无线充电站及自动割草系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510482747.X

申请日:

2015.08.07

公开号:

CN105359728A

公开日:

2016.03.02

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):A01D 69/02申请日:20150807|||公开

IPC分类号:

A01D69/02; H02J7/02(2016.01)I

主分类号:

A01D69/02

申请人:

苏州宝时得电动工具有限公司

发明人:

保罗·安德罗

地址:

215123江苏省苏州市工业园区东旺路18号

优先权:

2014103866627 2014.08.07 CN

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供一种无线充电站,用于给自动割草机的充电,所述自动割草机包括切割装置,能量存储单元以及无线电能接收装置,所述无线电能接收装置与所述能量存储单元电性连接,所述无线充电站包括无线电能发射装置,所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的移动范围内,且所述无线充电站的顶部低于所述切割装置的底部。本发明还提供一种应用该无线充电站的自动割草系统。与现有技术相比,本发明所提供的无线充电站以及自动割草系统,使得自动割草机能够修剪到更靠近充电站所在区域的草地,缩小了自动割草机可移动范围中的切割死角,提高了自动割草机对草坪的修剪能力。

权利要求书

1.一种无线充电站,用于给自动割草机的充电,所述自动割草机包括切割装
置,能量存储单元以及无线电能接收装置,所述无线电能接收装置与所述能
量存储单元电性连接,其特征在于:所述无线充电站包括无线电能发射装置,
所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的移动范围内,且所述无线充
电站的顶部低于所述切割装置的底部。
2.一种无线充电站,用于给自动割草机的充电,所述自动割草机包括切割装
置,能量存储单元以及无线电能接收装置,所述无线电能接收装置与所述能
量存储单元电性连接,其特征在于:所述无线充电站包括无线电能发射装置,
所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的移动范围内,所述无线电能
发射装置的顶部低于所述切割装置的底部。
3.一种无线充电站,用于给自动割草机的充电,所述自动割草机包括切割装
置,能量存储单元以及无线电能接收装置,所述无线电能接收装置与所述能
量存储单元电性连接,其特征在于:所述无线充电站包括无线电能发射装置,
所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的移动范围内,所述无线充电
站位于地面以上的高度小于所述切割装置与地面之间的最小距离。
4.如权利要求1-3中任一所述的无线充电站,其特征在于,所述无线充电站
位于地面以上的高度小于或等于150毫米。
5.如权利要求1-3中任一所述的无线充电站,其特征在于,所述无线充电站
位于地面以上的高度小于或等于60毫米。
6.如权利要求1-3中任一所述的无线充电站,其特征在于,所述无线充电站
位于地面以上的高度小于或等于20毫米。
7.如权利要求1-3中任一所述的无线充电站,其特征在于,所述无线充电站
全部位于自动割草机的移动范围内。
8.一种无线充电站,用于给自动割草机的充电,所述自动割草机包括切割装
置,能量存储单元以及无线电能接收装置,所述无线电能接收装置与所述能
量存储单元电性连接,其特征在于:所述无线充电站包括无线电能发射装置,
所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的移动范围内,所述无线电能
发射装置位于地面以下。
9.一种无线充电站,用于给自动割草机的充电,所述自动割草机包括切割装
置,能量存储单元以及无线电能接收装置,所述无线电能接收装置与所述能
量存储单元电性连接,其特征在于:所述无线充电站包括无线电能发射装置,
所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的移动范围内,所述无线充电
站位于地面以下。
10.如权利要求8或9所述的无线充电站,其特征在于,所述无线充电站全
部位于自动割草机的移动范围内。
11.一种自动割草系统,其特征在于,所述自动割草系统包括:
自动割草机,包括:
机壳;
移动装置,包括支撑所述机壳并带动机壳移动的移动机构;
切割装置,包括位于所述机壳下方的切割刀盘;
能量存储单元,收纳于所述机壳内并用于给所述移动装置和切割装置提
供电力;
无线电能接收装置,设置于所述机壳上并与所述能量存储单元电性连
接;
如权利要求1、2、3、8、9中任一项所述的无线充电站,所述无线充电站
中的无线电能发射装置可选择的与所述无线电能接收装置配接以对所述能量
存储单元充电。
12.一种自动割草系统,其特征在于,所述自动割草系统包括:
自动割草机,包括:
机壳;
切割装置,收容在机壳内,包括连接盘;
能量存储单元,给所述切割装置提供电力;
无线电能接收装置,与所述能量存储单元电性连接;
如权利要求1、2、3、8、9中任一项所述的无线充电站,所述无线充电站中
的无线电能发射装置可选择的与所述无线电能接收装置配接以对所述能量存
储单元充电。
13.根据权利要求12所述的自动割草系统,其特征在于,所述无线电能接收
装置设置在连接盘的上方。
14.根据权利要求12所述的自动割草系统,其特征在于,所述无线电能接收
装置设置在连接盘中。
15.根据权利要求11或12所述的自动割草系统,其特征在于,所述无线电
能接收装置沿自动割草机宽度方向的尺寸小于或等于50厘米。
16.根据权利要求12所述的自动割草系统,其特征在于,所述自动割草机进
一步包括边界传感装置,所述边界传感装置接收表征待切割区域的边界的信
号,并识别自动割草机相对待切割区域的边界的位置,所述无线电能接收装
置与所述边界传感装置相互分离设置。
17.根据权利要求16所述的自动割草系统,其特征在于,所述边界传感装置
和无线电能接收装置分别设置在沿自动割草机行进方向的前部和后部。
18.根据权利要求16所述的自动割草系统,其特征在于,所述边界传感装置
和无线电能接收装置中的一个设置在连接盘的上方,所述边界传感装置和无
线电能接收装置中的另一个设置在连接盘的下方。

说明书

无线充电站及自动割草系统

技术领域

本发明涉及园林设备领域,尤其涉及一种无线充电站以及应用该无线充
电站的自动割草系统。

背景技术

现有的自动割草机通常包括机壳、移动装置、切割装置以及电池包,电
池包能够为移动装置和切割装置提供工作所需电能。使用时,预先在草坪上
设定供自动割草机移动的待切割区域,并将充电站设置在待切割区域内,在
检测到电池包电量较低时,自动割草机能够自动返回充电站并与充电站内充
电端子对接,实现对电池包的充电,后续检测到电池包内电量符合工作需求
后,自动割草机又将自动驶离充电站,继续完成对待切割区域内草坪的修剪。

现有的充电站通常还具有供自动割草机充电时停留的底板以及用于阻止
自动割草机驶离底板的挡板,自动割草机返回充电站充电时,先驶上底板并
与位于挡板上的充电端子配接,并在挡板的阻挡下,完全停止移动,使得电
池包的充电更稳定。然而,自动割草机在移动修剪草坪的过程中,在与挡板
接触后会自动避开以防止割草机碰损,造成挡板周侧的草坪无法被修剪到,
并且为了保证自动割草机充电时,挡板能够稳定地停止自动割草机的移动,
挡板一般都比自动割草机更高、更宽,使得待切割区域中总会有较大尺寸的
切割死角,降低了用户体验。

因此有必要提出一种新的充电站来解决上述问题。相应地,也有必要提
供一种包括上述充电站的自动割草系统,以共同解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种对自动割草机切割无干涉的充电站。

为达到上述发明目的,本发明提供一种无线充电站,用于给自动割草机
的充电,所述自动割草机包括切割装置,能量存储单元以及无线电能接收装
置,所述无线电能接收装置与所述能量存储单元电性连接,所述无线充电站
包括无线电能发射装置,所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的移
动范围内,且所述无线充电站的顶部低于所述切割装置的底部。

为达到上述发明目的,本发明还提供另一种无线充电站,用于给自动割
草机的充电,所述自动割草机包括切割装置,能量存储单元以及无线电能接
收装置,所述无线电能接收装置与所述能量存储单元电性连接,所述无线充
电站包括无线电能发射装置,所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机
的移动范围内,所述无线电能发射装置的顶部低于所述切割装置的底部。

为达到上述发明目的,本发明还提供另一种无线充电站,用于给自动割
草机的充电,所述自动割草机包括切割装置,能量存储单元以及无线电能接
收装置,所述无线电能接收装置与所述能量存储单元电性连接,其特征在于:
所述无线充电站包括无线电能发射装置,所述无线充电站至少部分位于所述
自动割草机的移动范围内,所述无线充电站位于地面以上的高度小于所述切
割装置与地面之间的最小距离。

优选的,所述无线充电站位于地面以上的高度小于或等于150毫米。

优选的,所述无线充电站位于地面以上的高度小于或等于60毫米。

优选的,所述无线充电站位于地面以上的高度小于或等于20毫米。

优选的,所述无线充电站全部位于自动割草机的移动范围内。

为达到上述发明目的,本发明还提供另一种无线充电站,用于给自动割
草机的充电,所述自动割草机包括切割装置,能量存储单元以及无线电能接
收装置,所述无线电能接收装置与所述能量存储单元电性连接,所述无线充
电站包括无线电能发射装置,所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机
的移动范围内,所述无线电能发射装置位于地面以下。

为达到上述发明目的,本发明还提供另一种无线充电站,用于给自动割
草机的充电,所述自动割草机包括切割装置,能量存储单元以及无线电能接
收装置,所述无线电能接收装置与所述能量存储单元电性连接,所述无线充
电站包括无线电能发射装置,所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机
的移动范围内,所述无线充电站位于地面以下。

优选的,所述无线充电站全部位于自动割草机的移动范围内。

本发明提供一种自动割草系统,自动割草系统具有对自动割草机切割无
干涉的无线充电站。

为达到上述发明目的,本发明提供一种自动割草系统,所述自动割草系
统包括:自动割草机,包括:机壳;移动装置,包括支撑所述机壳并带动机
壳移动的移动机构;切割装置,包括位于所述机壳下方的切割刀盘;能量存
储单元,收纳于所述机壳内并用于给所述移动装置和切割装置提供电力;无
线电能接收装置,设置于所述机壳上并与所述能量存储单元电性连接;如前
所述的无线充电站,所述无线充电站中的无线电能发射装置可选择的与所述
无线电能接收装置配接以对所述能量存储单元充电。

为达到上述发明目的,本发明还提供另一种自动割草系统,所述自动割
草系统包括:自动割草机,包括:机壳;切割装置,收容在机壳内,包括连
接盘;能量存储单元,给所述切割装置提供电力;无线电能接收装置,与所
述能量存储单元电性连接;如前所述的无线充电站,所述无线充电站中的无
线电能发射装置可选择的与所述无线电能接收装置配接以对所述能量存储单
元充电。

优选的,所述无线电能接收装置设置在连接盘的上方。

优选的,所述无线电能接收装置设置在连接盘中。

优选的,所述无线电能接收装置沿自动割草机宽度方向的尺寸小于或等
于50厘米。

优选的,所述自动割草机进一步包括边界传感装置,所述边界传感装置
接收表征待切割区域的边界的信号,并识别自动割草机相对待切割区域的边
界的位置,所述无线电能接收装置与所述边界传感装置相互分离设置。

优选的,所述边界传感装置和无线电能接收装置分别设置在沿自动割草
机行进方向的前部和后部。

优选的,所述边界传感装置和无线电能接收装置中的一个设置在连接盘
的上方,所述边界传感装置和无线电能接收装置中的另一个设置在连接盘的
下方。

为达到上述发明目的,本发明还提供另一种无线充电站,用于给自动割
草机的充电,所述自动割草机具有切割刀盘,所述无线充电站包括无线电能
发射装置,所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的待切割区域内,
且所述无线充电站位于地面以上的高度小于所述切割刀盘与地面之间的最小
距离。

优选的,所述无线充电站位于地面以上的高度小于150毫米。

优选的,所述无线充电站位于地面以上的高度小于60毫米。

优选的,所述无线充电站位于地面以上的高度小于20毫米。

优选的,所述无线充电站全部位于地面以下。

优选的,所述无线充电站全部位于待切割区域内。

为达到上述发明目的,本发明还提供另一种自动割草系统,所述自动割
草系统包括:自动割草机,包括:机壳;移动装置,包括支撑所述机壳并带
动机壳移动的移动机构;切割装置,包括位于所述机壳下方的切割刀盘;电
池包,收纳于所述机壳内并用于给所述移动装置和切割装置提供电力;无线
电能接收装置,设置于所述机壳上并与所述电池包电性连接;如前所述的无
线充电站,所述无线充电站中无线电能发射装置可选择的与所述无线电能接
收装置配接以对所述电池包充电。

与现有技术相比,本发明提供的无线充电站以及自动割草系统,使得自
动割草机能够修剪到更靠近充电站所在区域的草地,缩小了自动割草机可移
动范围中的切割死角,提高了自动割草机对草坪的修剪能力。

附图说明

以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够
实现本发明的具体实施例的详细描述,同时结合附图描述而清楚地获得。

图1为本发明第一实施例中自动割草系统的剖视图。

图2为本发明第二实施例中自动割草系统的侧视图。

图3为本发明第三实施例中自动割草系统的侧视图。

图4为本发明第四实施例中自动割草系统的侧视图,其中机头部分做剖
视处理。

图5为图4所示的实施例中自动割草系统的俯视图;

图6为本发明第五实施例中自动割草系统的俯视图;

图7为本发明第六实施例中自动割草系统的剖视图;

图8为本发明第七实施例中自动割草系统的剖视图;

图9为本发明第八实施例中自动割草系统的剖视图;

图10为本发明第九实施例中自动割草系统的剖视图。

图示中的相关元件对应编号如下:

自动割草系统,100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、
100i

自动割草机,10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i

机壳,11a、11b、11c、11d、11e、11f、11g、11h、11i

机头,111a、111c、111d、111f、111g、111h、111i

机尾,112a、112c、112d、112f、112g、112h、112i

壳顶,113a,113c,113d、113f、113g、113h、113i

壳底,114a,114c,114d、114f、114g、114h、114i

收纳腔,115a、115f、115g、115h、115i

引导缺口,116c、116d

边沿,117c、117d

移动装置,12a

移动机构,121a、121b、121c、121d

移动电机,122a

切割装置,13a、13f、13g、13h、13i

切割刀盘,131a、131b、131c、131d

连接盘,131f、131g、131h、131i

切割电机,132a、132f、132g、132h、132i

电池包,14a

能量存储单元,14f、14g、14h、14i

无线电能接收装置,15a、15b、15c、15d、15e、15f、15g、15h、15i

安装部,16a

控制电路,17a、17f、17g、17h、17i

调节机构,18a、18f

边界传感装置,19h、19i

无线充电站,20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20i

无线电能发射装置,21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h、21i

待切割区域,30

纵长方向,T

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施例对本发明进行详细描述。但这些实施
例并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施例所做出的结构、
方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

参图1所示,本发明的第一实施例中,自动割草系统100a包括自动割草
机10a以及与其配合的无线充电站20a,自动割草机10a和无线充电站20a
均位于待切割区域30内,待切割区域30即用户所需要加工的草坪。无线充
电站20a也可以位于待切割区域30以外的其他区域。也就是说,无线充电站
20a只要在自动割草机10a能够到达的移动范围内均可。

自动割草机10a包括机壳11a、移动装置12a、切割装置13a、电池包14a
以及无线电能接收装置15a;电池包14a固定于机壳11a内并与移动装置12a
和切割装置13a电性连接,以提供移动装置12a和切割装置13a运行所需电
力;电池包14a与无线电能接收装置15a电性连接,以自无线电能接收装置
15a获取充电电力。

机壳11a包括机头111a和机尾112a以及连接于机头111a和机尾112a
之间的相对的壳顶113a和壳底114a,壳顶113a和壳底114a之间形成收纳腔
115a,电池包14a可拆卸的设置于收纳腔115a之中。

移动装置12a包括移动机构121a以及驱动移动机构121a运转的移动电
机122a;本实施例中,移动机构121a包括多个滚轮,多个滚轮可转动的设
置于壳底114a下方以支撑整个机壳11a,移动电机122a固定于收纳腔115a
之中并与电池包114a电性连接;移动电机121a在获取电池包114a输出电力
后,驱动前述滚轮滚动,进而带动机壳11a在待切割区域30内移动。

当然,本发明的其他实施例中,滚轮还可设置为位于机壳11a的两侧,
移动机构121a还可采用履带机构等其他常规移动结构,仅需保持移动机构
121a能够稳定支撑并带动机壳11a移动即可,在此不做赘述。

本实施例中,机壳11a具有从机尾112a至机头111a的纵长方向T,移
动装置12a带动自动割草机10a作常规移动,并且该常规移动的方向与该纵
长方向T相同。

移动装置12a还包括控制自动割草机10a调整移动方向进行避障操作的
转向模块(未图示)及倒车模块(未图示),转向模块和倒车模块与移动机构
121a配接,在前方有障碍物时或需改向目标前进时调整移动机构121a,再通
过移动电机122a驱动移动机构121a做转向或倒车,从而实现自动割草机10a
在待切割区域30内作自由移动。

值得注意的是,本文所述的“纵长方向”并非局限于前文所述的从机尾
112a至机头111a的纵长方向T,其还可为与前述纵长方向T相反的、从机头
111a至的机尾112a的方向,此为本领域普通技术人员所熟知的技术,在此
不做赘述。

切割装置13a包括切割刀盘131a以及驱动切割刀盘131a转动的切割电
机132a,切割电机132a固定于收纳腔115a内并与电池包14a电性连接,切
割电机132a的输出轴延伸并穿过壳底114a,从而使得切割刀盘131a位于机
壳11a的下方;切割电机132a获取电池包14a输出的电力后驱动切割刀盘
132a转动,实现自动割草机10a在待切割区域30上自由移动的同时,对待
切割区域30进行自动修剪。

自动割草机10a还包括连接在机壳11a上的安装部16a,无线电能接收
装置15a采用磁感线圈,该磁感线圈安装在安装部16a内并靠近安装部16a
的外侧表面,无线电能接收装置15a通过安装部16a设置在机壳11a上,以
与自动割草机10a共同移动。

本实施例中,自动割草机10a还包括控制电路17a,移动电机122a和切
割电机132a与电池包14a之间均通过控制电路17a连接,通过控制电路17a
调整电池包14a输出至移动电机122a和切割电机132a的电力,以根据不同
的工况来驱动和关停切割电机132a和移动电机122a,使得自动割草机10a
的移动和切割更智能化;甚至说,控制电路17a还可连接无线电能接收装置
15a与电池包14a,进而调节对电池包14a的充电电流,防止电池包14a过充,
在此不做赘述。

当然,控制电路17a包括开关模块、电池包欠压和过流保护模块、负载
电流检测模块、电机转速控制模块及障碍碰撞识别模块等常规功能模块,此
为本领域普通技术人员所熟知的技术,在此不作赘述。

无线充电站20a包括无线电能发射装置21a,无线电能发射装置21a自
外部电源(未图示)获取交变电流信号;无线电能发射装置21a也采用磁感
线圈,在无线电能发射装置21a和无线电能接收装置15a对齐时,通过作为
无线电能发射装置21a和无线电能接收装置15a的两个磁感线圈之间的电磁
感应、磁场共振等能量传递方式,可实现将外部电源所输出的电力传递至无
线电能接收装置15a,以完成对电池包14a的充电,此为本领域普通技术人
员所熟知的技术,在此不做赘述。

本实施例中,无线充电站20a位于地面以上的高度为0。无线充电站20a
全部位于地面以下,并且无线充电站20a全部位于待切割区域30内。

由于无线充电站20a全部位于待切割区域30的地面以下,自动割草机
10a在待切割区域30内移动的过程中,无论是随机性的靠近无线充电站20a
还是有目的性的直接返回无线充电站20a进行充电,自动割草机10a总能够
自由通过或停留在无线充电站20a的上方,切割刀盘131a不会碰撞到无线充
电站20a;使得自动割草机10a可移动至:机壳11a能够与无线充电站20a
在机壳11a的纵长方向T上完全重合,实现待切割区域30无切割死角,保
证待切割区域30上草坪的完整和美观。

当然,本发明的其他实施例中,无线充电站20a也可仅部分位于待切割
区域30内,即无线充电站20a可跨设于待切割区域30的边界线上,同样不
影响对自动割草机10a的无线充电,在此不作赘述。

本实施例中,无线电能接收装置15a靠近自动割草机10a的机头111a,
使得自动割草机10a回归无线充电站20a时,无线电能接收装置15a和无线
电能发射装置21a能更快的对齐并配接,提高了自动割草机10a的充电效率。

当然,本发明的其他实施例中,无线电能接收装置15a也可靠近自动割
草机10a的机尾112a或其他位置,仅需避免安装部16a干涉切割刀盘131a
的转动即可,在此不作赘述。本实施例中,自动割草系统100a还包括调节机
构18a,该调节机构18a连接于无线电能接收装置15a与机壳11a之间;具
体的,该调节机构18a固定于机壳11a上并与安装部16a连接,调节机构18a
能带动安装部16a相对于机壳11a移动,以实现调节无线电能接收装置15a
相对于机壳11a的位置。

优选的,调节机构18a与控制电路17a电性连接;自动割草机10a回归
无线充电站20并完成无线电能接收装置15a和无线电能发射装置21a配接
后,调节机构18a能够带动无线电能接收装置15a沿竖直方向朝向无线电能
发射装置21a移动,由于本实施例中,无线充电站20a全部位于地面以下,
在无线电能接收装置15a与地面贴紧时,无线电能接收装置15a和无线电能
发射装置21a距离最近,以保证无线充电的效率。

在完成对电池包14a的充电后,调节机构18a带动无线电能接收装置15a
远离地面向上移动并返回至下移操作前的位置,便于后续自动割草机10a能
够顺畅从无线充电站20a上方离开,而不致被地面干涉。

当然,本发明的其他实施例中,调节机构还可与位于无线充电站内,无
线充电站具有收纳无线电能发射装置21a的活动部以及安装在地面的基部,
调节机构位于活动部与基部之间;在完成无线电能接收装置15a和无线电能
发射装置21a配接后,将收纳无线电能发射装置21a的活动部向上升起,同
样可使得无线电能接收装置15a和无线电能发射装置21a更接近;进一步的,
调节机构还可与无线电能接收装置15a和无线电能发射装置21a均连接,控
制二者相互靠近或远离,同样能提高无线充电效率。

甚至说,调节机构18a并不限于带动无线电能接收装置15a或无线电能
发射装置21a在竖直方向在移动,也可带动无线电能接收装置15a和无线充
电站20a在水平方向移动,从而提高无线电能接收装置15a和无线充电站20a
配接的精度。

本实施例中,调节机构18a可采用蜗轮蜗杆、锥齿轮等多种常规的传动
结构并配合红外等定位结构,实现在竖直方向和水平方向快速准确的带动无
线电能接收装置15a和无线电能发射装置21a移动,此为本领域普通技术人
员所熟知的技术,在此不作赘述。

参图2所示,本发明的第二实施例所提供自动割草系统100b与第一实施
例中所提供的自动割草系统100a相比,区别在于:无线充电站20b仅部分位
于待切割区域30的地面以下。

具体的,无线充电站20b位于待切割区域30的地面以上的高度小于切割
刀盘131b到待切割区域30地面的最小距离。自动割草机10b在移动机构121b
的带动下,无论是随机性的靠近无线充电站20b还是有目的性的直接返回无
线充电站20b进行充电,自动割草机10b总能够自由通过或停留在无线充电
站20b的上方,便于无线电能接收装置15b和无线电能发射装置21b对齐并
配接,同时切割刀盘131b也始终不会碰撞到无线充电站20b;使得自动割草
机10b能够移动至:机壳11b与无线充电站20b在机壳11b的纵长方向T上
也能够完全重合,在保证无线充电站20b充电效率的同时,实现待切割区域
30无切割死角。

本实施例中,通过调整移动机构121b在机壳11b上的位置,使得自动割
草机10b的切割刀盘131b到待切割区域30地面的最小距离可选择为150毫
米、60毫米、20毫米或其他常规的高度,使得自动割草机10b能够在待切割
区域30内切割出不同高度的草坪,从而配合不同品种的草做多样化的修剪;
同样,无线充电站20b位于待切割区域30的地面以上的高度也做适应性调整,
使其小于或等于150毫米、或小于或等于60毫米、或小于或等于20毫米;
使得无线充电站20b能够适配多种切割高度的自动割草机10b,提高自动割
草系统100b的适配性。

参图3所示,本发明的第三实施例所提供的自动割草系统100c与第一、
第二实施例中自动割草系统100a、100b相比,区别在于:无线充电站20c
位于待切割区域30的地面以上的高度大于切割刀盘131c与地面之间的最小
距离。

具体的,自动割草机10c的机壳11c上设有一引导缺口116c,引导缺口
116c自机壳11c的边沿117c朝向至机壳11c内延伸。

本实施例中,引导缺口116c位于机壳11c的机头111c,并沿机壳11c
的纵长方向T的反方向朝向机壳11c内部延伸;自动割草机10c在移动机构
121c的带动下,无论是随机性的靠近并碰触到无线充电站20c还是有目的性
的直接返回无线充电站20c进行充电时,均可通过引导缺口116c来收纳至少
部分的无线充电站20c,使得自动割草机10c可移动至:机壳11c与无线充
电站20c在机壳11c的纵长方向T上至少部分重合。

其中,在无线充电站20c位于引导缺口116c内时,切割刀盘131c与无
线充电站20c的间距D2,显然要比切割刀盘131c与机头111c的间距D1要
小,缓解了无线充电站20c位于地面以上的高度超过切割刀盘131c与地面的
最小距离时,由于机壳11c的机头111c与无线充电站20c抵接,导致待切割
区域30内切割死角较大的弊端。

当然,随着引导缺口116c朝向机壳11c内部的延伸距离的增加,自动割
草机10c的修剪能力也会相应提高,在此不做赘述。

优选的,引导缺口116c设置在壳底114c上,并自壳底114c朝向壳顶113c
延伸,便于无线充电站20c快速进入引导缺口116c之中,并停留于机壳11c
的下方。

其他实施例中,引导缺口116c也可位于机壳11c上机尾112c或其他部
分,也并不限定在沿纵长方向T的反方向延伸至机壳11c内,其延伸方向可
根据用户需求、场地情况来适应性调整,仅需保持引导缺口116c自机壳11c
的边沿117c延伸至机壳11c内,并适应性调整自动割草机10c的回归移动方
向作倒车或其他沿引导缺口116c的延伸方向移动即可,在此不做赘述。

本实施例中,无线电能接收装置15c位于引导缺口116c内,使得无线电
能接收装置15c与机壳11c外围连通,便于其与停留在引导缺口116c内的无
线电能发射装置21c配接,实现对电池包的无线充电。

当然,无线电能接收装置15c也可通过调节机构来脱离引导缺口116c,
在无充电需求时,可将无线电能接收装置15c收起,避免无线电能接收装置
15c被无线充电站20c碰损,在有充电需求时,再使无线电能接收装置15c
进入引导缺口116c,以保证无线充电效率。

结合图4与图5所示,本发明的第四实施例所提供的自动割草系统100d
与第三实施例中自动割草系统100c相比,区别在于:无线充电站20d位于待
切割区域30的地面以上的高度大于切割刀盘131d与地面之间的最小距离,
并且高于部分机壳11d。

具体的,引导缺口116d同样位于机头111d,并自机头111d的边沿117d、
沿机壳11d的纵长方向T的反方向朝向机壳11d内延伸,同时引导缺口116d
还自壳底114d延伸至壳顶113d,并将壳底114d和壳顶113d贯通。

自动割草机10d在移动机构121d的带动下,无论是随机性的靠近并碰触
到无线充电站20d还是有目的性的直接返回无线充电站20d进行充电,均可
通过引导缺口116d来收纳至少部分的无线充电站20d,使得自动割草机10d
可移动至:机壳11d与无线充电站20d在机壳11d的纵长方向T上至少部分
重合。

其中,在无线充电站20d位于引导缺口116d内时,切割刀盘131d与无
线充电站20d的间距D3,同样要比切割刀盘131d与机头111d的间距D1要
小,缓解了无线充电站20d高度超过切割刀盘131d至地面的距离以及部分机
壳11d时,由于机壳11d的机头111d与无线充电站20d抵接,导致待切割区
域30内切割死角较大的弊端。

无线电能接收装置15d同样位于引导缺口116d内,使得无线电能接收装
置15d与机壳11d外围连通,便于其与停留于引导缺口116d内无线电能发射
装置21d配合,实现对电池包的无线充电。与现有技术相比,本发明所提供
的自动割草系统,通过前述实施例中所提及的将无线充电站全部位于地面以
下,或使其超出地面的高度设置成小于切割刀盘相对地面的高度,或在自动
割草机的机壳上设置引导缺口等多种手段,来使自动割草机的机壳与无线充
电站在机壳的纵长方向T上至少部分重合,实现自动割草机能够修剪到更靠
近甚至完全覆盖无线充电站所在区域的草地,缩小了甚至完全去除了待切割
区域中切割死角,保证了待切割区域内草坪的完整性,提高了自动割草系统
的工作能力。

在此需要说明的是,执行割草动作的切割元件可以为刀片或打草绳等。
相应的,将切割电机的驱动动力传递给切割元件的装置可以为切割刀盘或打
草头等。切割刀盘或打草头等具有相同的功能,将驱动动力传递给切割元件,
可以统称为连接盘。

参考图6所示,本发明的第五实施例所提供的自动割草系统100e与第一
实施例中所提供的自动割草系统100a相比,区别在于:无线充电站20e位于
待切割区域30以外的区域。该区域虽然不是待切割区域30但属于自动割草
机10e可移动范围内的区域。本领域技术人员可以理解的是,无线充电站20e
可部分或全部位于自动割草机10e可移动范围内的区域。在无线充电站20e
的顶部低于切割装置13e的底部的情况下,自动割草机10e总能够自由通过
或停留在无线充电站20e的上方,切割装置均不会碰撞到无线充电站20e;
使得自动割草机10e可移动至:机壳11e能够与无线充电站20e在机壳11e
的纵长方向T上完全重合,实现自动割草机10e在可移动范围内无切割死角,
保证自动割草机10e的移动范围内的草坪的完整和美观。无线充电站20e低
于切割装置13e包含但不限于以下情况。1)无线充电站20e整体位于地面以
下的位置,其顶部露出地面的高度为零,其距离地面的高度为负值,而切割
装置13e的底部距地面的高度为正值,因此,无线充电站20e低于切割装置;
2)无线充电站20e至少部分位于地面以上,即无线充电站20e的顶部距离地
面的高度为正值,但此高度值低于切割装置13e的底部距离地面的高度值;3)
无线充电站20e全部位于在地面以上,且无线充电站20e的顶部相对地面的
高度值低于切割装置13e的底部距离地面的高度值。

无线充电站20e整体位于地面以下时,无线电能发射装置21e位于地面
以下。无线充电站20e部分位于在地面以上时,无线电能发射装置21e可位
于地面以下,也可至少部分位于地面以上。无线充电站20e全部位于在地面
以上时,无线电能发射装置21e全部位于地面以上。

参考图7所示,本发明的第六实施例所提供的自动割草系统100f与第一
实施例中所提供的自动割草系统100a相比,区别在于:切割装置13f包括执
行割草动作的切割元件,以及将来自切割电机132f的驱动动力传递给切割元
件的连接盘131f。切割元件可以为打草绳或切割刀片等,对应的,连接盘
131f可以为打草头或切割刀盘。无线电能接收装置15f设置在连接盘131f
的上方。

参考图8所示,本发明的第七实施例所提供的自动割草系统100g与第
一实施例中所提供的自动割草系统100a相比,区别在于:切割装置13g包
括执行割草动作的切割元件,以及将来自切割电机132g的驱动动力传递给
切割元件的连接盘131g。无线电能接收装置15g设置在连接盘131g中。此
结构使得空间的利用率达到最高。切割元件可以为刀片或打草绳。对应的,
连接盘131g可以为打草头或切割刀盘。

参考图9所示,本发明的第八实施例所提供的自动割草系统100h与第
一实施例中所提供的自动割草系统100a相比,区别在于:自动割草机10h
还包括边界传感装置19h。边界传感装置19h接收表征待切割区域30的边
界的信息,从而识别自动割草机10h相对待切割区域30的边界的位置。无
线电能接收装置15h与边界传感装置19h相互分离设置,使得自动割草机
10h有足够的空间设置边界传感装置19h和无线电能接收装置15h。本实施
方式中,切割装置13h包括执行割草动作的切割元件,以及将来自切割电机
132h的驱动动力传递给切割元件的连接盘131h。切割元件可以为打草绳或
切割刀片等,对应的,连接盘131h可以为打草头或切割刀盘。

针对边界传感装置19h,在其中一种较佳的实施例中,自动割草系统
100h还包括划定自动割草系统100h的待切割区域30的边界装置,边界装
置发送边界信号。边界传感装置19h通过接收边界信号识别相对待切割区域
30的边界的位置。在其他较佳的实施例中,边界传感装置19h包括视频采集
装置,通过采集自动割草机10h周围环境的图像信息判断自动割草机10h相
对待切割区域30的边界的位置。

针对边界传感装置19h及无线电能接收装置15h的设置位置,在如图9
所示的第八实施例中,边界传感装置19h和无线电能接收装置15h分别设置
在沿机壳11h纵长方向T的前部和后部。

如图10所示的第九实施例与第八实施例的区别在于,边界传感装置19i
和无线电能接收装置15i中的一个设置在连接盘131i的上方。同时,边界传
感装置19i和无线电能接收装置15i中的另一个设置在连接盘131i的下方。
优选的,边界传感装置19i设置在连接盘131i的上方,无线电能接收装置
15i设置在连接盘131i的下方。本领域技术人员可以理解的是,在其他实施
方式中,边界传感装置和无线电能接收装置可分别设置在沿自动割草机行进
方向的前部和后部。自动割草机的行进方向可与机壳的纵长方向T相同或不
同。

本发明中,连接盘的上方可以为自连接盘的顶部沿竖直方向向上延伸到
机壳外表面的空间上的任意位置。连接盘的下方可以为自连接盘的底部沿竖
直方向向下延伸到地面的空间上的任意位置。

在上述第五至第九实施例中,无线充电站的顶部距离地面的高度低于切
割装置的底部距离地面的高度。本领域技术人员可以理解的是,可以对第五
至第九实施例进行如下改进,无线充电站的顶部位于地面以上的高度大于切
割装置与地面之间的最小距离。此时,为减小自动割草机在移动范围内的切
割死角,自动割草系统的具体结构可参考本发明的第三实施例。本领域技术
人员可以理解的是,还可以对第五至第九实施例进行如下改进,无线充电站
位于自动割草机的移动范围的地面以上的高度大于切割装置与地面之间的最
小距离的同时,还高于部分机壳。此时,为减小自动割草机在移动范围内的
切割死角,自动割草系统的具体结构可参考本发明的第四实施例。

前述实施例的无线电能接收装置的沿自动割草机宽度方向的尺寸小于或
等于50厘米,这样的宽度使得无线电能接收装置可全部收容在机壳中。该尺
寸还可以为40厘米、30厘米、20厘米、或10厘米等各种尺寸,具体大小根
据充电功率的需求来设定。优选的,无线电能接收装置为圆盘形。此时,无
线电能接收装置的直径小于或等于50厘米。该直径还可以为40厘米、30厘
米、20厘米、或10厘米等各种尺寸,具体大小根据充电功率的需求来设定。
电池包还可以为超级电容等其他能量存储装置。这些能量存储装置及电池包
可统称为能量存储单元。

应当理解,虽然本说明书按照实施例加以描述,但并非每个实施例仅包
含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域
技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当
组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具
体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所
作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

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无线充电站及自动割草系统.pdf_第3页
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本发明提供一种无线充电站,用于给自动割草机的充电,所述自动割草机包括切割装置,能量存储单元以及无线电能接收装置,所述无线电能接收装置与所述能量存储单元电性连接,所述无线充电站包括无线电能发射装置,所述无线充电站至少部分位于所述自动割草机的移动范围内,且所述无线充电站的顶部低于所述切割装置的底部。本发明还提供一种应用该无线充电站的自动割草系统。与现有技术相比,本发明所提供的无线充电站以及自动割草系统。

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