DE102011009842A1

DE102011009842A1 - Elektrische Sensorausführung und -anordnung für einen Nutzroboter

Info

Publication number: DE102011009842A1
Application number: DE201110009842
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Stefan Wolfrum
Current assignee: GROSS, REINER, DE; KUFFER, ROLAND, DE
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-08-02

Abstract

Sensoranordnung zur Detektion von Bewuchs, vorzugsum Kürzen des Bewuchses. Die Sensoranordnung und das Schneidwerk sind an einem autonom fahrenden Nutzroboter, vorzugsweise eines Rasenmähers, montiert.

Description

Zusammenfassung
Sensoranordnung zur Detektion von Bewuchs, vorzugsweise Gras, und zur Steuerung eines Schneidwerks zum Kürzen des Bewuchses. Die Sensoranordnung und das Schneidwerk sind an einem autonom fahrenden Nutzroboter, vorzugsweise eines Rasenmähers, montiert.
Einführung
Stand der Technik:
Rasenmäher heutiger Bauart werden meistens vom Mensch geleitet und bedient.
Den Menschen vom Rasenmähvorgang zu befreien war Aufgabe von bestehenden Erfindungen. In der Offenlegungsschrift DE 199 32 552 A1 wird ein Rasenmäher beschrieben, der mittels Infrarotlicht und IR-Sensoren, sowie Ultraschallsensoren Gras erkennt und sich auf Grund dieser Informationen autonom auf der Rasenfläche bewegt und das Gras schneidet.
Die Patentschrift DE 44 46 867 C2 löst die Aufgabe der Graserkennung durch drehbewegliche Schwingelemente auf mechanisch-elektrische Weise.
Die Offenlegungsschrift DE 40 22 699 A1 beschreibt ein System, bei dem Positionsgeber in der Rasenfläche angebracht werden und der Rasenmäher sich anhand dieser Positionsgeber orientiert und autonom arbeitet.
Vorteile der Erfindung:
Im folgenden werden nun erfindungsgemäß Ausführungsformen von Sensoren für einen Nutzroboter und deren Anordnung an einem Nutzroboter beschrieben.
Die Vorteile bestehen nun darin, dass die Sensoren preiswert in der Herstellung sind, sich an dem Nutzroboter, vorzugsweise einem Rasenmäher, sehr einfach montieren lassen und im Dauerbetrieb zuverlässig arbeiten.
Weiteren Eingriffe in die zu bearbeitende Fläche, wie Anbringen von Positionsgebern auf der Rasenfläche, sind für die Steuerung des Nutzroboters nicht erforderlich.
Die im Nutzroboter integrierte Auswertelogik zur Verarbeitung der Sensorsignale ist sehr einfach gestaltet, verglichen mit beispielsweise der nötigen Signalverarbeitung bei bildgebenden Sensorelementen (Ultraschall-, Infrarotsensoren, etc.).
Zeichnungen:
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Rasenmähers mit seinen jeweiligen Funktionseinheiten,
2 ein erfindungsgemäßes Sensorelement,
3 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Rasenmähers.
Eine technische Ausführung eines solchen autonomen Rasenmähers wird nun im folgenden beschrieben:
Das Ausführungsbeispiel des im folgenden beschriebenen Rasenmähers

– orientiert sich selbstständig auf einer Rasenfläche und
– entscheidet, ob Gras geschnitten wird.

Technische Funktionsblöcke des automatisch arbeitenden Rasenmähers im obigen Sinne werden nun im folgenden beschrieben.
Der Rasenmäher besteht in Blöcken aus:

– einer Sensoranordnung (1),
– zur Orientierung des Rasenmähers auf der Bewegungsebene (10),
– zur Bestimmung der Höhe des Bewuchses (2),
– einer Energiequelle (5),
– einer Auswertelogik (11) zur Verarbeitung der Sensorsignale,
– einem Gehäuse (3),
– einem Schneidwerk (4),
– einer Antriebseinheit (7),
– einer das Erdreich elektrisch kontaktierende Vorrichtung (8).

An der Vorderkante des Gehäuses (3) sind links und rechts zwei Sensoren (1) angebracht, die durch ihre Anordnung sowohl in horizontaler wie in vertikaler Richtung bezüglich der Bewegungsebene (10) des Nutzroboters zwischen niedrigem und hohem Bewuchs unterscheiden. Ein dritter Sensor (1) bedeckt die Oberseite und die Vorderseite des Gehäuses und erzeugt bei Annäherung oder Berührung durch Strukturen oder Gegenstände ein Signal.
Die Signale der drei Sensoren (1) werden einer Auswertelogik (11) zugeführt und in dieser bewertet und verarbeitet.
Das Ergebnis der Signalverarbeitung bewegt den Mäher, hält ihn an, wechselt seine Richtung und aktiviert bei Bedarf das Schneidewerk (4).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19932552 A1 [0003]
DE 4446867 C2 [0004]
DE 4022699 A1 [0005]

Claims

Ausführungsform und Anordnung mindestens eines elektrischen Sensors (1) zur Steuerung eines motorisch betriebenen autonom fahrenden Nutzroboters, gekennzeichnet dadurch, dass dieser mindestens eine Sensor (1) aus mindestens einer leitenden Fläche (9) besteht, den Nutzroboter zu Bereichen mit Bewuchs (2) lenkt und den Nutzroboter zum Kürzen des Bewuchses (2) mittels eines Schneidewerkes (4) veranlasst.
Ausführungsform und Anordnung mindestens eines elektrischen Sensors (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass durch den Sensor (1) bei Berührung mit Bewuchs (2) Elektronen fließen und dadurch das Vorhandensein von Bewuchs (2) detektiert wird.
Ausführungsform und Anordnung mindestens eines elektrischen Sensors (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Sensor (1) kapazitiv arbeitet und somit schon bei Annäherung an Bewuchs (2) Elektronen fließen und dadurch das Vorhandensein von Bewuchs (2) detektiert wird.
Ausführungsform eines elektrischen Sensors (1) nach Anspruch 2 und/oder 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Stromfluss durch den Sensor (1), den Bewuchs (2), die elektrischen Energiequelle (5) und das Erdreich (6) über die Antriebseinheit (7) des Nutzroboters erfolgt.
Ausführungsform eines elektrischen Sensors (1) nach Anspruch 2 und/oder 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Stromfluss durch den Sensor (1), den Bewuchs (2), die elektrische Energiequelle (5) und das Erdreich (6) über eine das Erdreich kontaktierende, starre und/oder rotierende Vorrichtung (8) erfolgt.
Ausführungsform eines elektrischen Sensors (1) nach Anspruch 2 und/oder 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Sensor (1) aus mindestens zwei elektrisch leitenden Flächen (9) aufgebaut ist und der Bewuchs (2) zwischen diesen Flächen (9) einen Stromfluss erzeugt.
Anordnung mindestens eines elektrischen Sensors (1) nach Anspruch 2 und/oder 3 und/oder 6, gekennzeichnet dadurch, dass der Abstand mindestens eines Sensors (1) zur Bewegungsebene (10) des Nutzroboters veränderbar ist.
Anordnung mindestens eines elektrischen Sensors (1) nach Anspruch 2 und/oder 3 und/oder 6, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens zwei Sensoren (1) in verschiedenen Abständen zur Bewegungsebene (10) des Nutzroboters am Nutzroboter angebracht sind.
Anordnung mindestens eines elektrischen Sensors (1) nach Anspruch 2 und/oder 3 und/oder 6, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens ein Sensor (1) in einer Ebene parallel zur Bewegungsebene (10) des Nutzroboters verschiebbar ist.
Anordnung von elektrischen Sensoren nach Anspruch 2 und/oder 3 und/oder 6, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens zwei Sensoren (1) in einer Ebene parallel zur Bewegungsebene (10) des Nutzroboters am Nutzroboter angebracht sind.