机器人系统和方法与流程

文档序号:33370482发布日期:2023-03-08 02:03阅读:36来源:国知局
机器人系统和方法与流程
机器人系统和方法
交叉引用
1.本技术要求2022年5月5日提交的国际申请号pct/cn2022/091020及2022年7月13日提交的国际申请号pct/cn2022/105467的优先权,该申请的全部内容出于所有目的而通过引用并入本文。


背景技术:

2.机器人和/或机器可以用于自主或半自主地执行任务、提供服务和穿越环境。一些机器人或机器可以用于在有或没有人类操作者的输入或命令的情况下在机器人或机器所位于环境中在其或者能够导航到或穿越过的环境中执行清洁任务。


技术实现要素:

3.本公开总体上涉及机器人系统和方法。机器人系统可以包括能够对区域或环境进行清洁、杀菌或消毒的机器人或机器。机器人或机器可被配置成自主或半自主地操作以清洁区域或环境。
4.本公开解决了传统机器人和机器在清洁空间中的各种限制和缺点。市售的机器人和机器由于其尺寸、形状和/或组件配置而无法在某些环境中高效操作。在设计机器人或机器时做出的某些权衡会显著影响机器人或机器高效执行清洁路线、清洁计划或清洁例程的能力。例如,小型家用机器人可能不能够高效清洁大片区域,并且可能不具有针对工业或商业清洁任务的电池容量。作为另一示例,用于商业清洁的更大的机器人可能不具有穿越较狭窄空间的机动性,并且由于其尺寸/占地面积而无法清洁难以到达的点位。
5.本公开提供了尺寸紧凑、机动性高、高效且富有成效、并且功效强大到足以在占地多达15,000平方英尺或更大的环境中进行商业清洁操作的机器人系统。机器人系统的形状参数(form factor)允许机器人系统在狭窄区域内及其周围精确地进行清洁而不会与障碍物碰撞,并且组件的选择和配置允许机器人系统高效地清洁大的区域或体积。如在本文所述的各个实施方式中所例示的形状参数和清洁性能的组合同时实现了对难以到达的点位的细致清洁和高生产率/区域覆盖率。本文公开的机器人系统提供了尺寸与清洁性能之间的最佳平衡,并且可以被配置成彻底而有效地清洁许多不同类型的环境。
6.在一个方面,本公开提供了一种地板清洁机器。在一些实施方式中,地板清洁机器可以包括移动主体,该移动主体被配置成借助于驱动机构在表面上行进。在一些实施方式中,地板清洁机器可以包括一个或多个清洁设备,该一个或多个清洁设备耦合到移动主体,并且被配置成通过从表面收集和移除异物来清洁表面。在一些实施方式中,地板清洁机器可以包括电源,该电源由移动主体携带,并且被配置成为驱动机构和一个或多个清洁设备供电。
7.在一些实施方式中,电源被配置成使得地板清洁机器能够以约0.5至约4小时的持续时间操作。在一些实施方式中,地板清洁机器具有约0.05至约0.30立方米(m3)的体积。在一些实施方式中,地板清洁机器具有约0.10至0.40平方米(m2)的横向占地面积。在一些实
施方式中,地板清洁机器具有约30至约80kg的重量。在一些实施方式中,驱动机构被配置成使得地板清洁机器在清洁操作期间的最小转弯半径为约500mm至约800mm。在一些实施方式中,驱动机构被配置成使得地板清洁机器能够以高达约3.6千米/时的速度移动。在一些实施方式中,地板清洁机器被配置成具有约100至约2000m2/小时的清洁表面生产率。在一些实施方式中,地板清洁机器能够以0ml/min至约300ml/min的流量操作。
8.在一些实施方式中,电源包括电池。在一些实施方式中,电池具有约200瓦时至约900瓦时的容量。在一些实施方式中,电源包括二次电池。在一些实施方式中,二次电池可从移动主体拆卸。在一些实施方式中,二次电池具有约200瓦时至约900瓦时的容量。
9.在一些实施方式中,地板清洁机器还可以包括用于盛放清洁液的溶液箱。在一些实施方式中,溶液箱由移动主体携带,并且具有约5l至约15l的容量。
10.在一些实施方式中,地板清洁机器还可以包括用于盛放从所清洁的表面收集的废液的回收箱。在一些实施方式中,回收箱由移动主体携带,并且具有约5l至约15l的容量。
11.在一些实施方式中,地板清洁机器还可以包括用于盛放从表面收集的异物的箱斗。在一些实施方式中,箱斗由移动主体携带,并且具有高达约5l的容量。
12.在一些实施方式中,一个或多个清洁设备可以包括刷子、刮条或拖把。在一些实施方式中,一个或多个清洁设备可以可释放地附接到移动主体并且可从移动主体拆卸。在一些实施方式中,一个或多个清洁设备可磁性地附接到移动主体。
13.在一些实施方式中,地板清洁机器还可以包括紫外(uv)光传感器,该uv光传感器用于对地板清洁机器的废水箱进行消毒或杀菌。在一些实施方式中,地板清洁机器还可以包括减震器(bumper),该减震器用于检测与一个或多个物体的接触。在一些实施方式中,地板清洁机器还可以包括处理单元,该处理单元被配置成基于检测到的接触来调节地板清洁机器的移动,以便避开或绕开一个或多个物体。
14.在一些实施方式中,地板清洁机器还可以包括用于一个或多个清洁设备的压力调节系统。在一些实施方式中,压力调节系统被配置成通过调节一个或多个清洁设备的位置或方向来调节由一个或多个清洁设备施加到表面的压力。在一些实施方式中,压力调节系统被配置成基于传感器输出来调节施加到表面的压力。在一些实施方式中,传感器输出指示出表面上的污垢、碎屑或异物的量。
15.在一些实施方式中,地板清洁机器包括洗地机。在一些实施方式中,地板清洁机器包括自主或半自主移动机器人。在一些实施方式中,地板清洁机器包括一个或多个视觉传感器和/或一个或多个导航传感器。在一些实施方式中,地板清洁机器包括用于储存水和/或清洁溶液的溶液箱。在一些实施方式中,地板清洁机器被配置成接收预测量(premeasured)或预定剂量的清洁剂,以及使用该预测量或预定剂量的清洁剂的至少一部分来清洁表面。在一些实施方式中,地板清洁机器的操作时间或持续时间是基于地板清洁机器的操作或使用模式的。在一些实施方式中,地板清洁机器提供尺寸、重量、操作性能和运行时间的最佳平衡以供清洁占地高达约15,000平方英尺或更大的环境。
16.在一些实施方式中,地板清洁机器在清洁或执行清洁操作时具有最小转弯半径。在一些实施方式中,最小转弯半径的范围是从约500毫米至约800毫米。在一些实施方式中,地板清洁机器被配置成当地板清洁机器没有实质地进行清洁或执行清洁操作时原地转弯。
17.本公开的另一方面提供了一种包括机器可执行代码的非暂时性计算机可读介质,
该机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时实现以上或本文其他各处的任何方法。
18.本公开的又一方面提供了一种系统,该系统包括一个或多个计算机处理器和与之耦合的计算机存储器。计算机存储器包括机器可执行代码,该机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时实现以上或本文其他各处的任何方法。
19.本公开的其他方面和优点对于本领域技术人员而言将通过以下详细描述变得显而易见,其中仅示出和描述了本公开的说明性实施方式。如将认识到的,本公开能够具有其他和不同的实施方式,并且其若干细节能够在各个明显方面进行修改,所有这些均不背离本公开。因此,附图和描述本质上应被认为是说明性的,而不是限制性的。援引并入
20.本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文,其程度如同具体地和单独地指出通过引用而并入每个单独的出版物、专利或专利申请。在通过引用并入的出版物和专利或专利申请与说明书中包含的公开内容相矛盾的范围内,说明书旨在取代和/或优先于任何此类矛盾的材料。
附图说明
21.本发明的新颖特征在所附权利要求中特别阐述。通过参考以下阐述利用到本发明原理的说明性实施方式的详细描述以及附图(本文也称为“图”),将会获得对本发明的特征和优点的更好理解:
22.图1示意性地图示了根据一些实施方式的机器人。
23.图2示意性地图示了根据一些实施方式的机器人可以在其中操作的环境。
24.图3示意性地图示了根据一些实施方式的机器人可以在其中操作的包括障碍物的环境。
25.图4示意性地图示了根据一些实施方式的机器人的透视图。
26.图5示意性地图示了根据一些实施方式的机器人的正视图。
27.图6示意性地图示了根据一些实施方式的示例性机器人的另一正视图。
28.图7示意性地图示了根据一些实施方式的机器人的机架中的缝隙或开口。
29.图8示意性地图示了根据一些实施方式的机器人的侧视图。
30.图9示意性地图示了根据一些实施方式的示例性机器人的附加侧视图。
31.图10示意性地图示了根据一些实施方式的机器人的底视图。
32.图11示意性地图示了根据一些实施方式的示例性机器人的附加底视图。
33.图12a示意性地图示了根据一些实施方式的示例性刷子子系统。图12b和图12c示意性地图示了根据一些其他实施方式的示例性边刷。图12d示意性地图示了根据一些实施方式的与刮条组合操作的示例性刷子子系统。
34.图13示意性地图示了根据一些实施方式的箱斗。
35.图14示意性地图示了根据一些实施方式的水箱。
36.图15示意性地图示了根据一些实施方式的示例性水箱的各个视图。
37.图16示意性地图示了根据一些实施方式的可附接到机器人的刮条。
38.图17示意性地图示了根据一些实施方式的可附接到刮条支座的刮条。
39.图18示意性地图示了根据一些实施方式的示例性刮条的各个视图。
40.图19示意性地图示了根据一些实施方式的机器人的顶视图。
41.图20示意性地图示了根据一些实施方式的机器人的后视图。
42.图21示意性地图示了根据一些实施方式的示例性机器人的各个组件。
43.图22示意性地图示了根据一些实施方式的包括水箱的机器人的分解图。
44.图23示意性地图示了根据一些实施方式的与中央服务器通信的多个机器人和/或机器。
45.图24、图25和图26示意性地图示了根据一些实施方式的被配置成在结构下方移动或机动的机器人。
46.图27示意性地图示了根据一些实施方式的刷子组装件的示例。
47.图28示意性地图示了被编程或以其他方式配置成实现本文提供的任何方法的计算机系统。
具体实施方式
48.尽管本文已经示出和描述了本发明的各个实施方式,但对于本领域技术人员来说显而易见的是,这些实施方式仅作为示例提供。在不背离本发明的情况下,本领域技术人员可以想到许多变化、改变和替换。应当理解,可以采用本文所述的本发明实施方式的各种替代方案。
49.每当术语“至少”、“大于”或“大于或等于”在一系列两个或更多个数值中的第一个数值之前,术语“至少”、“大于”或“大于或等于”适用于该系列数值中的每个数值。例如,大于或等于1、2或3等价于大于或等于1、大于或等于2,或者大于或等于3。
50.每当术语“不大于”、“小于”或“小于或等于”在一系列两个或更多个数值中的第一个数值之前,术语“不大于”、“小于”或“小于或等于”适用于该系列数值中的每个数值。例如,小于或等于3、2或1等价于小于或等于3、小于或等于2,或者小于或等于1。
51.本文可互换使用的术语“实时”或“即时”通常指事件(例如,操作、过程、方法、技术、计算、运算、分析、可视化、优化等)使用最近获得的(例如,收集或接收的)数据执行。在一些情况下,可以几乎立即或在足够短的时间跨度内执行实时事件,诸如在至少0.0001毫秒(ms)、0.0005ms、0.001ms、0.005ms、0.01ms、0.05ms、0.1ms、0.5ms、1ms、5ms、0.01秒、0.05秒、0.1秒、0.5秒、1秒或更长时间内执行。在一些情况下,可以几乎立即或在足够短的时间跨度内执行实时事件,诸如在至多1秒、0.5秒、0.1秒、0.05秒、0.01秒、5ms、1ms、0.5ms、0.1ms、0.05ms、0.01ms、0.005ms、0.001ms、0.0005ms、0.0001ms或更短时间内执行。
52.概述
53.本公开提供了尺寸紧凑、机动性高、高效而富有成效,并且功效强大到足以在占地多达15,000平方英尺或更大的环境中进行商业清洁操作的机器人系统。当前公开的机器人系统的形状参数允许在狭窄区域内及其周围进行精确清洁而同时避免与障碍物碰撞,并且组件的选择和配置允许机器人系统高效地清洁大的面积或体积。如在本文所述的各个实施方式中所例示的形状参数和清洁性能的组合同时实现了对难以到达的点位的细致清洁和高生产率/区域覆盖率。本文公开的机器人系统提供了尺寸与清洁性能之间的最佳平衡,并且可以被配置成彻底而有效地清洁许多不同类型的环境。
54.机器人/机器
55.在一个方面,本公开提供了一种包括机器人或机器的系统。在一些实施方式中,机器可以包括自主、半自主和/或非自主机器人或机器。在一些实施方式中,机器人可以包括自主、半自主和/或非自主机器或机器人。在一些实施方式中,机器人可以可互换地称为机器,并且机器可以可互换地称为机器人。在一些情况下,机器人可等同于机器,并且反之亦然。或者,机器人可以包括能够自主或半自主地操作的系统,并且机器可以包括能够由人或者其他机器或机器人操作的非自主系统。
56.在一些实施方式中,机器人或机器例如可以包括非自主、半自主或自主车辆、探测车、无人机或者用于运送人或物体的摆渡车。在一些情况下,机器人或机器可以包括类人机器人或非类人机器人。在一些情况下,机器人或机器可以包括清洁机器或机器人(例如,洗地机或真空吸尘器)。
57.在本文所述的任何实施方式中,一个或多个机器人或机器可被配置成单独地或共同地作为机器人或机器编队或集群操作。如本文所使用的术语“编队”可以指可独立地或联合地由人或计算机系统控制的多个机器人或其他机器的任何编组或集合。编队可以包括一个或多个机器人以及/或者一个或多个机器。一个或多个机器人以及/或者一个或多个机器可以包括可本地或远程控制的非自主、半自主或自主机器人或机器。编队中的机器人和/或机器可以由人类操作者和/或计算机控制。在本文所述的任何实施方式中,编队可以包括机器人和/或机器的组合。在本文所述的任何实施方式中,编队可以包括自主、半自主和/或非自主机器人和/或机器的组合。
58.在一些实施方式中,机器人或机器可以包括非自主机器人或机器。这样的非自主机器人或机器可能不包括或具有或者不需要包括或具有自主导航功能或能力。在一些情况下,这样的非自主机器人或机器可被配置成基于人类操作者提供的一个或多个输入、命令或指令来操作。一个或多个输入、命令或指令可以包括用以移动机器人或机器的物理运动、听觉通信,或者虚拟输入或对要由机器人或机器执行的动作或移动的选择。
59.图1图示了机器人100的示例。机器人100可被配置成执行清洁例程或清洁操作。清洁例程或清洁操作可以涉及使用器械、工具或物质(例如,水和/或洗涤剂)来对区或区域进行清洁、消毒或杀菌。
60.在一些实施方式中,机器人100可以包括驱动单元101。驱动单元101例如可以包括车轮、辊子、传送带、踏面、磁体等。
61.在一些实施方式中,机器人100可以包括一个或多个刷子102。刷子102可被操作用以清洁环境。刷子102可以是可旋转的,以捕获污垢、灰尘、碎屑或者废料或废物颗粒。在一些情况下,刷子102可以包括擦洗器。
62.在一些实施方式中,机器人100可以包括箱斗103。箱斗103可被配置成从箱斗103近侧的刷子或擦洗器收集垃圾。
63.在一些实施方式中,机器人100可以包括箱104。箱104可以包括溶液箱和废水箱。溶液箱可以容纳(a)清洁溶液(例如,添加有洗涤剂的清水)或(b)清水。在一些情况下,清洁机器可被配置成自动混合洗涤剂与清水以产生可以施加到地板的清洁溶液。在一些情况下,溶液箱可以由用户用预先混合的清洁溶液手动填充。在其他情况下,溶液箱可以由用户单独地用清水和洗涤剂填充,清水和洗涤剂继而可以混合以产生清洁溶液。在一些实施方
式中,可以将溶液箱中的溶液喷洒到滚刷和/或边刷上以供清洁地面。在一些实施方式中,可以施加负压来将地面上的废水收集回到废水箱。
64.在一些实施方式中,机器人100可以包括手柄105。手柄105可以用于操作、推动或携带机器人。在一些情况下,手柄可以用于启用操作模式、在选定模式下控制机器人或在不同操作模式之间切换。
65.在一些实施方式中,机器人100可以包括刮条106。刮条106可以用于从所清洁的区域清洁或移除残留水或水迹。
66.在一些实施方式中,机器人100可以包括减震器107。减震器107可被配置成检测机器人100与清洁环境中的一个或多个物体或人员或障碍物之间的接触(例如,冲击或碰撞)。减震器107可以用于保护机器人100或机器人100的任何组件免受损坏。
67.在一些实施方式中,机器人100可以包括清洁洗涤剂配给子系统108。清洁洗涤剂配给子系统可被配置成将洗涤剂提供或释放到机器人100的水箱104中。在一些情况下,可以在一个或多个耗材包、容器或袋内提供预测量剂量的洗涤剂。
68.在一些实施方式中,机器人100可以包括处理或消毒子系统109。处理或消毒子系统109可被配置成对机器人100的一个或多个组件或部分执行处理操作(例如,消毒操作或杀菌操作)。在一些情况下,处理或消毒子系统可以用于处理或消毒危险或有毒材料或者可能对人体或动物健康有害的任何其他材料。
69.在一些实施方式中,机器人100可以包括导航子系统110。导航子系统110可被配置成提供或管理由机器人100用来穿越环境或者执行清洁操作或程序的控制逻辑。
70.在一些实施方式中,机器人100可以包括通信单元111。通信单元111可以包括用于传输和/或接收信息或数据的发射器和/或接收器。该信息或数据可以包括机器人的操作数据,其中包括机器人的组件的数据。在一些情况下,通信单元111可被配置成将信息或数据传输到中央服务器或者一个或多个其他机器人或机器。在一些情况下,通信单元111可被配置成接收从中央服务器或者一个或多个其他机器人或机器向机器人100传输的信息或数据。
71.在一些实施方式中,机器人100可以包括一个或多个传感器112。一个或多个传感器112可以用于获取与机器人(或者其任何组件或子系统)的操作、机器人操作的环境或者机器人周围的障碍物相关联的测量。在一些情况下,机器人可以使用通过使用一个或多个传感器112获取的测量来控制或调节机器人操作(例如,导航机器人穿越环境或者操作机器人的一个或多个组件或子系统)。
72.在一些实施方式中,机器人100可以包括处理器150。处理器150可被配置成基于使用一个或多个传感器112获取的测量或读数来控制机器人(或者其任何组件或子系统)的操作。在一些情况下,处理器150可以可操作地耦合到传感器112和/或机器人100的各个其他组件或子系统,以帮助(1)处理传感器数据以及(2)控制机器人100或机器人100的各个组件/子系统的操作或行为。
73.环境
74.在一些实施方式中,机器人可被优化或配置用于商业用途的地板清洁。机器人可以远比下列各项更有效和高效地服务于此类领域:(i)无法在狭窄空间中敏捷地机动或者精确地导航到或穿越难以到达的区域的大型商用清洁机器人,(ii)缺少用于商业清洁应用
的机器人的电池容量或生产率的小型家用清洁机器人,以及(iii)使用拖把或水桶对区域进行手动清洁的人类操作者。
75.在一些实施方式中,本公开的系统和方法可以用于清洁环境。环境可以包括室内环境或室外环境。在一些情况下,环境可以包括一个或多个室内环境与一个或多个室外环境的组合。室内环境例如可以包括建筑物、办公室、住宅、商店或至少部分地被一个或多个墙壁、天花板、面板、地板或其他结构元件包围的任何其他空间或区域。室外环境例如可以包括至少部分地暴露于自然元素的任何空间,举例而言,包括公共空间、未被结构元件或组件包围的私人空间、道路、陆地或水生生态系统等。在一些实施方式中,机器人可以清洁或者可被配置成清洁诸如零售店、快餐店、便利店、机场、火车站、商场、商业建筑、超市、校园或学校等场所。
76.图2图示了机器人100可以在其中操作的示例性环境200。环境可以包括要让机器人100导航绕开的一个或多个障碍物201。在本文所述的任何实施方式中,机器人100可被配置成在导航绕开一个或多个障碍物201的同时清洁环境200。
77.如图3中所示,机器人100可能能够穿越环境300,在该环境300中多个障碍物301的位置彼此紧邻或相邻地聚集在一起。多个障碍物301可以包括单独的和不同的障碍物。或者,多个障碍物301可以包括同一物体的不同部分、区域、区段或组件(例如,同一椅子或桌子的不同的腿)。在本文所述的任何实施方式中,机器人100可以包括这样的形状参数:其允许机器人100导航绕开多个障碍物301、以最小转弯半径急转弯,以及尽管沿着或靠近机器人运动轨迹存在障碍物但仍保持精确的清洁路径。清洁路径可以由机器人动态调节,以在利用机器人的形状参数和以最小转弯半径急转弯的能力的同时将清洁环境的特定特性或布局纳入考虑。
78.益处/优点
79.如本文其他各处所述,机器人可以尺寸紧凑、机动性高、高效而富有成效,并且功效强大到足以在占地多达15,000平方英尺或更大的环境中进行商业清洁操作。机器人的形状参数可以允许在避免与障碍物碰撞的同时在狭窄区域内及其周围进行精确清洁。组件的选择和配置可以允许机器人高效清洁大的面积或体积。形状参数和清洁性能的组合可以同时实现对难以到达的点位的细致清洁和高生产率/区域覆盖率。机器人可以提供尺寸与清洁性能之间的最佳平衡(例如,包括箱尺寸、马达尺寸和电池尺寸),并且可以被配置成彻底而有效地清洁许多不同类型的环境。
80.除了上述益处之外,机器人还具有许多其他有利特征,诸如尺寸、重量、操作性能和运行时间的最佳平衡。机器人可以具有这样的形状参数:其允许机器人在清洁环境中敏捷移动,而在穿越不平坦的地面时不会倾翻。机器人可以具有允许其穿越拥挤空间以及原地转弯的方形底座、轮廓或形状参数。在一些情况下,机器人可被配置成根据需要原地旋转或转弯(例如,将机器人重新定向到期望的方向,而无需可能导致机器人与靠近机器人的物体发生碰撞的过度移动)。机器人还可以具有最小转弯半径,以给予机器人的刮条足够的空间来操作和拾取任何残留在地板上的水。在一些实施方式中,机器人的机械部件靠近地面的定位或放置可以有助于最大化机器人的刷子施加的擦洗效果。该机器人与其他清洁机器人相比,可以在空间中具有减小的重量和体积,同时提供更好的清洁性能、更高的生产率以及更长的操作时间。
81.机器人/机器形状参数
82.在一些实施方式中,机器人可以具有一系列规格。机器人规格的示例性范围在以下的表a1中示出。
83.表a1.根据一些实施方式的机器规格。表a1.根据一些实施方式的机器规格。
84.在一些情况下,机器人包括小占地面积可能是有利的。在一些情况下,小占地面积可以允许机器人易于存储(例如,在相对狭小的存储区域中)、机器人易于运输(例如,通过手或推车运输),和/或机器人易于进入狭小区域以进行清洁(例如,在桌子下面)。
85.图24示意性地图示了这样的机器人:其具有允许机器人在各种结构(例如,桌子或书桌)下方以足够的间隙进行机动的尺寸,不同于其他因过于大而无法适合于此类结构下
方的商用清洁机器。在一些实施方式中,机器人可以具有允许机器人穿越清洁环境中所存在的家具或其他结构下方的高度和/或宽度。在一些实施方式中,机器人的高度是可调节的(例如,以适合于某些家具或结构下方)。例如,机器人可以在前往桌子或书桌下方之前降低其高度。
86.在一些实施方式中,机器人可被配置成调节其离地间隙。例如,图25示出了根据一些实施方式的正在穿越结构下方的机器人。在一些情况下,机器人可被配置成如果在机器人所穿越或要穿越的表面上存在障碍物(隆起或凸起特征),则调节其高度和/或离地间隙。这可以防止机器在穿越这些特征时倾覆或因凸起特征而以其他方式变得无法移动或卡住。
87.在本文所述的任何实施方式中,机器人可被配置成调节其高度和/或离地间隙。在一些情况下,机器人可被配置成升高或降低其高度。在一些情况下,机器人可被配置成升高或降低其离地间隙。机器人可以基于对环境或环境中障碍物的感测来调节其高度和/或离地间隙。机器人可以基于机器人的导航路径或清洁例程来调节其高度和/或离地间隙。
88.重量
89.在一些实施方式中,机器人可以包括约55kg的重量。在一些实施方式中,机器人可以包括约65kg的重量。在一些实施方式中,机器人可以包括至少约15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100kg的重量。在一些实施方式中,机器人可以包括至多约15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100kg的重量。在一些实施方式中,重量可以在机器人包括满箱时测量。在一些实施方式中,重量可以在机器人包括空箱时测量。
90.体积/尺寸
91.在一些实施方式中,机器人可以包括约480mm的长度。在一些实施方式中,机器人可以包括至少约300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690或700mm的长度。在一些实施方式中,机器人可以包括至多约300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690或700mm的长度。
92.在一些实施方式中,机器人可以包括约500mm的宽度。在一些实施方式中,机器人可以包括至少约300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590或600mm的宽度。在一些实施方式中,机器人可以包括至多约300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590或600mm的宽度。
93.在一些实施方式中,机器人可以包括约700mm的高度。在一些实施方式中,机器人可以包括至少约200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790或800mm的高度。在一些实施方式中,机器人可以包括至多约200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、
380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790或800mm的高度。
94.在一些实施方式中,机器人可以包括约0.168m3的体积。在一些实施方式中,机器人可以包括至少约0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2或0.3m3的体积。在一些实施方式中,机器人可以包括至多约0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2或0.3m3的体积。
95.行进速度
96.在一些实施方式中,机器人可以是可操作的,以约1.8km/h的速度行进。在一些实施方式中,机器人可以是可操作的,以至少约0、0.6、1.2、1.8、2.4、3或3.6km/h的速度行进。在一些实施方式中,机器人可以是可操作的,以至多约0.6、1.2、1.8、2.4、3或3.6km/h的速度行进。
97.转弯半径
98.在本文所述的任何实施方式中,机器人可被配置成原地转弯(例如,当机器人正在移动通过或穿越某一区域但未进行清洁时)。在一些实施方式中,机器人可被配置成以最小转弯半径转弯(例如,在清洁操作期间)以确保刮条可以执行其从地板擦除任何多余的溶液和/或水的工作。在一些实施方式中,机器人可以在清洁操作期间具有约500mm的最小转弯半径。在一些实施方式中,机器人可以在清洁操作期间具有至少约500、600、700或800mm的最小转弯半径。在一些实施方式中,机器人可以在清洁操作期间具有至多约500、600、700或800mm的最小转弯半径。在一些情况下,机器人的最小转弯半径可以根据机器人是否正在清洁模式下操作(例如,机器人是否正在执行清洁操作)而改变。在一些情况下,机器人可被配置成原地转弯(即,其最小转弯半径可以为零)。在一些实施方式中,机器人原地转弯或旋转的能力可以通过其方形轮廓实现,该方形轮廓可以比基于矩形或圆形形状轮廓的其他机器人形状参数更具优势。在一些情况下,方形轮廓可以允许在清洁操作期间,机器人在清洁角落的同时仍然保持原地转弯的能力和机器人整体机动性(例如,通过清洁期间的窄转弯半径)。
99.电池
100.在一些实施方式中,机器人可以包括电池。在一些实施方式中,电池可以包括对人体安全的操作电压。在一些实施方式中,电池可以包括约24v的操作电压。在一些实施方式中,电池可以包括至少约12、18、24、30或36v的操作电压。在一些实施方式中,电池可以包括至多约12、18、24、30或36v的操作电压。在一些实施方式中,电池可以包括约600wh的容量。在一些实施方式中,电池可以包括至少约200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100或1200wh的容量。在一些实施方式中,电池可以包括至多约200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100或1200wh的容量。在一些实施方式中,电池可以是可充电的。
101.性能
102.在一些实施方式中,机器人在电池满电情况下可能能够具有约1小时的操作时间。在一些实施方式中,机器人可以具有至少约0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5或4小时的操作时间。在一些实施方式中,机器人可以具有至多约0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5或4小时的操作时间。在一些实施方式中,机器人可被配置成依靠电池供电操作长达4小时或更长时间。在一些实
施方式中,机器人可以在最高性能模式下操作1.5至2小时,在节能模式下操作3.5至4小时,以及在仅拖把模式(从而刷子马达和真空马达关闭)下操作长达15.5小时或更长时间。
103.在一些实施方式中,机器人可以具有约500m2/h的生产率。在一些实施方式中,机器人可以具有至少约100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700或1800m2/h的生产率。在一些实施方式中,机器人可以具有至多约100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700或1800m2/h的生产率。生产率可以对应于每单位时间清洁的面积。
104.组件和子系统
105.在一些方面,本公开提供了一种用于清洁的紧凑型机器人。该紧凑型机器人可以具有本文所述的任何尺寸、规格或操作特性。
106.图4图示了机器人400的示例配置。机器人400可以包括机架401和用于移动机器人400通过清洁环境的驱动机构402。在一些实施方式中,机器人可以包括一个或多个刷子403,该一个或多个刷子403用于在清洁环境中清洁一个或多个物体、表面或区域。在一些实施方式中,机器人可以包括一个或多个传感器404,该一个或多个传感器404用于检测清洁环境中的物体或者建图/视觉检查清洁环境。一个或多个传感器404能够以任何合适的配置定位在机器人上的任何位置,以允许机器人从多个方向或视角智能地感测机器人周围的障碍物或移动。传感器404的放置可以为机器人检测或感测障碍物或移动(例如,周边移动)提供高达360度的覆盖范围。
107.机架
108.在一些实施方式中,机器人包括机架。机架可以包括机器人的各个组件和子系统的壳体。在一些情况下,可以加固机架以防止机器人在行进于不平坦的表面上时倾翻。
109.参考图5、图6和图7,在一些情况下,机器人400可以包括位于机器人400的主体或机架401中的缝隙或开口406。在一些实施方式中,机器人400可以包括一个或多个传感器405(例如,激光雷达(lidar)传感器),该一个或多个传感器405定位在机器人400的主体或机架401中的缝隙或开口406中。图8和图9示意性地图示了机器人400和机器人400的主体或机架中的缝隙或开口406的侧视图。在一些情况下,可以将传感器405(例如,光学传感器、lidar传感器、雷达传感器等)集成在机器人400的被设置于缝隙或开口406内或近侧的一部分上。在一些情况下,设置于缝隙或开口406内或近侧的传感器405可以具有宽水平视场。在一些情况下,宽水平视场可以是至少约180度、225度或270度。在一些情况下,提供于机器人400的主体或机架的中部的传感器405可能能够直接检测机器人附近的物体。在一些情况下,传感器400可被定位成使得机器人具有最小盲点。
110.驱动机构
111.在一些实施方式中,机器人可以包括用于运送机器人的驱动机构。驱动机构可以包括车轮、传送带、踏面、辊子、磁体等。在一些情况下,驱动机构可以不包括或不需要包括变速驱动桥。驱动机构可以允许机器人在地面上原地360度转弯(由此最小化机器人的转弯半径)以及在狭窄点位或区域中机动。
112.刷子
113.在一些实施方式中,机器人可以包括一个或多个刷子。一个或多个刷子可以包括刷子组装件。在一些实施方式中,刷子组装件包括圆柱形滚刷。圆柱形滚刷可被配置成处理
或移动机器人前面的碎屑或其他异物。在一些实施方式中,刷子组装件包括两个盘形边刷。圆柱形滚刷可以基本上定位在两个盘形边刷之间。在一些实施方式中,刷子组装件还可以包括圆柱形滚刷后面的垃圾箱斗。在一些实施方式中,刷子组装件还可以包括驱动轮组装件。在一些实施方式中,刷子组装件还可以包括刮条组装件。
114.在一些实施方式中,机器人可以包括至少一个主刷和至少两个边刷。至少一个主刷和至少两个边刷可被配置用于不同的清洁任务或目的。图10和图11图示了包括多个刷子403的示例性机器人400的底视图。多个刷子403可以包括至少一个主刷和至少两个边刷。在一些情况下,至少两个边刷可以定位在机器人400的角落或边缘处以帮助清洁或刷洗清洁环境中的角落区域。在一些情况下,机器人可以具有定位在机器人的角落或边缘处的刷子。这可以帮助清洁角落或其他狭窄空间。在本文所述的任何实施方式中,机器人可以具有这样的重量分布:其允许机器人即使在不平坦的表面上操作时也能以足够的压力有效利用各个刷子来保持最佳清洁效果。
115.在一些实施方式中,机器人可以包括刷子。在一些实施方式中,刷子可以用于地板清扫、地板擦洗、地板清洗或其任何组合。在一些情况下,具有死角(例如,刷子无法到达或难以到达以进行清洁和/或施加足够的压力以进行清洁的地方)最小化的刷子可能是有利的。图27示意性地图示了根据一些实施方式的刷子组装件。在一些情况下,具有被配置成在清洁时避免或最小化与障碍物的碰撞的刷子可能是有利的,因为碰撞可能会损坏刷子。在一些实施方式中,刷子可以包括安装部分2701、调节部分2702、底座部分2703、刷子主体2704或其任何组合。在一些实施方式中,底座部分2703可以可旋转地耦合在安装部分2701中。在一些实施方式中,可以将调节部分2702提供于安装部分2701和底座部分2703之间。在一些实施方式中,调节部分2702可以设有弹簧。
116.在一些实施方式中,刷子主体2704可以包括长刷毛、短刷毛、外刷毛或其任何组合。在一些实施方式中,可以将长刷毛和/或短刷毛提供于底座部分2703的下侧。在一些实施方式中,可以将外刷毛提供于底座部分2703的外侧。在一些实施方式中,长刷毛、短刷毛、外刷毛或其任何组合可以高效清洁死角。在一些实施方式中,可以随刷子提供弹簧。在一些实施方式中,弹簧可以减少或防止清洁操作中对刷子的损坏。
117.在一些实施方式中,长刷毛和短刷毛可以以交替顺序布置,例如,“长-短-长-短”。在一些实施方式中,长刷毛、短刷毛和/或外刷毛可以倾斜地定向。
118.在一些实施方式中,可以在安装部分2701和底座部分2703的外部提供保护壳2709。在一些实施方式中,保护壳可以减少或防止对刷子的碰撞损坏。在一些实施方式中,保护壳2709可以包括弹性材料。
119.在一些实施方式中,可以随刷子提供旋转轴杆。在一些实施方式中,旋转轴杆可以穿过调节部分2702的中心。在一些实施方式中,旋转轴杆可以从安装部分2701延伸。在一些实施方式中,调节部分2702可以包括一个或多个调节杆。在一些实施方式中,可以将弹簧提供到调节杆。在一些实施方式中,调节杆的上端可以抵靠安装部分2701。在一些实施方式中,调节杆的下端可以抵靠底座部分2703。在一些实施方式中,调节杆可被配置成调节刷子主体2704的高度。
120.在一些实施方式中,可以将环形保护物提供到调节杆。在一些实施方式中,环形保护物可以包含弹性材料。在一些实施方式中,环形保护物可以减少或防止清洁操作期间对
调节杆的损坏。
121.在一些实施方式中,刷子可以包括浮式刷子机构。在一些实施方式中,机器人可以包括左刷和右刷。在一些实施方式中,可以将刷子安装在刷头组装件上。在一些实施方式中,可以将左刷安装在刷头组装件上。在一些实施方式中,可以将右刷安装在刷头组装件上。在一些实施方式中,可以通过一个或多个导柱(例如,四个导柱)将刷子安装在刷头组装件上。在一些实施方式中,可以将一个或多个导柱安置成垂直于水平面(例如,相对于地面)。在一些实施方式中,刷子可以在预定行程内沿垂直方向浮动。
122.在一些实施方式中,在操作状态下,可以将压力施加到地面上。在一些实施方式中,可以用安装在一个导柱上的弹簧将压力施加到地面上。在一些实施方式中,可以用安装在四个导柱上的弹簧将压力施加到地面上。在一些实施方式中,可以将刷头组装件从地面抬起。在一些实施方式中,在非操作状态下,可以将刷头组装件从地面抬起。在一些实施方式中,可以将边刷抬起至预定高度。在一些实施方式中,可以通过一组滑轮机构和/或钢丝抬起边刷。在一些实施方式中,该组滑轮机构和钢丝可以促进边刷的安装和/或拆卸。
123.在一些实施方式中,左边刷和/或右边刷可以各自通过1、2、3或4个导柱安装在刷头组装件上。在一些实施方式中,可以将导柱安置成垂直于水平面(例如,相对于地面)。在一些实施方式中,刷子可以在预定行程内沿垂直方向浮动。在一些实施方式中,导柱可以设有压缩弹簧。在一些实施方式中,可以将边刷耦合到机架。在一些实施方式中,边刷可以经由钢丝和/或一组滑轮机构耦合到机架。
124.在一些实施方式中,在操作状态下将刷头组装件降低至触及地面。在一些实施方式中,在操作状态下没有力施加在钢丝上。在一些实施方式中,在操作状态下压力从弹簧施加到边刷上。在一些实施方式中,在非操作状态下将刷头组装件抬起。在一些实施方式中,在非操作状态下通过一组滑轮机构和/或钢丝将边刷抬起至预定高度以促进边刷的安装和拆卸。
125.在一些实施方式中,机器人可以包括一个或多个浮式刷子,可以控制该一个或多个浮式刷子以调节由刷子施加到清洁表面的压力。可以调节该压力来优化刷洗效率。
126.图12a图示了机器人的示例性刷子子系统。刷子子系统可以包括多个可旋转刷子。多个可旋转刷子可以包括第一刷子和第二刷子,所述第一刷子被配置成沿着第一轴旋转,而所述第二刷子被配置成沿着不同于第一轴的第二轴旋转。在一些情况下,多个可旋转刷子可以包括定位在第二可旋转刷子和第三可旋转刷子之间的第一可旋转刷子。多个可旋转刷子可以具有不同的尺寸、形状和/或功能。在一些情况下,刷子子系统可以包括刷子承台,该刷子承台可磁性地附接到如本文其他各处所述的箱斗。刷子可被配置成相对于机器人所位于或移动的表面顺时针或逆时针旋转。
127.图12b图示了根据一些实施方式的边刷系统的透视图,并且图12c图示了该边刷系统的底视图。边刷子系统可以包括多个边刷。例如,边刷子系统可以包括2、3、4个或更多个边刷。参考图12b,边刷可以包括具有一个或多个液体喷射孔的底座(边刷主体)。来自机器人的溶液箱的清洁液可以经由一个或多个液体喷射孔,根据要清洁的表面以预定的速度、流量、持续时间和/或角度从溶液箱递送(例如,喷洒)到地板。在一些实施方式中,边刷可以包括分布在边刷主体上的多个液体喷射孔。液体喷射孔可以布置成在清洁液被递送到地板上时均匀分配清洁液的配置。例如,在一些情况下,液体喷射孔可以在边刷主体的径向方向
和/或周向方向上彼此间隔开。径向间隔开的液体喷射孔可以从边刷主体的中心朝向边刷主体的边缘径向延伸。相反,周向间隔开的液体喷射孔可以在边刷主体上以一个或多个液体喷射孔同心环的形式延伸。在一些实施方式中,多个液体喷射孔可以位于附接在主刷上方或附近的喷杆上。在一些实施方式中,喷杆的纵向长度可以基本上等于主刷的纵向长度。清洁液可以从喷杆喷洒或分配到主刷和/或主刷前方的地板上,使得主刷能够使用从喷杆分配的清洁液清洁或刷洗地板。液体喷射孔可以沿着喷杆均匀分布。或者,液体喷射孔可以沿着喷杆不均匀分布,使得它们更靠近边刷且更远离机器人的中部。
128.每个边刷可以包括多个刷毛和至少一个从边刷主体延伸的液体移位组件。液体移位组件可被配置成在边刷移动(例如,旋转)时从地面朝向预定方向或区域移动用过的液体。用过的液体例如可以是在刷毛执行清洁行动之后携带污垢、碎屑或异物的(经由液体喷射孔喷洒到地板上的)清洁液。
129.在一些情况下,液体移位组件可以包括弹性叶片。弹性叶片可以由橡胶或任何合适的弹性聚合物制成。在一些情况下,弹性叶片可以可拆卸地耦合到边刷主体,以允许更换或维修叶片。当操作带有边刷的机器人时,弹性叶片的边缘可以接触或紧邻地板。弹性叶片可能能够在其接触地板时弯曲或屈曲。在一些情况下,弹性叶片可以位于地板上方并留有间隙。间隙的高度例如可以是约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mm,或其间的任何值。
130.如图12b至图12d中所示,每个边刷可以具有多个弹性叶片。在一些实施方式中,多个弹性叶片(例如,三个叶片)可以位于彼此等距之处,并且从边刷主体径向延伸。例如,三个叶片可以相对于彼此定向成使得相邻叶片之间的角度约为120度。弹性叶片可以定向成扇形或螺旋桨状构型。每个弹性叶片可以从边刷主体的中心基本上径向延伸。弹性叶片可以具有沿着边刷主体的径向方向的弯曲形状。如图12c中所示,弯曲形状可以具有与边刷的旋转方向(顺时针或逆时针)对准的曲率。根据每个弹性叶片的旋转方向,每个弹性叶片的凸面和凹面决定了在何处以及如何朝向目标区域引导或集中用过的液体。例如,当边刷以顺时针方向旋转时(图12c左侧示出),弹性叶片开始以逆时针方向将用过的液体引导到边刷的中心区域。相反,当边刷以逆时针方向旋转时(图12d右侧示出),弹性叶片开始以顺时针方向将用过的液体引导到右侧边刷的中心区域。
131.如图12c中的集水路线箭头所示,弹性叶片的配置和布局允许以螺旋方式将地板上用过的液体引导到每个边刷的中心。
132.如图12b和图12c中所示的配置(其中液体移位组件附接到边刷)可以使机器人能够从所清洁的区域移除残留液体,而不必或不需要将刮条的清洁路径宽度延伸至大幅超出机器人主体的宽度。如图12d中所示,可以使刮条的宽度等于(或略大于)机器人主体的宽度,同时仍然从所清洁的区域高效移除残留液体,因为位于机器人主体宽度之外的任何残留液体可以如上所述由边刷及其弹性叶片移动和收集。图12b、图12c和图12d中边刷的使用可以消除对于将刮条宽度延伸至大幅超出机器人主体宽度的需要,这有利地允许机器人保持其紧凑的占地面积和敏捷性、在转弯时有效清洁以及有效清洁死角。
133.图12b至图12d中所示的边刷能够以多种方式提高机器人的清洁性能。例如,边刷可以允许机器人增加其擦洗/清洁宽度以更靠近墙壁。在一些情况下,带有上述边刷的机器人可能能够清洁延伸至距墙壁近达1cm至10cm的地板区域。弹性叶片的形状和尺寸可被设定用于从/自地板收回或收集用过的液体。在一些情况下,弹性叶片可以移除60%至100%
之间的位于机器人占地面积内或延伸至机器人占地面积之外5%至20%的任何残留液体。此外,弹性叶片可被配置成防止清洁液或用过的液体飞溅或延伸至大幅超出机器人的清洁路径。例如,相比于不具有本文所述的弹性叶片的常规刷子,每个弹性叶片的形状和尺寸、弹性叶片相对于彼此和相对于刷毛的定向、每个弹性叶片的曲率以及各种其他叶片设计因素可以帮助将飞溅减少至少5%至50%。
134.在一些实施方式中,所描述的弹性叶片可以在无需从边刷喷洒或分配清洁液的情况下操作。在这样的实施方式中,无需将清洁液从机器人的溶液箱引导至边刷。在一些情况下,边刷(或边刷近侧的区域)不需要具有任何液体喷射孔,因为弹性叶片能够在无需从边刷分配清洁液的情况下操作。例如,所描述的弹性叶片可能能够将从机器人的中间底部部分分配的清洁液的至少一部分导引、传送和/或散布到边刷的区域内。这例如可以有助于防止过多的清洁液在地板上积累以及散布超出机器人的占地面积。例如,如果已经从机器人的中间底部部分分配了清洁液,则从边刷或其附近进一步分配清洁液可能会导致过多清洁液积聚、泼溅和散布超出机器人占地面积,这可能影响机器人的清洁性能。因此,允许弹性叶片独立于边刷是否在(或不在)分配清洁液而进行操作的能力对于提高机器人的清洁性能可能是有用的特征。这还可以允许保持机器人的形状参数和占地面积以及使其更紧凑(例如,将弹性叶片保持在边刷的直径/区域之内,以及/或者保持如图12d中所示的刮条的现有长度,而不必延伸或增加弹性叶片或刮条的长度或尺寸)。在上述实施方式中,弹性叶片与刮条的组合可以用于收集仅从机器人的中间底部部分分配的清洁液。主刷的旋转动作可以最初将清洁液从机器人的中部导向/转向到边刷以供进行擦洗,此后可以使用弹性叶片来收集用过的液体。
135.在一些实施方式中,(1)从机器人的中部分配的清洁液体积与(2)从边刷分配的清洁液体积的比率可以由机器人动态调节,以保持或提高清洁性能。例如,可以调节上述比率来防止过多清洁液积聚、泼溅和散布超出机器人占地面积。在一些情况下,所分配的清洁液的比率(中部:边刷)可以是10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1或上述任何各项之间的比率。在某些情况下,所有清洁液全部从机器人的中部分配,并且完全没有清洁液从边刷分配。在一些实施方式中,边刷上或其附近的液体喷射孔可以是可选的。在某些情况下,边刷(或边刷附近)不具有任何液体喷射孔。
136.箱斗
137.在一些实施方式中,机器人可以包括箱斗。在一些实施方式中,箱斗可被配置成从刷子或擦洗器收集垃圾。在一些实施方式中,箱斗可以包括足够小的容积,使得人很容易更换、清洁、清空或重新填充箱斗。在一些实施方式中,箱斗可以包括约0.4l的容积。在一些实施方式中,箱斗可以包括至少约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1、2、3、4或5l的容积。在一些实施方式中,箱斗可以包括至多约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1、2、3、4或5l的容积。如图12中所示,在一些实施方式中,箱斗可被配置成磁性地附接到机器人刷子子系统的刷子承台。在一些实施方式中,箱斗可被配置成可释放地附接到机器人刷子子系统的刷子承台。在一些实施方式中,箱斗可被配置成从机器人刷子子系统的刷子承台拆卸。图13图示了箱斗的物理硬件配置的一个非限制性示例。
138.在一些情况下,可以将箱斗定位在机器人的一个或多个刷子后面。在一些情况下,箱斗可被配置成接收和/或收集由一个或多个刷子引导至箱斗的碎屑或异物碎片。例如,箱
斗可以包括朝向一个或多个刷子的开口,碎屑或异物通过该开口引入到箱斗中。箱斗的开口的下边缘可以与地板保持紧密接触,使得即使小片碎屑或异物也被收集到箱斗中。在示例中,箱斗的开口的下边缘可以包括与地板接触的弹性叶片。
139.在一些实施方式中,箱斗可被配置成接收固体垃圾。在一些实施方式中,箱斗可被配置成接收固体垃圾和水分的混合物以及滤除水分。固体垃圾和水分的混合物可能由于从喷杆喷洒或分配的清洁液而从主刷产生,如本公开其他各处所述。例如,箱斗的底面可以包括多个排水孔。可以选择排水孔的尺寸以排出水分,同时将固体垃圾留在箱斗内。继而可以通过刮条拾取和移除水分,如本公开其他各处所述。
140.箱
141.在一些实施方式中,机器人可以包括提供于机器人的机架内的箱。图14和图15示意性地图示了可以集成在机器人的机架内的箱的示例。箱可以包括用于盛放水和/或溶液或洗涤剂的箱,以及箱盖。在一些情况下,箱可以包括用于对箱中的废水进行消毒或杀菌的uv灯。在一些情况下,可以将箱定位在机器人的顶部部分或其附近,使得机器人的顶部比机器人的底部更重。箱在机器人的顶部部分或其附近的放置可以使得用户更容易接近或保养箱。或者,可以将箱定位在机器人的底部部分或其附近,使得机器人的底部比机器人的顶部更重。
142.在一些实施方式中,箱将溶液箱和废水箱集成起来。在一些实施方式中,箱包括与废水箱集成的溶液箱。在一些实施方式中,溶液箱中的液体被基本上均匀地喷洒到滚刷和/或边刷上以供清洁地面。在一些实施方式中,在废水箱中生成真空。在一些实施方式中,使用吸水马达组装件生成真空。在一些实施方式中,在吸水管中生成负压以将地面上的废水收集回到废水箱。在一些实施方式中,在清洁机器的顶部上提供可折叠手柄。在一些实施方式中,清洁机器的正面设有传感器,诸如雷达、双目相机、tof或其任何组合。
143.在一些实施方式中,机器人可以包括箱。在一些实施方式中,箱可以包括足够小的容积,使得人很容易更换、清洁、清空或重新填充箱。在一些实施方式中,箱可以包括约10l或11l的容积。在一些实施方式中,箱可以包括至少约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20l的容积。在一些实施方式中,箱可以包括至多约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20l的容积。在一些实施方式中,箱可以是回收箱、溶液箱或者用于盛放液体的任何其他箱。
144.在一些实施方式中,机器人可以包括至少两个空间上分隔的箱。在一些实施方式中,至少两个空间上分隔的箱可以由隔板相邻地分隔。在一些实施方式中,至少两个空间上分隔的箱可以不相邻地分隔。在一些实施方式中,至少两个空间上分隔的箱可被配置成防止或减少该至少两个箱的内容物之间的交叉污染。在一些实施方式中,至少两个箱可以包括高位流槽,该高位流槽被配置成防止或减少至少两个箱的内容物之间的交叉污染。在一些实施方式中,至少两个空间上分隔的箱中的一个箱可以是用于盛放水和/或清洁溶液的箱。在一些实施方式中,至少两个空间上分隔的箱中的一个箱可以是用于盛放污水或用过的清洁溶液的箱。在一些实施方式中,用于盛放水和/或清洁溶液的箱可以包括具有第一独特形状或颜色的帽或流槽。在一些实施方式中,用于盛放污水或用过的清洁溶液的箱可以包括具有第二独特形状或颜色的帽或流槽。在一些实施方式中,第一独特形状或颜色可以不同于第二独特形状或颜色。在一些实施方式中,第一独特形状或颜色可以不同于第二独
特形状或颜色,使得用户可以辨别出用于盛放水和/或清洁溶液的箱与用于盛放污水或用过的清洁溶液的箱。在一些实施方式中,箱可以包括可操作地与之耦合的uv杀菌系统。在一些实施方式中,用于盛放污水或用过的清洁溶液的箱可以包括可操作地与之耦合的uv杀菌系统。
145.在一些实施方式中,机器人可以包括如本文其他各处所述的溶液箱。溶液箱可被配置成同时盛放清水和清洁溶液。在一些情况下,用户可以用清水填充溶液箱并添加清洁洗涤剂。在一些情况下,溶液箱可以(a)用预先混合的清洁溶液填充,或者(b)用清水填充,而机器人可以在向地板上分配清洁溶液的时点或临近该时点的时间自动地混合清洁洗涤剂与清水。
146.刮条
147.在一些实施方式中,机器人可以包括刮条。刮条可以用于从所清洁的地板清洁或移除废水或残留水。在一些实施方式中,可以施加负压以将废水从地板收集回到废水箱。如本公开其他各处所述,可以将清洁水喷洒或分配到刷子和/或刷子前面的地板上,从而可以通过刷子和地板之间的摩擦从地板移除碎屑或异物。随后可以将碎屑或异物与清洁水的混合物收集到箱斗中。混合物中的水分可以从箱斗的底部被过滤到地板上。水分(例如,废水)继而可以由刮条收集并借助于负压从地板传送到废水箱。
148.图10和图16示意性地图示了机器人400,其包括可附接到机器人400的机架的刮条407。刮条407可以位于机器人的干拖把前方。如图17和图18中所示,在一些情况下,刮条可被配置成可释放地附接到支座(例如,使用一个或多个磁体)。在一些实施方式中,刮条可被配置成经由支座可释放地耦合到机器人。在一些情况下,支座可以包括一个或多个轮子,该一个或多个轮子用于在机器人移动穿过表面时帮助或导引刮条穿过要清洁的表面的移动。
149.在一些实施方式中,刮条组件包括消耗件。在一些实施方式中,刮条可以包括供拆卸和/或安装便利快捷的消耗件。
150.在一些实施方式中,机器人可以包括能够在无需工具的情况下快捷替换的刮条。在一些实施方式中,刮条可以是集成式刮条组件。
151.在一些实施方式中,刮条可以包括前刮条条。在一些实施方式中,刮条可以包括后刮条条。在一些实施方式中,前刮条条和后刮条条包含橡胶材料。
152.在一些实施方式中,刮条包括框架。在一些实施方式中,框架包含塑料材料。
153.在一些实施方式中,集成式刮条组件包括至少1或2个橡胶垫。在一些实施方式中,橡胶垫包括安装孔。
154.在一些实施方式中,机器人可以包括至少1或2个球头安装杆。在一些实施方式中,球头安装杆可以提供于机器人的托架上。在一些实施方式中,球头安装杆可以与刮条组件耦合。在一些实施方式中,球头的直径大于橡胶垫的安装孔。在一些实施方式中,当向清洁机器人上安装或从其移除刮条组件时,球头被挤入到橡胶垫的安装孔内以实现无需工具的快捷拆卸和安装。在一些实施方式中,当向清洁机器人上安装刮条组件时,操作者可以将球头与橡胶垫的安装孔对准,并将球头推入橡胶垫的安装孔内。在一些实施方式中,当从清洁机器人拆卸刮条组件时,操作者可以将刮条组件从清洁机器人上的安装托架按下,而不需要特定工具。
155.手柄
156.在一些实施方式中,机器人可以包括用于操作、推动或携带机器人的手柄。手柄可以用于启用操作模式、在选定模式下控制机器人,或者在不同操作模式之间切换。
157.在一些实施方式中,在操作状态下,刷子组装件和刮条组装件被降低到地面。在一些实施方式中,当手柄打开时,清洁机器处于手动操作模式。在一些实施方式中,在手动操作模式下,可以执行清洁操作或地图约束操作。在一些实施方式中,当手柄关闭时,清洁机器处于自动操作模式。
158.图19示出了机器人400的顶部部分,该顶部部分可以包括用于操作机器人400的手柄408。手柄408可以是可在两个或更多个位置之间移动的。该两个或更多个位置可以对应于不同的操作模式。在一些情况下,手柄408可以与机器人的顶面齐平。在一些情况下,手柄408可以相对于机器人的顶面成角度。在一些情况下,手柄可以暂时锁定在给定位置以允许操作者在期望操作模式下利用机器人,而无需持续监控或控制手柄相对于机器人的位置。
159.清洁洗涤剂配给子系统
160.在一些方面,本公开提供了用于配给清洁洗涤剂的结构。在一些实施方式中,该结构可以包括基本上为圆形的洗涤剂球。在一些实施方式中,圆形洗涤剂球可以自动落入水箱中。在一些实施方式中,圆形洗涤剂球可以通过齿轮旋转传动、弹簧、重力或其任何组合而自动落入水箱中。在一些实施方式中,洗涤剂球可被配置成在少于约一分钟内溶解在水中,以产生洗涤剂水。在一些实施方式中,该结构可以包括洗涤剂片。洗涤剂片可以是像纸一样薄的可溶解片,其具有产生洗涤剂水所需的所有必要成分。洗涤剂片可以自动落入水箱中。在一些实施方式中,洗涤剂片可被配置成在少于约20秒内溶解在水中,以产生洗涤剂水。
161.在一些实施方式中,用户可以手动启用机器人上的按钮(例如,按压或旋转按钮)。在一些实施方式中,启用按钮可以导致漏斗容器中的多个圆形洗涤剂球中的至少一个落入水箱中(例如,通过齿轮旋转和重力)。在一些实施方式中,圆形洗涤剂球在少于约一分钟内溶解在水中,从而使水箱中的水变成洗涤液。在一些实施方式中,洗涤液被自动喷洒到地面上。在一些实施方式中,用户可以至少部分地基于地面的清洁度来决定要在水箱中添加的洗涤剂球的数目。
162.减震器
163.在一些实施方式中,机器人可以包括减震器。在一些实施方式中,机器人可以包括减震器组装件。在一些实施方式中,减震器组装件可以包括减震器。在一些实施方式中,减震器可以位于机器人的一个或多个驱动轮前面。在一些实施方式中,减震器组装件可以包括减震器支撑件。在一些实施方式中,减震器支撑件可被配置用于支撑减震器。在一些实施方式中,机器人可以包括第一罐笼(例如,在相对靠上的位置)、第二罐笼(例如,在相对靠下的位置)。在一些实施方式中,第一罐笼、第二罐笼或全部两者可以安装在机架上。在一些实施方式中,可以将一个或多个球安装在罐笼中。在一些实施方式中,机器人可以包括一个或多个微动开关。在一些实施方式中,一个或多个微动开关可以包括两个或更多个微动开关(例如,在横向方向上左侧的一个和右侧的另一个)。在一些实施方式中,可以将一个或多个微动开关安装在机架上。在一些实施方式中,机器人可以包括一个或多个操纵杆。在一些实施方式中,一个或多个操纵杆可以包括两个或更多个操纵杆。在一些实施方式中,可以将一个或多个操纵杆安装在机架上。在一些实施方式中,操纵杆可以包括或可操作地连接到复
位弹簧。在一些实施方式中,减震器或减震器组装件可被配置成当受到撞击时致动微动开关。在一些实施方式中,微动开关可被配置成当被致动时使机器人停止。例如,如果机器人在自主操作期间与机器人前方的障碍物碰撞,则减震器可以在预定行程内移位并且微动开关可被致动,使得机器人能够出于安全而停止。在一些实施方式中,机器人可以配备有雷达、相机或者全部两者。在一些实施方式中,雷达、相机或全部两者可以用于导航机器人。在一些实施方式中,雷达、相机或全部两者可以用于检测障碍物。在一些情况下,包括减震器或减震器组装件的机器人可能比仅具有视觉或声音传感器的机器人更具优势,因为减震器或减震器组装件可以在视觉或声音传感器可能具有盲点之处提供障碍物检测。例如,在机器人自主操作期间,如果机器人不能检测到盲点中的障碍物,则其无法停止。
164.在一些情况下,当机器在紧急情况下靠近障碍物而反应时间不足以使其绕开物体时,减震器系统可以配备有自动后退移动和关闭功能。
165.磁性附接
166.在一些情况下,机器人可以包括用于将各个组件附接到机器人的附接机构。附接机构例如可以包括磁性附接。磁性附接可以使刷子、刮条、减震器、箱斗或机器人的任何其他组件能够附接在机器人的主体或机架上。
167.处理和消毒子系统
168.在一些实施方式中,机器人或机器可以包括处理或消毒子系统。处理或消毒子系统可被配置成对机器人或机器的一个或多个组件或部分执行处理操作(例如,消毒操作或杀菌操作)。在一些情况下,处理或消毒子系统可被配置成处理或消毒危险或有毒材料或者可能对人体健康有害的任何其他材料。
169.在一些情况下,气体或流体可以穿过机器人或机器的一部分以执行清洁操作。气体例如可以包括可从机器人或机器周围的环境(例如,通过真空或负压源)吸入机器人或机器中的环境空气。流体例如可以包括水、清洁液或其任何混合物。在一些情况下,气体或流体可以用于从要清洁的环境或区域拾取或运送污垢、碎屑或其他不洁物体或物质。在一些情况下,气体或流体可以用于从要清洁的环境或区域移除污垢、碎屑或其他不洁物体。在一些情况下,气体或流体可以用作能够携带碎屑的基质,并且气体或流体可以(例如,通过使用负压源)被吸入清洁机器中。备选地或附加地,气体或流体可以用作消毒材料或物质。
170.在一些实施方式中,气体或流体可以穿过机器人或机器的一个或多个组件或子系统(例如,过滤器或回收箱),并且该一个或多个组件或子系统随着时间的推移可能会积聚污垢、碎屑或其他不洁物体或物质(在机器操作过程中自然发生,或者由于机器人或机器的操作者对组件或子系统的清洁不充分)。这可能会产生气味,并且在一些情况下,污垢、碎屑或其他不洁物体或物质可能是危险的、有毒的,或者以其他方式有害于人体健康。在这样的场景中,可以使用上述处理或消毒子系统来执行处理程序和/或至少部分地对清洁操作期间收集的污垢、碎屑或其他不洁物体或物质进行消毒或杀菌,以便减少污垢、碎屑或其他不洁物体或物质的危险性、毒性或有害性。处理或消毒过程可以可选地涉及废水处理以减少生物危害暴露以及减轻对操作者的健康风险。
171.在一些情况下,处理或消毒子系统可以与机器人或机器的组件或另一子系统集成或嵌入其中。机器人或机器的组件或其他子系统例如可以包括机器人或机器的回收箱。在一些情况下,可以将处理或消毒子系统提供于或耦合到机器人或机器的外部部分,以便于
接近、保养或维护。在一些情况下,可以在回收箱关闭时激活处理或消毒子系统。
172.在一个非限制性示例中,处理或消毒子系统可以包括光源,该光源被配置成用光辐照材料以便执行杀菌或消毒过程。在一些情况下,光源可以附接到清洁机器人或机器的回收箱的内部部分或者与之一体形成。
173.在一些情况下,光源可以包括uv光源。uv光源可以包括一个或多个uv-led。uv光源可以发射具有对应于紫外(uv)光的波长的光。在一些情况下,处理或消毒子系统可以包括具有强效杀菌特性(例如,灭活病毒和细菌的能力)的uv光或uv-c光。在一些情况下,光的波长范围可以从约100纳米(nm)到约280nm。暴露于光可根据发射的uv能量有多少而导致消毒或杀菌,或者甚至灭菌。
174.在一些情况下,uv光源可以由位于机器人或机器上的电源供电。在一些情况下,uv光源可以由太阳能板供电。太阳能板可以包括一个或多个太阳能电池。在一些实施方式中,太阳能板和/或电源可以电耦合到uv光源以向uv光源提供电力(例如,在一天中的不同时间)。
175.如上所述,uv光源可以包括一个或多个uv-led。在一些情况下,一个或多个uv-led可以以网格图案提供。或者,uv-led可以以放射状图案或者任何规则或不规则图案提供。在一些情况下,可以单独地或共同地控制多个uv-led,以照射机器人或机器的组件或内部区域或体积,以便进行清洁、处理、消毒和/或杀菌。
176.在一些实施方式中,本文所述的机器人或机器可被配置成监控废水箱或回收箱的清洁度水平。在一些情况下,机器人或机器可被配置成定期激活uv光,以帮助在清空箱后对其进行消毒、杀菌或除臭。在一些情况下,机器人或机器可以监控机器人或机器内部用于回收废水的箱的清洁度,该箱可能包含污染物、污垢、用过的清洁溶液以及其他有害或不期望的材料或物质。在一些实施方式中,在每次清洁操作结束后,只要箱已经排空废水,就可以激活箱杀菌、消毒或除臭循环。在一些实施方式中,可以基于已清洁的地板区域或清洁的持续时间来激活箱杀菌、消毒或除臭循环。在一些实施方式中,可以基于废水箱中的水的脏污程度的测量或废水箱一旦被清空后的脏污程度的测量来激活箱杀菌、消毒或除臭循环。在一些情况下,可以使用uv光来进行箱杀菌、消毒或除臭循环。如果使用uv光对废水箱或回收箱的内部进行杀菌或消毒,则箱可以用金属材料做衬里,原因在于uv光可对塑料衬里造成损坏。
177.过滤器
178.在一些情况下,机器人可以包括一个或多个过滤器。过滤器可以包括高效空气微粒(high efficiency particulate air,hepa)过滤器。过滤器可被配置成捕获流入或流过机器人的灰尘或污垢颗粒(例如,当机器人利用真空或另一负压源收集灰尘或碎屑时)。
179.机器人操作
180.返回参考图19和图20,在一些实施方式中,机器人400可以包括与机器人400的主体或机架集成的屏幕409。屏幕409可被配置成提供用户界面以供导航、控制、教学、训练或以其他方式操作机器人。在一些情况下,机器人可以包括第一按钮410和第二按钮411。第一按钮410和/或第二按钮411可以用于启动或停止清洁操作或程序。
181.建图/导航
182.在一些实施方式中,机器人可以至少部分地基于地图而自主操作。在一些实施方
式中,可以使用建图(mapping)方法来构建地图。在一些实施方式中,可以至少部分地基于用户输入来构建建图方法。在一些实施方式中,用户输入可以包括使用手柄推动机器人。在一些实施方式中,建图方法可以包括使用同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,slam)或视觉slam(vslam)方法。在一些实施方式中,建图方法可以包括使用来自一个或多个传感器的传感器数据。在一些实施方式中,可以将一个或多个传感器安置在机器人上。在一些实施方式中,一个或多个传感器可以融合。在一些实施方式中,建图方法可以包括计算机器人的移动轨迹和/或位置信息。
183.在一些实施方式中,建图方法可以包括打开机器人的手柄。在一些实施方式中,建图方法可以包括使用视觉传感器和/或导航传感器扫描位置校准码。在一些实施方式中,校准码可以包括qr码或条形码。在一些实施方式中,建图方法可以包括推动手柄。在一些实施方式中,推动手柄可以启动对机器人的轨迹和/或位置信息的计算。在一些实施方式中,计算可以至少部分地基于通过被配置或实现用于slam或vslam应用的一个或多个视觉传感器和/或一个或多个导航传感器收集的数据(例如,vslam数据)。在一些实施方式中,方法可以包括释放手柄。在一些实施方式中,方法可以包括二次扫描位置校准码。在一些实施方式中,二次扫描位置校准码将地图保存在数字存储设备上。
184.传感器
185.本文公开的系统可以包括一个或多个传感器。一个或多个传感器可以包括一个或多个视觉传感器和/或一个或多个导航传感器。一个或多个视觉传感器可被配置成基于使用一个或多个传感器获取的数据来创建机器人周围环境的可视化,或者以其他方式对周围环境进行模拟或建模。一个或多个导航传感器可以用于获取数据,该数据可由机器人用于在避开障碍物的同时穿越周围环境或沿着路径行进。在一些非限制性实施方式中,一个或多个传感器可以包括双目相机、雷达单元、飞行时间(tof)相机、激光雷达单元、超声波或红外传感器、利用超声波或红外波的悬崖传感器、惯性单元(例如,惯性测量单元或imu)、加速度计、速度传感器、冲击传感器、位置传感器、gps、陀螺仪、编码器、里程计或如本文其他各处所述的任何其他类型的传感器。
186.在一些实施方式中,一个或多个传感器可被配置成获取机器人或机器的操作数据。在一些实施方式中,一个或多个传感器可被配置成获取关于机器人或机器在其中操作的环境的数据,或者关于该环境中一个或多个物体的数据。一个或多个物体可以包括静止物体或移动物体。
187.在一些实施方式中,一个或多个传感器例如可以包括车轮传感器、编码器或者用于测量机器或组件操作时间的时钟或计时单元。
188.在一些实施方式中,一个或多个传感器可以包括atp传感器。在一些情况下,一个或多个传感器可被配置成感测被清洁的污垢类型、检测目标区域或目标区域周围的空气中细菌、病毒或病原体的存在,以及/或者确定细菌、病毒或病原体的类型。在一些实施方式中,一个或多个传感器可以包括空气质量传感器。
189.在一些实施方式中,一个或多个传感器可以包括视觉传感器(例如,计算机视觉传感器)和/或导航传感器。视觉传感器和/或导航传感器可以包括激光雷达单元、飞行时间(tof)相机、双目视觉相机或超声波传感器。在一些情况下,视觉传感器和/或导航传感器可被配置成检测地板上的碎屑。在一些情况下,可操作地耦合到视觉传感器和/或导航传感器
的处理器可被配置成重新确定机器人路线、机器路线或清洁例程/逻辑的优先级,以在清洁操作后拾取残留的碎屑或最小化残留的碎屑的量。在一些情况下,一个或多个视觉传感器和/或一个或多个导航传感器可以用于检测地板上的水或残留水/残留物以及朝向残留水/残留物或在其周围导航机器人。
190.在一些情况下,一个或多个视觉传感器可被配置成检测清洁环境中光的量或强度的变化。例如,图26示出了正在结构下方移动的机器人。当在结构下方移动时,光照条件可能改变,并且机器人可以基于检测到的光照条件变化来改变或调节其操作。在一些情况下,机器人可以行进到比另一位置具有更多或更少的光的位置。当传感器检测到光照条件变化时,机器人可以利用一个或多个其他传感器来持续感测附近的物体、沿着清洁路径无缝导航以及/或者动态调节其路线。
191.在一些实施方式中,一个或多个传感器可以包括被配置成感测冲击和滥用的冲击传感器或加速度计。冲击传感器或加速度计可以用于测量和报告冲击力并感知异常冲击。在一些情况下,可以将使用冲击传感器或加速度计获取的数据提供给处理单元。在一些情况下,处理单元可被配置成基于对所述数据的处理来生成一个或多个信号。一个或多个信号可以对应于发送关于冲击事件的推送通知的指令,或者经由显示器或屏幕向操作者通知冲击事件的指令。
192.在一些实施方式中,一个或多个传感器可被配置成检测清洁机器或机器人的一个或多个马达的电流消耗。在一些情况下,一个或多个传感器还可以检测电流消耗随时间推移的变化或变动,这可以指示出机器人或机器操作或使用欠佳。
193.在一些情况下,一个或多个传感器可被配置成获取一个或多个传感器读数。一个或多个传感器读数可以指示出由机器收集的废水的清洁度,或者环境的空气质量。在一些情况下,可以基于用于从清洁机器人或机器在其中操作的环境的空气中捕获和过滤颗粒的过滤器的清洁度来确定空气质量。在一些非限制性实施方式中,一个或多个传感器读数可以使用总溶解固体量(total dissolved solids,tds)传感器得出。
194.在一些实施方式中,一个或多个传感器可被配置成测量表面的光反射率。光反射率的测量可以指示出表面的相对清洁度。可以在清洁之前和之后进行光反射率的测量并进行比较以确定由于清洁操作引起的表面反射率的变化。
195.在一些实施方式中,一个或多个传感器可被配置成获取机器人或机器的操作数据。在一些实施方式中,操作数据可以包括关于一个或多个处理或消毒程序发生或需要发生的频率的信息。在一些情况下,操作数据可以包括关于处理或消毒程序发生或需要发生的持续时间的信息。
196.在一些实施方式中,一个或多个传感器可以包括如上所述的一个或多个视觉传感器。在一些情况下,视觉传感器可被配置成检测地板上的碎屑。在一些情况下,视觉传感器可被配置成检测残留在地板或表面上的水量或水位。
197.在一些实施方式中,一个或多个传感器可以包括如上所述的冲击传感器或加速度计。冲击传感器或加速度计可以用于确定清洁效率,以及机器人、机器或者机器人或机器的操作者是否遵循最佳路径或清洁例程(即,使用的实际路径或清洁例程是否对应于经训练的或参考路径或清洁例程)。
198.在一些实施方式中,一个或多个传感器可以包括能够检测空气中的污染物或颗粒
的一个或多个传感器。在一些情况下,一个或多个传感器可被配置成检测污染物或颗粒相对于空气中存在的其他颗粒的浓度。
199.操作数据
200.编队中的一个或多个机器人或机器的操作数据可以使用一个或多个机器人或机器的一个或多个传感器来采集或获取。在一些情况下,一个或多个传感器可以包括如本文其他各处所述的一个或多个视觉传感器和/或一个或多个导航传感器。在一些情况下,一个或多个传感器可以包括位置传感器、gps单元、编码器、里程计、加速度计、惯性测量单元(imu)、陀螺仪或速度传感器。在一些情况下,一个或多个传感器例如可以包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器,或者用于感测一个或多个机器人或机器在其中操作的环境的条件的任何其他类型的环境传感器。在一些情况下,一个或多个传感器可以包括如本文其他各处所述的光学传感器或视觉传感器。光学传感器或视觉传感器例如可以包括成像传感器或相机。在一些情况下,一个或多个传感器可以包括激光雷达传感器、视觉传感器、飞行时间传感器(例如,3d飞行时间传感器)、双目视觉传感器、立体视觉传感器或超声波传感器。
201.在一些实施方式中,可以从单个机器人和/或机器或者从多个机器人和/或机器接收操作数据。在一些情况下,可以从多个机器人和/或机器连续或顺序接收操作数据。或者,可以同时地或并发地从多个机器人和/或机器接收操作数据。如上所述,机器人和/或机器可以包括自主的、半自主的和/或非自主的机器人或机器,或者其任何组合。机器人和/或机器的任何组合,包括自主、半自主和非自主机器或机器人,可以一起用于实现本公开的系统和方法。
202.在一些情况下,操作数据可以包括关于一个或多个机器人或机器的地理位置的信息。在一些情况下,操作数据可以包括关于一个或多个机器人或机器的位置、方向或姿势的信息。在一些情况下,操作数据可以包括关于一个或多个机器人或机器跨区域或环境的空间分布的信息。
203.在一些情况下,操作数据可以包括关于一个或多个机器人或机器以及/或者一个或多个机器人或机器的一个或多个组件的电池电量或充电状态的信息。电池电量或充电状态可以指示出机器人或机器已经操作了多长时间,以及机器人或机器在失去电力之前可以继续操作多长时间。
204.在一些情况下,操作数据可以包括一个或多个机器人或机器以及/或者一个或多个机器人或机器的一个或多个组件的故障信息或警报信息。在一些情况下,故障信息可以由一个或多个机器人或机器自动生成。在一些情况下,故障信息可以由一个或多个机器人或机器的用户或操作者手动报告或生成。
205.在一些情况下,操作数据可以包括关于一个或多个机器人或机器的工作记录、清洁路径或清洁性能的信息。在一些情况下,操作数据可以包括关于一个或多个组件的总使用或操作时间的信息。
206.在本文描述的任何实施方式中,操作数据可以由一个或多个机器人或机器周期性地生成或编译以供传输或上传到中央服务器。在本文描述的任何实施方式中,操作数据可以以一个或多个预定或周期性时间间隔从一个或多个机器人或机器传输到中央服务器。在本文描述的任何实施方式中,操作数据可以以根据一个或多个机器人或机器的历史使用或总操作时间而变化的一个或多个时间间隔从一个或多个机器人或机器传输到中央服务器。
207.在一些实施方式中,可以使用浮子传感器获取操作数据。在一些情况下,浮子传感器可以指示出回收箱已满,并提醒用户该箱需要更换。在一些情况下,浮子传感器可以指示出空的溶液箱,并提醒用户该箱需要重新填充。
208.在一些实施方式中,操作数据可以包括关于机器人或机器的操作时间的信息。关于机器人或机器的操作时间的信息可以用于确定何时激活如本文其他各处所述的处理或消毒子系统。在一些情况下,关于机器人或机器的操作时间的信息可以用于提醒或通知用户该用户应当在何时启动处理或消毒程序(例如,消毒或清洁机器人或机器的组件或子系统,或者对在机器人或机器执行一次或多次清洁操作时随时间推移生成或积聚的有害物质或副产品进行杀菌)。
209.在一些实施方式中,操作数据可以包括关于处理或消毒程序发生或需要发生的频率的信息。在一些情况下,操作数据可以包括关于处理或消毒程序发生或需要发生的持续时间的信息。在一些情况下,频率信息和/或持续时间信息可以指示出随着时间的推移执行清洁的程度或频率。
210.在一些实施方式中,清洁数据或信息可以用于标识可能需要附加清洁的水斑或其他斑点,以及改变机器或机器组件的操作以优化清洁性能。
211.在一些情况下,清洁数据或信息可以包括关于与机器人或机器的操作环境相关联的环境因素的信息。环境因素例如可以包括温度、湿度或操作区域。在一些情况下,例如在较冷的气候中,机器人或机器可以自动调节其操作或移动以更慢地操作、增加真空功率和/或增加水流量。
212.分解图
213.图21图示了机器人系统的示例。在一些情况下,机器人系统可以包括减震器。可以将减震器定位在机器人的外部部分上以吸收冲击以及减少对机器人内部组件造成损坏的风险。
214.在一些情况下,机器人系统可以包括一个或多个传感器。传感器例如可以包括激光雷达、超声波传感器、双目视觉相机、飞行时间相机或悬崖传感器。
215.在一些情况下,机器人系统可以包括一个或多个状态指示器(例如,工作状态灯)。在一些情况下,机器人系统可以包括一个或多个转弯信号灯。在一些情况下,一个或多个转弯信号灯可以安置在机器人系统的正面部分上。在一些情况下,一个或多个转弯信号灯可以安置在机器人系统的背面部分或侧面部分上。
216.在一些情况下,机器人系统可以包括操作手柄。操作手柄可以用于控制机器人或选择机器人的操作模式。
217.在一些情况下,机器人系统可以包括箱。在一些情况下,机器人系统可以包括箱盖。
218.在一些情况下,机器人系统可以包括一个或多个按钮(例如,急停按钮、启动按钮、走/停按钮)。在一些情况下,机器人系统可以包括触摸屏。
219.在一些情况下,机器人系统可以包括一个或多个清洁工具。在一些情况下,机器人系统可以包括拖把、刮条、主刷、边刷或其任何组合。
220.在一些情况下,机器人系统可以包括一个或多个车轮。在一些情况下,机器人系统可以包括主动轮、后脚轮、前脚轮或其任何组合。
221.在一些情况下,机器人系统可以包括箱斗。箱斗可以包括如本文其他各处所述的任何配置。
222.在一些情况下,机器人系统可以包括电源线。在一些情况下,机器人系统可以包括带有电池充电器的电源线。在一些情况下,机器人系统可以包括电池。在一些情况下,机器人系统可以包括电池舱。在一些情况下,机器人系统可以包括电池舱的舱门。
223.图22图示了机器人的箱子系统的示例。在一些情况下,箱子系统可以安置在机器人的主体或机架中。在一些情况下,箱子系统可以包括箱。在一些情况下,当抬起或提起机器人的操作手柄时可以接近箱子系统。
224.在一些情况下,箱子系统可以包括一个或多个橡胶适配器。在一些情况下,一个或多个橡胶适配器被配置成创造真空密封。在一些情况下,一个或多个橡胶适配器被配置成与真空软管连接。在一些情况下,一个或多个橡胶适配器被配置成与真空马达连接。在一些情况下,箱子系统可以包括出水口。在一些情况下,箱子系统可以包括出水口的过滤器。在一些情况下,箱子系统可以包括一个或多个橡胶密封件。在一些情况下,一个或多个橡胶密封件可被配置成防止流体漏入或漏出箱外。
225.在一些情况下,箱子系统可以包括一个或多个阀。在一些情况下,一个或多个阀可被配置成控制水流流入或流出箱子系统。在一些情况下,一个或多个阀可被配置成控制水流通过出水口。
226.在一些情况下,箱子系统可以包括一个或多个帽。在一些情况下,一个或多个帽可被配置成当打开时排出污水。在一些情况下,一个或多个帽可被配置成当打开时排出清水。在一些情况下,箱子系统可以包括注水口。在一些情况下,注水口可以包括帽。
227.在一些情况下,箱子系统可以包括过滤器。在一些情况下,过滤器可以用于过滤通过注水口输入的水。
228.在一些情况下,箱子系统可以包括用于收集碎屑的篮。在一些情况下,箱子系统可以包括篮的支座。
229.在一些情况下,箱子系统可以包括浮子。在一些情况下,浮子可被配置用于关断真空流。在一些情况下,箱子系统可以包括浮子的壳体。在一些情况下,箱子系统可以包括浮子壳体。在一些情况下,箱子系统可以包括浮子壳体的支座。
230.在一些情况下,箱子系统可以包括盖。盖可以安置在箱子系统的顶部部分上,并且可以是可由操作者移除的,以接近箱子系统或箱子系统的任何组件。
231.在一些情况下,箱子系统可以包括溶液箱。在一些情况下,箱子系统可以包括污水箱。在一些情况下,箱子系统可以包括污水箱的密封件。
232.在一些实施方式中,机器人可以包括刷子和箱斗子系统。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可被配置成与机器人的机架接合。
233.在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括一个或多个刷子。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括用于一个或多个刷子的一个或多个驱动器。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括边刷。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括用于边刷的驱动器。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括主刷。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括用于主刷的驱动器。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括一个或多个马达。在一些情况下,一个或多个马达可被配置成致动一个或多个刷子。在一些实施方式中,刷子和箱斗
子系统可以包括两个或更多个马达。
234.在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括箱斗组装件。在一些情况下,箱斗组装件可以是可附接到刷子和箱斗子系统的刷子承台组装件的。
235.在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括一个或多个弹簧。在一些情况下,一个或多个弹簧可被配置成控制或抑制一个或多个刷子的移动或运动。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括滑轮组装件。在一些情况下,滑轮组装件可被配置成抬起一个或多个刷子或以其他方式改变一个或多个刷子的位置。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括一个或多个轴肩螺栓。一个或多个轴肩螺栓可以用于将滑轮组装件固定到用于驱动一个或多个边刷的马达组装件。
236.在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括一个或多个致动器。在一些情况下,一个或多个致动器可以包括线性致动器。一个或多个致动器可被配置成上下移动刷子承台。在一些情况下,刷子和箱斗子系统可以包括用于一个或多个致动器的托架。
237.机器人编队
238.图23示意性地图示了中央服务器2400以及与中央服务器2400通信的多个机器人和/或机器2401-1、2401-2和2401-3。在一些情况下,中央服务器2400可被配置成从多个机器人和/或机器2401-1、2401-2和2401-3接收操作数据。多个机器人和/或机器2401-1、2401-2和2401-3可以彼此通信。或者,多个机器人和/或机器2401-1、2401-2和2401-3可以不彼此通信或不需要彼此通信。
239.多个机器人和/或机器2401-1、2401-2和2401-3可以各自包括一个或多个传感器。一个或多个传感器可以用于捕获与多个机器人和/或机器2401-1、2401-2和2401-3的操作或状态相关联的操作数据。
240.中央服务器2400可被配置成处理操作数据。在一些实施方式中,中央服务器2400可被配置成将操作数据与一个或多个参考值或阈值进行比较,该参考值或阈值与一个或多个机器人或机器或者一个或多个机器人或机器的一个或多个组件的操作或状态相关联。在一些情况下,中央服务器2400可被配置成从存储器模块2410接收一个或多个参考值或阈值。中央服务器2400可被配置成至少部分地基于操作数据与一个或多个参考值或阈值的比较,来检测一个或多个机器人或机器或者一个或多个机器人或机器的一个或多个组件的操作或预期行为的一个或多个变化或偏差。中央服务器2400可被配置成基于检测到的变化或偏差或者基于使用从一个或多个机器人或机器接收到的操作数据计算的一个或多个指标来生成一个或多个报告或者更新一个或多个机器人或机器的操作逻辑。
241.在一些实施方式中,中央服务器2400可被配置成生成一个或多个报告2415并将其传输到一个或多个实体2420。一个或多个实体2420可以包括一个或多个机器人或机器的操作者或管理员。一个或多个报告2415可以包括与一个或多个机器人或机器的操作相关联的一个或多个指标。
242.平台/isynergy
243.在一些情况下,本公开的系统和方法可以使用用于收集和处理一个或多个机器人或机器的操作数据的平台来实现。编队中每个机器人或机器的操作数据可以传输到中央服务器或平台,该中央服务器或平台可被配置成收集和处理操作数据。操作数据(和/或可以从操作数据的处理中得出的任何其他信息)可以传输到一个或多个最终用户界面或门户以
促进对机器人或机器操作的监控和控制。在一些情况下,中央服务器或平台可以包括iot平台,该iot平台基于从编队中的一个或多个机器人或机器获取的操作数据来协同管理编队中的多个清洁机器人或机器。
244.在一些情况下,平台可以包括经由无线通信网络与一个或多个机器人或机器通信的云服务器。云服务器可以可操作地耦合到被配置成在环境中操作的多个机器人或机器。在一些情况下,环境可以是支持无线通信的室内环境。
245.在一些情况下,清洁机器人或机器可以经由网络与云服务器通信。网络可以允许在(i)服务提供商或云服务器和(ii)清洁机器人或机器之间传输数据。服务提供商或云服务器可被配置成处理从机器人或机器接收到的数据。服务提供商或云服务器可被配置成基于从机器人或机器接收到的操作数据来监控或控制机器人或机器的操作。在一些情况下,服务提供商或云服务器可被配置成基于从机器人或机器接收到的操作数据向机器人或机器的用户或操作者提供一个或多个报告、警报和/或通知。一个或多个通知例如可以指示出已检测到预期机器人或机器性能或行为的变化或偏差,或者已标识出机器人或机器的计划运动逻辑的变动。在一些情况下,服务提供商或云服务器可以与移动应用或网络应用对接以促进清洁、机器人或机器操作的追踪以及/或者编队信息和/或操作数据的处理。
246.可扫描码
247.在一些实施方式中,可以使用一个或多个可扫描码来促进清洁操作。一个或多个可扫描码可以关联于或者可贴附到要清洁或穿越的环境中的一个或多个物体或表面。在一些情况下,一个或多个可扫描码可以包括条形码、快速响应(qr)码、april标签、唯一标识符或序列号。
248.在一些实施方式中,一个或多个可扫描码可以由机器人或机器扫描。基于这样的扫描,机器人或机器可以启动清洁程序或沿着预定路线移动。
249.运动路径
250.在一些情况下,可以基于针对一个或多个机器人或机器获取的操作数据来调节一个或多个机器人或机器的操作。在一些情况下,可以基于操作数据来调节分配给一个或多个机器人或机器的一个或多个运动路径或清洁例程。在一些情况下,可以基于检测到的预期机器人或机器行为或性能的变化或偏差来调节一个或多个机器人或机器的操作。
251.计算机系统
252.在一个方面,本公开提供了计算机系统,其被编程或以其他方式配置成实现本公开的方法,例如,用于机器人清洁的任何主题方法。参考图28,计算机系统2901可被编程或以其他方式配置成实现用于清洁环境的方法。计算机系统2901例如可被配置成控制机器人基于用户输入、事先训练或教学,或者由机器人基于传感器读数和/或使用人工智能或机器学习做出的决策来执行清洁程序或操作。计算机系统2901可以是用户的电子设备或相对于该电子设备位于远程的计算机系统。电子设备可以是移动电子设备。
253.计算机系统2901可以包括中央处理器(cpu,本文也称为“处理器”和“计算机处理器”)2905,该中央处理器2905可以是单核或多核处理器,或者是用于并行处理的多个处理器。计算机系统2901还包括存储器或存储器位置2910(例如,随机存取存储器、只读存储器、闪存)、电子存储单元2915(例如,硬盘)、用于与一个或多个其他系统通信的通信接口2920(例如,网络适配器),以及外围设备2925,诸如高速缓存、其他存储器、数据存储和/或电子
显示适配器。存储器2910、存储单元2915、接口2920和外围设备2925通过诸如主板等通信总线(实线)与cpu 2905通信。存储单元2915可以是用于储存数据的数据存储单元(或数据存储库)。计算机系统2901可以借助于通信接口2920可操作地耦合到计算机网络(“网络”)2930。网络2930可以是因特网、互联网和/或外联网,或者内联网和/或与因特网通信的外联网。在一些情况下,网络2930是电信和/或数据网络。网络2930可以包括一个或多个计算机服务器,该一个或多个计算机服务器可以实现分布式计算,例如云计算。在一些情况下,借助于计算机系统2901,网络2930可以实现对等网络,这可以使耦合到计算机系统2901的设备能够充当客户端或服务器。
254.cpu 2905可以执行一系列机器可读指令,该机器可读指令可以体现为程序或软件。指令可以储存在诸如存储器2910之类的存储器位置中。指令可以被引导到cpu 2905,其可以随后对cpu 2905进行编程或以其他方式配置以实现本公开的方法。cpu 2905执行的操作的示例可以包括获取、解码、执行和回写。
255.cpu 2905可以是诸如集成电路等电路的一部分。系统2901的一个或多个其他组件可以包括在电路中。在一些情况下,该电路是专用集成电路(asic)。
256.存储单元2915可以储存文件,诸如驱动程序、库和保存的程序。存储单元2915可以储存用户数据,例如,用户偏好和用户程序。在一些情况下,计算机系统2901可以包括一个或多个位于计算机系统2901外部的附加数据存储单元(例如,在通过内联网或因特网与计算机系统2901通信的远程服务器上)。
257.计算机系统2901可以通过网络2930与一个或多个远程计算机系统通信。例如,计算机系统2901可以与用户(例如,机器人或机器的操作者或管理员)的远程计算机系统通信。远程计算机系统的示例包括个人计算机(例如,便携式pc)、平板或板状pc(例如,ipad、galaxy tab)、电话、智能电话(例如,iphone、支持android的设备、)或个人数字助理。用户可以经由网络2930访问计算机系统2901。
258.如本文所述的方法可以通过储存在计算机系统2901的电子存储位置(举例而言,诸如存储器2910或电子存储单元2915)上的机器(例如,计算机处理器)可执行代码来实现。机器可执行或机器可读代码可以以软件的形式提供。在使用期间,代码可以由处理器2905执行。在一些情况下,可以从存储单元2915检索代码并储存在存储器2910上以供处理器2905随时访问。在一些情况下,可以排除电子存储单元2915,并且机器可执行指令储存在存储器2910上。
259.代码可以被预编译和配置用于与具有适于执行代码的处理器的机器一起使用,或者可以在运行时编译。代码能够以编程语言供应,该编程语言可被选择以使代码能够以预编译或当场编译的方式执行。
260.本文提供的系统和方法的各个方面,例如计算机系统2901,可以在编程中体现。技术的各个方面可以被认为是“产品”或“制品”,通常为承载于或体现在某种类型的机器可读介质中的机器(或处理器)可执行代码和/或关联数据的形式。机器可执行代码可以储存在电子存储单元上,诸如存储器(例如,只读存储器、随机存取存储器、闪存)或硬盘上。“存储”类型介质可以包括计算机、处理器等或其关联模块的任何或所有有形存储器,诸如各种半
导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器等,它们可以随时提供非暂时性存储以供软件编程。软件的全部或部分可以不时通过因特网或各种其他电信网络进行通信。例如,这样的通信可以实现将软件从一个计算机或处理器加载到另一计算机或处理器中,例如,从管理服务器或主机计算机加载到应用服务器的计算机平台中。因此,可以承载软件元素的另一类型的介质包括光波、电波和电磁波,诸如跨本地设备之间的物理接口、通过有线和光陆线网络以及通过各种空中链路使用的那些介质。承载此类波的物理元件,诸如有线或无线链路、光链路等,也可以被认为是承载软件的介质。如本文所使用,除非限于非暂时的、有形的“存储”介质,诸如计算机或机器“可读介质”之类的术语是指参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。
261.因此,诸如计算机可执行代码之类的机器可读介质可以采取许多形式,包括但不限于有形存储介质、载波介质或物理传输介质。包括例如光盘或磁盘或任何计算机中的任何存储设备等在内的非易失性存储介质可以用于实现附图中所示的数据库等。易失性存储介质包括动态存储器,例如这样的计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴电缆;铜线和光纤,包括构成计算机系统内总线的线路。载波传输介质可以采用电或电磁信号的形式,或者采用声波或光波的形式,诸如在射频(rf)和红外(ir)数据通信期间产生的那些。因此,计算机可读介质的常见形式例如包括:软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、cd-rom、dvd或dvd-rom、任何其他光学介质、穿孔卡纸带、任何其他带有孔图案的物理存储介质、ram、rom、prom和eprom、flash-eprom、任何其他存储器芯片或盒、传送数据或指令的载波、传送此类载波的线缆或链路,或者计算机可以从中读取编程代码和/或数据的任何其他介质。这些形式的计算机可读介质中的许多介质可涉及将一个或多个指令的一个或多个序列传送到处理器以供执行。
262.计算机系统2901可以包括电子显示器2935或与之通信,该电子显示器2935包括用户界面(ui)2940,该用户界面(ui)2940例如用于为用户或操作者提供门户以监控或控制一个或多个机器人或机器的操作。门户可以通过应用编程接口(api)来提供。用户或实体还可以经由ui与门户中的各个元素进行交互。ui的示例包括但不限于图形用户界面(gui)和基于网络的用户界面。
263.本公开的方法和系统可以通过一种或多种算法来实现。算法可以通过在由中央处理器2905执行时的软件来实现。例如,算法可被配置成控制机器人基于用户输入、事先训练或教学,或者由机器人基于传感器读数和/或使用人工智能或机器学习做出的决策来执行清洁程序或操作。
264.尽管本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式,但对于本领域技术人员来说显而易见的是,这样的实施方式仅作为示例提供。本发明并不意在受说明书中提供的具体示例的限制。尽管已经参照前述说明书描述了本发明,但本文中实施方式的描述和说明并不意味着被解释为限制意义。在不背离本发明的情况下,本领域技术人员现在将会想到许多变化、改变和替换。此外,应当理解,本发明的所有方面不限于本文阐述的具体描述、配置或相对比例,其取决于多种条件和变量。应当理解,在实施本发明时可以采用对本文描述的本发明实施方式的各种替代方案。因此设想到本发明还应涵盖任何这样的替代、修改、变化或等价物。所附权利要求旨在限定本发明的范围,并且由此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同物。
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