CN116960667A - 机器人工具和充电站 - Google Patents

Abstract

一种用于与机器人工具一起使用的充电站，该充电站包括具有第一端和第二端的芯，芯的第一端被配置为支撑在支撑表面上，并且芯限定芯轴线。充电站还包括联接到芯的充电端子，其中，充电端子包括从芯径向向外延伸的盘形本体，其中，充电端子包括将本体细分为第一子区段和第二子区段的横向平面，并且其中，正电极位于第一子区段的外表面上，并且其中，接地电极位于第二子区段的外表面上。

Description

机器人工具和充电站

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25日提交的美国临时专利申请号63/334,467以及于2022年10月3日提交的共同未决的美国临时专利申请号63/412,800的优先权。这两个美国临时专利申请的全部内容通过援引并入。

技术领域

本文描述的实施例涉及机器人工具，更具体地涉及与机器人工具一起使用的充电站。

背景技术

机器人工具典型地与某种形式的充电站一起使用，以允许工具时不时地为任何内部电池再充电。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于与机器人工具一起使用的充电站，该充电站包括芯以及联接到芯并被配置为与机器人工具形成电连接的端子，其中端子限定延伸预定角宽度的接近包络线，并且其中，端子被配置为使得机器人工具可以沿着落在接近包络线内的任何接近向量接近端子并与其形成电连接。

替代地或附加地，在任何组合中，其中接近包络线具有360度的预定角宽度。

替代地或附加地，在任何组合中，其中接近包络线具有180度的预定角宽度。

替代地或附加地，在任何组合中，其中端子的接近包络线是第一接近包络线，并且其中端子包括第二接近包络线，第二接近包络线延伸不同于第一接近包络线的预定角宽度的第二预定角宽度。

替代地或附加地，在任何组合中，其中预定角宽度是可调节的。

替代地或附加地，在任何组合中，其中端子包括正电极和与正电极电隔离的接地电极。

替代地或附加地，在任何组合中，其中端子包括产生第一外表面的第一导电层、产生第二外表面的第二导电层、以及位于第一层与第二层之间的第三绝缘层。

替代地或附加地，在任何组合中，其中第一层和第二层中的一个是正电极，并且其中，第一层和第二层中的另一个是接地电极。

在另一方面，提供了一种用于与机器人工具一起使用的充电站，该充电站包括具有第一端和第二端的芯，芯的第一端被配置为支撑在支撑表面上，并且芯限定芯轴线。充电站还包括联接到芯的充电端子，其中，充电端子包括从芯径向向外延伸的盘形本体，其中，充电端子包括将本体细分为第一子区段和第二子区段的横向平面，并且其中，正电极位于第一子区段的外表面上，并且其中，接地电极位于第二子区段的外表面上。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端子限定正交于横向平面定向的端子轴线，并且其中，充电端子包括多个轴向堆叠部分。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端子包括形成底表面的部分、形成顶表面的第二部分、以及轴向定位在第一部分与第二部分之间的第三部分。

替代地或附加地，在任何组合中，其中第一子区段形成顶表面，并且其中，第二子区段形成底表面。

替代地或附加地，在任何组合中，其中第一部分和第二部分由导电材料形成，并且其中，第三部分由绝缘材料形成。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端子限定正交于横向平面定向的端子轴线，并且其中，充电端子包括多个径向嵌套部分。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端子限定正交于横向平面定向的端子轴线，并且其中，充电端子包括形成顶表面的第一部分、形成底表面的第二部分、以及径向定位在第一部分与第二部分之间的第三部分。

替代地或附加地，在任何组合中，其中第一部分和第二部分由导电材料形成，并且其中，第三部分由绝缘材料形成。

替代地或附加地，在任何组合中，其中第一部分包括施加到其底表面的绝缘涂层，并且其中，第二部分包括施加到其顶表面的绝缘涂层。

在另一方面，提供了一种机器人工具，该机器人工具包括具有周边的本体、安装到本体的一个或多个从动轮、安装到本体的作业工具、电池、以及充电端口。充电端口包括：长形通道，该长形通道具有向本体的外部敞开的开口端，该通道限定位于其截面中心并沿通道的整个长度延伸的通道轴线；正电极，该正电极至少部分地位于通道内；接地电极，该接地电极至少部分地位于通道内，并且其中，通道轴线是曲线。

替代地或附加地，在任何组合中，其中通道轴线对应于本体的周边的至少一部分的形状。

替代地或附加地，在任何组合中，其中本体包括前端、与前端相反的后端、以及在前端与后端之间延伸的一对侧端，并且其中，通道轴线至少沿着前端和这对侧端的至少一个侧端的一部分延伸。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端口的截面布局沿其整个轴向长度是恒定的。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端口的开口端沿通道的整个轴向长度定位在恒定的竖直充电器高度处。

替代地或附加地，在任何组合中，其中作业工具是旋转刀片。

在另一方面，提供了一种机器人工具套件，该机器人工具套件包括充电站，该充电站包括芯和联接到芯的充电端子，其中充电端子包括正电极和接地电极。机器人工具套件还包括机器人园艺工具，该机器人园艺工具包括具有周边的本体、安装到本体的至少一个从动轮、电池、以及充电端口，该充电端口包括长形通道，该长形通道具有沿本体的周边延伸并向本体的周边敞开的开口端，其中充电端口包括至少部分地位于通道内的正电极和至少部分地位于通道内的接地电极，并且其中，充电端子被配置为使得充电端子可以沿通道的长度插入到任何位置，并且仍然使充电端子的正电极与充电端口的正电极电连通并使充电端子的接地电极与充电端口的接地电极电连通。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端子包括顶表面和底表面，并且其中，顶表面和底表面中的一个形成正电极，而底表面和顶表面中的另一个形成接地电极。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端子被配置为使得充电端子可以使充电端子的正电极与充电端口的正电极电连通并使充电端子的接地电极与充电端口的接地电极电连通，而不管充电站和机器人园艺工具的相对角取向如何。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端子被定位为距支撑表面第一距离，其中，充电端口被定位为距支撑表面第二距离，并且其中，第一距离与第二距离相同。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端口的开口端沿通道的整个轴向长度定位为距支撑表面第二距离。

在另一方面，提供了一种与机器人工具一起使用的充电站，该充电站包括：芯，该芯具有第一端和与第一端相反的第二端，芯限定穿其而过的芯轴线；以及充电端子，该充电端子联接到芯，其中充电端子包括正电极和负电极，其中充电端子定位在距支撑表面一定端子高度处，充电端子允许在360度上触及。

替代地或附加地，在任何组合中，充电站进一步包括对接垫，并且其中，芯的第一端联接到对接垫。

替代地或附加地，在任何组合中，其中芯包括位于芯的第一端附近的第一螺纹区域，其中，对接垫包括第二螺纹区域，并且其中，第一螺纹区域被配置为与第二螺纹区域接合。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端子固定地联接到芯。

替代地或附加地，在任何组合中，其中芯包括第一螺纹区域。

替代地或附加地，在任何组合中，其中芯包括位于芯的第二端附近的第一螺纹区域，其中，充电端子包括第二螺纹区域，并且其中，第一螺纹区域被配置为与第二螺纹区域接合。

替代地或附加地，在任何组合中，其中芯的第一端靠近支撑表面定位。

替代地或附加地，在任何组合中，其中芯进一步包括自动调节机构，该自动调节机构被配置为相对于支撑表面移动充电端子。

替代地或附加地，在任何组合中，其中自动调节机构包括电机和与电机可操作地通信的控制器。

替代地或附加地，在任何组合中，充电站进一步包括用户界面和与充电端子通信的充电站控制器。

替代地或附加地，在任何组合中，其中用户界面包括被配置为增加端子高度的第一按钮和被配置为降低端子高度的第二按钮。

在另一方面，提供了一种机器人工具，该机器人工具包括具有周边的本体、安装到本体的一个或多个轮、安装到本体的作业工具、电池、以及充电端口。其中充电端口包括：通道，该通道限定向本体的外部敞开的开口，通道限定位于其截面中心并沿通道的整个长度延伸的通道轴线；正电极板，该正电极板至少部分地位于通道内并可枢转地联接到本体；以及接地电极板，该接地电极板至少部分地位于通道内并可枢转地联接到本体。

替代地或附加地，在任何组合中，其中正电极板可绕第一枢轴轴线枢转，其中接地电极板可绕第二枢轴轴线枢转，并且其中，第一枢轴轴线平行于第二枢轴轴线。

替代地或附加地，在任何组合中，其中正电极板和接地电极板被配置为在关闭位置与打开位置之间独立地移动。

替代地或附加地，在任何组合中，其中接地电极板包括一个或多个偏置构件，该一个或多个偏置构件被配置为将接地电极板朝向关闭位置偏置。

替代地或附加地，在任何组合中，其中充电端口的开口沿通道的整个轴向长度相对于支撑表面定位在恒定的竖直充电器高度处。

在又一方面，提供了一种用于与机器人工具一起使用的充电站，该充电站包括：芯，该芯具有第一端和与第一端相反的第二端，该芯限定穿其而过的芯轴线；充电端子，该充电端子联接到芯，其中充电端子包括正电极和负电极；对接垫，该对接垫联接到芯的第一端并被配置为支撑芯，使得芯轴线基本上正交于对接垫，其中对接垫包括顶表面和周界；以及止动件，该止动件沿对接垫的周界的至少一部分延伸。

替代地或附加地，在任何组合中，其中止动件包括从顶表面向上延伸的肋。

替代地或附加地，在任何组合中，其中止动件是第一止动件，充电站进一步包括从第一止动件径向向内定位的第二止动件。

替代地或附加地，在任何组合中，其中对接垫限定相对于对接垫的顶表面的端子高度，并且其中，端子高度是可调节的。

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工具的平面视图。

图2是图1的机器人工具的侧视图。

图3是图1的机器人工具的俯视图。

图3A是图3的园艺工具的第一端的详细俯视图。

图4是对接到充电站的图1的机器人工具的立体图。

图5是机器人工具的对接端口的立体图。

图6是图5的对接端口的截面视图。

图7是图4的充电站的对接端子的截面视图。

图8是图7的对接端子插入对接端口的详细截面视图。

图9A至图9D展示了对接端子的各种实施例。

图10至图11展示了工具使用各种接近向量朝向对接站行进。

图12是对接站的另一个实施例的截面视图。

图13是图12的对接站的对接端子插入到对接端口的另一个实施例中的详细截面视图。

图14是对接站的另一个实施例的俯视图。

图15是图14的对接站的侧视图。

图16是对接站和充电端口的另一个实施例的侧视图。

图17是对接到充电端口的另一个实施例的工具的另一个实施例的侧视图。

图18是图17的充电端口的侧视图。

图19是沿着图18的充电端口的轴线截取的截面视图。

图20是图17的工具的充电端口的详细侧视图。

图21是图20的充电端口的详细前视图。

图22是对接在一起的图17的工具和充电端口的详细侧视图。

图23是图22的工具和充电端口的俯视图。

图24至图29展示了以各种相对取向对接的图22的工具和充电端口。

图30展示了与对接站一起使用的对接端子的另一个实施例。

图31是对接到充电站的机器人工具的另一个实施例的立体图。

图32是图31的园艺工具的第一端在与端子对接时的详细俯视图。

图33是机器人工具的对接端口的前视图。

图34是图33的对接端口的截面视图。

图35A是处于关闭位置的图34的电极板的立体图。

图35B是处于打开位置的图34的电极板的立体图。

图36A至图36B是图31的充电站的对接端子的截面视图。

图37A至图37B是图36A的对接端子插入到对接端口中的详细截面视图。

图38A至图38D展示了图31的充电站的各种实施例。

图39至图40展示了工具使用各种接近向量朝向对接站行进。

图41是对接到图31的充电站的机器人工具的俯视图。

图42是对接到图31的充电站的机器人工具的侧视图。

图43A至图43B是充电站的另一个实施例的前视图。

图44A至图44B是充电站的另一个实施例的前视图。

图45是充电站的另一个实施例的前视图。

图46是充电站和机器人工具的另一个实施例的前视图。

图46A是图46的对接站和机器人工具的详细前视图。

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展示了机器人工具10。更具体地，机器人工具10包括用于在被围住的切割区域14中切割比如草的植物的机器人草坪割草机。切割区域14大体上包括但不限于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的一系列带电边界线，而在替代实施例中，可以使用不同形式的障碍物，比如但不限于墙壁、铺路石、GPS数据点等。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、机器人真空吸尘器等。

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的作业工具26、控制器30、电池32和充电端口80。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从动轮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。在另外的其他实施例中，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。在另外的其他实施例中，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至图3所示，作业工具26包括安装成绕刀片轴线72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。虽然所示的作业工具26是旋转刀片，但应理解，在替代实施例中，工具26可以包括但不限于往复式刀片、某种分布器或分配器等。

工具10还包括充电端口80。充电端口80至少与工具10的电池32可操作地连通，并被配置为与充电站84(下文描述)建立临时电连接，以将充电站84输出的电能输送至电池32进行再充电操作。更具体地，充电端口80包括长形通道88，该长形通道向本体18的外部敞开并沿着本体的外部延伸并且其中定位有至少一对电极92、96(参见图5和图6)。在使用期间，充电端口80被配置为使得充电站84的充电端子100可以沿通道88的长度插入到任何位置并且在它们之间形成所需的临时电连接。如此，当将工具10与充电站84对接时需要的精度较低，因为不要求精确的横向对准。

如图6所示，充电端口80的通道88至少部分地被周界壁104围住，该周界壁具有限定开口端108的截面形状，开口端向本体18的外部敞开。更具体地，周界壁104包括从开口端108延伸到本体18中的第一部分或顶部部分110、与顶部部分110相对并从开口端108延伸到本体18中的第二部分或底部部分114、以及在顶部部分110与底部部分114之间延伸并与开口端108相对的端部部分118。在替代实施例中，还可以使用不同的截面形状来适应对应充电端子100的尺寸和形状和/或定位在通道中的电极92、96的尺寸和形状。在展示的实施例中，充电端口80的开口端108沿着通道88的整个轴向长度定位在恒定的竖直充电器高度126处(参见图2和图4)。

充电端口80的通道88还限定通道轴线122，该通道轴线位于通道88的截面中心并沿其整个长度延伸。通道轴线122呈大体对应于本体18的周边的形状的曲线形状，在该周边处，通道88向本体的外部敞开。更具体地，充电端口80的通道轴线122沿着本体18的第一端34、第一侧42的向前部分和第二侧46的向前部分连续延伸并与它们平行地行进，使得通道88的开口端108在那些区域中向本体18的外部敞开(参见图2至图4)。

在替代实施例中，通道88和通道轴线122可以沿着本体18的其他侧面和端部连续地延伸并且向这些其他侧面和端部敞开。在其他实施例中，通道88和通道轴线122可以沿着本体18的整个周边延伸并且向其敞开。在又一些实施例中，通道88和通道轴线122可以在沿着本体18的周边的不同位置处的多个不连续的段中沿着本体18的外部延伸并且向本体的外部敞开。在其他实施例中，充电端口80可以包括沿着本体18的第一端34延伸并向其敞开的第一段和沿着本体18的第二端38延伸并向其敞开的第二段。

如图4所示，通道88具有足够大的轴向长度，使得充电端子100可以在至少两个不同的位置电联接到通道88。更具体地，充电站84限定插入宽度90，插入宽度大体被定义为当充电端子100定位在通道中时充电端子100的定位在通道88内的部分的宽度。在所展示的实施例中，通道88的轴向长度大于插入宽度90(参见图3A)。然而，在替代实施例中，轴向宽度可以等于端子100的插入宽度90。在又其他实施例中，通道88具有足以允许端子100插入通道中足够距离以形成所需的电连接的轴向宽度。

充电端口80还包括第一电极或正电极92和第二电极或接地电极96，每个电极定位在通道88内并被配置为可释放地接合充电站84的充电端子100并与充电端子形成电连接(下文描述)。如图6所示，正电极92沿着通道88的顶部部分110定位，而接地电极96沿着通道88的底部部分114定位。所产生的取向将两个电极92、96定位成在夹紧构型中彼此相对且面向彼此。

端口80的每个电极92、96由比如金属等导电材料形成，并且包括背离周界壁104并朝向通道88的中心延伸的大体拱形形状。每个电极92、96的总体拱形形状使电极92、96充当弹簧，从而当电极92、96被背离通道88偏置时产生朝向通道的中心的反作用力。例如，当充电端子100经由开口端108被引入通道88时，充电端子100的尺寸被设置成使每个电极92、96远离通道88的中心向外并朝向对应的周界壁104偏置(参见图8)。所产生的位移致使每个电极92、96产生朝向通道88的中心的对应反作用力并与充电端子100本身接合。

在展示的实施例中，正电极92定位成比负电极96距通道88的开口端108更大的距离。通过这样做，当充电端子100经由开口端108插入到通道88中时，接地电极96在正电极92之前与充电端子100接触。这种取向提高了安全性，因为这在对接过程期间在正电极92电联接之前使工具10(即，经由接地电极96)接地。

在所展示的实施例中，充电端口80沿其整个轴向长度具有基本恒定的截面构造。更具体地，通道88具有基本恒定的截面形状并且两个电极沿着通道88的整个轴向长度具有恒定的形状和取向。

图2和图4展示了与工具10一起使用的充电站84。更具体地，充电站84被配置为提供电安装点，工具10的充电端口80可以对接到该电安装点以允许它们之间进行电连通。充电站84包括集线器或芯142、安装在集线器142内的充电站控制器146和安装到芯142并与控制器146电连通的充电端子100。充电端子100进而在距支撑表面60的端子高度102处安装到芯142。在所展示的实施例中，端子高度102等于竖直充电器高度126。

充电站84的芯142包括具有第一端150和与第一端150相反的第二端154的长形本体。更具体地，芯142定向成使得第一端150搁置在支撑表面60上并由支撑表面支撑，而第二端154竖直升高到支撑表面60上方。虽然展示的芯142被示出为直接搁置在支撑表面60上，但是应当理解，在替代实施例中可以使用不同形式的支撑。例如，在一些实施例中，芯142可以包括从其延伸的一个或多个桩(未示出)以允许将芯142固定到比如土壤等软支撑表面。在其他实施例中，芯142可以附接到平台或基座(未示出)以在比如混凝土等硬支撑表面60上提供额外支撑。在其他实施例中，不同形式的支撑对于芯142而言是可互换的，因此使用者可以适应所需的安装位置。

充电站84的充电端子100联接到芯142并且被配置为与工具10的充电端口80形成临时电连接。更具体地，充电端子100包括第一电极或正电极158和第二电极或接地电极162，这些电极的尺寸和形状一起被设置成定位在通道88内并且直接接合充电端口80的对应的正电极92和负电极96(参见图8)。在展示的实施例中，端子100被配置为使得只要端子100沿着通道88的长度插入到通道88中任何点处足够的距离(例如，当前插入深度166大于预定的最小插入深度)，端子100将产生所需的电连接(例如，充电端口80的正电极92与端子100的正电极158直接接触，并且充电端口80的接地电极96与端子100的接地电极162直接接触)。端子100还被配置为使得只要端子100插入到通道88中足够的距离(例如，当前插入深度166大于预定的最小插入深度)，端子100将产生所需的电连接而不管充电端子100和充电端口80的相对角取向如何。

此外，充电端子100被成形为使得工具10可以在预定接近包络线170内从任何方向使端子100接近。在所展示的实施例中，所示充电端子100的接近包络线170是360度，从而允许工具10从所有方向接近端子100(参见图9A)。然而，在充电端子100的替代实施例中，接近包络线170可以根据特定端子100的设计和/或安装构型而改变。例如，接近包络线170可以包括270度(见图9D)、180度(见图9B)、90度(见图9C)和45度。在其他实施例中，充电站84可以具有多个充电端子，每个充电端子可互换地安装在芯142上并且具有不同的接近包络线170。如图7所示，充电端子100具有盘形本体174，盘形本体进而形成顶表面178和与顶表面178相反的底表面182。在当前构造中，本体174由三个轴向堆叠层形成。第一层或底层188由导电材料(例如金属)形成并形成底表面182，第二层或顶层192由导电材料(例如，金属)形成并形成顶表面178，并且第三层或绝缘层196定位在第一层188与第二层192之间。结果是，顶层192形成正电极158，而底层192形成接地电极162。

在一些实施例中，充电端子100限定了端子轴线176，端子轴线限定了正交于端子轴线176定向的横向平面180。横向平面180进而将本体174细分为两个子区段(例如，第一子区段和第二子区段)。在所展示的实施例中，正电极258和接地电极162中的一个位于第一子区段的外表面上，而正电极258和接地电极162中的另一个位于第二子区段的外表面上。在所展示的实施例中，端子轴线176与芯轴线重合。此外，在所展示的实施例中，横向平面180与插入方向对齐。

充电站84的充电站控制器146至少与正电极158和接地电极162可操作地通信并且被配置为控制到那里的电功率流。更具体地，充电站84与电源(例如，内部或外部电池，和/或经由插头的市电等)电连通并且被配置为在电池充电操作期间将电功率输送到电极158、162。虽然未示出，但充电端子100可以包括附加电极，这些附加电极与正电极158和接地电极162电隔离并配置为在充电站84与工具10之间传输附加电功率和/或信号。

在一些实施例中，附加电功率和/或信号连接可以用作检测器以验证在端子100与端口80之间已经形成令人满意的对接连接。在这样的实施例中，补充连接(未示出)可以被定位成使得它在正电极158和/或接地电极162形成电连接时在不同的位置处形成端子100与80之间的连接。更具体地，仅当端子100相对于端口80处于令人满意的对接位置时才会形成补充连接。

如图9A至图9D所示，充电站84还可以与边界线16相互作用以产生从充电站84向外延伸的第一边界端20a和从充电站84向外延伸的第二边界端20b。每个边界端20a、20b进而从充电站84向外延伸以在两个边界端之间限定边界线角度24。在展示的实施例中，边界线角度24小于或等于接近包络线170的角度，使得两个边界线端20a、20b可以定位在接近包络线170内(参见图9A至图9D)。通过这样做，从任一端20a、20b沿边界线16行进的工具10将从接近包络线170内接近充电站84。在一些实施例中，端部20a、20b包括边界线16的安装到充电站84的物理端部。然而，在其他实施例中，充电站84可以沿线16的长度定位，使得线穿其而过。在这样的实施例中，两个端部20a、20b构成紧邻充电站84的线的长度。

在使用过程中，工具10被配置为在支撑表面60上行进并切割植物(例如，草)。当切割操作完成和/或电池32下降到低于预定荷电水平时，工具10的控制器30可以指示工具10返回到充电站84以补充电池32。工具10然后可以采用落在接近包络线170内的任何接近向量V朝向充电站84操纵。更具体地，工具10可以选择使充电端口80与充电端子100接合的任何接近向量V，而不管充电端子100沿通道88的轴向长度接合通道的位置如何并且不管充电端子100和充电端口80的相对角取向如何，只要达到必要的插入深度166即可。

例如，在一些实施例中，这样的接近向量V1可以包括从接近包络线170内的任何方向径向地朝向端子100行进的向量(参见图10)。在其他实施例中，这样的接近向量V2可以包括偏离端子100但落在接近包络线170内的向量(参见图11)。

当工具10沿着接近向量V接近充电站84时，端子100通过开口端108进入充电端口80的通道88。一旦在通道88中，工具10然后继续沿接近向量V行进，将端子100推进到通道88中更深(例如，增加插入深度166)。

随着插入深度166的增加，充电端子100的接地电极162与充电端口80的接地电极96接合并形成电连接。通过这样做，工具10现在安全地接地到充电站84。

在工具10接地的情况下，工具10继续沿着接近向量V行进，直到充电端子100的正电极158与充电端口80的正电极92接合并形成电连接(参见图8)。通过这种连接，工具10停止，充电站控制器146可以开始充电过程(例如，通过电极92、96、158、162将电功率输送到工具10的电池32)。

当充电过程完成时，工具10的控制器30可以指示工具10从充电站84离开，使得端子100从通道88移除并且电极92、96、158、162之间的电连接被切断。

在展示的实施例中，工具10的控制器30可以包括程序，该程序指示工具10在到达充电站84的后续行程中从接近包络线170内的各种接近向量接近充电站84。通过这样做，该程序允许工具10通过确保没有单个草皮区域遭受过度磨损来使对紧邻充电站84周围的草皮造成的损坏量最小化。在一些实施例中，接近向量可以从一组预先计算的向量中随机选择。然而，在替代实施例中，变化的接近向量可以是预先确定的或产生重复的模式。例如，如果工具10从12点钟位置接近站84以进行最近的充电会话，则控制器30可以被配置为指示工具10从3点钟位置接近站84以进行随后的充电会话。这样的程序还可以然后指示工具10从6点钟位置接近站84以进行下一次充电会话，并因此继续为每次充电会话将向量调整90度。

图12和图13展示了工具1010和充电站1084的另一个实施例。工具1010的充电端口1080和充电站1084与上述充电端口80和充电站84基本相似，因此本文将仅详细描述差异。充电站1084的充电端子1100包括由多个嵌套的盘形部分形成的盘形本体。如图12所示，端子1100包括由导电材料(例如，金属)形成的第一部分1900、由导电材料(例如，金属)形成并从第一部分1900径向向内定位的第二部分1904、以及由绝缘材料形成并径向定位在第一部分1900与第二部分1904之间的绝缘部分1908。在所展示的实施例中，第一部分1900形成接地电极1162，而第二部分1904形成正电极1158。

如图12所示，端子1100的每个部分1900、1904可以具有交替施加到其顶表面1178和底表面1182的绝缘涂层1912。通过这样做，可以从端子1100的给定侧电接触两个部分1900、1904中的仅一个。例如，当端子1100进入通道1088时，充电端口1080的正电极1092可以在不导电的情况下经过第一部分1900的顶表面1178，然后在与第二部分1904的顶表面1178接触时与第二部分的顶表面电连通。换言之，涂层1912消除了端子1100插入通道1088中和从通道移除时发生短路的风险。

此外，充电站1084的芯1142可以用作参考点以允许工具1010确定端子1100已经插入到通道1088中多远。例如，芯1142可以包括缓冲器或具有预定的外部尺寸和轮廓，使得当工具10的本体18的对应部分与芯1142接触或与芯1142相距预定距离时，控制器30知道端子1100已插入通道1088中所需的量以确保适当的部分1900、1904与对应的电极径向对准并接触。

图13展示了充电端口1080的另一个实施例。充电端口1080包括长形通道1088，该长形通道具有顶部部分1110、与顶部部分1110相对的底部部分1114以及在顶部部分1110与底部部分1114之间延伸的端部部分1118。充电端口1080还包括靠近通道1088的开口端1108定位的正电极1092和远离通道1088的开口端1108定位的接地电极1096。更具体地，两个电极1092、1096定位成与充电端子1100的接地电极1162和正电极1158的对应径向位置对应，使得当充电端子100'定位在槽内时，产生正确的连接。

虽然未示出，但在又其他实施例中，在不使用绝缘涂层1912的情况下，正电极1092和负电极1096二者可以位于通道1088的同一部分附近(例如，二者沿着顶部部分1110或二者沿着底部部分1114)。此外，在端子1100具有彼此径向嵌套的多于两个的部分的情况下，可以添加更多或更少的电极以适应附加部分。

图14和图15展示了充电站2084的另一个实施例。充电站2084与上述充电站84基本相似，因此本文将仅详细描述差异。充电站2084包括具有长形圆柱本体的芯2142，该长形圆柱本体限定延伸穿其而过的轴线2500。充电站2084还包括安装到芯2142的预定轴向高度2504处的充电端子2100。在展示的实施例中，充电端子2100垂直于轴线2500定向并且固定地联接到芯2142，因此两个元件作为一个单元一起运动。

充电站2084还包括水平仪组件2504，该水平仪组件联接到芯2142并且被配置为可视化地表示充电组件2084相对于竖直方向(例如，铅垂)的取向。更具体地，展示的水平仪组件2504联接到充电站2084的远端2154并且被配置为提供轴线2500相对于竖直方向的相对取向、以及因此芯2142和端子2100的相对取向、端子2100相对于水平方向的相对取向的视觉表示。在所展示的实施例中，水平仪组件2504包括安装在芯2142的顶部上的气泡水平仪，然而在替代实施例中，可以使用不同形式的水平仪组件2504，比如但不限于电子调平装置、配重摆、其他形式的机械和/或电气垂直度指示器等。在其他实施例中，水平仪组件2504可以包括用于外部调平装置的安装位置。例如，水平仪组件2504可以包括安装位置，该安装位置的尺寸被设置为将运行调平应用程序的手机放置在水平仪组件上。

图16展示了充电站3084的另一个实施例。充电站3084与充电站84基本相似，因此本文将仅详细描述差异。充电站3084包括芯3142和可活动地安装在芯3142上的充电端子3100。更具体地，充电端子3100通过安装组件3500可活动地安装到芯3142，使得充电端子3100可以围绕枢轴点3504相对于芯3142枢转。在展示的实施例中，安装组件3500包括在充电端子3100与芯3142之间延伸并联接到两者的双重万向安装件。双重万向安装件进而允许充电端子3100相对于芯3142围绕两个自由度旋转。

充电端子3100还包括配重3512，该配重安装在充电端子上并竖直定位在枢轴点3504正下方(例如，竖直位于双重万向安装件3500的两个轴线的交点正下方)。通过这样做，配重3520通过枢转点3500向充电端子3100施加向下的力，从而相对于重力将充电端子3100保持在水平取向。配重3512连同安装组件3500一起自动将充电端子3100保持在水平取向，即使是芯3142不处于竖直取向，从而允许在安装充电站3084本身时的一些变化。

充电站3084还可以包括一个或多个磁体3516，该一个或多个磁体安装到充电端子3100并且被配置为与安装到工具10的充电端口3080的对应磁体3520相互作用。更具体地，磁体3516、3520被配置为当工具10接近充电端子3100时彼此相互作用以使端子3100与充电端口3080对准。在展示的实施例中，磁体3516、3520被定位成使得磁力相互作用以使充电端子3100围绕枢轴点枢转，使得充电端子被对准而插入到充电端口3080中。

图17至图29展示了工具4010和充电站4084的另一个实施例。工具4010的充电端口4080和充电站4084与上述充电端口80和充电站84基本相似，因此本文将仅详细描述差异。充电端子4100包括限定芯轴线4500的芯4142和安装到芯4142的充电端子4100。

充电站4084的芯4142包括本体，该本体具有靠近基座4508的第一部分4504和从第一部分4504向上延伸以限定远端或顶端4516的第二部分4512。在展示的实施例中，第一部分4504是截头圆锥形状，当它轴向向上延伸时直径减小以匹配第二部分4512的外径。所产生的芯形状产生本体，其中基座4508处的直径大于本体在对应于充电端子4100的轴向高度处的直径。通过这样做，芯4142能够具有提高的稳定性而不需要单独的垫，并且同时仍然允许在端子4100周围有足够的间隙用于对接过程。

充电站4084的充电端子4100形成盘状形状，在距基部4508的预定高度4520处从芯4142径向向外延伸。更具体地，端子4100包括围绕芯轴线4500挤出以形成最终形状的预定截面形状。如图19所示，端子4100的截面形状包括球茎状外部部分4524，该球茎状外部部分在其顶边缘4532和底边缘4536处具有大曲率半径。截面形状还包括从外部部分4524径向向内延伸的内部部分4540，该内部部分在其径向向内朝向芯4142延伸时轴向高度变窄。换言之，充电端子4100的截面形状在距轴线4500第一径向距离处包括最大轴向高度，并且随着它从那里径向向内延伸而轴向高度平滑且连续地减小。在一些实施例中，端子4100包括形成在其顶表面和底表面中的凹表面4544，并且其中，凹表面4544沿着周界通过凸表面4548而互连。更进一步，端子4100被成形为使得外表面在大于180度的弧A上延伸(参见图19)。

充电端子4100还包括第一电极或正电极4158和第二电极或接地电极4162。更具体地，一个电极形成端子4100的轴向上半部分，而另一个电极形成轴向下半部分(参见图19)。充电端子4100还可以包括绝缘层4164，该绝缘层轴向定位在两个电极4158、4162之间并且使两个电极彼此电隔离。

工具10还包括充电端口4080。充电端口4080至少与工具4010的电池32可操作地连通，并被配置为与充电站4084建立临时电连接。更具体地，充电端口4080包括向本体18的外部敞开的通道4088，通道中定位有至少一对电极4092、4096(参见图20和图21)。在使用期间，充电端口4080被配置为使得充电站4084的充电端子4100可以在宽范围的相对取向下插入到通道4088中并且仍然在它们之间产生所需的电连接。

如图20所示，充电端口80的通道4088至少部分地被周界壁4104包围，周界壁具有限定开口端4108的截面形状，开口端向本体18的外部敞开。更具体地，周界壁4104包括从开口端4108延伸到本体18中的第一部分或顶部部分4110、与顶部部分4110相对并从开口端4108延伸到本体18中的第二部分或底部部分4114、以及在顶部部分4110与底部部分4114之间延伸并与开口端4108相对的端部部分4118。在替代实施例中，还可以使用不同的截面形状来适应对应充电端子4100的尺寸和形状和/或定位在通道中的电极4092、4096的尺寸和形状。

充电端口4080的通道4088还限定了延伸出通道4088的开口端4108的插入轴线4562、垂直于插入轴线4562定位并且大体沿通道4088的宽度延伸的横向轴线4566、以及垂直于插入轴线4562和横向轴线4566二者定向的高度轴线4570。

充电端口80还包括第一电极或正电极4092和第二电极或接地电极4096，每个电极位于通道4088内并配置为与充电端子4100的对应电极4158、4162可释放地接合并形成电连接。如图20所示，正电极4092沿着通道4088的顶部部分4110定位，而接地电极4096沿着通道4088的底部部分4114定位。所产生的取向将两个电极4092、4096定位成在夹紧构型中彼此相对且面向彼此。

端口4080的每个电极4092、4096由导电材料(比如金属)形成，并包括大体钩形形状，由此后边缘4574连接到通道4088，而前边缘4578可相对于通道自由运动。每个电极4092、4096的整体钩形形状允许电极4092、4096相对于通道4088的最大移位，由此电极4092、4096充当弹簧，从而在电极4092、4096被远离通道4088偏置时产生朝向通道的中心的反作用力。所产生的位移致使每个电极4092、4096产生朝向通道4088的中心的对应反作用力并与充电端子100本身接合。

在使用期间，充电端子4100和充电端口4080的尺寸和形状允许这两个元件利用更大的相对取向包络线并且仍然产生所需的电连接。例如，在一些实施例中，端子4100和充电端口4080被配置为使得充电端口4080的取向可以相对于端子4100的取向围绕插入轴线4562旋转地变化最多达6度(参见图24和图25)。此外，端子4100和充电端口4080被配置为使得充电端口4080可以相对于端子4100围绕横向轴线4566变化最多达10度(参见图26和图27)。更进一步，端子4100和充电端口4080可以被配置为使得充电端口4080可以相对于端子4100在竖直高度上平移地变化(参见图28的方向B；例如，沿着高度轴线4570)最多达5mm。更进一步地，端子4100和充电端口4080可以被配置为使得充电端口4080可以沿着插入轴线4562平移地变化最多达10mm(参见图28的方向C)。最后，端子4100和充电端口4080可以被配置为使得充电端口4080可以沿横向轴线4566横向地平移偏移最多达10mm(参见方向D，图29)。端子4100还被配置为使得充电端口4080可以附接到端子4100沿端子的全部360度的任何位置。

图30展示了端子5100的另一个实施例。端子5100与上述端子100基本相似，因此本文将仅详细描述差异。端子5100包括限定端子轴线5504的盘形本体5502、以及联接到本体5502并围绕端子轴线5504周向定位的多个分立电极5500。更具体地，电极5500围绕端子5100的整个360度定位在相等的角位置处。在所展示的实施例中，每45度定位一个电极5500。

在一些实施例中，电极5500相对于端子5100可以是模块化的，使得使用者可以将单独的电极5500附接至端子5100或从端子移除以调整端子5100上可以形成电连接的相对角位置。换言之，使用者可以定位电极5500以与期望的接近包络线5170对应。例如，在使用者需要180度接近包络线5170的情况下，使用者可以仅将端子5100定位在四个相邻位置。在使用者期望90度接近包络线5170的其他示例中，使用者可以仅包括两个电极5500。在其他实施例中，使用者可以定位电极5500以产生多个非连续的接近包络线5170。一般而言，使用者可以将电极5500定位成与边界线的位置(例如，第一边界端和第二边界端，未示出)对应。

图31展示了端子6010的另一个实施例。端子6010与上述端子10基本相似，因此本文将仅详细描述差异。

工具6010还包括充电端口6080。充电端口6080至少与工具6010的电池6032可操作地连通，并被配置为与充电站6084(下文描述)建立临时电连接，以将充电站6084输出的电能输送至电池6032进行再充电操作。更具体地，充电端口6080包括沿着本体6018的外部的至少一部分延伸的长形通道6088、以及一对充电板6092、6096。在使用期间，充电端口6080被配置为使得充电站6084的充电端子6100可以沿通道6088的长度插入到任何位置并且在它们之间形成所需的临时电连接。充电端口6080还被配置为使得当充电端子6100从充电端口竖直偏移或成角度偏移时，充电站6084的充电端子6100可以插入到充电端口6080中。如此，当将工具6010与充电站6084对接时需要的精度较低，因为不需要精确的横向对准、竖直对准和/或角度对准。

如图34所示，充电端口6080的通道6088至少部分地被限定开口6104的一系列壁围住，充电端子6100可以穿过该开口以接近充电板6092、6096。更具体地，通道6088至少部分地被以下各项围住：限定开口6104的面板6108，从面板6108延伸到本体6018中的第一壁或顶壁6110，与顶壁6110相对并从面板6108延伸到本体6018中的第二壁或底壁6114，在顶壁6110与底壁6114之间延伸并与面板6108相对的端壁6118。在替代实施例中，也可以使用不同尺寸和形状的开口6104来适应对应的充电端子6100的尺寸和形状。在展示的实施例中，充电端口6080的面板6108的开口6104沿其整个轴向长度定位在恒定的充电器高度6126处(参见图31)。充电器高度6126是在支撑表面6060与通道6088的中心线6216之间测量的。

如图31所示，通道6088的开口6104具有足够大的轴向宽度6106，使得充电端子6100可以在至少两个不同的位置电联接到通道6088。轴向宽度6106与割草机宽度之间的比率可以在0.4到1.0之间。在其他实施例中，该比率可以在0.5到1.0之间、在0.6到1.0之间、在0.7到1.0之间、在0.8到1.0之间、在0.6到0.8之间、或在0.65到0.7之间。更具体地，充电站6084限定插入宽度6090，插入宽度大体被定义为当充电端子6100定位在通道6088中时充电端子6100的定位在通道内的部分的宽度。在所展示的实施例中，通道6088的轴向宽度6106大于插入宽度6090(参见图32)。更具体地，轴向宽度6106与插入宽度6090之间的比率可以在1.12和3.0之间。在其他实施例中，该比率可以在1.12到3.5之间、在1.12到2.5之间、在1.12到2.0之间、在1.5到3.5之间、在1.5到3.0之间、在1.5到2.5之间或在1.5到1.75之间。然而，在替代实施例中，轴向宽度6106可以等于端子6100的插入宽度6090。在其他实施例中，通道6088具有轴向宽度6106，该轴向宽度足以允许端子6100插入通道中足够距离以形成所需的电连接。

充电端口6080包括一对充电板6092、6096，每个充电板由导电材料制成并且被配置为与充电端子6100的对应电极6158、6162形成临时电连接。更具体地，每个充电板6092、6096包括长形金属体，该长形金属体具有限定铰接轴线6116(例如，枢轴轴线)的第一端或铰接端6112、以及与铰接端6112相反的远端6120。充电板6092、6096二者也限定在铰接端6112与远端6120之间延伸的接触表面6124。在展示的实施例中，接触表面6124基本上是平面的，在等于或大于通道6088的开口6104的轴向宽度6106的横向宽度上延伸。第一充电板是第一电极板或正电极板6092，而第二充电板是第二电极板或接地电极板6096。在展示的实施例中，充电板6092、6096由连续的金属体制成。在其他实施例中，充电板6092、6096可以由形成长形充电板的多个较小金属体制成。在其他实施例中，充电板6092、6096可以由非导电或导电性差的材料(例如，塑料等)形成并涂有金属材料。

正电极板6092和接地电极板6096二者在通道6088内可活动地安装到本体6018。更具体地，两个充电板6092、6096靠近面板6108的开口6104联接到本体6018，从而允许充电板6092、6096相对于本体6018移动以适应端子6100插入到通道6088中。在所展示的实施例中，正电极板6092可枢转地联接到充电端口6080的顶壁6110并从该顶壁延伸，而第二充电板6096可枢转地联接到底壁6114并从该底壁延伸。两个板6092、6096也被安装成使得两个铰接轴线6116彼此平行并且处于大致水平的取向(例如，平行于横向轴线6054)。在其他实施例中，也可以存在相反取向(例如，正电极6092在底部，接地电极6096在顶部)。在又其他实施例中，电极板6092、6096可以被安装成使得电极板围绕基本上竖直的轴线(例如，平行于轴线6058)枢转。在又其他实施例中，板6092、6096中的一个可以与开口6104向后间隔开，使得另一个板6092、6096可以先后与端子6100接触。在这样的实施例中，接地电极6096通常放置在向前位置(例如，更靠近开口6104)，使得接地电极在正电极6092形成连接之前接触端子6100并使系统接地。在其他实施例中，正电极板6092可以固定到顶壁6110并且弯曲而不是枢转，并且负电极板6096可以固定到底壁6114并且弯曲而不是枢转。在这样的实施例中，电极板6092、6096可以由可弹性偏转材料(比如弹簧钢等)形成，以允许板6092、6096偏转并弹性返回到闲置位置。

在操作期间，电极板6092、6096可相对于本体6018在关闭或闲置位置(图35A)与一个或多个打开或致动位置(图35B)之间独立地枢转。更具体地，当板6092、6096处于闲置位置时，两个接触表面6124定向为大体垂直于开口6104，由此两个板6092、6096大体覆盖开口6104。

在一个或多个打开位置，电极板6092、6096向内枢转进入通道6088并朝向端壁6118枢转，使得通道6088的开口6104打开。更具体地，板6092、6096被配置为使得将端子6100穿过槽插入到通道6088的过程引起电极板6092、6096枢转进入通道6088同时保持与其接触。在展示的实施例中，电极板6092、6096还包括一个或多个偏置构件6098(例如，弹簧)，该一个或多个偏置构件被配置为将电极板6092、6096朝向关闭位置偏置并且与端子6100(在存在时)接合。

充电端口6080的电极板6092、6096被配置为与(下文描述的)充电站6084的充电端子6100可释放地接合并形成电连接。例如，充电端子6100的物理存在用于压靠电极板6092、6096并将电极板从关闭位置偏置出并朝向打开位置偏置。当电极板6092、6096通过充电端子6100处于打开位置时，偏置构件6098施加的力保持板6092、6096与充电端子6100物理接触。

即使当充电端子6100的中心线6212相对于充电端口6080(参见图37B)的中心线6216竖直偏移以在其间限定偏移距离6220时，电极板6092、6096的枢转特征允许充电端口6080与充电端子6100接合。更具体地，当中心线6212、6216通过使两个电极板6092、6096中的一个比另一个更大程度地枢转而竖直偏移时，充电端口6080可以容纳端子6100。例如，在端子6100的中心线6212位于充电端口6080的中心线6216下方(例如，更靠近底壁6114)的情况下，第二电极板6096将比第一电极板6092枢转更大的量，使得板6096、6092二者保持与端子6100物理接触。在展示的实施例中，充电端口6080被配置为适应偏移距离6220最多达两英寸(例如，对准窗口)的对接情况。在其他实施例中，偏移距离6220可以不大于1英寸、不大于1.5英寸、不大于2.5英寸和不大于3英寸。

在所展示的实施例中，充电端口6080沿其整个轴向长度具有基本恒定的截面构造。更具体地，通道6088具有基本恒定的截面形状并且两个电极沿着通道6088的整个轴向长度具有恒定的形状和取向。

图31、图38A至图38D展示了与工具6010一起使用的充电站6084。更具体地，充电站6084被配置为提供电安装点或端子6100，工具6010的充电端口6080可以对接到该电安装点或端子以允许它们之间电连通。充电站6084可以包括集线器或芯6142、对接垫6200、安装到芯6142的充电端子6100、以及设置在充电端子6100中的充电站控制器6146。在一些实施例中，充电端子6100可活动地安装到芯6142。更具体地，端子6100可以沿着芯6142的长度可竖直调节，这将在下面详细解释。充电端子6100还可以相对于芯6142枢转。在这样的实施例中，充电端子6100可以围绕一个或多个轴线枢转以提供相对于芯6142的一个或多个自由度。这样的轴线可以竖直地、水平地定向等。

充电站6084的对接垫6200被配置为定位在支撑表面6060上并形成顶表面6224，顶表面被配置为允许工具6010在其上行进。在展示的实施例中，对接垫6200具有大体圆形的形状并且限定了对接轴线6228，该对接轴线定位成与顶表面6224正交并且定位在其几何中心。在其他实施例中，可以使用不同尺寸和形状的对接垫6200。对接垫6200可以由各种材料(例如，橡胶、硬塑料、金属等)制成。

如图42所示，对接垫6200还可以包括从其下侧延伸的一系列支脚或突起6227，以将对接垫6200从支撑表面6060升高以在对接垫与支撑表面之间形成间隙。在一些实施例中，对接垫6200与支撑表面6060之间的间隙允许边界线6016和电源电缆6017在对接垫下面延伸，在那里它们最终连接到芯6142。对接垫6200进而在操作期间保护边界线6016和电源电缆6017免受工具6010的影响。在其他实施例中，对接垫6200可以包括形成于其中(例如，形成到顶表面或底表面中)的一个或多个通道和/或凹槽以容纳边界线6016和/或电源电缆6017。

对接垫6200还包括对接凹部6204，该对接凹部形成在对接垫的顶表面6224中并且被配置为将工具6010的一个或多个轮6022至少部分地接收和保持在其中(参见图42)。更具体地，对接凹部6204被配置为将工具6010的前轮6022a、6022b保持在预定区内，使得即使当对接垫6200定位在倾斜支撑表面6060上时，工具6010在对接过程期间相对于对接垫6200保持大致静止而无需使用主动稳定方法(例如，使用从动轮6022c、6022d等)。

在展示的实施例中，对接凹部6204包括形成在大致沿对接垫6200的周界延伸的外部止动件6232(例如，第一止动件)与大致位于对接轴线6228附近的内部止动件6236(例如，第二止动件)之间的环形区域。更具体地，展示的对接垫6200的外部止动件6232是从具有锥形侧面的顶表面6224向上延伸的环形脊。如此，止动件6232被成形为使得工具6010的轮6022可以向上滚动并越过止动件6232，但只能是施加足够的力以克服止动件6232本身的高度。因此，止动件6232在工具6010被主动驱动时能够被穿越，但在由于其上放置有对接垫6200的管线的大小而存在的重力作用下不能被完全穿越。虽然展示的外部止动件6232包括沿对接垫6200的整个周边的连续脊，但应当理解，在其他实施例中可以使用不同形式的保持，比如但不限于弹簧加载的缓冲器、多个肋段等。在一些实施例中，凹部6204可以包括形成在顶表面6224中的凹陷，使得凹部6204的边缘产生第一止动件6232和第二止动件6236(参见图38C)。在又其他实施例中，凹部的底部可以是“V形”以帮助将工具6010的轮6022聚拢并保持在其顶点处。

内部止动件6236可以类似于外部止动件6232并且从顶表面6178向上延伸并且具有锥形侧面。内部止动件6236的形状为大致截头圆锥形，并且尺寸被设置为使得它不会仅在重力作用下被工具6010的轮6022穿越。在其他实施例中，可以使用不同形式的内部止动件6236，比如但不限于弹簧加载的缓冲器、多个肋段等。在又其他实施例中，内部止动件6236可以不存在或者可以结合到芯6142中。

在一些实施例中，对接凹部6204还可以包括在内部止动件6236与外部止动件6232之间延伸的多个径向止动件。在这样的实施例中，径向止动件可以用于将对接凹部6204的环形区域细分为两个或更多个子区域以进一步限制工具6010的轮6022相对于对接垫6200的可能移动。

在其他实施例中，内部止动件6236和外部止动件6232可以由凸块、凹部和/或形成在对接垫6200的顶表面6224中的其他轮廓的矩阵代替和/或补充。例如，顶表面6224可以包括一系列修圆凸块，这些凸块形成在顶表面6224的至少一部分上并且定向成阵列使得工具6010的轮6022可以嵌套并保持在相邻凸块之间。通过这样做，轮6022可以保持在对接垫6200的顶表面6224上的多个不同位置。在其他实施例中，对接凹部6204可以进一步包括矩形的交叉肋矩阵以限制轮6022在顶表面6224上的移动。在又其他实施例中，对接凹部6204可以包括磁体以使用磁场将磁化和/或金属轮保持在给定位置。

在一些实施例中，对接垫6200可以由多个区段或楔形件6225形成，这些区段或楔形件相对于对接轴线6228从芯6142径向向外延伸预定角宽度。楔形件6225一起可以以各种组合进行组合以允许生产不同尺寸和形状的对接垫6200。如图38C所示，每个楔形件6225可以延伸6120度，使得三个楔形件6225产生圆形形状。然而，在其他实施例中，可以使用不同的组合和尺寸来产生替代形状。

每个楔形件6225还可以包括对应的对接凹部6204、内部台阶6236和外部止动件6232。每个楔形件6225还可以包括对应的通道6208，该通道形成在楔形件的底表面中并且被配置为将对应的边界线6016保持在通道中。在展示的实施例中，通道6208相对于对接轴线6228径向定向，使得边界线可以从芯6142延伸到对接垫6200的外部。然而，在其他实施例中，可以存在不同的形状和轮廓。当组装时，使用者可以定位每个楔形件6225，使得楔形件可以对应于边界线6016从充电站6084延伸的位置(例如，使得由楔形件6225限定的通道6208与那个特定位置处的边界线6016的取向对准)。楔形件6225可以可旋转地联接到芯6142，使得如果边界线6016被移动则楔形件6225可以被移动以确保边界线6016穿过其中一个通道6208。在展示的实施例中，每个楔形件6225相对于芯6142是可独立调节的以允许每个楔形件6225与特定的边界线6016对应(参见图38D)。

充电站6084的芯6142包括长形本体，该长形本体具有第一端6150、与第一端6150相反的第二端6154、以及基座6151。芯6142还限定了穿过第一端6150和第二端6154的纵向轴线6244(例如，芯轴线)。当组装时，芯6142被定向为使得第一端6150搁置在基座6151上并由基座支撑，而第二端6154竖直升高到对接垫6200上方。更具体地，芯6142定位成使得纵向轴线6244与对接轴线6228重合。芯6142的基座6151可以集成到内部止动件6236中或形成内部止动件的一部分。

参考图38D，芯6142的基座6151可以进一步包括电缆管理系统6152。电缆管理系统6152对边界线6016和电源电缆6017进行整理。电缆管理系统6152的第一区段6152A将边界线6016固定到芯6142上，使得施加到边界线6016的任何外力(例如，人踩在线上，人被线绊倒等)不会直接传递到芯6142。相反，第一区段6152A将吸收这些力并隔离芯6142中包含的更精密的电子器件。第一区段6152A还允许边界线6016在一侧进入对接垫6200，在芯6142内成环，并在另一侧离开对接垫6200。

电缆管理系统6152的第二区段6152B将电源电缆6017固定到芯6142，使得电源电缆6017可以向充电端子6100供电。与第一区段6152A类似，第二区段6152B也隔离任何外力以防到达芯6142。基座6151可以包括多个卡扣，这些卡扣被配置为与对接垫6200接合，使得对接垫可以卡扣至基座6151并且对接垫6200固定至芯6142。在其他实施例中，紧固件或可调节形式的连接可以用于允许楔形件6225相对于芯6142可连续调节。

虽然展示的芯6142与对接垫6200一起使用，但是可以理解，在其他实施例中，芯6142的基座6151可以直接放置在支撑表面6060上并由支撑表面支撑，而无需使用对接垫6200。在这样的实施例中，芯6142可以使用紧固件、桩、拉线等直接固定到支撑表面6060。

充电站6084的充电端子6100可以可活动地联接到芯6142并且被配置为与工具6010的充电端口6080形成临时电连接以允许在它们之间传输电能。更具体地，充电端子6100包括第一电极或正电极6158和第二电极或接地电极6162，这些电极的尺寸和形状一起被设置成定位在通道6088内并且直接接合充电端口6080的对应的正电极板6092和负电极板6096(参见图37A)。在展示的实施例中，端子6100被配置为使得只要端子6100沿着通道6088的轴向长度在任何点处插入通道6088中足够的距离(例如，当前插入深度6166大于预定的最小插入深度)，端子6100将产生所需的电连接(例如，充电端口6080的正电极板6092与端子6100的正电极6158直接接触，并且充电端口6080的接地电极板6096与端子6100的接地电极6162直接接触)。端子6100还被配置为使得只要端子6100插入通道6088中足够的距离(例如，当前插入深度6166大于预定的最小插入深度)，端子6100将产生所需的电连接而不管充电端子6100和充电端口6080相对于对接轴线6228采用的相对角取向如何。

在一些实施例中，附加电功率连接和/或信号连接可以用作检测器以验证在端子6100与充电端口6080之间已经形成令人满意的对接连接。在这样的实施例中，补充连接(未示出)可以被定位成使得它在与正电极6158和/或接地电极6162形成电连接时不同的位置处形成端子6100与充电端口6080之间的连接。更具体地，仅当端子6100相对于充电端口6080处于令人满意的对接位置时才会形成补充连接。

此外，充电端子6100呈盘形，使得工具6010可以在360度弧上从任意方向接近端子6100。然而，在替代实施例中，充电端子6100可以不同地成形以限制可能的接近角，这取决于具体的端子6100设计和/或安装构型。例如，端子6100可以成形为使得工具可以从270度弧、180度弧、120度弧、90度弧和60度弧上的任何方向接近端子6100。替代地，充电站6084可以包括多个端子6100，这些端子被成形为使得工具6010可以从多个弧上的任何方向接近端子6100。例如，弧可以是相反或彼此间隔开的两个90度弧。

如图36A所示，充电端子6100具有盘形本体6174，盘形本体进而形成顶表面6178和与顶表面6178相反的底表面6182。端子6100还限定了中心线或中心平面6212，该中心线或中心平面被定向成与盘轴线正交并且定位在其轴向的中点处。在当前构造中，本体6174由三个轴向堆叠层形成。第一层或底层6188由导电材料(例如金属)形成并形成底表面6182，第二层或顶层6192由导电材料(例如，金属)形成并形成顶表面6178，并且第三层或绝缘层6196位于第一层6188与第二层6192之间。结果是，顶层6192形成正电极6158，而底层6188形成接地电极6162。在一些实施例中，底层6188可以延伸超过顶层6192，使得端子6100的接地电极6162可以首先与充电端口6080的接地电极板6096接触安全地将工具接地，然后正电极6158与正电极板6092接触(参见图36B)。在一些实施例中，端子6100可以是形成环形形状的中空结构，其中，三个层6182、6188、6192没有完全延伸到芯6142。

如图38B所示，盘形本体6174的周界是锥形的以改善到充电端口6080中的插入。更具体地，锥形周界或锥形部分6246被成形为有助于在对接过程期间将端子6100引导到充电端口6080中。在所展示的实施例中，本体6174的锥形部分6246包括以相对于中心线6212的第一角度6254从本体6174径向向外延伸的第一部分6250、以及以相对于中心线6212大于第一角度6254的第二角度6262从第一部分6250径向向外延伸的第二部分6258。虽然展示的锥形部分6246包括产生两个角度6254、6262的两个部分6250、6258，但是应当理解，在其他实施例中可以存在不同的轮廓。例如，在一些实施例中，锥形部分6246可以包括单个连续曲线(未示出)，而在其他实施例中，可以存在更多或更少的角度具有越来越陡的部分。

在组装时，充电端子6100可调节地安装到芯6142以沿其长度轴向运动。更具体地，充电端子6100被配置为沿着芯6142的长度在第一端6150与第二端6154之间轴向移动以调整端子高度6102，端子高度通常被定义为在顶表面6224与端子6100的中心线6212之间的竖直距离(例如，平行于对接轴线6228截取)。通过这样做，在对接过程中，充电端子6100的中心线6212可以被调整为落在相对于工具6010的充电端口6080的中心线6216的对准窗口内。

如图43A至图43B所看到的，所展示的实施例的芯6142在其第二端6154附近具有螺纹区域6144(例如，第一螺纹区域)，而充电端子6100的内表面具有未示出的螺纹区域(例如，第二螺纹区域)。芯6142的螺纹区域6144被配置为与充电端子6100的内螺纹区域接合，使得相对于芯6142旋转端子6100引起端子6100沿芯6142的长度轴向移动。更具体地，沿第一方向(例如，顺时针)旋转端子6100引起端子6100朝向芯6142的第一端6150轴向移动，致使端子高度6102减小，而沿与第一方向相反的第二方向(例如，逆时针)旋转端子6100引起端子6100朝向第二端6154轴向移动，致使端子高度6102增加。如此，使用者能够通过相对于芯6142手动旋转端子6100来调整端子高度6102。在所展示的实施例中，芯6142的螺纹区域6144仅设置在芯6142的一部分上，然而在其他实施例中，螺纹区域6144可以在芯6142的整个轴向长度上延伸。

在一些实施例中，端子6100可在调整包络线(例如，在最大端子高度6102A(参见图43A)与最小端子高度6102B(参见图43B)之间)内轴向移动。更具体地，第一和第二螺纹区域6144的螺距被配置为使得端子6100相对于芯6142的预定旋转次数引起端子6100从最大端子高度6102A移动到最小端子高度6102B，反之亦然。在一些实施例中，螺距使得端子6100相对于芯6142的单次旋转引起端子6100从最大端子高度6102A移动到最小端子高度6102B。通过限制端子6100与芯6142之间的旋转次数，端子6100能够经历调整包络线内的整个范围，同时使在端子6100与芯6142之间延伸的任何线所经历的任何磨损和撕裂最小化。

在一些实施例中，芯6142和/或端子6100之一可以包括电气电机或致动器6266以相对于芯6142自动旋转端子6100。在这样的实施例中，电机6266可以作用于环形齿轮(未示出)，环形齿轮形成到或以其他方式安装到芯6142和端子6100中的另一个。在操作期间，电机6266被配置为从充电站控制器6146(下文讨论)接收指令，由此电机6266可以根据需要施加预定量的扭矩以定位端子6100。

端子6100还包括多个可调节的电连接，这些电连接在芯6142与端子6100之间延伸并被配置为在芯与端子之间输送电能，同时允许它们之间的相对轴向移动和旋转移动。更具体地，端子6100包括形成在端子6100和芯6142之一中的多个电连接器以及形成在端子6100和芯6142中的另一个中的对应导电轨道，使得当端子6100旋转并沿着芯6142的轴向长度行进时，连接器沿着轨道滑动并保持与轨道接触。在其他实施例中，长线可以用于将端子6100与芯6142连接，具有足够的长度以使在操作期间发生的“扭曲”量最小化。

充电站6084的充电站控制器6146至少与正电极6158和接地电极6162可操作地通信并且被配置为控制到那里的电功率流。更具体地，充电站6084与电源(例如，内部或外部电池，和/或经由插头的市电、太阳能电源等)电连通并且被配置为在电池充电操作期间将电功率输送到电极6158、6162。虽然未示出，但充电端子6100可以包括附加电极，这些附加电极与(上文讨论)正电极6158和接地电极6162电隔离并被配置为在充电站6084与工具6010之间传输附加电功率和/或信号。

在一些实施例中，充电站控制器6146可以是可操作的以与工具6010进行非文字或双向通信。例如，该充电站控制器6146可以传送充电站6084相对于工具6010的位置以有助于工具6010在操作期间返回到充电站6084。充电站控制器6146还可以传送充电站6084相对于工具6010的方向以有助于工具6010返回充电站6084。

在一些实施例中，充电站控制器6146也可以与电机和/或致动器6266可操作地通信以主动控制端子高度6102。在这样的实施例中，充电站控制器6146可以与一个或多个传感器(未示出)可操作地通信，该一个或多个传感器被配置为检测端子6100的当前端子高度6102，并且响应于检测到的高度6102，然后可以向电机输出命令6266而旋转端子6100并适当调整端子高度6102。此外，充电站控制器6146可以与被配置为检测当前充电器高度6126的附加传感器可操作地通信。

在安装期间，充电站6084沿边界线6016的长度定位或定位在切割区域6014内。一旦安装了充电站6084，使用者测量工具6010的充电高度6126。为此，使用者可以将工具6010放置在充电站6084安装位置附近的平坦支撑表面6060上，并测量支撑表面6060与充电端口6080的中心线6216之间的距离。尽管未示出，但是工具6010的本体6018还可以包括形成到或印刷在其外表面上的标记(例如，参考线)，以供使用者在进行适当测量时用作参考，以提高整体准确性。

记录了充电器高度6126后，使用者然后可以调整充电端子6100的端子高度6102。为了手动这样做，使用者可以沿适当的方向相对于芯6142物理地旋转充电端子6100并旋转适当的次数，直到端子6100的中心线6212落在调整包络线内(例如，中心线6212在充电端口6080的中心线6216的预定竖直距离内)。在一些实施例中，端子6100的当前端子高度6102可以由使用者使用放置在对接垫6200的顶表面6224上的量尺等来测量。然而，在其他实施例中，芯6142可以包括形成在其上、通常表示当前端子高度6102的一个或多个刻度。在其他实施例中，芯6142可以包括显示当前端子高度6102的数字读出器。在这样的实施例中，读出器还可以包括基于与其一起使用的工具6010的模型和类型的高度推荐以帮助设置。在其他实施例中，使用者可以(例如，经由远程用户界面、充电站6084上的控制板等)将所需的端子高度6102输入到充电站控制器6146中，由此电机6266将端子6100自动调整到所需的端子高度6102。

在另一个实施例中，充电站6084和工具6010可以各自包括标记(未示出)以用作相对于工具6010定位充电端子6100的基准。更具体地，使用者可以将充电站6084上的标记与工具6010上的对应标记对准，以将充电端子6100与充电端口6080对准。通过这样做，可以在不必测量端子高度6102和充电高度6126的情况下设置充电站6084。标记可以包括点、参考线、基准标志等。标记也可以印刷到充电站6084和工具6010上或直接成型到结构中。

在使用过程中，工具6010被配置为在支撑表面6060上行进并切割植物(例如，草)。当切割操作完成和/或电池6032下降到低于预定荷电水平时，工具6010的控制器6030可以指示工具6010返回到充电站6084以补充电池6032。工具6010然后可以采用落在接近包络线6170内的任何接近向量V朝向充电站6084操纵。更具体地，工具6010可以选择使充电端口6080与充电端子6100接合的任何接近向量V，而不管充电端子6100沿通道6088的轴向长度接合通道的位置如何并且不管充电端子6100和充电端口6080的相对角取向如何，只要达到必要的插入深度6166即可。

例如，在一些实施例中，这样的接近向量V1可以包括从可接受的接近包络线内的任何方向径向地朝向端子6100行进的向量(参见图39)。在其他实施例中，这样的接近向量V2可以包括相对于端子6100偏移但落在接近包络线内的向量(参见图40)。

如果端子高度6102不与充电高度6126对准(例如，如果充电高度6126由于工具的轮上的泥土等而落在调整包络线之外)，工具6010可以停止接近充电站6084并指示存在错误。工具6010可以发出声音和/或视觉信号或显示错误消息以指示充电端子6100需要被手动调整到调整包络线内，使得端子高度6102匹配充电高度6126。一旦充电高度6126和端子高度6102正确对准(如上讨论的)，工具6010继续沿着接近向量V行进。在一些实施例中，工具6010和/或充电站6084也可以输出清除错误需要的所需端子高度6102。

在到达充电站6084时，工具6010的前轮6022a、6022b通过后轮6022c、6022d施加的驱动力被向上推动并越过外部止动件6232。在穿越止动件6232之后，前轮6022a、6022b搁置在对接垫6200的顶表面6224上。

当工具6010沿着接近向量V接近充电站6084时，端子6100压靠在电极板6092、6096上并将电极板6092、6096朝向打开位置偏置。一旦在通道6088中，工具6010然后继续沿接近向量V行进，将端子6100推进到通道6088中更深(例如，增加插入深度6166)。

随着插入深度6166增加，充电端子6100的接地电极6162与充电端口6080的接地电极板6096接合并形成电连接，并且充电端子6100的正电极6158与充电端口6080的正电极板6092接合并形成电连接(参见图37A)。通过这种连接，工具6010停止，充电站控制器6146可以开始充电过程(例如，通过电极6092、6096、6158、6162将电功率输送到工具6010的电池6032)。此外，由于前轮6022a、6022b在止动件6232、6236之间的位置(例如，在对接凹部6204内)，工具6010能够保持其相对于端子6100的相对位置，而无需致动从动轮6022c、6022d。

当充电过程完成时，工具6010的控制器6030可以指示工具6010从充电站6084离开，使得端子6100从通道6088移除并且电极6092、6096、6158、6162之间的电连接被切断。

图44A至图44B展示了充电站7084的另一个实施例。充电站7084与充电站6084基本相似，因此本文将仅详细描述差异。与充电站6084不同，充电端子7100固定地安装到芯7142，使得端子7100和芯7142作为一个单元一起移动。在展示的实施例中，充电端子7100固定地联接到芯7142靠近芯7142的第二端7154，而芯7142的第一端7150可旋转地连接到对接垫7200。更具体地，芯7142的第一端7150包括螺纹区域7144，该螺纹区域被配置为螺纹接合对接垫7200的对应螺纹区域(未示出)。

为了调整充电端子7100的端子高度7102，芯7142和端子7100组合组件相对于对接垫7200(例如，围绕对接轴线6228)旋转。更具体地，沿第一方向旋转芯7142将芯7142降低到对接垫7200中，使得充电端子7100的端子高度7102减小(图44B)。相反，沿与第一方向相反的第二方向旋转芯7142使芯7142从对接垫7200伸出，使得端子高度7102增加(图44A)。

图45展示了充电站8084的另一个实施例。充电站8084与上述充电站6084基本相似，因此本文将仅详细描述差异。充电站8084的充电端子8100包括自动调节机构8212。自动调节机构8212包括用户界面8220和一个或多个电机8266，这些电机被配置为沿芯8142的轴向长度移动充电端子8100。在展示的实施例中，电机8266被定位成使得电机可以向充电端子8100施加力(例如，通过一组齿轮、滑轮、带、连杆等)，使充电端子沿着芯8142的长度轴向移动。在展示的实施例中，电机8266包括滑轮系统，该滑轮系统被配置为使用一系列电缆8118升高和降低充电端子8100。在其他实施例中，电机8266可以与起重螺杆(未示出)可操作地连通以沿芯8142的长度轴向平移充电端子8100而不在端子8100与芯8142之间施加任何相对旋转。

充电站8084的用户界面8220包括可操作以控制自动调节机构8212的多个按钮。例如，第一按钮可以使自动调节机构8212通过电机8266向上移动充电端子8100并增加端子高度8102，而第二按钮可以使自动调节机构8212通过电机8266向下移动充电端子8100并降低端子高度8102。在其他实施例中，使用者能够将所需的端子高度8102输入到用户界面8220中，调节机构8212将自动将充电端子8100放置在该高度处的期望位置。

在另一个未展示的实施例中，用户界面8220位于远程装置上。远程装置可以是智能手机、平板电脑或平面计算机。使用户界面8220位于远程装置上允许使用者从远程位置调节充电端子8100。

图46至图46A展示了工具9010和充电站9084的另一个实施例。工具9010的充电端口9080和充电站9084与上述充电端口6080和充电站6084基本相似，因此本文将仅详细描述差异。充电站9084具有主动调节机构9222，该主动调节机构自动改变充电端子9100的端子高度9102以匹配充电端口9080的充电高度9126。

主动调节机构9222包括多个电机9266，这些电机被配置为使充电端子9100相对于支撑表面9060移动。主动调节机构9222可以被配置为使充电端子9100相对于芯9142移动，类似于充电站8084。主动调节机构9222与充电站9084的充电站控制器9146通信。

充电站9084还包括位于充电端子9100上的一个或多个传感器9224。传感器9224位于距充电端子9100的中心线9212已知距离(例如，第一距离)处。传感器9224定位在充电端子9100周围，使得传感器9224具有切割区域14的360度视野。传感器9224与充电站控制器9146通信。传感器9224可以是多个相机、激光雷达或其他传感器。

工具9010类似于工具6010，但是工具9010包括设置在工具9010的本体9018上的目标9228(例如，标记)。目标9228位于距充电端口9080的中心线9216已知距离(例如，第二距离)处。目标9228被配置为使得它可以被传感器9224看到并跟踪。目标9228可以是在视觉上不同于本体9018的传感器或标记。

充电站控制器9146与传感器9224和主动调节机构9222通信。充电站控制器9146检查来自传感器9224的关于目标9228和工具9010相对于充电站9084的距离的跟踪信息。充电站控制器9146包括可操作以确定目标9228与传感器9224之间的竖直距离9332的程序。充电站控制器9146是可操作的以启动主动调节机构9222，使得充电端子9100移动了竖直距离，从而使充电端子9100与充电端口9080对准。

在使用过程中，使用传感器9224和主动调节机构9222来保证充电端子9100的端子高度9102与充电端口9080的充电高度9126相匹配。充电站9084上的传感器9224被配置为主动跟踪设置在工具9010上的目标9228。传感器9224将跟踪信息传送给站控制器9146。充电站控制器9146确定传感器9224与目标9228之间的竖直距离9332。当传感器9224与目标9228竖直对准时，充电端子9100与充电端口9080对准。如果竖直距离9332大于预定阈值(例如，1英寸)，则充电站控制器9146启动主动调节机构9222。主动调节机构9222的电机9266将充电端子9100移动竖直距离9332，使得充电端子9100的端子高度9102与充电端口9080的充电高度9126匹配并且端子9100与充电端口9080对准。传感器9224和主动调节机构9222可以被配置为在工具9010操作的所有时间是可操作的，或者它们可以仅在工具9010位于充电站9084的距离内(例如，3英尺)时是可操作的。

Claims (20)

1.一种用于与机器人工具一起使用的充电站，该充电站包括：

芯，该芯具有第一端和第二端，该芯的第一端被配置为支撑在支撑表面上，该芯限定芯轴线；

充电端子，该充电端子联接到该芯，其中，该充电端子包括从该芯径向向外延伸的盘形本体，其中，该充电端子包括将该本体细分为第一子区段和第二子区段的横向平面，并且其中，正电极位于该第一子区段的外表面上，并且其中，接地电极位于该第二子区段的外表面上。

2.如权利要求1所述的充电站，其中，该充电端子限定正交于该横向平面定向的端子轴线，并且其中，该充电端子包括多个轴向堆叠部分。

3.如权利要求1所述的充电站，其中，该充电端子包括形成底表面的部分、形成顶表面的第二部分、以及轴向定位在该第一部分与该第二部分之间的第三部分。

4.如权利要求3所述的充电站，其中，该第一子区段形成该顶表面，并且其中，该第二子区段形成该底表面。

5.如权利要求3所述的充电站，其中，该第一部分和该第二部分由导电材料形成，并且其中，该第三部分由绝缘材料形成。

6.如权利要求1所述的充电站，其中，该充电端子限定正交于该横向平面定向的端子轴线，并且其中，该充电端子包括多个径向嵌套部分。

7.如权利要求1所述的充电站，其中，该充电端子限定正交于该横向平面定向的端子轴线，并且其中，该充电端子包括形成顶表面的第一部分、形成底表面的第二部分、以及径向定位在该第一部分与该第二部分之间的第三部分。

8.如权利要求7所述的充电站，其中，该第一部分和该第二部分由导电材料形成，并且其中，该第三部分由绝缘材料形成。

9.如权利要求7所述的充电站，其中，该第一部分包括施加到其底表面的绝缘涂层，并且其中，该第二部分包括施加到其顶表面的绝缘涂层。

10.一种机器人工具，该机器人工具包括：

本体，该本体具有周边；

一个或多个从动轮，该一个或多个从动轮安装到该本体；

作业工具，该作业工具安装到该本体；

电池；以及

充电端口，该充电端口包括：

长形通道，该长形通道具有向该本体的外部敞开的开口端，该通道限定位于其截面中心并沿该通道的整个长度延伸的通道轴线，

正电极，该正电极至少部分地位于该通道内，

接地电极，该接地电极至少部分地位于该通道内，以及

其中，该通道轴线是曲线。

11.如权利要求10所述的机器人工具，其中，该通道轴线对应于该本体的周边的至少一部分的形状。

12.如权利要求10所述的机器人工具，其中，该本体包括前端、与该前端相反的后端以及在该前端与该后端之间延伸的一对侧端，并且其中，该通道轴线至少沿着该前端与这对侧端中的至少一个侧端的一部分延伸。

13.如权利要求10所述的机器人工具，其中，该充电端口的截面布局沿其整个轴向长度是恒定的。

14.如权利要求10所述的机器人工具，其中，该充电端口的开口端沿该通道的整个轴向长度定位在恒定的竖直充电器高度处。

15.如权利要求10所述的机器人工具，其中，该作业工具是旋转刀片。

16.一种机器人工具套件，该机器人工具套件包括：

充电站，该充电站包括：

芯，以及

充电端子，该充电端子联接到该芯，其中，该充电端子包括正电极和接地电极；

机器人园艺工具，该机器人园艺工具包括：

本体，该本体具有周边，

至少一个从动轮，该至少一个从动轮安装到该本体，

电池，以及

充电端口，该充电端口包括长形通道，该长形通道具有沿该本体的周边延伸并向该本体的周边敞开的开口端，其中，该充电端口包括至少部分地位于该通道内的正电极和至少部分地位于该通道内的接地电极；以及

其中，该充电端子被配置为使得该充电端子能够沿该通道的长度插入到任何位置，并且仍然使该充电端子的正电极与该充电端口的正电极电连通并使该充电端子的接地电极与该充电端口的接地电极电连通。

17.如权利要求16所述的机器人工具套件，其中，该充电端子包括顶表面和底表面，并且其中，该顶表面和该底表面中的一个形成该正电极，并且该底表面和该顶表面中的另一个形成该接地电极。

18.如权利要求16所述的机器人工具套件，其中，该充电端子被配置为使得该充电端子能够使该充电端子的正电极与该充电端口的正电极电连通并使该充电端子的接地电极与该充电端口的接地电极电连通，而不管该充电站和该机器人园艺工具的相对角取向如何。

19.如权利要求16所述的机器人工具套件，其中，该充电端子被定位为距支撑表面第一距离，其中，该充电端口被定位为距该支撑表面第二距离，并且其中，该第一距离与该第二距离相同。

20.如权利要求19所述的机器人工具套件，其中，该充电端口的开口端沿该通道的整个轴向长度定位为距该支撑表面第二距离。