CN117311341A - 控制机器人园艺工具相对于一个或多个检测的目标的移动 - Google Patents

Abstract

一种机器人园艺工具可以包括目标检测传感器。来自该目标检测传感器的目标检测数据可以指示一个或多个目标中的每一个相对于该机器人园艺工具的相应定位。该机器人园艺工具可以被配置为执行速度控制算法，该速度控制算法可以包括基于该目标检测数据来确定该目标检测传感器的检测区域内是否存在任何目标。该速度控制算法还可以包括基于该检测区域内是否检测到任何目标以及这些检测到的目标的位置来调整该机器人园艺工具的速度和/或该机器人园艺工具的行进方向。

Description

控制机器人园艺工具相对于一个或多个检测的目标的移动

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年8月5日提交的美国临时申请号63/370，628(代理人案卷号：206737-9054-US02)和于2022年6月29日提交的美国临时申请号63/356，813(代理人案卷号：206737-9062-US01)的优先权，其中每个申请的全部内容均通过援引并入本文。

技术领域

本披露内容涉及机器人工具，具体地涉及用于响应于检测到一个或多个目标来控制机器人工具的速度和/或移动方向的方法和系统。本披露内容还涉及一种安装在机器人工具上以检测一个或多个目标的毫米波雷达传感器。

发明内容

一个实施例包括一种机器人园艺工具，该机器人园艺工具可以包括壳体和一组轮子，该组轮子联接到该壳体并被配置为旋转以在作业表面上推进机器人园艺工具。该机器人园艺工具还可以包括联接到该组轮子中的一个或多个轮子的至少一个轮子马达。该至少一个轮子马达可以被配置为驱动一个或多个轮子的旋转。机器人园艺工具还可以包括被配置为检测一个或多个目标的目标检测传感器。机器人园艺工具还可以包括电子处理器，该电子处理器与目标检测传感器通信并且被配置为通过从目标检测传感器接收目标检测数据来控制至少一个轮子马达在作业表面上移动机器人园艺工具。目标检测数据可以指示一个或多个目标中的每一个相对于机器人园艺工具的相应定位。电子处理器还可以被配置为执行速度控制算法，该速度控制算法可以包括基于该目标检测数据来确定该目标检测传感器的检测区域内是否存在任何目标。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括响应于确定该目标检测数据指示该检测区域内不存在任何目标，控制该至少一个轮子马达以第一速度向前移动该机器人园艺工具。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括响应于确定目标检测数据指示该检测区域内存在至少一个目标，基于该目标检测数据确定到该机器人园艺工具的最近目标的最近距离。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括确定该最近目标与该机器人园艺工具之间的最近距离是否大于或等于第一距离阈值。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括响应于确定最近距离大于或等于第一距离阈值，控制至少一个轮子马达以第一速度向前移动机器人园艺工具。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括响应于确定最近距离小于第一距离阈值，确定最近距离是否大于或等于低于第一距离阈值的第二距离阈值。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括响应于确定最近距离小于第一距离阈值且大于或等于第二距离阈值，控制至少一个轮子马达以同机器人园艺工具与最近目标之间的最近距离成正比的第二速度向前移动机器人园艺工具。第二速度可以小于第一速度。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括响应于确定最近距离小于第二距离阈值，控制至少一个轮子马达以同机器人园艺工具与最近目标之间的最近距离成正比的第三速度向后移动机器人园艺工具。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器可以被配置为执行转向控制算法，该转向控制算法可以包括以下任何一项或组合：响应于确定目标检测数据指示不存在任何目标，控制至少一个轮子马达沿第一直线向前移动机器人园艺工具；响应于确定该目标检测数据指示该检测区域内存在该至少一个目标，确定该检测区域的左边部分还是右边部分包括更多目标；以及控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具沿背离该检测区域的包括(i)更多目标、(ii)更多代表目标的数据点、或(iii)(i)和(ii)二者的部分的方向转弯。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为基于目标检测数据确定距中心轴的最远x坐标目标的最远x坐标距离，该中心轴沿平行于机器人园艺工具的向前移动路径的方向穿过机器人园艺工具的中心。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为控制至少一个轮子马达，以使机器人园艺工具根据作为最远x坐标目标的最远x坐标距离的函数的转弯角度转弯。

除了上述特征的任意组合之外，该函数还可以指示转弯角度随着最远x坐标目标的最远x坐标距离的增加而增加。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为从位于该检测区域的包括较少目标的部分上的一个或多个第一目标中确定距中心轴的最远x坐标目标的最远x坐标距离。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为基于目标检测数据确定距中心轴的最近x坐标目标的最近x坐标距离，该中心轴沿平行于机器人园艺工具的向前移动路径的方向穿过机器人园艺工具的中心。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为控制至少一个轮子马达，以使机器人园艺工具根据作为最近x坐标目标的最近x坐标距离的函数的转弯角度转弯。

除了上述特征的任意组合之外，该函数还可以指示转弯角度随着最近x坐标目标的最近x坐标距离的增加而增加。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为从位于该检测区域的包括较少目标的部分上的一个或多个第一目标中确定距中心轴的最近x坐标目标的最近x坐标距离。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为在控制至少一个轮子马达以使机器人园艺工具转弯之后，响应于确定目标检测数据指示不存在任何目标，控制至少一个轮子马达完成转弯并沿第二直线向前行进。

除了上述特征的任意组合之外，机器人园艺工具还可以包括被配置为感测壳体撞击到目标的情况的撞击传感器。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以联接到撞击传感器并且可以被配置为基于来自撞击传感器的撞击传感器数据来确定壳体已经撞击到目标。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为控制至少一个轮子马达以沿第二方向移动机器人园艺工具，该第二方向与当电子处理器确定壳体撞击到目标时机器人园艺工具正在移动的第一方向相反。

除了上述特征的任意组合之外，目标检测传感器还可以包括毫米波雷达设备。

除了上述特征的任意组合之外，第一距离阈值可以近似等于目标检测传感器的最大可检测范围。

另一个实施例包括一种用于控制机器人园艺工具的方法。该方法可以包括使用机器人园艺工具的电子处理器从机器人园艺工具的目标检测传感器接收目标检测数据，其中，该目标检测数据指示一个或多个目标中的每一个相对于机器人园艺工具的相应定位。该方法还可以包括使用机器人园艺工具的电子处理器执行速度控制算法，该速度控制算法可以包括使用电子处理器并基于目标检测数据确定目标检测传感器的检测区域内是否存在任何目标。作为该方法的一部分执行的速度控制算法还可以包括响应于确定目标检测数据指示检测区域中不存在任何目标，控制至少一个轮子马达以第一速度向前移动机器人园艺工具。至少一个轮子马达可以联接到一组轮子中的一个或多个轮子，该组轮子联接到机器人园艺工具的壳体并且被配置为旋转以在作业表面上推进机器人园艺工具。该至少一个轮子马达可以被配置为驱动一个或多个轮子的旋转。作为该方法的一部分执行的速度控制算法还可以包括响应于确定目标检测数据指示检测区域内存在至少一个目标，使用电子处理器基于该目标检测数据确定到该机器人园艺工具的最近目标的最近距离。作为该方法的一部分执行的速度控制算法还可以包括确定最近目标与机器人园艺工具之间的最近距离是否大于或等于第一距离阈值。作为该方法的一部分执行的速度控制算法还可以包括响应于确定最近距离大于或等于第一距离阈值，控制至少一个轮子马达以第一速度向前移动机器人园艺工具。作为该方法的一部分执行的速度控制算法还可以包括响应于确定最近距离小于第一距离阈值，控制至少一个轮子马达以同机器人园艺工具与最近目标之间的最近距离成正比的第二速度向前移动机器人园艺工具。第二速度可以小于第一速度。

除了上述特征的任意组合之外，执行速度算法可以进一步包括以下任何一项或组合：响应于确定最近距离小于第一距离阈值，使用电子处理器确定最近距离是否大于或等于低于该第一距离阈值的第二距离阈值；响应于确定该最近距离小于第一距离阈值且大于或等于第二距离阈值，使用电子处理器控制至少一个轮子马达以同机器人园艺工具与最近目标之间的最近距离成正比的第二速度向前移动该机器人园艺工具，以及响应于确定最近距离小于第二距离阈值，控制至少一个轮子马达以同机器人园艺工具与最近目标之间的最近距离成反比的第三速度向后移动机器人园艺工具。

除了上述特征的任意组合之外，该方法还可以包括使用电子处理器执行转向控制算法，该转向控制算法包括以下任何一项或组合：响应于确定目标检测数据指示不存在任何目标，控制至少一个轮子马达沿第一直线向前移动机器人园艺工具；响应于确定该目标检测数据指示该检测区域内存在该至少一个目标，确定该检测区域的左边部分还是右边部分包括更多目标；以及控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具沿背离该检测区域的包括(i)更多目标、(ii)更多代表目标的数据点、或(iii)(i)和(ii)二者的部分的方向转弯。

除了上述特征的任意组合之外，执行转向控制算法可以包括在控制至少一个轮子马达以使机器人园艺工具转弯之后，响应于确定目标检测数据指示不存在任何目标，控制至少一个轮子马达完成转弯并沿第二直线向前行进。

除了上述特征的任意组合之外，第一距离阈值可以近似等于目标检测传感器的最大可检测范围。

另一个实施例包括一种机器人园艺工具，该机器人园艺工具可以包括壳体和一组轮子，该组轮子联接到该壳体并被配置为旋转以在作业表面上推进机器人园艺工具。该机器人园艺工具还可以包括联接到该组轮子中的一个或多个轮子的至少一个轮子马达。该至少一个轮子马达可以被配置为驱动一个或多个轮子的旋转。机器人园艺工具还可以包括被配置为检测一个或多个目标的目标检测传感器。机器人园艺工具还可以包括电子处理器，该电子处理器与目标检测传感器通信并且被配置为通过从目标检测传感器接收目标检测数据来控制至少一个轮子马达在作业表面上移动机器人园艺工具。目标检测数据可以指示一个或多个目标中的每一个相对于机器人园艺工具的相应定位。电子处理器可以进一步被配置为执行转向控制算法，该转向控制算法可以包括使用电子处理器并基于目标检测数据来确定目标检测传感器的检测区域内是否存在任何目标。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括响应于确定目标检测数据指示检测区域中不存在任何目标，控制至少一个轮子马达沿第一直线向前移动机器人园艺工具。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括确定目标检测数据指示检测区域内存在至少一个目标。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括响应于确定目标检测数据指示检测区域内存在至少一个目标，确定检测区域的左边部分还是右边部分包括更多目标。由电子处理器执行的速度控制算法还可以包括控制该至少一个轮子马达以使机器人园艺工具沿背离检测区域的包括(i)更多目标、(ii)更多代表目标的数据点、或(iii)(i)和(ii)二者的部分的方向转弯。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为基于目标检测数据确定距中心轴的最远x坐标目标的最远x坐标距离，该中心轴沿平行于机器人园艺工具的向前移动路径的方向穿过机器人园艺工具的中心。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为控制至少一个轮子马达，以使机器人园艺工具根据作为最远x坐标目标的最远x坐标距离的函数的转弯角度转弯。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为在控制至少一个轮子马达以使机器人园艺工具转弯之后，响应于确定目标检测数据指示不存在任何目标，控制至少一个轮子马达完成转弯并沿第二直线向前行进。

另一个实施例包括一种机器人工具，该机器人工具可以包括壳体和联接到该壳体的一组轮子。该组轮子可以被配置为旋转以在作业表面上推进机器人工具。该机器人工具可以进一步包括联接到该组轮子中的一个或多个轮子的至少一个轮子马达。该至少一个轮子马达可以被配置为驱动一个或多个轮子的旋转。该机器人工具可以进一步包括被配置为检测一个或多个目标的毫米波雷达传感器。毫米波雷达传感器可以被配置为在从57千兆赫到66千兆赫的频率范围内操作。机器人工具可以进一步包括电子处理器，该电子处理器与毫米波雷达传感器通信并且被配置为基于从毫米波雷达传感器接收的数据来控制至少一个轮子马达以控制机器人工具在作业表面上的移动。

除了上述特征的任意组合之外，机器人工具还可以包括被配置为在户外作业以执行任务的机器人园艺工具。

除了上述特征的任意组合之外，机器人园艺工具还可以包括机器人割草机，并且其中，该任务包括修剪草坪。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为基于从毫米波雷达传感器接收的数据来检测机器人工具的作业区域中是否存在降水。

除了上述特征的任意组合之外，毫米波雷达传感器还可以包括发射天线和接收天线。发射天线、接收天线、或发射天线和接收天线二者可以具有比第二雷达传感器的天线更小的表面积，该第二雷达传感器在低于从57千兆赫到66千兆赫的频率范围的第二频率范围内操作。

除了上述特征的任意组合之外，毫米波雷达传感器可以在朝向机器人工具后部的向后方向距壳体的前边缘第一预定距离安装到机器人工具。第一预定距离可以被选择为使得在毫米波雷达传感器发射的无线电波穿过壳体的前边缘时的点处，毫米波雷达传感器的最大水平角场的第一宽度近似等于机器人工具的第二宽度。

除了上述特征的任意组合之外，毫米波雷达传感器还可以以距作业表面的第一预定高度安装到机器人工具。电子处理器可以被配置为控制机器人工具停止移动以防止检测到的障碍物进入毫米波雷达传感器的死区。毫米波雷达传感器可能无法检测到相对于机器人工具而言位于死区中的任何障碍物。死区可以位于机器人工具的正前方并且可以至少部分地由在背离壳体的向前方向上距壳体的前边缘的第二预定距离限定。第二预定距离可以基于第一预定距离、第一预定高度、毫米波雷达传感器的最大垂直角场的输出角度范围、以及毫米波雷达传感器相对于平行于作业表面的轴安装的倾斜角度。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为控制机器人工具停止移动，以试图使机器人工具与检测到的障碍物保持大于或等于第二预定距离。

除了上述特征的任意组合之外，毫米波传感器的最大水平角场的输出角度范围还可以与毫米波传感器的最大垂直角场的输出角度范围不同。

除了上述特征的任意组合之外，毫米波雷达传感器可以安装在壳体的顶部。

除了上述特征的任意组合之外，毫米波雷达传感器可以安装在壳体顶表面之下的壳体内部。

除了上述特征的任意组合之外，机器人工具还可以包括充电接口，该充电接口包括至少一个导电端子，该至少一个导电端子被配置为联接到停靠站的对应端子，以从停靠站接收充电电流。除了上述特征的任意组合之外，充电接口和毫米波雷达传感器可以在机器人工具上安装成使得充电接口的至少一个导电端子不干扰毫米波雷达传感器感测机器人工具壳体外部的障碍物。

除了上述特征的任意组合之外，充电接口的至少一个导电端子还可以安装在毫米波传感器的最大角视场之外。

除了上述特征的任意组合之外，机器人工具还可以包括被配置为以预定频率生成第一振动的换能器，其中，该第一振动被施加到毫米波雷达传感器。

除了上述特征的任意组合之外，机器人工具还可以包括被配置为阻尼机器人工具在操作期间随机经历的第二振动的振动阻尼器。

除了上述特征的任意组合之外，毫米波雷达传感器还可以被配置为检测指示存在人类的人类频率模式。

除了上述特征的任意组合之外，毫米波雷达传感器还可以被配置为检测高度大于预定高度的目标。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为响应于检测到高度大于预定高度的目标而停止至少一个轮子马达的旋转以停止机器人工具的移动。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为分析从毫米波雷达传感器接收的数据，以检测数据的频率分量是否对应于人类频率模式。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为响应于确定数据的频率分量对应于人类频率模式而确定目标是人类。

除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为分析从毫米波雷达传感器接收的数据，以识别人类做出的手势。除了上述特征的任意组合之外，电子处理器还可以被配置为基于人类做出的手势来控制机器人工具。

另一个实施例包括一种操作机器人工具的方法。该方法可以包括使用至少一个轮子马达驱动联接到机器人工具的壳体的一组轮子中的一个或多个轮子的旋转。该组轮子可以被配置为旋转以在作业表面上推进机器人工具。该方法可以进一步包括使用机器人工具的毫米波雷达传感器检测一个或多个目标。毫米波雷达传感器可以被配置为在从57千兆赫到66千兆赫的频率范围内操作。该方法可以进一步包括基于从毫米波雷达传感器接收的数据，使用机器人工具的电子处理器控制至少一个轮子马达以控制机器人工具在作业表面上的移动。

另一个实施例包括一种机器人园艺工具，该机器人园艺工具可以包括壳体和联接到该壳体的一组轮子。该组轮子可以被配置为旋转以在作业表面上推进机器人园艺工具。该机器人园艺工具可以进一步包括联接到该组轮子中的一个或多个轮子的至少一个轮子马达。该至少一个轮子马达可以被配置为驱动一个或多个轮子的旋转。该机器人园艺工具可以进一步包括被配置为检测一个或多个目标的毫米波雷达传感器。机器人园艺工具可以进一步包括电子处理器，该电子处理器与毫米波雷达传感器通信并且被配置为基于从毫米波雷达传感器接收的数据来控制至少一个轮子马达以控制机器人园艺工具在作业表面上的移动。机器人园艺工具可以进一步包括被配置为以预定频率生成第一振动的换能器。第一振动可以被施加到毫米波雷达传感器。

通过考虑具体实施方式和附图，本披露内容的其他方面将变得清楚。

附图说明

图1A展示了根据一些示例实施例的包括机器人园艺工具的通信系统。

图1B展示了根据一些示例实施例的图1A的机器人园艺工具的底部立体图。

图2是根据一些示例实施例的图1A和图1B的机器人园艺工具的框图。

图3是根据一些示例实施例的图1A的外部设备的框图。

图4A和图4B展示了根据一些示例实施例的可以由图1A、图1B和图2的机器人园艺工具执行以控制机器人园艺工具的速度和/或行进方向的速度控制算法的方法的流程图。

图5展示了根据一些示例实施例的可以由图1A、图1B和图2的机器人园艺工具执行以在机器人园艺工具检测到目标时控制机器人园艺工具的转弯时间和方式的转向控制算法的方法的流程图。

图6展示了根据一些示例实施例的图1A、图1B和图2中所示的机器人园艺工具的示例用例，包括机器人园艺工具的示例检测区域。

图7A展示了根据一些示例实施例的图1A的机器人园艺工具的立体图以及可移除地附接到机器人园艺工具的接口的放大视图。

图7B展示了根据一些示例实施例的移除了传感器盖的图7A的接口的放大视图。

图8展示了根据一些示例实施例的图1A的机器人园艺工具的壳体上的隔室的立体图。

图9A至图9D展示了根据一些示例实施例的图7A的可移除附接接口的立体图。

图10展示了根据一些示例实施例的图1A的机器人园艺工具的俯视图，其具有与包括在机器人园艺工具上的毫米波雷达传感器相关联的细节的不同尺寸和角度的标签。

图11展示了根据一些示例实施例的图1A的机器人园艺工具的侧视图，其具有与毫米波雷达传感器的不同可能位置相关联的标签。

图12展示了根据一些示例实施例的图1A的机器人园艺工具的简化侧视图，其具有与包括在机器人园艺工具上的毫米波雷达传感器相关联的细节的不同尺寸和角度的更详细的标签。

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施或执行。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。本文中“包括”、“包含”或“具有”和其变体的使用意在涵盖其后列出的项目和其等同物以及附加项目。术语“安装”、“连接”和“联接”被广泛地使用，并且涵盖直接和间接两种安装、连接和联接。进一步地，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接，并且可以包括电连接或联接，无论是直接的还是间接的。

应注意，可以利用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件来实施本发明。此外，并且如在随后的段落中描述的，附图中展示的特定配置旨在举例说明本发明的实施例，并且其他替代性配置是可能的。除非另有陈述，否则术语“处理器”、“中央处理单元”和“CPU”是可互换的。在术语“处理器”或“中央处理单元”或“CPU”被用作标识执行特定功能的单元的情况下，应理解，除非另有陈述，否则那些功能可以由单个处理器或以任何形式布置的多个处理器(包括并行处理器、串行处理器、串联处理器或云处理/云计算配置)来实施。

在本申请中，术语“近似”可以用于描述各种部件的尺寸和/或机器人园艺工具的行进路径。在一些情况中，术语“近似”意味着所描述尺寸在所陈述值的1％以内、在所陈述值的5％以内、或在所陈述值的10％以内等。当在本申请中使用术语“和/或”时，旨在包括所列部件的任何组合。例如，如果部件包括A和/或B，则部件可以仅包括A、仅包括B、或包括A和B。

图1A展示了根据一些示例实施例的通信系统100，其可以包括机器人工具105(例如，机器人园艺工具105，其可以是机器人草坪割草机105，也可以称为机器人割草机105)、用于机器人割草机105的停靠站110、外部设备115以及服务器152。机器人工具105主要被描述为机器人草坪割草机105。然而，在其他实施例中，机器人工具105可以被配置为在户外操作，并且可以包括用于清扫碎屑、抽吸碎屑、清除碎屑、收集碎屑、移动碎屑等的工具。碎屑可以包括植物(例如草、叶、花、茎、杂草、细枝、树枝等，以及它们的剪下物)、灰尘、污垢、工地碎屑、雪、和/或类似物。在一些实例中，机器人工具105可以被配置为在室内操作，并且可以包括用于吸尘、拖地等的工具。机器人工具105的示例实施方式可以包括真空吸尘器、修整机、绳式修整机、绿篱机、清扫机、切割机、犁、吹风机、吹雪机等。

在一些实施例中，草坪可以包括任何类型的财产，包括草、作物、一些其他要修剪、清理、收集的材料等，和/或包括一些要接受机器人园艺工具105的处理的材料(例如，用于处理草坪上的草的肥料)。在一些实施例中，例如，当机器人园艺工具105用于铲雪/除雪时，草坪可以包括财产的铺设部分(例如，车道)。

在一些实施例中，停靠站110可以使用立桩120安装在院子/草坪中。机器人割草机105可以被配置为在院子里割草并停靠在停靠站110处以便为机器人割草机105的电池245充电(见图2)。机器人割草机105可以包括第一充电接口112，其被配置为与停靠站110的第二充电接口113联接。每个充电接口112、113可以包括至少一个导电端子(例如，金属端子)。例如，第一充电接口112的至少一个导电端子可以被配置为联接到停靠站110的第二充电接口113的对应端子以从停靠站110接收充电电流。在一些实施例中，停靠站110被配置为与电源进行电连接(例如，经由连接到壁式插座的电线和插头，该壁式插座连接到电网)以便当机器人割草机105与停靠站110电联接时为机器人割草机105提供充电电流。

在一些实施例中，停靠站110还可以电连接到边界电缆(即，边界电线)。在一些实施例中，停靠站110向边界电缆提供电力，以控制边界电缆提供/发射例如可以被机器人割草机105检测的电磁信号。在一些实施例中，边界电缆可以是被配置为发射信号并且被配置为以不连续和不显眼的方式(例如，固定在草叶的底部，靠着草生长的地面/土壤，以防止机器人割草机105和其他人或目标受到边界电缆的物理阻挡)安装在作业表面(例如，包括草的院子)上的任何电缆、电线等。例如，可以使用多个栓/立桩将边界电缆固定在地面/土壤上。作为另一示例，边界电缆可以埋在草下面的地面/土壤中(例如，如果边界电缆是在开发一块土地时安装的)。在一些实施例中，响应于检测到来自边界电缆的电磁信号，机器人割草机105被配置为控制其移动，使得机器人割草机105保持在由边界电缆限定的边界内。例如，响应于检测到边界电缆，机器人割草机105可以被配置为停止向前移动并沿随机方向转弯以开始沿近似直线行进，直到机器人割草机105再次检测到边界电缆。

在一些实施例中，机器人割草机105不结合边界电缆而操作。而是，机器人割草机105可以包括绘图能力、定位跟踪能力等允许机器人割草机105在不使用边界电缆的情况下保持在预定义边界(例如，虚拟边界)内的能力。

在一些实施例中，停靠站110包括停靠电缆环、被配置为由机器人割草机105的磁传感器感测的磁体、和/或被配置为发射可以被机器人割草机105检测的停靠信号的另一个发射设备。例如，停靠信号可以指示机器人割草机105在停靠站110附近并且可以允许机器人割草机105响应于此而采取某些动作以例如将机器人割草机105停靠在停靠站110处。

如图1A所示，在一些实施例中，机器人割草机105被配置为与外部设备115和/或服务器152双向无线通信。在一些实施例中，机器人割草机105被配置为当机器人割草机105在外部设备115的通信范围内时直接与外部设备115通信(例如，经由Bluetooth^TM、WiFi^TM等)。在一些实施例中，机器人割草机105另外或可替代地被配置为经由中间设备(比如服务器152、蜂窝通信塔/基站、蜂窝网络中的另一设备等)与外部设备115通信(例如，当机器人割草机105在与外部设备115的直接通信范围之外时)。外部设备115可以是例如智能电话(如图所示)、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、允许远离机器人割草机105的另一外部设备115与机器人割草机105通信的无线通信路由器、或者能够与机器人割草机105通信的另一电子设备。外部设备115可以在显示器(例如，图3的第二显示器325)上生成用户界面，并且允许用户访问机器人割草机的信息并与机器人割草机的信息交互。外部设备115可以接收用户输入以确定机器人割草机105的操作参数/指令、启用或禁用机器人割草机105的特征等。在一些实施例中，外部设备115与机器人割草机105之间的通信可以是有线的(例如，经由被配置为连接到外部设备115和机器人割草机105的相应USB端口的通用串行总线(USB)电线)。

虽然图1A展示了一个机器人割草机105、一个充电站110和一个外部设备115，但在一些实施例中，通信系统100包括附加的机器人割草机105、充电站110和/或外部设备115。在一些实施例中，单个外部设备115可以被配置为与多个机器人割草机105通信以控制和/或监视多个机器人割草机105。尽管图1A展示了一个服务器152，但在一些实施例中，通信系统100包括附加的服务器152。在一些实施例中，通信系统100可以不包括任何服务器152。尽管未在图1A中示出，但如上文所提及的，在一些实施例中，通信系统100可以包括比如蜂窝网络的网络，该网络包括充当中间设备的一个或多个设备，以允许机器人割草机105在机器人割草机105和外部设备115不在彼此的直接通信范围内时与外部设备115双向通信。

图1B展示了根据一些示例实施例的机器人割草机105的底部立体图。机器人割草机105可以包括壳体125，该壳体可以包括外壳体125A(即，外壳)和内壳体125B。外壳体125A可以联接到内壳体125B。机器人割草机105还可以包括轮子130(即，一组轮子130)，这些轮子联接到内壳体125B并被配置为相对于壳体125旋转，以在作业表面(例如，要割草的院子)上推进机器人割草机105。轮子130可以包括马达驱动轮130A和非马达驱动轮130B。在图1B所示的实施例中，两个后轮130A是马达驱动轮130A，而两个前轮130B是非马达驱动轮130B。在其他实施例中，机器人割草机105可以包括不同的轮子布置(例如，总轮数不同、每种类型的轮子数量不同、马达驱动轮或非马达驱动轮不同等)。在一些实施例中，壳体125可以不包括外壳体125A和内壳体125B。而是，壳体125可以包括附接有轮子130的单个集成的主体/壳体。

在一些实施例中，机器人割草机105包括轮子马达235(见图2)，该轮子马达联接到一个或多个轮子130并且被配置为驱动一个或多个轮子130的旋转。在一些实施例中，机器人割草机105包括多个轮子马达235，其中每个轮子马达235被配置为驱动相应马达驱动轮130A(见图2)的旋转。

在一些实施例中，机器人割草机105包括切割刀片组件135，该切割刀片组件联接到内壳体125B并被配置为相对于壳体125旋转以切割作业表面上的草。切割刀片组件135可以包括旋转盘，被配置为切割草的多个切割刀片140附接至该旋转盘。在一些实施例中，机器人割草机105包括切割刀片组件马达240(见图2)，该切割刀片组件马达联接到内壳体125B和切割刀片组件135。切割刀片组件马达240可以被配置为驱动切割刀片组件135的旋转以切割作业表面上的草。

在一些实施例中，机器人割草机105和/或停靠站110包括比本文所示和描述的更多的部件和功能。

图2是根据一些示例实施例的机器人割草机105的框图。在所示的实施例中，机器人割草机105包括第一电子处理器205(例如，微处理器或其他电子设备)。第一电子处理器205包括输入接口和输出接口(未示出)并且电联接到第一存储器210、第一网络接口215、可选的第一输入设备220、可选的显示器225、一个或多个传感器230、左后轮马达235A、右后轮马达235B、切割刀片组件马达240、以及电池245。在一些实施例中，机器人割草机105在与图2中所展示的配置不同的配置中包括更少或更多的部件。例如，机器人割草机105可以不包括第一输入设备220和/或第一显示器225。作为另一示例，机器人割草机105可以包括位置跟踪设备(例如，全球定位系统(GPS)接收器)和/或高度调整马达，该高度调整马达被配置为调整切割刀片组件135的高度。作为又一示例，机器人割草机105可以包括比本文描述的传感器230更多的传感器或更少的传感器。在一些实施例中，机器人割草机105执行除下文所描述的功能之外的功能。

第一存储器210可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、其他非暂态计算机可读介质、或其组合。第一电子处理器205被配置为从第一存储器210接收指令和数据并且执行指令等。具体地，第一电子处理器205执行存储在第一存储器210中的指令以执行本文描述的方法。

第一网络接口215被配置为向通信系统100中的其他设备(例如，外部设备115、服务器152等)发送数据并从中接收数据。在一些实施例中，第一网络接口215包括一个或多个收发器，以用于与外部设备115和/或停靠站110进行无线通信(例如，被配置为经由Bluetooth^TM、WiFi^TM等进行通信的第一射频(RF)收发器)。第一网络接口215可以包括用于经由例如蜂窝通信与服务器152进行无线通信的附加收发器。在一些实施例中，机器人割草机105的收发器和/或接收器中的至少一些可以组合或共享一些元件(例如，天线和/或其他硬件)。可替代地或另外，第一网络接口215可以包括用于接纳与外部设备115的有线连接(比如USB电缆)的连接器或端口。

第一用户输入设备220被配置为允许第一电子处理器205接收来自用户的用户输入以例如设置/调整机器人割草机105的操作参数。第一显示器225被配置为向用户显示用户界面。类似于本文之前描述的外部设备115的用户界面，显示在第一显示器225上的用户界面可以允许用户访问机器人割草机信息并与机器人割草机信息交互。在一些实施例中，第一显示器225还可以充当第一输入设备220。例如，触敏输入界面可以结合到第一显示器225中以允许用户与在第一显示器225上提供的内容交互。第一显示器225可以是液晶显示器(LCD)屏幕、有机发光显示器(OLED)显示屏或电子墨水显示器。在一些实施例中，第一显示器225包括未来开发的显示技术。

在一些实施例中，第一电子处理器205与多个传感器230通信，这些传感器可以包括电磁场传感器、射频传感器(例如，射频识别(RFID)询问器/传感器)、霍尔传感器、其他磁传感器等。

在一些实施例中，传感器230包括一个或多个目标检测设备250(即，目标检测传感器250)。目标检测传感器250可以包括毫米波雷达设备/传感器250。毫米波雷达设备250可以发射毫米波(例如，波长长度为几毫米的无线电波，比如在一到十毫米波长之间)并从目标(即，障碍物)接收毫米波的回波。在一些实例中，毫米波雷达传感器250被配置为在30千兆赫到300千兆赫之间的频率范围内操作。更具体地，毫米波雷达传感器250可以被配置为在从57千兆赫到66千兆赫的频率范围内操作。在一些实例中，从57千兆赫到66千兆赫的频率范围可以包括在免许可的频带中，该频带由机器人割草机105被配置为操作的一个或多个地区/位置中的监管机构分配给毫米波技术。在一些实施例中，与具有较小带宽的频率范围相比，由从57千兆赫到66千兆赫的频率范围提供的十千兆赫的带宽在速度方面提供了更好的分辨率。从57千兆赫到66千兆赫的频率范围对氧气和降水(例如雨水)很敏感，因此毫米波雷达传感器250可以检测到雨水，这将在下文进一步详细解释。

在一些实例中，毫米波雷达传感器250包括发射天线和接收天线。发射天线可以被配置为发射可以从目标反射的毫米波。接收天线可以被配置为接收反射的毫米波，其用于确定目标的存在/不存在以及关于目标相对于毫米波雷达传感器250的位置的信息，如下文更详细地解释的。在一些实例中，发射天线、接收天线、或发射天线和接收天线二者具有比第二雷达传感器的对应天线更小的表面积，该第二雷达传感器在低于从57千兆赫到66千兆赫的频率范围的第二频率范围(例如，根据传统雷达的大约24千兆赫)下操作。因此，由于毫米波雷达传感器250在57千兆赫到66千兆赫的频率范围内操作，毫米波雷达传感器250的一个或多个天线(以及传感器250本身)可以以紧凑的方式制造，以减少机器人割草机105中占用的空间量，同时仍然提供准确的目标感测能力。

在机器人割草机105上使用毫米波雷达传感器250可能是特别有利的，因为毫米波可能能够穿透机器人割草机105可能遇到的大多数目标，比如草、雨水、塑料等。因此，毫米波雷达传感器250可以检测位于其他目标后面的目标，以确定毫米波雷达传感器250的检测角度范围/检测区域605(见图6)内的更完整的目标景象。在一些实例中，毫米波可能能够穿透机器人割草机105的非金属部件。例如，毫米波可以穿透机器人割草机105的塑料部件(比如壳体125)，使得毫米波雷达传感器250可以安装在壳体125内部但仍然能够检测壳体125外部的目标。虽然图6示出毫米波雷达传感器250位于机器人割草机105的前边缘，但是在一些实施例中，毫米波雷达设备250可以位于设置在距机器人割草机105的前边缘之后第一预定距离1010处，如下文所解释的(例如，见图10)。

在一些实例中，毫米波雷达设备250位于壳体125的顶部并且可以凸出超过壳体125的顶表面，如图7A和图7B所示。毫米波雷达设备250可以由传感器盖702覆盖，该传感器盖是壳体125的一部分或者是容纳毫米波雷达传感器250的单独接口705的一部分。例如，接口705包括接口壳体905(见图9)，该接口壳体可以可移除地附接到(例如，使用螺钉)机器人割草机105的壳体125的顶表面。图7B示出了接口705，其中移除了传感器盖702以使得毫米波雷达传感器250可见。

如图8所示的示例中所指示的，壳体125的顶表面可以包括隔室805，该隔室被配置为接纳接口壳体905的底部部分，而接口壳体905的顶部部分从隔室805向上凸出(见图7A)。隔室805可以包括被配置为接纳螺钉以将接口705固定在隔室805中的螺柱810。隔室805还可以包括第一凸出/凹进部分815，其被配置为与接口705的底表面的第二凸出/凹进部分910接合以确保接口705被正确安装在隔室805中(例如，面向期望的方向)。隔室805还可以包括通孔(例如，在其底表面上，例如，接收凸出/凹进部分910的位置和/或在另一位置上)，以在接口705安装在隔室805中时允许来自机器人割草机105的电线和/或连接器连接到接口705内的一个或多个部件。

图9A至图9D展示了根据一些示例实施例的可移除附接接口705的示例。接口705可以包括接口壳体905以容纳毫米波雷达传感器250。接口壳体905的底表面可以包括第二凸出/凹进部分910，以帮助将接口705正确安装和固定到机器人割草机105的壳体125。第二凸出/凹进部分910可以包括允许电线和/或连接器穿过的通孔。接口壳体905还可以包括螺孔920，其被配置为接纳螺钉以将接口705固定到机器人割草机105的壳体125。在一些实例中，作为使用螺钉的补充或替代，可以以其他方式将接口705固定到机器人割草机105。接口壳体905的底表面还可以包括通孔925，以在接口705安装在隔室805中时允许来自机器人割草机105的电线和/或连接器连接到接口705内的一个或多个部件。

图9C和图9D展示了接口705，其中接口壳体905(其可以包括传感器盖702)被透明地示出以允许接口705的内部部件可见。如图9C和图9D的示例所示，接口705可以包括印刷电路板(PCB)930，该印刷电路板以直立取向安装并且由接口705的底座940上的支架935保持。毫米波雷达传感器250可以安装在PCB 930的前向表面上。接口连接器945可以安装在PCB 930的后向表面上。在一些实例中，接口连接器945可以安装在PCB 930的另一侧(即，PCB 930的前向表面)上。如图所示，可以在PCB 930的两侧上安装附加部件。

虽然接口705在图9A至图9D中被示出并且在上文被解释为可移除接口705，但是在一些实例中，接口705被集成到壳体125中并且可以被配置为不可移除的。

在一些实例中，机器人割草机105包括换能器950(例如，压电换能器)，其被配置为以预定频率生成第一振动，该第一振动被施加到毫米波雷达传感器250(即，由毫米波雷达传感器所经历)。虽然下文的解释涉及单个换能器950，但是一个或多个换能器950也可以位于毫米波雷达传感器250附近的不同位置，以向毫米波雷达传感器250提供第一振动。例如，一个或多个换能器950可以安装在PCB 930上，如图9D所示。作为另一示例，一个或多个换能器950可以安装在容纳毫米波雷达传感器250的接口705的底座940上。作为又一示例，一个或多个换能器950可以位于隔室805的在隔室805与接口705的壳体905之间的壁上。

在一些实例中，换能器950联接到电子处理器205和机器人割草机105的电源(例如，电池组245)。换能器950可以被配置为由电子处理器205控制以从电源接收电力来提供预定频率的第一振动。预定频率可以被选择为高于机器人割草机105通常在操作期间随机经历的第二振动的频率。例如，当沿作业表面移动时，机器人割草机105可能由于例如作业表面不平坦、轮子130中的脊/胎面接触作业表面等原因而经历振动(例如，随机振动)。换能器950被配置为生成第一振动的预定频率可以被选择为高于机器人割草机105在操作期间经历的预期第二振动的高频。通过将这样的第一振动一致地施加到毫米波雷达传感器250，毫米波雷达传感器250的功能/准确性得到了改善，使得毫米波雷达传感器250发射和/或接收的毫米波比当未向毫米波雷达传感器250施加一致的高频振动时更容易辨别。例如，这种一致的高频第一振动倾向于减少在操作期间随机经历的第二振动对毫米波雷达传感器250的功能/准确性的负面影响。

在一些实施例中，机器人割草机105可以包括被配置为阻尼机器人割草机105在操作期间随机经历的第二振动的振动阻尼器。在这样的实施例中，(多个)振动阻尼器可以被定位成试图阻尼第二振动，同时对阻尼由换能器950生成的第一振动具有较小的影响。例如，当换能器950位于PCB 930上时，振动阻尼器可以位于接口705与壳体125之间。在一些实例中，毫米波雷达传感器250可以被配置为在处理数据之前和/或在向电子处理器205提供数据之前对接收的信号进行电子阻尼/滤波。

在一些实例中，毫米波雷达传感器250在用于最小化或消除机器人割草机105的盲点/死区的位置处和定位中被安装到机器人割草机105。盲点/死区可以是毫米波雷达传感器250无法检测到任何障碍物的区域，例如，因为死区在毫米波雷达传感器250的视野之外。例如，当毫米波雷达传感器250安装在机器人割草机105的前边缘1005时(例如，如图6所示)，在机器人割草机105正前方的左侧和右侧可能存在死区102，这是由于毫米波雷达传感器250的最大水平角场607(即，水平检测角度607或水平视场607)的宽度小于180度。为了减少或消除这样的死区102，毫米波雷达传感器250可以在朝向机器人割草机105后部的向后方向上距壳体125的前边缘1005至少第一预定距离1010安装到机器人割草机105上，如图10所示的机器人割草机105的俯视图所示(即，设置在壳体125的前边缘1005后面)。

在一些实例中，距机器人割草机105的前边缘1005的第一预定距离1010(d)被选择(在机器人割草机105的设计/制造期间)使得在毫米波雷达传感器250发射的无线电波穿过壳体125的前边缘1005时的点处，毫米波雷达传感器250的最大水平角场607(2α)的第一宽度1015近似等于机器人割草机105的第二宽度1020(w)。在一些实例中，第一预定距离1010使用下面的等式1确定，其中d是第一预定距离1010，w是机器人割草机105的第二宽度1020，并且α是毫米波雷达传感器250的最大水平角场607的一半。

机器人割草机105的第二宽度1020(w)是已知的，例如通过测量/选择第二宽度1020。类似地，最大水平角场607(2α)可从机器人割草机105上使用的毫米波雷达传感器250的规格表中得知。假设毫米波雷达传感器250在左右方向上对称地发射无线电波，使得最大水平角场607朝向左边的输出角度近似等于最大水平角场607朝向右边的输出角度。因此，在平行于机器人割草机105的向前移动路径的方向上穿过毫米波雷达传感器250的中心(并且还穿过机器人割草机105的中心)的轴1030产生了两个直角三角形，如图10所示。使用机器人割草机105的第二宽度1020(w)和毫米波传感器250的最大水平角场607(2α)的已知值，可以使用下面的等式1来确定期望的预定距离1010(d)。

等式1：d≥w/(2*tan(α))

因此，使用等式1，第一预定距离1010可以被选择为值d或更大，以确保在毫米波雷达设备250发射的无线电波穿过壳体125的前边缘1005时的点处毫米波雷达传感器250的最大水平角场607的宽度1015至少与机器人割草机105的宽度1020一样宽。换言之，定义毫米波雷达传感器250的最大水平角场607(例如，水平检测区域)的宽度的边界的线1025分别与壳体125的拐角(在该拐角处，前边缘1005与壳体的侧面相交)相交，或者这样的线1025分别与壳体125的侧面相交，而不与壳体的前边缘1005相交(例如，当第一预定距离1010大于d时)。从图10中可以明显看出，预定距离1010可以增加(即，毫米波雷达传感器250可以位于更靠后的位置)以使在由毫米波雷达设备250发射的无线电波穿过壳体125的前边缘1005时的点处毫米波雷达传感器250的最大水平角场607的宽度变宽，这使得毫米波雷达传感器250不会在机器人割草机105的正前方的左右两边产生死区。事实上，增加预定距离1010增大了当发射的无线电波穿过机器人割草机的前边缘1005时的点处传感器250在左右方向上的视野(即，视野的宽度)，但是可能减小了传感器250相对于机器人割草机105的前边缘1005的向前检测范围，因为毫米波雷达传感器250设置得更靠后。

在一些实例中，毫米波雷达传感器250位于与壳体125的左侧和壳体125的右侧等距的中心定位。例如，毫米波雷达传感器250可以沿着在平行于机器人割草机105的向前移动路径的方向上穿过机器人割草机105的中心的轴1030上定位。在一些实例中，等式1和上文与第一预定距离1010相关的描述依赖于毫米波雷达传感器250将位于轴1030上使得传感器250发射的无线电波在关于轴1030的左右方向上对称地发射的假设。

如上所述，毫米波雷达传感器250沿轴1030的位置可以被选择以减少或消除机器人割草机105前方在左右方向上的死区。在一些实例中，毫米波雷达传感器250安装的高度也可以被选择(在设计/制造期间)以减少或消除机器人割草机105前方在上下方向(例如，主要在向下方向)上的死区。

图11是机器人割草机105的侧视图，并且展示了根据各种实施例的可以将毫米波雷达设备250安装到机器人割草机105的不同示例高度。例如，毫米雷达波传感器250可以安装在距机器人割草机105被配置为在其上移动/操作的作业表面1120的高度为1105B的位置1105A处。位置1105A可以对应于壳体125顶部的位置，如图7A和图7B所示。作为其他示例，毫米波传感器250可以以更低的高度安装在壳体125内部(例如，在壳体125的顶表面下方)，因为由传感器250输出的毫米波能够穿透机器人割草机105的许多部件，以检测机器人割草机105前方的目标。例如，毫米波雷达传感器250可以安装在高度为1110B的位置1110A处，或者可以安装在高度为1115B的位置1115A处。尽管图11示出了所有三个位置1105A、1110A、1115A都位于距壳体125的前边缘1005预定距离1010处，但如本文之前解释的，毫米波雷达传感器250也可以位于更靠近壳体125的后部。另外，三个示例高度1105B、1110B、1115B仅仅是示例。根据本披露内容，毫米波雷达传感器250可以位于其他高度。

多个因素会影响壳体125正前方的毫米波雷达传感器250在上下方向(例如，主要在向下方向)上的死区102。图12是展示了这些因素的机器人割草机105的示意图。图12是来自类似于图11所示的侧视图的机器人割草机105的侧视图的示意图，但是具有壳体125的更简单的表示，以允许清楚地示出不同轴和角度之间的关系。当机器人割草机105正前方的死区102至少部分地由在背离壳体125的向前方向上距壳体125的前边缘1005的第二预定距离1205(x)限定时，第二预定距离1205可以基于第一预定距离1010(d)、毫米波雷达传感器250距作业表面1120的第一预定高度1210(h)、毫米波雷达传感器250的最大垂直角场1215(即，垂直视场1215或垂直检测区域1215)的输出角度范围以及相对于平行于作业表面1120的轴1225安装毫米波雷达传感器250的倾斜角度1220(β)来确定。

在一些实例中，第一预定高度1210被选择为使得限定死区102的第二预定距离1205根据下面的等式2被减小、消除或设置为期望距离，其中，x是第二预定距离1205，h是预定高度，是毫米波雷达传感器250的最大垂直角场1215的一半，β是相对于平行于作业表面1120的轴1225(例如，平行于作业表面1120并且穿过毫米波雷达传感器250的中心的轴1225)安装毫米波雷达传感器250的倾斜角度1220，并且d是(使用等式1选择的)第一预定距离1010。

预定高度1210(h)是已知的，因为它是在机器人割草机105的设计期间选择的。最大垂直角场1215可从机器人割草机105上使用的毫米波雷达传感器250的规格表中得知。假设毫米波雷达传感器250在上下方向上对称地发射无线电波，使得最大垂直角场1215朝向上边的输出角度近似等于最大垂直角场1215朝向下边的输出角度。因此，作业表面1120、限定毫米波雷达传感器250的最大垂直角场1215的高度的下边界的线1230、以及垂直于作业表面1120并穿过毫米波雷达传感器250的垂直轴产生角度值为/>的直角三角形，如图12所示。在一些实例中，倾斜角度1220是已知的，因为它是在机器人割草机105的设计期间选择的。在一些实例中，倾斜角度1220被选择为大于或等于五度，以试图确保毫米波雷达传感器250的最大垂直角场1215的下部部分足够低以减少或消除机器人割草机105前方的死区102。第一预定距离1010(d)也是已知的，因为它是在机器人割草机105的设计期间使用如上文所解释的等式1选择的。使用上述已知值，可以使用下面的等式2来确定第二预定距离1205(x)。/>

等式2：

使用等式2，第二预定距离1205的值可以被确定为取决于上述已知值和/或与机器人割草机105上的毫米波雷达传感器250的位置、取向和功能相关联的所选值。使用等式1和2，机器人割草机105的位置和取向可以根据设计者的目标来决定(在设计/制造期间)。例如，设计者可能希望通过确保预定距离1010大于特定值来使用等式1消除左右死区，如本文之前解释的。作为另一示例，该设计可能希望使毫米波雷达传感器250位于足够低的预定高度1210和/或足够大的倾斜角度1220，以减少或消除机器人割草机105正前方的死区102。

然而，如等式1和2所示，对一个参数进行调整可能影响其他参数，例如，使得一个或多个死区102的大小随一个或多个参数的改变而改变。因此，通过通知设计者是否将存在左/右死区102和/或是否将存在上/下(主要是向下)死区102，等式1和2可以用于确定毫米波雷达传感器250的潜在期望位置和取向。

在一些实例中，电子处理器205被配置为控制机器人割草机105停止移动，以防止检测到的障碍物进入毫米波雷达传感器250的死区102(例如，如图12所示的向下死区102)。例如，使用等式1和2，可以确定限定了机器人割草机105正前方的向下死区102的第二预定距离1205，并且可以在对电子处理器205编程时使用该第二预定距离。例如，电子处理器205可以被配置为响应于确定机器人割草机105与检测到的障碍物相距或接近第二预定距离1205而控制机器人割草机105停止移动。例如，电子处理器205可以被配置为控制机器人割草机105停止移动，以试图使机器人割草机105与检测到的障碍物保持大于或等于第二预定距离1205。在一些实例中，电子处理器205可以被配置为响应于确定机器人割草机105距检测到的障碍物的距离在第二预定距离1205加上缓冲距离内，控制机器人割草机105停止移动(和/或控制机器人割草机105向后移动)。因此，机器人割草机105可以在检测到的障碍物进入不能再检测到障碍物的死区102之前停止。

在一些实例中，毫米波传感器250的最大水平角场607的输出角度范围(2α)与毫米波传感器250的最大垂直角场1215的输出角度范围不同。换言之，毫米波雷达传感器250的输出波束图不一定是圆锥形的。然而，在一些实例中，毫米波雷达传感器250的输出波束图是圆锥形的，其中毫米波传感器250的最大水平角场607的输出角度范围(2α)与毫米波传感器250的最大垂直角场1215的输出角度范围/>近似相同。

除了上文关于等式1和2描述的考虑之外，在一些实例中，毫米波雷达传感器250的位置和取向(在设计/制造期间)被选择为使得一个或多个金属部件(例如，机器人割草机105的充电接口112)不会干扰毫米波雷达传感器250感测机器人割草机105的壳体125外部的障碍物。在一些实例中，毫米波雷达设备250发射和接收的无线电波可能能够穿透机器人割草机105的许多部件(例如，比如壳体125等塑料部件)。然而，毫米波雷达设备250发射和接收的无线电波可能无法穿透比如充电接口112的一个或多个导电端子等金属部件。因此，机器人割草机105的位置和取向可以被选择为使得金属部件(例如，充电接口112的至少一个导电端子)不位于毫米波雷达设备250的波束图(至少部分地由最大水平角场607和最大垂直角场1215限定)内。

因此，在一些实例中，预定高度1210和/或倾斜角度1220是基于机器人割草机105的金属部件(例如，充电接口112)的位置来选择的，以避免毫米波雷达传感器250的波束图穿过金属部件。出于这个原因，在一些实例中，充电接口112可以位于除机器人割草机105前端以外的其他位置。例如，充电接口112可以位于机器人割草机105的后端，以防止干扰毫米波雷达传感器250。在一些实例中，充电接口113可以位于机器人割草机105的前端靠近死区102(参见图12)的较低定位，使得充电接口112不会干扰毫米波雷达传感器250的功能。换言之，在一些实例中，充电接口112的至少一个导电端子(例如，金属端子)安装在毫米波传感器250的最大角视场(即，波束图)之外。

在一些实例中，毫米波雷达设备250确定关于毫米波雷达传感器250的检测区域/空间605内的每个点(例如，x-y-z坐标系中的三维点)的数据。例如，对于每个点，毫米波雷达传感器250可以确定点标识、其相应的x、y和z坐标、位于该点处的目标相对于机器人割草机105在每个方向x、y和z上的速度、与位于该点的目标接触的回波信号的信号强度。在一些实例中，毫米波雷达传感器250包括被配置为将多个相邻点(即，数据点簇)分组为单个目标/障碍物的内置算法。

在一些实例中，毫米波雷达设备250向第一电子处理器205提供目标检测数据(例如，经处理的数据)，其中，目标检测数据指示关于毫米波雷达设备250的检测区域605内的每个目标的信息(例如，每个目标的大小(其基于与目标相对应的聚类/相邻数据点的数量)、每个目标的位置(包括每个目标的x-y坐标，每个目标的x-y-z坐标)等)。换言之，目标检测数据可以指示一个或多个目标中的每一个相对于机器人园艺工具105的相应定位。在一些实例中，目标的x坐标指示目标与中心轴610的距离，该中心轴在平行于机器人割草机105的向前移动路径的方向上穿过毫米波雷达设备250和/或机器人割草机105的中心(例如，见图6)。在一些实例中，目标的y坐标指示目标与轴615的距离，该轴垂直于中心轴610并沿毫米波雷达设备250的前表面延伸(即，沿毫米波雷达设备250可以位于的机器人割草机105的前边缘)(例如，见图6)。在一些实例中，第一电子处理器205(和/或毫米波雷达设备250本身)可以基于目标的x坐标和y坐标(例如，使用毕达哥拉斯定理)来确定目标与机器人割草机105之间的距离(例如，由x距离和y距离产生的三角形的斜边的直线距离)。在一些实例中，第一电子处理器205(和/或毫米波雷达设备250本身)可以在确定目标与机器人割草机105之间的距离时另外或可替代地考虑z坐标。在一些实例中，目标的y坐标距离可以用作目标与机器人割草机105之间的距离。如以上解释所指示的，第一电子处理器205可以基于从毫米波雷达设备250接收的目标检测数据来确定机器人割草机105与检测区域605内的每个目标之间的相应距离。目标检测数据还可以基于构成每个目标的簇中的数据点的数量来指示一个或多个目标中的每一个的相应大小。例如，在表示目标的数据点簇内检测到的数据点越多，第一电子处理器205就确定该目标越大。如本文更详细地解释的，在一些实例中，电子处理器205被配置为基于从毫米波雷达传感器250接收的数据来控制机器人割草机105。例如，电子处理器205被配置为基于从毫米波雷达传感器250接收的数据来控制至少一个轮子马达235以控制机器人割草机105在作业表面上的移动。

在一些实例中，电子处理器205被配置为基于从毫米波雷达传感器250接收的数据来检测机器人割草机105的作业区域中是否存在降水(例如，雨水、雨夹雪、雪等)。响应于检测到降水，机器人割草机105可以执行特定动作，比如返回停靠站110。

在一些实例中，毫米波雷达传感器250被配置为检测指示存在人类的人类频率模式。虽然毫米波雷达传感器250可能能够检测人类频率模式(即，与人类的频率模式一致的频率模式)，但是由于毫米波雷达传感器250对振动(例如，对本文之前解释的随机第二振动)的高灵敏度，当机器人割草机105正在移动时，试图检测人类的准确性可能较低。因此，响应于检测到可能是人类的目标，机器人割草机105可以停止移动以允许毫米波雷达传感器250更准确地执行感测。例如，毫米波雷达传感器250可以被配置为检测高度大于预定高度(例如，两英尺、三英尺等)的目标。电子处理器205可以被配置为响应于检测到高度大于预定高度的目标而停止至少一个轮子马达235的旋转以停止机器人割草机105的移动。电子处理器205还可以被配置为分析从毫米波雷达传感器250接收的数据，以检测数据的频率分量是否对应于人类频率模式。电子处理器205可以进一步被配置为响应于确定数据的频率分量对应于人类频率模式而确定目标是人类。在一些实例中，电子处理器205可以提供指示已经检测到人类的通知。在一些实例中，电子处理器205可以监视检测到的人类的例如用于向机器人割草机105提供操作指令的手势。

例如，电子处理器205可以被配置为分析从毫米波雷达传感器250接收的数据，以识别人类做出的手势(例如，移动/运动/动作)。电子处理器205可以进一步被配置为基于人类做出的手势来控制机器人割草机105。例如，人类可能正站在他们确实希望机器人割草机105在临时进入的区域内。人类可以对机器人割草机105摇手以指示机器人割草机105在例如24小时内不应该进入人类附近的区域。作为替代性示例，上文所解释的手势或其他手势可以指示机器人割草机105应该返回停靠站110。

在本披露内容中，计算/确定被描述为由机器人割草机105、电子处理器205和毫米波雷达传感器250进行。应理解，被描述为由机器人割草机105进行的计算/确定是由机器人割草机105的一个或多个部件(例如，电子处理器205、毫米波雷达传感器250、其他传感器230等)进行的。还应理解，虽然涉及毫米波雷达传感器250收集的数据的某些计算/确定被描述为由毫米波雷达设备250或电子处理器205进行，但在一些实例中，这些部件205、250中的任一个或者这些部件205、250中的二者可以单独地或组合地可以执行这样的计算/确定。

在一些实施例中，内壳体125B包括至少两个呈电磁场传感器形式的边界电缆传感器，这些传感器被配置为检测由边界电缆发射的电磁信号。例如，电磁场传感器可能能够检测来自边界电缆的电磁信号的强度和/或极性。

在一些实施例中，内壳体125B包括用于每个马达驱动轮130A的测距传感器(例如，一个或多个霍尔传感器或其他类型的传感器)。第一电子处理器205可以使用来自测距传感器的数据来确定每个轮子130A已旋转多远和/或每个轮子130A的旋转速度，以便准确地控制机器人割草机105的移动(例如，转弯能力)。例如，第一电子处理器205可以通过控制这两个轮子马达235A和235B以近似相同的速度旋转来控制机器人割草机105沿近似直线移动。作为另一示例，第一电子处理器205可以通过控制轮子马达235A或235B之一比轮子马达235A或235B中的另一个旋转得更快或与其相比沿相反方向旋转来控制机器人割草机105沿特定方向转弯和/或枢转(即原地转弯)。类似地，仅旋转轮子马达235A或235B之一而另一个轮子马达235A或235B不旋转应导致机器人割草机105转弯/枢转。

在一些实施例中，内壳体125B包括切割刀片组件马达传感器(例如，一个或多个霍尔传感器或其他类型的传感器)。第一电子处理器205可以使用来自切割刀片组件马达传感器的数据来确定切割刀片组件135的旋转速度。

在一些实施例中，传感器230包括一个或多个撞击/碰撞传感器，其被配置为向第一电子处理器205提供指示机器人割草机105的壳体125已经撞击/碰撞到目标/障碍物的数据。例如，外壳体125A和内壳体125B可以各自包括当机器人割草机105撞击到目标/障碍物时可相对于彼此移位的传感器(例如，磁传感器)。这种移位可以由第一电子处理器205检测以检测机器人割草机105撞击到目标的情况。其他撞击/碰撞传感器也是可能的，包括被配置为与单个集成主体/壳体一起使用的撞击/碰撞传感器。

在一些实例中，第一电子处理器205联接到撞击传感器并且被配置为基于来自撞击传感器的撞击传感器数据来确定/感测壳体125已经撞击到目标。在一些实例中，第一电子处理器205被配置为控制至少一个轮子马达235以沿第二方向移动机器人园艺工具105，该第二方向与当第一电子处理器205确定壳体125撞击到目标时机器人园艺工具105正在移动的第一方向相反。例如，在当第一电子处理器205检测到撞击/碰撞已经发生时机器人割草机105沿向前方向行进的情况下，第一电子处理器205可以停止机器人割草机105的移动并控制机器人割草机105沿向后/后退方向移动。相反，在当第一电子处理器205检测到撞击/碰撞已经发生时机器人割草机105沿向后/后退方向行进的情况下，第一电子处理器205可以停止机器人割草机105的移动并控制机器人割草机105沿向前方向移动。在一些实例中，第一电子处理器205还可以控制机器人割草机105在沿与第一方向相反的第二方向移动时随机转弯，以试图避免机器人割草机105卡在可能彼此靠近的目标之间。

在一些实施例中，电池245向第一电子处理器205和机器人割草机105的其他部件(比如马达235A、235B、240和第一显示器225)提供电力。在一些实施例中，可以通过第一电子处理器205向除第一电子处理器205之外的其他部件供电，或者直接向其他部件供电。在一些实施例中，当电力直接从电池245提供给其他部件时，第一电子处理器205可以使用例如相应的开关(例如，场效应晶体管)或包括多个开关的相应开关网络来控制是否向其他部件中的一个或多个部件提供电力。在一些实施例中，机器人割草机105包括有源和/或无源调节电路(例如，降压控制器、电压转换器、整流器、滤波器等)以调节或控制由机器人割草机105的部件(例如，第一电子处理器205、马达235A、235B、240等)从电池245接收的电力。在一些实施例中，电池245是可移除的电池组。在一些实施例中，电池245被配置为当机器人割草机105停靠在停靠站110处并与其电连接时从停靠站110接收充电电流。

图3是根据一些示例实施例的外部设备115的框图。在所示的示例中，外部设备115包括第二电子处理器305，该第二电子处理器电连接到第二存储器310、第二网络接口315(即，设备网络接口315)、第二用户输入设备320以及第二显示器325。这些部件类似于上文关于图2解释的机器人割草机105的类似名称的部件并以与上述类似的方式起作用。例如，第二显示器325也可以用作输入设备(例如，当第二显示器325是触摸屏时)。在一些实施例中，第二网络接口315包括用于与机器人割草机105进行无线通信的一个或多个收发器(例如，被配置为经由Bluetooth^TM、WiFi^TM等进行通信的第二RF收发器)。第二网络接口315可以包括用于经由例如蜂窝通信与服务器152进行无线通信的附加收发器。第二网络接口315还可以包括被配置为从一个或多个卫星接收位置信号的GPS接收器。在一些实施例中，外部设备115的收发器和/或接收器中的至少一些可以组合或共享一些元件(例如，天线和/或其他硬件)。在一些实施例中，第二电子处理器305经由第二网络接口315向机器人割草机105和/或通信系统100的其他设备发送数据并从中接收数据。

在一些实施例中，外部设备115在与图3中所展示的配置不同的配置中包括更少或更多的部件。例如，外部设备115可以包括电池、另一GPS接收器、相机等。在一些实施例中，外部设备115执行除下文所描述的功能之外的功能。

在一些实施例中，服务器152包括与上文关于设备105、115描述的以类似的方式起作用的至少一些元件类似的元件。例如，服务器152可以包括电子处理器、存储器和网络接口、以及其他元件。

在一些实施例中，机器人割草机105在作业区域的虚拟边界内行进以执行任务(例如，修剪草坪)。机器人割草机105可以在由虚拟边界限定的作业区域内随机行进。例如，机器人割草机105可以被配置为沿近似直线行进直到机器人割草机105确定其已到达虚拟边界(或直到机器人割草机105撞击到目标/障碍物)。响应于检测到虚拟边界，机器人割草机105可以被配置为沿随机方向转弯并且继续沿新路径以近似直线行进，直到机器人割草机105再次确定其已到达虚拟边界(或直到机器人割草机105撞击到目标/障碍物)，此时重复该过程。在一些实施例中，机器人割草机105可以在由虚拟边界限定的作业区域内以预定模式行进(例如，在虚拟边界的两侧之间沿相邻行或列行进)，以更高效且更均匀地在作业区域内修剪草坪。在这样的实施例中，机器人割草机105可以确定并跟踪其在作业区域内的当前位置。

如本文所指示的，机器人割草机105被配置为操作的作业区域可能包括一个或多个目标/障碍物。这些目标可以包括静止的目标，比如树、邮箱邮筒或灯柱等，和/或可以包括临时/移动的目标，比如动物、儿童玩具、吹进草坪的碎屑等。仅在机器人割草机105撞击到目标之后使用撞击传感器来改变机器人割草机105的行进路径可能导致割草效率低下和/或可能导致对机器人割草机105的壳体125的刮擦或其他损坏。因此，控制机器人工具(例如，机器人园艺工具)在包括永久和/或临时目标/障碍物的作业区域中导航存在技术问题。

本文所述的方法和设备通过基于机器人园艺工具105与最近目标的接近度实施速度控制算法，并通过实施转向控制算法以根据目标检测传感器250的检测区域605内的目标定位进行转弯来解决上述技术问题。本文描述的实施例能够更高效/精确地控制机器人割草机105(例如，机器人割草机可能以其他方式在作业区域内随机移动)。本文描述的实施例可以减少机器人园艺工具105在典型操作期间撞击到目标的次数，从而导致更高效的操作和对机器人割草机105的壳体125的更少损坏。

图4A和图4B展示了根据一些示例实施例的可以由机器人割草机105的第一电子处理器205执行以控制机器人割草机105的速度和/或行进方向(例如，向前/后退行进方向)的速度控制算法的方法400的流程图。图5展示了根据一些示例实施例的可以由机器人割草机105的第一电子处理器205执行以在机器人割草机105检测到目标时控制机器人割草机105的转弯时间和方式的转向控制算法的方法500的流程图。在一些实例中，方法400和500彼此独立地执行并且彼此并行/同时执行(即，彼此同时或彼此串行地不断重复，使得从用户的角度来看，方法400和500正在同时执行)。例如，可以重复执行方法400以控制机器人割草机105的行进速度和机器人割草机105的向前/后退行进方向，同时可以重复执行方法500以使机器人割草机105以由方法400确定的行进速度和行进方向向左和/或右转弯。

尽管在图4A、图4B和图5中作为示例指示了处理步骤、信号接收和/或信号发送的特定顺序，但在不否定在本披露内容的其余部分中详细阐述的示例的目的和优点的情况下，这样的步骤、接收和发送的时序和顺序可以在适当的情况下变化。

在框405处，第一电子处理器205从目标检测传感器250(例如，毫米波雷达设备250)接收目标检测数据。如本文之前解释的，目标检测数据可以指示一个或多个目标/障碍物中的每一个相对于机器人割草机105的相应定位。在一些实例中，目标检测数据指示目标检测传感器250的检测区域605(参见图6)内不存在任何目标。在一些实例中，目标检测数据指示检测区域605内存在至少一个目标/障碍物(即，一个或多个目标)并且还指示一个或多个目标中的每一个在检测区域605内的相应定位(例如，每个目标的x坐标和y坐标以及每个目标与机器人割草机105之间的距离，如本文之前解释的以及如图6指示的)。

图6展示了根据一些示例实施例的机器人割草机105的示例用例，包括机器人割草机105的示例检测区域605。在所示示例中，检测区域605可以由目标检测传感器250(例如，毫米波雷达设备250)的检测角度607限定。例如，检测角度607可以限定目标检测传感器250可以准确地发射和接收反射的毫米波以检测目标的角度。而且如图6的示例所示，检测区域605可以由y坐标距离范围608限定，该距离范围可以是目标检测传感器250可以准确地发射毫米波和接收反射的毫米波以检测目标的距轴615的预定距离或最大距离。如本文之前解释的，轴615垂直于中心轴610并且沿目标检测传感器250的前表面(即，沿机器人割草机105的目标检测传感器250所在的前边缘)延伸。因此，检测区域605可以定义目标检测传感器250被编程为检测目标的区域。在一些实例中，检测区域605外的目标可能无法由目标检测传感器250检测到和/或目标检测传感器250可以被配置为不提供关于检测区域605外的点/位置的目标检测数据。

如本文之前指示的，尽管图6的示例示出了单个目标检测传感器250，但是在其他实例中，机器人割草机105可以包括附加的目标检测传感器250。例如，机器人割草机105可以包括两个目标检测传感器250，它们沿机器人割草机105的前边缘以对称方式(例如，与中心轴610等距)彼此间隔开。在该示例中，中心轴610可以穿过机器人割草机105的中心位于这两个对称的目标检测传感器250之间。使用两个目标检测传感器250可以增加检测区域605的大小。

在一些实例中，目标检测传感器250不位于机器人割草机105的前边缘上，而是可以位于从机器人割草机105的前边缘向后的定位中的壳体125的顶表面上。在这种实例中，第一电子处理器205和/或目标检测传感器250可以被配置为在确定检测到的目标的坐标和/或距离时考虑目标检测传感器250在壳体125上的定位。例如，第一电子处理器205和/或目标检测传感器250可以被配置为在确定检测到的目标的坐标和/或距离时考虑目标检测设备250与机器人割草机105的前边缘之间的距离(例如，四英寸)，从而相对于机器人割草机105的前边缘来确定坐标和距离。

在框410处，第一电子处理器205开始执行速度控制算法。在一些实例中，框410到框435和/或框410到框450被认为是速度控制算法，以控制机器人割草机105的行进速度和向前/后退行进方向。在一些实例中，框405也可以被认为是速度控制算法的一部分。在框410处，第一电子处理器205基于(在框405处)从目标检测传感器250接收的目标检测数据来确定目标检测传感器250的检测区域605内是否存在任何目标。

在框415处，响应于确定目标检测数据指示检测区域605内不存在任何目标，第一电子处理器205控制至少一个轮子马达235以第一速度向前移动机器人割草机105。第一速度可以包括全速/正常操作速度，因为在检测区域605中没有检测到任何目标。在执行框415以控制机器人割草机105以第一速度向前移动之后，方法400返回到框405以重复评估检测区域605中是否存在目标以及重复确定检测到的目标相对于机器人割草机105的位置和/或距离，以基于来自目标检测传感器250的目标检测数据来重复调整机器人割草机105的行进速度和/或向前/后退方向。

另一方面，在框420处，响应于确定目标检测数据指示检测区域605内存在至少一个目标，第一电子处理器205可以基于目标检测数据确定到机器人割草机105的最近目标的最近距离。例如，基于由目标检测传感器250检测到的每个目标的相应坐标，第一电子处理器205可以确定每个目标距机器人割草机105的相应距离，如本文之前解释的。参考图6所示的示例，第一电子处理器205可以被配置为确定在检测区域605内已经检测到三个目标，并且目标620是到机器人割草机105的最近目标。因此，目标620与机器人割草机105之间的距离(例如，目标620与目标检测传感器250之间的距离或目标620到机器人割草机105的前边缘的y坐标距离)可以被确定为最近目标620与机器人割草机105之间的最近距离。然后方法400可以进行到图4B的框425。

参考图4B，其也示出了方法400的部分，在框425处，第一电子处理器205确定最近目标620与机器人割草机105之间的最近距离是否大于或等于第一距离阈值(例如，距离S1)。例如，第一距离阈值可以是预编程值，比如60厘米、90厘米等。在一些实施例中，第一距离阈值近似等于目标检测传感器250的最大可检测范围或y坐标距离范围608，该y坐标距离范围可以是目标检测传感器250可以准确地发射和接收反射毫米波以检测目标的距轴615的预定距离或最大距离。在这样的实施例中，如果目标检测传感器250没有检测到任何目标，则机器人割草机105可以第一速度(例如，全速/正常操作速度)行进(在框415处)。然而，如果目标检测传感器250检测到任何目标，则每个目标距机器人割草机105的距离都小于第一距离阈值，因为第一距离阈值近似等于目标检测传感器250的最大可检测范围或y坐标距离范围608，该y坐标距离范围可以是目标检测传感器250可以准确地发射和接收反射毫米波以检测目标的距轴615的预定距离或最大距离。

在框430处，响应于确定最近目标的最近距离大于或等于第一距离阈值，第一电子处理器205控制至少一个轮子马达235以第一速度向前移动机器人割草机105(例如，类似于框415)。在执行框430以控制机器人割草机105以第一速度向前移动之后，方法400返回到框405以重复评估检测区域605中是否存在目标以及重复确定检测到的目标相对于机器人割草机105的位置和/或距离，以基于来自目标检测传感器250的目标检测数据来重复调整机器人割草机105的行进速度。

另一方面，在框435处，响应于确定最近目标的最近距离小于第一距离阈值，第一电子处理器205控制至少一个轮子马达235以同机器人割草机105与最近目标之间的最近距离成正比的第二速度向前移动机器人割草机105。在一些实例中，第二速度小于第一速度(即，与操作期间的全速/正常行进速度相比，第二速度是降低的速度)。

在一些实例中，随着到最近目标的最近距离的改变而成正比地调整第二速度，以随着机器人割草机105越来越接近最近目标而逐渐降低机器人割草机105的行进速度。相反，机器人割草机105的第二行进速度随着机器人割草机105越来越远离最近目标而改变为逐渐增加机器人割草机105的行进速度。在一些实例中，由第一电子处理器205从中确定第二速度的第二速度范围包括第一最小速度和第一最大速度。第一最大速度可能略微慢于第一速度(即，全速/正常速度)。例如，第一最大速度可以是第一速度的99％、95％、90％、80％等。第一最小速度可以是第一速度的30％、20％、10％等。在一些实例中，第一最小速度可以是零，这意味着当机器人割草机105在机器人割草机105的特定距离内检测到最近目标时机器人割草机105可以停止向前移动。在第一最小速度为零的一些这样的实例中，当机器人割草机105在机器人割草机105的特定距离内检测到最近目标时，机器人割草机105可以停止向前移动，但是当机器人割草机105在机器人割草机105的特定距离内检测到最近目标时，机器人割草机105可能不一定完全停止移动。例如，如果在机器人割草机105接近最近目标时正在进行向前移动转弯，则机器人割草机105可以通过在停止向前移动的同时原地枢转(即，定点转弯)来继续转弯。在第一最小速度不为零的实例中，机器人割草机105可以继续向前移动直到撞击传感器指示机器人割草机105已经撞击到目标。响应于检测到机器人割草机105已经撞击到目标，机器人割草机105可以执行预定操纵(例如，后退并随机转弯，然后继续向前移动)。

在一些实例中，为了同机器人割草机105与最近目标之间的最近距离成正比地调整第二速度，第一电子处理器205将第二速度范围的第一最大速度(例如，每秒5厘米)与第一距离阈值(例如，60厘米)的第一距离相关联，并将第二速度范围的第一最小速度(例如，每秒1厘米)与第二距离(例如，20厘米)相关联。因此，在上述示例中，当到最近目标的最近距离被确定为60厘米时，机器人割草机105以每秒5厘米的速度向前行进，并且当到最近目标的最近距离被确定为20厘米(或更小)时，机器人割草机105以每秒1厘米的速度向前行进。上述速度之间的值与上述距离之间的值也可以成正比地彼此对应。例如，当确定到最近目标的最近距离为40厘米时，机器人割草机105以每秒3厘米的速度向前行进。

在一些实例中，最近目标可以随着机器人割草机105继续移动而改变。例如，机器人割草机105可以转弯(如以下关于图5更详细地解释的)，使得机器人割草机105开始背离目标620并朝向成为到机器人割草机105的最近目标的另一个目标(例如，目标630)移动。作为另一示例，新的目标(例如，松鼠或其他动物)可能移动到检测区域605中并且可以成为到机器人割草机105的最近目标。无论哪个特定目标是到机器人割草机105的最近目标，机器人割草机105重复确定到机器人割草机105的最近目标的最近距离，并且可以在机器人割草机105继续在整个作业区域移动时，使用这种瞬时最近距离来控制机器人割草机105的移动(例如，行进速度和向前/后退行进方向)。

在一些实例中，在执行框435之后，方法400可以返回到框405以重复方法400。因此，第一电子处理器205可以重复执行方法400以重复评估检测区域605中是否存在目标，并且重复确定检测到的目标相对于机器人割草机105的位置和/或距离，以基于来自目标检测传感器250的目标检测数据重复调整机器人割草机105的行进速度和/或向前/后退方向。

如图4B所指示的，在一些实例中，方法400可以包括附加步骤440、445和450。在一些实例中，响应于确定最近距离小于第一距离阈值(在框425处)，在框440处，第一电子处理器205可以确定到最近目标的最近距离是否大于或等于低于第一距离阈值的第二距离阈值(例如，距离S2)。例如，第一距离阈值可以是60厘米，第二距离阈值可以是30厘米。

在框445处，响应于确定到最近目标的最近距离小于第一距离阈值并且大于或等于第二距离阈值，第一电子处理器205可以以与上文关于框435所描述的类似方式控制至少一个轮子马达235以同机器人割草机105与最近目标之间的最近距离成正比的第二速度向前移动机器人割草机105。

另一方面，响应于确定到最近目标的最近距离小于第二距离阈值，在框450处，第一电子处理器205可以控制至少一个轮子马达235以同机器人割草机105与最近目标之间的最近距离成反比的第三速度向后移动机器人割草机105。在一些实例中，为了同机器人割草机105与最近目标之间的最近距离成反比地调整第三速度(即，后退/向后速度)，第一电子处理器205将第三速度范围的第二最小速度(例如，每秒1厘米)与第二距离阈值(例如，30厘米)的距离相关联，并将第三速度范围的第二最大速度(例如，每秒3厘米)与另一距离(例如，10厘米)相关联。因此，在上述示例中，当到最近目标的最近距离被确定为30厘米时，机器人割草机105以每秒1厘米的速度向后行进，并且当到最近目标的最近距离被确定为10厘米(或更小)时，机器人割草机105以每秒3厘米的速度向后行进，以试图以更快的速度背离更近的目标移动。上述速度之间的值与上述距离之间的值也成正比地彼此对应。例如，当到最近目标的最近距离被确定为20厘米时，机器人割草机105以每秒2厘米的速度向后行进。如上述示例所指示的，机器人割草机105可以在当机器人割草机105距检测到的最近目标越来越远时以降低的速度后退移动，并且可以在机器人割草机105非常接近检测到的最近目标时以增加的速度后退移动。

在执行框445或450以控制机器人割草机105的行进速度和向前/后退方向之后，方法400返回到框405以重复评估检测区域605中是否存在目标，并且重复确定检测到的目标相对于机器人割草机105的位置和/或距离，以基于来自目标检测传感器250的目标检测数据重复调整机器人割草机105的行进速度和/或向前/后退方向。

在一些实例中，从中确定第三速度(在框450处)的第三速度范围的绝对值可以与从中确定第二速度(在框435和/或445处)的第二速度范围的绝对值相同或不同。例如，机器人割草机105在第二速度范围内的最大向前速度可以是第一速度(即，全速/正常速度)的90％，而机器人割草机105在第三速度范围内的最大后退速度也可以是第一速度的90％。第二速度范围和第三速度范围的大小可以相同也可以不同。与每个速度范围相对应的距离范围的大小也可以彼此相同也可以彼此不同。

下面的表1展示了根据一个示例实施方式的机器人割草机105到最近目标的最近距离以及相关联的行进速度和向前/后退方向。表1中的距离S1和S2的值以及距离S1与S2的值之间的关系仅为示例值，在其他情况下可以是不同的值。例如，在某些实施方式中，S2不一定是S1的一半。

在一些实例中，距离阈值可以包括缓冲值，以允许机器人割草机105的平稳操作，该平稳操作减少了不同操作状态(例如，表1中所示的三种操作状态，包括机器人割草机105在相对于到机器人割草机105的最近目标的不同距离范围内的行进速度和方向)之间的转变量。例如，在同样为30厘米的示例阈值距离处，不是从向前移动转变到后退移动或从后退移动转变到向前移动，而是当在涉及改变机器人割草机105向前/后退移动方向的操作状态之间转变时，可以使用五厘米(或十厘米等)的缓冲值。例如，当机器人割草机105以与到最近目标的最近距离成正比的速度向前移动时，机器人割草机105可以响应于确定到最近目标的最近距离是25厘米(即30cm的阈值减去5cm的缓冲值)而停止并开始向后后退移动。当机器人割草机105以与到最近目标的最近距离成正比的速度向后移动时，机器人割草机105可以响应于确定到最近目标的最近距离是35厘米(即，30cm的阈值加上5cm的缓冲值)而停止并开始向前移动。在大约30厘米的距离阈值使用这样的示例缓冲值可以防止机器人割草机105过于频繁地改变操作状态和/或卡在不希望的定位中。缓冲值的范围可以称为缓冲范围。在缓冲范围内，机器人割草机105可以被配置为以恒定速度操作(例如，与机器人割草机105在进入缓冲范围之前行进的速度相同或不同的预编程恒定速度)。可替代地，在缓冲范围内，机器人割草机105可以继续与到最近目标的最近距离成正比地调整该机器人割草机的行进速度，如本文之前解释的。

如本文之前提到的，图5展示了根据一些示例实施例的可以由机器人割草机105的第一电子处理器205执行以在机器人割草机105检测到目标时控制机器人割草机105的转弯时间和方式的转向控制算法的方法500的流程图。

在框505处，第一电子处理器205从目标检测传感器250(例如，毫米波雷达设备250)接收目标检测数据。如本文之前解释的，目标检测数据可以指示一个或多个目标/障碍物中的每一个相对于机器人割草机105的相应定位。在一些实例中，图5的框505与图4的框405相同或相似，并且之前包括在本文中的相对于框405的相同解释也适用于框505。

在框510处，第一电子处理器205开始执行转向控制算法。在一些实例中，框510到525被认为是转向控制算法以控制机器人割草机105的转弯时间和方式(例如，当由一个或多个目标被目标检测传感器250检测到时)。在一些实例中，框505也可以被认为是转向控制算法的一部分。在框510处，第一电子处理器205基于(在框505处)从目标检测传感器250接收的目标检测数据来确定目标检测传感器250的检测区域605内是否存在任何目标。在一些实例中，图5的框510与图4的框410相同或相似，并且之前包括在本文中的相对于框410的相同解释也适用于框510。

在框515处，第一电子处理器205响应于确定目标检测数据指示检测区域605中不存在任何目标，控制至少一个轮子马达235沿第一直线向前移动机器人割草机105。换言之，当在检测区域605中没有检测到任何目标时，机器人割草机105被配置为沿直线向前移动直到(i)检测到目标，(ii)确定已经到达虚拟边界，和/或(iii)撞击传感器指示机器人割草机105已经撞击到目标。在一些实例中，当机器人割草机105正在沿直线向前移动时，机器人割草机105可以被认为是在第一操作状态(即，“直线向前”操作状态)下进行操作。在执行框515以控制机器人割草机105沿直线向前移动之后，方法500返回到框505以重复评估检测区域605中是否存在目标以及重复确定检测到的目标相对于机器人割草机105的位置和/或距离，以基于来自目标检测传感器250的目标检测数据来重复调整机器人割草机105的转弯行为。

当在“直线向前”操作状态下进行操作并重复执行方法500时，第一电子处理器205可以确定目标检测数据指示在检测区域605内存在至少一个目标。响应于确定目标检测数据指示在检测区域605内存在至少一个目标，在框520处，第一电子处理器205确定是检测区域605的左边部分635A还是右边部分635B包括(i)更多目标，(ii)更多代表目标的数据点，或(iii)(i)和(ii)二者。例如，如图6所示，检测区域605可以被中心轴610分成左边部分635A和右边部分635B。在一些实例中，部分635A和635B大小相同或者可以大小不同。如图6的示例所示，左边部分635A包括两个目标620和625，而右边部分635A包括一个目标630。

在框525处，第一电子处理器205控制至少一个轮子马达235以沿背离检测区域605的包括(i)更多目标、(ii)更多代表目标的数据点(其指示相应目标的大小)、或(iii)(i)和(ii)二者的部分的方向使机器人割草机105转弯。再次参考图6所示的示例，因为检测区域605的左边部分635A比检测区域605的右边部分635B包括更多的目标，所以第一电子处理器205可以控制机器人割草机105背离检测区域605的左边部分635A向右转弯，例如，如图6所示的潜在转弯路径640A和640B所示。在一些实例中，当机器人割草机105在向前移动的同时转弯时，机器人割草机105可以被认为在第二操作状态(即，“转弯”操作状态)下进行操作。在图6的示例中，机器人割草机105背离检测区域605的包括更多目标的部分转弯。然而，第一电子处理器205控制机器人割草机105转弯的方向可以另外或可替代地基于障碍物620、625、630的大小。例如，每个障碍物的大小可以基于表示每个障碍物620、625、630的检测到的数据点的数量来确定，如本文之前解释的。第一电子处理器205可以基于表示每个障碍物的数据点的数目/数量，确定与位于检测区域605的另一部分的障碍物的总体大小之和相比，位于检测区域605的一部分的障碍物的总体大小之和。例如，目标630可能是由比目标620和625的组合更多的聚类数据点表示的大障碍物。在一些实例中，第一电子处理器205可以响应于确定检测区域605的右边部分635A比表示检测区域605的左边部分635A包括更多代表一个或多个目标的数据点(即使检测区域605的左边部分635A包括更多目标)，控制机器人割草机105背离检测区域605的右边部分635A向左转弯。

在一些实例中，第一电子处理器205被配置为基于目标检测数据确定距中心轴610的最远x坐标目标的最远x坐标距离，该中心轴沿平行于机器人割草机105的向前移动路径的方向穿过机器人割草机105的中心。在一些实例中，第一电子处理器205被配置为从位于检测区域605的沿机器人割草机105被配置为转向的方向的部分635(例如，检测区域605的包括较少目标或较少代表目标的数据点的部分635)上的一个或多个第一目标中确定距中心轴610的最远x坐标目标的最远x坐标距离。参考图6，检测区域605的包括较少目标的部分是右边部分635B。因此，如上文所解释的，因为机器人割草机105可以被配置为朝向右边部分635B转弯，所以第一电子处理器205可以从位于检测区域605的右边部分635B中的目标中确定距中心轴610的最远x坐标目标的最远x坐标距离。在图6所示的示例中，在检测区域605的右边部分635B中只有一个目标630。因此，目标630距中心轴610的x坐标距离由第一电子处理器205确定。然而，如果在其他情况下，右边部分635B包括距中心轴610的x坐标距离比目标630更远(并且在检测区域605内)的另一个目标，则第一电子处理器205将确定该另一个目标的x坐标距离，并且将确定该另一个目标具有最远的x坐标距离。在一些实例中，最远x坐标目标可能随着机器人割草机105以与上文关于距机器人割草机105的最近目标描述的类似方式继续移动而改变。

在一些实例中，第一电子处理器205被配置为基于目标检测数据确定距中心轴610的最近x坐标目标的最近x坐标距离，该中心轴沿平行于机器人割草机105的向前移动路径的方向穿过机器人割草机105的中心。在一些实例中，第一电子处理器205被配置为基于目标检测数据确定距机器人割草机105的最近目标(例如，最近的y坐标目标)距中心轴610最近或最远x坐标距离。在一些实例中，上述最近或最远x坐标距离的确定可以限于在检测区域605的其中第一电子处理器205控制机器人割草机105朝向其转弯的部分635上检测到的目标。在其他实例中，上文提到的最近或最远x坐标距离的确定是针对所有检测到的目标来确定的，而不管每个目标位于检测区域605的哪个部分635。

在一些实例中，第一电子处理器205被配置为控制至少一个轮子马达235，以根据基于最远x坐标距离、最近x坐标距离、最近y坐标距离等中的一个或多个的转弯角度使机器人割草机105转弯。例如，第一电子处理器205被配置为控制至少一个轮子马达235，以根据作为最远x坐标目标的最远x坐标距离的函数的转弯角度使机器人割草机105转弯。在一些实例中，该函数指示机器人割草机105相对于中心线610的转弯角度随着最远x坐标目标的最远x坐标距离的增加而增加(即，变得更尖锐)。换言之，机器人割草机105的转弯角度的锐度可以随着最远x坐标目标的最远x坐标距离的增加而增加，并且其锐度可以随着最远x坐标目标的最远x坐标距离的减小而减小。例如，当目标630位于图6所示的定位时，机器人割草机105可以沿潜在转弯路径640B移动。然而，如果目标630位于更靠近中心轴610的定位(即，最远x坐标距离较小)，则机器人割草机105可以沿潜在转弯路径640A移动，使得机器人割草机105的转弯角度不像潜在转弯路径640B的转弯角度那么尖锐。相反，在一些实例中，随着最远x坐标目标的最远x坐标距离增加，机器人割草机105的转弯角度的锐度可以减小。

在一些实例中，机器人割草机105的转弯角度与最远x坐标目标或另一个目标(例如，最近y坐标目标)的最远x坐标距离成正比(或成反比)。在一些实例中，由第一电子处理器205确定转弯角度的转弯角度范围包括最小转弯角度(例如，10度、20度等)和最大转弯角度(例如，40度、45度等)。在一些实例中，最大转弯角度近似等于目标检测传感器250的检测角度607的一半。在一些实例中，为了与最远x坐标目标的最远x坐标距离成正比地调整转弯角度，第一电子处理器205将转弯角度范围的最大转弯角度(例如，45度)与最远x坐标距离的第一距离(例如，与中心轴610相距15厘米，这可以对应于沿检测区域605的x轴的宽度的一半)相关联，并将转弯角度范围的最小转弯角度(例如，15度)与最远x坐标距离的第二距离(例如，0厘米)相关联。因此，在上述示例中，当到最远x坐标目标的最远x坐标距离被确定为15厘米(即，示例最大x坐标距离)时，机器人割草机105以45度的转弯角度(即，示例最大转弯角度)转弯。相反，当到最远x坐标目标的最远x坐标距离被确定为0厘米(即，示例最小x坐标距离)时，机器人割草机105以15度的转弯角度(即，示例最小转弯角度)转弯。上述转弯角度与最远x坐标距离之间的值也成正比地彼此对应。例如，当到最远x坐标目标的最远x坐标距离被确定为10厘米时，机器人割草机105可以以35度的转弯角度转弯。

在一些实例中，第一电子处理器205被配置为基于目标检测数据确定距中心轴610的最近x坐标目标或另一个目标(例如最近y坐标目标)的最近x坐标距离，该中心轴沿平行于机器人割草机105的向前移动路径的方向穿过机器人割草机105的中心。在一些实例中，第一电子处理器205被配置为从位于检测区域605的沿机器人割草机105被配置为转向的方向的部分(例如，图6所示示例中的右边部分635B)上的一个或多个第一目标中确定距中心轴610的最近x坐标目标的最近x坐标距离。在图6所示的示例中，在检测区域605的右边部分635B中只有一个目标630。因此，目标630距中心轴610的x坐标距离由第一电子处理器205确定。然而，如果在其他情况下，右边部分635B包括距中心轴610的x坐标距离比目标630更近的另一个目标，则第一电子处理器205将确定该另一个目标的x坐标距离，并且将确定该另一个目标具有最近的x坐标距离。在一些实例中，最近x坐标目标可能随着机器人割草机105以与上文关于距机器人割草机105的最近目标描述的类似方式继续移动而改变。

在一些实例中，第一电子处理器205被配置为控制至少一个轮子马达235，以根据作为最近x坐标目标或另一个目标(例如最近y坐标目标)的最近x坐标距离的函数的转弯角度使机器人割草机105转弯。在一些实例中，该函数指示转弯角度随着最近x坐标目标的最近x坐标距离的减小而增加。换言之，机器人割草机105的转弯角度的锐度可以随着最近x坐标目标的最近x坐标距离的减小而增加，并且其锐度可以随着最近x坐标目标的最近x坐标距离的增加而减小。例如，机器人割草机105的转弯可能随着最近x坐标距离的增加而不那么急地转弯，因为机器人割草机105正在成功地远离最近x坐标目标移动。相反，在一些实例中，机器人割草机105的转弯角度的锐度可以随着最近x坐标目标的最近x坐标距离的增加而增加，并且其锐度可以随着最近x坐标目标的最近x坐标距离的减小而减小。在一些实例中，机器人割草机105的转弯角度以与上文关于最远x坐标目标的最远x坐标距离描述的类似方式与最近x坐标目标的最近x坐标距离成正比(或成反比)。

在一些实例中，在执行框525以控制机器人割草机105沿背离检测区域605的包括(i)更多目标、(ii)更多代表目标的数据点、或(iii)(i)和(ii)二者的部分635A的方向转弯之后，方法500返回到框505以重复评估检测区域605中是否存在目标以及重复确定检测到的目标相对于机器人割草机105的位置和/或距离，以基于来自目标检测传感器250的目标检测数据来重复调整机器人割草机105的转弯行为。因此，通过重复方法500，第一电子处理器205还可以确定何时完成转弯并再次继续直线行进。例如，第一电子处理器205被配置为在控制至少一个轮子马达235以使机器人割草机105转弯之后，响应于确定目标检测数据指示检测区域605中不存在任何目标，控制至少一个轮子马达235完成转弯并沿第二直线向前行进。换言之，机器人割草机105可以在向前移动的同时继续转弯，直到第一电子处理器205确定检测区域605不包括任何目标，此时机器人割草机105可以再次开始沿直线行进(即，进入“直线向前”操作状态)。

如本文之前所述，虽然图6示出毫米波雷达传感器250位于机器人割草机105的前边缘1005，但是在一些实施例中，毫米波雷达设备250可以位于设置在距机器人割草机105的前边缘1005之后的第一预定距离1010处，如下文所解释的(例如，见图10)。在这样的实施例中，上文关于图6描述的与垂直于中心轴610并且沿毫米波雷达传感器250的前表面延伸的轴615相关的值可以由电子处理器205适当地调整，以考虑毫米波雷达传感器250设置在距机器人割草机105的前边缘1005之后。例如，由于毫米波雷达传感器250设置在距机器人割草机105的前边缘1005之后的第一预定距离1010(d)是已知的，所以电子处理器205可以在确定检测到的目标的位置(例如，x0坐标、y坐标、总体位置等)时考虑该第一预定距离1010(d)。

在操作期间(例如，在“直线向前”操作状态期间、在“转弯”操作状态期间、在“后退/向后移动”操作状态期间等)的任何点，第一电子处理器205可以响应于基于从一个或多个撞击传感器接收的数据确定机器人割草机105已经撞击到目标而进入“撞击控制”状态。“撞击控制”状态可以中断方法400和/或500以如本文之前所述的预定义方式(例如，调整机器人割草机105的行进速度中的一个或多个行进速度、机器人割草机105的向前/后退方向、机器人割草机105的转弯行为等)控制机器人割草机105的移动。在一些实例中，在“撞击控制”状态下，机器人割草机105的行进速度仍可以根据图4的方法400来控制。在机器人割草机105执行了“撞击控制”状态的预定义操作方式之后，机器人割草机105可以继续执行方法400和/或500以控制机器人割草机105的移动。

在本文的示例中描述的距离、速度、转弯角度、相关联的范围等的值仅仅是示例值，并且在其他情况下可以被预编程为不同的值。在一些实例中，上述值中的任何一个或组合可以是用户可编程的和用户可调整的，例如，通过使用外部设备115来选择期望值并将期望值发射到机器人割草机105(例如，经由无线通信)，如本文之前所述。

上文描述的并且在附图中展示的实施例仅通过举例的方式呈现，并且并不旨在作为对本发明的构思和原理的限制。因此，将了解，元件和其配置和布置的各种变化是可能的，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种机器人园艺工具，包括：

壳体；

一组轮子，该组轮子联接到该壳体并被配置为旋转以在作业表面上推进该机器人园艺工具；

联接到该组轮子中的一个或多个轮子的至少一个轮子马达，该至少一个轮子马达被配置为驱动该一个或多个轮子的旋转；

目标检测传感器，该目标检测传感器被配置为检测一个或多个目标；以及

电子处理器，该电子处理器与目标检测传感器通信并且被配置为通过以下方式来控制该至少一个轮子马达在该作业表面上移动该机器人园艺工具：

从该目标检测传感器接收目标检测数据，其中，该目标检测数据指示该一个或多个目标中的每一个相对于该机器人园艺工具的相应定位，以及

执行速度控制算法，包括：

基于该目标检测数据确定该目标检测传感器的检测区域内是否存在任何目标，

响应于确定该目标检测数据指示该检测区域内不存在任何目标，控制该至少一个轮子马达以第一速度向前移动该机器人园艺工具，响应于确定目标检测数据指示该检测区域内存在至少一个目标，基于该目标检测数据确定到该机器人园艺工具的最近目标的最近距离，

确定该最近目标与该机器人园艺工具之间的最近距离是否大于或等于第一距离阈值，

响应于确定该最近距离大于或等于该第一距离阈值，控制该至少一个轮子马达以该第一速度向前移动该机器人园艺工具，

响应于确定该最近距离小于该第一距离阈值，确定该最近距离是否大于或等于低于该第一距离阈值的第二距离阈值，

响应于确定该最近距离小于该第一距离阈值且大于或等于该第二距离阈值，控制该至少一个轮子马达以同该机器人园艺工具与该最近目标之间的最近距离成正比的第二速度向前移动该机器人园艺工具，其中，该第二速度小于该第一速度，以及

响应于确定该最近距离小于该第二距离阈值，控制该至少一个轮子马达以同该机器人园艺工具与该最近目标之间的最近距离成反比的第三速度向后移动该机器人园艺工具。

2.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该电子处理器被配置为执行转向控制算法，包括：

响应于确定该目标检测数据指示不存在任何目标，控制该至少一个轮子马达沿第一直线向前移动该机器人园艺工具；

响应于确定该目标检测数据指示该检测区域内存在该至少一个目标，确定该检测区域的左边部分还是右边部分包括更多目标；以及

控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具沿背离该检测区域的包括(i)更多目标、(ii)更多代表目标的数据点、或(iii)(i)和(ii)二者的部分的方向转弯。

3.如权利要求2所述的机器人园艺工具，其中，该电子处理器被配置为：

基于该目标检测数据确定距中心轴的最远x坐标目标的最远x坐标距离，该中心轴沿平行于该机器人园艺工具的向前移动路径的方向穿过该机器人园艺工具的中心；以及

控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具根据作为该最远x坐标目标的最远x坐标距离的函数的转弯角度转弯。

4.如权利要求3所述的机器人园艺工具，其中，该函数指示该转弯角度随着该最远x坐标目标的最远x坐标距离的增加而增加。

5.如权利要求3所述的机器人园艺工具，其中，该电子处理器被配置为从位于该检测区域的包括较少目标的部分上的一个或多个第一目标中确定距该中心轴的最远x坐标目标的最远x坐标距离。

6.如权利要求2所述的机器人园艺工具，其中，该电子处理器被配置为：

基于该目标检测数据确定距中心轴的最近x坐标目标的最近x坐标距离，该中心轴沿平行于该机器人园艺工具的向前移动路径的方向穿过该机器人园艺工具的中心；以及

控制该至少一个轮子马达，以使该机器人园艺工具根据作为该最近x坐标目标的最近x坐标距离的函数的转弯角度转弯。

7.如权利要求6所述的机器人园艺工具，其中，该函数指示该转弯角度随着该最近x坐标目标的最近x坐标距离的增加而增加。

8.如权利要求6所述的机器人园艺工具，其中，该电子处理器被配置为从位于该检测区域的包括较少目标的部分上的一个或多个第一目标中确定距该中心轴的最近x坐标目标的最近x坐标距离。

9.如权利要求2所述的机器人园艺工具，其中，该电子处理器被配置为在控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具转弯之后，响应于确定该目标检测数据指示不存在任何目标，控制该至少一个轮子马达完成转弯并沿第二直线向前行进。

10.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该机器人园艺工具包括撞击传感器，该撞击传感器被配置为感测壳体撞击到目标的情况；并且

其中，该电子处理器联接到该撞击传感器并被配置为基于来自该撞击传感器的撞击传感器数据确定该壳体已经撞击到该目标，以及

控制该至少一个轮子马达以沿第二方向移动该机器人园艺工具，该第二方向与当该电子处理器确定该壳体撞击到该目标时该机器人园艺工具正在移动的第一方向相反。

11.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该目标检测传感器包括毫米波雷达设备。

12.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该第一距离阈值近似等于该目标检测传感器的最大可检测范围。

13.一种用于控制机器人园艺工具的方法，该方法包括：

使用该机器人园艺工具的电子处理器从该机器人园艺工具的目标检测传感器接收目标检测数据，其中，该目标检测数据指示一个或多个目标中的每一个相对于该机器人园艺工具的相应定位；以及

使用该机器人园艺工具的电子处理器执行速度控制算法，包括：

使用该电子处理器并基于该目标检测数据确定该目标检测传感器的检测区域内是否存在任何目标，

响应于确定该目标检测数据指示该检测区域中不存在任何目标，控制至少一个轮子马达以第一速度向前移动该机器人园艺工具，该至少一个轮子马达联接到一组轮子中的一个或多个轮子，该组轮子联接到该机器人园艺工具的壳体并被配置为旋转以在作业表面上推进该机器人园艺工具，该至少一个轮子马达被配置为驱动该一个或多个轮子的旋转，

响应于确定该目标检测数据指示该检测区域内存在至少一个目标，使用该电子处理器基于该目标检测数据确定到该机器人园艺工具的最近目标的最近距离，

确定该最近目标与该机器人园艺工具之间的最近距离是否大于或等于第一距离阈值，

响应于确定该最近距离大于或等于该第一距离阈值，控制该至少一个轮子马达以该第一速度向前移动该机器人园艺工具，以及

响应于确定该最近距离小于该第一距离阈值，控制该至少一个轮子马达以同该机器人园艺工具与该最近目标之间的最近距离成正比的第二速度向前移动该机器人园艺工具，其中，该第二速度小于该第一速度。

14.如权利要求13所述的方法，其中，执行该速度算法进一步包括：

响应于确定该最近距离小于该第一距离阈值，使用该电子处理器确定该最近距离是否大于或等于低于该第一距离阈值的第二距离阈值；

响应于确定该最近距离小于该第一距离阈值且大于或等于该第二距离阈值，使用该电子处理器控制该至少一个轮子马达以同该机器人园艺工具与该最近目标之间的最近距离成正比的该第二速度向前移动该机器人园艺工具，以及

响应于确定该最近距离小于该第二距离阈值，控制该至少一个轮子马达以同该机器人园艺工具与该最近目标之间的最近距离成反比的第三速度向后移动该机器人园艺工具。

15.如权利要求13所述的方法，进一步包括：使用该电子处理器执行转向控制算法，包括：

响应于确定该目标检测数据指示不存在任何目标，控制该至少一个轮子马达沿第一直线向前移动该机器人园艺工具；

响应于确定该目标检测数据指示该检测区域内存在该至少一个目标，确定该检测区域的左边部分还是右边部分包括更多目标；以及

控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具沿背离该检测区域的包括(i)更多目标、(ii)更多代表目标的数据点、或(iii)(i)和(ii)二者的部分的方向转弯。

16.如权利要求15所述的方法，其中，执行该转向控制算法进一步包括：在控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具转弯之后，响应于确定该目标检测数据指示不存在任何目标，控制该至少一个轮子马达完成转弯并沿第二直线向前行进。

17.如权利要求13所述的方法，其中，该第一距离阈值近似等于该目标检测传感器的最大可检测范围。

18.一种机器人园艺工具，包括：

壳体；

一组轮子，该组轮子联接到该壳体并被配置为旋转以在作业表面上推进该机器人园艺工具；

联接到该组轮子中的一个或多个轮子的至少一个轮子马达，该至少一个轮子马达被配置为驱动该一个或多个轮子的旋转；

目标检测传感器，该目标检测传感器被配置为检测一个或多个目标；以及

电子处理器，该电子处理器与目标检测传感器通信并且被配置为通过以下方式来控制该至少一个轮子马达在该作业表面上移动该机器人园艺工具：

从该目标检测传感器接收目标检测数据，其中，该目标检测数据指示该一个或多个目标中的每一个相对于该机器人园艺工具的相应定位，以及

执行转向控制算法，包括：

使用该电子处理器并基于该目标检测数据确定该目标检测传感器的检测区域内是否存在任何目标，

响应于确定该目标检测数据指示该检测区域中不存在任何目标，控制该至少一个轮子马达沿第一直线向前移动该机器人园艺工具，确定该目标检测数据指示该检测区域内存在至少一个目标，响应于确定该目标检测数据指示该检测区域内存在该至少一个目标，确定该检测区域的左边部分还是右边部分包括更多目标，以及

控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具沿背离该检测区域的包括(i)更多目标、(ii)更多代表目标的数据点、或(iii)(i)和(ii)二者的部分的方向转弯。

19.如权利要求18所述的机器人园艺工具，其中，该电子处理器被配置为：

基于该目标检测数据确定距中心轴的最远x坐标目标的最远x坐标距离，该中心轴沿平行于该机器人园艺工具的向前移动路径的方向穿过该机器人园艺工具的中心；以及

控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具根据作为该最远x坐标目标的最远x坐标距离的函数的转弯角度转弯。

20.如权利要求18所述的机器人园艺工具，其中，该电子处理器被配置为在控制该至少一个轮子马达以使该机器人园艺工具转弯之后，响应于确定该目标检测数据指示不存在任何目标，控制该至少一个轮子马达完成转弯并沿第二直线向前行进。