监测模块的制作方法

1.本公开涉及监测模块。具体地，本公开涉及用于控制机器人的监测模块，所述机器人被配置成当在船舶的船体上行进时清洁所述船体。


背景技术：

2.浸入海水中的所有表面都将遭受生物体(诸如细菌、硅藻、藻类、贻贝、管虫和藤壶)的污染。海洋污染是微生物、藻类和动物在浸入海水中的结构上的不期望的积聚。污染生物体可以被分成微污染生物(细菌和双原子生物膜)和大型污染生物(例如大型藻类、藤壶、贻贝、管虫、苔藓虫)，它们共同生活形成污染群落。在污染过程的简化概述中，第一步是形成调节膜，在所述调节膜中有机分子粘附至所述表面。这在表面浸入海水中时立即发生。初级定植者(细菌和硅藻)将在一天内沉积。二级定植者(大藻类和原生动物的孢子)将在一周内沉积。最终，三级定植者(大型污染生物的幼虫)将在2周至3周内沉积。
3.防止海洋污染是已知问题。船舶的船体的污染将导致增大的牵引阻力和增大的燃料消耗或降低的速度。增加的燃料消耗将导致增加的co2、no
x
和硫排放。严重的污染还可能导致所述船舶的操纵性降低。许多商业船舶(例如，集装箱船、散装货船、油轮、客船)在全球范围内进行贸易。如果船舶的船体被污染，则生物体将从其原始生态系统转移至不同的生态系统。这是有问题的，因为新的物种可能被引入到敏感的生态系统中并且消除本土物种。
4.传统上，防污涂层已经被用于防止海洋有机体的沉积和生长。最高效的防污涂层包含杀生物剂，杀生物剂将从所述涂层薄膜泄漏并且由此减少污染的量。
5.机器人(有时也称为“履带牵引装置(crawler)”或rov(遥控车辆))先前已被用于清洁浸入水中的表面，例如用于在船的船体上使用。可以在wo2014043411、us8506719和wo2014043395中找到背景技术。


技术实现要素：

6.发明者已经认识到，防污涂层应用至船舶具有限制性。特别地，商业船舶经常在不同的水域中、在不同的贸易中、在不同活动(包括空闲时间)的情况下进行操作。当物体静止或处于低速下时污染风险较高，这是因为生物体具有较长时间来沉积到表面上。商业船舶的典型的维护间隔从24个月至90个月。当所述船舶进入干船坞以进行维护和修理时，通常根据下一时期的计划贸易来指定防污涂层。然而，船舶的贸易可能在维护间隔期间改变。因此，难以设计和指定将对所有可能情形来说都最优的防污涂层。杀生物剂的使用受到严格监管。在某些水循环低的港口，随着杀生物剂浓度的积累，使用含有防污涂层的杀生物剂也受到限制。
7.发明者还已经认识到，虽然机器人先前已经被用于清洁浸入水中的表面，但是清洁过程是手动地启动的、根据预定频率来确定的或由所述船舶的污染来触发的(例如，由所述机器人测量到叶绿素水平增加)。这些方法可能导致对所述机器人本身及所述机器人的环境中的对象(例如，人、岸上的对象(例如，船闸)或所述船舶本身)造成损坏。
8.在本公开的实施例中，为了减少船舶的船体上的污底的量，机器人在所述船舶上行进时执行连续清洁。如果检测到所述机器人不能安全地操作，则由所述机器人执行的清洁被暂停。
9.由于仅当有利于清洁的情况时所述机器人才执行所述船舶的船体的清洁的事实，本公开的实施例能够在所述机器人与所述系泊站(或所述船舶的其它部分)之间不使用任何线或系绳的情况下有利地使用所述机器人，否则可能需要在所述机器人与所述系泊站(或所述船舶的其它部分)之间使用线或系绳，以防止所述机器人从所述船舶分离并丢失。
10.根据本技术的一个方面，提供一种控制机器人的方法，所述机器人被配置成当在船舶的船体上行进时清洁所述船体，所述方法包括：
11.接收输入数据；在正在由所述机器人执行清洁期间，基于根据所述输入数据确定所述机器人处于损坏风险而检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停；以及响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，输出指示所述清洁将被暂停的暂停清洁信号。
12.所述输入数据可以包括限定所述船舶的地理位置的位置信息，并且所述方法可以包括基于所述位置信息来确定所述机器人处于损坏风险。
13.所述方法可以包括：用所述船舶的地理位置来查询地理模型；和基于限定在所述船舶的所述地理位置处将不执行清洁的地理模型来确定所述机器人处于损坏风险。
14.所述输入数据可以包括限定所述机器人在所述船舶的船体上的位置的位置信息，并且所述方法可以包括：当所述船舶静止时，确定所述船舶将在预定时间段内开始移动；以及基于所述机器人在所述船舶的船体上的位置以及所述确定所述船舶将在所述预定时间段内开始移动来确定所述机器人处于损坏风险。
15.所述输入数据可以包括所述船舶的锚处于升起状态的指示，并且所述确定所述船舶将在所述预定时间段内开始移动可以基于所述指示。
16.所述输入数据可以包括指示所述船舶的发动机的操作状态的振动数据，并且确定所述船舶将在所述预定时间段内开始移动可以基于所述振动数据。
17.可以从位于所述机器人上或所述船舶上的位置传感器接收所述位置信息。
18.可以从所述机器人外部的远程计算装置接收所述位置信息。
19.所述输入数据可以包括与所述船舶的环境有关的环境数据，并且所述方法可以包括基于所述环境数据来确定所述机器人处于损坏风险。
20.所述环境数据可以包括所述船舶的水环境中的水流速度，并且所述方法可以包括基于所述水流速度超过预定水流阈值来确定所述机器人处于损坏风险。
21.所述环境数据可以包括温度，并且所述方法可以包括基于所述温度低于预定温度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。
22.所述环境数据可以包括温度，并且所述方法可以包括基于所述温度高于预定温度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。
23.所述环境数据可以包括波浪信息，并且所述方法可以包括基于平均波浪高度超过预定波浪高度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。
24.所述环境数据可以包括所述船舶下方的水的深度，并且所述方法可以包括基于所述深度低于预定深度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。
25.可以从以下各项中的至少一个来接收所述环境数据：所述机器人上的一个或更多个传感器；所述船舶上的一个或更多个传感器；所述机器人外部的远程计算装置；和卫星。
26.当所述清洁被暂停时，所述机器人可以被配置成静止。替代地，当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述机器人可以被配置成移动至所述船舶上的停泊站。
27.所述方法还可以包括：接收另外的输入数据；当所述清洁被暂停时，基于根据所述另外的输入数据确定所述机器人不再处于损坏风险而检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始；以及响应于检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始，输出指示所述清洁将被重新开始的重新开始清洁信号。
28.所述方法可以由所述机器人上的监测模块来执行，并且其中当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述方法可以包括向所述机器人上的清洁模块输出所述暂停清洁信号以暂停所述清洁；并且当检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始时，所述方法可以包括向所述机器人上的清洁模块输出所述重新开始清洁信号以重新开始所述清洁。
29.所述方法可以由所述机器人上的监测模块来执行，并且其中当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述方法可以包括向所述机器人外部的远程计算装置输出所述暂停清洁信号以供使用者验证；并且当检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始时，所述方法可以包括向所述机器人外部的所述远程计算装置输出所述重新开始清洁信号以供所述使用者验证。
30.所述方法可以由所述机器人外部的远程计算装置上的监测模块来执行。在这些实施例中，当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述方法可以包括向所述机器人上的清洁模块自动地传输所述暂停清洁信号以暂停所述清洁；并且当检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始时，所述方法可以包括向所述机器人上的清洁模块自动地传输所述重新开始清洁信号以重新开始所述清洁。替代地，当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述方法可以包括在向所述机器人上的清洁模块传输所述暂停清洁信号以暂停所述清洁之前，向使用者输出所述暂停清洁信号以供验证；并且当检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始时，所述方法可以包括在向所述机器人上的清洁模块传输所述重新开始清洁信号以重新开始所述清洁之前，向使用者输出所述重新开始清洁信号以供验证。
31.根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括当由装置的处理器执行时，使所述装置执行本文中描述的方法步骤的指令。
32.所述装置可以对应于本文中所指代的机器人或所述机器人外部的计算装置(例如，船舶上的且与所述机器人通信的计算装置)。
33.所述指令可以被提供在载体(诸如磁盘、cd
‑
或dvd
‑
rom)上、编程存储器(诸如，只读存储器(固件))上或数据载体(诸如，光信号或电信号载体)上。实现本公开的实施例的代码(和/或数据)可以包括呈常规编程语言(解释或编译)的源、对象或可执行代码，诸如c语言或汇编代码、用于设置或控制asic(专用集成电路)或fpga(现场可编程门阵列)的代码、或用于硬件描述语言的代码。
34.根据本公开的另一方面，提供一种机器人，所述机器人被配置成当在船舶的船体上行进时清洁所述船体，所述机器人包括处理器，所述处理器被配置成：接收输入数据；在
正在由所述机器人执行清洁期间，基于根据所述输入数据确定所述机器人处于损坏风险而检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停；以及响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，输出指示所述清洁将被暂停的暂停清洁信号。
35.处理器可以被配置成向所述机器人上的清洁模块输出所述暂停清洁信号以暂停所述清洁。
36.所述处理器可以被配置成向所述机器人外部的远程计算装置输出所述暂停清洁信号以供使用者验证。
37.根据下文中描述的实施例，将明白这些和其它方面。本公开的范围不旨在受这个发明内容限制，也不旨在限于必须解决所指出的任何或所有缺点的实现方式。
附图说明
38.为了更好地理解本公开且示出实施例可以如何实施，参考随附附图，在随附附图中：
39.图1示出船舶和机器人；
40.图2是所述机器人的示意性框图；
41.图3a示出根据本公开的一个实施例的监测模块和清洁模块；
42.图3b示出根据本公开的另一实施例的监测模块和清洁模块；
43.图3c示出根据本公开的又一实施例的监测模块和清洁模块；
44.图4示出由所述监测模块执行的控制所述机器人的过程；以及
45.图5示出示例性船体清洁机器人。
具体实施方式
46.现在将仅通过举例的方式来描述实施例。
47.图1示出水上船舶100，例如集装箱船、散装货船、油轮或客船。所述水上船舶包括船体101。
48.在操作之前，机器人102将固定在机器人站104(系泊站)处，所述机器人站104可以被用于为所述机器人102充电。所述机器人站104将被定位在高于海平面的所述船舶上。在本公开的一些实施例中，所述机器人站104允许所述机器人102在所述机器人执行的清洁操作暂停时的停放。在所述船体101的表面的清洁期间，所述机器人102可以横穿所述船体101的可能形成有海洋污染的任何表面(例如，所述船体的平底或侧底)。
49.如图1中示出的，计算装置106可以被设置在所述船舶的甲板室中以与所述机器人102通信。此外，可以设置耦接至所述船舶的锚110的锚传感器108，所述锚传感器108与所述计算装置106通信。
50.在本公开的实施例中，监测模块被配置成控制当所述机器人102在所述船体101上行进时所述船舶100的船体101的清洁。与已知技术对比，在本文中描述的实施例中，所述机器人102的默认状态是连续清洁所述船体101，并且仅当所述机器人102需要(例如，通过返回至所述机器人站104)对其电源再充电时或当所述机器人执行其清洁不安全时所述清洁操作被暂停。
51.当所述船舶位于特定地理位置时，所述机器人102可能处于损坏风险。例如，当行
进通过运河中的窄船闸时，所述机器人102处于与所述船闸碰撞而导致的损坏风险。在另一示例中，当行进通过具有较高高度的废物/污染物的水域时，所述机器人102处于与所述废物/污染物碰撞而导致的损坏风险。
52.在某些环境条件下所述机器人102还可能处于损坏风险。例如，水中的高水流可能使所述机器人被从所述船舶分开并丢失。在另一示例中，高温和/或强烈的阳光可能导致所述船体101的金属表面超过60℃，这可能导致对所述机器人的部件(例如，所述机器人的轮衬、刷子和电池)的损坏。在另一示例中，低温可能导致所述船舶的船体101上结冰、水的表面结冰、或所述机器人102上结冰，这可能具有损坏所述机器人或使所述机器人被从所述船舶分开并丢失的风险。在又一示例中，较高的波浪可能具有损坏所述机器人或使所述机器人被从所述船舶分开并丢失的风险。
53.在本公开的实施例中，在正在由所述机器人执行清洁期间，监测模块基于根据输入数据确定所述机器人处于损坏风险而检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停。响应于这种检测，所述监测模块输出指示所述清洁将被暂停的暂停清洁信号。
54.本文中使用的对“清洁”的提及指的是从所述船体101的表面移除污染生物；这样的清洁有时被称为“刷洗”或“主动清洁”。通过执行所述船体101的表面的连续不断的清洁，所述机器人102典型地执行初始调节膜的移除，在二级定植者已经有机会沉积之前，在初始调节膜中的有机分子已经粘附至所述船体101的表面和/或初级定植者。然而，将理解，由所述机器人102执行的清洁还可以涉及二级定植者和任何后续定植者的移除。
55.本文中描述的由所述机器人102执行的连续清洁操作的持续时间可以变化。因为仅当所述机器人返回至所述系泊站104以被再充电时才暂停所述清洁，所以连续清洁操作可以是连续不断的。替代地，所述连续清洁操作可以具有设定的持续时间，在设定的持续时间之后，所述机器人在开始新的连续清洁操作之前返回至所述系泊站104。如果例如所述船舶闲置一周并且所述机器人已经花费了半天来清洁所述船体，则所述机器人没必要在这天的其余时间连续清洁所述船体。因而所述连续清洁操作可以结束并且所述机器人可以随后在次日再次开始新的连续清洁操作(例如，以降低所述机器人的磨损)。
56.虽然为简单起见，图1示出所述船舶上的单个机器人102，但是将理解，在所述船舶上可以存在多个机器人。类似地，虽然在图1中示出单个机器人站102，但是将理解，所述船舶上可以存在多个机器人站。
57.图2是所述机器人102的示意性框图。如图2中示出的，所述机器人102包括中央处理单元(“cpu”)202。所述cpu 202包括清洁模块204，所述清洁模块204被配置成控制清洁装置208(清洁装置208可以采取旋转式柱形刷的形式)，所述清洁装置208被耦接至所述cpu 202并执行污染生物从所述船体101的表面的移除。所述清洁模块204被配置成响应于接收到暂停清洁信号而暂停正在由所述清洁装置208执行的清洁。所述清洁模块204被配置成响应于接收到重新开始清洁信号而使所述清洁装置208重新开始执行清洁。
58.所述cpu 202还可以包括监测模块206。根据下文将理解，虽然所述机器人102可以包括所述监测模块206，但是在替代实施例(下文关于图3c更详细地描述)中，所述监测模块可以是所述计算装置106的部件。
59.所述cpu 202被耦接至电源或动力源214(例如，一个或更多个电池)。所述动力源214可以例如使用所述机器人站104而再充电。所述机器人102还包括用于储存数据的存储
器210，如本领域中已知的。所述存储器210可以包括地理模型211，这在稍后更详细地描述。
60.在一些实施例中，提供接口216以使所述机器人102能够接收和发送数据。所述接口216可以包括有线和/或无线接口。
61.如图2中示出的，所述机器人102可以包括一个或更多个传感器212，所述一个或更多个传感器212被配置成向所述监测模块206输出传感器信号。本文所述的所述传感器中的每个传感器可以是实体传感器(即，实体测量仪器)或虚拟传感器(即，将来自多个实体传感器的感测数据组合以计算测量结果的软件)。
62.所述传感器212可以包括一个或更多个位置传感器，所述一个或更多个位置传感器被配置成输出位置信息。所述位置传感器可以感测所述船舶100的地理位置和/或所述机器人102在所述船舶100的船体101上的位置。所述位置传感器可以包括全球定位系统(gps)传感器和/或自动识别系统(ais)传感器。所述位置传感器可以利用本领域技术人员已知的本文中未描述的其它定位方法。
63.所述传感器212可以包括振动传感器，所述振动传感器被配置成输出指示所述船舶的发动机的操作状态的振动数据。例如，所述船舶的发动机将基于所述船舶的发动机的操作状态(例如，所述船舶是否在所述发动机关闭的情况下静止、在所述发动机工作的情况下静止，以及所述船舶是否即将开始旅程，是否以低速行进，是否以高速行进等等)而在所述船体101上产生变化的振动程度。
64.所述传感器212可以包括所述锚传感器108。所述锚传感器108被配置成输出指示所述船舶的锚110处于升起状态(据此可以推断，所述船舶正在移动或即将移动)或下降状态(据此可以推断，所述船舶静止或即将停止)的传感器信号。
65.传感器212可以包括一个或更多个环境传感器，所述一个或更多个环境传感器被配置成输出与所述船舶的环境有关的环境数据。配置成输出与所述船舶的环境有关的环境数据的传感器可以包括以下传感器中的一个或多个：(i)气体温度传感器，所述气体温度传感器被配置成感测气体温度；(ii)水温感传器，所述水温感传器被配置成感测所述船舶的水环境的水温；(iii)波浪传感器，所述波浪传感器被配置成感测所述船舶100的水环境中的波浪程度并输出波浪信息；(iv)水流传感器，所述水流传感器被配置成感测所述船舶100的水环境中的水流程度；以及(v)深度传感器，所述深度传感器被配置成感测所述船舶的水环境的深度。
66.虽然所述传感器212已经被描述为位于所述机器人102上，但是所述监测模块206可以接收由这些传感器提供的来自额外的或替代的源的信息。
67.例如，所述传感器212中的一个或多个传感器可以位于所述船舶100上(例如，位于所述系泊站104上或所述船舶100上的其它位置)。
68.位于所述船舶100上的输出传感器数据的传感器可以经由接口216直接向所述机器人102上的监测模块206输出所述传感器数据。替代地，位于所述船舶100上的传感器可以向所述计算装置106输出所述传感器数据，所述计算装置106经由接口216向所述机器人102上的监测模块206中继所述传感器数据。
69.在其它实施例中，可以在所述监测模块206处接收来自远离所述船舶的计算机的传感器数据。例如，可以从岸上或海中的计算装置，例如从浮标气象站或半潜式平台上的计算装置，接收所述传感器数据。
70.在另一示例中，(例如，所述船舶上或岸上的)计算机可以接收卫星数据(包括来自卫星的位置和/或环境数据)并将所述卫星数据供给至所述监测模块206。
71.在下文更详细地描述的实施例中，上文描述的传感器数据由所述监测模块206使用以确定所述机器人是否处于损坏风险并控制由所述清洁模块204执行的清洁。
72.图3a示出根据本公开的一个实施例的监测模块206和清洁模块204，其中所述监测模块206和所述清洁模块204两者都位于所述机器人102上。
73.在图3a的实施例中，所述监测模块206被配置成与所述清洁模块204通信。
74.在这个实施例中，所述监测模块206被配置成接收输入信号，并且所述监测模块206被配置成基于这些输入信号来检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停并向所述机器人102上的清洁模块204输出暂停清洁信号，并且还被配置成基于这些输入信号来检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始并向所述机器人102上的清洁模块204输出重新开始清洁信号。
75.在图3a的实施例中，所述监测模块206使用所接收的输入信号来确定所述机器人是否处于损坏风险。可以从所述机器人上的传感器、所述船舶上的传感器或远程计算装置中的一个或多个来接收所述输入信号。
76.图3b示出根据本公开的另一实施例的监测模块206和清洁模块204，其中所述监测模块206和所述清洁模块204两者都位于所述机器人102上。然而，在这个实施例中，所述监测模块206被配置成与所述计算装置106而不是与所述清洁模块204通信，以提供“中间人”功能。
77.在这个实施例中，所述监测模块206被配置成接收输入信号，并且所述监测模块206被配置成基于这些输入信号来检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停并向所述远程计算装置106输出暂停清洁信号，以供所述远程计算装置106的使用者(例如，经由所述远程计算装置106上的显示器)验证。如果所述远程计算装置106的使用者确认正在由所述机器人执行的清洁将(使用所述远程计算装置106的输入装置)被暂停，则所述使用者对所述远程计算装置106进行适当的输入，从而使暂停清洁信号从所述远程计算装置106输出至所述机器人102上的清洁模块204。
78.所述监测模块206还被配置成基于这些输入信号来检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始并且向所述远程计算装置106输出重新开始清洁信号以供所述远程计算装置106的使用者验证。如果所述远程计算装置106的使用者确认正在由所述机器人执行的清洁将被重新开始，则所述使用者对所述远程计算装置106进行适当的输入，从而使重新开始清洁信号从所述远程计算装置106输出至所述机器人102上的清洁模块204。
79.在图3b的实施例中，所述监测模块206使用所接收的输入信号来确定所述机器人是否处于损坏风险。可以从所述机器人上的传感器、所述船舶上的传感器或远程计算装置中的一个或多个来接收所述输入信号。
80.图3c示出根据本公开的另一实施例的监测模块206和清洁模块204，其中所述监测模块206位于所述机器人102上并且所述监测模块206位于所述远程计算装置106上。
81.如图3c中示出的，所述远程计算装置106包括耦接至存储器310的cpu 302。所述存储器310可以包括地理模型311，这在稍后更详细地描述。所述cpu 302包括所述监测模块206。在图3c的实施例中，所述远程计算装置106上的监测模块206被配置成与所述机器人
102上的清洁模块204通信。
82.在这个实施例中，所述监测模块206被配置成接收输入信号，并且所述监测模块206被配置成基于这些输入信号来检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停。响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，所述监测模块206可以被配置成向所述机器人102上的清洁模块204自动地传输暂停清洁信号以暂停所述清洁。替代地，响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，所述监测模块206可以被配置成输出暂停清洁信号以(例如，经由所述远程计算装置106上的显示器)供所述远程计算装置106的使用者验证。如果所述远程计算装置106的使用者确认正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，则所述使用者对所述远程计算装置106进行适当的输入，从而使暂停清洁信号从所述远程计算装置106输出至所述机器人102上的清洁模块204。
83.所述监测模块206还被配置成基于这些输入信号来检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始。响应于检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始，所述监测模块206可以被配置成向所述机器人102上的清洁模块204自动地传输重新开始清洁信号以重新开始所述清洁。
84.替代地，响应于检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始，所述监测模块206可以被配置成输出重新开始清洁信号以供所述远程计算装置106的使用者验证。如果所述远程计算装置106的使用者确认正在由所述机器人执行的清洁将被重新开始，则所述使用者对所述远程计算装置106进行适当的输入，从而使重新开始清洁信号从所述远程计算装置106输出至所述机器人102上的清洁模块204。
85.在图3c的实施例中，所述监测模块206使用所接收的输入信号来确定所述机器人是否处于损坏风险。可以从所述机器人上的传感器、所述船舶上的传感器或卫星中的一个或多个来接收所述输入信号。
86.图4示出由所述监测模块206执行的用于控制所述机器人的示例过程400。
87.如上文所指出的，所述机器人102的默认状态是当在所述船体101上行进时连续清洁所述船体101。所述监测模块206被配置成一旦已经开始连续清洁操作就执行过程400。
88.在步骤s402处，所述监测模块206接收输入数据。如上文关于图3a至图3c所指出的，可以从所述机器人102上的一个或更多个传感器、所述船舶100上的一个或更多个传感器、远程计算装置或卫星来接收所述输入数据。如下文所指出的，所述输入数据可以采取各种形式。
89.在s404处，所述监测模块206使用所述输入数据来确定所述机器人是否处于损坏风险。这种确定可以以下文更详细地描述的各种方式来执行。
90.如果所述监测模块206确定所述机器人不处于损坏风险，则所述机器人102继续清洁所述船舶100的船体101并且所述过程400回到步骤s402。
91.如果所述监测模块206确定所述机器人处于损坏风险，则所述过程400行进至步骤s406，在步骤s406处所述监测模块206输出暂停清洁信号。
92.在图3a和图3c的实施例中，所述暂停清洁信号从所述监测模块206输出至所述机器人102上的清洁模块204。在图3b的实施例中，所述暂停清洁信号从所述监测模块206输出至所述计算装置106。
93.响应于接收到暂停清洁信号，清洁模块204被配置成通过与清洁装置208通信而暂
停正在由清洁装置208执行的清洁。
94.当所述连续清洁被暂停时，机器人可以被配置成保持静止在其位于船舶的船体上的当前位置处。可选地，在检测到正在由机器人执行的清洁将被暂停时，机器人可以被配置成移动到系泊站104或船舶上的被设计成安全位置的其他位置处，由此，机器人将不会在高速期间被损坏或丢失。
95.当所述连续清洁被暂停时，在步骤s408处所述监测模块206接收另外的输入数据。
96.在s410处，所述监测模块206使用所述另外的输入数据来确定所述机器人是否仍处于损坏风险。如果所述监测模块206在步骤s410处确定所述机器人仍处于损坏风险，则所述清洁不会被重新开始。
97.如果所述监测模块206在步骤s410处确定所述机器人不再处于损坏风险，则所述过程400进行至步骤s412处，在步骤s412处所述监测模块206输出指示由所述机器人进行的连续清洁将被重新开始的重新开始清洁信号。
98.在图3a和图3c的实施例中，所述重新开始清洁信号从所述监测模块206输出至所述机器人102上的清洁模块204。在图3b的实施例中，所述重新开始清洁信号从所述监测模块206被输出至所述计算装置106。在步骤s412之后，所述过程400回到步骤s402。
99.通过将能够进行清洁的机器人102与所述监测模块206结合到一起，在所述机器人安全且所述机器人不处于损坏风险时，所述机器人将进行清洁。所述过程400提供高效且安全的方法以减少船舶的所述船体上的污底的量。
100.如上文所指出的，可以使用下文描述的各种方法来执行在步骤s404和s410处的确定。这些方法可以彼此独立地使用或以任何组合的方式来使用。执行步骤s404和s410的频率可以是恒定的。替代地，执行步骤s404和s41o的频率可以不是恒定的——将步骤s404作为示例，当接近限定所述机器人处于损坏风险的情况时执行步骤s404的频率可以随时间增加。
101.在第一方法中，在步骤s402和s408处所述监测模块206接收限定所述船舶的地理位置的位置信息，并且在步骤s404和步骤s410处所述监测模块206基于所述位置信息来确定所述机器人是否处于损坏风险。
102.在步骤s404和s410处，所述监测模块206用所述船舶的地理位置来查询地理模型211、311以确定所述机器人是否处于损坏风险。所述地理模型可以被存储在存储器210中(在图3a和图3b的实施例中)或存储器310中(在图3c的实施例中)。
103.所述地理模型211、311为多个水域中的每个水域限定在所述水域中究竟是否将执行清洁。例如，所述多个水域中的每个水域与“暂停清洁”状态相关联。所述多个水域中的每个水域可以以坐标点的方式(例如，纬度和经度)来限定并且可以具有不同大小。通过用所述船舶的地理位置来查询所述地理模型211、311，所述监测模块206能够确定是否将在所述船舶的地理位置处执行清洁并且因此确定所述机器人是否处于损坏风险。
104.水域可以与“暂停清洁”状态相关联，即，当所述船舶位于所述水域中时，由于在清洁期间所述机器人将被损坏的风险较高，因此在所述水域中将不执行清洁。例如，巴拿马运河可以与“暂停清洁”相关联，这是因为由于与所述运河中的窄船闸碰撞而导致所述机器人102损坏的风险较高。在另一示例中，已知具有较高废物/污染物高度的水域可以与“暂停清洁”状态相关联，这是因为与所述废物/污染物碰撞而导致所述机器人102的损坏风险较高。
105.在又一示例中，水域可能由于例如地区或水域中的监管原因而与所述“暂停清洁”状态相关联，在所述地区或水域中由于担心从防污涂层释放的大量杀生物剂或非本土物种传播风险而不允许清洁。
106.所述地理模型211、311可以通过将所述水域与“执行清洁”状态相关联或可选地仅通过不将所述水域与“暂停清洁”状态相关联来指示在特定水域中将执行清洁。具有较低的废物/污染物高度的海洋区域是可以与“执行清洁”状态相关联的示例水域，即，当所述船舶位于所述水域中时，由于在清洁期间所述机器人将被损坏的风险较低，因此在所述水域中将执行清洁。
107.在实施例中，所述地理模型211、311可以被更新，使得特定水域的状态由于例如在所述水域中的废物/污染物的量波动而随时间变化。
108.可以依赖于包括船舶类型、所述船舶的速度和所述船舶的航线的许多因素来控制在步骤s404和s410处由所述监测模块206使用所述船舶的地理位置来控制由所述机器人102执行的清洁的频率。此外，如上文所指出的，执行步骤s404和s410的频率可以不是恒定的。例如，当处于允许清洁的水域中的船舶接近与“暂停清洁”状态相关联的水域时，执行步骤s404的频率可以增加。类似地，当处于与“暂停清洁”状态相关联的水域中的船舶接近允许清洁的水域时，执行步骤s410的频率可以增加。
109.在第二方法中，在步骤s402和s408处，所述监测模块206接收限定所述机器人相对于所述船舶的船体的位置的位置信息，并且输入所述监测模块206可以使用以确定当所述船舶静止时所述船舶是否将立即(例如，在预定时间段内)开始移动的信息。
110.在这种方法中，在步骤s404和s410处，所述监测模块206基于所述机器人在所述船舶的船体上的位置以及所述船舶是否将立即开始移动来确定所述机器人是否处于损坏风险。
111.如果所述监测模块206确定所述船舶将立即开始移动，则所述监测模块206被配置成如果所述机器人位于存储在存储器中的所述船舶的船体上的一个或更多个预定位置中的一个预定位置处，则对所述机器人处于损坏风险作出肯定确定(例如，当船舶从港口开始其旅程时，如果所述机器人位于所述船舶的船体的平底上，则在浅水中所述机器人处于损坏风险)。
112.所述监测模块206可以被配置成以各种方式来确定所述船舶将立即开始移动。
113.所述监测模块206可以被配置成基于从(例如，所述机器人上或所述船舶上的)振动传感器接收的振动数据来确定所述船舶将立即开始移动。特别地，所述监测模块206可以基于检测到的振动的强度超过预定阈值来确定所述船舶将立即开始移动。
114.所述监测模块206可以被配置成基于从所述锚传感器108接收的锚信号来确定所述船舶将立即开始移动。所述锚信号指示所述船舶的锚处于上升或下降状态。因而，所述监测模块206可以基于指示所述锚处于升起状态的锚信号来确定所述船舶将立即开始移动。
115.在第三方法中，在步骤s402和s408处，所述监测模块206接收与所述船舶的环境有关的环境数据，并且在步骤s404和s410处所述监测模块206基于所述环境数据来确定所述机器人是否处于损坏风险。
116.所述环境数据可以包括所述船舶的水环境中的水流速度，并且在步骤s404和s410处，所述监测模块206可以基于所述水流速度超过预定水流阈值来确定所述机器人处于损
坏风险。所述预定水流阈值可以被存储在存储器210中(在图3a和图3b的实施例中)或存储器310中(在图3c的实施例中)，并且所述监测模块206自身可以将所述水流速度与所述预定水流阈值进行比较。替代地，所述监测模块206可以基于从计算装置(例如，所述计算装置106或岸上(例如，气象站处)的计算装置)接收消息、基于所述水流速度超过预定水流阈值来确定所述机器人处于损坏风险。所述预定水流阈值可以介于0.1节至10.0节的范围内。优选地，所述预定水流阈值可以介于2.0节至6.0节的范围内。例如，所述预定水流阈值可以是6.0节。
117.所述环境数据可以包括温度(例如，气温和/或水温)。
118.在步骤s404和s410处，所述监测模块206可以基于所述温度低于预定温度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。这个预定温度阈值可以在
‑
30.0
°
至5.0
°
的范围内。优选地，这个预定温度阈值在
‑
5.0
°
至5.0
°
的范围内。例如，这个预定温度阈值可以是0
°
。如上文所指出的，低温可能导致所述船舶的船体101上结冰、水的表面结冰或所述机器人102上结冰，这可能具有损坏所述机器人或使所述机器人被从所述船舶分开并丢失的风险。
119.在步骤s404和s410处，所述监测模块206可以基于所述温度高于预定温度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。这个预定温度阈值可以在30.0
°
至90.0
°
的范围内。优选地，这个预定温度阈值在
‑
50.0
°
至70.0
°
的范围内。例如，这个预定温度阈值可以是60
°
。如上文所指出的，所述船体101的金属表面的高温可能导致对所述机器人的部件(例如，所述机器人的轮衬、刷子和电池)的损坏。
120.上文所述的预定温度阈值可以被存储在存储器210中(在图3a和图3b的实施例中)或存储器310中(在图3c的实施例中)，并且所述监测模块206自身可以将所述温度与对应的预定温度阈值进行比较。替代地，所述监测模块206可以基于从计算装置(例如，所述计算装置106或岸上(例如，气象站处)的计算装置)接收消息、基于检测到的温度来确定所述机器人处于损坏风险。
121.所述环境数据可以包括与所述船舶的水环境中的波浪程度有关的波浪信息，并且步骤s404和s410处，所述监测模块206可以基于平均波浪高度超过预定波浪高度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。所述预定波浪高度阈值可以被存储在存储器210中(在图3a和图3b的实施例中)或存储器310中(在图3c的实施例中)，并且所述监测模块206自身可以将所确定的平均波浪高度与所述预定波浪高度阈值进行比较。替代地，所述监测模块206可以基于从计算装置(例如，所述计算装置106或岸上(例如，气象站处)的计算装置)接收消息、基于平均波浪高度超过预定波浪高度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。所述预定波浪高度阈值可以在10cm至10.0m的范围内。优选地，所述预定波浪高度阈值在1.0m至3.0m的范围内。例如，所述预定波浪高度阈值可以是2m。
122.所述环境数据可以包括所述船舶下方的水的深度，并且在步骤s404和s410处，所述监测模块206可以基于所述深度低于预定深度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。
123.所述船舶下方的水的深度可以通过深度传感器(例如，声传感器、压力传感器等等)来提供。所述深度传感器可以被设置在所述船舶上或所述机器人上。
124.替代地，可以基于所述船舶的地理位置、地理图、与低潮/高潮和所述船舶的吃水深度有关的信息来计算所述船舶下方的水的深度。这种计算可以通过(例如，所述机器人或计算装置106上的)所述监测模块206来执行。在所述机器人包括所述监测模块206的实施例
中，这种计算可以在远离所述机器人的计算装置(例如，计算装置106)上执行，并且所述船舶下方的水的深度的测量结果可以被传输至所述监测模块206。可以例如通过位于所述机器人上或所述船舶上的位置传感器来提供所述船舶的地理位置。
125.所述预定深度阈值可以被存储在存储器210中(在图3a和图3b的实施例中)或存储器310中(在图3c的实施例中)，并且所述监测模块206自身可以将所确定的深度与所述预定深度阈值进行比较。替代地，所述监测模块206可以基于从计算装置(例如，所述计算装置106或岸上(例如，气象站处)的计算装置)接收消息、基于所述深度低于预定深度阈值来确定所述机器人处于损坏风险。所述预定深度阈值可以在0.3m至10.0m的范围内。优选地，所述预定深度阈值在0.5m至5.0m的范围内。例如，所述预定深度阈值可以是1.0m。
126.如上文所指出的，这些方法可以被组合。例如，根据本公开的一个方面，提供一种控制机器人的方法，所述机器人被配置成当在船舶的船体上行进时清洁所述船体，所述方法包括：接收输入数据；基于所述输入数据来检测到所述船舶的地理位置或在所述地理位置处的环境条件中的至少一个；在正在由所述机器人执行清洁期间，基于所述船舶的地理位置和/或在所述地理位置处的环境条件而检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停；响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，输出指示所述清洁将被暂停的暂停清洁信号。
127.图5示出用于清洁海运船舶的涂漆船体的示例性机器人102。所述机器人的轮4是磁性的，以粘附至铁质船体。所述机器人102由所述轮4来驱动，并且所述轮4由电马达(未示出)来驱动。在图5中，以透视示出处于完全组装状态的机器人102。所述机器人1的底盘2是保持密封容器3的周边框架，所述密封容器3包围电源(例如，电池)并且可以包围图2中示出的电气部件中的一个或更多个电气部件。所述容器3是防水的并且被密封以防止进水。两个梁“轴”5被固定至所述底盘2并且这些梁5支撑所述轮4以及用于所述轮4的悬架布置和转向机构的相关元件。所述机器人102包括清洁机构208，所述清洁机构208可以采取旋转式柱形刷的形式，并且所述清洁机构208也被固定至所述底盘2。所述清洁机构208由所述清洁模块204控制。
128.将理解，图5仅示出所述机器人102可以采取的一个示例形式，并且其它示例是可能的。
129.通常，本文中描述的功能中的任一功能可以使用软件、固件、硬件(例如，固定逻辑电路)或这些实现方式的组合来实现。如本文中所使用的术语“功能”和“模块”通常表示软件、固件、硬件或其组合。在软件实现方式的情况下，所述功能或模块表示当在处理器(例如，一个或更多个cpu)上时执行指定任务的程序代码。所述程序代码可以被储存在一个或更多个计算机可读存储装置(例如，存储器210或存储器310)上。下文描述的技术的特征是独立于平台的，这指的是所述技术可以在具有各种处理器的各种商业计算平台上实现。
130.虽然已经相对于优选实施例特别示出且描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，可以在不脱离如由随附权利要求所限定的本公开的范围的情况下，进行形式和细节的各种改变。