CN117433523A - 用于控制机器人工具的显示器 - Google Patents

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Abstract

一种用于与一个或多个机器人工具一起使用的外部设备，该外部设备包括显示器和电子处理器，其中，当通过第一用户输入选择启动设置按钮时，该处理器被配置为向该第一机器人园艺工具发送用于从停靠点沿着作业区域的周界行进的信号。当通过第二用户输入选择添加起始点按钮时，该处理器被配置为检索该第一机器人园艺工具的第一位置，该第一位置指示远离该停靠点的第一起始点，并且其中，该第一机器人园艺工具被配置为在沿着该周界行进之后返回到该停靠点，并且将基于由里程计单元收集的数据计算的边界长度传送到该处理器。

Description

用于控制机器人工具的显示器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年7月19日提交的在先提交的共同未决的美国临时申请号63/390,574的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本文所描述的实施例涉及机器人工具，具体地涉及用于控制和监测机器人园艺工具的起始点的显示器。
背景技术
机器人工具通常具有与其相关联的某种形式的控制器或控制单元，以在使用期间控制机器人工具的移动和操作。
发明内容
在一方面，一种用于与一个或多个机器人工具一起使用的外部设备，该外部设备包括：显示器；设备网络接口，该设备网络接口被配置为允许该外部设备与该一个或多个机器人工具进行无线通信；电子处理器，该电子处理器联接到该显示器、该设备网络接口和存储器，并且被配置为经由该设备网络接口与该一个或多个机器人园艺工具进行通信，该电子处理器被配置为在该显示器上显示起始点屏幕，该起始点屏幕包括启动设置按钮和添加起始点按钮，其中，当通过第一用户输入选择该启动设置按钮时，该处理器被配置为向该第一机器人园艺工具发送用于从停靠点沿着作业区域的周界行进的信号，其中，该第一机器人园艺工具包括里程计单元，当该第一机器人园艺工具沿着该作业区域的边界行进时，该里程计单元收集指示该第一机器人园艺工具的位置的数据，其中，当通过第二用户输入选择该添加起始点按钮时，该处理器被配置为检索该第一机器人园艺工具的第一位置，该第一位置指示远离该停靠点的第一起始点，并且其中，该第一机器人园艺工具被配置为在沿着该周界行进之后返回到该停靠点，并且将基于由该里程计单元收集的数据计算的边界长度传送到该处理器。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，起始点按钮被配置为在第一机器人园艺工具从停靠点沿着作业区域的边界行进的第一实例期间被选择。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该里程计单元经由该设备网络接口与该外部设备连续地传送指示该第一机器人园艺工具的位置的数据。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，基于由该里程计单元收集的数据计算当前边界长度，并且当该第一机器人园艺工具沿着该边界行进时，在该设置屏幕上显示该当前边界长度。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该设置屏幕包括与计算出的周界长度相关的标记。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该设置屏幕包括指示该周界的线段，并且在在该线段附近、沿着该边界的对应长度处填充第一起始点标记作为该第一位置。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该设置屏幕进一步包括与该第一位置相对于该停靠点的长度相关的起始点标记。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，在该第一机器人园艺工具沿着该周界的第一圈中，该里程计单元收集数据来计算该边界长度，并且在该第一机器人园艺工具沿着该周界的随后起始点设置圈中，通过该第二用户输入选择该起始点按钮以生成该第一起始点。
可替代地或另外地，在任何组合中，在该第一机器人园艺工具返回到该停靠点并且接收到用于在一般操作状态下操作的指令之后，该第一机器人园艺工具被配置为沿着该周界行进到该第一起始点并且在该作业区域内从该第一起始点开始操作。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，当通过第三用户输入选择该添加起始点按钮时，该处理器被配置为检索该第一机器人园艺工具的第二位置，该第二位置指示远离该停靠点的第二起始点，该第二位置不同于该第一位置，并且该第一机器人园艺工具和该外部设备之一包括频率平衡特征，该频率平衡特征被配置为在该作业区域内从该第一起始点或该第二起始点开始操作之前确定该第一机器人园艺工具是否应当沿着该周界行进到该第一起始点或该第二起始点。
在另一方面，一种外部设备，包括：显示器；设备网络接口，该设备网络接口被配置为允许外部设备与一个或多个机器人园艺工具进行无线通信；电子处理器，该电子处理器联接到该显示器、该设备网络接口和存储器，并且被配置为经由该设备网络接口与该一个或多个机器人园艺工具进行通信，该电子处理器被配置为在该显示器上显示起始点屏幕，该起始点屏幕包括指示作业区域的周界的线段和指示该第一机器人工具沿着该边界的第一起始点的至少一个起始点指示符，其中，当通过第一用户输入选择该至少一个起始点指示符中的第一起始点指示符时，该处理器被配置为向该第一机器人园艺工具发送用于行进到该第一起始点的信号，并且其中，该第一起始点指示符被配置为通过第二用户输入来编辑以编辑该第一起始点，并且该处理器被配置为将该第一起始点重新编程为经调整的第一起始点。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该第一起始点指示符被定位在该线段附近、与该周界上的停靠点与该第一起始点之间的第一距离相关的对应量处。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，经编辑的第一起始点被定位在该线段附近、与该停靠点与该经编辑的起始点之间的第二距离相关的对应量处。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该电子处理器被配置为在该起始点屏幕上并且在该第一起始点指示符和该线段两者附近显示起始点标记，该起始点标记提供该停靠点与该第一起始点之间的距离的另外的指示。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该电子处理器被配置为在该起始点屏幕上显示第二起始点指示符，该第二起始点指示符指示该第一机器人园艺工具沿着该边界的第二起始点。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该电子处理器被配置为在该起始点屏幕上显示边界长度标记，该边界长度标记指示该边界的长度。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该电子处理器被配置为一旦该外部设备接收到该第二用户输入就显示图形用户输入界面，该图形用户输入界面向用户呈现用于将该第一起始点的位置调整到经调整的第一起始点的多个选项。
在另一方面，一种外部设备，包括：显示器；设备网络接口，该设备网络接口被配置为允许外部设备与一个或多个机器人园艺工具进行无线通信；电子处理器，该电子处理器联接到该显示器、该设备网络接口和存储器，并且被配置为经由该设备网络接口与该一个或多个机器人园艺工具进行通信，该电子处理器被配置为在该显示器上显示起始点屏幕，该起始点屏幕包括具有线段和至少一个频率调节指示符的第一显示区域，其中，该线段指示该一个或多个机器人园艺工具中的第一机器人园艺工具在第一起始点或不同于该第一起始点的第二起始点处开始切割的起始频率，并且其中，该频率调节指示符被配置为通过用户输入来编辑，以编辑该第一机器人园艺工具的起始频率。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该电子处理器进一步被配置为显示具有第二线段和至少一个起始点指示符的第二显示区域。
可替代地或另外地，在任何组合中，其中，该第一线段和该第二线段分别在该第一显示区域和该第二显示区域中彼此平行地延伸。
附图说明
图1A展示了根据一些示例实施例的包括机器人工具的通信系统。
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4是图1A的机器人工具的里程计传感器和马达驱动轮子的立体图。
图5A至图5B是图1A的机器人园艺工具沿着示例性作业区域行进的俯视图。
图6A至图6B是图1A的机器人园艺工具在示例性作业区域中操作的俯视图。
图7A至图7E展示了在示例性作业区域中操作的图1A的机器人工具和显示在外部设备上的初始化设置屏幕。
图7F展示了包括验证模式启用图标的示例起始点屏幕的屏幕截图。
图8展示了根据一些实施例的可以显示在图1A的外部设备的第二显示器上的示例边界屏幕/图形用户界面的屏幕截图。
图9A至图9E展示了根据一些示例实施例的可以显示在图1A的外部设备的第二显示器上的示例性起始点屏幕/图形用户界面的屏幕截图。
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”在广义上使用，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”不限于物理或机械的连接或联接，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。在使用术语“处理器”或“中央处理单元”或“CPU”来指明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一处理器或由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，可能使用术语“大致”来描述各种部件的尺寸和/或机器人园艺工具的行进路径。在一些情况下，术语“大致”意味着所描述的尺寸在所陈述值的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，则该部件可以仅包括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，机器人草坪割草机)、用于与机器人工具105一起使用的停靠站110、外部设备115以及服务器152。机器人工具105可以包括用于切割碎屑、清扫碎屑、对碎屑抽真空、清除碎屑、收集碎屑、移动碎屑等的工具。碎屑进而可以包括植物(比如草、叶、花、茎、杂草、细枝、树枝等及其剪下物)、灰尘、污垢、工地碎屑、雪等。例如，机器人工具105的其他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/或包括一些将接受机器人工具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)。
系统100的停靠站110通常沿着作业区域605的周界610定位，并且被配置为用作工具105的停靠位置。更具体地，在使用期间，机器人工具105可以被配置为对接在停靠站110处，以便对电池245充电和/或在其间交换信息。在一些实施例中，停靠站110还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)以便当机器人工具105与停靠站110电联接时为机器人工具105提供充电电流。停靠站110还可以包括硬线连接、无线连接和/或同轴电缆连接，以允许以有线和无线两种方式向其传输数据。
在一些实施例中，停靠站110还可以电连接到边界线608，该边界线沿着作业区域605的周界610延伸并且至少部分地建立该作业区域的周界。在所展示的实施例中，边界线608通常沿着周界610行进并与该周界对齐。然而，在一些其他实施例中，边界线608可以相对于周界610偏移(在向内或向外的方向上)。在一些实施例中，停靠站110向边界线608提供电力，由此边界线608发射例如可以被机器人工具105检测到的电磁信号。
在一些实施例中，机器人工具105不结合边界线608而操作。相反，机器人工具105可以包括绘图能力、位置跟踪能力(例如，经由GPS、里程计等)等允许机器人工具105在不使用物理边界线608的情况下保持在预定义周界610内的能力。
虽然图1A展示了一个机器人工具105、一个停靠站110以及一个外部设备115，但在一些实施例中，通信系统100包括附加的机器人工具105、停靠站110和/或外部设备115。在一些实施例中，单一外部设备115可以被配置为与多个机器人工具105通信以控制和/或监测该多个机器人工具105。在一些实施例中，机器人工具105中的单个机器人工具可以被配置为对接到多个停靠站110。仍进一步地，在存在一个以上机器人工具105的实施例中，可以使用不同类型的工具105。例如，系统100可以包括草坪割草机、绳式修整机和肥料。
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可以包括附加的服务器152。在仍其他实施例中，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可以包括如蜂窝网络等网络，该网络包括充当中间设备的一个或多个设备，以在机器人工具105和外部设备115不在彼此的直接通信范围内时允许机器人工具105与外部设备115双向通信。
如果通信系统100由于机器人工具105在期间需要无线通信的任何原因而断开连接，则第一电子处理器205和第二电子处理器305中的至少一者可以经由由第一网络接口215或第二网络接口315接收到的信号或信号的缺少来确定通信系统100断开连接。在通信系统100断开连接的情况下，机器人工具105的操作可以停止，和/或机器人工具105可以返回到停靠站110。随后，第二电子处理器305可以经由第二显示器325向用户显示通信系统100断开连接。可以经由第二显示器325提示用户在机器人工具105的进一步操作之前重新连接通信系统100。在BluetoothTM和/或WiFiTM通信的实例中，这可能需要用户将外部设备115物理地定位在更靠近机器人工具105的位置，反之亦然。
图1B展示了根据一些示例实施例的机器人工具105的底部立体图。机器人工具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。机器人工具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)上推进机器人工具105。轮子130可以包括马达驱动轮子130A和非马达驱动轮子130B。在图1B所示的实施例中，两个后马达驱动轮子130A是马达驱动轮子130A，而两个前轮130B是非马达驱动轮子130B。在其他实施例中，机器人工具105可以包括不同的轮子布置(例如，总轮子数不同、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的单一集成的主体/壳体。
机器人工具105还包括轮子马达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。在所展示的实施例中，机器人工具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子130A的旋转(见图2)。
机器人工具105还包括工作工具135，该工作工具被配置为处理机器人工具105在其中行进的作业区域605或者以其他方式与该作业区域相互作用。工作工具135可以是被配置为与作业区域605相互作用的任何工作工具。例如，在所展示的实施例中的工作工具135是切割刀片组件，该切割刀片组件联接到内壳体125B并且被配置为相对于壳体125旋转以切割作业区域605内的草。在所展示的实施例中，工作工具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，机器人工具105包括工作工具马达240(见图2)，该工作工具马达联接到内壳体125B和工作工具135。工作工具马达240可以被配置为驱动工作工具135旋转。机器人工具105的其他实施例可以包括对应地操作的工作工具135。例如，在机器人工具105是犁的实施例中，其工作工具135可以包括固定的或铰接的犁，该固定的或铰接的犁被配置为犁雪或其他碎屑或犁作业区域605下面的泥土。在机器人工具105喷洒肥料的实施例中，工作工具135可以包括肥料喷洒器和进料系统。设想了各种其他实施例。
在一些实施例中，机器人工具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工具105的框图。在所展示的实施例中，机器人工具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、左后轮子马达235A、右后轮子马达235B、工作工具马达240、以及电池245。
在一些实施例中，机器人工具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，机器人工具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工作工具135的高度(例如，设置切割高度)。作为又另一示例，机器人工具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，机器人工具105执行除下文所描述的功能之外的功能。
工具105的第一存储器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这些指令，等等。具体地，第一电子处理器205执行存储在第一存储器210中的指令以实施本文描述的方法。
工具105的第一网络接口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)发送数据并从其接收数据。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BluetoothTM、WiFiTM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，机器人工具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)。可替代地或另外地，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。
如图1A所指示，机器人工具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，机器人工具105被配置为当机器人工具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BluetoothTM、WiFiTM等)。机器人工具105另外地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，当机器人工具105在与外部设备115的直接通信范围之外时)。在一些实施例中，其他中间设备可以提供外部设备115与机器人工具105之间的通信链路。例如，停靠站110可以用作在外部设备115与机器人工具105之间提供通信链路的中间设备。在一些实施例中，停靠站110可以用作范围扩展器设备(例如，“热点”)，其被配置为扩展外部设备115、机器人工具105和服务器152中的任一者之间的任何给定通信协议(例如，BluetoothTM、WiFiTM等)的通信范围。
工具105的第一用户输入设备220被配置为允许第一电子处理器205接收用户输入，以例如设置/调整机器人工具105的操作参数(即，属性)(例如，切割/铲削高度、刀片速度、肥料的体积流速、割草机的行进路径)。
工具105的第一显示器225被配置为向用户显示用户界面(例如，当前功率水平、当前操作条件、任何警报或故障的存在、网络状态，如下所述)。类似于外部设备115的用户界面(如下所述)，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(例如，触摸屏)可以被并入第一显示器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。
在所展示的实施例中，第一电子处理器205与同工具105相关联的多个传感器230通信。这些传感器230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、第一网络接口215的收发器/接收器等。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230，这些传感器被配置为检测由边界线608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线608的电磁信号的强度和/或极性。
如图2所示，机器人工具105还可以包括里程计单元250。里程计单元250与第一电子处理器205可操作地通信，并且被配置为在操作期间监测和跟踪机器人工具105的轨迹。更具体地，里程计单元250包括一个或多个里程计传感器255，该一个或多个里程计传感器被配置为收集关于机器人工具105的操作(例如，位置)的数据，并输出所收集的数据以由处理器(例如，第一电子处理器205、第二电子处理器305、停靠站110的处理器和/或服务器152的处理器)处理，从而计算割草机105行进的轨迹。
在一些实施例中，里程计单元250可以是具有专用里程计处理器257的独立设备，以独立地处理由一个或多个里程计传感器255输出的数据。里程计处理器257进而可以与机器人工具105的第一电子处理器205进行双向通信。里程计单元250可以经由里程计处理器257将编译的(例如，计算的)轨迹输出到第一电子处理器205。然而，在其他实施例中，可以将原始数据从(多个)里程计传感器255发送到第一电子处理器205、第二电子处理器305和/或云中的任何一个，在该云中，可以处理来自(多个)里程计传感器255的数据以计算机器人工具105的轨迹。机器人工具105的第一电子处理器205还可以经由第一网络接口215和第二网络接口315将来自里程计单元250的数据(原始或处理的)传输到外部设备115的第二电子处理器305。
在一个实施例中，里程计单元250可以包括一个或多个轮子运动传感器260，每个轮子运动传感器都联接到对应的马达驱动轮子130A并与其可操作地通信。更具体地，每个轮子运动传感器260可以被配置为检测并输出表示对应的马达驱动轮子130A已经旋转了多远以及在什么方向上旋转的信号。
在一些实施例中，轮子运动传感器260可以收集指示对应的马达驱动轮子130A何时旋转以及旋转的频率的数据。每个马达驱动轮子130A的测量可以直接进行(例如，利用定位在马达驱动轮子130A本身上的霍尔效应磁体)或间接进行(例如，利用定位在轮子马达235A、235B上的霍尔效应磁体或其他磁性部件)。图4展示了示例性马达驱动轮子130A。在图4所展示的实施例中，里程计传感器255定位在齿轮系258上游的轮子马达235A附近，该齿轮系将轮子马达235B联接到马达驱动轮子130A。里程计传感器255还可以被配置为感测齿轮系258的任何部件(例如，齿轮)和/或马达驱动轮子130A本身的旋转。来自里程计传感器255的数据可以根据轮子马达235A、齿轮系258和马达驱动轮子130A之间的传动比来缩放，以适当地确定马达驱动轮子130A的旋转。
在一些实施例中，(多个)轮子运动传感器260可以是或包括被配置为收集指示工具105的运动的数据的另一种(或多种)传感器。例如，(多个)轮子运动传感器260可以是激光或其他类型的转速计。这种(这些)转速计轮子运动传感器可以将光源(例如，LED光、激光束等)照射到马达驱动轮子130A和/或非马达驱动轮子130B中的一个的转速计表面上，或者照射到与其联接的任何齿轮系(例如，齿轮系258)的任何部件上，光源可以被转速计表面反射，并且转速计可以接收指示光源的接收的信号。转速计然后可以确定用于发射和接收光的时间量的时间差，该时间差指示马达驱动轮子130A和/或非马达驱动轮子130B旋转的速度。
在操作期间，轮子运动传感器260跟踪机器人工具105随时间的运动，并将关于检测到的运动的原始数据输出到处理器(例如，第一电子处理器205、第二电子处理器305和/或里程计处理器257)。然后，处理器进而可以连续地或周期性地确定机器人工具105的任何给定轮子130的旋转的量和方向。例如，一个轮子运动传感器260可以监测左侧马达驱动轮子130A的旋转，并且另一个轮子运动传感器260可以监测右侧马达驱动轮子130A的旋转。一个示例性轮子运动传感器260可以检测轮子130中的至少一个轮子的角旋转(例如，全旋转和/或部分旋转)。在固定且已知轮子尺寸以及利用轮子运动传感器260感测到的轮子130的角旋转的情况下，电子处理器205可以计算轮子130的弧长(例如，在支撑表面50上行进的距离)。在一些实施例中，轮子运动传感器260可以被配置为间歇地并且同时地收集指示对应的马达驱动轮子130A的位置的数据。轮子运动传感器260可以根据期望的准确度以任何期望的频率(例如，100Hz、10kHz、1MHz等)收集数据。数据可以与定时器和/或实时时钟一起并置。
在一些实施例中，里程计单元250包括惯性测量单元(IMU)275。IMU 275收集指示割草机主体的旋转取向(例如，滚转、俯仰、偏航)的数据。IMU 275可以包括或完全地包括例如加速度计、磁力计、陀螺仪等。当与轮子运动传感器260和/或里程计单元250的其他传感器相比时，IMU 275可以具有类似的数据收集频率(例如，100Hz、10kHz、1MHz等)。IMU 275被配置为输出表示机器人工具105的旋转取向的信号(或多个信号，例如，表示滚转的第一信号、表示俯仰的第二信号、表示偏航的第三信号)。
在一些实施例中，里程计单元250可以包括雷达传感器(例如，毫米波雷达传感器)285。雷达传感器285可以被配置为测量机器人工具105与机器人工具的环境中的物体(例如，作业区域605的草、地面和/或土壤、树木、建筑物等)之间的相对速度。雷达传感器285被配置为输出表示机器人工具105相对于环境中的物体的速度的信号(或多个信号)。
在一些实施例中，里程计单元250可以包括全球定位系统(GPS)接收器270，该GPS接收器被配置为收集指示其相对于远程卫星的位置的数据。在其他实施例中，里程计单元50可以包括其他类型的传感器，如超声波传感器280、光学传感器290(例如，激光传感器、红外传感器)等。这些传感器可以收集指示机器人工具105的位置的数据，并且被配置为导出该数据以供里程计单元250使用，以确定机器人工具105在使用期间的位置和取向。
在仍一些实施例中，里程计单元250可以包括上述里程计传感器255(例如，轮子运动传感器260、GPS接收器270、IMU 275、超声波传感器280、雷达传感器285和光学传感器290)的任何组合。里程计单元250可以被配置为接收并组合来自上述里程计传感器255的任何组合的多个输入。例如，里程计单元250可以包括轮子运动传感器260和惯性测量单元(即，IMU)275。来自一个(或多个)轮子运动传感器260的数据可以由里程计单元250或由第一电子处理器205或第二电子处理器305与来自惯性测量单元的数据组合，以生成机器人工具105的位置的更准确的表示。这种数据组合可以说明例如包括机器人工具105的作业区域605中的海拔变化的倾斜地形。来自一个(或多个)轮子运动传感器260的数据和来自惯性测量单元275的数据的组合可以以其他方式增加机器人工具105的位置的准确度。
在仍其他实施例中，里程计单元250可以包括一个(或多个)轮子运动传感器260和雷达(例如，毫米波)传感器285。来自一个(或多个)轮子运动传感器260的数据可以由里程计单元250或由第一电子处理器205或第二电子处理器305与来自雷达传感器285的数据组合，以生成机器人工具105的位置的更准确的表示。这种数据组合可以说明例如其中一个或多个马达驱动轮子130A旋转，但机器人工具105实际上不在作业区域605中移动的情况。这种现象可以被描述为一个或多个马达驱动轮子130A相对于环境(例如，作业区域605的草、地面和/或土壤、树木、建筑物等)的“轮子滑转”或“轮子滑动”。
在仍其他实施例中，里程计单元250可以包括一个(或多个)轮子运动传感器260、惯性测量单元275和雷达(例如，毫米波)传感器285。来自一个(或多个)轮子运动传感器260的数据可以由里程计单元250、第一电子处理器205或第二电子处理器305与来自惯性测量单元275的数据和来自雷达传感器285的数据组合，以生成机器人工具105的位置的更准确的表示。这种数据组合可以说明例如包括作业区域605中的海拔变化的倾斜地形以及任何滑动的马达驱动轮子130A。
机器人工具105还包括可以由第一电子处理器205实施的定时器和/或实时时钟。定时器和/或实时时钟可以与里程计单元250结合使用以并置由至少一个里程计传感器255收集的数据，并最终确定机器人工具105从任何给定的起始点615和/或停靠站110行进的距离。在一些实施例中，机器人工具105进一步包括如纽扣电池或电池组等不间断电源，该不间断电源可以由停靠站110和/或电池245充电。不间断电源可以向定时器和/或实时时钟提供电力以在电池245耗竭的情况下确保定时器和/或实时时钟的准确度。第一电子处理器205可以使用存储的调度信息和/或检索到的调度信息来控制机器人工具105被配置为操作、对接等的时间。这种调度信息可以存储在第一存储器210、第二存储器310和/或服务器152的存储器中。
一旦收集到关于工具105的移动的第一组数据点(例如，对应于给定时间)，就可以将对应的数据保存在任何存储器中(例如，通过里程计单元250(未示出)的存储器、第一存储器210、第二存储器310和/或停靠站110或服务器152的存储器)以供将来使用。一旦收集到第二组数据点(例如，对应于稍后的时间)，就将第二组的数据点与第二组的数据点进行比较(例如，由里程计处理器257或第一电子处理器205)。在该比较中，例如，里程计单元250可以确定左侧马达驱动轮子130A是否向前旋转了大于右侧马达驱动轮子130A的量。这指示当机器人工具105被向前驱动时机器人工具105向右转动。可以对向左转动、直线行进、反向行进以及向左和向右转动反向行进进行其他对应的比较。以期望的数据收集频率(例如，100Hz、10kHz、1MHz等)收集另外多组的数据点以连续地监测机器人工具105的位置。由里程计单元250生成的数据不需要连续地保存到存储器中。在一些实施例中，可以仅保存部分数据和/或数据可以被保存并且随后擦除(例如，在先进先出的基础上，当不再需要时等)以避免需要大量的存储器。
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和第二显示器325的第二电子处理器305。这些部件类似于上文关于图2解释的机器人工具105的类似命名的部件并以与上文所描述的类似的方式起作用。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包括用于与机器人工具105进行无线通信的一个或多个收发器(例如，被配置为经由BluetoothTM、WiFiTM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第二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向机器人工具105和/或通信系统100的其他设备发送数据并从其接收数据。
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)、允许远离机器人工具105定位的另一外部设备115与机器人工具105通信的无线通信路由器、或者能够与机器人工具105通信的另一电子设备。外部设备115可以在显示器上生成用户界面(如下所述)，并且允许用户实时访问机器人割草机信息并与之交互。外部设备115可以接收用户输入以确定机器人工具105的操作参数/指令、启用或禁用机器人工具105的特征等。在一些实施例中，外部设备115与机器人工具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和机器人工具105的相应USB端口的通用串行总线(USB)电线)。广义地说，用户可以与外部设备115交互以控制机器人工具105的操作和/或未来操作。
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、GPS接收器等。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描述的至少一些元件类似的、以类似的方式起作用的元件。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。
图8展示了要显示在外部设备115的第二显示器325上的边界屏幕805的一个示例性实施例。边界屏幕805包括地图部分810和交互显示部分815。边界屏幕805的地图部分810可以被配置为将一系列标记和/或其他指示符叠加在作业区域605的地图上以向用户提供系统100的当前操作状态的视觉表示。在其他实施例中，边界屏幕805可以展示不完全复制作业区域605的通用地图部分810。换句话说，边界屏幕805可以不复制如由里程计单元250计算的作业区域605的景观，而是可以包括一些预定的边界轮廓(例如，具有被多边形边界包围的车道的普通房屋)。在一些实施例中，可以提供作业区域605的二维地图，如图8中所展示的地图部分810。该地图部分810可以或可以不代表作业区域605和/或边界610的实际尺寸。在其他实施例中，一维线段(例如，以下关于图9A描述的线段940、960)可以表示周界610。在一些实施例中，基础地图可以包括但不限于期望区域的用户生成的图像、期望区域的卫星图像、期望区域的计算机生成的图像等。更具体地，所展示的地图部分810包括被配置为表示作业区域605内的停靠站110的相对位置的停靠点指示符110A、被配置为表示作业区域605内的机器人工具105的相对位置的割草机指示符105A、被配置为描绘作业区域605的总体布局和形状的作业区域地图605A，以及被配置为显示周界620(例如，边界线608)相对于作业区域605的位置的周界指示符610A。
继续参考图8，障碍物指示符610B可以设置在地图部分810上。如图8所示，障碍物指示符610B的尺寸可以例如近似于其被配置为在作业区域605内表示的障碍物的对应尺寸(例如，其外部尺寸和形状)。障碍物指示符610B的位置和/或尺寸可以表示例如建筑物、树木、车道、播种机、花园和机器人工具105的其他非作业区域(例如，不可割草的障碍物)。如图8所展示，周界指示符610A可以包围但不穿过障碍物指示符610B。这表示机器人工具105在使用期间避开对应障碍物(建筑物、树木、车道、其他非作业区域)的实际操作。障碍物指示符610B可以在颜色和/或形状上是可调节的以对应于它们所表示的障碍物的类型(例如，车道可以是灰色的，树木可以是不同于表示作业区域605的作业区域地图605A的另一绿色阴影的绿色阴影等)。在一些实施例中，边界屏幕805可以用感测到的(经由里程计单元250)机器人工具105在作业区域605中的位置来更新(例如，自动地、连续地、间歇地等)割草机指示符105A的位置。在其他实施例中，边界屏幕805可以不利用感测到的机器人工具105的位置来更新割草机指示符105A的位置。
在一些实施例中，边界屏幕805可以是作业区域605和周界610的大小和形状的准确缩放表示，其中每个指示符位于其实时位置。然而，在其他实施例中，边界屏幕805可以简单地显示作业区域605和周界610的一般表示，其中指示符定位在一般位置。在一些实施例中，用户能够放大、缩小和/或选择正在显示的各种标记。
边界屏幕805的交互显示部分815可以包括一系列按钮和/或指示符，用户可以通过这些按钮和/或者指示符在使用期间与系统100交互。在所展示的实施例中，交互显示部分815包括边界长度指示符820、“启动设置”按钮830、“添加起始点”按钮835、“完成”按钮840和“退出边界”按钮845。在其他实施例中，可以存在更多或更少的按钮和/或指示符。在其他实施例中，按钮830-845上的文本可以不同于所展示的文本。例如，“添加起始点”按钮835可以是“修改起始点”按钮835。
“启动设置”按钮830被配置为指示系统100(例如，外部设备115和工具105)启动设置序列(如下所述)。“添加起始点”按钮835(和/或“修改起始点”按钮)被配置为命令系统100向现有的起始点列表添加(和/或者修改)起始点615。例如，在一些实施例中，选择“添加起始点”按钮835可以使得系统100经由里程计单元250来传送(例如，检索)与机器人工具105的位置相关的数据，并且在工具105相对于周界620的当前位置处添加起始点615。然而，在其他实施例中，选择“添加起始点”按钮835可以使得起始点615被添加到沿着周界810的预定位置，由此用户可以稍后将起始点615的位置调整到期望位置。
一旦被添加，按钮835可以转换到“修改起始点按钮”，同时机器人工具105在对应的起始点615附近。当按下“修改起始点”按钮835时，可以提示用户输入起始点615的期望调整(例如，沿着周界610+/-0.1米)和/或修正位置(例如，作为总长度的百分比和/或相对于停靠站110的期望位置(例如，10米])。一旦机器人工具105移动离开起始点615，按钮835就可以自动转换回“添加起始点按钮”。另外地或可替代地，“修改起始点”按钮835可以允许用户删除任何给定的起始点。“完成”按钮840可以被配置为保存当时存在的任何起始点615的位置。“完成”按钮840还可以被配置为终止或结束初始化过程(如下所述)。最后，“退出边界”按钮845被配置为退出或以其他方式关闭程序。
在所展示的边界屏幕805中，交互显示部分815位于地图部分810下方。这可能是相反的。另外地，交互显示部分815内的各种指示符和按钮820-845可以相对于彼此被重新排列为任何期望的配置。
图9A至图9D展示了可以显示在外部设备115的第二显示器325上的示例屏幕/图形用户界面的屏幕截图。图9A至图9D展示了在下面解释的不同情况下的起始点屏幕905。在一些实施例中，起始点屏幕905包括与周界610的总长度以及起始点615A-615C相对于周界610的位置相关的信息。如本文之前所述，显示在起始点屏幕905上的与机器人工具105相关的信息中的至少一些信息可以由外部设备115从机器人工具105无线地接收。
如图9A所示，起始点屏幕905包括多个显示区域910A-910D。其第一显示区域910A包括滑块或套索扣915，该滑块或套索扣被配置为启用和/或禁用机器人工具105的可变起始点特征。当滑块915处于启用位置(见图9A)时，显示区域910A-910D被启用并且可以自由地由用户操纵(例如，经由外部设备115的触摸屏)。该系统还被配置为使得工具105将使用由显示区域910A-910D(如下所述)规定的可变起始点能力来操作。
相反，当滑动器915处于禁用位置(见图9D)时，交互部分910A-910D可以被禁用并且不可再由用户访问。如图9D所示，通过以浅灰色色调显示交互部分910A-910D，起始点屏幕905在视觉上表示被禁用的滑块915。在其他实施例中，当滑块915被禁用时，起始点屏幕905可以变为空白或移除相关信息。因此，系统100被配置为使得当可变起始点滑块915处于禁用位置时，机器人工具105将不会从保存在第一存储器210、第二存储器310、服务器152的存储器或停靠站110的存储器上的任何设定点开始。当可变起始点滑块915处于禁用位置时，在一些实施例中，机器人工具105可以简单地从停靠站110开始操作。类似地，当没有生成(例如，保存)起始点615A-615C时，机器人工具105可以简单地从停靠站110开始操作。
起始点屏幕905的第一显示区域910A进一步包括指示符920，该指示符显示周界610的总体线性长度。更具体地，指示符920包括指示周界610的长度的文本(例如，“100m”、“100米”等)。在所展示的实施例中，定位在指示符920附近的箭头或其他标记向用户发出信号，可以通过经由第二输入设备320(例如，触摸屏、鼠标等)与指示符920交互(例如，敲击、点击)来调整周界610的长度。在与指示符920交互时，小键盘925(图9B)和/或旋转选择器930(图9C)可以填充在起始点屏幕905上。小键盘925和旋转选择器930可以各自为用户呈现多个选项来调整系统100的特性。用于收集(多个)用户输入的其他类型的图形用户界面可以显示在起始点屏幕905上，如但不限于下拉菜单、多个复选框、单选按钮、拨动开关等。
用户可以与第二输入设备320(例如，触摸屏、鼠标)交互以经由小键盘925或旋转选择器930输入已知长度的周界610。在一些实施例中，边界长度可以作为初始设置状态的一部分自动计算(如下所述)。第二输入设备320可以与指示符920结合使用以在已经由里程计单元250计算之后调整周界610的长度。
如果用户经由第二输入设备320并结合指示符920输入的边界长度不同于里程计单元250的计算的周界长度，则可以通过设备提示用户确认应该调整周界长度和/或提示用户将机器人工具105返回到停靠站110以再次运行初始设置状态(如上所述)。更具体地，如果用户经由第二输入设备320输入的周界长度小于里程计单元250的计算的边界长度，则边界长度可以被更新为用户经由第二输入设备320所输入的边界长度。如果必须移除任何起始点615以适应新输入的边界长度(例如，位于新建立的范围之外)，则可以通过缩短边界长度来通知用户可以删除哪个起始点615。然后，用户可以选择可以删除受影响的起始点615和/或将起始点615定位在周界610的最末端(例如，在停靠站110处)。然后，用户可以通过将起始点指示符950朝向第一端940A移动期望的量来调整受影响的起始点615的位置，使得起始点615C定位在周界610上并且不与停靠站110重合。
一旦经由第二输入设备320输入周界长度，周界长度就可以保存在第一存储器210、第二存储器310、服务器152和/或停靠站110中。可以根据需要覆盖任何现有的周界长度数据。更新后的周界长度然后可以经由指示符920显示在起始点屏幕905上。
第一显示区域910A进一步包括起始点数量指示符935，其指示周界610上的起始点615的总数。在所展示的实施例中，起始点数量指示符935可以包括指示当前保存在存储器中的起始点615的数量的文本(例如，“3”等)。箭头或其他标记可以定位在起始点数量指示符935附近以向用户指示起始点615的总数可以通过经由第二输入设备320(例如，触摸屏、鼠标)与起始点数量指示符935交互(例如，敲击、点击)来调整。在一些实施例中，用户可以与第二输入设备320(例如，触摸屏、鼠标)交互以经由小键盘925或旋转选择器930输入期望数量的起始点615。在这些实施例中，起始点615的任何配置都可以是合适的。例如，当边界线长度为100米，并且选择了三个起始点615A-C时，默认设置可以是在周界停靠站110的整个长度上(例如，在距停靠站110 25m、50m和75m处)均匀地间隔每个起始点615A-C。在其他实施例中，起始点可以在周界长度上随机间隔开。在仍其他实施例中，起始点数量指示符935可以在设置和初始化过程期间自动填充(如下所述)。
通过经由第二输入设备320(例如，触摸屏、鼠标)与起始点数量指示符935交互(例如，敲击、点击)，起始点615的总数可以根据用户期望的起始点615A-615C的数量而增加或减少。当起始点615的总数增加时，可以提示用户将附加起始点615添加到沿着周界610的期望位置。在其他实施例中，附加起始点615可以被添加到沿着周界610的预定默认位置(例如，在停靠站110处、沿着周界610中途、沿着边界的另一位置等)。在其他实施例中，附加起始点可以相对于其他现有起始点(例如，起始点与另一起始点和停靠点之间的中途)定位在预设位置。在起始点615的总数减少的情况下，可以提示用户选择要移除/删除的一个或多个起始点615。剩余的起始点可以在用户认为合适时进行验证和/或调整。
第二显示区域910B涉及机器人工具105的起始点625A-C相对于其沿着周界610的长度的位置的位置。更具体地，第二显示区域910B提供起始点615A-C沿着周界610的长度的位置的更直观的表示。在所展示的实施例中，第二显示区域910B包括线段940，该线段具有第一端940A、相对的第二端940B、定位在第一端940A附近的第一端标记945A和定位在第二端940B附近的第二标记945B。在其他实施例中，线段940可以以其他形式表示周界610。例如，线段940可以由封闭框(例如，矩形)、开放框(例如，开放线段)、实际地图(例如，地图部分810)等代替。
第一端标记945A可以指示线段940的第一端945A相对于停靠站110的相对位置。通常，第一端标记945A将显示“0”、“0m”、“0米”等，因为停靠站110可以用作工具105的原始位置。相反，第二端指示符945B可以指示周界610的当前长度和/或全长。第二端指示符945B通常将与指示符920的文本相匹配。
如图9A所示，多个起始点指示符950沿着线段940定位。在所展示的实施例中，每个起始点指示符950包括位于线段940上的符号或标记(例如，圆圈)，该符号或标记的位置通常对应于所表示的起始点615A-C的位置。虽然所展示的指示符是圆形的，但还可以使用其他类型的起始点指示符950(例如，箭头、星形、多边形或其他形状)。在一些实施例中，每个指示符950可以包括标签或具有唯一的形状，以允许用户更容易地识别每个指示符950表示的起始点615A-C(见图9E的标签984)。在所展示的实施例中，线段940和起始点指示符950被不同地着色以提高对比度。在其他实施例中，线段940和起始点指示符950可以是相同的颜色。此外，每个起始点指示符950成比例地放置在线段940的第一端940A与第二端940B之间，其量对应于沿停靠站110和对应起始点615A-C之间的周界610的长度。例如，最左侧起始点指示符950与线段940的第一端950A之间的间隙的长度是线段940的总长度(例如，第一端950A与第二端950B之间的距离)的20％，因为最左侧起始点指示符950表示第一起始点615A，该第一起始点又位于距停靠站110 20米处，其中，周界610的总长度为100米。换句话说，起始点指示符950提供每个起始点615A-615C相对于周界610的总长度的位置的准确的、按比例的视觉表示。在起始点615中的一个与停靠站110重合的实施例中，起始点615可以通过将对应的起始点指示符950定位在线段940的第一端940A和/或第二端940B之一处来表示。
在周界610由除线之外的形式表示的实施例中(例如，作为封闭的盒子、打开的盒子、实际地图等)，起始点指示符950可以与起始点615A-615C相对于停靠站110的比例相对应地定位为与其他形式相邻或沿其定位。
继续参考图9A，多个起始点标记或标签955被定位在线段940下方并且与对应的起始点指示符950相邻。所展示的起始点标记955包括指示停靠站110与由该特定标记950表示的起始点615A-C之间的长度的文本(例如，“20m”、“50m”、“90m”)。
如将在下文中更详细地描述的，第二显示区域910B还被配置为允许用户独立地调整(即，编辑)和/或修改每个起始点指示符950的相对位置，并且因此，沿着周界610的长度调整和/或修改起始点615A-615C的物理位置。更具体地，用户能够通过选择相关指示符950并将其拖动到期望位置来独立地调整起始点615A-615C中的任何一个的相对位置。例如，如果用户希望移动第一起始点615A，使得其距原始位置10m，则用户可以选择最左侧指示符950并将其朝向第一端940A拖动，直到其位于线段940的总长度的10％处(例如，在10m位置处)。在其他实施例中，用户可以通过选择与用户希望移动的起始点615A-C相对应的指示符650来独立地修改每个起始点615A-C的相对位置。一旦被选择，显示器可以提供提示以允许用户输入起始点615应该位于的确切位置(以米、百分比等为单位)。显示器随后将自动移动指示符650以表示新位置。在仍其他实施例中，可以使用“拖放”和“提示”概念两者。
在周界610由除线之外的形式表示的实施例中(例如，作为封闭框、开放框、实际地图等)，起始点指示符950可以以与沿着线段940定位的起始点指示符950类似的方式(例如，通过沿着实际地图拖动起始点指示符950等，或者通过输入起始点615应该位于的确切位置)来调整。
第三显示区域910C涉及在操作期间利用机器人工具105的每个起始点615A-615C的相对频率。更具体地，第三显示区域910C提供机器人工具105从每个起始点开始会话的相对频率的图形表示(下面讨论)。在所展示的实施例中，第三显示区域910C包括线段960，该线段具有第一端960A和与第一端960A相对的第二端960B。第一端标记965A位于第一端960A附近，并标记线段960的开始。在所展示的实施例中，第一端标记945A显示“0”。然而，在其他实施例中，第一端标记945A可以显示“0％”等。第二端指示符945B定位为邻近第二端960B并且标记线段960的端。在所展示的实施例中，第二端标记965B显示“100％”。然而，在其他实施例中，第二端标记965B可以显示“100”等。
如图9A所示，第三显示区域910C还包括沿着线段960定位的多个频率调节指示符970，这些指示符一起被配置为总体上表示工具105将从特定起始点615A-615C开始会话的频率。在其他实施例中，线段960可以以其他方式表示机器人工具105在期望的起始点615A-615B处的操作频率。例如，线段960可以由饼图、甜甜圈图、树状图、二维分段柱状图等代替。更具体地，第三显示区域910C被配置为使得端标记960A、960B和/或指示符970自身之间的间隙的大小被缩放以表示使用每个起始点615A-C的频率。更具体地，最左侧间隙的大小(例如，在第一端标记960A与最左侧指示符970之间)通常对应于机器人工具105将离开定位成最靠近原始位置的第一起始点615A的频率；左中心间隙的大小(例如，在最左侧指示符970与中心指示符970之间)通常对应于工具105将离开定位在第二接近原始位置的第二起始点615B的频率；右中心间隙的大小(例如，在中心指示符970与最右侧指示符970之间)通常对应于工具105将离开定位成离原始位置最远的最终起始点615C的频率；并且最后最右侧间隙(例如，在最右侧指示符970与第二端标记960B之间)通常对应于工具105将直接离开停靠站110的频率。在用户不希望停靠站110被视为起始点615的实施例中，第三显示区域910C可以包括比起始点615A-C的数量少一个的指示符970，因此存在的间隙的数量与起始点615A-C的数量匹配(见图9E)。
在线段960形成为饼图的实施例中，频率指示符970可以表示为相邻饼段之间的线。其他类似的频率指示符970是可能的。
在所展示的实施例中，频率调节指示符970是圆形的，并且定位在线段940上。然而，其他类型的频率调节指示符970(例如，箭头、星形、多边形或其他形状)可以沿着线段960定位、邻近其定位或以其他方式指示(例如，经由其颜色或形状)沿着其的位置。在一些实施例中，每个指示符可以包括标签或具有唯一的形状，以允许用户更容易地识别与每个间隙对应的起始点615A-C(见图9E的标签985)。在所展示的实施例中，线段960和频率调节指示符970被不同地着色。在其他实施例中，线段960和频率调节指示符970可以是相同的颜色。
继续参考图9A，多个频率标记975位于线段940下方并且位于两个对应的频率调节指示符970和/或端标记960A、960B之间。在所展示的实施例中，多个频率标记975中的每一个都位于两个相邻的对应频率调节指示符970之间的中心。在所展示的实施例中，频率标记975包括文本(例如，“40％”、“20％”、“30％”、10％)，该文本指示机器人工具105可以从对应的起始点开始割草(例如，开始会话)的频率。
如下面将更详细描述的，第三显示区域910C还被配置为允许用户独立地调整和/或修改工具105将离开任何给定的起始点615A-C和/或停靠站110的频率。更具体地，用户能够通过选择相关指示符970并将其拖动到期望位置来独立地调整起始点615A-615C中的任何一个的相对频率。例如，如果用户希望降低第一起始点615A的频率，则用户可以选择最左侧指示符970并将其朝向第一端960A拖动，直到其被定位为更靠近第一端。通过这样做，用户减小了最左侧间隙的大小，同时也增大了左边中间间隙的大小。如此，从第一起始点615A减少的每个百分点将被添加到第二起始点615B。如此，第三显示区域910C自动地保持所有起始点615A-C和停靠站110所需的100％总频率。
在线段960形成为饼图的实施例中，频率指示符970以类似于频率指示符970的上述调整的方式(例如，通过在相邻饼图段之间拖动线，输入期望的起始点频率百分比)在相邻饼图段之间调整。其他类似的调整频率指示符970的方式是可能的。
在另一示例中，如果用户希望停止使工具105直接离开停靠站110，则用户可以选择最右侧指示符970并向右拖动，直到其与第二端960B重合。通过这样做，消除了最右侧间隙，将停靠站110的频率值设置为0％，同时，用户还增加了右边中心间隙的大小，使得第三起始点615C现在将具有40％的频率(见图9E)。
起始点屏幕905进一步包括第四显示区域910D。第四显示区域910D包括供用户交互的多个按钮和/或指示符。更具体地，第四显示区域910D包括“启动设置”按钮1030、“添加起始点”按钮1035、“完成”按钮1040和“退出边界”按钮1045。这些按钮类似于边界屏幕805的上述按钮，并且因此在此将不进行详细描述。可以在起始点屏幕905上提供附加的或更少的用户可致动按钮。
在所展示的实施例中，第一显示区域910A、第二显示区域910B、第三显示区域910C和第四显示区域910D在第二显示器325上沿垂直方向(如图9A所示)彼此对准。在其他实施例中，只有一些显示区域910A-910D可以在第二显示器325的垂直方向上彼此对准。例如，第二显示区域910B和第四显示区域910D可以在垂直方向上对齐，而第三显示区域和第四显示器区域910A、910D以其他方式定位在第二显示器325上或从显示器325缺失。在所展示的实施例中，如图9A所示，第一显示区域910A位于第二显示器325的顶部，并且其余显示区域910B-910D以顺序的方式设置在第一显示区域910A的下方。显示区域910A-910D在高度方向上的顺序可以不同。此外，单个线段940、960的取向和视觉外观在其他实施例中也可以不同。例如，虽然所展示的线段940、960是水平定向的，但是应当理解，在其他实施例中，可以使用不同形式的视觉用户界面，如但不限于，垂直线段、垂直和/或水平条、多个用户可操纵的拨盘、文本字段等。
在操作期间，机器人工具105可以在任何给定时间处于多个状态中的任何一个状态。在一些实施例中，多个状态包括但不限于初始设置状态、修改状态(即，添加、删除或修改起始点)、验证状态、组合的初始设置和验证状态(例如，组合状态)、一般操作状态、暂停状态、周界切割状态、周界行走状态、对接状态、充电状态、待机状态和错误状态。
当在初始设置状态下操作时，机器人割草机105被配置为沿着作业区域605的周界610建立一个或多个起始点615。为了将系统100置于初始设置状态，用户首先致动外部设备115的第二输入设备320(例如，触摸屏)上的按钮(例如，边界屏幕805上的启动设置按钮830或起始点屏幕905上的启动设置按钮1030)。
一旦选择，将不按特定顺序执行一系列命令：1)外部设备115开始在第二显示器325上显示初始化启动屏幕705(见图7A)，并且2)外部设备115经由外部设备115的第二网络接口315向工具105发送返回停靠站110的命令。在工具105尚未与停靠站110对接的情况下，工具105将开始直接地和/或通过沿着周界610(例如，经由边界线608)行进而朝向停靠站110往回行进。在一些实施例中，工具105还可以输出音频和/或视觉信号以指示其已经进入初始设置状态。虽然所展示的系统100将停靠站110建立为原始位置，但是应当理解，在具有多于一个停靠站或没有停靠站的系统100中，可以使用沿着周界610的其他位置。在这些实施例中，当选择初始启动状态时，工具105将行进到原始位置。
在工具105已经返回到停靠站110并与其对接(例如，返回到原始位置)之后，初始化启动屏幕705上的“开始”按钮将在外部设备115上变为活动的(见图7A)。当用户准备好开始初始化过程时，用户可以然后选择开始按钮710，由此外部设备115将经由第二网络接口315向工具105发送命令，以开始在第一方向(例如，顺时针方向)上沿着周界610前进。
在接收到来自外部设备115的命令后，机器人工具105在其自身的控制下沿着周界610在第一方向上行进，依赖于由边界线608和/或里程计单元250输出的用于引导和遥测的电磁信号中的任何一个。在其他实施例中，机器人工具105可以在用户的手动控制下(例如，经由远程控制和/或用户对机器人工具105的物理移动)沿着周界610移动。这将允许用户不仅定义作业区域605的周界610，还定义周界610内的用于表示非作业区域(例如，建筑物、树木、车道等)的另外的内部边界。此外，机器人工具105的里程计单元250同时测量机器人工具105相对于原始位置(例如，停靠站110)沿着周界610行进的当前距离和/或轨迹。为了本申请的目的，沿着周界610测量的工具105与原始位置之间的当前线性距离是指“当前行进距离”。
一旦工具105到达第一起始点615A沿周界610的期望位置，用户就选择外部设备115上初始化启动屏幕705的“添加点”按钮735(见图7B)。通过这样做，外部设备115向工具105输出命令以记录并输出当前行进距离。一旦外部设备115接收到当前行进距离，设备115就在第二显示器325上显示条目740，既确认起始点615A已被记录，又提供新建立的起始点615A的细节。在所展示的实施例中，这些细节包括列出起始点名称或识别号(例如，起始点615A被分配名称“点1”)，以及显示起始点615A与沿着周界610测量的原始位置之间的线性距离(例如，20m，见图7B)。指示第一起始点615A的里程计数据然后可以由第一存储器210、第二存储器310和/或服务器152的存储器中的任何一个存储。在一些实施例中，工具105可以暂时暂停和/或输出某种形式的音频和/或视觉信号，以确认起始点615A已经被创建。
在已经记录和显示了第一起始点615A之后，工具105将继续沿着周界610在第一方向(例如，顺时针方向)上行进，继续经由里程计单元250监测和记录当前行进距离和/或轨迹。当工具105到达第二起始点615B的期望位置时，用户再次选择外部设备115上的显示器795的“添加点”按钮735。如上文所讨论的，这样做使得外部设备115向工具105输出命令以记录和输出当前行进距离，由此外部设备115将为该点分配名称或识别号(例如，起始点615B被分配名称“点2”)，并显示起始点615B与原始位置之间的线性距离(例如，50m；见图7C)。然后，用户能够重复该过程，直到所有期望起始点615A-C已经以上文所讨论的方式被记录和显示为止(见图7D)。
在完成作业区域605的周界610的全循环之后，工具105被配置为与停靠站110对接(当存在时)，并记录经由里程计单元250行进的总周界距离和/或轨迹。然后经由第一网络接口215将整个周界距离传输到外部设备115。一旦接收到最终数据，外部设备115被配置为在第二显示器325上显示总周界长度745，并启用“完成”按钮747(见图7E)。在一些其他实施例中，外部设备115被配置为显示表示周界610的计算尺寸的地图部分810。然后，用户可以选择完成按钮747以退出初始设置状态，并将所有新形成的起始点615A-C和周界数据保存在第一存储器210、第二存储器310和/或服务器152的存储器中的任何一个中。
虽然所展示的设置状态在周界610的单个循环期间创建并记录了所有期望起始点615A-C，但是应当理解，在其他实施例中，工具105可以继续循环周界610(例如，多次)，直到用户已经创建了所有期望起始点615A-C并选择了“完成”按钮747。更具体地，在初始设置状态中，机器人工具105可以绕周界610并相对于停靠站110绕一圈或多圈。在初始设置状态中，在围绕周界610的每圈期间，可以不保存、保存一个或多于一个的起始点615A-615C。当计算边界长度时，机器人工具105可以解释为围绕周界610相对于停靠站110的圈数。在一些实施例中，机器人工具105可以绕周界610并相对于停靠站110进行第一圈。在该第一圈中，里程计单元250可以收集里程计数据并计算边界长度。在随后的一圈(即，起始点设置圈)中，用户可以经由第二输入设备320致动添加起始点按钮1035，以沿着周界610设置起始点(例如，起始点615A)。可以进行任意圈数。
在仍其他实施例中，屏幕705可以包括允许用户在保持初始设置状态的同时单独地选择和删除特定起始点615的按钮或特征。例如，如果用户在错误的时间按下“添加点”按钮735(例如，在不期望的位置建立起始点615)，则屏幕705可以具有按钮或特征，由此可以选择并删除有问题的起始点615。
在一些实施例中，系统100可以包括替代性初始设置状态，由此用户可以使用外部设备115代替工具105来建立起始点615A-C。在可以执行替代性初始设置状态之前，用户可以经历某种形式的周界初始化。例如，在一些实施例中，周界初始化可以包括使具有里程计单元250的工具105沿着作业区域605的整个周界610行进并记录遥测。在其他实施例中，当用户手动将周界610的布局和形状输入到设备115中时(例如，通过输入路径点等的坐标)，可以进行周界初始化。在仍其他实施例中，周界初始化可以通过基于卫星图像或作业区域605的其他地图中的一个创建计算机生成的布局来进行。在仍其他实施例中，周界初始化可以包括用户已经经历了上面讨论的主要初始设置状态。
在周界在过去某个时刻初始化的情况下，用户可以然后通过选择外部设备115(未示出)的第二显示器325上的必要按钮来进入“替代性初始设置状态”。一旦被选择，外部设备显示初始化启动屏幕705或其某些变体。设备115还激活并对准包括在其上的GPS或其他定位能力。
在准备好外部设备115的情况下，用户可以然后直接步行到他或她希望第一起始点615A所在的位置。一旦到达，用户就可以选择“添加点”按钮735，由此设备115的GPS系统记录设备115的当前位置。一旦被记录，第二电子处理器305被配置为将由设备115记录的GPS数据与如上文所讨论的初始化的周界数据进行比较和对比。第二电子处理器205然后将比较数据输入到保存在第二存储器310中的一个或多个算法中，由此第二电子处理器305在最靠近记录的GPS位置的周界610的点处建立第一起始点615。然后，该算法还基于初始化的周界数据来计算当前行进距离。在建立了位置和当前行进距离的情况下，如上文所讨论的，设备115然后可以在第二显示器325上显示起始点名称和当前行进距离。然后，用户可以重复该过程，直到创建了所有期望的起始点615A-C。
在仍其他实施例中，用户可以沿着作业区域306的周界610行走，由此第二电子处理器305将以与上面关于工具105描述的方式类似的方式操作——仅将来自设备115的编译的GPS数据代替里程计单元250数据。
如图7F所示，在已知至少一个期望的起始点615之后(例如，第一起始点615A已经被记录和保存)，系统100可以被置于“验证状态”，由此用户能够单独地确认起始点615A-C中的每一个都处于期望的位置，并且如果起始点615中的一个或多个错位，沿着周界610的长度调节起始点615的位置。
为了进入验证状态，用户可以与外部设备115的第二输入设备320(例如，触摸屏)进行交互。更具体地，当用户正在观看起始点屏幕905时，用户可以致动“验证模式”图标750——将图标750改变为启用状态并将系统100置于验证状态。
在系统100处于验证状态的情况下，用户然后通常能够选择起始点指示符950中的任何一个，由此系统100将通过指示工具105沿作业区域605的周界610物理地行进到并停止在保存的位置来“验证”已经存储在存储器中的起始点位置。如果所指示的位置是不期望的，则用户可以操纵所选择的起始点位置(例如，通过沿着线段940滑动对应的起始点指示符950，如上所述)，由此系统1000将向工具105输出指令，使得由用户经由第二输入设备320在外部设备115的第二显示器325上建立的任何改变被工具105自身沿着作业区域605的周界610实时地物理地执行和再现。
在启用了验证状态之后，外部设备115通过显示起始点屏幕905开始，由此所示的每个条目表示系统100的当前操作条件。更具体地，第二显示区域910B包括线段940，该线段上定位有多个起始点指示符950。指示符950进而被定位为表示当前保存的起始点615的位置。例如，最左侧起始点指示符950表示第一起始点615A的保存位置(该保存位置距原始位置20米)，中间起始点指示符950表示第二起始点615B的保存位置(该保存位置距原始位置50m)，并且最右侧指示符950表示第三起始点615C的保存位置(该保存位置距原始位置90米)。第二显示区域910B还包括第二端指示符945B，其显示当前保存的周界610的总周界长度(在所展示的实施例中为100米)。
除了如上所述指示外部设备115显示起始点屏幕905之外，系统100还可以向工具105输出指令，指示其返回到原始位置(例如，返回停靠站110并与之对接)。在一些实施例中，工具105可以输出指示其已经进入验证状态的音频和/或视觉信号。
为了验证起始点位置中的一个，用户必须首先选择与期望的起始点615A-C相对应的指示符950。例如，如果用户想要验证第一起始点615A，他或她可以通过选择(例如，贴上)最左侧起始点指示符950来进行验证。在选择最左侧起始点指示符950时，外部设备115被配置为经由第二电子处理器305向工具105输出命令，指示工具105在第一方向(例如，顺时针方向)上沿着周界610行进20米。在一些实施例中，外部设备115还可以显示某种形式的确认(例如，使点指示符950改变颜色、开始闪烁、改变形状等)，以向用户发出命令已被接收并且正在被执行的信号。在仍其他实施例中，外部设备115可以切换到强调第一起始点615A的当前位置和用户可用的选项的替代性屏幕布局。
在接收到来自外部设备115的命令后，机器人工具105在其自身的控制下沿着周界610在第一方向(例如，顺时针方向)上行进，依赖于由边界线608和/或里程计单元250输出的用于引导和遥测的电磁信号中的任何一个。此外，机器人工具105的里程计单元250同时测量机器人工具105已经离开原始位置行进的当前距离。一旦里程计单元250发出已经穿过20米的信号，机器人工具105就停止。在一些实施例中，机器人工具105还可以被配置为输出视觉和/或听觉信号，以表示已成功到达所指示的位置。
在所显示的起始点位置615A是不期望的情况下，用户然后可以经由外部设备115调整位置。更具体地，用户可以沿着线段940选择并拖动最左侧点指示符950，直到指示符950处于期望位置。例如，如果用户认为第一起始点615A离停靠站110太远，则用户可以选择最左侧点指示符950并向左(例如，朝向第一端940A)拖动到期望位置(例如，到10m的位置)。
一旦用户脱离最左侧点指示符950，更新的位置被保存在存储器中，并且位置差由第二电子处理器305计算。一旦计算出，外部设备115就向工具105输出命令，指示其向更靠近原始位置(例如，朝向停靠站110)行进10m。在接收到来自外部设备115的命令后，机器人工具105在其自身的控制下沿着周界610在第二方向(与第一方向相反)上行进，直到里程计单元250发出已经穿过10米的信号为止。工具105然后在更新的位置处停止。用户能够重复上述过程，直到第一起始点615A处于期望位置。第一起始点615A可以被重新定位到经调整(即，编辑)的第一起始点615D。该经调整的第一起始点615D可以被保存到任何可行存储器(例如，第一存储器210、第二存储器310、停靠站110的存储器和/或服务器152的存储器)以供将来调用。
在第一起始点615A处于期望位置的情况下，用户可以通过如上所述选择另一个点指示符950来验证另外的起始点615B、615C。在这样做时，外部设备115向工具105输出命令，使其沿着周界610行进，直到其处于与新选择的起始点615B、615C的保存位置相对应的位置。然后用户可以自由地如上所述独立地改变所选择的起始点615B、615C的位置。
一旦所有起始点615A-C都已被验证，则用户可以重新选择验证模式图标750——将状态更改为“禁用”。通过这样做，系统100退出验证状态，并且对起始点615A-C的位置的任何附加改变将不会由工具105执行。
在一些实施例中，系统100可以包括组合的初始设置状态和验证状态(例如，组合状态)。在组合状态下，机器人工具105被配置为沿着周界610行进，从外部设备115接收指令以在特定位置将起始点615A添加到周界610，并在工具105将沿着周界610继续到后续位置之前提示用户验证起始点。更具体地，用户首先通过选择外部设备115(未示出)上的一个或多个按钮将系统100置于组合状态。一旦被选择，外部设备115可以被指示显示起始点屏幕905，同时工具105被指示返回到原始位置(例如，返回到停靠站110并与之对接)。
在系统100被正确配置的情况下，起始点屏幕905可以以第二显示区域910B空白开始，其上仅示出线段940。然后，用户可以通过在用户希望第一起始点615A所在的一般位置处敲击或触摸第二输入设备320(其可以是包括第二显示器325的触摸屏)来将指示符950放置在段上。在一些情况下，屏幕905可以包括小键盘以允许用户插入特定值，然而在其他实施例中，用户可以沿着线段940拖动他或她的手指，直到产生正确的位置。
在第一指示符950被定位的情况下，外部设备115然后可以将位置数据保存在存储器中，并向工具105输出沿着周界610行进所选距离的命令。在接收到来自外部设备115的命令后，机器人工具105在其自身的控制下沿着周界610在第一方向(例如，顺时针方向)上行进，依赖于由边界线608和/或里程计单元250输出的用于引导和遥测的电磁信号中的任何一个。此外，机器人工具105的里程计单元250同时测量机器人工具105已经离开原始位置行进的当前距离。一旦里程计单元250发出已经穿过所选距离的信号，机器人工具105就停止。在一些实施例中，机器人工具105还可以被配置为输出视觉和/或听觉信号，以表示已成功到达所指示的位置。
在工具105处于适当位置的情况下，用户然后可以评估所指示的位置是否是可接受的。如果用户不接受该位置，则用户可以如上所述相对于验证状态来调整该位置(例如，工具105将实时改变沿着周界610的位置以反映用户正在进行的调整)。一旦该位置是可接受的，用户就可以接受该位置(例如，验证该位置)，由此工具105将开始行进到由第二放置的指示符950建立的下一期望位置。在不存在附加指示符950的情况下，工具105可以沿着周界610的剩余部分行进，直到其与停靠站110相遇并对接到该停靠站——同时记录并保存整个周界长度。
一旦所有的起始点615A-C都处于期望位置，用户就可以取消选择组合状态，由此系统100将返回到正常操作条件。
在组合状态的另一个实施例中，用户可以接合第二输入设备320的启动设置按钮1030。通过这样做，工具105开始在第一方向(例如，顺时针方向)上沿着周界610行进。一旦机器人工具105到达期望的起始点(例如，起始点615A)，用户就可以选择添加起始点按钮1035以指示机器人工具105停止并收集关于由里程计单元250检测到的工具105的当前位置的数据。收集的数据然后可以被保存为第一起始点615A，并且被显示为位于线段940上的新添加的起始点指示符950。
一旦添加了起始点指示符950，工具105就保持在适当位置，从而允许用户评估所指示的位置是否可接受。如果用户不接受该位置，则用户可以如上所述相对于验证状态来调整该位置(例如，工具105将实时改变沿着周界610的位置以反映用户正在进行的调整)。一旦该位置是可接受的，用户就可以接受该位置(例如，验证该位置)，由此工具105将继续沿着周界610在第一方向(例如，顺时针方向)上行进。
在建立第一起始点615A之后，用户可以使用与上述相同的过程继续添加后续起始点615B、615C。一旦建立了所有的起始点615A-C，用户就可以经由第二输入设备320选择(例如，轻击、点击)完成按钮1040。起始点615A-C和对应的起始点指示符950的位置然后被保存在第一存储器210、第二存储器310、停靠站110的存储器或服务器152的存储器中的任何一个中以供将来参考。系统100然后可以返回到正常操作条件。
在一般状态下的操作期间，机器人工具105被配置为执行一个或多个操作会话，由此割草机105在作业区域605的周界610内行进以执行任务(例如，修剪草坪、给草坪施肥、铲车道等)。更具体地，工具105可以被配置为在由周界610限定的作业区域605内随机行进，目的是行进越过或接合整个作业区域605。
为此，工具105在位于作业区域605的周界610上或附近的停靠站110处开始每次会话(例如，原始位置；见图5、图6)。如图5所展示，一旦被提示在一般操作状态下开始操作，机器人工具105首先沿着周界610行进(例如，当存在时沿着边界线608行进或者沿着预先保存的周界路径行进)，直到到达多个起始点615A-615C中预选的一个(如下所述)。在一些实施例中，预先选择的起始点615A-C可以被随机生成或选择为整体操作程序的一部分。在其他实施例中，用户可以在他们认为合适时单独地选择起始点615A-C的有序列表。
如图6所展示，在到达期望起始点(例如，图6中所展示的起始点615A)之后，机器人工具105然后转向并行进到作业区域605中，产生相对于周界610的第一离去角D1。在一些实施例中，机器人工具105此时还可以实施第一组操作参数(例如，操作属性)。这些操作参数可以包括但不限于切割高度、切割速度、行进速度等)。在离开第一起始点615A时，机器人工具105然后以近似直线行进穿过作业区域605，限定第一路径A并处理(例如，用工作工具135切割)其行进的植被。
工具105继续沿着第一路径A行进，直到机器人工具105遇到并检测到周界610。在所展示的实施例中，机器人工具105可以基于由边界线608发射的上述电磁信号来检测周界610。在检测到周界610的情况下，机器人工具105然后被配置为转动预定量(例如，转向角C)，并继续沿着新的第二路径B以近似直线行进，同时继续处理工具105经过的作业区域605。割草机105然后被配置为沿着新路径B行进，直到遇到并检测到周界610，在该点处，工具105经历第二次转动，并且该过程重复。
工具105被配置为以上述方式继续操作，直到整个任务完成(例如，整个作业区域605已经被处理)和/或检测到某种形式的警报(例如，电池电量低)，从而导致会话结束并且机器人工具105返回停靠站110。
在检测到和/或接收到警报时，机器人工具105的第一电子处理器205可以确定工具105应当返回到停靠站110。例如，第一电子处理器205可以响应于确定电池245的电量低于预定阈值、响应于确定恶劣天气正在发生或即将发生(例如，基于传感器230中的一个或多个传感器检测到高湿度或降雨等)或者响应于确定用于操作的调度的时间段已经过去或即将过去。在其他实施例中，机器人工具105可以被配置为响应于检测到与作业区域605内的环境相关的操作条件而生成警报并对警报采取行动。例如，如果作业区域605内的植被过于严格(例如，草或植被太厚、坡度太大、车道结冰等)，则可以调整和/或停止机器人工具105的操作。在一些实施例中，警报可以由第一电子处理器205生成，并经由第一网络接口215和第二网络接口315发送到外部设备115，以经由第二显示器325显示给用户。然后，用户可以选择对警报采取行动(例如，忽略，将机器人工具105返回到停靠站110，和/或调整工具150本身的操作参数。
在机器人工具105由于警报而被迫返回停靠站110的情况下(例如，先前的会话已结束)，一旦警报已被清除(例如，电池已被充电、肥料水平已被补充、错误已被纠正和/或障碍物已被清除)，机器人工具105就可以开始新的会话。为了开始新会话，机器人工具105沿着周界610行进，直到到达不同于第一起始点615A的第二起始点615B。机器人工具105可以被配置为从多个起始点615A-615C中的一个开始。如下面将详细描述的，每当新会话开始时，机器人工具105可以在多个起始点615A-615C中的任何一个处开始。
如图6B所展示，一旦在第二起始点615B处就位，机器人工具105然后转向并以离去角D2行进到作业区域605中，同时实施可以不同于或不可以不同于第一组操作参数的第二组操作参数。机器人工具105然后沿着一组新的行进路径622(包括上述第一路径A、第二路径B)重复如上所述的过程。取决于作业区域605的大小和机器人工具105的操作能力(例如，切割刀片140的有效直径)，机器人工具105可以经历多个会话，每个会话起源于新的起始点，具有唯一的离去角D和/或唯一的操作参数，直到任务完成。
可以基于机器人工具105开始操作会话的起始点615A-615C来调整与机器人工具105和/或工作工具135的行进有关的任何参数。例如，机器人工具105可以以预选的离去角D离开任何给定的起始点615A-615C，该偏离角可以不同于另一个起始点的离去角(例如，离开起始点615A的离去角D1和离开起始点615B的离去角D2可以不同)。在其他实施例中，机器人工具105可以在存储器(例如，第一存储器210、第二存储器310、停靠站110的存储器或服务器152的存储器)中记录在第一起始点615A处开始的机器人工具105的第一会话的离去角D1。在机器人工具105的从第一起始点615A开始的后续会话中，第一电子处理器205可以访问保存在存储器中的离去角D1，并且第一电子处理器205可以选择以与第一会话相同的离去角D1或者不同于第一会话的另一离去角D1来操作机器人工具105。在第一会话和后续会话中使用相同的离去角D1的情况下，机器人工具105可以在后续会话中沿着与第一会话相同的路径620行进。在第一会话和后续会话中使用不同的离去角D1的情况下，与第一会话相比，机器人工具105可以在后续会话中沿着不同的路径(未示出)行进。在其他实施例中，在机器人工具105在起始点615A处开始的第一会话中，路径620通常可以是随机的。路径622可以以与路径620完全不同的方式行进。例如，从起始点615B开始的路径622可以在周界610的侧面之间以平行的行或列行进。
在其他实施例中，可以基于机器人工具105开始操作的起始点615A-615C来调整其他操作参数。例如，可以调节切割刀片140的不同切割高度。切割刀片140可以在会话开始时定位在第一高度(例如，高水平)，该第一高度与第一起始点615A相邻。可以完成会话，并且可以发起与第二起始点615B相邻的后续会话。在到达第二起始点615B时或之前，切割刀片140的高度可以定位在用于切割植被的第二高度(例如，低水平)。这在对切割刀片104和/或工作工具马达240有要求的区域(例如，高草、湿草)中可能特别有帮助。在其他实施例中，不是调节切割刀片(例如，工作工具135)的位置(例如，高度)，而是可以以不同的速度操作工作工具马达240。与基于给定起始点615A-615C调整行进的操作和/或工作工具135的操作相关的各种其他属性在本披露内容的范围内。
在所展示的实施例中，转向角C的大小、离去角D的大小以及起始点615A-615C的选择顺序是由第一电子处理器205或第二电子处理器305中的一个随机地(例如，通过随机数生成器)完成的。通过这样做，机器人工具105在每个会话期间沿着唯一的路径行进。在其他实施例中，起始点615A-615C中的每一个的使用频率可以由例如第一处理器205监测，并且第一处理器205可以指示机器人工具105在具有少于期望的开始的起始点(例如，起始点615C)处开始会话。例如，如果起始点(例如，起始点615C)处的期望频率期望为30％，但是机器人工具105仅在起始点615C处开始了10％的会话，则第一处理器205可以选择在起始点615C处开始与机器人工具105的会话，以平衡期望的起始点频率和机器人工具105在起始点615C开始的实际频率。
在其他实施例中，机器人工具105可以在作业区域605周界610内以完全或部分预定的模式行进。例如，割草机105可以在周界610的侧面之间以平行的行或列行进，以更高效且均匀地覆盖作业区域605。在仍其他实施例中，机器人工具105可以沿着预定路径行进和/或跟踪其在作业区域605内的当前位置。在机器人工具105的先前行进路径被记录的实施例中，第一电子处理器205和/或第二电子处理器305可以被配置为检查该路径以确保整个作业区域已经被处理。
在仍其他实施例中，机器人工具105可以具有用于任务内的每个后续会话的起始点、离去角D和/或转向角C的预先排序的列表。在这些实施例中，用户甚至可以从预定路径列表或路径参数的列表中选择特定程序，以定制由机器人工具105执行的任务。作业区域605的不同部分可能倾向于在其上/其中需要不同量的操作。例如，在一些情况下，作业区域605的一些部分中的植被可以比作业区域605的其他部分更厚、更重和/或以更高的速率生长。在其他情况下，作业区域605自身可以成形为使得机器人工具105在作业区域605中的典型操作可以迫使机器人工具105在作业区域605的一些部分中的操作多于作业区域605的其他部分中的操作(例如，由于机器人工具105在作业区域605中随机转动或其他转动序列)。因此，用户可能难以连续地监测草坪割草机105的切割操作，以便在作业区域605中高效地操作机器人工具105。因此，存在与在作业区域605的各个部分中高效地操作机器人园艺工具相关的技术问题。
本文描述的系统、方法和设备通过在外部设备115的第二显示器325上提供用户界面/屏幕以有组织的方式向用户指示机器人工具105的各种起始点细节来解决上述技术问题。这些用户界面/屏幕还允许用户容易地修改/调整机器人工具105的起始点信息。例如，在第二显示器325上提供的起始点屏幕905(见图9A至图9D)改进了机器人工具105与用户之间的用户交互，以允许用户更高效地监测和调整机器人工具105(或多个机器人割草机105)的一个或多个起始点。进一步地，可以基于起始点(例如，第一起始点615A)来调整操作参数(例如，与机器人工具105和/或工作工具135的路径相关)，以进一步定制并因此提高机器人工具105的效率。
尽管已经参照某些优选实施例详细描述了本披露内容的各方面，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)

1.一种用于与一个或多个机器人工具一起使用的外部设备，该外部设备包括：
显示器；
设备网络接口，该设备网络接口被配置为允许该外部设备与该一个或多个机器人工具进行无线通信；
电子处理器，该电子处理器联接到该显示器、该设备网络接口和存储器，并且被配置为经由该设备网络接口与该一个或多个机器人园艺工具进行通信，该电子处理器被配置为
在该显示器上显示起始点屏幕，该起始点屏幕包括启动设置按钮和添加起始点按钮，
其中，当通过第一用户输入选择该启动设置按钮时，该处理器被配置为向该第一机器人园艺工具发送用于从停靠点沿着作业区域的周界行进的信号，
其中，该第一机器人园艺工具包括里程计单元，当该第一机器人园艺工具沿着该作业区域的边界行进时，该里程计单元收集指示该第一机器人园艺工具的位置的数据，
其中，当通过第二用户输入选择该添加起始点按钮时，该处理器被配置为检索该第一机器人园艺工具的第一位置，该第一位置指示远离该停靠点的第一起始点，并且
其中，该第一机器人园艺工具被配置为在沿着该周界行进之后返回到该停靠点，并且将基于由该里程计单元收集的数据计算的边界长度传送到该处理器。
2.如权利要求1所述的外部设备，其中，该起始点按钮被配置为在该第一机器人园艺工具从该停靠点沿着该作业区域的边界行进的第一实例期间被选择。
3.如权利要求1所述的外部设备，其中，该里程计单元经由该设备网络接口与该外部设备连续地传送指示该第一机器人园艺工具的位置的数据。
4.如权利要求3所述的外部设备，其中，基于由该里程计单元收集的数据计算当前边界长度，并且当该第一机器人园艺工具沿着该边界行进时，在该设置屏幕上显示该当前边界长度。
5.如权利要求1所述的外部设备，其中，该设置屏幕包括与计算出的周界长度相关的标记。
6.如权利要求1所述的外部设备，其中，该设置屏幕包括指示该周界的线段，并且在该线段附近、沿着该边界的对应长度处填充第一起始点标记作为该第一位置。
7.如权利要求6所述的外部设备，其中，该设置屏幕进一步包括与该第一位置相对于该停靠点的长度相关的起始点标记。
8.如权利要求1所述的外部设备，其中，在该第一机器人园艺工具沿着该周界的第一圈中，该里程计单元收集数据来计算该边界长度，并且在该第一机器人园艺工具沿着该周界的随后起始点设置圈中，通过该第二用户输入选择该起始点按钮以生成该第一起始点。
9.如权利要求1所述的外部设备，其中，在该第一机器人园艺工具返回到该停靠点并且接收到用于在一般操作状态下操作的指令之后，该第一机器人园艺工具被配置为沿着该周界行进到该第一起始点并且在该作业区域内从该第一起始点开始操作。
10.如权利要求9所述的外部设备，其中，
当通过第三用户输入选择该添加起始点按钮时，该处理器被配置为检索该第一机器人园艺工具的第二位置，该第二位置指示远离该停靠点的第二起始点，该第二位置不同于该第一位置；并且
该第一机器人园艺工具和该外部设备之一包括频率平衡特征，该频率平衡特征被配置为在该作业区域内从该第一起始点或该第二起始点开始操作之前确定该第一机器人园艺工具是否应当沿着该周界行进到该第一起始点或该第二起始点。
11.一种外部设备，包括：
显示器；
设备网络接口，该设备网络接口被配置为允许该外部设备与一个或多个机器人园艺工具进行无线通信；
电子处理器，该电子处理器联接到该显示器、该设备网络接口和存储器，并且被配置为经由该设备网络接口与该一个或多个机器人园艺工具进行通信，该电子处理器被配置为
在该显示器上显示起始点屏幕，该起始点屏幕包括指示作业区域的周界的线段和指示该第一机器人工具沿着该边界的第一起始点的至少一个起始点指示符，
其中，当通过第一用户输入选择该至少一个起始点指示符中的第一起始点指示符时，该处理器被配置为向该第一机器人园艺工具发送用于行进到该第一起始点的信号，并且
其中，该第一起始点指示符被配置为通过第二用户输入来编辑以编辑该第一起始点，并且该处理器被配置为将该第一起始点重新编程为经调整的第一起始点。
12.如权利要求11所述的外部设备，其中，该第一起始点指示符被定位在该线段附近、与该周界上的停靠点与该第一起始点之间的第一距离相关的对应量处。
13.如权利要求12所述的外部设备，其中，经编辑的第一起始点被定位在该线段附近、与该停靠点与该经编辑的起始点之间的第二距离相关的对应量处。
14.如权利要求12所述的外部设备，其中，该电子处理器被配置为在该起始点屏幕上并且在该第一起始点指示符和该线段两者附近显示起始点标记，该起始点标记提供该停靠点与该第一起始点之间的距离的另外的指示。
15.如权利要求11所述的外部设备，其中，该电子处理器被配置为在该起始点屏幕上显示第二起始点指示符，该第二起始点指示符指示该第一机器人园艺工具沿着该边界的第二起始点。
16.如权利要求11所述的外部设备，其中，该电子处理器被配置为在该起始点屏幕上显示边界长度标记，该边界长度标记指示该边界的长度。
17.如权利要求11所述的外部设备，其中，该电子处理器被配置为一旦该外部设备接收到该第二用户输入就显示图形用户输入界面，该图形用户输入界面向用户呈现用于将该第一起始点的位置调整到经调整的第一起始点的多个选项。
18.一种外部设备，包括：
显示器；
设备网络接口，该设备网络接口被配置为允许该外部设备与一个或多个机器人园艺工具进行无线通信；
电子处理器，该电子处理器联接到该显示器、该设备网络接口和存储器，并且被配置为经由该设备网络接口与该一个或多个机器人园艺工具进行通信，该电子处理器被配置为
在该显示器上显示起始点屏幕，该起始点屏幕包括具有线段和至少一个频率调节指示符的第一显示区域，
其中，该线段指示该一个或多个机器人园艺工具中的第一机器人园艺工具在第一起始点或不同于该第一起始点的第二起始点处开始切割的起始频率，并且
其中，该频率调节指示符被配置为通过用户输入来编辑，以编辑该第一机器人园艺工具的起始频率。
19.如权利要求18所述的外部设备，其中，该电子处理器进一步被配置为显示具有第二线段和至少一个起始点指示符的第二显示区域。
20.如权利要求19所述的外部设备，其中，该第一线段和该第二线段分别在该第一显示区域和该第二显示区域中彼此平行地延伸。
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