带器具高度调节的机器人园艺工具的制作方法

带器具高度调节的机器人园艺工具
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2022年3月16日提交的共同未决美国临时专利申请号63/320,599(代理人案卷号206737-9030-us02)和于2022年3月18日提交的共同未决美国临时专利申请号63/321,536(代理人案卷号206737-9030-us03)的优先权，所有这些申请的全部内容均通过援引并入本文。


背景技术：

3.本披露内容涉及一种园艺工具(诸如机器人草坪修剪机)，其具有受驱动器具(诸如用于切割草或其他植物的叶片)。


技术实现要素：

4.在一个方面，本披露内容提供了一种机器人园艺工具。机器人园艺工具包括平台、可移动地联接至平台的器具、被配置成驱动器具的马达和被配置成控制器具相对于平台的移动的高度调节机构。高度调节机构包括啮合齿轮齿的界面。
5.替代性地或附加地，以任何组合：啮合齿轮齿的界面包括第一组齿轮齿和第二组齿轮齿，其中第一组齿轮齿被配置成与第二组齿轮齿啮合；第一组齿轮齿被配置成被手动地致动以实现第二组齿轮齿的移动；第二组齿轮齿被配置成由伺服马达驱动；高度调节机构进一步包括手动致动器，该手动致动器被配置成响应于操作者的手动致动而移动，其中器具被配置成响应于手动致动器的手动致动而相对于平台移动；啮合齿轮齿的界面包括螺旋齿条和锥齿轮；螺旋齿条限定中心轴线，并被配置成围绕中心轴线旋转；锥齿轮偏置成与螺旋齿条接合，并被配置成相对于中心轴线至少轴向地移动；器具被配置成响应于锥齿轮的轴向移动而至少轴向地移动；高度调节机构进一步包括伺服马达，该伺服马达被配置成驱动锥齿轮或螺旋齿条；啮合齿轮齿的界面包括线性齿条和圆形齿轮；圆形齿轮被配置成被手动地致动以实现线性齿条的移动；高度调节机构进一步包括伺服马达，该伺服马达被配置成驱动线性齿条或圆形齿轮；界面的至少一部分围绕中心轴线的旋转引起器具移动至少0.75英寸每90度旋转；界面可以包括手动致动器。
6.在另一方面，本披露内容提供了一种用于机器人园艺工具的切割模块。切割模块包括被配置成驱动器具的马达和被配置成独立于器具的驱动而移动器具的高度调节机构。高度调节机构包括啮合齿轮齿的界面。
7.替代性地或附加地，以任何组合：啮合齿轮齿的界面包括第一组齿轮齿和第二组齿轮齿，其中第一组齿轮齿被配置成与第二组齿轮齿啮合；第一组齿轮齿被配置成被手动地致动以实现第二组齿轮齿的移动；第二组齿轮齿被配置成由伺服马达驱动；啮合齿轮齿的界面包括螺旋齿条和锥齿轮界面或线性齿条和圆形齿轮界面。
8.在另一个方面，本披露内容提供了一种机器人草坪修剪机。机器人草坪修剪机包括平台、被配置成相对于平台移动的叶片和被配置成使叶片围绕旋转轴线旋转的马达。旋转独立于相对于平台的移动。机器人草坪修剪机还包括高度调节机构，该高度调节机构被
配置成控制叶片相对于平台的移动。高度调节机构包括啮合齿轮的界面。
9.替代性地或附加地，以任何组合：啮合齿轮的界面包括第一组齿轮齿和第二组齿轮齿，其中第一组齿轮齿被配置成与第二组齿轮齿啮合；第一组齿轮齿被配置成被手动地致动以实现第二组齿轮齿的移动；第二组齿轮齿被配置成由伺服马达驱动；高度调节机构进一步包括手动致动器，该手动致动器被配置成响应于操作者的手动致动而移动，其中叶片被配置成响应于手动致动器的手动致动而相对于平台移动；啮合齿轮的界面包括螺旋齿条和锥齿轮；螺旋齿条限定中心轴线，并被配置成围绕中心轴线旋转；锥齿轮偏置成与螺旋齿条接合，并被配置成相对于中心轴线至少轴向地移动；叶片被配置成响应于锥齿轮的轴向移动而至少轴向地移动；高度调节机构进一步包括伺服马达，该伺服马达被配置成驱动锥齿轮或螺旋齿条；啮合齿轮的界面包括线性齿条和圆形齿轮；圆形齿轮被配置成被手动地致动以实现线性齿条的移动；高度调节机构进一步包括伺服马达，该伺服马达被配置成驱动线性齿条或圆形齿轮；界面的至少一部分围绕中心轴线的旋转引起器具移动至少0.75英寸每90度旋转；界面可以包括手动致动器。
10.在又另一方面，本披露内容提供了一种机器人园艺工具。机器人园艺工具包括平台、联接至平台的器具、被配置成驱动器具的马达和被配置成独立于器具的驱动控制器具相对于平台的移动的高度调节机构。高度调节机构包括嵌套坡道。
11.替代性地或附加地，以任何组合：嵌套坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于器具相对于平台的第一位置，而伸出位置对应于器具相对于平台的第二位置，其中第一位置不同于第二位置；马达被配置成当器具处于第一位置时以及当器具处于第二位置时驱动器具；嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道包括第一螺旋表面，并且第二坡道包括第二螺旋表面；第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于器具相对于平台的第一位置，而伸出位置对应于器具相对于平台的第二位置，其中第一位置不同于第二位置；第一坡道和第二坡道中的每一个围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一螺旋表面限定的第一半径小于从轴线到第二螺旋表面限定的第二半径，以允许第一坡道相对于第二坡道的嵌套；嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道和第二坡道围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一坡道限定的第一半径小于从轴线到第二坡道限定的第二半径，以允许第一坡道到第二坡道中的嵌套；第一坡道被配置成在缩回位置嵌套在第二坡道中；第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动。
12.在再另一方面，本披露内容提供了一种用于机器人园艺工具的切割模块。切割模块包括被配置成驱动器具的马达和被配置成独立于器具的驱动而移动器具的高度调节机构。高度调节机构包括嵌套坡道。
13.替代性地或附加地，以任何组合：嵌套坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于器具的第一位置，而伸出位置对应于器具的第二位置，其中第一位置不同于第二位置；马达被配置成当器具处于第一位置时以及当器具处于第二位置时驱动器具；嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道具有第一螺旋表面，并且第二坡道具有第二螺旋表面；第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于器具的第一位置，而伸出位置对应于器具的第二位置，其中第一位置不同于第二位置；第一坡道和第二坡道中的每一个围绕轴线可旋转，其中从
轴线到第一螺旋表面限定的第一半径小于从轴线到第二螺旋表面限定的第二半径，以允许第一坡道相对于第二坡道的嵌套；嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道和第二坡道围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一坡道限定的第一半径小于从轴线到第二坡道限定的第二半径，以允许第一坡道相对于第二坡道的嵌套；第一坡道被配置成在缩回位置嵌套在第二坡道中；第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动。
14.在再另一方面，本披露内容提供了一种机器人草坪修剪机。机器人草坪修剪机包括平台、被配置成相对于平台移动的叶片和被配置成使叶片围绕旋转轴线旋转的马达。旋转独立于相对于平台的移动。机器人草坪修剪机进一步包括高度调节机构，该高度调节机构被配置成控制叶片相对于平台的移动。高度调节机构包括嵌套坡道。
15.替代性地或附加地，以任何组合：嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，其中第一坡道和第二坡道中的每一个围绕轴线可旋转，其中第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于叶片的第一位置，而伸出位置对应于叶片的第二位置，其中第一位置不同于第二位置；嵌套坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于叶片相对于平台的第一位置，而伸出位置对应于叶片相对于平台的第二位置，其中第一位置不同于第二位置；马达被配置成当叶片处于第一位置时以及当叶片处于第二位置时驱动叶片；嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道包括第一螺旋表面，并且第二坡道包括第二螺旋表面；第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于叶片相对于平台的第一位置，而伸出位置对应于叶片相对于平台的第二位置，其中第一位置不同于第二位置；第一坡道和第二坡道中的每一个围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一螺旋表面限定的第一半径小于从轴线到第二螺旋表面限定的第二半径，以允许第一坡道相对于第二坡道的嵌套；嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道和第二坡道围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一坡道限定的第一半径小于从轴线到第二坡道限定的第二半径，以允许第一坡道到第二坡道中的嵌套；第一坡道被配置成在缩回位置嵌套在第二坡道中；第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动。
16.通过考虑具体实施方式和附图，本披露的其他方面将变得清楚。
附图说明
17.图1是实施本披露内容的自主式草坪修剪机的俯视立体图。
18.图2是穿过图1中的线2—2截取的图1的自主式草坪修剪机的截面图。
19.图3是展示了图1的草坪修剪机的控制系统的示意图。
20.图4是具有图1的自主式草坪修剪机的高度调节机构的切割模块的立体图。
21.图5是具有高度调节机构的另一实施方式的图4的切割模块的立体图。
22.图6是图4或图5的高度调节机构的一部分的立体图。
23.图7是具有图1的自主式草坪修剪机的高度调节机构的另一实施方式的切割模块的俯视立体图，高度调节机构处于第一位置并具有出于说明目的而示出为透明的防护件。
24.图8是具有图7的高度调节机构的切割模块的俯视立体图，高度调节机构处于第二位置。
25.图9是具有图7的高度调节机构的切割模块的俯视立体图，高度调节机构处于第三
位置。
26.图10是具有图7的高度调节机构的切割模块的截面图。
27.图11是图7的高度调节机构的一部分的仰视立体分解图。
28.图12是图7的高度调节机构的一部分的仰视正交视图。
29.图13是图12的高度调节机构的一部分的俯视立体图。
30.图14是处于第一位置的图7的高度调节机构的侧视图。
31.图15是处于第二位置的图8的高度调节机构的侧视图。
32.图16是处于第三位置的图9的高度调节机构的侧视图。
33.图17是处于第一位置的图14的高度调节机构的俯视图。
具体实施方式
34.在详细解释本披露内容的任何实施方式之前，将理解，本披露内容并不将其应用限制于在以下描述中阐述或在以下附图中展示的构造细节和部件布置。本披露内容能够具有其他实施方式，并且能够以各种方式实践或实施。还应理解的是，本文使用的措辞和术语是出于说明的目的，而不应被视为是限制性的。术语“约”、“大约”、“大致”、“基本上”等应理解为在标准公差范围内，正如本领域普通技术人员所理解的那样，除非针对以下特定上下文提供了其他定义。术语“螺旋表面”在本文中定义为包括螺旋曲线的表面。“螺旋曲线”是在除二维弧以外的锥形或柱形表面(仅出于定义目的，其可以是假想的锥形或柱形表面)上的曲线。因此，“螺旋”意味着在表面上包括螺旋曲线。
35.图1至图2展示了园艺工具系统10。例如，园艺工具系统10可以包括园艺工具12(诸如草坪修剪机12(如所示))，或者在其他实施方式可以包括用于清扫碎屑、吸尘碎屑、清除碎屑、收集碎屑、移动碎屑等的工具。碎屑可以包括植物(诸如草、叶、花、茎、杂草、小枝、树枝等及其修剪物)、灰尘、污物、作业场地碎屑、雪等。例如，园艺工具12的其他实施方式可以包括真空吸尘器、修整机、绳式修整机、灌木切割机、绿篱修整机、清扫机、切割机、犁、碎屑吹风机、吹雪机等。在所展示的实施方式中，园艺工具系统10包括草坪修剪机12和充电站48。园艺工具12可以是自主式、半自主式、或非自主式的。
36.例如，如图3中所展示的，草坪修剪机12可以包括控制器200，该控制器具有可编程处理器202(例如微处理器、微控制器或另一合适的可编程装置)、存储器204、以及人机接口216(该人机接口可以包括移动装置)。例如存储器204可以包括程序存储区206和数据存储区208。程序存储区206和数据存储区208可以包括不同类型存储器的组合，如只读存储器(“rom”)、随机存取存储器(“ram”)(例如动态ram[“dram”]、同步dram[“sdram”]等)、电可擦除可编程只读存储器(“eeprom”)、闪速存储器、硬盘、sd卡或其他合适的磁存储器装置、光存储器装置、物理存储器装置、电子存储器装置、或其他数据结构。控制器200还可以或替代性地包括集成电路和/或模拟装置(例如晶体管、比较器、运算放大器等)，以执行本文描述的逻辑和控制信号。控制器200包括去往和来自草坪修剪机12的各个部件的多个输入210和输出212。控制器200被配置成向输出212提供控制信号并且从输入210接收数据和/或信号(例如，来自传感器214的传感器数据、用户输入信号等)。输入210和输出212例如通过硬连线通信和/或无线通信(诸如通过卫星、互联网、移动电信技术、频率、波长、等)与控制器200通信。控制器200可以包括导航系统，该导航系统可以包括全球定位系统(gps)、信
标、诸如图像传感器的传感器、超声传感器、线传感器和用于导航待割草区域的算法中的一种或多种。然而，在其他实施方式中，草坪修剪机12可以是非自主式的。
[0037]
参考图2，草坪修剪机12包括平台14以支撑草坪修剪机12的各个部件，如将在下文中更详细地描述的。草坪修剪机12包括至少一个原动机16以提供牵引力以使草坪修剪机12在支撑表面(诸如充电站48或待修剪的草坪)上移动。至少一个原动机16可以由平台14支撑。例如，在所展示的实施方式中，至少一个原动机16可以包括一个或多个电动马达16。然而，在其他实施方式中，原动机16可以包括任何合适数量和组合的另一类型的马达、汽油发动机等。
[0038]
草坪修剪机12还包括多个轮子18(图1)，这些轮子可以由平台支撑(图2)，这些轮子用于将牵引力转换成草坪修剪机12在支撑表面上的移动。在所展示的实施方式中，多个轮子18中的每个轮子由轮胎22支撑。然而，在其他实施方式中，多个轮子18可以支撑一个或多个轮胎、连续履带等的任何组合。多个轮子18包括两个前轮20a和两个后轮20b，但在其他实施方式中可以采用其他数量的轮子。在所展示的实施方式中，两个后轮20b中的每个后轮可操作地联接至其自身的原动机16(诸如两个电动马达，每个马达用于每个对应的后轮20b)以向其施加扭矩，并且两个前轮20a未被驱动。然而，在其他实施方式中，可以使用其他扭矩传递装置，该扭矩传递装置具有任何数量和组合的受驱动轮和非受驱动轮、由单个原动机驱动的任何数量的轮子、以及任何数量的原动机。
[0039]
草坪修剪机12包括动力源24(图2)、诸如电池，该动力源用于为至少一个原动机16提供动力，使得草坪修剪机12可以以无绳的方式执行草坪修剪操作。动力源24可以包括一个或多个锂离子电池包和/或其他电池化学物质。动力源24可以从草坪修剪机12可移除。在其他实施方式中，至少一个原动机16可以由其他动力源(诸如太阳能面板、燃料电池、压缩流体、燃料等)提供动力。草坪修剪机12包括电池充电触点26，以用于从外部动力源(未示出)接收电荷来为动力源24充电。
[0040]
参考图1和图2，充电站48包括接驳垫194和电池充电端子196。接驳垫194限定大致平坦表面198，其中“大致平坦表面”被限定为提供足够的平坦表面的一部分，即，由单个连续表面或多个分离的(不连续)的表面构成，用于使草坪修剪机12行驶到其上并且在充电操作期间对该草坪修剪机进行支撑。电池充电端子196被配置成与草坪修剪机12上的电池充电触点26接合以在二者之间提供电连接来为动力源24(例如电池)充电。
[0041]
草坪修剪机12包括切割模块30(图2)，该切割模块可以由平台14支撑。如图4中最佳展示的，切割模块30包括切割模块安装件32，该切割模块安装件相对于平台14固定或形成为平台14的一部分。参考图2，切割模块30还包括叶片34和马达36，该马达被配置成使叶片34围绕旋转轴线a移动。切割模块30包括叶片模块28(该叶片模块是本文中受驱动器具的一个示例)和配置成驱动叶片模块28的马达36。在所展示的实施方式中，叶片模块28包括一个或多个叶片34，并且马达36围绕旋转轴线a驱动叶片模块28。在其他实施方式中，叶片模块28包括具有线性往复式修整叶片的往复式修整单元(未示出)，并且马达36驱动修整单元的修整叶片往复地移动。在又另外的实施方式中，叶片模块28包括细绳(未示出)、如在绳式修整机中，并且马达36围绕旋转轴线a驱动细绳。在又另外的实施方式中，叶片模块28包括滚子叶片(未示出)、诸如卷轴叶片或鼠笼叶片，并且马达36驱动滚子叶片围绕与支撑表面大致平行的(例如大致水平)的轴线滚动或旋转。在又另外的实施方式中，叶片模块28包括
螺旋钻(未示出)、诸如吹雪机螺旋钻，并且马达36驱动螺旋钻围绕与支撑表面大致平行的(例如大致水平)的轴线滚动或旋转。在又另外的实施方式中，叶片模块28包括风扇(未示出)、诸如鼓风机风扇，并且马达36驱动风扇旋转。除了上面给出的示例之外，其他类型的叶片也是可能的。此外，其他类型的器具也是可能的，包括上述叶片以及由马达36驱动的其他非叶片器具，诸如刷子。
[0042]
马达36包括可旋转驱动轴38，该可旋转驱动轴可操作地联接至叶片模块28(或根据本披露内容的任何实施方式的任何其他器具)。在所展示的实施方式中，驱动轴38与旋转轴线a同轴地设置。在其他实施方式中，驱动轴38可以平行于(例如，偏移)或横向于旋转轴线a设置。旋转轴线a限定轴向方向b。轴向方向b典型地是当草坪修剪机12在使用中时相对于草坪修剪机12在其上行驶的支撑表面的竖直方向，例如相对于重力的上下方向。然而，在某些实施方式中，旋转轴线a(以及因此轴向方向b)可以相对于竖直方向倾斜，例如倾斜1度到10度、优选地倾斜3度到8度、并且更优选地倾斜5度到6度。在某些实施方式中，旋转轴线a可以在行进方向上相对于竖直方向向前倾斜。
[0043]
叶片模块28(图2)可以包括由叶片支架46支撑的一个或多个叶片34。在所展示的实施方式中，一个或多个叶片34中的每一个被配置成切割植被、诸如草和其他植物。在一些实施方式中，一个或多个叶片34中的每一个可以包括一个或多个连枷式叶片和/或细绳，以用于切割植被。在又另外的实施方式中，一个或多个叶片34可以包括任何其他类型的用于切割植被的叶片，诸如刀刃切割器、锯齿切割器、滚子切割器、以上描述的任何切割器、或任何其他切割器。在又另外的实施方式中，叶片支架46可以支撑其他类型的叶片，诸如风扇叶片、螺旋钻等。在又另外的实施方式中，叶片支架46可以与一个或多个叶片、一个或多个刀刃、齿、一根或多根细绳、或任何其他(多个)切割器以任何组合一体地形成。
[0044]
切割模块30还包括高度调节机构90(图4至图5)，以用于使叶片34或其他器具在轴向方向b上至少部分地上下移动(“至少部分地”是指叶片34至少具有在所述方向上移动分量，该分量可以是竖直的或倾斜的，但可以或不可以附加地在其他方向上移动)。高度调节机构90包括手动致动器92，该手动致动器被配置成响应于操作者的手动致动而移动。操作者的手可以从草坪修剪机12的外侧触达手动致动器92以进行手动接合，如图1中所展示的。例如，手动致动器92包括抓握表面94、诸如在所展示的实施方式中是三角突片，该抓握表面设置在草坪修剪机12外部，如图1中所展示的。在所展示的实施方式中，手动致动器92围绕叶片的旋转轴线a可旋转。然而，在其他实施方式中，手动致动器92可以围绕不同的轴线可旋转，该轴线可以与叶片34的旋转轴线a平行或与之横向。叶片34被配置成响应于手动致动器92的移动而在轴向方向b上移动，如将在下文中更详细地描述的。在所展示的实施方式中，叶片34在轴向方向b上在升高位置与降低位置(图4)之间可移动大约1.57英寸(40mm)，在该升高位置，叶片34完全升高，在该降低位置，叶片34完全降低。在一些实施方式中，叶片34在轴向方向b上可移动至少1.5英寸(38.1mm)，并且可以可移动至少1.57英寸(40mm)，并且在一些实施方式中可以在轴向方向b上可移动超过1.57英寸(40mm)。在某些实施方式中，切割高度(从叶片34到草坪修剪机12所搁置的地面的高度)从在降低位置离地面大约1.96英寸(50mm)变化到在升高位置离地面大约3.54英寸(90mm)。在某些实施方式中，切割高度从在降低位置离地面大约0.78英寸(20mm)变化到在升高位置离地面大约2.36英寸(60mm)。
[0045]
参考图4的实施方式，高度调节机构90还包括具有啮合齿轮齿的界面100。手动致
动器92可操作地联接至界面100。在所展示的实施方式中，界面100可以被称为螺旋齿条-锥齿轮界面100，并且由螺旋齿条102和锥齿轮104限定。在其他实施方式中，这些其他实施方式中的一些在本文中更详细地描述，可以采用其他类型的界面100。例如，可以采用正齿轮代替锥齿轮。锥齿轮104包括锥齿106和锥轴107。锥齿轮104围绕由锥轴107限定的齿轮轴轴线d可旋转。在所展示的实施方式中,螺旋齿条102围绕中心轴线c可旋转，并且锥齿轮104相对于中心轴线c轴向平移，同时围绕齿轮轴轴线d可旋转。螺旋齿条102至少部分地围绕中心轴线c螺旋，并且包括多个齿条齿108，这些齿条齿被配置成与锥齿轮104上的锥齿106啮合。在所展示的实施方式中，手动致动器92围绕与旋转轴线a重合的中心轴线c可旋转。因此，在所展示的实施方式中，中心轴线c也限定轴向方向b。然而，在其他实施方式中，中心轴线c和旋转轴线a不需要重合，并且可以彼此(平行)偏移或横向。
[0046]
在所展示的实施方式中，螺旋齿条102包括围绕中心轴线c延伸360度的螺旋表面109。齿条齿108从螺旋表面109突出。在其他实施方式中，螺旋表面109可以具有其他配置。例如，螺旋表面109可以围绕中心轴线c延伸小于360度以增加螺距。作为另一示例，螺旋表面109可以被分成两个单独的螺旋表面、每个螺旋表面围绕中心轴线c延伸180度，或者三个单独的螺旋表面、每个螺旋表面围绕中心轴线c延伸120度等，并且可以采用相应数量的锥齿轮104。在所展示的实施方式中，螺旋表面109具有大约114.3度每英寸的螺距角度(其中，“大约”是指+/-10度每英寸)(螺距角度为大约4.5度每毫米)。在一些实施方式中，螺距角度可以在大约50.8度每英寸到大约152.4度每英寸之间(大约2度每毫米到大约6度每毫米之间)。螺旋表面109具有大约2.36英寸(其中，“大约”是指+/-0.2英寸)的半径r(从中心轴线c，如图4中所示出的)(半径r为大约60mm)。在其他实施方式中，半径r可以在大约0.78英寸到大约9.9英寸之间(大约20mm
–
250mm)、或大约1.1英寸到大约7.9英寸之间(大约30mm-200mm)、或大约1.5英寸到大约5.9英寸之间(大约40mm-150mm)、或大约1.9英寸到大约3.9英寸之间(大约50mm-100mm)、或大约2.3英寸到大约3.2英寸之间(大约60mm-80mm)。例如，界面100被配置成使得叶片34响应于手动致动器92的180度的旋转的角度范围而在轴向方向b上移位大约1.5英寸(38mm)或更多。在其他实施方式中，叶片34可以响应于手动致动器92的180度的旋转而在轴向方向b上移位大约1.57英寸(40mm)或更多。
[0047]
参考图4，界面100设置在由螺旋齿条102(例如，由螺旋表面109)周向限定的柱形体积110内，并且由螺旋齿条102的上远端112a和下远端112b轴向地(例如，相对于中心轴线c)界定。在所展示的实施方式中，旋转轴线a与柱形体积110相交。在所展示的实施方式中，柱形体积110相对于旋转轴线a居中。在其他实施方式中，旋转轴线a可以设置在与柱形体积110相交的其他位置处，例如与中心轴线c平行或横向于中心轴线c(例如如果旋转轴线a是如以上所描述的倾斜的)。在又另外的实施方式中，旋转轴线a可以横向于中心轴线c并且不需要与柱形体积110相交。在所展示的实施方式中，旋转轴线a与手动致动器92相交，并且更具体地是与手动致动器92同轴。此外，手动致动器92围绕中心轴线c可旋转、并且因此还围绕旋转轴线a可旋转。然而，在其他实施方式中，手动致动器92的其他配置也是可能的。例如在其他实施方式中，中心轴线c不需要与叶片的旋转轴线a同轴、并且可以与叶片的旋转轴线a平行(偏移)或与之横向。
[0048]
高度调节机构90包括马达安装件114，该马达安装件被配置成与其成大致固定关系地支撑马达36，这种大致固定关系可以包括一定程度的移动或阻尼以适配振动、外部力
等，或可以是刚性地固定的。马达安装件114在中心轴线c的方向上相对于切割模块安装件32轴向地可滑动。马达安装件114可以被固定以防止相对于平台14发生旋转移动，使得马达安装件114被配置成在轴线c的方向上平移而不相对于平台14旋转。在所展示的实施方式中，马达安装件114包括一个或多个凸起118，这些凸起引导马达安装件114沿切割模块安装件32中的轨道120在轴线c的方向上移动。马达安装件114在升高位置与降低位置之间(图4)可移动，在该升高位置，叶片34完全升高，在该降低位置，叶片34完全降低。在所展示的实施方式中，马达安装件114还与其成固定关系地支撑驱动轴38和叶片34，使得马达安装件116、马达36、驱动轴38、以及叶片34作为一个单元响应于手动致动器92的移动而在轴线c的方向上一起移动。
[0049]
在所展示的实施方式中，锥齿轮藉由锥轴107可旋转地联接至马达安装件114。手动致动器92可操作地联接至螺旋齿条102。如所展示的，手动致动器92固定至螺旋齿条102，使得手动致动器92和螺旋齿条102作为一个单元一起旋转。然而，在其他实施方式中，中间传动装置可以设置在手动致动器92与螺旋齿条102之间。
[0050]
因此，在所展示的实施方式中，手动致动器92的手动旋转引起螺旋齿条102的旋转。齿条齿108被配置成与锥齿106啮合。螺旋齿条102的旋转由此引起锥齿轮104围绕齿轮轴轴线d旋转。随着螺旋齿条102围绕中心轴线c旋转，从支撑表面向上偏置的锥齿轮104在中心轴线c的方向上上升和下降，以跟随螺旋齿条102。马达安装件114随着锥齿轮104在中心轴线c的方向上上升和下降，而固定在马达安装件114的任何元件、诸如马达36、叶片34、叶片支架46等中的一个或多个的任何组合也是如此。
[0051]
在其他实施方式中，锥齿轮104可以由伺服马达122驱动，该伺服马达在图4中示意性地展示。伺服马达122被配置成驱动锥齿轮104围绕齿轮轴轴线d旋转。在这种实施方式中，不需要采用手动致动器92，并且高度调节机构90藉由控制器200通过伺服马达122进行电子控制。在又另外的实施方式中，伺服马达122可以被配置成驱动螺旋齿条102。
[0052]
高度调节机构90还包括一个或多个偏置构件116，诸如螺旋弹簧(如所展示的)、一个或多个片状弹簧、一个或多个杯形弹簧、任何其他类型的弹簧或弹性构件等，以用于在中心轴线c的方向上向上(背离支撑表面)偏置马达安装件114。一个或多个偏置构件116将马达安装件114恢复到其最高位置(升高位置)。具体地，一个或多个偏置构件116中的每一个设置在切割模块安装件32与马达安装件114之间。甚至更具体地，一个或多个偏置构件116中的每一个设置在凸起118中的相应一个与切割模块安装件之间，并且一个或多个偏置构件116中的每一个被接纳在相应轨道120中。在所展示的实施方式中，一个或多个偏置构件116各自与切割模块安装件32和马达安装件114直接接合；然而，在其他实施方式中，可以采用间接接合。一个或多个偏置构件116允许切割模块30相对于平台14浮动、并且可以因此允许切割模块30不仅仅在中心轴线c的方向上移动。
[0053]
参考图6，其展示了具有抓握表面94’的另一实施方式的手动致动器92，高度调节机构90可以包括棘锁机构70，该棘锁机构可操作地联接至手动致动器92，以用于产生听觉和/或触觉反馈并且将手动致动器92保持在多个离散的角位置。可以在与不同切割高度相对应的手动致动器92的预先确定的旋转间隔处设置标记(未示出)、诸如高度指示器。随着手动致动器92旋转，手动致动器92还被保持在相对于平台14的固定高度(在轴向方向b上)处。在所展示的实施方式中，棘锁机构70包括弹簧偏置的球体72，这些弹簧偏置的球体围绕
手动致动器92的周边设置、并且从手动致动器92的外周表面74径向地延伸。弹簧偏置的球体72从外周表面74朝向切割模块安装件32(或朝向联接至平台14或相对于平台固定的任何其他部件、或朝向平台14本身)径向向外偏置。所展示的棘锁机构70包括十个弹簧偏置的球体72，这些弹簧偏置的球体围绕外周表面74以36度的间隔布置；然而，在其他实施方式中，可以采用任何数量和间距的一个或多个弹簧偏置的球体72(或其他棘锁机构)。棘锁机构70接合切割模块安装件32并且对准切割模块安装件32上的孔口76。在其他实施方式中，孔口76可以设置在联接至平台14或相对于平台固定的任何其他部件上、或者设置在平台14本身上。切割模块安装件32上的孔口76可以包括凹口(如所展示的)、凹部、凹槽、凹穴等。在所展示的实施方式中，采用在径向相对位置上的两个孔口76；然而，在其他实施方式中，可以采用以任何合适的形式布置的任何数量的一个或多个孔口76，以用于与棘锁机构70接合。在又另外的实施方式中，棘锁机构70可以设置在切割模块安装件32上(或者在联接至平台14或相对于平台固定的任何其他部件上、或者在平台14本身上)，并且一个或多个孔口76可以设置在手动致动器92上。
[0054]
切割模块30还包括防护件40(图2和图7)，该防护件覆盖叶片34的一部分。防护件40可以具有任何合适的配置以用于覆盖叶片34的一部分，并且可以以任何组合覆盖叶片34的在叶片34底部的一部分、围绕叶片34的周向侧的一部分、和/或叶片34上方的一部分。在所展示的实施方式中，防护件40被配置成响应于手动致动器92的移动而与叶片34成固定关系地一起上下移动。然而，在其他实施方式中，在调节叶片34时，防护件40可以保持相对于平台14固定。
[0055]
切割模块30是模块化的、并且可以作为一个单元从草坪修剪机12移除并且作为一个单元被更换。
[0056]
图5展示了具有啮合齿轮齿的界面100’的另一实施方式。本文将仅描述界面100与界面100’之间的差异。应当理解，图4和图6中所示的高度调节机构90的其他特征在与代替图4中所示的界面100的图5中所示的界面100’一起使用时是相同的。在所展示的实施方式中，界面100’可以被称为线性齿条-圆形齿轮界面100’，并且由线性齿条132和圆形齿轮134限定。在其他实施方式中，可以采用其他类型的界面100’。圆形齿轮134包括齿轮齿136和齿轮轴137。手动致动器92可以围绕中心轴线c可旋转，并且可操作地联接至圆形齿轮134。圆形齿轮134响应于手动致动器92的手动致动而围绕由齿轮轴137限定的齿轮轴轴线d’可旋转。线性齿条132包括大致线性布置的齿条齿138。齿条齿138被配置成与齿轮齿136啮合，使得圆形齿轮134的旋转引起线性齿条132的线性运动，例如在中心轴线c的方向上或在其他实施方式中在其他线性方向上。马达安装件114可以联接至线性齿条132，使得马达安装件114与线性齿条132一起移动。由马达安装件114支撑的所有部件(如以上关于图4所描述的)也与线性齿条132一起移动。在所展示的实施方式中，线性齿条132和马达安装件114在中心轴线c的方向上移动；然而，在其他实施方式中，马达安装件114可以在其他方向上移动。
[0057]
在一些实施方式中，圆形齿轮134可以由伺服马达142驱动，该伺服马达在图5中示意性地展示。伺服马达142被配置成驱动圆形齿轮134围绕齿轮轴轴线d’旋转。在这种实施方式中，不需要采用手动致动器92，并且高度调节机构90藉由控制器200通过伺服马达142进行电子控制。在又另外的实施方式中，伺服马达142可以被配置成驱动线性齿条132。
[0058]
在操作中，叶片高度调节可以由操作者手动地或藉由伺服马达122、142电子地实
现。为了手动调节，操作者接合手动致动器92的抓握表面94并且移动手动致动器92(例如，在所展示的实施方式中为围绕中心轴线c旋转手动致动器92)。在预先限定的角间隔处，操作者可以听到和/或感觉到来自手动致动器92的反馈。对于每36度的旋转角间隔，叶片高度变化大约0.314英寸(8mm)(或在一些实施方式中更多)。叶片高度响应于手动致动器92旋转180度而变化至少1.5英寸(38mm)或更多。操作者在第一方向(例如顺时针)上旋转手动致动器92以降低叶片34(或其他器具)，并且在第二方向(例如逆时针)上旋转手动致动器以升高叶片34(或其他器具)。第二方向与第一方向相反。当手动致动器92在第二方向上旋转时，偏置构件116提供力以使叶片34朝向升高位置返回。
[0059]
尽管已经参考优选实施方式详细描述了本披露内容，但是在所描述的本披露内容的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。
[0060]
因此，除其他之外，本披露内容提供了园艺工具12、诸如自主式草坪修剪机，该园艺工具具有叶片高度调节。
[0061]
图7至图17展示了高度调节机构290的另一实施方式。切割模块30可以附加地或替代性地包括高度调节机构290(图7至图17)，以用于使叶片34或其他器具在轴向方向b上至少部分地上下移动(“至少部分地”是指叶片34至少具有在所述方向上移动分量，该分量可以是竖直的或倾斜的，但可以或不可以附加地在其他方向上移动)。高度调节机构290包括手动致动器292(图7)，该手动致动器被配置成响应于操作者的手动致动而移动。操作者的手可以从草坪修剪机12的外侧触达手动致动器292以进行手动接合，如图1中所展示的。例如，手动致动器292包括抓握表面294、诸如在所展示的实施方式中是三角突片，该抓握表面设置在草坪修剪机12外部，如图1中所展示的。在所展示的实施方式中，手动致动器292围绕可以与叶片的旋转轴线a重合的轴线c可旋转。然而，在其他实施方式中，轴线c可以平行于旋转轴线a偏移或与叶片34的旋转轴线a横向。叶片34被配置成响应于手动致动器292的移动而在轴向方向b上至少部分地移动，如将在下文中更详细地描述的。在所展示的实施方式中，叶片34被配置成在轴线c的轴向方向上移动，在所展示的实施方式中，该轴向方向与轴向方向b相同。因此，术语“轴线c的轴向方向”和“轴向方向b”在本文中可以可互换地使用。然而，在其他实施方式中，轴线c的轴向方向可以横向于轴向方向b。
[0062]
在所展示的实施方式中，叶片34在轴线c的轴向方向上在升高位置(图7和图14)与降低位置(图9和图16)之间可移动大约1.57英寸(40mm)，在该升高位置，叶片34完全升高，在该降低位置，叶片34完全降低。中间位置(图8和图15)设置在升高位置与降低位置之间，并且叶片34在升高位置与降低位置之间是可无限调节的。在一些实施方式中，叶片34在轴线c的轴向方向上可移动至少1.5英寸(38.1mm)，并且可以可移动至少1.57英寸(40mm)，并且在一些实施方式中可以在轴线c的轴向方向上可移动超过1.57英寸(40mm)。在某些实施方式中，切割高度(从叶片34到地面/支撑表面的高度)从在降低位置离地面大约1.96英寸(50mm)变化到在升高位置离地面大约3.54英寸(90mm)。在某些实施方式中，切割高度从在降低位置离地面大约0.78英寸(20mm)变化到在升高位置离地面大约2.36英寸(60mm)。
[0063]
高度调节机构290还包括具有嵌套坡道302的界面300(该嵌套坡道在本文中也可以被称为嵌套伸缩式坡道302、或伸缩式坡道302)。手动致动器292可操作地联接至嵌套坡道302。在所展示的实施方式中，手动致动器292围绕与旋转轴线a重合的轴线c可旋转。因此，在所展示的实施方式中，轴线c也限定轴向方向b。然而，在其他实施方式中，轴线c和旋
转轴线a不需要重合，并且可以彼此(平行)偏移或横向。嵌套坡道302可以在下面相对于轴向方向来描述，该轴向方向主要指轴线c的方向，但是当轴向方向b与轴线c的轴向方向相同时也可以指轴线方向b。
[0064]
嵌套坡道302相对于彼此在缩回位置(图7和图14中所展示)与伸出位置(图9和图16中所展示)之间可移动。中间位置(图8和图15中所展示)限定在缩回位置与伸出位置之间。在缩回位置，叶片34(或其他器具)完全升高。在伸出位置，叶片34(或其他器具)完全降低。在中间位置，叶片34(或其他器具)在完全升高位置与完全降低位置之间。在所展示的实施方式中，叶片34的完全升高位置对应于较长的草设定，并且叶片34的完全降低位置对应于较短的草设定。
[0065]
嵌套坡道302至少包括第一坡道304和第二坡道306。可以采用任何数量的两个或更多个嵌套坡道302。在所展示的实施方式中，嵌套坡道302包括第一坡道304、第二坡道306、第三坡道308、第四坡道310和第五坡道312。手动致动器292可操作地联接至第一坡道304，使得手动致动器292围绕轴线c的旋转引起第一坡道304围绕轴线c旋转。手动致动器292直接联接至第一坡道304；然而，在其他实施方式中，手动致动器292可以间接地联接至第一坡道304，或者可以直接或间接地联接至任何其他嵌套坡道302。
[0066]
第一坡道304可以相对于平台14安装以围绕轴线c旋转，并且在轴线c的轴向方向上相对于平台14固定。在一些实施方式中，手动致动器292可以相对于平台14安装以围绕轴线c旋转，并且在轴线c的轴向方向上相对于平台固定；进而，第一坡道304可以固定地安装至手动致动器292以与手动致动器一起移动。
[0067]
参考图11，第一坡道304和第二坡道306被展示为彼此分解。第一坡道304包括环形部分314和具有螺旋表面317的螺旋状突出部316。环形部分314围绕轴线c呈环形。螺旋状突出部316从环形部分314的外柱形表面318径向突出部。外柱形表面318限定第一径向距离r1(图17)，并且由螺旋状突出部316在其距轴线c最远处限定第二径向距离r2(图17)。螺旋状突出部316从径向距离r1径向延伸到径向距离r2。螺旋状突出部316围绕轴线c周向延伸通过大约70度的弧角d(图12和图17)。在度的上下文中，“大约”应理解为是指+/-10度。在其他实施方式中，弧角d可以在大约20度到大约120度之间、或者在大约30度到大约310度之间、或者在大约40度到大约100度之间、或者在大约50度到大约90度之间、或者在大约60度到大约80度之间。螺旋状突出部316也在轴线c的轴向方向上倾斜。螺旋状突出部316可以具有大约182.9度每英寸(7.2度每毫米)的角螺距。在一些实施方式中，角螺距可以在大约160度每英寸到大约200度每英寸之间(大约6.3度每毫米到大约7.9度每毫米之间)。在一些实施方式中，角螺距可以在大约100度每英寸到大约254度每英寸之间(大约4度每毫米到大约10度每毫米之间)。在角螺距的上下文中，“大约”应理解为是指+/-10度每英寸。
[0068]
第一坡道304还包括随动件320，该随动件从外柱形表面318突出部并具有随动件表面322，该随动件表面从螺旋状突出部316偏离，例如在轴线c的轴向方向上与螺旋状突出部316间隔开。随动件表面322可以是螺旋状的，并且可以具有与上述螺旋状突出部316相同的螺距。随动件320还包括展开止动表面324和缩回止动表面326。展开止动表面324的法线在嵌套坡道302围绕轴线c的旋转的第一方向328上突出，而缩回止动表面326的法线在嵌套坡道302围绕轴线c的旋转的第二方向330上突出。旋转的第二方向330与旋转的第一方向328相反。
[0069]
继续参考图11，第二坡道306安装成围绕轴线c旋转并在轴线c的轴向方向上移动。第二坡道306包括环形部分334和螺旋状突出部336。环形部分334围绕轴线c呈环形、并从内柱形表面335径向延伸到外柱形表面338。内柱形表面335大致设置在第一径向距离r1处，并且外柱形表面338大致设置在第二径向距离r2处。螺旋状突出部336从环形部分334的外柱形表面338径向突出部。螺旋状突出部136包括螺旋表面337。由螺旋状突出部336在其距轴线c最远处限定第三径向距离r3(图12和图17)。螺旋状突出部336和随动件340从径向距离r2径向延伸到径向距离r3，如图12中最佳展示的。螺旋状突出部336围绕轴线c周向延伸通过弧角d(图12和图17)。螺旋状突出部336也在轴线c的轴向方向上倾斜(图11)，并且可以具有与上述螺旋状突出部316相同的螺距。
[0070]
第二坡道306还包括随动件340，该随动件从外柱形表面338突出部并具有随动件表面342，该随动件表面从螺旋状突出部336偏离，例如在轴线c的轴向方向上与螺旋状突出部336间隔开。随动件表面342可以是螺旋状的，并且可以具有与上述螺旋状突出部316相同的螺距。随动件340还包括展开止动表面344和缩回止动表面346。展开止动表面344的法线在围绕轴线c旋转的第一方向328上突出，而缩回止动表面146的法线在围绕轴线c旋转的第二方向330上突出。
[0071]
图12和图13展示了第二坡道306。如图13中最佳展示，第二坡道306限定了螺旋轨道348(该螺旋轨道在本文中也可以被称为螺旋表面348)。螺旋轨道348在内柱形表面335与外柱形表面338之间从径向距离r1径向延伸到径向距离r2，如图12中最佳展示。螺旋轨道348围绕轴线c周向延伸通过约弧角d、并由展开止动件350和缩回止动件352周向界定。螺旋轨道348被配置成接合随动件320。随动件320被配置成沿螺旋轨道348在展开止动件350与缩回止动件352之间移动。展开止动件350被配置成接合展开止动表面324。缩回止动件352被配置成接合缩回止动表面126。螺旋轨道148可以具有与上述螺旋状突出部316相同的角螺距。
[0072]
第三坡道308、第四坡道310和第五坡道312各自具有与上述和图11至图13所示的第二坡道306相同的所有特征。如此，第三坡道308、第四坡道310和第五坡道312的相似特征可以在图中使用用于描述第二坡道306的对应特征的相同附图标记来标记，其中对第三坡道308的相似特征附加
“’”
，对第四坡道310的相似特征附加
“””
，并且对第五坡道312的相似特征附加
“”’”
。参考第二坡道306的描述，以便描述第三坡道308、第四坡道310和第五坡道312的特征，使得本文中不需要重复描述。唯一的不同之处在于，第三坡道308、第四坡道310和第五坡道312中的每一个以增大的径向尺寸渐进，以允许嵌套。
[0073]
具体地，如图17中所展示的(并参考图11至图13的所展示的附图标记)，第三坡道308的内柱形表面335’大致设置在径向距离r2处，并且第三坡道308的外柱形表面338’大致设置在径向距离r3处。第三坡道308的螺旋轨道348’、展开止动件350’和缩回止动件352’在内柱形表面335’与外柱形表面338’之间、大致从径向距离r2到径向距离r3径向延伸。第三坡道308的螺旋状突出部336’和随动件340’从大致径向距离r3到径向距离r4径向延伸。
[0074]
第四坡道310的内柱形表面335”大致设置在径向距离r3处，并且第四坡道310的外柱形表面338”大致设置在径向距离r4处。第四坡道310的螺旋轨道348”、展开止动件350”和缩回止动件352”在内柱形表面335”与外柱形表面338”之间、大致从径向距离r3到径向距离r4径向延伸。
[0075]
第四坡道310的螺旋状突出部336”和随动件340”从大致径向距离r4到径向距离r5径向延伸。
[0076]
第五坡道312的内柱形表面335
”’
大致设置在径向距离r4处，并且第五坡道312的外柱形表面338
”’
大致设置在径向距离r5处。第五坡道312的螺旋轨道348
”’
、展开止动件350
”’
和缩回止动件352
”’
在内柱形表面335
”’
与外柱形表面338
”’
之间、大致从径向距离r4到径向距离r5径向延伸。第五坡道312的螺旋状突出部336
”’
和随动件340
”’
从大致径向距离r5到径向距离r6径向延伸。在一些实施方式中，螺旋状突出部336
”’
和随动件340
”’
可以从第五坡道312(最后一个坡道)省略。
[0077]
在径向距离r1至r6的上下文中，“大致”应理解为是指在允许嵌套坡道302嵌套的公差内，例如，以渐进方式将一个配合在另一个内。相邻嵌套坡道302之间的间隙是标称的。
[0078]
径向距离r6大于径向距离r5；径向距离r5大于径向距离r4；径向距离r4大于径向距离r3；径向距离r3大于径向距离r2；径向距离r2大于径向距离r1。在所展示的实施方式中，r1是大约2.36英寸(大约60mm)，r2是大约2.48英寸(大约63mm)，r3是大约2.60英寸(大约66mm)，r4是大约2.72英寸(大约69mm)，r5是大约2.83英寸(大约72mm)，并且r6是大约2.95英寸(大约75mm)。在其他实施方式中，径向距离r1可以在大约1.72英寸(43.69mm)与大约3.72英寸(94.49mm)之间，剩下的径向距离r2至r6递增地大于先前的径向距离大约0.05英寸至大约0.3英寸(1.27mm至7.62mm)。在其他实施方式中，径向距离r1可以在大约1.0英寸(54.4mm)与大约4.0英寸(101.6mm)之间，剩下的径向距离r2至r6递增地大于先前的径向距离大约0.05英寸至大约0.3英寸(1.27mm至7.62mm)。在径向距离的上下文中，“大约”应理解为是指+/-0.1英寸。
[0079]
第五坡道312(或者如果采用不同数量的坡道，则是嵌套坡道302的最远端)可以直接且固定地联接至防护件40。在其他实施方式中，第五坡道312可以间接地联接至防护件40，和/或可以直接或间接地联接至叶片模块28的其他部件、诸如叶片支架46。马达36可以固定至防护件40并由该防护件支撑，这种支撑可以包括一定程度的移动或阻尼以适配振动、外部力等，或可以是刚性地固定的。马达36设置在由嵌套坡道302限定的容器354中，这可以节省空间，特别是在轴线c的轴向方向上。
[0080]
第二坡道306从第一坡道304(例如，通过重力)悬挂。进而，第三坡道308从第二坡道306悬挂。进而，第四坡道310从第三坡道308悬挂。进而，第五坡道312从第四坡道310悬挂。进而，防护件40从第五坡道312悬挂。进而，防护件40支撑马达36，并且进而，马达36驱动叶片支架46和(多个)叶片34。
[0081]
高度调节机构290可以包括一个或多个弹性构件(未示出)，诸如阻尼构件(例如，泡沫、橡胶、弹性材料、胶带等)、偏置构件(诸如螺旋弹簧(如所展示的)、一个或多个片状弹簧、一个或多个杯形弹簧)、或任何其他类型的弹簧或阻尼构件等，以防止嵌套坡道302彼此分离。高度调节机构290可以包括一个或多个摩擦构件(未示出)，以防止嵌套坡道302在轴线c的轴向方向上彼此分离。摩擦构件可以是与嵌套坡道302分开的部件，或者可以与嵌套坡道302一体形成，以在其间提供接合摩擦表面。弹性构件和/或摩擦构件可以设置在螺旋轨道348、348’、348”、348
”’
中，或任何其他位置、诸如在容器354中或嵌套坡道302的外部。嵌套坡道302自身之间的摩擦可以阻止嵌套坡道302在轴线c的轴向方向上彼此分离。在任何情况下，弹性/阻尼/偏置/摩擦构件和/或嵌套坡道302的布置可以允许一定程度的移动
或阻尼以适配振动、外部力等。例如，当叶片34、叶片支架46或防护件40撞击硬物体时，一定程度的移动或阻尼可以允许切割模块30弹性地移动或被阻尼。
[0082]
在所展示的实施方式中，第五坡道312、马达36、驱动轴38、防护件40、叶片支架46和叶片34作为一个单元响应于手动致动器292的移动而在轴线c的方向上一起移动。
[0083]
例如，高度调节机构290被配置成使得叶片34响应于手动致动器292的180度的旋转的角度范围而在轴线c的轴向方向上移位大约1.5英寸(38mm)或更多。在其他实施方式中，叶片34可以响应于手动致动器292的180度的旋转而在轴线c的轴向方向上移位大约1.57英寸(40mm)或更多。
[0084]
切割模块30是模块化的、并且可以作为一个单元从草坪修剪机12移除并且作为一个单元被更换。
[0085]
在一些实施方式中，第一坡道304可以由伺服马达(未示出)驱动。在这种实施方式中，不需要采用手动致动器292，并且高度调节机构290藉由控制器200通过伺服马达进行电子控制。
[0086]
在操作中，叶片高度调节可以由操作者手动地或藉由伺服马达电子地实现。为了手动调节，操作者接合手动致动器292的抓握表面294并且移动手动致动器292(例如，在所展示的实施方式中为围绕中心轴线c旋转手动致动器292)。操作者在第一方向328(例如顺时针)上旋转手动致动器292以降低叶片34(或其他器具)，并且在第二方向330(例如逆时针)上旋转手动致动器以升高叶片34(或其他器具)。图7和图14展示了处于缩回位置的高度调节机构290，该缩回位置对应于叶片34完全升高。当手动致动器292在第一方向328上旋转时，第一坡道304开始旋转。随着第一坡道304开始旋转，随动件320沿着下一个直接相邻的坡道的螺旋轨道348移动，在这种情况下，下一个直接相邻的坡道是第二坡道306。随动件表面322接合螺旋轨道348并在轴线c的轴向方向上向下(远离第一坡道304、朝向伸出位置)推动第二坡道306，直到展开止动表面324接合展开止动件350。第三坡道308、第四坡道310和第五坡道312以及叶片34(以及如上所述配置成移动的任何其他部件)在轴线c的轴向方向上与第二坡道306一起移动。然后，由于展开止动表面324与展开止动件350之间的接合，第一坡道304的继续旋转引起第二坡道306开始与第一坡道304呈固定关系围绕轴线c旋转。现在，随动件340沿着下一个直接相邻的坡道的螺旋轨道348’移动，在这种情况下，下一个直接相邻的坡道是第三坡道308。随动件表面342接合螺旋轨道348’并在轴线c的轴向方向上向下(远离第一坡道304和第二坡道306、朝向伸出位置)推动第三坡道308，直到展开止动表面344接合展开止动件350’(如图8和图15中所示的中间位置所展示的)。第四坡道310和第五坡道312以及叶片34(以及如上所述配置成移动的任何其他部件)在轴线c的轴向方向上与第三坡道308一起移动。然后，由于展开止动表面344与展开止动件350’之间的接合，第一坡道304和第二坡道306的继续旋转引起第三坡道308开始与第一坡道304和第二坡道306呈固定关系围绕轴线c旋转。现在，随动件340’沿着下一个直接相邻的坡道的螺旋轨道348”移动，在这种情况下，下一个直接相邻的坡道是第四坡道310，并且重复上述过程，直到第四坡道310和第五坡道312也朝向伸出位置展开，从而将叶片34降低到完全降低的位置(如图9和图16中所示的伸出位置所展示的)。因此，轴向伸出运动被顺序地向第二坡道306、第三坡道308、第四坡道310至第五坡道312的相邻坡道(按相邻次序一个接一个地)且一次一个地传递。因此，嵌套坡道302是伸缩式的。
[0087]
为了使叶片34朝向升高位置返回，第一坡道304在第二方向330上旋转。上述将高度调节机构90从缩回位置延伸到伸出位置的过程现在以相反的顺序发生。最初，第一坡道304与第二坡道306、第三坡道308和第四坡道310作为一个单元一起旋转。第四坡道310的随动件340”沿着第五坡道312的螺旋轨道348
”’
移动，直到缩回止动表面346”接合缩回止动件352
”’
。现在，第四坡道310停止围绕轴线c旋转，并且第一坡道304的继续旋转现在仅引起第二坡道306和第三坡道308旋转。该过程继续，直到嵌套坡道302返回到缩回位置并且叶片34完全升高。因此，轴向缩回运动被顺序地向第五坡道312、第四坡道310、第三坡道308至第二坡道306的相邻坡道(按相邻次序一个接一个地)且一次一个地传递。
[0088]
因此，在一个方面，本披露内容提供了一种机器人园艺工具，包括：平台；器具，该器具联接至平台；马达，该马达被配置成驱动器具；以及高度调节机构，该高度调节机构被配置成独立于器具的驱动而控制器具相对于平台的移动，该高度调节机构包括嵌套坡道。
[0089]
根据任何方面的机器人园艺工具，其中嵌套坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于器具相对于平台的第一位置，而伸出位置对应于器具相对于平台的第二位置，其中第一位置不同于第二位置。
[0090]
根据任何方面的机器人园艺工具，其中马达被配置成当器具处于第一位置时以及当器具处于第二位置时驱动器具。
[0091]
根据任何方面的机器人园艺工具，其中嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道包括第一螺旋表面，并且第二坡道包括第二螺旋表面。
[0092]
根据任何方面的机器人园艺工具，其中第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于器具相对于平台的第一位置，而伸出位置对应于器具相对于平台的第二位置，其中第一位置不同于第二位置。
[0093]
根据任何方面的机器人园艺工具，其中第一坡道和第二坡道中的每一个围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一螺旋表面限定的第一半径小于从轴线到第二螺旋表面限定的第二半径，以允许第一坡道相对于第二坡道的嵌套。
[0094]
根据任何方面的机器人园艺工具，其中嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道和第二坡道围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一坡道限定的第一半径小于从轴线到第二坡道限定的第二半径，以允许第一坡道到第二坡道中的嵌套。
[0095]
根据任何方面的机器人园艺工具，其中第一坡道被配置成在缩回位置嵌套在第二坡道中。
[0096]
根据任何方面的机器人园艺工具，其中第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动。
[0097]
在另一方面，本披露内容提供了一种用于机器人园艺工具的切割模块，包括：马达，该马达被配置成驱动器具；以及被配置成独立于器具的驱动而移动器具的高度调节机构，该高度调节机构包括嵌套坡道。
[0098]
根据任何方面的切割模块，其中嵌套坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于器具的第一位置，而伸出位置对应于器具的第二位置，其中第一位置不同于第二位置。
[0099]
根据任何方面的切割模块，其中马达被配置成当器具处于第一位置时以及当器具处于第二位置时驱动器具。
[0100]
根据任何方面的切割模块，其中嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道具有第一螺旋表面，并且第二坡道具有第二螺旋表面。
[0101]
根据任何方面的切割模块，其中第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于器具的第一位置，而伸出位置对应于器具的第二位置，其中第一位置不同于第二位置。
[0102]
根据任何方面的切割模块，其中第一坡道和第二坡道中的每一个围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一螺旋表面限定的第一半径小于从轴线到第二螺旋表面限定的第二半径，以允许第一坡道相对于第二坡道的嵌套。
[0103]
根据任何方面的切割模块，其中嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，第一坡道和第二坡道围绕轴线可旋转，其中从轴线到第一坡道限定的第一半径小于从轴线到第二坡道限定的第二半径，以允许第一坡道相对于第二坡道的嵌套。
[0104]
根据任何方面的切割模块，其中第一坡道被配置成在缩回位置嵌套在第二坡道中。
[0105]
根据任何方面的切割模块，其中第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动。
[0106]
在又另一方面，本披露内容提供了一种机器人草坪修剪机，包括：平台；叶片，该叶片被配置成相对于该平台移动；马达，该马达被配置成使该叶片围绕旋转轴线旋转，其中，该旋转独立于相对于该平台的移动；以及被配置成控制叶片相对于平台的移动的高度调节机构，该高度调节机构包括嵌套坡道。
[0107]
根据任何方面的机器人草坪修剪机，其中嵌套坡道至少包括第一坡道和第二坡道，其中第一坡道和第二坡道中的每一个围绕轴线可旋转，其中第一坡道和第二坡道相对于彼此在缩回位置与伸出位置之间可移动，并且其中缩回位置对应于叶片的第一位置，而伸出位置对应于叶片的第二位置，其中第一位置不同于第二位置。
[0108]
机器人草坪修剪机可以附加地或替代性地以任何组合包括本文披露的任何切割模块和/或任何机器人园艺工具的任何方面。
[0109]
尽管已经参考优选实施方式详细描述了本披露内容，但是在所描述的本披露内容的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。
[0110]
因此，除其他之外，本披露内容提供了园艺工具12、诸如自主式草坪修剪机，该园艺工具具有使用嵌套坡道302的叶片高度调节。

技术特征：
1.一种机器人园艺工具，包括：平台；器具，该器具可移动地联接至该平台；马达，该马达被配置成驱动该器具；以及高度调节机构，该高度调节机构被配置成控制该器具相对于该平台的移动，该高度调节机构包括啮合齿轮齿的界面。2.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该啮合齿轮齿的界面包括第一组齿轮齿和第二组齿轮齿，其中，该第一组齿轮齿被配置成与该第二组齿轮齿啮合。3.如权利要求2所述的机器人园艺工具，其中，该第一组齿轮齿被配置成被手动地致动以实现该第二组齿轮齿的移动。4.如权利要求2所述的机器人园艺工具，其中，该第二组齿轮齿被配置成由伺服马达驱动。5.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该高度调节机构进一步包括手动致动器，该手动致动器被配置成响应于操作者的手动致动而移动，其中，该器具被配置成响应于该手动致动器的手动致动而相对于该平台移动。6.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该啮合齿轮齿的界面包括螺旋齿条和锥齿轮。7.如权利要求6所述的机器人园艺工具，其中，该螺旋齿条限定中心轴线，并被配置成围绕该中心轴线旋转。8.如权利要求7所述的机器人园艺工具，其中，该锥齿轮偏置成与该螺旋齿条接合，并被配置成相对于该中心轴线至少轴向地移动。9.如权利要求8所述的机器人园艺工具，其中，该器具被配置成响应于该锥齿轮的轴向移动而至少轴向地移动。10.如权利要求6所述的机器人园艺工具，其中，该高度调节机构进一步包括伺服马达，该伺服马达被配置成驱动该锥齿轮或该螺旋齿条。11.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该啮合齿轮齿的界面包括线性齿条和圆形齿轮。12.如权利要求11所述的机器人园艺工具，其中，该圆形齿轮被配置成被手动地致动以实现该线性齿条的移动。13.如权利要求11所述的机器人园艺工具，其中，该高度调节机构进一步包括伺服马达，该伺服马达被配置成驱动该线性齿条或该圆形齿轮。14.如权利要求1所述的机器人园艺工具，其中，该界面的至少一部分围绕中心轴线的旋转引起该器具移动至少0.75英寸每90度旋转。15.一种用于机器人园艺工具的切割模块，包括：马达，该马达被配置成驱动器具；以及高度调节机构，该高度调节机构被配置成独立于该器具的驱动而移动该器具，该高度调节机构包括啮合齿轮齿的界面。16.如权利要求15所述的切割模块，其中，该啮合齿轮齿的界面包括第一组齿轮齿和第二组齿轮齿，其中，该第一组齿轮齿被配置成与该第二组齿轮齿啮合。
17.如权利要求16所述的切割模块，其中，该第一组齿轮齿被配置成被手动地致动以实现该第二组齿轮齿的移动。18.如权利要求16所述的切割模块，其中，该第二组齿轮齿被配置成由伺服马达驱动。19.如权利要求15所述的切割模块，其中，该啮合齿轮齿的界面包括螺旋齿条和锥齿轮界面或线性齿条和圆形齿轮界面。20.一种机器人草坪修剪机，包括：平台；叶片，该叶片被配置成相对于该平台移动；马达，该马达被配置成使该叶片围绕旋转轴线旋转，其中，该旋转独立于相对于该平台的移动；以及高度调节机构，该高度调节机构被配置成控制该叶片相对于该平台的移动，该高度调节机构包括啮合齿轮的界面。

技术总结
一种机器人园艺工具，包括平台、可移动地联接至平台的器具、被配置成驱动器具的马达和被配置成控制器具相对于平台的移动的高度调节机构。高度调节机构包括啮合齿轮齿的界面。高度调节机构包括啮合齿轮齿的界面。高度调节机构包括啮合齿轮齿的界面。


技术研发人员：吴灏林
受保护的技术使用者：创科无线普通合伙
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/9/20