ES2895519T3 - Sistema y método de acoplamiento de un robot cortacésped - Google Patents
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Abstract
Un método realizado por un sistema para acoplar un robot cortacésped (2) con una estación de carga (11), comprendiendo el sistema el robot cortacésped (2) que tiene una unidad de control (22) y al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), la estación de carga (11), un cable delimitador (4) que delimita un área de trabajo (A) del robot cortacésped (2), y un bucle de la estación de carga (10) para definir la ubicación de la estación de carga (11), en donde el bucle de la estación de carga (10) está formado por un cable provisto alrededor de la estación de carga (11), caracterizado por que el cable delimitador (4) forma un bucle (4a) en la ubicación de la estación de carga (11) que es más estrecho que el bucle de la estación de carga (10) y lo cruza, en el que dos segmentos paralelos del bucle del cable delimitador (4a) se extienden perpendicularmente desde una posición de carga de la estación de carga (11), comprendiendo el método: - recibir (S100) una señal de retorno desde la unidad de control (22) de que el robot cortacésped (2) debe regresar a la estación de carga (11), - controlar (S102) el robot cortacésped (2) para que siga el cable delimitador (4) dentro del área de trabajo (A) a una distancia, - detectar (S104) el bucle de la estación de carga (10) por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), - controlar (S106) el robot cortacésped (2) para que siga el bucle de la estación de carga (10), en una dirección alejándose del cable delimitador (4), utilizando al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) , - detectar (S108), por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), un cruce entre el bucle de la estación de carga (10) y el bucle del cable delimitador (4a), - controlar (S110) el robot cortacésped (2) para que siga el bucle de la estación de carga (10) una primera distancia predeterminada después de la detección del cruce, - continuar (S112) conduciendo el robot cortacésped (2) en una dirección recta hacia delante durante una segunda distancia predeterminada, - girar (S114), mediante la unidad de control (22), el robot cortacésped hacia la estación de carga (11), y - controlar (S116) el robot cortacésped (2) para que siga el cable delimitador (4a) con al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) hasta que se alcance la posición de carga.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema y método de acoplamiento de un robot cortacésped
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a un sistema y un método para hacer volver un robot cortacésped con una estación de carga cuando es necesario recargar una batería del robot cortacésped, y más específicamente para acoplar el robot cortacésped con una estación de carga.
Antecedentes de la técnica
Los robots cortacésped, también llamados cortacéspedes autopropulsados, son generalmente conocidos. Estos robots cortacésped se suministran con una batería recargable. Cuando la energía restante en la batería está por debajo de cierto nivel, el robot cortacésped está programado para regresar a la estación de carga para recargar la batería. En la técnica anterior, existen muchos métodos diferentes para hacer volver el robot cortacésped a la estación de carga. Un método común es que el robot cortacésped, cuando recibe una orden para regresar a la estación de carga, continúa su movimiento hasta que se detecta un cable delimitador y luego sigue el cable delimitador hasta la estación de carga que se proporciona en algún lugar a lo largo del cable delimitador. Cuando el robot cortacésped está cerca de la estación de carga, se inicia un proceso de acoplamiento de modo que el robot cortacésped se guíe de forma segura hasta entrar en contacto con un conector de carga de la estación de carga.
El documento US 8433468 da a conocer un sistema de búsqueda de su base de un robot cortacésped, en el que una estación de carga está conectada a un bucle de cable delimitador exterior. El robot cortacésped comprende una pluralidad de sensores para correlacionar la distancia de cada sensor al bucle delimitador exterior. Cuando se le ordena al robot cortacésped que regrese a la estación de carga, aquél continúa su movimiento hasta que la pluralidad de sensores encuentra el bucle del cable delimitador exterior y luego sigue el bucle del cable delimitador exterior a lo largo de una trayectoria que está desplazada una distancia especificada paralela al bucle del cable delimitador exterior. Cuando un bucle de cable interior, conectado a la estación de carga, es detectado por la pluralidad de sensores, el robot cortacésped se gira perpendicular al bucle de cable delimitador exterior para entrar en la estación de carga. La distancia especificada se cambia cada vez que el robot cortacésped regresa a la estación de carga. Al variar la distancia especificada, se evita dañar el césped a lo largo del cable delimitador, ya que el robot cortacésped sigue diferentes trayectorias de regreso a la estación de carga.
El documento US 8942862 describe un método para guiar una herramienta de jardín robótica hasta una posición predeterminada, es decir, hasta una estación de carga. La herramienta de jardín robótica comprende una unidad de control y una unidad de sensor para detectar señales de guía de forma inalámbrica. Las señales de guía se generan en cables de guía a los que sigue el jardín robótico cuando regresa a la estación de carga. El uso de cables de guía a menudo permite un camino de regreso más corto y más rápido a la estación de carga en comparación con seguir un cable delimitador. Cuando se detecta una primera señal de guía de un primer cable guía, la herramienta de jardín robótica sigue la primera señal de guía a una distancia variable desde el primer cable guía hacia la estación de carga en respuesta a una orden de la unidad de control. Cuando se detecta una segunda señal de guía de un segundo cable guía, el jardín robótico sigue una de la primera o la segunda señal de guía a una distancia preconfigurada desde el cable guía correspondiente hacia la estación de carga. La segunda señal de guía se detecta dentro de una distancia predeterminada de la estación de carga.
Por tanto, se describen numerosas formas diferentes en la técnica anterior para hacer volver un robot cortacésped a una estación de carga. Sin embargo, todavía hay margen de mejora y especialmente para la etapa final, es decir, el acoplamiento a la estación de carga. El problema con el proceso de acoplamiento es hacer una alineación precisa del robot cortacésped que garantice que los contactos de carga del robot cortacésped se conecten de forma segura a la estación de acoplamiento.
Compendio de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un método para hacer volver un robot cortacésped a una estación de carga cuando el robot cortacésped necesita ser recargado y donde el proceso de acoplamiento, es decir, el proceso cuando el robot cortacésped está a punto de acoplarse con los contactos de carga en el estación de carga, es simple y fiable.
Según un aspecto de la presente invención, este objeto se logra mediante un método para acoplar un robot cortacésped a una estación de carga, método que se realiza mediante un sistema que comprende el robot cortacésped que tiene una unidad de control y al menos un sensor, un cable delimitador, un bucle de la estación de carga y la estación de carga y en el que el cable delimitador forma un bucle en la ubicación de la estación de carga que es más estrecho que el bucle de la estación de carga y lo cruza. Dos segmentos paralelos del bucle del cable delimitador se extienden perpendicularmente desde una posición de carga de la estación de carga. El método comprende recibir una señal de retorno desde la unidad de control de que el robot cortacésped debe regresar a la estación de carga. En respuesta a ello, se controla el robot cortacésped para que siga el cable delimitador a una distancia hasta que se detecte el bucle de la estación de carga por medio del al menos un sensor. A continuación, se controla el robot
cortacésped para que siga el bucle de la estación de carga en una dirección alejándose del cable delimitador, utilizando al menos un sensor, hasta que se detecte un cruce entre el bucle de la estación de carga y el bucle del cable delimitador, mediante al menos un sensor. A partir de entonces, el robot cortacésped se controla para seguir el bucle de la estación de carga una primera distancia después de la detección del cruce, y luego continuar conduciendo el robot cortacésped en una dirección recta hacia delante durante una segunda distancia. Cuando el robot cortacésped se ha movido la segunda distancia, se gira hacia la estación de carga, por medio de la unidad de control, y luego el robot cortacésped se controla para seguir el bucle del cable delimitador con al menos un sensor hasta que se alcanza una posición de carga.
En un ejemplo de realización, el robot cortacésped se controla para seguir el cable delimitador a una distancia aleatoria.
En otro ejemplo de realización, el robot cortacésped alcanza la primera distancia y la segunda distancia cuando al menos un sensor se encuentra en una posición conocida frente a la estación de carga. La primera y la segunda distancia son distancias predeterminadas.
En un ejemplo de realización, el robot cortacésped gira hacia la estación de carga hasta que al menos un sensor pasa el bucle del cable delimitador.
En otro ejemplo de realización, el robot cortacésped está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros y un sensor trasero y la detección del bucle de la estación de carga se determina cuando uno de los dos sensores delanteros pasa por el bucle de la estación de carga.
En otro ejemplo de realización más, el robot cortacésped está provisto de cuatro sensores, dos sensores delanteros y dos sensores traseros y la primera distancia y la segunda distancia se alcanzan cuando uno de los dos sensores traseros alcanza el bucle de la estación de carga y el bucle del cable delimitador, respectivamente.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema para acoplar un robot cortacésped con una estación de carga cuando el robot cortacésped necesita ser recargado y donde el proceso de acoplamiento, es decir, el proceso cuando el robot cortacésped está a punto de acoplarse con contactos de carga en el estación de carga, es simple y fiable.
Según otro aspecto de la presente invención, este objeto se logra mediante un sistema para acoplar un robot cortacésped con una estación de carga, que comprende el robot cortacésped, un cable delimitador, un bucle de la estación de carga y la estación de carga y en el que el cable delimitador forma un bucle en la ubicación de la estación de carga que es más estrecho que el bucle de la estación de carga y lo cruza., el robot cortacésped comprende además una unidad de control y al menos un sensor, donde la unidad de control comprende un procesador y una memoria, comprendiendo la memoria instrucciones que cuando son ejecutadas por el procesador hace al sistema:
• recibir una señal de retorno desde la unidad de control de que el robot cortacésped debe regresar a la estación de carga,
• controlar el robot cortacésped para que siga el cable delimitador a una distancia,
• detectar el bucle de la estación de carga por medio del al menos un sensor,
• controlar el robot cortacésped para que siga el bucle de la estación de carga, en una dirección alejándose del cable delimitador, con al menos un sensor,
• detectar, por medio del al menos un sensor, un cruce entre el bucle de la estación de carga y el bucle del cable delimitador,
• controlar el robot cortacésped para que siga el bucle de la estación de carga una primera distancia después de la detección del cruce,
• continuar conduciendo el robot cortacésped en una dirección recta hacia delante durante una segunda distancia,
• girar, mediante la unidad de control, el robot cortacésped hacia la estación de carga, y
• controlar el robot cortacésped para que siga el bucle del cable delimitador con al menos un sensor hasta que se alcance una posición de carga.
En un ejemplo de realización, se hace además que el robot cortacésped del sistema siga el cable delimitador a una distancia aleatoria.
En otro ejemplo de realización, se hace además que el robot cortacésped del sistema determine que la primera distancia y la segunda distancia se alcanzan cuando al menos un sensor está en una posición conocida frente a la estación de carga. La primera y la segunda distancia son distancias predeterminadas.
En un ejemplo de realización, se hace que el robot cortacésped del sistema gire hacia la estación de carga hasta que al menos un sensor pase el bucle del cable delimitador.
En otro ejemplo de realización, el robot cortacésped está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros y un sensor trasero y se hace además que el sistema determine que la detección del bucle de la estación de carga se determina cuando uno de los dos sensores delanteros pasa por el bucle de la estación de carga.
En otro ejemplo de realización más, el robot cortacésped está provisto de cuatro sensores, dos sensores delanteros y dos sensores traseros y en el que la primera distancia y la segunda distancia se alcanzan cuando uno de los dos sensores traseros alcanza el bucle de la estación de carga y el bucle del cable delimitador, respectivamente.
En otro ejemplo de realización más, se hace además al sistema utilizar ambos sensores delanteros para controlar el robot cortacésped, de modo que el robot cortacésped siga el bucle del cable delimitador hasta la posición de carga.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método, que sea simple y fiable, para acoplar un robot cortacésped con una estación de carga cuando el robot cortacésped necesita ser recargado y el robot cortacésped usa un cable guía cuando regresa a la estación de carga.
Según otro aspecto más de la presente invención, este objeto se logra mediante un método realizado por un sistema para acoplar un robot cortacésped con una estación de carga, en el que el sistema comprende el robot cortacésped que tiene una unidad de control y al menos un sensor, un cable delimitador, un bucle de la estación de carga, la estación de carga y al menos un cable guía. El cable delimitador forma un bucle en la estación de carga que es más estrecho que el bucle de la estación de carga y lo cruza. El método comprende recibir una señal de retorno desde la unidad de control de que el robot cortacésped debe regresar a la estación de carga. En respuesta a ello, se controla el robot cortacésped para seguir el cable guía a una distancia aleatoria hasta que el robot cortacésped detecta el bucle de la estación de carga por medio del al menos un sensor. Cuando se detecta el bucle de la estación de carga, se controla el robot cortacésped para que se acerque al cable guía hasta que se detecte, por medio del al menos un sensor, que el robot cortacésped pasa por el bucle del cable delimitador. El robot cortacésped se controla entonces para seguir el bucle del cable delimitador con al menos un sensor hasta que se alcanza una posición de carga.
En un ejemplo de realización, el robot cortacésped está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros y un sensor trasero y la detección del bucle del cable delimitador se determina cuando uno de los sensores delanteros pasa el bucle de la estación de carga. En otro ejemplo de realización, ambos sensores delanteros se utilizan para controlar el robot cortacésped durante el proceso de acoplamiento, de modo que el robot cortacésped sigue el bucle del cable delimitador hasta la posición de carga.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema que sea simple y fiable y que se use para acoplar un robot cortacésped con una estación de carga cuando el robot cortacésped necesita ser recargado y el robot cortacésped usa un cable guía cuando regresa a la estación de carga.
Según otro aspecto de la presente invención, este objeto se logra mediante un sistema para acoplar un robot cortacésped con una estación de carga, el sistema comprende el robot cortacésped, un cable delimitador, al menos un cable guía, un bucle de la estación de carga y la estación de carga. El cable delimitador forma un bucle en la estación de carga que es más estrecho que el bucle de la estación de carga y lo cruza. El robot cortacésped comprende una unidad de control y al menos un sensor, en donde la unidad de control comprende un procesador y una memoria, comprendiendo la memoria instrucciones que cuando son ejecutadas por el procesador hacen al sistema:
• recibir una señal de retorno desde la unidad de control de que el robot cortacésped debe regresar a la estación de carga,
• controlar el robot cortacésped para seguir el cable guía a una distancia aleatoria,
• detectar el bucle de la estación de carga por medio del al menos un sensor,
• controlar el robot cortacésped para acercarse al cable guía,
• detectar, por medio del al menos un sensor, que el robot cortacésped pasa el bucle del cable delimitador, y
• controlar el robot cortacésped para que siga el bucle del cable delimitador con al menos un sensor hasta que se alcance una posición de carga.
En un ejemplo de realización, el robot cortacésped está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros y un sensor trasero y además se hace al sistema determinar la detección del bucle de la estación de carga cuando uno de los sensores delanteros pasa por el bucle de la estación de carga. En otro ejemplo de realización, se hace al sistema, además, utilizar ambos sensores delanteros para controlar el robot cortacésped durante el proceso de acoplamiento, de modo que el robot cortacésped siga el bucle del cable delimitador hasta la posición de carga.
Según un aspecto, se consigue un programa informático que comprende un código de programa informático, cuyo código de programa informático está adaptado, si es ejecutado por el procesador de la unidad de control, para implementar los métodos descritos anteriormente.
Al proporcionar un método y un sistema para acoplar un robot cortacésped a una estación de carga según la presente invención, es posible lograr un proceso de acoplamiento fiable pero simple, en el que el robot cortacésped se guía de manera segura para que entre en contacto con los contactos de carga de la estación de carga.
La solución también reducirá los costos de componentes para una estación de carga en comparación con tener cables de bucle separados para guiar la cortadora de césped a una posición de carga. El número reducido de cables de bucle también reducirá el número de códigos únicos que el sistema necesita y utiliza, lo que reduce aún más la complejidad.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describe ahora, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista esquemática de un sistema de robot cortacésped.
La figura 2a es una vista esquemática de un ejemplo de realización del robot cortacésped.
La figura 2b es una vista esquemática de otro ejemplo de realización del robot cortacésped.
La figura 3 es un diagrama de bloques esquemático de una unidad de control del robot cortacésped.
La figura 4 es un diagrama de bloques esquemático de un generador de señales.
Las figuras 5a a 5i muestran diferentes pasos de acoplamiento cuando el robot cortacésped se acopla con una estación de carga a través de un cable delimitador.
Las figuras 6a a 6d muestran diferentes pasos de acoplamiento cuando el robot cortacésped se acopla con una estación de carga a través de un cable guía.
La figura 7 es un diagrama de flujo de un ejemplo de método para acoplar el robot cortacésped con la estación de carga.
La figura 8 es un diagrama de flujo de otro ejemplo de método para acoplar el robot cortacésped con la estación de carga.
Descripción de realizaciones
A continuación, se presentará una descripción detallada de ejemplos de realizaciones para acoplar un robot cortacésped con una estación de carga según la presente invención.
La figura 1 muestra una visión de conjunto esquemática de un sistema para realizar el método de acoplar un robot cortacésped 2 con una estación de carga 11. El robot cortacésped 2, o como también se le puede llamar cortacésped autopropulsado, funciona con batería y debe recargarse a intervalos regulares. El robot cortacésped 2 está configurado durante el funcionamiento para moverse a través de un área A rodeada por un cable delimitador 4. Como es obvio, el robot cortacésped 2 está representado algo ampliado por motivos de claridad. El cable delimitador 4 puede configurarse de muchas formas diferentes, de modo que delimite el área A dentro de la cual se permite que se mueva el robot cortacésped 2. El cable delimitador 4 se proporciona preferiblemente debajo del suelo en el césped, de manera que no sea visible, pero también se puede proporcionar sobre el suelo o por encima de él. El cable delimitador 4 podría ser un cable de cobre ordinario del tipo de un solo núcleo. Por supuesto, también existen otras opciones, que son bien conocidas por un experto en la técnica, tales como tipos de cables de múltiples hilos. Como puede verse en la figura 1, el cable delimitador 4 forma un bucle 4a en la estación de carga 11. Este bucle 4a se utilizará para guiar el robot cortacésped 2 hasta hacer contacto de carga con la estación de carga 11, lo que se describirá con detalle más adelante.
El sistema también comprende la estación de carga 11 mencionada anteriormente. La estación de carga 11 se muestra con líneas de puntos en la figura 1 para no emborronar innecesariamente la figura. La propia estación de carga 11 puede verse como el lugar donde tiene lugar la carga del robot cortacésped 2, pero también podría estar provista, por ejemplo, de una placa de carga sobre la que se guía el robot cortacésped 2 cuando se realiza el acoplamiento. Una placa de carga hará que el proceso de acoplamiento sea más preciso, ya que el robot cortacésped 2 estará en un terreno uniforme y predecible durante el proceso de acoplamiento. Para identificar dónde está ubicada la estación de carga 11, se proporciona un bucle de la estación de carga 10 alrededor de la estación de carga 11. Como se muestra en la figura 1, el bucle del cable delimitador 4a es más estrecho que el bucle de la estación de carga 10 y lo cruza. Dos segmentos paralelos del bucle del cable delimitador 4a se extienden perpendicularmente desde una posición de carga de la estación de carga.
Un sistema según la presente invención también puede comprender opcionalmente uno o más cables de guía 8. Un cable guía 8 es un cable que el robot cortacésped 2 puede seguir al regresar a la estación de carga 11. Normalmente, el robot cortacésped sigue al cable delimitador 4 de regreso a la estación de carga 11, que dependiendo de dónde comience el robot cortacésped 2 a seguir el cable delimitador 4 puede ser una gran distancia. Utilizando un cable guía 8 es posible hacer volver el robot cortacésped 2 a la estación de carga 11 de una manera más rápida y que consume menos energía, lo que es bien conocido en la técnica.
El cable delimitador 4, el bucle de la estación de carga 10 y el uno o más cables de guía 8 opcionales están todos conectados a un generador de señales 6 que alimenta cada cable y bucle con una señal de corriente alterna, CA, de modo que el robot cortacésped 2 pueda reconocer qué cable o bucle está detectando cuando está dentro de la distancia de detección, lo que también es conocido en la técnica.
Volviendo ahora a figura 2a, se describirá más detalladamente un ejemplo de realización del robot cortacésped 2. El robot cortacésped 2 comprende una unidad de control 22, ruedas 20, al menos un sensor 12, 14 y/o 16 y una batería 18. La unidad de control 22, que se describirá más detalladamente junto con la figura 3, comprende, entre otras cosas un procesador 80 para controlar el movimiento del robot cortacésped 2. Cuando el robot cortacésped 2 está en funcionamiento, los sensores 12, 14 y 16 detectan el campo magnético que se genera en el cable delimitador 4, el bucle de la estación de carga 10 y, en su caso, también el uno o varios cables de guía 8. El campo magnético (señal) detectado se decodifica en la unidad de control 22 para determinar desde qué bucle o cable se recibió. En una realización preferida, el robot cortacésped 2 está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros 12, 14 y un sensor trasero 16. En esta realización, uno de los dos sensores delanteros 12, 14 puede usarse para detectar la presencia del bucle de la estación de carga 10. Esta configuración puede ser beneficiosa para aumentar la precisión en el proceso de acoplamiento.
La figura 2b muestra otra realización del robot cortacésped 2, siendo la diferencia con la realización anterior que comprende dos sensores traseros 17, 19 en lugar de uno. Por tanto, el resto de la descripción del robot cortacésped 2 no se repetirá aquí. Con dos sensores traseros 17, 19 se puede mejorar aún más la precisión del proceso de acoplamiento. Uno o ambos de los sensores traseros 17, 19 pueden usarse, por ejemplo, cuando se determina que se ha alcanzado una primera distancia y una segunda distancia en relación con el bucle de la estación de carga 10 y el bucle del cable delimitador 4a, respectivamente, durante el proceso de acoplamiento como se describirá con más detalle a continuación.
Con referencia a la figura 3, la unidad de control 22 del robot cortacésped 2 se describirá más detalladamente. La unidad de control 22 comprende, como se mencionó anteriormente, el procesador 80 y una memoria 82. La memoria 82 puede comprender un programa informático 84 que comprende un código de programa informático, es decir, instrucciones. El código del programa informático está adaptado para implementar los pasos del método realizados por el robot cortacésped 2 cuando el código se ejecuta en el procesador 80. La unidad de control 22 comprende además una interfaz 86 para la comunicación con los sensores 12, 14 y 16, y los sensores 12, 14, 17 y 19, respectivamente, y un motor que acciona el robot cortacésped 2.
El procesador 80 puede comprender una única Unidad Central de Procesamiento (CPU), o podría comprender dos o más unidades de procesamiento. Por ejemplo, el procesador 80 puede incluir microprocesadores de propósito general, procesadores de conjuntos de instrucciones y/o conjuntos de chips relacionados y/o microprocesadores de propósito especial tales como circuitos integrados específicos de aplicación (ASIC), matrices de puertas programables en campo (FPGA) o dispositivos lógicos programables complejos (CPLD). El procesador 80 también puede comprender un almacenamiento con fines de almacenamiento en caché.
La figura 4 representa el generador de señales 6, que también comprende un procesador 60 y una memoria 62. La memoria 62 puede comprender un programa informático 64 que comprende un código de programa informático, es decir, instrucciones. El código del programa informático está adaptado para implementar los pasos del método realizados por el generador de señales 6 cuando el código se ejecuta en el procesador 60. El generador de señales 6 comprende además una interfaz 66 para transmitir la señal de CA generada al cable delimitador 4, el bucle de la estación de carga 10 y, si procede, el cable o los cables de guía 8.
Como para el procesador 80, también el procesador 60 puede comprender una única Unidad Central de Procesamiento (CPU), o podría comprender dos o más unidades de procesamiento. Por ejemplo, el procesador 60 puede incluir microprocesadores de propósito general, procesadores de conjuntos de instrucciones y/o conjuntos de chips relacionados y/o microprocesadores de propósito especial tales como circuitos integrados específicos de aplicación (ASIC), matrices de puertas programables en campo (FPGA) o dispositivos lógicos programables complejos (CPLD). El procesador 60 también puede comprender un almacenamiento con fines de almacenamiento en caché.
Volviendo ahora a las figura 5a a figura 5i y la figura 7, se describirán con más detalle ejemplos de realizaciones del método según la presente invención. El método comienza en el paso S100 en el que el robot cortacésped 2 recibe una señal de retorno desde la unidad de control 22, que ordena al robot cortacésped 2 que regrese a la estación de carga 11. El paso S100 puede activarse detectando que la energía en la batería 18 es inferior a un límite predeterminado. El límite predeterminado se establece de manera que el robot cortacésped 2 pueda regresar de
manera segura a la estación de carga 11 antes de que la batería 18 se descargue, incluso si resulta que es el camino más largo posible de regreso a la estación de carga 11.
Cuando el robot cortacésped 2 ha recibido la orden de volver a la estación de carga 11, aquél comienza a cortar el área A hasta que detecta el cable delimitador 4 por medio de uno o más de los sensores 12, 14 y 16 o 12, 14, 17 y 19, respectivamente, del robot cortacésped 2. Cuando se ha detectado el cable delimitador 4, se controla el robot cortacésped 2, en el paso S102, para que siga el cable delimitador 4 a una distancia Rd fija o aleatoria. La aleatoriedad puede determinarse mediante un generador aleatorio en la unidad de control 22 cada vez que se genera la orden para hacer volver el robot cortacésped 2 a la estación de carga 11. Así, la unidad de control 22 determina que es momento de regresar a la estación de carga 11, genera una distancia aleatoria y envía una orden al robot cortacésped 2 para que regrese y qué distancia al cable delimitador 4 usar al regresar. Utilizando diferentes distancias cuando el robot cortacésped 2 debe regresar a la estación de carga 11, se puede evitar la rodada en el césped.
El robot cortacésped 2 seguirá el cable delimitador 4 a la distancia aleatoria Rd hasta detectar, en el paso S104, el bucle de la estación de carga 10 por medio de al menos uno de los sensores 12, 14, 16, 17 o 19. En una realización, la detección del bucle de la estación de carga 10 se determina cuando uno de los sensores delanteros 12, 14 pasa el bucle de la estación de carga 10. Como respuesta a ello, el robot cortacésped 2 es controlado, en el paso S106, por la unidad de control 22 para seguir el bucle de la estación de carga 10, en una dirección alejándose del cable delimitador 4, utilizando al menos un sensor 12, 14, 16, 17, 19. En un ejemplo de realización, el robot cortacésped 2 se controla, en el paso S105, para que se mueva en una dirección más cercana al cable delimitador 4 después de detectar el bucle de la estación de carga 10, de modo que el proceso de acoplamiento puede controlarse mejor. Sin embargo, esto es opcional, como lo indican las líneas de puntos en la figura 7.
El robot cortacésped 2 seguirá el bucle de la estación de carga 10, incluido un giro de 90 grados cuando el bucle de la estación de carga 10 gira 90 grados, hasta que se detecte un cruce entre el bucle 10 de la estación de carga y el bucle 4a del cable delimitador, en el paso S108, por medio del al menos un sensor 12, 14, 16. La detección del cruce hace que el robot cortacésped 2 siga el bucle de la estación de carga 10, en el paso S110, una primera distancia predeterminada después de la detección del cruce. Esta primera distancia predeterminada es lo suficientemente larga como para enderezar el robot cortacésped 2 de manera que discurra en paralelo con el bucle de la estación de carga 10. Cuando el robot cortacésped 2 se ha movido la primera distancia predeterminada, continúa, en el paso S112, para conducir el robot cortacésped 2 en una dirección recta hacia delante durante una segunda distancia predeterminada. Después de este paso S112, el robot cortacésped 2 está en una posición que siempre será la misma y que asegurará que el acoplamiento entre el robot cortacésped 2 y los contactos de carga de la estación de carga 11 se realizará suavemente.
Así, en esta posición, el robot cortacésped 2 será rotado o girado en un ángulo predefinido hacia la estación de carga 11, en el paso S114, por medio de la unidad de control 22. El robot cortacésped 2 también puede girarse hasta que los sensores delanteros 12, 14 pasen el cable delimitador 4 hacia la estación de carga 11. Después del giro, el robot cortacésped 2 se controla, en el paso S116, para seguir el bucle del cable delimitador 4a con al menos un sensor 12, 14, 16, hasta alcanzar una posición de carga. En un ejemplo de realización, el robot cortacésped 2 está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros 12, 14 y un sensor trasero 16 y la detección del bucle de la estación de carga 10 se determina entonces cuando uno de los dos sensores delanteros 12, 14 pasa el bucle de la estación de carga 10. Como entenderá un experto en la técnica, hay muchas formas de utilizar tres o cuatro sensores para guiar el robot cortacésped 2 durante el proceso de acoplamiento. Por ejemplo, ambos sensores delanteros 12, 14 pueden usarse para controlar el robot cortacésped 2, en el paso S116, para aumentar la precisión cuando el robot cortacésped 2 sigue el bucle del cable delimitador 4a hasta la posición de carga. Además, la anchura del bucle del cable delimitador 4a puede adaptarse a la distancia real entre los dos sensores frontales 12, 14, lo que aumentará la robustez del proceso de acoplamiento.
Si el robot cortacésped 2 está provisto, en cambio, de cuatro sensores 12, 14, 17, 19, los pasos S110 y S112 pueden realizarse de una manera diferente. En el paso S110, se alcanza entonces la primera distancia cuando uno de los sensores traseros 17, 19 se encuentra en una posición conocida frente a la estación de carga 11, por ejemplo, cuando uno de los sensores traseros 17, 19 alcanza el bucle de la estación de carga 10. En el paso S112, la segunda distancia se alcanza entonces cuando uno de los sensores traseros 17, 19 está en una posición conocida frente a la estación de carga, por ejemplo cuando uno de los sensores traseros 17, 19 alcanza el bucle del cable delimitador 4a. Estos pasos alternativos se muestran en las figuras 5h y 5i.
Volviendo ahora a las figura 6a a figura 6d y la figura 8, se describirá más detalladamente otro ejemplo de realización del método según la presente invención. La diferencia entre el método descrito anteriormente y este método es que el último utiliza un cable guía 8 para regresar a la estación de carga 11 en lugar de un cable delimitador, lo que permite un tiempo de retorno más corto para el robot cortacésped 2 cuando regresa a la estación de carga 11. El método comienza en el paso S200 en el que el robot cortacésped 2 recibe una señal de retorno de la unidad de control 22, que ordena al robot cortacésped 2 que regrese a la estación de carga 11. Como se mencionó anteriormente, la señal de retorno puede activarse detectando que el la potencia de la batería 18 es inferior a un límite predeterminado. Sin embargo, también puede haber otros eventos desencadenantes, como un sensor de lluvia que ha detectado lluvia.
Cuando el robot cortacésped 2 ha recibido la orden de volver a la estación de carga 11, aquél comienza a cortar el área A hasta que detecta el cable guía 8 por medio de uno o más de los sensores 12, 14 y 16 del robot cortacésped 2. Cuando se ha detectado el cable guía 8, se controla el robot cortacésped 2, en el paso S202, para que siga el cable guía 4 a una distancia aleatoria Rd . Como se mencionó anteriormente, la aleatoriedad puede determinarse mediante un generador aleatorio en la unidad 22 de control.
El robot cortacésped 2 seguirá el cable guía 8 a la distancia aleatoria Rd hasta detectar, en el paso S204, el bucle de la estación de carga 10 por medio de al menos uno de los sensores 12, 14, 16. En una realización, la detección del bucle de la estación de carga 10 se determina cuando uno de los sensores delanteros 12, 14 pasa por el bucle de la estación de carga 10. Como respuesta a ello, el robot cortacésped 2 es controlado, en el paso S206, por la unidad de control 22, para que se acerque al cable guía 8. Esto se hace para asegurar que el robot cortacésped 2 cruce el bucle del cable delimitador 4a, cuando continúe siguiendo el cable guía 8. Por lo tanto, qué tan cerca del cable guía 8 se debe mover el robot cortacésped 2 lo decide la anchura del bucle del cable delimitador 4a.
El robot cortacésped 2 continúa siguiendo el cable guía 8 a una distancia más cercana hasta que se detecta por medio del al menos un sensor 12, 14, 16, en el paso S208, que el robot cortacésped 2 pasa el bucle del cable delimitador 4a. A continuación, se controla el robot cortacésped 2, en el paso 210, para que siga el bucle del cable delimitador 4a con al menos un sensor 12, 14, 16 hasta que se alcance una posición de carga.
Como se mencionó anteriormente, hay muchas formas de usar tres sensores 12, 14 y 16 para guiar el robot cortacésped 2 durante el proceso de acoplamiento. Por ejemplo, ambos sensores delanteros 12, 14 pueden usarse para controlar el robot cortacésped 2, en el paso S210, para aumentar la precisión cuando el robot cortacésped 2 sigue el bucle del cable delimitador 4a hasta la posición de carga. Además, la anchura del bucle del cable delimitador 4a, también puede adaptarse en este ejemplo de realización a la distancia real entre los dos sensores delanteros 12, 14, lo que aumentará la robustez del acoplamiento.
Claims (15)
1. Un método realizado por un sistema para acoplar un robot cortacésped (2) con una estación de carga (11), comprendiendo el sistema el robot cortacésped (2) que tiene una unidad de control (22) y al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), la estación de carga (11), un cable delimitador (4) que delimita un área de trabajo (A) del robot cortacésped (2), y un bucle de la estación de carga (10) para definir la ubicación de la estación de carga (11), en donde el bucle de la estación de carga (10) está formado por un cable provisto alrededor de la estación de carga (11), caracterizado por que el cable delimitador (4) forma un bucle (4a) en la ubicación de la estación de carga (11) que es más estrecho que el bucle de la estación de carga (10) y lo cruza, en el que dos segmentos paralelos del bucle del cable delimitador (4a) se extienden perpendicularmente desde una posición de carga de la estación de carga (11), comprendiendo el método:
- recibir (S100) una señal de retorno desde la unidad de control (22) de que el robot cortacésped (2) debe regresar a la estación de carga (11),
- controlar (S102) el robot cortacésped (2) para que siga el cable delimitador (4) dentro del área de trabajo (A) a una distancia,
- detectar (S104) el bucle de la estación de carga (10) por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19),
- controlar (S106) el robot cortacésped (2) para que siga el bucle de la estación de carga (10), en una dirección alejándose del cable delimitador (4), utilizando al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) ,
- detectar (S108), por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), un cruce entre el bucle de la estación de carga (10) y el bucle del cable delimitador (4a),
- controlar (S110) el robot cortacésped (2) para que siga el bucle de la estación de carga (10) una primera distancia predeterminada después de la detección del cruce,
- continuar (S112) conduciendo el robot cortacésped (2) en una dirección recta hacia delante durante una segunda distancia predeterminada,
- girar (S114), mediante la unidad de control (22), el robot cortacésped hacia la estación de carga (11), y
- controlar (S116) el robot cortacésped (2) para que siga el cable delimitador (4a) con al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) hasta que se alcance la posición de carga.
2. El método según la reivindicación 1, en el que la primera distancia y la segunda distancia se alcanzan cuando al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) está en una posición conocida frente a la estación de carga (11).
3. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el robot cortacésped (2) está girando (S114) hacia la estación de carga (11) hasta que al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) pasa el bucle del cable delimitador (4a).
4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el robot cortacésped (2) está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros (12, 14) y un sensor trasero (16) y en el que la detección del bucle de la estación de carga (10) se determina cuando uno de los sensores frontales (12; 14) pasa por el bucle de la estación de carga (10).
5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, en el que el robot cortacésped (2) está provisto de cuatro sensores, dos sensores delanteros (12, 14) y dos sensores traseros (17, 19) y en el que la primera distancia y la segunda distancia se alcanzan cuando uno de los dos sensores traseros (17, 19) alcanza el bucle de la estación de carga (10) y el bucle del cable delimitador (4a), respectivamente.
6. Un sistema para acoplar un robot cortacésped (2) con una estación de carga (11), que comprende el robot cortacésped (2), la estación de carga (11), un cable delimitador (4) que delimita un área de trabajo (A) del robot cortacésped (2), un bucle de la estación de carga (10) para definir la ubicación de la estación de carga (11), en el que el bucle de la estación de carga (10) está formado por un cable provisto alrededor de la estación de carga (11), caracterizado por que el cable delimitador (4) forma un bucle (4a) en la ubicación de la estación de carga (11) que es más estrecho que el bucle de la estación de carga (10) y lo cruza, en el que dos segmentos paralelos del bucle del cable delimitador (4a) se extienden perpendicularmente desde una posición de carga de la estación de carga (11), comprendiendo, además, el robot cortacésped (2) una unidad de control (22) y al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), en el que la unidad de control (22) comprende un procesador (80) y una memoria (82), comprendiendo la memoria (82) instrucciones que cuando son ejecutadas por el procesador (80) hacen al sistema:
- recibir una señal de retorno desde la unidad de control (22) de que el robot cortacésped (2) debe regresar a la estación de carga (11),
- controlar el robot cortacésped (2) para que siga el cable delimitador (4) dentro del área de trabajo (A) a una distancia,
- detectar el bucle de la estación de carga (10) por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), - controlar el robot cortacésped (2) para que siga el bucle de la estación de carga (10), en una dirección alejándose del cable delimitador (4), con al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19),
- detectar, por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), un cruce entre el bucle de la estación de carga (10) y el bucle del cable delimitador (4a),
- controlar el robot cortacésped (2) para que siga el bucle de la estación de carga (10) una primera distancia predeterminada después de la detección del cruce,
- continuar conduciendo el robot cortacésped (2) en una dirección recta hacia delante durante una segunda distancia predeterminada,
- girar, mediante la unidad de control (22), el robot cortacésped hacia la estación de carga (11), y
- controlar el robot cortacésped (2) para que siga el bucle delimitador (4a) con al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) hasta alcanzar la posición de carga.
7. El sistema según la reivindicación 6, al que se hace, además, determinar que la primera distancia y la segunda distancia se alcanzan cuando al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) está en una posición conocida frente a la estación de carga (11).
8. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, al que se hace, además, girar el robot cortacésped (2) hacia la estación de carga (11) hasta que al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) pasa el bucle del cable delimitador (4a).
9. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que el robot cortacésped (2) está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros (12, 14) y un sensor trasero (16) y en el que se hace al sistema, además, determinar la detección del bucle de la estación de carga (10) cuando uno de los sensores delanteros (12; 14) pasa por el bucle de la estación de carga (10).
10. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el robot cortacésped (2) está provisto de cuatro sensores, dos sensores delanteros (12, 14) y dos sensores traseros (17, 19) y en donde la primera distancia y la segunda distancia se alcanzan cuando uno de los dos sensores traseros (17, 19) alcanza el bucle de la estación de carga (10) y el bucle del cable delimitador (4a), respectivamente.
11. Un método realizado por un sistema para acoplar un robot cortacésped (2) con una estación de carga (11), comprendiendo el sistema el robot cortacésped (2) que tiene una unidad de control (22) y al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), la estación de carga (11), un cable delimitador (4) que delimita un área de trabajo (A) del robot cortacésped (2), y un bucle de la estación de carga (10) para definir la ubicación de la estación de carga (11), en donde el bucle de la estación de carga (10) está formado por un cable provisto alrededor de la estación de carga (11), y al menos un cable guía (8) y en donde el cable delimitador (4) forma un bucle (4a) en la ubicación de la estación de carga (11), caracterizado por que el bucle del cable delimitador (4a) es más estrecho que el bucle de la estación de carga (10) y lo cruza, donde dos segmentos paralelos del bucle del delimitador (4a) se extienden perpendicularmente desde una posición de carga de la estación de carga (11), comprendiendo el método:
- recibir (S200) una señal de retorno desde la unidad de control (22) de que el robot cortacésped (2) debe regresar a la estación de carga (11),
- controlar (S202) el robot cortacésped (2) para que siga el cable guía (8) a una distancia aleatoria, en el que la distancia aleatoria está determinada por la anchura del bucle del cable delimitador (4a),
- detectar (S204) el bucle de la estación de carga (10) por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), - controlar (S206) el robot cortacésped (2) para acercarlo al cable guía (8),
- detectar (S208), mediante el al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), que el robot cortacésped pasa el bucle del cable delimitador (4a), y
- controlar (S210) el robot cortacésped (2) para que siga el bucle del cable delimitador (4a) con al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) hasta que se alcance la posición de carga.
12. El método según la reivindicación 11, en el que el robot cortacésped (2) está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros (12, 14) y un sensor trasero (16) y en el que la detección del bucle del cable delimitador (4a) se determina cuando uno de los sensores delanteros (12; 14) pasa por el bucle de la estación de carga (10).
13. Un sistema para acoplar un robot cortacésped (2) con una estación de carga (6), que comprende el robot cortacésped (2), la estación de carga (11), un cable delimitador (4) que delimita un área de trabajo (A) del robot cortacésped (2), al menos un cable guía (8), un bucle de la estación de carga (10) para definir la ubicación de la estación de carga (11), en donde el bucle de la estación de carga (10) está formado por un cable provisto alrededor de la estación de carga (11), en donde el cable delimitador (4) forma un bucle (4a) en la ubicación de la estación de carga (11), caracterizado por que el bucle del cable delimitador (4a) es más estrecho que el bucle de la estación de carga (10) y lo cruza, en el que dos segmentos paralelos del bucle del cable delimitador (4a) se extienden perpendicularmente desde una posición de carga de la estación de carga (11), comprendiendo, además, el robot cortacésped ( 2) una unidad de control (22) y al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), en donde la unidad de control (22) comprende un procesador (80) y una memoria (82), comprendiendo la memoria ( 82) instrucciones que cuando son ejecutadas por el procesador (80) hacen al sistema:
- recibir una señal de retorno desde la unidad de control (22) de que el robot cortacésped (2) debe regresar a la estación de carga (11),
- controlar el robot cortacésped (2) para que siga el cable guía (8) a una distancia aleatoria, en el que la distancia aleatoria está determinada por la anchura del bucle del cable delimitador (4a),
- detectar el bucle de la estación de carga (10) por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19),
- controlar el robot cortacésped (2) para que se acerque al cable guía (8),
- detectar, por medio del al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19), que el robot cortacésped pasa el bucle del cable delimitador (4a), y
- controlar el robot cortacésped (2) para que siga el bucle del cable delimitador (4a) con al menos un sensor (12; 14; 16; 17; 19) hasta alcanzar la posición de carga.
14. El sistema según la reivindicación 13, en el que el robot cortacésped (2) está provisto de tres sensores, dos sensores delanteros (12, 14) y un sensor trasero (16) y en el que el sistema además determina la detección del bucle de la estación de carga (10) cuando uno de los sensores delanteros (12; 14) pasa por el bucle de la estación de carga (10).
15. Un programa informático que comprende un código de programa informático, estando adaptado el código del programa informático, si es ejecutado por los procesadores (80) de la unidad de control (22), para implementar el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 u 11 a 12.
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