IT201600089384A1 - Robot tagliaerba e metodo per la selezione di un metodo di taglio di un robot tagliaerba - Google Patents

Description

“Robot tagliaerba e metodo per la selezione di un metodo di taglio di un robot tagliaerba”

La presente invenzione riguarda il campo delle macchine utensili per il giardinaggio.

In particolare la presente invenzione riguarda un robot tagliaerba multimodale e il relativo metodo utilizzato per la selezione del metodo di taglio da utilizzare.

I robot tagliaerba operano solitamente all’interno di una area di lavoro, delimitata da un filo perimetrale, seguendo un percorso irregolare, in questo modo è possibile ridurre il rischio di un taglio dell’erba incompleto in alcune zone del giardino.

Esistono diversi metodi di taglio che il robot tagliaerba può utilizzare per svolgere il proprio lavoro, in particolare per quanto riguarda la gestione del percorso da seguire.

Per esempio il robot potrebbe muoversi secondo un percorso casuale, proseguendo cioè in linea retta e cambiando direzione ogni volta che incontra un ostacolo o il filo perimetrale che delimita la zona di lavoro. Alcuni robot utilizzano invece un sistema di navigazione satellitare, per esempio GPS, per migliorare l’accuratezza con cui si muovono all’interno dell’area di lavoro in modo da andare a raggiungere tutte le parti del giardino.

Un ulteriore possibile metodo prevede di far muovere il robot secondo un percorso a spirale in modo da ridurre lo sforzo del motore della lama nel caso il robot si trovi a tagliare una zona del giardino in cui l’erba è particolarmente alta o fitta.

Tuttavia ognuno dei possibili metodi di taglio, di cui alcuni sono stati sopra descritti, con cui è gestibile un robot tagliaerba presenta degli svantaggi che lo rendono poco efficiente in determinate condizioni. Per esempio, se il robot opera secondo il metodo di taglio con movimento casuale in un giardino con molti ostacoli, è possibile che alcune zone non vengano raggiunte in quanto quando il robot si avvicina è molto probabile che vada ad urtare contro un ostacolo e cambi quindi direzione.

Nel caso invece in cui sia stato scelto un metodo di taglio in cui i movimenti del robot sono controllati da una navigatore satellitare possono nascere dei problemi quando il segnale viene schermato da edifici, tetti, alberi o altro ancora, in questo caso il robot si blocca, in quanto non riceve più indicazioni sul percorso da seguire.

Il metodo di taglio a spirale causa invece un allungamento dei tempi necessari per portare a compimento le operazioni di taglio in quanto seguendo questo metodo il robot passera più volte sullo stesso tracciato. In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un robot tagliaerba e relativo metodo di utilizzo che superi almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un robot tagliaerba in grado di selezionare tra più metodi possibili il metodo di taglio più efficiente in funzione delle caratteristiche specifiche della zona di lavoro in cui il robot si trova ad operare.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un robot tagliaerba, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili differenti forme di realizzazione dell'invenzione. Secondo la presente invenzione viene realizzato un robot tagliaerba dotato di: una pluralità di sensori in grado rilevare una serie di parametri relativi alle caratteristiche specifiche della zona di lavoro in cui opera il robot, una memoria leggibile sulla quale è memorizzata una pluralità di possibili metodi di taglio e per ciascuno di essi una pluralità di valori di soglia relativi ai parametri rilevabili dai sensori ed un’unità di controllo programmata per selezionare il metodo di taglio più efficiente in funzione di un confronto effettuato tra i parametri rilevati dai sensori e i valori di soglia memorizzati nel supporto di memorizzazione leggibile.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un robot tagliaerba.

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali: - la Figura 1 mostra schematicamente un robot tagliaerba nel quale sono stati indicati gli elementi caratterizzanti secondo la presente invenzione; - la Figura 2 mostra lo schema a blocchi relativo al metodo di selezione del metodo di taglio della presente invenzione;

- la Figura 3 mostra schematicamente un robot in uso secondo la presente invenzione.

In Fig.1 viene mostrato un robot tagliaerba 1 equipaggiato con una pluralità di sensori 2 configurati per rilevare le condizioni operative in cui si trova a operare il robot 1.

I sensori 2 possono per esempio comprendere accelerometri, sensori di posizione (GPS), ricevitori di segnale perimetrale, sensori di urto sulla scocca del tagliaerba, inclinometri, giroscopi, sensori inerziali, sensori di sforzo sul dispositivo di taglio o sensori ad ultrasuoni.

Con 3 è stato indicato un supporto di memorizzazione leggibile sul quale sono memorizzati una pluralità di possibili metodi di taglio con i quali è possibile movimentare il robot 1.

Per esempio possono essere memorizzati i seguenti metodi di taglio:

- metodo di taglio con movimento controllato da un segnale di navigazione satellitare;

- metodo di taglio con movimento a spirale;

- metodo di taglio con movimento casuale.

Può altresì essere memorizzato un metodo di taglio a partizioni come descritto nel brevetto EP2428107 a nome dello stesso Richiedente.

Vantaggiosamente nel supporto 3 possono essere memorizzati ulteriori metodi di taglio oltre a quelli qui presentati a titolo esemplificativo.

Per ognuno dei metodi memorizzati nel supporto 3 è ulteriormente memorizzata una pluralità di valori di soglia, associati ai parametri rilevabili dai sensori 2.

Con 4 è stata indicata un’unità di controllo del robot 1 configurata per selezionare il metodo di taglio da utilizzare per movimentare il robot 1. Preferibilmente l’unità di controllo 4 è equipaggiata con un’antenna GPS o altro dispositivo facente parte di un sistema di rilevazione della posizione. Con riferimento al robot 1, con 5 è stata indicata una struttura di supporto configurata per alloggiare i componenti essenziali del robot stesso. Infatti, il robot 1 comprende inoltre mezzi di taglio 6 operativamente associati alla struttura di supporto 5.

Il robot 1 comprende inoltre mezzi di movimentazione 7 comprendenti almeno una coppia di ruote motrici girevoli attorno ad un asse di rotazione e configurate per movimentare almeno i mezzi di taglio 6 lungo un piano di lavoro. Si fa notare che per piano di lavoro si intende la superficie di un prato o di un tratto erboso da regolare mediante il taglio (non illustrato nelle figure annesse).

La struttura di supporto 5 comprende lo chassis del robot 1 configurato anche per il fissaggio dei mezzi di movimentazione 7, in particolare delle ruote motrici. I mezzi di movimentazione 7 possono comprendere inoltre ruote piroettanti disposte anteriormente al robot 1.

L’unità di controllo 4 può essere completamente disposta sulla struttura di supporto 5 oppure parzialmente predisposta sulla struttura di supporto 5 e come unità di controllo remota 4b per esempio predisposta in una stazione di ricarica 8 del robot 1. In questo caso con il termine robot tagliaerba si intende comprendere il sistema di taglio che prevede sia il robot semovente che la unità di controllo remota 4b per esempio la sua stazione di ricarica.

Con riferimento alla unità di controllo 4, la selezione avviene effettuando un confronto tra i parametri rilevati dai sensori 2 con i valori di soglia contenuti nel supporto 3. In funzione di questo confronto uno dei metodi contenuti nel supporto 3 risulterà più efficiente degli altri e verrà quindi selezionato dall’unità di controllo 4.

Per esempio, se i sensori 2 rilevano un elevato sforzo sul motore dei mezzi di taglio 6 vuol dire che il robot 1 sta lavorando in un area dove l’erba è particolarmente densa o alta e quindi sarà necessario passare più volte su quell’area, per questo risulterà particolarmente vantaggioso procede con un metodo di taglio a spirale. Se invece, quando il robot 1 è movimentato tramite navigatore satellitare, i sensori 2 rilevano un peggioramento del segnale GPS si avrebbe una perdita di efficienza di questo metodo e conseguentemente l’unità di controllo 4 ne selezionerà uno alternativo in modo che il robot 1 possa continuare a muoversi senza interrompere le operazioni di taglio.

Vantaggiosamente i possibili metodi di taglio selezionabili dall’unità di controllo 4 sono inseriti nel supporto di memorizzazione leggibile 3 secondo un ordine preciso che ne definisce un ordine di priorità. In questo modo nel caso in cui, in seguito al confronto dei parametri rilevati dai sensori 2 con i valori di soglia, due o più metodi di taglio risultino equivalentemente selezionabili (in quanto ugualmente efficienti) l’unità di controllo 4 selezionerà il metodo di taglio che viene prima nell’elenco di possibili metodi di taglio memorizzato nel supporto di memorizzazione leggibile 3.

La Fig. 2 mostra il diagramma di flusso 10 che rappresenta in dettaglio i passi del metodo di selezione del metodo di taglio secondo la presente invenzione.

Il metodo viene eseguito da un unità di controllo 4 montata su di un robot tagliaerba configurato per effettuare il taglio dell’erba all’interno di una zona di lavoro per esempio delimitata da un filo perimetrale.

Il metodo prevede di movimentare 11 il robot tagliaerba all’interno dell’area di lavoro secondo un primo metodo di taglio corrispondente al primo metodo di taglio dell’elenco di possibili metodi di taglio memorizzato sul supporto 2. Infatti all’ avvio del robot tagliaerba 1 non è ancora possibile effettuare un confronto, in quanto i sensori 2 non hanno ancora rilevato nessun parametro. Preferibilmente il primo metodo movimenta il robot 1 per mezzo di un sistema di navigazione satellitare, preferibilmente di tipo GPS.

Successivamente il metodo prevede di rilevare 12 se durante le operazioni di taglio si verifica un cambiamento nelle condizioni operative del robot tagliaerba, quali ad esempio:

- una significativa riduzione nella qualità del segnale GPS;

- un aumento nello sforzo del motore della lama;

- un elevato numero di urti;

- il tempo trascorso dall’ultima operazione di taglio in quell’area.

Vantaggiosamente i parametri da controllare possono essere selezionati in funzione dei possibili metodi di taglio memorizzati sul supporto 3.

Il metodo prevede inoltre di confrontare 13 i nuovi parametri rilevati e i valori di soglia memorizzati nel supporto di memorizzazione leggibile 2. In funzione del confronto, il metodo prevede di selezionare 14 fra i metodi possibili memorizzati sul supporto 3 quello che ottimizza l’efficienza del robot 1 così da movimentare 14 il robot 1 secondo il metodo selezionato. Il metodo prevede inoltre i passi (non mostrati nelle figure allegate) di memorizzazione di una pluralità di possibili metodi di taglio secondo un elenco ordinato che ne definisce un ordine di priorità. L’ordine di priorità determina il criterio secondo il quale questi metodi vanno selezionati nel caso in cui, in seguito alla fase di confronto, due o più di essi risultino equivalentemente selezionabili.

Secondo il presente metodo è possibile memorizzare almeno uno dei seguenti metodi di taglio:

- metodo di taglio con movimento controllato da un segnale di navigazione satellitare;

- metodo di taglio con movimento a spirale;

- metodo di taglio con movimento casuale.

Preferibilmente il metodo di taglio con movimento controllato da un segnale di navigazione satellitare è sempre il primo metodo memorizzato sul supporto di memorizzazione leggibile (3), in questo modo all’avvio del robot tagliaerba questo metodo di taglio risulterà sempre essere la prima scelta effettuata dall’unità di controllo (4), che la manterrà fino a quando i sensori (2) non rileveranno un cambiamento nelle condizioni operative del robot tagliaerba.

In questo modo il robot tagliaerba opererà sempre utilizzando il metodo più efficiente in ogni parte della zona di lavoro e a seconda degli input che riceve dai sensori configurati per rilevare le condizioni operative in cui il robot tagliaerba si trova ad operare.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Robot tagliaerba (1) comprendente: - una pluralità di sensori (2) configurati per rilevare una pluralità di parametri relativi alle condizioni operative del robot tagliaerba; - un supporto di memorizzazione leggibile (3); - un’unità di controllo (4); Caratterizzato dal fatto che: - detto supporto di memorizzazione leggibile (3) è configurato per memorizzare una pluralità di possibili metodi di taglio ed una pluralità di valori di soglia relativi a detta pluralità di parametri per ciascun metodo di taglio; - detta unità di controllo (4) è programmata per confrontare almeno uno di detti parametri relativi alle condizioni operative del robot tagliaerba con un rispettivo valore di soglia e per selezionare un metodo di taglio da eseguire in funzione del risultato di detto confronto.
2. 2. Robot tagliaerba secondo la rivendicazione 1 in cui i metodi di taglio della pluralità di metodi di taglio possibili sono memorizzati nel supporto di memorizzazione leggibile (3) secondo un elenco ordinato che definisce un ordine di priorità di detti metodi di taglio.
3. 3. Robot tagliaerba secondo la rivendicazione 2 in cui detta unità di controllo (4) è programmata per selezionare il metodo di taglio che viene prima secondo l’ordine di priorità definito dall’elenco memorizzato nel supporto di memorizzazione leggibile (3), se due o più metodi di taglio risultano equivalentemente selezionabili in seguito al confronto tra i parametri relativi alle condizioni operative del robot tagliaerba e i valori di soglia.
4. 4. Robot tagliaerba secondo una o più delle rivendicazioni precedenti comprendente un sistema di posizionamento satellitare (4a), per esempio di tipo GPS ed in cui il supporto di memorizzazione leggibile (3) è configurato per memorizzare almeno un primo metodo di taglio in cui il robot tagliaerba segue un percorso basato sulle indicazioni di detto sistema di posizionamento satellitare.
5. 5. Robot tagliaerba secondo una o più delle rivendicazioni precedenti in cui il supporto di memorizzazione leggibile (3) è configurato per memorizzare almeno un secondo metodo di taglio in cui il robot tagliaerba segue un percorso a spirale.
6. 6. Robot tagliaerba secondo una o più delle rivendicazioni precedenti in cui il supporto di memorizzazione leggibile (3) è configurato per memorizzare almeno un terzo metodo di taglio in cui il robot tagliaerba segue un percorso casuale.
7. 7. Robot tagliaerba secondo una o più delle rivendicazioni precedenti in cui detta pluralità di sensori (2) è configurata per rilevare uno o più dei seguenti parametri: posizione del robot, sforzo del motore di taglio, frequenza degli urti, tempo trascorso dall’ultima operazione di taglio in una determinata area.
8. 8. Metodo per la selezione di un metodo di taglio di un robot tagliaerba (1) secondo le rivendicazioni precedenti, il metodo comprende i passi di: - movimentare il robot tagliaerba (1) all’interno dell’area di lavoro secondo un primo metodo di taglio selezionato da detta pluralità di possibili metodi taglio; - rilevare tramite almeno uno di detta pluralità di sensori (2) un cambiamento in almeno uno dei parametri della pluralità di parametri relativi alle condizioni operative del robot tagliaerba; - confrontare i parametri rilevati con i valori di soglia associati ad ognuno dei metodi di taglio della pluralità di possibili metodi di taglio memorizzati nel supporto di memorizzazione leggibile (3); - selezionare un metodo di taglio in funzione del confronto effettuato al passo precedente; - movimentare il robot tagliaerba (1) all’interno dell’area di lavoro secondo il metodo di taglio selezionato.
9. 9. Metodo per la selezione di un metodo di taglio secondo la rivendicazione 8 comprendente il passo di memorizzare i metodi di taglio della pluralità di metodi di taglio possibili nel supporto di memorizzazione leggibile (3) secondo un elenco ordinato che definisce un ordine di priorità di detti metodi di taglio.
10. 10. Metodo per la selezione di un metodo di taglio secondo la rivendicazione 9 comprendente il passo di selezionare il metodo di taglio che viene prima secondo l’ordine di priorità definito dall’elenco memorizzato nel supporto di memorizzazione leggibile (3), se due o più metodi di taglio risultano equivalentemente selezionabili in seguito al confronto tra i parametri relativi alle condizioni operative del robot tagliaerba e i valori di soglia.
11. 11. Metodo per la selezione di un metodo di taglio secondo una o più delle rivendicazioni 8-10 comprendente il passo di memorizzare almeno un primo metodo di taglio in cui il robot tagliaerba segue un percorso basato sulle indicazioni di un sistema di posizionamento satellitare.
12. 12. Metodo per la selezione di un metodo di taglio secondo una o più delle rivendicazioni 8-11 comprendente il passo di memorizzare almeno un secondo metodo di taglio in cui il robot tagliaerba segue un percorso a spirale.
13. 13. Metodo per la selezione di un metodo di taglio secondo una o più delle rivendicazioni 8-12 comprendente il passo di memorizzare almeno un terzo metodo di taglio in cui il robot tagliaerba segue un percorso casuale.