本公開(kāi)總體涉及用于割草移動(dòng)機(jī)器人的刀片組件。

背景技術(shù)：

草坪修剪移動(dòng)機(jī)器人可以關(guān)于環(huán)境導(dǎo)航以修剪限制區(qū)域。草坪修剪移動(dòng)機(jī)器人包括可旋轉(zhuǎn)的刀片。在草坪修剪移動(dòng)機(jī)器人在環(huán)境中沿著地面行進(jìn)時(shí)，草坪修剪移動(dòng)機(jī)器人可以旋轉(zhuǎn)刀片。當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)并接觸地面上的可割植被(諸如草)時(shí)，刀片切割植被。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一方面，本實(shí)用新型特征為割草移動(dòng)機(jī)器人，其包括主體和連接到主體并且可繞驅(qū)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)的刀片組件。該刀片組件包括兩個(gè)或多個(gè)安裝彈簧的刀片、兩個(gè)或多個(gè)彈簧，以及容納刀片的殼體。每個(gè)刀片可旋轉(zhuǎn)地安裝在安裝軸線上，并包括從刀片尖端朝驅(qū)動(dòng)軸線向內(nèi)延伸的切割部。每個(gè)彈簧被配置為限制所述兩個(gè)或多個(gè)刀片中的相關(guān)聯(lián)一個(gè)的運(yùn)動(dòng)。所述殼體包括在其中裝入兩個(gè)或多個(gè)刀片的兩個(gè)或多個(gè)狹槽。狹槽成角度，使得每個(gè)刀片的一部分被構(gòu)造成響應(yīng)于撞擊在相應(yīng)狹槽內(nèi)通過(guò)圍繞該刀片的安裝軸線旋轉(zhuǎn)而朝驅(qū)動(dòng)軸線向內(nèi)移動(dòng)，以使刀片的切割部相對(duì)于地面朝主體向上移動(dòng)，并且隨著刀尖繞驅(qū)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)，而減少由刀尖和驅(qū)動(dòng)軸線限定的尖端半徑。

在另一方面，本文件以移動(dòng)割草機(jī)器人為特征，其包括主體和連接到主體并且可繞驅(qū)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)的刀片組件。該刀片組件包括刀片、容納刀片的殼體、以及將刀片連接到殼體的彈簧。殼體包括在其中裝入刀片的狹槽，使得刀片的一部分響應(yīng)于撞擊而可通過(guò)狹槽朝另一刀片移動(dòng)。狹槽在殼體中朝主體向上傾斜，從而使刀片能夠響應(yīng)于撞擊相對(duì)于地面朝主體向上移動(dòng)。彈簧是用于約束刀片相對(duì)于殼體的運(yùn)動(dòng)。

在另外的方面，本文件以用于移動(dòng)割草機(jī)器人的刀片組件為特征，其 包括刀片、容納刀片的殼體、以及將刀片連接到殼體的彈簧。殼體被配置用于耦合到所述移動(dòng)割草機(jī)器人的致動(dòng)器，使得所述殼體可繞驅(qū)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)。殼體包括在其中裝入刀片的狹槽，使得刀片響應(yīng)于撞擊而可通過(guò)狹槽朝另一刀片移動(dòng)。狹槽在殼體中朝移動(dòng)割草機(jī)器人的主體向上傾斜，從而使刀片能夠響應(yīng)于撞擊向上移動(dòng)。彈簧是用于約束刀片相對(duì)于殼體的運(yùn)動(dòng)。

本文所描述的設(shè)備、刀片組件和機(jī)器人系統(tǒng)可以包括，但不限于，本文在下面和別處描述的實(shí)施方式。在一些示例中，所述切割部分可以包括在安裝軸線與刀尖之間的距離的10％至30％之間的長(zhǎng)度。在一些示例中，每個(gè)狹槽可以從安裝軸線附近遠(yuǎn)離該安裝軸線并且相對(duì)于水平地面傾斜地向上延伸。相對(duì)于水平地面的傾斜角度可以是在5至10度之間。

在一些示例中，該安裝軸線與驅(qū)動(dòng)軸線是不平行的。

在一些示例中，彈簧可以是具有聯(lián)接到殼體的第一端和聯(lián)接到刀片的第二端的扭轉(zhuǎn)彈簧。扭轉(zhuǎn)彈簧可以具有扭轉(zhuǎn)軸線。刀片可以被配置為相對(duì)于殼體圍繞與安裝軸線重合并且與驅(qū)動(dòng)軸線不平行的扭轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

在一些示例中，彈簧可偏壓刀片遠(yuǎn)離其他刀片。

在一些示例中，在撞擊不存在的情況下，刀尖半徑可定位為始終以第一半徑轉(zhuǎn)動(dòng)。響應(yīng)于刀片的撞擊和運(yùn)動(dòng)，尖端半徑可朝向第二半徑減小。第二半徑可小于所述第一半徑。

在一些示例中，刀片可以包括通過(guò)表面連接的第一邊緣和第二邊緣。刀片可以相對(duì)于地面以傾斜角向上傾斜，使得第二邊緣相對(duì)于地面比第一邊緣更高。傾斜角可以為5度至10度之間。

在一些示例中，刀片可包括第一部分和第二部分。第一部分可通過(guò)在殼體中的狹槽延伸。第二部分可向下延伸遠(yuǎn)離第一部分。刀片可包括沿著刀片組件的徑向軸線延伸的第三部分。

在一些示例中，面向主體的刀片表面可包括沿著表面縱向延伸的浮凸。

在一些示例中，移動(dòng)割草機(jī)器人可包括安裝到殼體的防撞器。所述防撞器可以具有相對(duì)于地面的第一高度。所述刀片可以具有相對(duì)于地面的第二高度。第一高度可小于第二高度。

在一些示例中，響應(yīng)于撞擊，當(dāng)?shù)镀M件被配置成相對(duì)于主體在第一 方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片可被構(gòu)造成相對(duì)于主體在與第一方向相反的第二方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)割草機(jī)器人還可以包括安裝在主體上以旋轉(zhuǎn)刀片組件的致動(dòng)器，以及一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行指令以進(jìn)行操作的處理器。該操作可以包括檢測(cè)傳送到致動(dòng)器的電流的增加，并且響應(yīng)于檢測(cè)到所述增加而減少傳送到致動(dòng)器的電流。增加可以響應(yīng)于撞擊。

。在一些示例中，殼體可以被配置成接收將所述殼體連接到致動(dòng)器的軸。軸可在其中限定凹槽。刀片組件還可以包括在殼體內(nèi)的保持夾。保持夾可以包括臂。臂可以在殼體內(nèi)滑動(dòng)，以使臂彎曲并由此向凹槽移動(dòng)，或者從凹槽離開(kāi)。臂可以定位在凹槽內(nèi)以將殼體鎖定到致動(dòng)器。

在一些示例中，該保持夾可包括連接所述臂的把手。殼體可以沿平面約束把手和臂。臂可以被配置為沿殼體滑動(dòng)，并當(dāng)把手上的拉力沿著平面并且從驅(qū)動(dòng)軸線向外定向時(shí)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線向外變形。臂可以是彈性的，使得臂可以被配置為沿殼體滑動(dòng)，并在把手上的拉力被釋放時(shí)相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸線向內(nèi)變形。

在一些示例中，所述臂可各自包括第一端、第二端、以及連接第一端和第二端的保持部。所述第一端可被配置為接觸所述殼體的支柱并沿著其滑動(dòng)。所述第二端可被配置為接觸所述殼體的支撐凸起。保持部可以定位在凹槽內(nèi)以將致動(dòng)器鎖定到殼體。

在一些示例中，殼體可包括花鍵腔?；ㄦI腔可配置為與致動(dòng)器的軸的對(duì)應(yīng)花鍵部相配合。

在一些示例中，刀片可以被配置為在相應(yīng)狹槽內(nèi)沿第一方向和第二方向兩者朝著驅(qū)動(dòng)軸線旋轉(zhuǎn)。彈簧可以是拉伸彈簧，其配置成當(dāng)?shù)镀诘谝环较蛏闲D(zhuǎn)時(shí)伸長(zhǎng)，并且配置成當(dāng)?shù)镀诘诙较蛏闲D(zhuǎn)時(shí)壓縮。

本文所描述的設(shè)備、刀片組件和機(jī)器人系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可以包括但不限于以下內(nèi)容。刀片組件可降低損壞刀片組件的刀片和移動(dòng)割草機(jī)器人的致動(dòng)器的風(fēng)險(xiǎn)。例如，因?yàn)榈镀梢韵鄬?duì)刀片組件的殼體移動(dòng)，所述刀片可接觸到地面上的物體，然后相對(duì)殼體移動(dòng)以在該物體周?chē)鷻C(jī)動(dòng)，并由此移動(dòng)遠(yuǎn)離該物體。刀片既可以橫向又可以縱向移動(dòng)，以中止與物體的接觸，從而能夠在不同幾何形狀的物體周?chē)苿?dòng)。

在刀片接觸物體時(shí)，刀片通過(guò)由殼體限定的狹槽的運(yùn)動(dòng)可減小刀片組件上的沖擊力。例如，刀片通過(guò)狹槽的運(yùn)動(dòng)可增加來(lái)自與物體接觸的力發(fā) 生的持續(xù)時(shí)間，為移動(dòng)割草機(jī)器人的控制器對(duì)撞擊的響應(yīng)提供更大的時(shí)間量。同樣地，聯(lián)接到刀片的彈簧可以產(chǎn)生逆著與物體撞擊的力的偏置力，以使刀片穿過(guò)狹槽的運(yùn)動(dòng)以更大的持續(xù)時(shí)間發(fā)生，進(jìn)一步增加控制器響應(yīng)的時(shí)間量。下降的沖擊也可以減少刀片的疲勞和其他機(jī)械故障的風(fēng)險(xiǎn)。

刀片組件的保持機(jī)構(gòu)提供了釋放機(jī)構(gòu)，該釋放機(jī)構(gòu)可以使刀片組件能夠容易地安裝到移動(dòng)割草機(jī)器人的致動(dòng)器并從其拆卸。保持機(jī)構(gòu)可以被約束在殼體內(nèi)，使得該保持機(jī)構(gòu)是使用者方便接觸的，但又被約束為使得刀片組件從致動(dòng)器意外斷開(kāi)連接的風(fēng)險(xiǎn)可以減小。

本說(shuō)明書(shū)(包括本實(shí)用新型內(nèi)容部分)中描述的任何兩個(gè)或多個(gè)特征可以被組合以形成本文沒(méi)有具體描述的實(shí)施方式。

本文所述的刀片組件、機(jī)器人系統(tǒng)、設(shè)備和技術(shù)，或其部分，可以由計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品控制，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的指令，并且可在一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備上執(zhí)行以控制(例如，協(xié)調(diào))本文所描述的操作。本文所述的機(jī)器人或其部分可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)裝置或電子系統(tǒng)的全部或一部分，該裝置或電子系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備和用于存儲(chǔ)可執(zhí)行指令以實(shí)現(xiàn)各種操作的存儲(chǔ)器。

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)在本文的附圖和說(shuō)明書(shū)中闡述。其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明書(shū)和與附圖以及從權(quán)利要求書(shū)中顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是刀片組件正跨越地面移動(dòng)的割草移動(dòng)機(jī)器人的一個(gè)示例的側(cè)視圖。

圖2是圖1的割草移動(dòng)機(jī)器人的仰視圖。

圖3是致動(dòng)器和刀片組件的分解俯視透視圖。

圖4是從圖1的割草移動(dòng)機(jī)器人分離的刀片組件的側(cè)視圖。

圖5是圖4的刀片組件的仰視透視圖。

圖6是圖4的刀片組件的分解仰視透視圖。

圖7A是沿圖5的剖切線7A-7A截取的刀片組件的剖視圖，刀片組件的刀片處于延伸位置。

圖7B是圖7A中示出的刀片組件的剖視圖，刀片組件的刀片處于縮回位置。

圖8是示出為透明的聯(lián)接到刀片組件中的彈簧的刀片的仰視透視圖。

圖9A是刀片的一個(gè)示例的仰視透視圖。

圖9B是圖9A的刀片的側(cè)視圖。

圖9C是圖9A的刀片的仰視圖。

圖9D是沿圖9C中示出的剖切線9D-9D截取的刀片的剖視圖。

圖10是刀片組件的示意性俯視圖，其示出了處于伸出位置和縮回位置的刀片。

圖11是刀片組件的俯視透視圖，其示出了處于伸出位置和縮回位置的刀片。

圖12是從割草移動(dòng)機(jī)器人分離的刀片組件沿圖11的剖切線12-12截取的側(cè)剖視圖，刀片處于縮回位置。

圖13是從割草移動(dòng)機(jī)器人分離的刀片組件的側(cè)視圖，刀片處于縮回位置。

圖14A至圖14D是接觸物體的刀片組件的刀片的一個(gè)示例的側(cè)視透視圖。

圖15A至圖15D是接觸物體的刀片組件的刀片的一個(gè)示例的示意性側(cè)視圖。

圖16是保持夾的俯視透視圖。

圖17A是刀片組件的俯視圖，其示出了處于保持位置的圖16的保持夾。

圖17B是刀片組件的俯視圖，其示出了處于釋放位置的圖16的保持夾。

圖18A是刀片組件的示例的俯視示意圖，刀片具有兩個(gè)切割邊緣。

圖18B是圖18A的刀片組件的側(cè)視示意圖。

在不同附圖中的相同參考標(biāo)記指示相同的元件。

具體實(shí)施方式

本文描述配置為經(jīng)過(guò)可修剪區(qū)域使用刀片組件割草和其他植被(以下統(tǒng)稱為草)的示例移動(dòng)機(jī)器人。刀片組件可安裝在移動(dòng)機(jī)器人上，并且在一個(gè)示例實(shí)施方式中，包括兩個(gè)或多個(gè)安裝彈簧的刀片?？焖籴尫疟３謾C(jī)構(gòu)被配置為使用戶能夠在保持機(jī)構(gòu)上施加拉力，以將刀片組件安裝至移動(dòng) 機(jī)器人和從其拆卸。

當(dāng)?shù)镀M件被安裝在移動(dòng)機(jī)器人上時(shí)，移動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)刀片組件割草。在一些實(shí)施方式中，刀片安裝在刀片組件中，使得刀片響應(yīng)于與可修剪區(qū)域中的不可修剪物體撞擊而收縮。刀片的收縮使得刀片在移動(dòng)機(jī)器人繼續(xù)經(jīng)過(guò)該區(qū)域時(shí)能夠圍繞物體移動(dòng)并且刀片組件繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖1圖示了沿前進(jìn)方向102經(jīng)過(guò)地面50行進(jìn)的割草移動(dòng)機(jī)器人100(在本文中也被稱為機(jī)器人)的側(cè)視圖。地面50包括未修剪草55，和被刀片組件106切割的已修剪草60。如圖2所示，刀片組件106包括殼體120，刀片108安裝到其中。割草移動(dòng)機(jī)器人100還包括致動(dòng)器112，刀片組件106安裝到其。當(dāng)?shù)镀M件106安裝到致動(dòng)器112時(shí)，致動(dòng)器112被配置為旋轉(zhuǎn)刀片組件106。小型不可修剪物體65(例如，小石頭)和大型不可修剪物體70(例如，大石頭)處于割草移動(dòng)機(jī)器人100的前進(jìn)方向102上。在一些實(shí)施方式中，機(jī)器人100包括兩個(gè)或多個(gè)刀片組件106。

在一些示例中，由于接觸可能損壞刀片108、刀片組件106，或用來(lái)驅(qū)動(dòng)刀片108的轉(zhuǎn)動(dòng)的致動(dòng)器112，因此刀片組件106與這樣的物體之間的接觸是不希望的。另外，刀片組件106的殼體120與該物體之間的接觸可在致動(dòng)器112上產(chǎn)生橫向力，這可能會(huì)損壞致動(dòng)器112。

機(jī)器人100包括多個(gè)機(jī)構(gòu)，以避免可能由與不可修剪物體65、70接觸而造成的對(duì)機(jī)器人100的損壞。如圖示機(jī)器人100的仰視圖的圖2所示，機(jī)器人100包括安裝在機(jī)器人100的主體103前部的防撞器104。當(dāng)機(jī)器人100關(guān)于地面50移動(dòng)時(shí)，防撞器104和刀片108被配置為接觸地面50上的物體。防撞器104與足夠高到擠壓防撞器104的物體之間的接觸用于將機(jī)器人100從較大的不可修剪物體(例如，具有的最小高度為防撞器104的底部高度的不可修剪物體)重新定向離開(kāi)。防撞器104保護(hù)刀片組件106避免接觸這些較大物體。

刀片組件106安裝在主體103的底部上，并且包括刀片縮回機(jī)構(gòu)，刀片縮回機(jī)構(gòu)使刀片108能夠響應(yīng)于與不可修剪物體接觸而縮回并升起。在某些情況下，防撞器104不接觸的物體可能接觸到刀片108。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，如本文中所述的，刀片108被安裝在刀片組件106中，使得在刀片108接觸物體時(shí)，刀片108相對(duì)刀片組件的殼體120轉(zhuǎn)動(dòng)。簡(jiǎn)要地參考圖10，刀片108a、108b、108c(統(tǒng)稱為刀片108)被安裝成使得每個(gè)刀片 108a、108b、108c在與物體接觸時(shí)相對(duì)于刀片組件106的殼體120獨(dú)立地從伸出位置轉(zhuǎn)動(dòng)到縮回位置。圖10圖示了處于以實(shí)線示出的伸出位置174中的刀片108a。刀片108a可相對(duì)于殼體120轉(zhuǎn)動(dòng)到以虛線所示的縮回位置176。每個(gè)刀片108a、108b、108c具有相應(yīng)的伸出位置和縮回位置，并且能夠獨(dú)立于其它刀片在這些位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。

該轉(zhuǎn)動(dòng)降低了由刀片108與物體之間的接觸產(chǎn)生的撞擊力，從而潛在地減少了對(duì)刀片108、刀片組件106和致動(dòng)器112的損壞。如本文中更詳細(xì)描述的，刀片108a向縮回位置176的運(yùn)動(dòng)還使得刀片108能夠移動(dòng)到使得刀片108a避免與物體進(jìn)一步接觸的位置。例如，刀片108a相對(duì)于地面50豎直升起，以允許物體在刀片108a下方通過(guò)。刀片108另外地或替代地向內(nèi)收縮，以允許物體在刀片108a的最外點(diǎn)之外通過(guò)(例如，圖10所示的刀片尖端139d)。

刀片108a也是安裝彈簧的，使得刀片108a逆著彈簧力的運(yùn)動(dòng)減緩了較大沖擊力直接向殼體120的傳遞，由此降低致動(dòng)器112上的沖擊力。當(dāng)?shù)镀?08a撞上物體時(shí)，彈簧進(jìn)一步吸收施加到刀片108a上的能量，并且將刀片108a偏壓回到切割位置，使得刀片108a在刀片108a已越過(guò)碰撞物體后返回到切割位置。

如圖1和2所示，驅(qū)動(dòng)輪110(與在機(jī)器人100前部上的腳輪111協(xié)作)支撐主體103在地面50上方。機(jī)器人100還包括致動(dòng)器112，刀片組件106安裝到其上。在圖3圖示的致動(dòng)器112和刀片組件106的分解圖中示出，致動(dòng)器112包括軸113，刀片組件106被安裝在其上。

機(jī)器人100包括控制器114，以控制機(jī)器人100的系統(tǒng)的操作。例如，控制器114控制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器人100的驅(qū)動(dòng)輪110以經(jīng)過(guò)地面50移動(dòng)機(jī)器人100的一個(gè)或多個(gè)電機(jī)?？刂破?14還控制傳送到致動(dòng)器112以轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)器112和刀片組件106(當(dāng)該刀片組件106安裝到致動(dòng)器112時(shí))的功率量。

如圖1所示，隨著機(jī)器人100沿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向102圍繞地面50移動(dòng)，機(jī)器人100的防撞器104定位在機(jī)器人100的主體103上，以接觸沿地面50的物體。當(dāng)防撞器104接觸物體時(shí)，響應(yīng)于與物體的撞擊力，防撞器104相對(duì)于機(jī)器人100的主體103在向后方向上移動(dòng)。在一些實(shí)施方式中，防撞器104也相對(duì)于機(jī)器人100的主體103沿向上方向移動(dòng)。

響應(yīng)于防撞器104與環(huán)境中的物體之間的撞擊，控制器114可替代地 或另外控制傳送到轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪110和/或致動(dòng)器112的電機(jī)的功率量。在一些實(shí)施方式中，防撞器104包括接觸傳感器、力傳感器或響應(yīng)于與地面50上的物體的撞擊或接觸而產(chǎn)生信號(hào)的其他合適的傳感器?？刂破?14根據(jù)由傳感器產(chǎn)生的信號(hào)控制機(jī)器人100的導(dǎo)航。例如，響應(yīng)于檢測(cè)到與物體的接觸，控制器114減小傳送到驅(qū)動(dòng)輪110的功率以降低它們的速度，或差動(dòng)地驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪110以使機(jī)器人100轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離物體。

在一些示例中，防撞器104接觸具有的高度大于防撞器高度116的物體，該防撞器高度116是從地面50到防撞器104的底面而測(cè)量的。隨著機(jī)器人100沿前進(jìn)方向102移動(dòng)，防撞器104接觸較大物體70，但不接觸較小物體65，因?yàn)檩^大物體70具有大于防撞器高度116的高度，而較小物體65具有小于防撞器高度116的高度。防撞器高度116例如是在3至7厘米范圍內(nèi)(例如，4至6厘米，大約5厘米)。較大物體70的高度可能大于防撞器高度116(例如，大于3至7厘米)，而較小物體65的高度可以小于防撞器高度116(例如，小于3至7厘米)。

如果足夠小，物體可以進(jìn)入在主體103下方的下側(cè)區(qū)域118。在一些示例中，隨著機(jī)器人100沿前進(jìn)方向102移動(dòng)，當(dāng)防撞器104不與小物體65接觸時(shí)，小物體65移動(dòng)到主體103下方的下側(cè)區(qū)域118中。在一些情況下，機(jī)器人100接觸具有比防撞器高度116更大的高度的物體，并且該物體接觸防撞器104，并導(dǎo)致防撞器104沿向上方向相對(duì)主體103移動(dòng)，使得物體移動(dòng)超出防撞器104進(jìn)入主體103下方的下側(cè)區(qū)域118。

刀片組件106安裝在機(jī)器人100上，使得刀片108被定位在高于地面50的刀片高度132處。刀片高度132確定已修剪的草60的高度。在這方面，刀片高度132選擇為使得在機(jī)器人100修剪草(例如未修剪的草55)之后的草的高度處于期望高度。在一些示例中，刀片高度132小于防撞器高度116，而在其他示例中，刀片高度132大于防撞器高度116。

圖4示出了從圖1的機(jī)器人100分離的刀片組件106，而圖5示出了刀片組件106的仰視透視圖。刀片組件106包括容納刀片108的殼體120。雖然三個(gè)刀片108被示出，但是在一些示例中，一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或多個(gè)刀片被安裝在刀片組件106中。殼體120例如是圓柱形殼體。殼體120包括形成在上殼體124與下殼體126之間的狹槽122，所述上殼體124和下殼體126被連接以形成殼體120(參照?qǐng)D6)，并限定狹槽122，刀片108被安裝 在其中。

刀片108還響應(yīng)于與地面50上的物體撞擊而移動(dòng)通過(guò)狹槽122。在一些示例中，如圖4所示，狹槽122包括加寬部分122a，以將刀片108容納在其完全縮回位置中。狹槽122還沿圓柱形殼體傾斜，使得狹槽122隨著它們延伸通過(guò)殼體而升起，從而使刀片108在它們通過(guò)殼體移動(dòng)時(shí)能夠升起。如圖7A和7B所示，每個(gè)刀片108被安裝在殼體120中的樞軸134上，使得每個(gè)刀片108可相對(duì)于殼體120圍繞由樞軸134限定的安裝軸線135轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，當(dāng)?shù)镀?08a圍繞安裝軸線135相對(duì)于殼體120轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(例如響應(yīng)于刀片上的撞擊力)，刀片108a移動(dòng)通過(guò)相應(yīng)的狹槽122。

殼體120還包括約束板128，其與上殼體124配合以將機(jī)器人100的致動(dòng)器112與刀片組件106對(duì)齊。約束板128和上殼體124將致動(dòng)器112旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到刀片組件106。該上殼體124與保持夾129相互作用(本文更詳細(xì)描述)，以將致動(dòng)器112鎖定到殼體120。當(dāng)致動(dòng)器112被鎖定到殼體120時(shí)，致動(dòng)器112與殼體120之間的相對(duì)平移被抑制，從而使刀片組件106和致動(dòng)器112的軸113能夠相對(duì)于主體103共同繞驅(qū)動(dòng)軸線130轉(zhuǎn)動(dòng)。

刀片108的安裝軸線135與驅(qū)動(dòng)軸線130基本上不平行。驅(qū)動(dòng)軸線130例如垂直于水平地面50，而安裝軸線135相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線130傾斜。安裝軸線135與驅(qū)動(dòng)軸線130之間的角度例如在5至10度范圍內(nèi)(例如，在6至9度范圍內(nèi)、在7至8度范圍內(nèi)、大約7.5度)；然而，如本文所描述的，也可以使用這些之外的角度。

如果地面50上的物體與刀片108之間沒(méi)有撞擊或接觸，則致動(dòng)器112導(dǎo)致刀片尖端173a、173b、173c(刀片108a的刀片尖端139d對(duì)應(yīng)于刀片尖端173a，而刀片尖端173a、173b、173c被統(tǒng)稱為刀片尖端173)在平行于地面50并且在其上方的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在物體與刀片108之間撞擊或接觸時(shí)，刀片108相對(duì)于殼體120轉(zhuǎn)動(dòng)，以導(dǎo)致刀片尖端173在關(guān)于地面50成角度的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。隨著它們相對(duì)于刀片組件106的殼體120轉(zhuǎn)動(dòng)，刀片尖端173因此改變相對(duì)于地面50的高度。刀片尖端173相對(duì)于殼體120的旋轉(zhuǎn)平面以及刀片尖端173由于致動(dòng)器112的轉(zhuǎn)動(dòng)而導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)平面之間的角度例如在5至10度范圍內(nèi)(例如，在6至9度范圍內(nèi)、在7至8度范圍內(nèi)、大約7.5度)；然而，如本文所描述的，也可以使用這些之外的角度。刀片108轉(zhuǎn)動(dòng)使得它們朝殼體120向內(nèi)移動(dòng)，并升起離開(kāi)地面50。隨 著刀片尖端173升起離開(kāi)地面50，刀片尖端173配置為高度增加達(dá)例如在5至15毫米范圍內(nèi)(例如在5至10毫米范圍內(nèi)、10至15毫米范圍內(nèi)、6至14毫米范圍內(nèi)、7至13毫米范圍內(nèi)、大約8毫米)。

如圖7A和7B所示，示例刀片108a以相對(duì)于地面50的傾斜角137安裝在殼體120上。刀片108a的傾斜角137使得刀片108a能夠隨著刀片108a相對(duì)于殼體120在狹槽122內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)而以向上的軌道移動(dòng)。在這個(gè)示例中，傾斜角對(duì)應(yīng)于形成在安裝軸線135與驅(qū)動(dòng)軸線130之間的角度。傾斜角137例如在5至10度范圍內(nèi)(例如，在6至9度范圍內(nèi)、在7至8度范圍內(nèi)、大約7.5度)；然而，也可以使用這些之外的角度。例如，更大的傾斜角增加刀片108在對(duì)應(yīng)狹槽12內(nèi)移動(dòng)時(shí)刀片108a升起的高度。在其它示例中，與更長(zhǎng)的狹槽結(jié)合的更小傾斜角增加了刀片通過(guò)狹槽122行進(jìn)的距離，而不會(huì)降低刀片108a移動(dòng)到縮回位置時(shí)刀片108a的最大高度增加。

因?yàn)闅んw120是圓柱形的，狹槽122是傾斜的，以使得刀片108a能夠以傾斜角137在向上的軌跡中相對(duì)于殼體120轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)殼體120。每個(gè)狹槽122例如成角度以適應(yīng)刀片108a的傾斜角137。每個(gè)狹槽122在殼體120中從安裝軸線135附近向上延伸離開(kāi)安裝軸線135。每個(gè)狹槽122朝主體103離開(kāi)地面50向上傾斜以與水平地面50形成角度。狹槽與地面50之間的角度對(duì)應(yīng)于刀片108a的傾斜角137。刀片108a相應(yīng)地可通過(guò)狹槽122旋轉(zhuǎn)，而不接觸殼體120的限定狹槽122的壁表面。

刀片組件106還包括安裝在殼體120中的彈簧131。對(duì)于每個(gè)彈簧131，該彈簧131的一端被旋轉(zhuǎn)地約束到殼體120，而彈簧131的另一端被聯(lián)接到對(duì)應(yīng)刀片108。由于彈簧131被聯(lián)接到殼體120和刀片108兩者，因此彈簧131被配置為約束對(duì)應(yīng)刀片108相對(duì)于殼體120的運(yùn)動(dòng)。如圖8所示，彈簧131包括聯(lián)接到殼體120的第一端部131a和聯(lián)接到刀片108a的第二端部131b。彈簧131的第二端部131b被例如安裝到刀片108a上的開(kāi)口151內(nèi)。

因?yàn)榈谝欢瞬?31a被聯(lián)接到殼體120(例如，第一端部131a被旋轉(zhuǎn)地約束到殼體120)，并且第二端部被聯(lián)接到刀片108a，所以殼體120與刀片108a之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得彈簧131圍繞扭轉(zhuǎn)軸線136扭轉(zhuǎn)。刀片108被彈簧安裝在殼體120內(nèi)，使得刀片108被偏壓到如圖3至5、圖7A和圖11 所示的位置中。彈簧131被定位成使得彈簧131的扭轉(zhuǎn)軸線136與安裝軸線135重合。扭轉(zhuǎn)軸線136和安裝軸線135兩者相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線130成角度。每個(gè)刀片108具有一個(gè)彈簧131，并因此與其他刀片獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。

刀片108a相對(duì)于殼體120通過(guò)狹槽122離開(kāi)其初始位置的旋轉(zhuǎn)使得彈簧131儲(chǔ)存能量。彈簧131施加與刀片108a離開(kāi)其初始位置的旋轉(zhuǎn)相反的力。因此，當(dāng)?shù)镀?08a相對(duì)于殼體120朝向另一刀片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，來(lái)自彈簧131的力偏壓刀片108a離開(kāi)其他刀片。彈簧131是例如1至5磅-英寸(如1至2.5磅-英寸、2.5至5磅英寸、約2.5磅-英寸、0.11至0.57牛頓-米、0.11至0.28牛頓-米、0.28至0.57牛頓-米、約0.28牛頓-米)的扭轉(zhuǎn)彈簧；然而，也可以使用具有其他性能特征的扭轉(zhuǎn)彈簧。例如，具有更大強(qiáng)度的扭轉(zhuǎn)彈簧增加了在刀片108a轉(zhuǎn)動(dòng)到完全縮回位置時(shí)由彈簧吸收的能量大小，并且增加了使刀片108a移動(dòng)到完全縮回位置所需的力的大小。具有更小強(qiáng)度的扭轉(zhuǎn)彈簧減少了在刀片108a轉(zhuǎn)動(dòng)到完全縮回位置時(shí)由彈簧吸收的能量的大小，并且減少了使刀片108a移動(dòng)到完全縮回位置所需的力的大小。

圖7A和7B圖示了移動(dòng)穿過(guò)殼體120的單個(gè)刀片108a。其它刀片108b、108c未被示出，以簡(jiǎn)化刀片108a的運(yùn)動(dòng)的圖示。如在本文中更詳細(xì)地描述的，刀片108a從伸出位置(圖7A)通過(guò)狹槽122轉(zhuǎn)動(dòng)到縮回位置(圖7B)。伸出位置對(duì)應(yīng)于刀片108a在狹槽122內(nèi)的初始位置?？s回位置對(duì)應(yīng)于刀片108a在狹槽122內(nèi)的最終位置，在該最終位置上，因?yàn)榕c殼體120的壁接觸，刀片108a不能從其初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)得更遠(yuǎn)。在該縮回位置中，刀片108a的一部分處于狹槽122的加寬部分122a內(nèi)。

圖9A至9D示出了刀片108a的一個(gè)示例。刀片108a限定了第一邊緣138和第二邊緣140，在刀片組件106沿前進(jìn)旋轉(zhuǎn)方向142上繞驅(qū)動(dòng)軸線130旋轉(zhuǎn)時(shí)(圖5所示)，所述第一和第二邊緣分別對(duì)應(yīng)于刀片108a的前緣和后緣。第一邊緣138和第二邊緣140通過(guò)刀片108a的頂面144和底面146相連接。

如圖4所示，因?yàn)榈镀?08a以傾斜角137相對(duì)于地面50安裝，所以第二邊緣140相對(duì)于地面50比第一邊緣138更高。刀片高度132對(duì)應(yīng)于第一邊緣138在地面50上方的高度。在這方面，當(dāng)?shù)镀M件106轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一邊緣138切割未修剪的草55到大致等于刀片高度132的高度。

因?yàn)榈镀?08a以傾斜角137安裝，所以從第一邊緣138附近到第二邊緣140的底面146被定位在比刀片高度132大的高度處。因此，在第一邊緣138割草到刀片高度132后，底面146越過(guò)已修剪草60，而不會(huì)拖曳已修剪草60。減少的拖曳減小了致動(dòng)器112轉(zhuǎn)動(dòng)刀片組件106割草時(shí)致動(dòng)器112需要克服的摩擦力。傾斜角137從而可以通過(guò)抑制由該底表面146的拖曳造成的摩擦力實(shí)現(xiàn)更高的割草效率。

每個(gè)刀片108包括第一部分139a、從第一部分139a延伸的第二部分139b，和從第二部分139b延伸至刀片尖端139d的第三部分139c。第一部分139a是刀片108a安裝在殼體120內(nèi)的部分。第一部分139a包括將彈簧131安裝到刀片108a的開(kāi)口151，以及將刀片108a可旋轉(zhuǎn)地安裝到殼體120上的開(kāi)口157(例如，將刀片108a安裝到殼體120的樞軸134上)。第一部分139a從殼體120內(nèi)通過(guò)狹槽122延伸出殼體120，第一部分139a安裝在殼體120中。

刀片108a的第二部分139b從刀片108a的第一部分139a向下延伸，使得第二部分139b終止于刀片高度132處。在刀片108a處于縮回位置(圖7B)時(shí)，狹槽122的加寬部分122a容納刀片108a的第二部分139b。

從第二部分139b延伸的刀片108a的第三部分139c被定位為在地面50上方的刀片高度132處大致水平地延伸。第三部分139c包括第一邊緣138的切割部138a，其從刀片尖端139d朝驅(qū)動(dòng)軸線130向內(nèi)延伸。第三部分139c和切割部138a例如與刀片組件106的從驅(qū)動(dòng)軸線130延伸的徑向軸線重回或平行。在一些情況下，所述第三部分139c與徑向軸線形成在0至2.5度范圍內(nèi)的角度(例如，0至1.5度、0至0.5度、小于1度、小于0.5度)。

在一些示例中，因?yàn)閮H刀片108a的第三部分139c在刀片高度132處，所以當(dāng)機(jī)器人100在經(jīng)過(guò)地面50行進(jìn)修剪草時(shí)，所述第三部分139c接觸草，而第一和第二部分139a、139b不接觸草。第三部分139c，作為刀片108a的相對(duì)刀片組件106的驅(qū)動(dòng)軸線130的最遠(yuǎn)端部分，具有從驅(qū)動(dòng)軸線130測(cè)量的更大的杠桿臂。給定由機(jī)器人100的致動(dòng)器施加在刀片組件106上的扭矩，由第三部分139c施加在草上的力大于可由第二部分139b和第一部分139a施加的力。

此外，相比刀片108a的總長(zhǎng)度，第三部分139c具有相對(duì)小的長(zhǎng)度。 在一些示例中，該第三部分139c的長(zhǎng)度150是刀片108a的總水平長(zhǎng)度152的在10％至50％范圍內(nèi)的某一百分比(例如，在10％至30％范圍內(nèi)、在20％至40％范圍內(nèi)，30％至50％范圍內(nèi)、約20％、約30％、約40％)。在一些示例中，刀片108a的水平長(zhǎng)度152在5至30厘米范圍i，(例如，在5至7.5厘米范圍內(nèi)、在7.5至10厘米范圍內(nèi)、在5至10厘米范圍內(nèi)、在10至20厘米范圍內(nèi)，在20至30厘米范圍內(nèi)、約7.5厘米、約15厘米、約20厘米、約22.5厘米、約25厘米)。與草接觸的第三部分139c中的較小表面積和第三部分139c的較長(zhǎng)杠桿臂的結(jié)合，使得該第三部分139c在刀片108a切割草時(shí)傳遞更集中的力到所述草上。通過(guò)干凈地切過(guò)所述草，集中的力實(shí)現(xiàn)提高的草切割質(zhì)量。提高的切割質(zhì)量例如包括實(shí)現(xiàn)了在大片草地上的均勻切割。在一些實(shí)施方式中，提高的切割質(zhì)量意味著在切割區(qū)域中的至少75-80％范圍內(nèi)的草葉處于所希望的切割高度(例如，葉高度132)的10％-15％范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，提高的切割質(zhì)量意味著實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)豎直定向的葉片的均勻切割，使得切割邊緣不是鋸齒狀的，和/或使得所述切割邊緣的長(zhǎng)度只不過(guò)比草葉的寬度長(zhǎng)10％-15％。

可選地，刀片108a的頂表面144包括浮凸148。浮凸148沿著刀片108a縱向延伸。浮凸148例如沿頂表面144延伸通過(guò)刀片108a的水平長(zhǎng)度152的50％至90％(例如，60％至80％、65％至75％、約70％)。如圖9D所示，這是刀片108a的沿圖9C中所示的剖切線9D-9D的剖視圖，浮凸148改變刀片108a的橫截面形狀，從而在刀片108a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)改變經(jīng)過(guò)刀片108a的空氣流。浮凸148的橫截面形狀例如配置成使得在刀片組件106的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的空氣流在刀片108a上引起升力，該升力導(dǎo)致刀片108a部分地升起同過(guò)狹槽122。這樣的剖面形狀減小了刀片108a響應(yīng)于在刀片組件106的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生的空氣流而彎曲的風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)?shù)镀?08a移動(dòng)通過(guò)狹槽122時(shí)，刀片108a被構(gòu)造成使得刀片108a圍繞刀片108a的安裝軸線135通過(guò)狹槽122的旋轉(zhuǎn)使得刀片108a朝向驅(qū)動(dòng)軸線130移動(dòng)。如圖10中的刀片組件106的頂視圖所示，在切割操作過(guò)程中，刀片108a、108b、108c與刀片組件106一起以逆時(shí)針?lè)较?從上方觀察)轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)刀片108a、108b、108c相對(duì)于殼體120在伸出位置與縮回位置之間可移動(dòng)。圖10和11僅圖示了處于伸出位置174和處于縮回位置176中的刀片108a，但各刀片108a、108b、108c都可在這些位置之間移 動(dòng)。

在一些示例中，在物體進(jìn)入主體103下方的下側(cè)區(qū)域(例如，圖1中圖示的下側(cè)區(qū)域118)時(shí)，刀片108中的一個(gè)接觸物體(例如，小物體65)，使得所述刀片108a從伸出位置174移動(dòng)到縮回位置176或朝向縮回位置176移動(dòng)。如果不與地面50上的物體撞擊或接觸，刀片108a被定位為在整個(gè)伸出尖端半徑178上轉(zhuǎn)動(dòng)(參照?qǐng)D10)，所述伸出尖端半徑178對(duì)應(yīng)于刀片在伸出位置174中的從驅(qū)動(dòng)軸線130測(cè)量的尖端半徑。在縮回位置176中，刀片108a在縮回尖端半徑179上轉(zhuǎn)動(dòng)(參照?qǐng)D10)。響應(yīng)于刀片108a的撞擊和運(yùn)動(dòng)，刀片108a被定位為在對(duì)應(yīng)于刀片處于縮回位置176與伸出位置174之間的部分縮回位置中的尖端半徑(例如，在伸出尖端半徑178與縮回尖端半徑179之間的半徑)上轉(zhuǎn)動(dòng)。

隨著刀片108a從完全伸出位置174到完全縮回位置176移動(dòng)通過(guò)狹槽122，刀片高度132隨著刀片108a通過(guò)狹槽122朝完全縮回位置176行進(jìn)的距離線性地增加。類(lèi)似地，在一些實(shí)施方式中，刀片108a的尖端半徑還隨著刀片108a通過(guò)狹槽122朝完全縮回位置176的旋轉(zhuǎn)的大小而線性地減小。

隨著刀片108a在其伸出位置174中轉(zhuǎn)動(dòng)，刀片108a能夠避免與定位在外部區(qū)域175中的物體進(jìn)一步接觸，該外部區(qū)域175由對(duì)應(yīng)于伸出尖端半徑178的外半徑和對(duì)應(yīng)于縮回尖端半徑179的內(nèi)半徑限定。當(dāng)?shù)镀?08a接觸定位在外部區(qū)域175中的物體時(shí)，刀片108a從伸出位置174縮回到在外部區(qū)域175內(nèi)的部分縮回位置。在一些示例中，刀片108a從伸出位置174縮回到完全縮回位置176。

在一些示例中，刀片108a通過(guò)升起到物體之上避免了與在外部區(qū)域175中的物體接觸。在一些示例中，如果物體進(jìn)入由對(duì)應(yīng)于縮回尖端半徑179的半徑限定的內(nèi)部區(qū)域177，則刀片108a能夠通過(guò)升起到物體之上避免與物體進(jìn)一步接觸。即使刀片108a無(wú)法縮回超過(guò)縮回尖端半徑179，刀片108a能夠升起高到足以越過(guò)該物體的高度。用于刀片108a避開(kāi)物體的這些機(jī)構(gòu)的示例在此更詳細(xì)地描述，例如，關(guān)于圖14A至14D和圖15A至15D。

控制器114和刀片組件106被配置為使得控制器在任何物體進(jìn)入內(nèi)部區(qū)域177內(nèi)時(shí)減少到致動(dòng)器112驅(qū)動(dòng)的刀片組件106的功率。沿著地面50 在機(jī)器人100的前進(jìn)方向102上進(jìn)入內(nèi)部區(qū)域177的物體在進(jìn)入該內(nèi)部區(qū)域177之前接觸刀片108中的一個(gè)。當(dāng)?shù)镀?08中的一個(gè)接觸物體時(shí)，因?yàn)榻佑|刀片108的物體導(dǎo)致與刀片組件106的旋轉(zhuǎn)方向相反的力，所以刀片組件106和致動(dòng)器112經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)速度的降低。致動(dòng)器112的旋轉(zhuǎn)速度的降低可由控制器114檢測(cè)，例如，使用附連到致動(dòng)器112的編碼器或其他傳感器?？刂破?14包括例如反饋速度控制機(jī)構(gòu)，以保持致動(dòng)器112的旋轉(zhuǎn)速度。所檢測(cè)的致動(dòng)器112的旋轉(zhuǎn)速度的降低因此使控制器114增加傳送到機(jī)器人100的驅(qū)動(dòng)刀片組件106的致動(dòng)器112的功率，以將旋轉(zhuǎn)速度控制在預(yù)定范圍內(nèi)，控制器114實(shí)施反饋速度控制機(jī)制。

在一些示例中，旋轉(zhuǎn)速度的降低發(fā)生得很快，因?yàn)樵诘镀M件的刀片接觸物體時(shí)，刀片上的撞擊被不衰減地傳遞到殼體，然后傳遞到驅(qū)動(dòng)該刀片組件的致動(dòng)器。由于例如不存在吸收或減緩從刀片向致動(dòng)器的撞擊傳遞的部件，因此在刀片與致動(dòng)器之間的力傳遞很快發(fā)生。在其他示例中，刀片接觸物體，并且不能隨著刀片組件轉(zhuǎn)動(dòng)而在物體周?chē)蛏戏揭苿?dòng)。驅(qū)動(dòng)該刀片組件的致動(dòng)器可能由于刀片與物體之間的接觸而停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在一些示例中，控制器能夠檢測(cè)刀片組件的降低的旋轉(zhuǎn)速度，并通過(guò)提高傳送到驅(qū)動(dòng)刀片組件的致動(dòng)器的功率而相應(yīng)地補(bǔ)償。然而，由于刀片108不能在物體周?chē)矂?dòng)，刀片108保持與物體接觸，而傳送到致動(dòng)器112的功率可能繼續(xù)增加。

如本文所述，為了使刀片108能夠避免與物體接觸，響應(yīng)于與進(jìn)入下側(cè)區(qū)域的物體撞擊，刀片108在殼體120內(nèi)從伸出位置174移動(dòng)到縮回位置176。由于刀片能夠克服彈簧131的力而移動(dòng)通過(guò)狹槽122，因此碰撞力被彈簧131吸收。碰撞因此可以在更大距離(例如狹槽122的長(zhǎng)度)上發(fā)生，從而降低了在刀片108a上的沖擊力。減小的沖擊力可降低損壞刀片108a的風(fēng)險(xiǎn)。

碰撞也在更大的持續(xù)時(shí)間上發(fā)生，因?yàn)榈镀?08a最初行進(jìn)通過(guò)狹槽122。更大的碰撞持續(xù)時(shí)間允許控制器114具有更大的時(shí)間量來(lái)檢測(cè)致動(dòng)器112的旋轉(zhuǎn)速度正在降低。在檢測(cè)到旋轉(zhuǎn)速度正在降低時(shí)，控制器114通過(guò)例如停止實(shí)施反饋速度控制機(jī)制和啟動(dòng)停止傳送功率到致動(dòng)器112的進(jìn)程而響應(yīng)。通過(guò)降低傳送到致動(dòng)器112的功率，該控制器114可以減輕致動(dòng)器112由于傳送到致動(dòng)器112的過(guò)量功率而損壞的風(fēng)險(xiǎn)。特別地，刀片108 被安裝在殼體中，使得在物體已經(jīng)移動(dòng)通過(guò)外部區(qū)域175到內(nèi)部區(qū)域177時(shí)，刀片108中的一個(gè)已經(jīng)接觸物體足夠長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，使得控制器114能夠檢測(cè)到致動(dòng)器112的旋轉(zhuǎn)速度的最終降低?？刂破?14然后減小到致動(dòng)器112的功率，使得刀片108不繼續(xù)抵靠物體旋轉(zhuǎn)。

此外，刀片108通過(guò)狹槽122的運(yùn)動(dòng)還為控制器114提供了足夠的時(shí)間以檢測(cè)與物體的接觸，使得控制器114能夠減少或消減傳送到驅(qū)動(dòng)輪110的功率。其結(jié)果是，任何進(jìn)入內(nèi)部區(qū)域177的物體在割草移動(dòng)機(jī)器人100移動(dòng)到足以使刀片組件106的殼體120接觸該物體之前被控制器114檢測(cè)到。如本文所描述的，該接觸可損壞致動(dòng)器軸113。控制器114抑制該接觸的能力保護(hù)致動(dòng)器112免受這種損壞。

在一些實(shí)施方式中，控制器114檢測(cè)到供給至致動(dòng)器112以維持致動(dòng)器112的旋轉(zhuǎn)速度的功率增加，并且通過(guò)停止傳送功率到致動(dòng)器112而對(duì)該供給至致動(dòng)器112的功率增加做出響應(yīng)。功率的增加例如對(duì)應(yīng)于功率的尖峰，其表明一個(gè)或多個(gè)刀片108已經(jīng)碰撞物體。在一些示例中，控制器114基于來(lái)自加速度計(jì)的信號(hào)檢測(cè)在刀片組件106和/或刀片108上的機(jī)械振動(dòng)，所述加速度計(jì)聯(lián)接到刀片組件106的刀片108和/或殼體120。測(cè)得的致動(dòng)器的加速度的增加對(duì)控制器114表明刀片108和/或殼體120已經(jīng)接觸物體。測(cè)得的加速度增加例如對(duì)應(yīng)于測(cè)得的加速度的尖峰，表明刀片組件106的部件與物體之間的接觸。作為響應(yīng)，控制器114降低供給到致動(dòng)器的功率，或停止傳送功率到致動(dòng)器112。

如本文所描述的，防撞器104和刀片組件106各自提供避免可能由與非可修剪物體接觸而導(dǎo)致的對(duì)機(jī)器人100的損壞的機(jī)構(gòu)。例如，本文所描述的控制器114使用與防撞器104和刀片組件108相關(guān)聯(lián)的感測(cè)系統(tǒng)的組合避免對(duì)刀片108、致動(dòng)器112和機(jī)器人100的其他部件的損壞。在一些示例中，機(jī)器人100包括檢測(cè)物體已經(jīng)接觸防撞器104并且導(dǎo)致防撞器104的向上運(yùn)動(dòng)的傳感器。該物體例如導(dǎo)致機(jī)器人100的主體103、驅(qū)動(dòng)輪110和/或腳輪111的抬升。附連到主體103、驅(qū)動(dòng)輪110和/或腳輪111的一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于抬升量的電信號(hào)。傳感器例如是加速度計(jì)、速度傳感器、位置傳感器、力傳感器和響應(yīng)于接觸防撞器104并在主體103和防撞器104上導(dǎo)致向上力的物體的其他傳感器。該向上力例如是直接地施加在防撞器104上導(dǎo)致防撞器104與主體103之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的向上力或 導(dǎo)致防撞器104和主體103一起向上運(yùn)動(dòng)的向上力的結(jié)果。

在傳感器是力傳感器的例子中，如果在修剪操作中檢測(cè)到的力大于閾值力，則控制器114通過(guò)斷開(kāi)到驅(qū)動(dòng)輪110和/或致動(dòng)器112的功率傳送而做出響應(yīng)。如果力是在閾值力之下，則控制器114繼續(xù)修剪操作，而不調(diào)整傳送的功率量。在一些情況下，防撞器104接觸物體，而傳感器不檢測(cè)在閾值力之上的力。機(jī)器人100繼續(xù)沿前進(jìn)驅(qū)動(dòng)方向移動(dòng)，這導(dǎo)致刀片108和/或殼體120接觸物體。

到縮回位置176的運(yùn)動(dòng)也使得刀片108能夠避免在刀片組件106繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與物體進(jìn)一步接觸。刀片108在殼體120內(nèi)的運(yùn)動(dòng)使得刀片108能夠轉(zhuǎn)動(dòng)到殼體120內(nèi)(減少刀片108的尖端半徑)，并且相對(duì)于地面50向上移動(dòng)。刀片108到殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致刀片108相對(duì)于物體的橫向移動(dòng)，使得刀片108避免與物體的進(jìn)一步接觸。響應(yīng)于與物體的接觸，刀片108到殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和刀片108的向上運(yùn)動(dòng)的組合防止刀片108與物體之間的進(jìn)一步接觸。

到縮回位置的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致刀片尖端的半徑173減小例如20至40毫米(例如，20到30毫米、30到40毫米、約30毫米)。在一些實(shí)施方式中，縮回尖端半徑179是伸出尖端半徑178的40％至80％(例如，40％至60％、60％至80％、50％至70％、約50％、約60％、約70％)。在一些示例中，伸出尖端半徑178在8至12厘米范圍內(nèi)(例如，在9至11厘米范圍內(nèi)、約10厘米)，而縮回尖端半徑179在4至8厘米范圍內(nèi)(例如，在5至7厘米范圍內(nèi)、約6厘米)。在操作期間，取決于刀片108的縮回量，刀片108具有在伸出尖端半徑178與縮回尖端半徑179(含)范圍內(nèi)的半徑(例如，由于與物體接觸或不接觸)。

刀片108相對(duì)于地面50的向上運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致刀片高度132的增加，使得刀片108爬過(guò)物體。刀片高度132增加例如5至15毫米(例如5至10毫米、10至15毫米、6至14毫米、7至13毫米、大約8毫米)。在一些示例中，在伸出位置174中的刀片108的刀片高度132在30毫米至50毫米范圍內(nèi)(例如，在30至40毫米范圍內(nèi)、35至45毫米范圍內(nèi)、40至50毫米范圍內(nèi)、約35毫米、約40毫米、約45毫米)。在縮回位置176中的刀片108的刀片高度132在40毫米至60毫米范圍內(nèi)(例如，在40至50毫米范圍內(nèi)、在45至55毫米范圍內(nèi)、50至60毫米范圍內(nèi)、約45毫米、約50毫 米、約55毫米)。在縮回位置176中的刀片高度132與在伸出位置174中的刀片高度132的比率是例如1.05至1.25(例如，1.05至1.15、1.10至1.20、1.15至1.25、約1.10、約1.15、約1.20)。

相對(duì)于本文所描述的刀片108在撞擊時(shí)的橫向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)镀?08a從伸出位置174朝向縮回位置176行進(jìn)時(shí)，如圖11所示，第一刀片108a朝向第二刀片108b并遠(yuǎn)離第三刀片108c移動(dòng)通過(guò)狹槽122。最初，在與地面50上的物體不接觸時(shí)，刀片108是彼此等距間隔開(kāi)的。在一些實(shí)施例中，刀片108的刀片尖端173彼此形成120度角。在一些情況下，刀片尖端173沿圓周等距離地間隔開(kāi)，在刀片組件106轉(zhuǎn)動(dòng)并且刀片108各自處于伸出位置時(shí)刀片尖端173掃過(guò)該圓周。

在一些示例中，當(dāng)?shù)镀?08a、108b、108c中的一個(gè)，例如刀片108a接觸物體時(shí)，刀片108a移動(dòng)到在伸出位置174與縮回位置176之間的部分縮回位置，從而使刀片108a變得與刀片108b和108c不等距間隔開(kāi)。刀片108a(在縮回位置176中)的刀片尖端173a與刀片108b(在伸出位置中)的刀片尖端173b之間的角度是例如30至70度(例如，在30至50度范圍內(nèi)、40至60度范圍內(nèi)、50至70度范圍內(nèi)、大約40度、大約50度、大約60度)。刀片108a(在縮回位置176中)的刀片尖端173a與刀片108c(在伸出位置中)的刀片尖端173c之間的角度是例如150至240度(例如，在150至180度范圍內(nèi)、在180至210度范圍內(nèi)、在210至240度范圍內(nèi)、大約165度、大約195度、大約225度)。在一些實(shí)施方式中，刀片108a的刀片尖端173a與刀片108b(在伸出位置中)的刀片尖端173b之間的角度隨著刀片108a從伸出位置174移到縮回位置176而減少約25％至40％(例如，25％至35％、30％至40％、約30％、約35％)。

另外，從伸出位置174移動(dòng)到縮回位置176，刀片108a行進(jìn)通過(guò)狹槽122，使得刀片108a朝向驅(qū)動(dòng)軸線130移動(dòng)。第三部分139c朝驅(qū)動(dòng)軸線130向內(nèi)移動(dòng)，使得由刀片尖端139d和驅(qū)動(dòng)軸線130限定的尖端半徑隨著刀片108a從伸出位置174行進(jìn)到縮回位置176而減少。如本文所描述的，刀片108a處于伸出位置174中時(shí)的伸出尖端半徑178大于刀片108a處于縮回位置176中時(shí)的縮回尖端半徑179。

相對(duì)于本文所描述的刀片108的向上運(yùn)動(dòng)，刀片108a還行進(jìn)通過(guò)狹槽122，使得刀片108a相對(duì)于地面50朝向主體103向上移動(dòng)。特別地，隨著 刀片108a朝向驅(qū)動(dòng)軸線130移動(dòng)，第三部分139c相對(duì)于地面50朝向主體103向上移動(dòng)。因?yàn)榈镀?08a通過(guò)開(kāi)口157安裝到殼體(如圖9A所示)，所以刀片108a的開(kāi)口157不相對(duì)于殼體120移動(dòng)。如圖12所示，刀片108a處于縮回位置176。在縮回位置176中的刀片108a的第三部分139c具有比刀片108b、108c的伸出刀片高度181大的縮回刀片高度180，刀片108b、108c二者都位于伸出位置。

圖14A到14D示意性地圖示了刀片108a在刀片108a接觸物體80，并隨后在殼體120內(nèi)行進(jìn)以升起到物體80之從而避免與物體80接觸而被碰撞時(shí)的位置。圖14A至14D示出了刀片108a在刀片組件106沿第一方向182繞驅(qū)動(dòng)軸線130旋轉(zhuǎn)并且刀片108a接觸物體80時(shí)的順序側(cè)視透視圖。

在圖14A中，隨著刀片組件106沿第一方向182繞驅(qū)動(dòng)軸線130轉(zhuǎn)動(dòng)，刀片108a初始接觸物體80。刀片108a初始處于地面50之上的刀片高度186a處，并且初始在伸出位置。初始接觸導(dǎo)致在刀片108a上沿與第一方向182相反的第二方向184的力。與物體80的接觸導(dǎo)致刀片108a克服彈簧的彈簧力，從而導(dǎo)致物體在第二方向184上相對(duì)于殼體120朝向縮回位置轉(zhuǎn)動(dòng)。在第二方向184上的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致刀片108a相對(duì)于地面50向上移動(dòng)。

在圖14B中，刀片組件106繼續(xù)沿第一方向182繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，因?yàn)槲矬w80，刀片108a沿第二方向184轉(zhuǎn)動(dòng)，并且行進(jìn)通過(guò)狹槽122，同時(shí)保持與物體80接觸。與物體80的側(cè)部的持續(xù)接觸導(dǎo)致刀片108a朝向縮回位置行進(jìn)通過(guò)狹槽122。刀片高度186b增加，因?yàn)榈镀?08a以一定角度相對(duì)于地面50傾斜。響應(yīng)于與物體的持續(xù)接觸和刀片組件106的旋轉(zhuǎn)，刀片108a朝向機(jī)器人100的主體103相對(duì)于地面50向上移動(dòng)。

刀片108a在狹槽122內(nèi)從其初始伸出位置旋轉(zhuǎn)離開(kāi)導(dǎo)致彈簧(例如彈簧131)扭轉(zhuǎn)。隨著扭轉(zhuǎn)量增加，彈簧將刀片108a朝向初始伸出位置偏壓回來(lái)，但在刀片108a與物體80接觸時(shí)，刀片108a不能返回到伸出位置。其結(jié)果是，刀片108a在處于初始伸出位置與完全縮回位置之間的部分縮回位置中保持與物體80相接觸。

在圖14C中，刀片組件106繼續(xù)沿第一方向182旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榈镀?08a行進(jìn)通過(guò)狹槽122，因此經(jīng)受其刀片高度的增加，刀片108a達(dá)到足以爬過(guò)物體80的刀片高度186c。特別地，刀片108a達(dá)到大于物體高度的刀片高 度186c。在刀片108a行進(jìn)經(jīng)過(guò)物體80的頂部時(shí)，如果物體80具有平坦的頂面，則刀片108a在狹槽122內(nèi)保持在相對(duì)相同的位置中。彈簧繼續(xù)朝向初始伸出位置偏壓刀片108a回來(lái)，但物體80的頂部限制刀片108a沿朝向初始伸出位置的方向的運(yùn)動(dòng)。

在圖14D中，刀片組件106繼續(xù)沿第一方向182旋轉(zhuǎn)。刀片108a已經(jīng)行進(jìn)經(jīng)過(guò)物體80的頂部的長(zhǎng)度，因此能夠朝向圖14A中圖示的在狹槽122內(nèi)的它的初始位置返回。彈簧朝向初始伸出位置偏壓刀片108a回來(lái)。因?yàn)槲矬w80不再阻擋刀片108a，所以彈簧的偏壓力能夠?qū)е碌镀?08a朝向初始伸出位置旋轉(zhuǎn)回來(lái)。在一些示例中，另一刀片108b在刀片108a不再與物體80接觸后接觸該物體。

對(duì)比圖14A至14D，其中刀片108a通過(guò)爬過(guò)物體80而挪動(dòng)超過(guò)物體，在圖15A至15D中圖示的刀片108a通過(guò)刀片108a相對(duì)于物體的橫向運(yùn)動(dòng)而超過(guò)物體90。特別地，圖15A至15D示意性地圖示了刀片108a在刀片108a接觸物體80并因此在殼體120內(nèi)行進(jìn)以在物體80周?chē)鷻M向挪動(dòng)以避免與物體80接觸而被碰撞時(shí)的位置。圖15A至15D示出了刀片108a在刀片組件106沿第一方向190繞驅(qū)動(dòng)軸線130轉(zhuǎn)動(dòng)并且刀片108a接觸物體90時(shí)的順序頂視圖。

在圖15A中，隨著刀片組件106沿第一方向190繞驅(qū)動(dòng)軸線130轉(zhuǎn)動(dòng)，刀片108a初始接觸物體90。刀片108a初始是在伸出位置中，并處于刀片尖端半徑194a處。初始接觸在刀片108a上產(chǎn)生力。力導(dǎo)致刀片沿第二方向192繞安裝軸線135相對(duì)于殼體120旋轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)的第二方向192與刀片108a在第一方向190上的旋轉(zhuǎn)(與刀片組件106一起)相反。與物體90的接觸導(dǎo)致刀片108a朝向縮回位置移動(dòng)，因此導(dǎo)致刀片108a朝向另一刀片并且相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線130向內(nèi)移動(dòng)。

在圖15B中，刀片108a相對(duì)于殼體120沿第二方向192轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致刀片108a開(kāi)始縮回。刀片108a相對(duì)與殼體120在狹槽(未示出)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得刀片尖端半徑194b從圖17A中示出的刀片尖端半徑194a減小。刀片尖端半徑194b相對(duì)于刀片尖端半徑194a朝驅(qū)動(dòng)軸線130向內(nèi)定位。刀片108a在殼體120內(nèi)從其初始伸出位置196遠(yuǎn)離的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致彈簧(例如彈簧131)扭轉(zhuǎn)。隨著扭轉(zhuǎn)量增加，彈簧將刀片108a朝向初始伸出位置196偏壓回來(lái)，但刀片108a在刀片108a與物體90接觸時(shí)不能返回到伸出位置 196。其結(jié)果是，刀片108a在伸出位置196與完全縮回位置之間的部分縮回位置中保持與物體90相接觸。

在圖15C中，刀片組件106繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。刀片108a已經(jīng)在殼體120內(nèi)朝縮回位置轉(zhuǎn)動(dòng)了足夠的量，使得刀片尖端半徑194c小于物體90與驅(qū)動(dòng)軸線130之間的距離。如圖15D所示，一旦刀片108a已經(jīng)收縮得足夠越過(guò)物體90，彈簧將刀片108a朝伸出位置196偏壓回來(lái)。在這方面，刀片108a隨刀片組件106的旋轉(zhuǎn)而沿第一方向190繞驅(qū)動(dòng)軸線130轉(zhuǎn)動(dòng)，并且還相對(duì)于殼體120繞安裝軸線135轉(zhuǎn)動(dòng)。

在一些實(shí)施方式中，物體80具有刀片108a不能越過(guò)的高度，或者物體90定位為充分靠近驅(qū)動(dòng)軸線130，阻止刀片108a繞物體90挪動(dòng)。特別地，刀片108a從其初始伸出位置移動(dòng)到其完全縮回位置。甚至在完全縮回位置中，刀片尖端半徑對(duì)于刀片108a繞物體橫向移動(dòng)過(guò)大以至于不能避開(kāi)物體，或刀片高度對(duì)于刀片108a爬過(guò)物體過(guò)小以至于不能避開(kāi)該物體。

在這些情況下，隨著致動(dòng)器112轉(zhuǎn)動(dòng)刀片組件106，刀片108a從初始伸出位置移動(dòng)通過(guò)狹槽122到完全縮回位置。在移動(dòng)通過(guò)狹槽122的過(guò)程中，刀片108a接觸物體80、90，這在刀片組件106上施加力，該力會(huì)導(dǎo)致刀片108a在與刀片組件106的旋轉(zhuǎn)相反的方向上移動(dòng)。因此，該力例如與致動(dòng)器112施加在刀片組件106上的轉(zhuǎn)矩相反。該力減小了刀片組件106的速度，而控制器114使用反饋速度控制增加了傳送到致動(dòng)器112的電流，以保持刀片組件106的旋轉(zhuǎn)速度?？刂破?14然后探測(cè)到傳送到致動(dòng)器112的電流的該增加。一旦增加超過(guò)了預(yù)定閾值，控制器114降低傳送到致動(dòng)器112的電流，以避免傳送超過(guò)致動(dòng)器112的特定最大允許電流的電流量。在一些示例中，控制器114禁用反饋速度控制，使得致動(dòng)器112的旋轉(zhuǎn)速度的任何減少不會(huì)導(dǎo)致控制器114傳送更大量的功率給致動(dòng)器112。

由于刀片108a能夠克服彈簧131的力移動(dòng)通過(guò)狹槽122，因此與物體80、90的撞擊產(chǎn)生被彈簧131吸收的力。撞擊因此在更大距離(例如狹槽122的長(zhǎng)度)上發(fā)生，從而降低了在刀片108a上的沖擊力。減小沖擊力降低損壞刀片108a的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，由于彈簧131初始吸收力，因此刀片組件106不會(huì)由于與物體撞擊而經(jīng)受旋轉(zhuǎn)速度的突然下降，而是經(jīng)受旋轉(zhuǎn)速度的逐漸下降。逐漸下 降為控制器114提供了更大的時(shí)間量來(lái)檢測(cè)傳送到致動(dòng)器112的增加的電流，以補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)速度的逐漸下降。

如本文示例中所描述的，為了致動(dòng)器112轉(zhuǎn)動(dòng)刀片組件106，刀片組件106安裝到致動(dòng)器112上，使得刀片組件106的殼體120被旋轉(zhuǎn)地約束到致動(dòng)器112。如圖17A所示，為了將刀片組件106的殼體120旋轉(zhuǎn)地約束到致動(dòng)器112，所述致動(dòng)器112的軸113與由殼體120限定的花鍵腔153配合。還參照?qǐng)D3，當(dāng)?shù)镀M件106安裝到致動(dòng)器軸113時(shí)，花鍵腔153與致動(dòng)器軸113的花鍵部154交接?；ㄦI腔153將致動(dòng)器軸113與刀片組件106對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)镀M件106被適當(dāng)?shù)匕惭b到軸113時(shí)，花鍵腔153接收軸113的花鍵部154并與軸113的花鍵部154配合，以限制致動(dòng)器軸113和刀片組件106之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。

如在圖17A中所圖示的，為了抑制殼體120和致動(dòng)器112的軸113的相對(duì)平移，刀片組件106包括形成(快速釋放)保持機(jī)構(gòu)的保持夾129(圖16)。保持機(jī)構(gòu)便利于刀片組件106到機(jī)器人100的致動(dòng)器112的軸113的附連，以便將刀片組件106平移地約束到致動(dòng)器112。特別地，如本文所描述的，花鍵部分154的凹槽155與保持夾129接合，從而將刀片組件106平移地約束到致動(dòng)器軸113。

保持機(jī)構(gòu)包括保持夾129，它包括通過(guò)凸出部158連接的第一臂156a和第二臂156b(統(tǒng)稱為臂156)。殼體120包括約束板(例如，圖6中所示的約束板128)，該約束板將保持夾129約束在約束板與殼體120之間。殼體120還限定向上延伸的支柱162a、162b和支撐凸臺(tái)160。約束板和殼體120約束保持夾129，使得凸出部158和臂156被沿著平面約束。

殼體120內(nèi)的插入部159使用戶能夠手動(dòng)地拉動(dòng)凸出部158。殼體120的約束板和插入部159只允許用戶從外部觸及凸出部158。在一些情況下，所述插入部159由在殼體120的相對(duì)橫向部161上從殼體120移除的質(zhì)量平衡，使得刀片組件106的質(zhì)量軸對(duì)稱地繞驅(qū)動(dòng)軸線130分布。例如，殼體120的相對(duì)側(cè)部161是中空的，使得插入部159的材料的缺失通過(guò)在相對(duì)橫向部161中的材料缺失平衡。

臂156在殼體120內(nèi)沿平面是可滑動(dòng)的。如本文所描述的，用戶施加拉力172以使得能夠從致動(dòng)器112釋放保持夾129。支柱162a、162b延伸到平面內(nèi)，使得臂156抵接支柱162a、162b并且沿著支柱162a、162b滑 動(dòng)。支撐凸臺(tái)160還延伸到保持夾129約束在其中的平面內(nèi)。每個(gè)臂156包括支撐部163a、163b，保持部164a、164b，臺(tái)階部167a、167b，第一止動(dòng)部166a、166b，滑動(dòng)部168a、168b，和第二止動(dòng)部170a、170b。將凸出部158連接到臂156的支撐部163a、163b朝驅(qū)動(dòng)軸線130從凸出部158延伸離開(kāi)。例如，支撐部163a、163b是沿著拉力172的軸線延伸的基本平行的直線部分。

臂156的保持部164a、164b是臂156接近驅(qū)動(dòng)軸線130的部分，因此，是當(dāng)?shù)镀M件106安裝到致動(dòng)器軸113時(shí)安裝在致動(dòng)器軸113的凹槽155內(nèi)的部分。保持部164a、164b從支撐部163a、163b延伸。在一些例子中，保持部164a、164b沿拉力172的軸線延伸，并包括凹部165a、165b，所述凹部具有容納花鍵部154的凹槽155的曲率半徑的曲率半徑。凹部165a、165b和花鍵部154的凹槽155的曲率半徑例如在2毫米至6毫米范圍內(nèi)(例如，在2至4毫米范圍內(nèi)、4至6毫米范圍內(nèi)、約3毫米、約4毫米、約5毫米)。

臺(tái)階部167a、167b從保持部164a、164b延伸遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)軸線130，由此與保持部164a、164b形成角度。第一止動(dòng)部166a、166b從臺(tái)階部167a、167b沿著拉力172的軸線延伸?；瑒?dòng)部168a、168b從第一止動(dòng)部166a、166b延伸并成角度地離開(kāi)?；瑒?dòng)部168a、168b朝彼此延伸。第二止動(dòng)部170a、170b從滑動(dòng)部168a、168b朝驅(qū)動(dòng)軸線130延伸。在一些實(shí)施方式中，第二止動(dòng)部170a、170b是基本線性的和平行的，并且沿著拉力172的軸線朝驅(qū)動(dòng)軸線130延伸。

臺(tái)階部167a、167b從驅(qū)動(dòng)軸線130延伸遠(yuǎn)離使得第一止動(dòng)部166a、166b能夠定位為更加遠(yuǎn)離彼此，同時(shí)使得保持部164a、164b能夠定位更加靠近彼此。臺(tái)階部167a、167b相應(yīng)地確定大小和尺寸，以限定第一止動(dòng)部166a、166b之間的距離，以及保持部164a、164b之間的距離。保持部164a、164b定位為使得，在保持位置(圖17A)中，凹部165a、165b與致動(dòng)軸113的凹槽155接合，而在釋放位置(圖17B)中，凹部165a、165b不與致動(dòng)軸113的凹槽155接合。第一止動(dòng)部166a、166b之間的距離進(jìn)而限定滑動(dòng)部168a、168b的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度至少部分地確定由于保持夾129從保持位置(圖17A)到釋放位置(圖17B)的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的分離的量。

在一些示例中，支撐部163a、163b的長(zhǎng)度在4至6毫米范圍內(nèi)。保持 部164a、164b的長(zhǎng)度在例如7至11毫米范圍內(nèi)。臺(tái)階部167a、167b的長(zhǎng)度在例如0.5至3毫米范圍內(nèi)。臺(tái)階部167a、167b與保持部164a、164b之間形成的角度例如在120至150度范圍內(nèi)。第一止動(dòng)部166a、166b的長(zhǎng)度例如在1至4毫米范圍內(nèi)?；瑒?dòng)部168、168b的長(zhǎng)度例如在2至6毫米范圍誒?；瑒?dòng)部168、168b與第一止動(dòng)部166a、166b之間形成的角度例如在130至170度范圍內(nèi)。第二止動(dòng)部170a、170b的長(zhǎng)度例如在1至4毫米范圍內(nèi)。

致動(dòng)器軸113與刀片組件106之間的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，雖然被描述為花鍵腔153與花鍵部154之間的接合部，但是可為將致動(dòng)器軸113旋轉(zhuǎn)地約束到刀片組件106的鎖-匙、偏置凸臺(tái)或其他適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)。例如，部分154包括一個(gè)或多個(gè)縱向延伸的支柱，其與通過(guò)刀片組件106的殼體120限定的空腔配合。與空腔配合的支柱抑制殼體120與軸113之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在一些情況下，軸113包括繞驅(qū)動(dòng)軸線130不對(duì)稱地旋轉(zhuǎn)的徑向延伸凸緣。徑向延伸凸緣插入到殼體120中的相應(yīng)空腔內(nèi)，以將刀片組件106旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到致動(dòng)器軸113。

圖17A示出了在保持位置中的保持夾129。在保持位置中，臂156在一端接觸支撐凸臺(tái)160，而在另一端接觸支柱162a、162b。特別地，支撐部163a、163b抵接支撐凸臺(tái)160，而每個(gè)臂156的第一止動(dòng)部166a、166b抵接相應(yīng)支柱162a、162b。如果致動(dòng)器軸113的花鍵部154已經(jīng)被插入到花鍵腔153，則每個(gè)臂156的保持部164a、164b與花鍵部154交接，以防止刀片組件106與軸113之間的相對(duì)平移(例如，相對(duì)垂直運(yùn)動(dòng))。例如，在本實(shí)施方式中，保持部164a、164b定位在花鍵部154的凹槽155內(nèi)，以將殼體120和刀片組件106鎖定到致動(dòng)器112。

保持夾129在保持位置(圖17A)與釋放位置(圖17B)之間是可移動(dòng)的。當(dāng)施加在凸出部158上的拉力172沿保持夾129被約束到其的平面定向，并從驅(qū)動(dòng)軸線130向外定向時(shí)，臂156沿殼體120滑動(dòng)，以增加保持部164a、164b之間的分離距離。用戶例如通過(guò)將凸出部158從驅(qū)動(dòng)軸線130拉離而在凸出部158上施加拉力172，從而使保持部164a、164b移動(dòng)遠(yuǎn)離彼此。保持部164a、164b之間的增加的距離使得保持部164a、164b能夠從致動(dòng)器軸113的凹槽155移除，使得致動(dòng)器112可相對(duì)于殼體120平移。

在拉力172的施加過(guò)程中，支撐部163a、163b保持與支撐凸臺(tái)160滑動(dòng)接觸。其結(jié)果是，臂156相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線130向外變形，支撐部163a、163b保持基本不變形。拉力172使得滑動(dòng)部168a、168b沿支柱162a、162b滑動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致臂156的保持部164a、164b相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線130向外變形。隨著拉力172的繼續(xù)施加，滑動(dòng)部168a、168b繼續(xù)沿著支柱162a、162b滑動(dòng)，直到第二止動(dòng)部170a、170b抵接支柱162a、162b。在該滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)期間，保持部164a、164b繼續(xù)向外相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線130變形。

當(dāng)?shù)诙箘?dòng)部170a、170b抵接支柱162a、162b時(shí)，臂156處于釋放位置(圖17B)。在釋放位置中，所述保持部164a、164b不再定位在該花鍵部154的凹槽155內(nèi)。如果刀片組件106被安裝到致動(dòng)器112，當(dāng)保持夾129處于釋放位置時(shí)，刀片組件106不再鎖定到致動(dòng)器112。刀片組件106可相對(duì)于致動(dòng)器112平移，使得刀片組件106可以從致動(dòng)器112拆卸。

在圖17A圖示的保持位置中，第一止動(dòng)部166a、166b定位為遠(yuǎn)離彼此在例如7至13毫米范圍內(nèi)(例如，在7至9毫米范圍內(nèi)、9至11毫米范圍內(nèi)、11至13毫米范圍內(nèi)、約8毫米、約10毫米、約12毫米)。保持部164a、164b定位為在例如6至12毫米范圍內(nèi)(例如，在6至8毫米范圍內(nèi)、在8至10毫米范圍內(nèi)、在10至12毫米范圍內(nèi)、約7毫米、約9毫米、約11毫米)。因?yàn)榛瑒?dòng)部168a、168b朝向彼此延伸，因此在一些示例中，在保持夾129的保持位置中(圖17A)，第二止動(dòng)部170a、170b彼此相鄰。第二止動(dòng)部170a、170b例如遠(yuǎn)離彼此在1毫米至1.5毫米范圍內(nèi)(從第二止動(dòng)部170a的縱向軸線到第二止動(dòng)部170b的縱向軸線測(cè)量)。在一些例子中，第二止動(dòng)部170a、170b在保持夾129處于保持位置中(圖17A)時(shí)彼此接觸。

在圖17A圖示的釋放位置中，第一止動(dòng)部166a、166b定位為遠(yuǎn)離彼此在例如12至18毫米范圍內(nèi)(例如，在12至14毫米范圍內(nèi)、在14至16毫米范圍內(nèi)、在16至18毫米范圍內(nèi)、約13毫米、約15毫米、約17毫米)。保持部164a、164b定位為遠(yuǎn)離彼此在例如10至16毫米范圍內(nèi)(例如，在10至12毫米范圍內(nèi)、在12至14毫米范圍內(nèi)、在14至16毫米范圍內(nèi)、約11毫米、約13毫米、約15毫米)。第二止動(dòng)部170a、170b例如遠(yuǎn)離彼此5至7毫米。

當(dāng)保持夾129從保持位置(圖17A)移動(dòng)至釋放位置(圖17B)時(shí)， 在一些實(shí)施方式中，第一止動(dòng)部166a、166b之間的距離增加50％至150％(例如，50％至100％、100％至150％)。在一些情況下，保持部164a、164b之間的距離增加40％至80％(例如，40％至60％、60％至80％)。在一些示例中，第二止動(dòng)部170a、170b之間的距離增加300％至700％(例如，在300％至500％范圍內(nèi)、在500％至700％范圍內(nèi))。

當(dāng)?shù)谝恢箘?dòng)部166a、166b接觸支撐支柱162a、162b時(shí)，臂156基本平行于拉力的軸線延伸(例如，支撐部163a、163b，第一止動(dòng)部166a、166b，和第二止動(dòng)部170a、170b基本平行于拉力172的軸線延伸)。支撐部163a、163b，第一止動(dòng)部166a、166b，和第二止動(dòng)部170a、170b例如各自與拉力172的軸線形成在0度至2.5度范圍內(nèi)的角度。當(dāng)臂156處于完全變形位置時(shí)(例如，如圖17B所示，當(dāng)?shù)诙箘?dòng)部170a、170b接觸支撐支柱162a、162b時(shí))，臂156相對(duì)于拉力172的軸線以一定角度變形。臂156變形時(shí)的角度例如在5至15度范圍內(nèi)(例如，在7至13度范圍內(nèi)、在9至11度范圍內(nèi)、大約8度)。

臂156由彈性材料形成，諸如，鋁、不銹鋼、乙縮醛或其他彈性材料。其結(jié)果是，當(dāng)拉力172被釋放時(shí)，保持夾129返回到保持位置(圖17A)。在一些實(shí)施方式中，臂156被進(jìn)一步聯(lián)接到將臂156朝保持位置偏壓的彈簧或其他彈性構(gòu)件。

當(dāng)保持夾129鎖定到凹槽155中時(shí)，在一些示例中，保持夾129接觸該軸113，并產(chǎn)生保持夾129被適當(dāng)?shù)匕卜诺桨疾?55中的聲音和觸覺(jué)指示。聲音指示例如是對(duì)用戶指示刀片組件106聯(lián)接到致動(dòng)器112的咔噠聲。在某些情況下，殼體120包括隨著保持夾129移動(dòng)到保持位置(圖17A)而與保持夾129的臂156接觸的一個(gè)或多個(gè)突起。上述突起與臂156之間的接觸產(chǎn)生保持夾129處于保持位置(圖17A)的額外聲音指示。在另外的示例中，殼體120包括隨著臂156移動(dòng)到釋放位置(圖17B)而與臂156接觸的一個(gè)或多個(gè)突起，從而使另一聲音指示能夠通知用戶保持夾129已被釋放。

一個(gè)或多個(gè)控制器(例如，控制器114)可以通過(guò)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序而控制割草移動(dòng)機(jī)器人的前述操作的全部或一部分。計(jì)算機(jī)程序可以用任何形式的編程語(yǔ)言(包括編譯或解釋語(yǔ)言)編寫(xiě)，并且其可以以任何形式部署，包括作為獨(dú)立程序或作為模塊、部件、子例程或適合在計(jì)算 環(huán)境中使用的其他單元。

本文描述的與實(shí)施控制過(guò)程(例如用于致動(dòng)器112的)的全部或一部分相關(guān)聯(lián)的操作可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)可編程處理器執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)行，以實(shí)行本文描述的功能。對(duì)本文描述的控制過(guò)程的全部或一部分的控制可使用專用邏輯電路，例如FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)和/或ASIC(應(yīng)用程序?qū)Ｓ眉呻娐?來(lái)實(shí)施。

適合于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的處理器例如包括通用和專用微處理器二者，以及任何類(lèi)型的數(shù)字計(jì)算機(jī)的任何一個(gè)或多個(gè)處理器。通常，處理器將從只讀存儲(chǔ)區(qū)域或隨機(jī)存取存儲(chǔ)區(qū)域或兩者接收指令和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的元件包括用于執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)處理器和用于存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)備。通常，計(jì)算機(jī)還將包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，或者可操作地聯(lián)接以從其接收數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳遞到其，或兩者都進(jìn)行，所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)諸如為用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大量PCBs，例如，磁盤(pán)、磁光盤(pán)或光盤(pán)。適于實(shí)施計(jì)算機(jī)程序指令和數(shù)據(jù)的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括所有形式的非易失性存儲(chǔ)區(qū)域，例如包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)備，例如，EPROM、EEPROM和閃速存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)備；磁盤(pán)，例如內(nèi)部硬盤(pán)或可移動(dòng)盤(pán)；磁-光盤(pán)；以及CD-ROM和DVD-ROM盤(pán)。

雖然已經(jīng)描述了響應(yīng)于與環(huán)境中的物體的撞擊殼體120沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以及刀片108a沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但是在一些示例中，刀片組件的殼體沿第一方向和第二方向兩者都是可旋轉(zhuǎn)的。刀片也是沿第一方向和第二方向兩者都可旋轉(zhuǎn)的。例如，圖18A示出了刀片組件200的示意性俯視圖。與本文所述的刀片組件106相反，刀片組件200圍繞驅(qū)動(dòng)軸線206沿順時(shí)針?lè)较?02和逆時(shí)針?lè)较?04兩者都可旋轉(zhuǎn)以割草。特別地，刀片組件200的刀片208包括都能用于割草的邊緣210a、210b。

刀片組件200的刀片208安裝在刀片組件200的殼體212中，使得刀片208相對(duì)于殼體212圍繞安裝軸線218沿順時(shí)針?lè)较?14和逆時(shí)針?lè)较?16兩者都可旋轉(zhuǎn)。刀片208安裝有彈簧安裝。刀片組件200包括例如將刀片208連接到殼體212的彈簧220。彈簧220是例如拉伸或壓縮彈簧，其響應(yīng)于刀片208在殼體212內(nèi)的運(yùn)動(dòng)而拉伸或壓縮。在不與環(huán)境中的物體撞擊時(shí)，刀片208處于圖18A中圖示的中性位置。

如圖18B中的刀片組件200的示意性側(cè)視圖所示的，刀片208被安裝 成使得在刀片208相對(duì)于殼體212旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們不在殼體186內(nèi)(例如在殼體212的狹槽222內(nèi))升起。在這方面，如關(guān)于刀片208描述的，刀片208可以不具有傾斜角。另外，狹槽222被構(gòu)造為容納所述刀片208相對(duì)于殼體212在順時(shí)針?lè)较?14和逆時(shí)針?lè)较?16兩者上圍繞安裝軸線218的旋轉(zhuǎn)。

在修剪作業(yè)的過(guò)程中，刀片組件200在順時(shí)針?lè)较?02和逆時(shí)針?lè)较?04兩者上可旋轉(zhuǎn)(例如，通過(guò)致動(dòng)器112)。當(dāng)?shù)镀M件200沿順時(shí)針?lè)较?02旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片208的邊緣210a切割草。在刀片組件200沿順時(shí)針?lè)较?02旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，刀片208的邊緣210a可接觸環(huán)境中的物體。響應(yīng)于邊緣210a與物體撞擊，刀片208沿逆時(shí)針?lè)较?16相對(duì)于殼體212旋轉(zhuǎn)，使得刀片尖端的半徑減小。其結(jié)果是，刀片208圍繞物體橫向挪動(dòng)，以避免與物體接觸時(shí)卡住，如相對(duì)于圖15A到15D更詳細(xì)地描述的。刀片208在殼體212內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较?16的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致相應(yīng)的彈簧220被壓縮。當(dāng)?shù)镀?08移動(dòng)越過(guò)物體時(shí)，被壓縮的彈簧220偏壓刀片208回到中性位置。

當(dāng)?shù)镀M件200沿逆時(shí)針?lè)较?04轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，邊緣210b切割草。在刀片組件200沿逆時(shí)針?lè)较?04旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，邊緣210b可接觸環(huán)境中的物體。響應(yīng)于邊緣210b與物體撞擊，刀片208沿順時(shí)針?lè)较?14相對(duì)于殼體212旋轉(zhuǎn)，使得刀片尖端的半徑減小。其結(jié)果是，刀片208圍繞物體橫向挪動(dòng)，以避免與物體接觸時(shí)卡住，如相對(duì)于圖15A到15D更詳細(xì)地描述的。刀片208相對(duì)于殼體212沿順時(shí)針?lè)较?14的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致相應(yīng)的彈簧220被伸展。當(dāng)?shù)镀?08移動(dòng)越出物體時(shí)，伸展的彈簧220偏壓刀片208回到中性位置。由此，在圖18A和18B中描述的刀片組件200的示例中，通過(guò)沿順時(shí)針?lè)较?14相對(duì)于殼體212的旋轉(zhuǎn)，并且通過(guò)沿逆時(shí)針?lè)较?16相對(duì)于殼體212的旋轉(zhuǎn)，刀片208能夠移動(dòng)到縮回位置(例如，縮回位置176)。

本文描述的不同實(shí)施方式的元件可以被組合以形成上面未具體提出的其他實(shí)施例。元件可被從本文所述的結(jié)構(gòu)略去，而不會(huì)不利地影響它們的操作。此外，各種不同的元件可以被組合為一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的元件以執(zhí)行本文描述的功能。