自动剪草机围栏和围栏系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种自动剪草机围栏并且更具体地涉及一种物理自动剪草机围栏。


背景技术：

2.自动剪草机的工作区域可以由边界线界定。当自动剪草机靠近边界线时线发送自动剪草机检测的信号，并使自动剪草机掉头并且不进入边界线外部的区域并且保持自动剪草机在特定区域内。当自动剪草机在工作区域操作时，该自动剪草机可能会遇到障碍物，例如蹦床、庭院家具等的腿架。有时，使用者希望在现有的操作区域内临时限制自动剪草机不应操作的子区域，例如种植的花坛、新播草的区域等。界定自动剪草机的操作区域的一种方法是修改或扩大边界线，但既昂贵又费时。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的在于解决或至少缓解上述问题中的一部分或全部。为此目的，提供了一种用于自动剪草机的围栏，该围栏包括：支架，该支架具有两个基本上直的且平行的腿部；以及横杆，该横杆在该两个腿部的上端部之间延伸并且垂直于该些腿部，其中，该些腿部的相对的自由端部适于锚定在地面中；以及两个支撑元件，每个支撑元件适于沿相应腿部在腿部的延伸方向上布置，以限定这些腿部进入地面的最大压陷深度。
4.由于预定义的最大压陷深度，可以有助于将围栏锚定在自动剪草机的合适撞击高度处，这与距地面的自由路线以及自动剪草机的本体高度相关。当正确安装后，自动剪草机将在主体部分上的保险杠处与围栏的横杆相撞，并且向背离要被保护的障碍物的另一个方向转向。
5.该支架可以以单件形成。支架可以大致具有倒置的“u形”形状。腿部的自由端部被适配成压入地面中，其中支撑元件充当止动件，以限定腿部到地面中的最大压陷深度。两个支撑元件为围栏提供机械强度和锚定深度，以承受自动剪草机的碰撞。
6.从地面拉起后，围栏可以完好无损，从而使得非常容易地在下一个位置放置、拆卸和组装。
7.在一个实施例中，横杆可以是基本上直的。由于基本上是直的，整个横杆可以沿着地面上方的均匀碰撞高度延伸，这保证了无论碰撞位置如何都具有均匀的碰撞行为。此外，该横杆能足够稳固以抵抗自动剪草机的冲击而不变形。因为横杆未设有任何突出部分，可以降低自动剪草机的主体部分钩入撞击处的横杆的风险。
8.在一个实施例中，每个支撑元件可以包括至少一个孔口，其中，该支架的腿部的自由端部被适配成插入穿过该孔口，并且其中，该支撑元件可以沿该腿部的延伸方向移动。孔口可以在支撑元件的纵向延伸方向上延伸穿过整个支撑元件。该孔口可以居中地布置在支撑元件内或沿支撑元件的至少一个长侧边缘布置。孔口的大小可以足够大，以使支架的腿部插入穿过开口，但足够小，以在支撑元件沿腿部的延伸方向在腿部的自由端部与横杆之
间移动时在腿部与支撑元件之间提供一些摩擦力。该孔口可以是通孔。
9.在一个实施例中，该支架的每个腿部可以设有至少一个支撑元件止动装置。支撑元件止动装置可以适于限定该支撑元件沿该腿部移动的上限。为了助于限定腿部到地面中的最大压陷深度，支架可以设有支撑元件止动装置。腿部的自由端部的长度限定了最大压陷深度并且支撑元件在相应腿部的方向上的长度和位置限定了自由端部的长度。该支撑元件止动装置可以与支架集成或者是支架的外部部分。支撑元件止动装置可以是使支架局部变宽的压扁部。
10.在一个实施例中，支撑元件止动装置可以包括支架的弯折部。该弯折部可以在每个腿部的上端部与横杆之间的过渡区域处。该弯折部还可以沿每个腿部布置在中间位置处。该弯折部可以具有螺旋形状。
11.在一个实施例中，支撑元件在相应腿部的方向上的长度可以限定腿部到地面中的最大压陷深度。当支撑元件布置在支架相应的腿部时，该些支撑元件沿其延伸方向朝向支撑元件止动装置移动，该支撑元件止动装置限定了上限。支撑元件可以具有例如圆锥或矩形形状。围栏可以设置有两个相同形状的支撑元件。每个支撑元件具有在纵向方向上的长度。当腿部压到地面中时，每个支撑元件的上端部可以抵靠如上定义的止位元件，并且下端靠在地面上。
12.在一个实施例中，当该围栏笔直地插入到地面70和170mm之间的最大压陷深度时，该横杆可以被配置成在地面上方的一高度处延伸。横杆在地面上方的高度优选地在100与130mm之间。这降低了撞击横杆的自动剪草机卡在横杆与地面之间或卡在横杆中的风险。相反，该自动剪草机撞击横杆并且转向另一个方向。自动剪草机撞击横杆的合适部分是保险杠，该保险杠布置在自动剪草机的主体部分放的前侧。
13.在一个实施例中，腿部和支撑元件可以限定在80与250mm之间的最大压陷深度。优选地，最大压陷深度在140与180mm之间。为了保持围栏在地面中的稳固性并且能够抵抗自动剪草机的撞击，而不会有显著影响，优选地是可以将腿部压入地面至特定深度。每个腿部的长度与相应支撑元件的位置一起限定可能的最大压陷深度。
14.在一个实施例中，支架可以是金属。优选的是，支架由足够耐用的材料制成，以抵抗自动剪草机的撞击。因为支架将放置在户外，因此还优选的是支架由仅受不同天气状况轻微影响的材料制成。
15.在一个实施例中，支架可以是厚度在3与9mm之间(例如约6mm) 的钢丝。因此，该支架将足够坚固以抵抗自动剪草机的撞击，但仍具有合理的成本，并且相当易于弯折成所期望的形状。
16.在一个实施例中，该支架的表面可以由粉末涂层处理。通过提供带合适颜色的支架，支架可以被感知为庭院的独立部分。
17.支架的腿部的自由端部可以被斜切成限定尖端。与自由端部的直端边缘相比，斜角可以为至少45
°
。与直端边缘相比，当自由端部压入地面时，斜切端可以有助于穿入地面并且必须施加的力更少。
18.在一个实施例中，每个支撑元件可以由塑料制成。这提供了重量轻的支撑元件，该支撑元件批量制造起来容易且成本低廉。优选地，塑料是热塑性塑料(例如，聚丙烯)。通过选择热塑性塑料，支撑元件可以通过不同生产方法简单地制造。
19.每个支撑元件可以被制成单件。支撑元件可以通过热塑性的注射成型来提供。每个支撑元件可以设有面向相反方向的第一侧和第二侧。这些第一侧和第二侧可以彼此镜像，这有助于注射成型并且使得可以降低提供用于注射成型的模具的成本。
20.支撑元件可以具有矩形形状，该矩形形状的高度在90与110mm之间，宽度在44与50mm之间，并且厚度在10与14mm之间。支撑元件还可以具有圆锥形状，该圆锥形状可以通过注射成型简单地提供。
21.在一个实施例中，该自动剪草机围栏可以连接至相邻的、完全相同的自动剪草机围栏。每个围栏在垂直于腿部的插入方向的方向上的长度可以典型地在300与400mm之间。这样的长度在安装的便利性、围栏安装形状的灵活性以及抵抗自动剪草机的撞击和防止自动剪草机卡在支架的腿部之间的能力之间提供了良好的平衡。使围栏可连接到相邻围栏提供了在自动剪草机的工作区域内划定大区域的可能性，为安装提供对称且有吸引力的外观，降低围栏安装在彼此不正确距离处的风险以及进一步增强了抵抗自动剪草机撞击的能力。
22.每个支撑元件可以包括两个平行孔口，从而允许将自动剪草机围栏与相邻的完全相同的自动剪草机围栏串联连接。每个支撑元件可以具有矩形形状，该矩形形状具有两个短侧和两个长侧。每个孔口可以是通孔。孔口可以沿每个长侧在整个支撑元件的纵向延伸方向上延伸穿过整个支撑元件。第一围栏的支架的一个腿部插入穿过支撑元件的第一孔口，并且相邻支架的腿部插入穿过同一支撑元件的第二孔口，从而将两个围栏互连。因此，支撑元件将充当两个支架之间的桥梁。当围栏被压入地面时，支撑元件将限定最大压陷深度。
23.根据第二方面，部分或全部上述问题通过可以包括上述至少两个围栏的围栏系统得到解决或至少缓解。从地面拔起后，围栏可以完好无损，从而使得可以非常容易地在另一个所需位置放置和组装。围栏系统也可以做成多种形状，以划定要避开的障碍物。围栏系统还可包括自动剪草机，其中围栏被适配成临时划定自动剪草机的操作区域。
24.应注意，本实用新型的实施例可以通过权利要求中记载的特征的所有可能组合来体现。此外，应当理解，针对装置描述的各种实施例都可以与根据本实用新型的第二方面定义的方法相结合，反之亦然。
附图说明
25.本实用新型的上述以及另外的目的、特征和优点将通过参照附图对本实用新型的优选实施例的以下说明性和非限制性的详细说明而更好地理解，在附图中相同的参考数字将用于相似的元件，在附图中：
26.图1a是根据第一实施例的支架的示意图；
27.图1b是根据第二实施例的支架的示意图；
28.图2a是根据第一实施例的支撑元件的示意图；
29.图2b是根据第二实施例的支撑元件的示意图；
30.图3a是根据第一实施例的自动剪草机围栏的组件的示意图；
31.图3b是根据第二实施例的自动剪草机围栏的组件的示意图；
32.图4是自动剪草机系统的示意图；
33.图5a是自动剪草机围栏根据第一实施例的安装的示意图；以及
34.图5b是根据第二实施例的自动剪草机围栏的安装的示意图。
35.所有附图都是示意性的，不一定按比例绘制，并且通常仅示出了阐明实施例所必需的部分，其中可以省略其他部分。
具体实施方式
36.图1a和图1b分别展示了根据第一实施例(图1a)和第二实施例(图 1b)的支架3。支架3由可以承受各种天气状况而不会受到显著影响的材料(例如，金属)制成。支架3具有两个基本上直的且平行的腿部9’、9”以及横杆11，该横杆在两个腿部9’、9”的上端部9’a、9”a之间延伸并且垂直于腿部9’、9”。横杆11是基本上直的。支架3的形状可以类似于倒置的u形。腿部9’、9”和横杆11可以形成为被连结而形成u形形状的单独部分，但是优选地由单件材料制成，该单件材料被弯曲以形成具有两个腿部9’、9”和横杆11的u形形状。为了由单件材料形成支架3，可以使用钢丝。丝的直径必须足够细，以便能够合理地轻松弯折，但又足够粗，以承受自动剪草机的撞击。3至9mm的丝径特别适合于满足这些条件，并且发现直径为约6mm的钢丝是优选的。支架3的表面可以被处理，以比未经处理的表面更好地承受各种天气状况。支架3的表面可以设置有合适颜色的粉末涂层以被感知为庭院或草坪装置的独立部分并且保护支架3 免受各种天气状况的影响。当支架3是通过弯折丝形成u形形状而形成时，产生了两个弯折部13a、13b。每个弯折部13a、13b位于横杆11与两个腿部9’、9”相应的上端部9’a、9”a之间的过渡处。支架3的每个腿部9’、9”还可以设有另外的弯折部15a、15b，该弯折部沿每个腿部9’、9”的纵向延伸布置在第一弯折部13a、13b下方，如图1b的第二实施例所见。
37.支架3的每个腿部9’、9”具有相应的自由端部9’b、9”b，这些自由端部被适配成压入地面至一定深度。为了减小将自由端部9’b、9”b推入地面中所需的力的量，自由端部9’b、9”b可以被斜切以限定尖端19a、19b。与自由端部的直端边缘相比，斜角可以例如为至少45
°
。
38.图2a和图2b中分别根据第一实施例(图2a)和第二实施例(图2b) 展示了相应的支撑元件5。支撑元件5被适配成沿支架3相应的腿部9’、 9”在其延伸方向l上布置，以限定这些腿部9’、9”进入地面的最大压陷深度。
39.支撑元件5由塑料制成。如果使用热塑性材料(例如聚丙烯)，支撑元件5可以通过注射成型形成为单件。支撑元件5包括至少一个孔口25 并且腿部9’、9”的自由端部9’b、9”b被适配成插入穿过此孔口25。当支撑元件5连接到腿部9’、9”上时，该支撑元件可以沿腿部9’、9”的延伸方向l移动。孔口25可以沿整个支撑元件5在其纵向延伸方向上延伸。孔口25的大小可以足够大，以使支架的腿部插入穿过开口，但足够小，以在支撑元件5沿腿部9’、9”的延伸方向在腿部的9’、9”的自由端部9’b、 9”b与横杆11之间移动时在腿部9’、9”与支撑元件5之间提供一些摩擦力。孔口25可以是通孔。
40.支撑元件5可以具有不同形状。根据第一实施例(如图2a所见)，支撑元件5具有矩形形状。矩形具有两个短侧27a、27b；两个长侧29a、29b；第一侧面31，该第一侧面由短侧27a、27b和长侧29a、29b限定，当支撑元件5连接至支架3时，该第一侧面面向使用者；以及第二侧面(未示出)，该第二侧面也由短侧27a、27b和长侧29a、29b限定并且当支撑元件5连接
至支架3时面向背离使用者的相反方向。第一侧面31和第二侧面(未示出)是彼此镜像的，这有助于注射成型并且使得可以降低提供用于注射成型的模具的成本。支撑元件5设有至少两个孔口25a、25b。每个孔口 25a、25b沿相应的长侧29a、29b在其纵向延伸方向上延伸穿过整个支撑元件5。每个孔口25可以由围绕其周长的壁完全封闭。孔口25还可以由沿其周长的壁部分地封闭(如图2a所见)，以降低支撑元件5的重量和制造成本。支撑元件5还可以设有第三孔口33，该第三孔口连接第一侧面31与第二侧面(未示出)，从而在支撑元件5连接至支架3时提供人体工程学抓握。
41.根据第二实施例(如图2b所见)，支撑元件5具有圆锥形状。在整个支撑元件5的纵向方向上，居中地布置有穿过该支撑元件的一个孔口25。圆锥具有上侧37a和下侧37b。
42.图3a示出了根据第一实施例的围栏1的组件。支架3的腿部9’、9”的自由端部9’b、9”b各自插入穿过相应的支撑元件5的孔口25。当支撑元件5附接到支架3上时，这些支撑元件可以沿腿部9’、9”在其延伸方向 l上移动。孔口25的大小使得在支撑元件5与相应腿部9’、9”之间具有摩擦力，并且使得支撑元件5不会由于重力而从腿部9’、9”滑落。为了限定支撑元件5沿腿部9移动的上限，支架3设有至少一个支撑元件止动装置35。支撑元件止动装置35可以是支架3的一体部分或附接至支架3的外部部分。根据第一实施例，存在两个由支架3的弯折部13a、13b定义的支撑元件止动装置35，这些支撑元件止动装置位于在横杆11与两个腿部9’、9”相应的上端部9’a、9”a之间的过渡处。每个支撑元件止动装置 35提供了相应的支撑元件5沿相应的腿部9’、9”移动的上限。当支撑元件5a、5b沿支架3的腿部9’、9”移动直到它们抵达此上限时，支撑元件 5的上部短侧27a将抵靠在横杆11与腿部9之间的弯折部13。当围栏1 压入地面17时，支撑元件5的长度将限定围栏在地面之上的高度h，并且因此还限定腿部9’、9”到地面17中的最大压陷深度d。当围栏1压入地面17至最大压陷深度d时，支撑元件5的下部短侧27b将抵靠地面17，同时支撑元件5的上部短侧27a抵靠在在横杆11与支架3的腿部9之间的过渡处形成的弯折部13。
43.图3b示出了根据第二实施例的围栏1的组件。支架3的自由端部9’b、 9”b各自插入穿过相应的支撑元件5的孔口25。当支撑元件5附接到支架3上时，这些支撑元件可以沿腿部9’、9”在其延伸方向l上移动。孔口25 的大小使得在支撑元件5与相应腿部9’、9”之间具有摩擦力，并且使得支撑元件5不会由于重力而从腿部9’、9”滑落。为了限定支撑元件5沿腿部 9移动的上限，支架3设有至少一个支撑元件止动装置35。支撑元件止动装置35可以是支架3的一体部分或附接至支架3的外部部分。根据第二实施例，存在两个支撑元件止动装置35，这两个支撑元件职位装置被配置为弯折部15，从而产生支架3的每个腿部9’、9”的正弦形状，该正弦形状限定了支撑元件5沿每个腿部9移动的上限。此弯折部15沿每个腿部9 的延伸方向l布置在横杆11与支架3的每个腿部9之间的过渡处形成的相应的弯折部13a、13b下方的一定距离处。当围栏1压入地面17时，支撑元件5的长度将与支撑元件止动装置35沿相应腿部的位置一起限定围栏在地面17上方的高度h，以及腿部9’、9”到地面17中的最大压陷深度 d。当围栏1压入地面17至最大压陷深度d时，圆锥的下部部分37b将抵靠地面17，同时圆锥的上部部分37a抵靠弯折部15。
44.支撑元件还可以被设计成使得支撑元件的一部分推入地面中，并且因此如果围栏放置在软地面上有助于稳定锚固。
45.图4展示了自动剪草机系统。系统包括自动剪草机7、自动剪草机7 的充电站39以
及边界线41，该边界线划分了自动剪草机7的工作区域w。自动剪草机7包括底架43和主体部分45。底架43由主体部分45通过若干连接点(未示出)支撑。主体部分45包括所有操作自动剪草机7的基本部分，例如车轮、切割设备、马达、电池等。
46.当自动剪草机7靠近边界线41时边界线41发送自动剪草机检测的信号，这使自动剪草机7掉头不进入边界线41外部的区域并且保持自动剪草机7在工作区域w内。有时工作区域w内可能存在人们希望防止自动剪草机7撞上或可能卡在下面的障碍物(诸如庭院家具、蹦床、或球根植物等)。临时围栏使得可以阻挡现有工作区域w内自动剪草机7不应操作的子区域s。此临时围栏可以是根据上述第一实施例或第二实施例的物理围栏，如围栏1所示。
47.此围栏1被设计成使得自动剪草机7与围栏1相撞，该围栏距地面17 的正确高度(图3a、图3b)与自由路线和自动剪草机1上的底架高度相关，使得自动剪草机1不会卡在地面17与围栏1之间。优选地，围栏1 与自动剪草机7之间的撞击发生在自动剪草机7的底架43的前侧的保险杠47与支架3的横杆11之间。在撞击之后，自动剪草机7将背离围栏1 转向并且在工作区域w内的另一个区域操作。
48.当围栏1笔直地压入地面至最大压陷深度时，如图3a和图3b所见，横杆11将在地面17上方约70与170mm之间的高度h处延伸。横杆11 在地面17上方的高度h优选地应足够高，使得在撞击横杆11的自动剪草机7既不会卡在横杆11与地面17之间也不会卡在横杆11的顶部，而是使横杆11与保险杠47撞击并且向另一个方向转向。因为自动剪草机7的大小并且因此底架43的高度以及保险杠47的位置可以变化，地面上方70 至170mm的横杆11的高度典型地适合于多数情况。根据第一实施例(图 3a)，高度h取决于支撑元件5的长度。根据第二实施例(图3b)，高度 h取决于支撑元件5的大小以及沿腿部9的延伸方向、在横杆11与支架3 的腿部9之间的过渡处的弯折部13下方的弯折部15的位置。
49.支架3的腿部9’、9”和支撑元件5a、5b限定的最大压陷深度d典型地可以与80与250mm之间。支架3的腿部9’、9”优选地应足以扎根在地面17中，从而使得当剪草机7撞上支架3的横杆11时，围栏1将不会收到显著影响。支撑元件5a、5b有助于在围栏1放置在软地面上时稳固支架3，因为支撑元件5a、5b的下部部分27b、37b在围栏1插入至最大压陷深度d时抵靠地面17。
50.根据第一实施例的支撑元件5(如图2a所示)设有两个平行孔口25a、 25b。每个孔口25沿各自长侧29在其纵向延伸方向上延伸穿过整个支撑元件5。第一支架3的腿部9’可以插入穿过沿支撑元件5的第一长侧29a 布置的第一孔口25a，并且第二支架3的腿部9”可以插入穿过沿同一支撑元件5的相反长侧29b布置第二孔口25b，从而串联连接两个完全相同围栏1。若干围栏1可以彼此连接而产生围栏系统49，如图5a所示。围栏系统49可以连接成闭环。
51.图5a示出了根据第一实施例的围栏系统49，该围栏系统包括十六个围栏1。因为两个围栏1通过同一支撑元件5连接至彼此，因此在两个相邻围栏1之间仅获得小的间距；此间距d太小了，以至于自动剪草机7卡不进去。通过提供互连的围栏系统49，与单个独立运行的围栏相比，抵抗自动剪草机7撞击的能力将得到提高。整个围栏系统49可以从地面上移除，移动到新的位置，并且作为整体再次插入到地面上。围栏系统49可以扩展成无限数量的围栏1。可以创建不同形状的围栏系统49，以在自动剪草机的工作区域内界定特定区域或任意
大小和形状的障碍物。
52.还可以用根据第二实施例的围栏1(如图5b中所见)在机器人剪草机的工作区域内界定大区域。两个相邻的围栏1彼此不互连，而是彼此靠近布置的独立单元。围栏的这种布置在每个围栏之间也具有小的空间d，但是在抗冲击性方面没有与根据图5a的围栏系统相同的好处。
53.以上已参考一些实施例主要描述了本实用新型。然而，本领域普通技术人员容易了解的是，除以上披露的实施例之外的其他实施例在由所附专利权利要求书限定的本实用新型的范围内同样是可能的。
54.在权利要求中，词语“包括”并不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一种(an)”并不排除复数。