提供用于家庭环境控制的环境绘图的移动机器人制造技术

一种移动机器人包括连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在存储器中的例程和由该例程生成以及经由无线网络电路所接收的命令。该处理器将移动机器人驱动到家庭内的多个可访问二维位置，并命令包括至少一个机动化致动器的末端执行器在家庭中执行机械工作。多个例程包括：第一例程，其监控无线本地网络，并检测网络实体在无线本地网络上的存在；第二例程，其从传感器接收信号，该传感器检测网络实体之一的动作状态，该动作状态在等待和活动之间可变；以及第三例程，其基于由该存在和动作状态，命令该末端执行器改变执行机械工作的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提供用于家庭环境控制的环境绘图的移动机器人 相关申请 本申请要求来自编号61/754, 319、名称为包括移动机器人的环境管理系统及其 使用方法、2013年1月18日提交的US临时专利申请，编号为61/722, 940、名称为包括移 动机器人的环境管理系统及其使用方法、2013年3月5日提交的US临时专利申请，以及 编号为14/046, 940、名称为包括移动机器人的环境管理系统及其使用方法、2013年10月 5日提交的US技术申请的优先权的权益，这些申请的公开内容在其整体上通过引用被 结合于此。
本专利技术涉及移动机器人，以及更特别地涉及包括该移动机器人的系统和方法。
技术介绍
一段时间以来已经设想将连接性（即到互联网和远程客户端的无线连接）用于家 用电器。 最近，术语物联网已成为代表所有类型的家用物品可连接到公共互联网的构 想。一旦被连接，这些物品可向服务器和客户端设备报告各种数据。例如，一种构想是将 智能照明灯泡连接到家用WAN(无线区域网）。每个照明灯泡将具有处理器，存储器，检 测或解释状态、功率的一些装置，和无线连接。使用这些组件，照明灯泡可报告其状态、可被 轮询，等等。 该概念是宽泛的，并且通常与一般而言的家用连接性（例如计算机、电缆盒、媒体 设备，等等）的区别仅在于物联网物品一般并不被认为包括足够的计算资源或通信以有意 图地连接到公共互联网。传统冰箱将不连接到互联网；作为物联网物品的相同的设备 将包括计算、传感器和通信硬件以及足够的软件以成为可远程和本地寻址的实体；期望是 这一互联网冰箱可报告其各种状态（功率消耗等等）并响应远程命令（增加或减少内部温 度）。 家用移动机器人也可成为物联网物品。以一些方式，家用移动机器人是这一集 合内的独特物种-一般而言，家用移动机器人的自主性使其与其他家用电器脱离。其他家 用电器不能在不可预知的和可变的环境中执行。其他家用电器不能为了实现任务完成而基 于数十或数百传感器输入来做出大量的自主决策。 洗碗机（甚至是物联网洗碗机）不知道有关其内容的任何事情，并且运行控制 电机和泵的简单脚本的等同物，其可能被简单的制动器（clog)或其他传感器所中断。 iRobot?R〇〇mba?;真空吸尘机器人，在其任务的过程期间，可以按多种方式检测其自身 状态，并可灵活地从家庭中有挑战性的情形逃脱，以及从事预测性的和计划的活动。 在家用移动机器人的丰富和自主行为与物联网连接性的核心概念的整合方面， 存在许多未遇到的挑战。
技术实现思路
在本专利技术的以下的实施例简述中，某些段落包括对在此公开的专利技术和/或专利技术的 实施例的提及，在讨论实施例或专利技术的情况下使用不定冠词。这一术语表示在此公 开的一个或多个专利技术的非必要的、可选的特征。 根据本专利技术的实施例，或根据在此公开的一个专利技术，一种移动机器人包括连接到 存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在存储器中的例程和由该例程生成以及经 由无线网络电路所接收的命令。该移动机器人包括驱动轮，其可由处理器命令以到达家庭 内的多个可访问二维位置，以及末端执行器，其包括可由处理器命令以在家庭中执行机械 工作的至少一个机动化致动器，该处理器执行多个例程。多个例程包括：第一例程，其通过 与无线网络电路通信而监控无线本地网络，并检测一个或多个网络实体在无线本地网络上 的存在状态；第二例程，其从传感器接收信号，该传感器检测网络实体之一的动作状态，该 动作状态在等待和活动之间可变；以及第三例程，其基于由第一和第二例程所检测的存在 和动作状态，来命令该末端执行器改变执行机械工作的状态。 在某些实施例中，或在此或在前公开的一个专利技术中，术语末端执行器包括移动 或关节型自主或远程控制的机器人的工作有效负载，其包括操作器或工具的通常含义，以 及清洁头端。如在此记述的末端执行器不需要处于臂或杆的末端，而是可以直接附着到移 动机器人或经由悬挂或其他连接方式附着。工作有效负荷使用将工具进行移动的供能的致 动器来执行机械工作。工作有效负荷的一个示例将是清洁头（例如旋转或往复运动的刷子 或衬垫和/或真空吸尘工具）。在此讨论的网络实体是网络上注册的机器和/或控制器，被 分配用于发送和接收消息的唯一地址，并可用于相同网络上或所连接的网络上的其他网络 实体机器和/或控制器。 在某些实施例中，或在此和/或在前公开的一个专利技术中，相同网络表示提供NAT托管（从互联网笼统地到私有子网的网络地址转换，通常使用RFC1918私有地址空间之 一）的路由或交换网络实体后的私有IP(互联网协议）子网上的一组私有地址，并且私有 子网上的每个网络实体可扫描其他网络实体的私有IP地址以及与每个私有IP地址关联的 MAC(媒体访问控制）地址。在某些实施例中，或在此公开的一个专利技术中，在网络实体（例 如移动机器人）的处理器上运行的例程可针对另一网络实体（例如移动手持设备）的MAC 地址监控私有子网，并如在此讨论的，当所注意的MAC地址出现在私有子网上的IP地址处 时，执行一些动作。在某些实施例中，或在此公开的一个专利技术中，存在状态是另一网络实 体的所观测的状态（即，对另一网络实体的IP或MAC地址的扫描和检测，表示对于扫描网 络实体的潜在邻近度，和/或来自先前扫描的该检测中的变化，表示可能的到达邻近度和 从邻近度的离开）。通常，这涉及到典型家庭无线AP(接入点）的典型无线范围，其延伸有 限的范围，其中10-20米是消费设备的上限。换言之，当移动手持设备从最接近的家用无线 AP行进超出10-20米限制时，携带它的人可能已经离开家庭。根据与其他因素的相互关系 (例如，两个或更多历史工作时间小时数、移动手持设备移动的历史模式、导致离开状态的 信号减少的速度和模式、和/或从网络丢失的时间长度），可增加由分析例程（其由移动机 器人处理器、驻留在移动手持设备上的应用、或环境控制面板处理器所执行）对到达或离 开的评估的可靠性。 在某些实施例中，或在此或在前公开的一个专利技术中，第一例程检测移动设备在无 线本地网络上的存在状态，以及第二例程从移动设备中的呼叫状态传感器接收信号，该传 感器检测移动设备的呼叫状态作为动作状态，该呼叫状态在呼叫准备就绪与呼叫已接收之 间可变。在实施例中，或在此公开的一个专利技术中，由第二例程所接收的信号是从运行在移动 设备上的监控应用所发送的。在实施例中，或在此公开的一个专利技术中，末端执行器是移动机 器人的清洁头。在实施例中，或在此公开的一个专利技术中，第三例程基于移动设备在无线本地 网络上的存在以及移动设备的作为动作状态的呼叫状态，命令该机器人的清洁头改变清洁 的状态。 在某些实施例中，或在此或在前公开的一个专利技术中，术语动作状态包括反映针 对致动器或控制系统的空闲和活动之间的过渡的一个或多个状态。该动作状态是应用到所 致动的机械的、电气的、信号的或其他致动器的逻辑或数据状态，并可被存储在数据库中和 /或由传感器直接地并反应性地监控。此外，可存在中间状态，在该中间状态期间由系统中 的逻辑做出行动的决策。例如，对于呼叫状态或呼叫动作状态（例如电话对于呼叫是否 是活动的），电话可能准备就绪用于呼叫，可能正对尚未应答的呼叫进行响铃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动机器人，包括：连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在所述存储器中的例程和由所述例程生成以及经由所述无线网络电路所接收的命令；驱动轮，其可由处理器命令以到达家庭内的多个可访问二维位置；以及末端执行器，其包括可由所述处理器命令以在所述家庭中执行机械工作的至少一个机动化致动器，所述处理器执行多个例程，所述多个例程包括：第一例程，其通过与所述无线网络电路通信而监控无线本地网络，并检测一个或多个网络实体在所述无线本地网络上的存在状态，第二例程，其从传感器接收信号，所述传感器检测所述网络实体之一的动作状态，所述动作状态在等待和活动之间可变，以及第三例程，其基于由所述第一和第二例程所检测的存在状态和动作状态，来命令所述末端执行器改变执行机械工作的状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.18 US 61/754319;2013.03.05 US 61/772940;201. 一种移动机器人，包括： 连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在所述存储器中的例程和由所 述例程生成W及经由所述无线网络电路所接收的命令； 驱动轮，其可由处理器命令W到达家庭内的多个可访问二维位置；W及 末端执行器，其包括可由所述处理器命令W在所述家庭中执行机械工作的至少一个机 动化致动器，所述处理器执行多个例程，所述多个例程包括： 第一例程，其通过与所述无线网络电路通信而监控无线本地网络，并检测一个或多个 网络实体在所述无线本地网络上的存在状态， 第二例程，其从传感器接收信号，所述传感器检测所述网络实体之一的动作状态，所述 动作状态在等待和活动之间可变，W及 第=例程，其基于由所述第一和第二例程所检测的存在状态和动作状态，来命令所述 末端执行器改变执行机械工作的状态。2. 如权利要求1所述的移动机器人，其中 所述第一例程检测移动设备在所述无线本地网络上的存在状态，W及所述第二例程从 所述移动设备中的呼叫状态传感器接收信号，所述传感器检测所述移动设备的所述呼叫状 态作为所述动作状态，所述呼叫状态在呼叫准备就绪与呼叫已接收之间可变。3. 如权利要求2所述的移动机器人，其中所述末端执行器是所述移动机器人的清洁 头，W及所述第=例程基于所述移动设备在所述无线本地网络上的存在W及所述移动设备 的作为动作状态的呼叫状态，命令所述机器人的清洁头改变清洁的状态。4. 如权利要求3所述的移动机器人，其中清洁状态的改变包括命令所述移动机器人的 包括驱动轮致动器在内的所有噪声生成致动器停止和/或空闲，直到呼叫完成。5. 如权利要求3所述的移动机器人，其中清洁状态的改变包括在所述移动设备的呼叫 状态方面从呼叫进行中到呼叫已结束的改变之后，命令致动器重启所述移动机器人的清洁 头。6. 如权利要求3所述的移动机器人，其中清洁状态的改变包括在所述移动设备在所述 无线本地网络上的存在方面从存在到不存在的改变之后，命令致动器重启所述移动机器人 的清洁头。7. 如权利要求6所述的移动机器人，其中所述移动机器人处理器和无线网络电路对具 有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控所述移动设备从存在到不存在的改变作为从 家庭的离开，并且一旦确定所述移动设备已离开，就在家庭内重启清洁任务之前，等待一定 时间段W证实所述移动设备从家庭的离开。8. 如权利要求1所述的移动机器人，其中所述移动机器人处理器和无线网络电路对具 有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控手持和便携式移动设备的唯一身份，W确定 所述手持和便携式移动设备存在于家庭中。9. 如权利要求1所述的移动机器人，其中 所述第一例程检测移动设备在所述无线本地网络上的存在状态； 所述第二例程从所述移动机器人中的清洁准备就绪传感器接收信号，所述传感器将所 述移动机器人的清洁准备就绪检测为动作状态，所述清洁准备就绪状态在清洁准备就绪和 清洁活动之间可变。10. 如权利要求9所述的移动机器人，其中所述第=例程基于所述移动设备在所述无 线本地网络上的存在W及所述移动机器人的作为动作状态的清洁准备就绪状态，来命令所 述机器人的清洁头改变清洁的状态。11. 如权利要求10所述的移动机器人，其中所述末端执行器是所述移动机器人的清洁 头，其中所述清洁准备就绪是停滞状态，W及所述机动化致动器在所述停滞状态中是静止 的。12. 如权利要求1所述的移动机器人，其中所述移动机器人处理器和无线网络电路对 具有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控手持和便携式移动设备的唯一身份，W确 定所述手持和便携式移动设备存在于家庭中。13. 如权利要求12所述的移动机器人，其中所述移动机器人处理器和无线网络适配器 扫描手持和便携式移动设备的唯一媒体访问控制地址，W确定所述于持和便携式移动设备 存在于家庭中。14. 如权利要求12所述的移动机器人，其中所述移动机器人处理器和无线网络电路扫 描私有互联网协议子网上的互联网协议地址，并将新扫描的互联网协议地址的媒体访问控 制地址与对应于已知手持和便携式移动设备的至少一个先前存储的唯一媒体访问控制地 址进行比较，W确定所述手持和便携式移动设备已经到达家庭。15. 如权利要求1所述的移动机器人，其中所述移动机器人处理器和无线网络电路对 具有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控目标网络实体，并且一旦确定新的目标网 络实体已到达私有互联网协议子网上，就在私有子网地址和唯一媒体访问控制地址处对所 述目标网络实体进行ping操作W证实所述目标网络实体已到达家庭。16. 如权利要求1所述的移动机器人，进一步包括包含定位传感器的定位电路，并且一 旦确定目标网络实体已到达私有互联网协议子网上，所述移动机器人处理器就记录清洁状 态被改变的位置和终止的清洁任务。17. 如权利要求16所述的移动机器人，其中所述移动机器人返回到清洁状态被改变的 位置，W在重新开始清洁任务之后恢复所述清洁任务。18. 如权利要求1所述的移动机器人，其中所述移动机器人处理器和无线网络电路对 具有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控已知...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·安格尔，D·斯内林，M·奥迪，T·S·法罗，S·杜夫利，J·W·马梅姆，M·J·哈罗兰，
申请(专利权)人：艾罗伯特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US