机器人割草机切割装置、机器人割草机、切割刀片及方法制造方法及图纸

一种机器人割草机，包括刀架(200)和枢转地连接到刀架的切割刀片(400)，该刀片包括沿着切割部分平面(410)延伸的基本上扁平的切割部分(401)、刀架接口(404)，以及将切割部分(401)与刀架接口(404)互连的偏移部分(406)。当操作该机器人割草机时，切割刀片(400)的刀架接口(404)遵循刀架接口旋转平面(415)中的圆形路径，并且切割部分(401)遵循切割平面(402)中的圆形路径，从刀架接口旋转平面(415)偏移一段切割平面偏移距离(408)。偏移一段切割平面偏移距离(408)。偏移一段切割平面偏移距离(408)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人割草机切割装置、机器人割草机、切割刀片及方法


[0001]本专利技术涉及由机器人割草机(robotic lawnmower，机器人草坪割草机)承载的机器人割草机切割装置的各个方面。

技术介绍

[0002]用于花园或草坪维护的机器人割草机在本领域中是公知的。通常，机器人割草机包括多个切割刀片，这些切割刀片能拆卸地连接到旋转刀架盘，该旋转刀架盘用作刀片或刀具保持器。通常为圆盘的刀架布置成围绕垂直于草地表面的竖直轴线旋转，并且由机器人割草机的电马达提供动力以使切割刀片旋转。
[0003]通常，在切割期间，机器人割草机使用能量来割草，并且推动其自身穿过草坪。在电池供电的电马达器人割草机中，机器人割草机在其能量资源已经消耗之后必须返回到其充电站。除了执行实际的割草之外，机器人割草机还通过其控制逻辑、传感器和通信系统消耗能量。甚至到充电站以对电池再充电的回程也会消耗能量。典型的机器人割草机随机导航，从而对已切割的草进行多次操作。对于一些机器人割草机，在达到期望的切割质量之前，切割质量包括草地表面的美学平整度，无论如何可能需要在每个特定区域上进行若干次切割。
[0004]电池供电的机器人割草机受到其电池容量和用于割草的能量效率的限制。除了诸如草特性、地面特性、障碍物和机器人割草机的适当维护的环境条件之外，能量效率还取决于其电子控制逻辑的传动系效率、电马达、车轮、传动和切割效率。为了在草的较高切割高度处割草，刀片通常需要比更深地切入草中的切割更少的能量，结果是切割的草的长度较短。因此，切割非常短的草比在更高的切割高度割草更有挑战性和更大的能量需求。当今一些机器人割草机的另一问题是例如在不平坦的地形中颠簸时搁浅而被卡住的趋势。当这种情况发生时，在机器人割草机试图使其自身自由时，也消耗诸如电池电源的能量。EP0808096B1建议在草地表面和旋转刀架盘之间使用自由旋转的防护下板。为了节省能量，刀架盘的旋转轴线具有7度的向前倾斜，使得切割刀片将不会再次接触切割头后面的草。然而，仍然需要一种能够覆盖更大区域和/或提供改进的切割结果和/或较不易于卡在地形特征上的机器人割草机。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决或至少减轻上述问题的部分或全部。为此，根据第一方面，提供了一种机器人割草机切割装置，包括：刀架，其配置为由切割马达围绕刀架旋转轴线旋转，刀架远离刀架旋转轴线在径向上延伸，并且包括从刀架旋转轴线径向偏移的刀片附接接口，该刀片附接接口配置为枢转地(pivotally)保持切割刀片；以及切割刀片，其包括设置有切割边缘的基本上扁平的切割部分，以及枢转地连接到刀架的刀片附接接口的刀架接口，从而枢转连接允许切割刀片相对于刀架围绕从刀架旋转轴线偏移的刀片枢转轴线枢转，使得当刀架围绕刀架旋转轴线旋转时，切割刀片的刀架接口遵循在垂直于刀架旋转轴
线的刀架接口旋转平面中的圆形路径，并且切割部分遵循在切割平面中的圆形路径，其中，切割边缘在切割平面内延伸，并且切割平面相对于刀架旋转轴线从刀架接口旋转平面在轴向上偏移一段切割平面偏移距离。这种机器人割草机切割装置允许将刀架升高到草的上方，这减少了与草的摩擦，从而减少了功耗。这种摩擦减小可以利用切割装置来获得，该切割装置在草地表面和旋转刀架之间没有(即没有设置)自由旋转下板，例如EP0808096B1的自由旋转下板。同时，该刀片设计允许将草切割到低切割高度。特别地，与EP0808096B1的切割装置相比，可以避免下板和草之间的摩擦。由此可获得的增加的离地间隙还可以降低卡住的风险。表述“相对于刀架旋转轴线在轴向上偏移”应被解释为在刀架旋转轴线的方向上偏移。刀片枢转轴线可以从刀架旋转轴线偏移一段枢转轴线径向偏移距离，该枢转轴线径向偏移距离被定义为从刀架旋转轴线到枢转轴线穿过平面的点的径向距离，该平面穿过刀架接口，并且该平面垂直于刀架旋转轴线。根据一个实施方式，切割部分和刀架接口可以通过在横向于由切割部分限定的平面的方向上延伸的偏移部分互连。优选地，切割装置配置为在使用时定向成使得切割平面在刀架接口旋转平面下方。
[0006]根据一些实施方式，切割平面偏移距离可以超过5mm、10mm、15mm或20mm。替代地或附加地，切割平面偏移距离可以小于50mm、小于35mm或小于25mm。
[0007]根据第二方面，上述问题中的部分或全部通过一种机器人割草机切割装置来解决或至少减轻，该机器人割草机切割装置包括：刀架，其配置为由切割马达围绕刀架旋转轴线旋转，刀架远离刀架旋转轴线在径向上延伸并且包括从刀架旋转轴线径向偏移的刀片附接接口，该刀片附接接口配置为枢转地保持切割刀片；以及切割刀片，其包括沿着切割部分平面延伸的基本上扁平的切割部分，该切割部分设置有切割边缘，以及枢转地连接到刀架的刀片附接接口的刀架接口，从而枢转连接允许切割刀片相对于刀架围绕刀片枢转轴线枢转，其中，切割刀片还包括使切割部分和刀架接口互连并且在横向于切割部分平面的方向上延伸的偏移部分，使得切割部分平面至少在刀架接口处相对于刀架旋转轴线从刀架接口在轴向上偏移。这种机器人割草机切割装置允许将刀架升高到草的上方，这减少了与草的摩擦，从而减少了功耗。同时，该刀片设计允许将草切割到低切割高度。可选地，偏移部分也可以设置有切割边缘。
[0008]根据上文限定的任何机器人割草机切割装置的实施方式，切割刀片的刀架接口与刀架的刀片附接接口之间的枢转连接配置为允许切割刀片围绕刀片枢转轴线自由地(即未偏置地)枢转。因此，当撞击物体时的冲击能量将是低的，这提供了较长的寿命以及高水平的安全性。根据这些实例，可以允许切割刀片围绕刀片枢转轴线在大于90度、大于120度、大于150度、大于180度或大于210度的枢转角度范围内自由枢转。也可以允许切割刀片自由旋转，以完成围绕刀片枢转轴线的完整转动。
[0009]根据一个实施方式，刀片枢转轴线可以相对于刀架旋转轴线倾斜。该倾斜可以定向成使得当刀架围绕刀架轴线旋转时，刀片枢转轴线的路径限定其顶点朝下的锥体。因此，当撞击到不可切割的物体时，切割刀片可以围绕枢转轴线枢转到升高的位置，该位置高于地面。例如，刀片枢转轴线可以与刀架旋转轴线形成3度至20度的角度。此外，刀片枢转轴线可以位于刀架旋转轴线沿着其延伸的平面中。因此，无论刀架在哪个方向上旋转，都可以获得相同的冲击性能。
[0010]根据上文所定义的任何机器人割草机切割装置的实施方式，刀架接口可以与切割
部分一体地形成。这可以产生坚固且廉价的刀片。根据一些实施方式，切割刀片可以由板材一体地形成。例如，该板材可以是金属板，例如钢板。切割部分的板材的最大厚度可以例如小于2mm，或小于1.25mm。通过使用薄的并且因此也是低重量的刀片，可以甚至进一步降低功耗。同时，需要足够的强度来切割典型草坪的草。板材的特别合适的厚度可以是在例如0.4mm至0.8mm。
[0011]根据一些实施方式，切割部分平面可以与切割平面重合。根据其他实施方式，切割部分平面可以相对于切割平面倾斜。切割部分平面可以例如相对于切割平面倾斜一度至五度的倾斜角，如在包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人割草机切割装置(100；100a；100c)，包括：刀架(200；200a)，配置为由切割马达(300)围绕刀架旋转轴线(201)旋转，所述刀架远离所述刀架旋转轴线(201)在径向上延伸并且包括从所述刀架旋转轴线(201)径向偏移的刀片附接接口(202)，所述刀片附接接口(202)配置为枢转地保持切割刀片(400；400a；400c；400d；400e)；以及切割刀片(400；400a；400c；400d；400e)，包括设置有切割边缘(403)的基本上扁平的切割部分(401)和枢转地连接到所述刀架(200；200a)的所述刀片附接接口(202)的刀架接口(404)，从而枢转连接允许所述切割刀片(400；400a；400c；400d；400e)相对于所述刀架(200；200a)围绕从所述刀架旋转轴线(201)偏移的刀片枢转轴线(405)枢转，使得当所述刀架(200；200a)围绕所述刀架旋转轴线(201)旋转时，所述切割刀片(400；400a；400c；400d；400e)的所述刀架接口(404)在垂直于所述刀架旋转轴线(201)的刀架接口旋转平面(415)中遵循圆形路径，并且所述切割部分(401)在切割平面(402)中遵循圆形路径，其特征在于，所述切割边缘在所述切割平面内延伸，并且所述切割平面(402)相对于所述刀架旋转轴线(201)从所述刀架接口旋转平面(415)在轴向上偏移一段切割平面偏移距离(408)。2.根据权利要求1所述的机器人割草机切割装置(100；100a；100c)，其中，所述切割平面偏移距离(408)超过5mm。3.一种机器人割草机切割装置(100；100a；100b；100c)，包括：刀架(200；200a)，配置为由切割马达(300)围绕刀架旋转轴线(201)旋转，所述刀架远离所述刀架旋转轴线(201)在径向上延伸并且包括从所述刀架旋转轴线(201)径向偏移的刀片附接接口(202)，所述刀片附接接口(202)配置为枢转地保持切割刀片(400；400a；400b；400c；400d；400e；400f)；以及切割刀片(400；400a；400b；400c；400d；400e；400f)，包括沿着切割部分平面(410)延伸的基本上扁平的切割部分(401)并且包括刀架接口(404)，所述切割部分(401)设置有切割边缘(403)，所述刀架接口枢转地连接到所述刀架(200；200a)的所述刀片附接接口(202)，从而枢转连接允许所述切割刀片(400；400a；400b：400c；400d；400e；400f)相对于所述刀架(200；200a)围绕刀片枢转轴线(405)枢转，其特征在于，所述切割刀片(400；400a；400b：400c；400d；400e；400f)还包括偏移部分(406)，所述偏移部分将所述切割部分(401)与所述刀架接口(404)互连并且在横向于所述切割部分平面(410)的方向上延伸，使得所述切割部分平面(410)相对于所述刀架旋转轴线从所述刀架接口在轴向上偏移。4.根据前述权利要求中任一项所述的机器人割草机切割装置(100；100a；100b；100c)，其中，所述切割刀片(400；400a；400b；400c；400d；400e；400f)的所述刀架接口(404)和所述刀架(200；200a)的所述刀片附接接口(202)之间的枢转连接配置为允许所述切割刀片(400；400a；400b：400c；400d；400e；400f)围绕所述刀片枢转轴线(405)自由枢转。5.根据前述权利要求中任一项所述的机器人割草机切割装置(100；100a；100b；100c)，其中，所述刀架接口(404)与所述切割部分(401)一体地形成。6.根据前述权利要求中任一项所述的机器人割草机切割装置(100)，其中，所述切割刀片由板材一体地形成。
7.根据权利要求6所述的机器人割草机切割装置(100；100a；100b；100c)，其中，所述切割部分的所述板材的最大厚度(407)小于2mm，例如小于1.25mm。8.根据前述权利要求中任一项所述的机器人割草机切割装置(100)，其中，所述刀架接口(404)由在刀架接口平面(412)中延伸的板材制成，其中，所述刀架接口平面(412)基本上平行于切割平面(402)和切割部分平面(410)中的至少一者。9.根据前述权利要求中任一项所述的机器人割草机切割装置(100；100a；100b；100c)，其中，所述切割刀片(400；400a；400b：400c；400d；400e)能拆卸地连接到所述刀架(200；200a)。10.根据前述权利要求中任一项所述的机器人割草机切割装置(100；100a；100b；100c)，其中，所述刀架接口(404)和所述刀片附接接口(202)之间的接合相对于所述刀片枢转轴线(405)具有至少5mm的径向间隙。11.根据前述权利要求中任一项所述的机器人割草机切割装置(100；100a；100b；100c...

【专利技术属性】
技术研发人员：约纳斯，
申请(专利权)人：胡斯华纳有限公司，
类型：发明
国别省市：