022c、8022d的轮8118在所展示的实施例中沿水平轴线8120固定。水平轴线8120大体上与(下文所述的)本体8018的横向轴线8054平行。

如下文将详细描述的，控制器8030可以向从动轮组件8022c、8022d中的一个或每一个的电机8116a、8116b发送信号以驱动园艺工具8010。该驱动可以沿向前方向或向后(即后退)方向进行。从动轮组件8022c、8022d可以以不同的角速度(即，第一角速度和第二角速度彼此不相等)被驱动，使得园艺工具8010转弯。在所展示的实施例中，工具8010被配置为围绕枢轴点PP转弯或枢转，该枢轴点位于水平轴线8120上并且在从动轮组件8022c、8022d之间居中(例如，与纵向轴线8050重合)。因此，园艺工具8010可以在切割区域8014内和/或沿边界线8016被选择性地操纵。

继续参考图17至图20，工具8010的本体8018包括前端或第一端8034、与第一端8034相反的后端或第二端8038、右侧或第一侧8042、以及与第一侧8042相反的左侧或第二侧8046。本体8018限定纵向轴线8050，该纵向轴线沿着本体18的长度延伸，并且在第一侧8042与第二侧8046之间居中(例如，同时穿过第一端8034和第二端8038)。本体8018限定了横向轴线8054，该横向轴线沿本体8018的宽度延伸并且在第一端8034与第二端8038之间居中(例如，同时穿过第一侧8042和第二侧8046)。本体8018还限定了中心轴线8058，该中心轴线大体位于纵向轴线8050和横向轴线8054的交点处，并且定向成垂直于纵向轴线8050和横向轴线8054。换句话说，中心轴8058在垂直于切割区域8014的大体上竖直的取向上延伸。

如图20所示，工具8010的工作工具8026为切割组件8026。切割组件8026包括刀片8028，该刀片安装成相对于本体8018围绕刀片轴线8072旋转。工作工具8026联接到刀片电机8076以驱动刀片8028。工作工具8026联接到本体8018，使得刀片8028可以沿刀片轴线8072相对于本体8018平移以改变刀片8028相对于支撑表面8060的切割深度(即，切割高度)。

参考图20，园艺工具8010的碰撞传感器组件8032包括保险杠8144和一对碰撞传感器8148。每个传感器8148又包括固定地联接到本体8018的基部部分8152以及在保险杠8144与基部部分8152之间延伸并联接到两者的柱塞8156。在使用期间，外力可以被施加到保险杠8144(例如，接触用户、障碍物等)，从而导致保险杠8144和柱塞8156相对于基部部分8152移动。该移动又作为信号输出到控制器8030。控制器8030可以响应于从碰撞传感器8148中的至少一个输出的信号来驱动轮组件8022a至8022d。

如图18所示，园艺工具10包括安装到其的多个边界传感器8204a至8204d。更具体地，所展示的园艺工具8010具有四个边界传感器8204a至8204d，其中每个传感器8204a至8204d被分配到并定位成邻近本体8018的对应角部(即，右前传感器8204a、左前传感器8204b、右后传感器8204c、左后传感器8204d)以形成基本上矩形的图案。换言之，传感器8204a至8204d定位成使得一个传感器8204a位于横向轴线8054的前方和纵向轴线8050的右侧，另一个传感器8204b位于横向轴线8054的前方和纵向轴线8050的左侧，另一个传感器8204c位于横向轴线8054的后面和纵向轴线8050的右侧，另一个传感器8204d位于横向轴线8054的后面和纵向轴线8050的左侧。虽然所展示的园艺工具8010包括定位成靠近本体8018的各角部的四个传感器8204a至8204d，但是应理解的是，在替代实施例中，可以存在更多或更少的传感器和/或传感器可以以围绕本体8018的不同图案定位。

在操作期间，每个传感器8204a至8204d被配置为检测由边界线8016产生的电磁场8208的局部取向和量值。更具体地，每个传感器8204a至8204d被配置为沿预定检测轴线检测电磁场8208的场线的方向和量值，并且将代表该场线的方向和量值的传感器值8300输出到控制器8030。在本工具8010中，传感器8204a-8204d通常以“竖直取向”安装到壳体，使得传感器8204a-8204d检测电磁场8208的场线在给定位置处(例如，检测轴线平行于中心轴线8058)的竖直分量的方向和量值。然而，在其他实施例中，传感器中的一个或多个传感器可以以不同的取向安装到本体8018，使得检测轴线相对于本体8018处于水平取向或其他取向。

传感器值8300的极性或符号通常表示边界传感器8204a-8204d相对于边界线8016的位置。更具体地，当传感器8204a-8204d位于边界线8016之外时(例如，当传感器8204a-8204d位于周界外侧8068上时；参见图16)，边界传感器8204a-8204d将具有第一极性，而当边界传感器8204a-8204d位于边界线8016内时(例如，当边界传感器8204a-8204d位于周界内侧8066上时)，传感器8204a-8204d将具有与第一极性相反的第二极性)。在边界线8016具有逆时针电流流动A的所展示的实施例中，给定传感器8204a-8204d将在位于周界外侧8068上时输出负传感器值8300，而在位于周界内侧8066上时输出正传感器值8300。相比之下，在边界线8016具有顺时针电流流动A(未示出)的情况下，给定传感器8204a-8204d将在位于周界外侧8068上时输出正传感器值8300而在位于周界内侧8066上时输出负传感器值8300。

除了传感器值8300的极性之外，传感器值8300的量值还提供了关于相应边界传感器8204a-8204d与边界线8016之间的相对位置的附加信息。更具体地，传感器值8300的量值通常对应于对应边界传感器8204a-8204d与边界线8016之间的水平距离或偏移。在所展示的实施例中，传感器8300与边界线8016之间的水平偏移越小，量值8308通常增加，并且传感器8300与边界线8016之间的水平偏移8080越大，量值通常减小。如图23A至图26D所示，在一些实施例中，相应的边界传感器8204a-8204d可以在定位成靠近边界线8016时输出较高的量值8308(例如，+/-20单位)并且在定位成进一步远离线8016时输出较低的量值8308(例如，+/-1单位)。

继续参考图18，工具8010的控制器8030安装到本体8018并且包括处理器8210和存储器8214。控制器8030至少与传感器8204a-8204d以及从动轮8022c、8022d的电机8116a、8116b中的每一个电通信。在使用期间，控制器8030被配置为从多个传感器8204a-8204d接收信息流、经由存储在存储器8214中的一种或多种算法解释该数据、以及响应于此向工具8010的各种系统输出信号。更具体地，控制器8030被配置为至少部分地基于由传感器8204a-8204d输出的信号来确定下面的边界线8016的一个或多个属性，至少部分地基于所确定的属性来选择多个预保存的转弯曲线8400、8500、8600中的一个，以及向第一从动轮8022c和第二从动轮8022d输出信号以执行所选择的转弯曲线8400、8850、8600。

每个边界传感器8204a-8204d可以在园艺工具8010在支撑表面8060上导航期间连续感测数据。如上所述，每个边界传感器8204a-8204d被配置为沿预定检测轴线检测电磁场208的量值和取向。数据收集的频率可以在各边界传感器8204a-8204d之间进行统一，以允许控制器8030简化收集。控制器8030可以从边界传感器8204a至8204d中的每一个收集数据并且组织它使得每个边界传感器8204a-8204d的数据与共同的操作时间相关。

设想控制器8030可以基于与共同的操作时间(例如，时间t)相对应的并列的数据集中的至少一个来控制从动轮组件8022c、8022d。在一些实施例中，控制器8030可以将由边界传感器8204a-8204d在共同的操作时间(例如，时间t)收集的数据(例如，传感器值8300)存储在存储器8031中。控制器可以将由边界传感器8204a-8204d在多个共同的操作时间(例如，时间t、时间t-1、时间t-2等......)处收集的数据(例如，传感器值8300)存储在存储器8031中。还设想控制器8030可以基于与多个共同的操作时间(例如，时间t、时间t-1、时间t-2等......)相对应的多个并列的数据集来控制从动轮组件8022c、8022d。相应地，控制器8030可以访问存储器8031中来自边界传感器8204a-8204d中的每一个的多个数据点，以决定驱动从动轮组件8022c、8022d。

在操作期间，控制器8030使用从传感器8204a-8204d输出的信号流来连续确定边界线8016相对于其的相对位置。更具体地，将从传感器8204a-8204d收集的数据发送到控制器8030，由此控制器8030使用存储在存储器8140中的一种或多种算法来针对每个时间迭代单独计算每个传感器8204a-8204d相对于边界线8016的位置。至少部分地基于每个传感器8204a-8204d的相对位置数据和每个传感器8204a-8204d在工具8010的本体8018内的已知位置，控制器8030然后可以计算关于边界线8016的紧邻工具8010的部分在任何给定时间点处的一个或多个属性。这样的属性可以包括但不限于是否存在角部8016a、角部8016a的方向(例如，左侧或右侧)、角部类型(例如，角部8016a是内部角部还是外部角部)、以及角部角度8084(例如，前段8016b与尾段8016c之间的角度)。

内部转弯通常定义为在切割区域8014的周界8015内部进行的转弯(例如，线8016沿角部8016a的凹侧延伸；参见图21和图23A至图24C)。为了检测内部转弯，控制器8030被配置成识别传感器输出的以下模式。首先，工具8010沿第一方向V大体上平行于并跨着边界线8016的前段8016b接近角部8016a。通过这样做，“外部传感器”(例如，位于边界线8016的周界外侧8068上的传感器8204b、8204d)输出负传感器值8300，而这对“内部传感器”(例如，位于线8016的周界内侧8066上的传感器8204a、8204c)输出正传感器值8300(参见图23A和图24A)。当本体8018的第一端8034靠近角部8016a时，前内部传感器8204a检测到传感器输出量值的增加(例如，更正)—预示边界线8016正从那侧接近。由于量值的瞬时增加出现在前内部传感器8204a附近，因此控制器8030可以确定出现内部转弯。

外部转弯通常定义为在切割区域8014的周界8015的外部进行的转弯(例如，边界线8016沿周边转弯处的凸侧延伸；参见图22和图25A至图25D)。为了检测外部转弯，控制器8030被配置为识别传感器输出的以下模式。首先，工具8010以与上文描述的相同的方式沿前段8016b接近角部8016a。当本体8018的第一端8034靠近角部80816a时，前外部传感器8204b检测到传感器输出量值的瞬时增加(例如，更负)—预示边界线8016正从那侧接近。由于量值的瞬时增加存在于前外部传感器8204b附近，因此控制器8030可以确定存在外部转弯。

如上所述，控制器8030还被配置为确定对应角部角度8084的大小。更具体地，所展示的控制器8030被配置为表征角部角度8084是大于还是小于90度。虽然所展示的控制器8030被配置为以两个90度增量之一来表征角部角度8084，但是应理解的是，在其他实施例中，也可以使用不同增量大小的更多或更少的细分。

更进一步地，控制器还可以被配置为在工具8010接近角部8016a时在预定时间段内监测传感器8204的输出，从而在该相同时段内为每个单独的传感器8204创建趋势线。控制器8030然后可以将那些趋势线与预先计算的示例匹配和/或将趋势线输入到算法中以计算给定转弯的特定角部角度8084。例如，控制器8030可以被配置为单独地和/或作为与其他传感器8204趋势线的比较来识别每个趋势线的特定图案和轮廓，并且至少部分地基于在该预定时间段内来自每个传感器8204的趋势线的图案和轮廓来计算该角部的具体位置和角部角度8084。例如，控制器8030可以被配置为识别特定传感器8204与边界线8016之间的距离针对工具8010的给定行进速度减小的速率，并且至少部分地基于检测到的速率来确定角部角度8084。

为了检测具有小于90度的角部角度8084的内部角部8016a，控制器8030被配置为识别传感器信号的以下模式。首先，工具8010以与上文描述的相同的方式沿前段8016b接近角部8016a(参见图23A)。当本体8018的第一端8034靠近角部8016a时，前内部传感器8204a最初检测到量值的增加(例如，从+10单位到+20单位，参见图23B)。在第一端8034越过角部8016a之前，前内部传感器8204a在它越过边界线8016的尾段8016c时切换极性(例如，从+20单位到-20单位，参见图23C)。

为了检测具有大于90度的角部角度8084的内部角部8016a，控制器8030被配置为识别传感器信号的以下模式。首先，工具8010以与上文描述的相同的方式沿前段8016b接近角部8016a(参见图24A)。当本体8018的第一端8034靠近角部8016a时，前内部传感器8204a最初检测到量值的增加(例如，从+10单位到+20单位，参见图24B)。在第一端8034行进超过角部8016a之后，前内部传感器8204a在它越过边界线8016的尾段8016c时切换极性(例如，从+20单位到-20单位，参见图24C)。随着前内部传感器8204a切换极性，前外部传感器8204b的量值缩小(例如，从-10单位到-1单位)。

为了检测具有小于90度的角部角度8084的外部角部8016a，控制器8030被配置为识别传感器信号的以下模式。首先，工具8010以与上文描述的相同的方式沿前段8016b接近角部8016a(参见图25A)。当本体8018的第一端8034靠近角部8016a时，前外部传感器8204b最初检测到量值的增加(例如，从-10单位到-20单位，参见图25B)。在第一端8034越过角部8016a之前，前外部传感器8204b在它越过边界线8016的尾段8016c时切换极性(例如，从-20单位到+20单位，参见图25C)。然后，工具8010的第一端8034继续超过角部8016a，这导致两个居前的传感器8204a、8204b都检测到量值的下降(例如，传感器8204a从+10单位下降到+1单位，传感器8204b从+20单位下降到+10单位)。工具8010然后前进超过角部8016a，这导致后外部传感器8204d恰好在第二端8038到达角部8016a之前检测到量值的增加(例如，从-10单位增加到-20单位，参见图25D)。

为了检测具有大于90度的角部角度8084的外部角部8016a，控制器8030被配置为识别传感器信号的以下模式。首先，工具8010以与上文描述的相同的方式沿前段8016b接近角部8016a(参见图26A)。当本体8018的第一端8034靠近角部8016a时，前外部传感器8204b最初检测到量值的增加(例如，从-10单位增加到-20单位，参见图26B)。在第一端8034行进超过角部8016a之后，前外部传感器8204b在它越过边界线8016的尾段8016c时切换极性(例如，从-20单位切换到+20单位，参见图26C)。然后，工具8010的第一端8034继续超过角部8016a，这导致两个居前的传感器8204a、8204b都检测到量值的下降(例如，传感器8204a从+10单位下降到+1单位，传感器8204b从+20单位下降到+10单位)。工具8010然后前进超过角部8016a，直到后外部传感器8204d恰好在第二端8038到达角部8016a之前检测到量值的增加(例如，从-10单位增加到-20单位，参见图26D)。

如上所述，在控制器8030计算出边界线8016的紧邻工具8010的部分的一个或多个属性之后，控制器8030然后被配置为至少部分地基于计算出的属性选择和执行转弯曲线。更具体地，控制器8030包括保存在存储器8140中的多个转弯轮曲线8400、8500、8600、8700，由此控制器8030被配置为选择最适合即将到来的角部8016a的转弯曲线8400、8500、8600、8700并向从动轮8022c、8022d输出信号以执行所选择的曲线8400、8500、8600、8700。例如，如图28所示，控制器8030被配置为首先对检测到的角部8016a是内部角部还是外部角部(例如，角部类型)进行分类。一旦分类，控制器8030然后被配置为选择并执行所有内部角部的两个早转弯曲线8400、8600之一，以及选择并执行所有外部角部的晚转弯曲线8500。

控制器8030被配置为选择通过转弯过程最好地将工具8010保持在切割区域8014内的转弯曲线8400、8500、8600、8700。通过这样做，边界线8016可以更靠近物理周界8015放置，同时仍然允许工具8010操作(例如，间隙G被最小化)。总之，这最小化了在切割会话之后保持接近周界8015的未修剪植物的量。在所展示的实施例中，工具8010和转弯曲线8400、8500、8600、8700允许边界线8016与周界8015之间的间隙G不大于25cm。在其他实施例中，间隙G可以不大于22cm、20cm或15cm。

虽然所展示的控制器8030依赖角部类型来对检测到的角部8016a进行分类，但在其他实施例中，控制器8030在对检测到的角部8016a进行分类时可以考虑不同的或附加的信息。例如，如图29所示，控制器8030的其他实施例可以被配置为至少部分地基于角部类型和角部角度8084的大小两者来对检测到的角部8016a进行分类。在这样的实施例中，控制器8030可以基于角部类型选择总体转弯曲线8400、8500、8600(例如，早转弯曲线与晚转弯曲线)，并且进一步地至少部分地基于角部角度8084的大小改变所选择的转弯曲线的特定属性。例如，除了将总体转弯曲线8400、8500、8600保存在存储器8140中之外，控制器8030也可以将多个转弯属性也保存在存储器8140中。这些组中包括的这样的属性可以包括但不限于工具8010的转弯半径8222、转入距离8220、行进速度等。在这样的实施例中，控制器8030可以被配置为首先选择转弯曲线(例如，基于角部类型)随后将保存的属性插入转弯曲线中(例如，基于角部角度)。

图21展示了具有第一转入距离8220和第一转弯半径8222的“早转弯曲线”8400。为了执行早转弯8400，工具8010首先沿第一方向V大体上平行于并跨着边界线8016的前段8016b接近角部8016a，其中一对外部传感器8204b、8204d位于线8016的周界外侧8068上，而一对内部传感器8204a、8204c位于线8016的周界内侧8066上。

在工具8010的枢轴点PP到达角部8016a之前，控制器8030被配置为向从动轮8022c、8022d输出一系列信号，以开始使本体8018相对于前段8016b沿转弯方向转弯(参见图21的工具8010')。转弯开始时枢轴点PP的位置被称为转入点8216。控制器8030然后继续输出信号，使得工具8010继续产生第一转弯半径8222，直到工具8010已经完成转弯并且沿着并跨着障碍物线的尾段8016c行进(参见图21的工具8010”)。

早转弯曲线8400的转入点8216沿边界线8016的前段8016b定位并且限定其自身与角部8016a之间的转入距离8220。在所展示的实施例中，控制器8030可以至少部分地基于角部本身的参数(例如，在该特定位置处的角部角度8084和/或间隙距离G)来调整转入距离8220。例如，转弯越急(例如，角部角度8084越小)，转入距离8220越大，而转弯越宽(例如，角部角度8084越大)，转入距离8220越小。此外，转入距离8220也可以基于工具8010的本体8018的相对尺寸和线8016与周界8015之间的间隙G至少部分地调整。例如，在一些实施例中，控制器8030可以被配置为将转入点8216定位成使得转入距离8220和间隙G的总和不大于工具8010的转弯长度8224(例如，枢轴点PP与第一端8034之间的距离)的105％。在又其他实施例中，转入距离8220和间隙G的总和不大于工具8010的转弯长度8224的110％、115％、120％和150％。在又其他实施例中，转入距离8220和间隙G的总和不大于平行于纵向轴线8050测量的工具8010的总体纵向长度的105％、110％、115％、120％和150％。

此外，转入点8216还定义了理想切割半径CR和从动切割半径DR。理想切割半径包括转入距离8220的长度和间隙G的总和(例如，CR＝220+G)。相比之下，从动切割半径DR等于工具10的转弯长度8224(例如，DR＝224)。在所展示的实施例中，转入点8216定位成使得理想切割半径CR与实际切割半径DR的比率不小于0.75(例如，DR/CR≥0.75)。在其他实施例中，理想切割半径CR与实际切割半径DR的比率不小于0.8或0.9。

转弯半径8222也可以由控制器8030至少部分地基于角部8016a本身的参数调整。例如，急转弯可能需要较小的转弯半径，而较宽的转弯可能准许较大的转弯半径。

图22展示了“晚定点转弯曲线”8500。为了执行晚转弯8500，工具8010首先沿第一方向V大体上平行于并跨着边界线8016的前段8016b接近角部8016a，其中一对外部传感器8204b、8204d位于线的周界外侧8068上，而一对内部传感器8204a、8204c位于线8016的周界内侧8066上。

工具8010继续沿第一方向V行进，直到工具8010的枢轴点PP与角部8016a对齐。一旦对齐，控制器8030然后输出一系列信号到从动轮8022c、8022d，从而使工具8010围绕枢轴点PP枢转对应于角部角度8084的角度量(例如，进行定点转弯)。一旦工具8010与角部的尾段8016c对齐，工具8010然后沿尾段8016c继续。

图27A至图27C展示了早转弯曲线8600的另一个实施例。为了执行早转弯曲线8600的第二实施例，工具8010首先沿第一方向V大体上平行于并跨着边界线8016的前段8016b接近角部8016a，其中一对外部传感器8204b、8204d位于线的周界外侧8068上，而一对内部传感器8204a、8204c位于线8016的周界内侧8066上。

在工具的枢轴点PP到达角部8016a之前，控制器8030被配置为向从动轮8022c、8022d输出一系列信号以在转入点8216处开始使本体8018相对于前段8016b沿转弯方向转弯(参见图27A的工具8010')。控制器8030然后继续向从动轮8022c、8022d输出信号，直到工具8010已经完成转弯并且跨着边界线8016的尾段8016c(参见图27A的工具8010”)。

在初始转弯完成的情况下，控制器8030然后向从动轮8022c、8022d输出信号，使得工具8010沿与第一方向V1相反的第二方向V2行进(例如，反向朝向第二端8038)。工具8010然后沿第二方向V2行进，直到第二端8038靠近周界8015(参见图27B的工具8010”')。更具体地，当后保险杠传感器被触发(例如，通过以某种方式接触周界8015)时和/或当两个后边界线传感器8402c、8402d超出边界线的前段8016b时，工具8010通常被认为靠近周界8015。在又其他实施例中，工具8010能够计算后边界线传感器8402c、8402d在前段8016b后面的距离，使得当后传感器8402c、8402d在前段8016b后面大体对应于间隙G的距离时，工具8010被认为靠近周边。

在第二端8038定位成靠近周界8015之后，控制器8030然后向从动轮8022c、8022d输出信号，使得工具8010开始沿第一方向V1行进(例如，向前朝向第一端8034行进，参见图27C的工具8010””)。然后，工具8010继续平行于并跨着尾段8016c行进。

在一些实施例中，控制器8030还被配置为在校准模式下操作以将工具8010的传感器8204a-8204d与边界线8016的电磁场8208对齐。在这种校准模式下，控制器8030也可以与用户接口8228可操作地通信。用户接口8228又可以包括单独的装置(例如，手机、膝上型计算机等，未示出)或直接集成到边界线8016的某个部分(例如，充电站等)中。

图30A至图30C展示了晚转弯曲线8700的另一个实施例。为了执行晚转弯曲线8700的第二实施例，工具8010首先沿第一方向V大体上平行于并跨着边界线8016的前段8016b接近角部8016a，其中一对外部传感器8204b、8204d位于线的周界外侧8068上，而一对内部传感器8204a、8204c位于线8016的周界内侧8066上。

工具8010继续沿第一方向V行进，直到工具8010的枢轴点PP与角部8016a对齐。一旦对齐，控制器8030被配置为向从动轮8022c、8022d输出一系列信号，以开始使本体8018相对于前段8016b沿尾段8016c的方向转弯，同时继续沿向前方向行进(参见图30A的工具8010')。控制器8030然后继续向从动轮8022c、8022d输出信号，直到工具8010已经完成转弯并且跨着边界线8016的尾段8016c(参见图30A的工具8010”)。

在初始转弯完成的情况下，控制器8030然后向从动轮8022c、8022d输出信号，使得工具8010沿与第一方向V1相反的第二方向V2行进(例如，反向朝向第二端8038)。工具8010然后沿第二方向V2行进，直到第二端8038越过前段8016b(参见图30B的工具8010”')。更具体地，当两个后边界线传感器8402c、8402d超出边界线的前段8016b时，工具8010通常被认为已经越过前段8016b。在又其他实施例中，工具8010能够计算后边界线传感器8402c、8402d在前段8016b后面的距离，使得当后传感器8402c、8402d在前段8016b后面预定距离时，工具8010被认为已经越过前段8016b。更进一步地，可以指示工具8010沿第二方向V2行进，直到切割组件8026物理地越过前段8016b或者直到切割组件8026与已经存在的植物的切割区域相交并重叠。

在第二端8038定位成靠近周界8015之后，控制器8030然后向从动轮8022c、8022d输出信号，使得工具8010开始沿第一方向V1行进(例如，向前朝向第一端8034行进，参见图30C的工具8010””)。然后，工具8010继续平行于并跨着尾段8016c行进。

在一些实施例中，控制器8030还被配置为在校准模式下操作以将工具8010的传感器8204a-8204d与边界线8016的电磁场8208对齐。在这种校准模式下，控制器8030也可以与用户接口8228可操作地通信。用户接口8228又可以包括单独的装置(例如，手机、膝上型计算机等，未示出)或直接集成到边界线8016的某个部分(例如，充电站等)中。

在校准过程中，用户接口8228被配置为与控制器8030通信以向控制器8030指示边界线8016的电流流动方向A(例如，顺时针、逆时针)。如上所述，通过了解电流流动方向A，控制器8030能够确定切割区域8014内部和外部两者的电磁场8208的取向。例如，如果用户接口8228通知控制器8030电流流动方向A是逆时针(参见图15)，则控制器8030可以推断位于切割区域8014内的任何传感器8204a-8204d将输出正信号。相比之下，如果用户接口8228通知控制器8030电流流动方向A是顺时针，则控制器可以推断位于切割区域8014内的任何传感器8204a-8204d将输出负信号。

在另一个实施例中，校准可以被配置成使得用户接口8228要求用户输入工具8010当前是位于草坪区域内部还是外部。通过这样做，控制器8030能够推断电流极性表示切割区域内部或外部。例如，如果工具8010位于切割区域内并且经历负极性，则控制器8030将推断负极性应与在切割区域内部相关联而正极性应与在切割区域外部相关联。

尽管已经参照某些优选实施例详细描述了本披露内容的方面，但是在所描述的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变型和修改。

Claims (20)

1.一种用于与产生电磁场的边界线一起使用的机器人园艺工具，该机器人园艺工具包括：

本体，该本体限定第一端、与该第一端相反的第二端、在该第一端与该第二端之间延伸的第一侧、以及在该第一端与该第二端之间延伸的与该第一侧相反的第二侧，并且其中，该本体包括居中地延伸穿过该本体并同时穿过该第一端和该第二端的纵向轴线；

一个或多个轮，该一个或多个轮联接到该本体；

工作工具，该工作工具联接到该本体；

联接到该本体的第一传感器组，其中，该第一传感器组包括：

第一传感器，该第一传感器被配置为沿第一检测轴线检测该电磁场的取向和量值并输出代表该电磁场的取向和量值的信号，其中，该第一传感器位于该纵向轴线与该本体的第一侧之间，以及

第二传感器，该第二传感器被配置为沿第二检测轴线检测该电磁场的取向和量值并输出代表该电磁场的取向和量值的信号，其中，该第二传感器位于该纵向轴线与该第二侧之间；以及

与该第一传感器组可操作地通信的控制器，其中，该控制器被配置为至少部分地基于由该第一传感器和该第二传感器输出的信号来确定该边界线相对于该第一传感器组的相对位置。

2.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器组在该第一传感器与该第二传感器之间限定第一设定区域，并且其中，该控制器被配置为确定该边界线是否位于该第一设定区域内。

3.如权利要求2所述的机器人园艺工具，其中，该第一设定区域垂直于该纵向轴线定向。

4.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器和该第二传感器都以竖直取向安装。

5.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该本体限定垂直于该纵向轴线的中心轴线，并且其中，该第一检测轴线和该第二检测轴线都平行于该中心轴线定向。

6.如权利要求1所述的机器人园艺工具，进一步包括联接到该本体的第二传感器组，其中，该第二传感器组包括：

第三传感器，该第三传感器被配置为沿第三检测轴线检测该电磁场的取向和量值并输出代表该电磁场的取向和量值的信号，其中，该第三传感器位于该纵向轴线与该本体的第一侧之间，以及

第四传感器，该第四传感器被配置为沿第四检测轴线检测该电磁场的取向和量值并输出代表该电磁场的取向和量值的信号，其中，该第四传感器位于该纵向轴线与该第二侧之间。

7.如权利要求6所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器组靠近该本体的该第一端，并且其中，该第二传感器组定位成靠近该本体的该第二端。

8.如权利要求6所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器、该第二传感器、该第三传感器和该第四传感器都以竖直取向安装到该本体。

9.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器和该第二传感器中的至少一个以竖直取向安装到该本体，并且其中，该第一传感器和该第二传感器中的另一个以水平取向安装到该本体。

10.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器组进一步包括第三传感器，该第三传感器被配置为沿第三检测轴线检测该电磁场的取向和量值，其中，该第三传感器位于该第一传感器与该第二传感器之间。

11.如权利要求10所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器和该第二传感器以竖直取向安装，并且其中，该第三传感器以水平取向安装。

12.如权利要求10所述的机器人园艺工具，其中，该第三传感器位于该纵向轴线上。

13.一种用于与产生电磁场的边界线一起使用的机器人园艺工具，该机器人园艺工具包括：

本体，该本体限定第一端、与该第一端相反的第二端、在该第一端与该第二端之间延伸的第一侧、以及在该第一端与该第二端之间延伸的与该第一侧相反的第二侧，并且其中，该本体包括居中地延伸穿过该本体并同时穿过该第一端和该第二端的纵向轴线；

一个或多个轮，该一个或多个轮联接到该本体；

工作工具，该工作工具联接到该本体；

联接到该本体的第一传感器组，其中，该第一传感器组包括：

第一传感器，该第一传感器被配置为沿第一检测轴线检测该电磁场的取向和量值并输出代表该电磁场的取向和量值的信号，

第二传感器，该第二传感器被配置为沿第二检测轴线检测该电磁场的取向和量值并输出代表该电磁场的取向和量值的信号，以及

其中，该第一传感器和该第二传感器在该第一传感器与该第二传感器之间限定第一设定区域，并且其中，至少90％的该第一设定区域位于该纵向轴线的一侧上；以及

与该第一传感器组可操作地通信的控制器，其中，该控制器被配置为至少部分地基于由该第一传感器和该第二传感器输出的信号来确定该边界线相对于该第一传感器组的相对位置。

14.如权利要求13所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器和该第二传感器都位于该纵向轴线的同一侧上。

15.如权利要求13所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器和该第二传感器都竖直地安装到该本体。

16.如权利要求13所述的机器人园艺工具，其中，该控制器被配置为确定该边界线是否穿过该第一设定区域。

17.如权利要求13所述的机器人园艺工具，进一步包括联接到该本体的第二传感器组，其中，该第二传感器组包括：

第三传感器，该第三传感器被配置为沿第三检测轴线检测该电磁场的取向和量值并输出代表该电磁场的取向和量值的信号，

第四传感器，该第四传感器被配置为沿第四检测轴线检测该电磁场的取向和量值并输出代表该电磁场的取向和量值的信号，以及

其中，该第三传感器和该第四传感器在该第三传感器与该第四传感器之间限定第二设定区域，并且其中，至少90％的该第二设定区域位于该纵向轴线的一侧上。

18.如权利要求17所述的机器人园艺，其中，该第一传感器组定位成靠近该第一端，并且其中，该第二传感器组定位成靠近该第二端。

19.如权利要求13所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器组包括第三传感器，该第三传感器被配置为沿第三检测轴线检测该电磁场的取向和量值，并且其中，该第三传感器位于该第一传感器与该第二传感器之间。

20.如权利要求19所述的机器人园艺工具，其中，该第一传感器和该第二传感器以竖直取向安装到该本体，并且其中，该第三传感器以水平取向安装到该本体。