CN105334852A - 扫地机器人的干涉系统与电脑系统 - Google Patents
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Abstract
一种干涉系统,用于一扫地机器人,该扫地机器人产生一检测信号,并接收该检测信号所对应的一反馈信号,该干涉系统包含一固定模块,用来将该干涉系统固稳至该扫地机器人;一监控模块,取得该扫地机器人的一即时影像数据;一传输模块,传输该即时影像数据至一电脑系统,并对应接收该电脑系统的一控制信号;以及一干涉模块,耦接于该固定模块,根据该控制信号来反射该检测信号为该反馈信号,以执行一干涉操作来改变该扫地机器人的行进方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于扫地机器人的干涉系统与电脑系统,尤指一种利用一干涉模块来改变扫地机器人的行进方向的干涉系统与电脑系统。
背景技术
目前市售的扫地机器人的工作原理,是以自身为圆心来辐射状产生一超声波信号,并根据扫地机器人所处环境与障碍物的空间关系,对应接收该超声波信号的一反馈信号,进而判断可前进的行进路线来完成一清理服务。当然,配合不同系统的电源储量或使用者的不同需求,扫地机器人也会内嵌有不同的操作逻辑或演算法,以进行不同程度的清理服务,进而配合不同环境来满足使用者。
然而,以上所述的操作方式均属于被动式的操作手法,若扫地机器人可能因为内嵌有不同的操作逻辑或所使用的演算法有限,一旦将扫地机器人用于障碍物较多的空间时,将局限扫地机器人的清理范围和降低其清理效率,或者,若使用者欲于短时间完成某一范围环境的清理时,目前市售的扫地机器人无法动态且即时地进行移动和调整,致扫地机器人所提供的行进路线将缺乏弹性。
因此,提供另一种用于扫地机器人的干涉系统与电脑系统,利用一干涉模块来改变扫地机器人的行进方向,进而满足不同环境或使用者需求,已成为本领域的重要课题。
发明内容
因此,本发明的主要目的即在于提供一种利用一干涉模块来改变扫地机器人的行进方向的干涉系统与电脑系统,进而满足不同环境或使用者需求。
本发明揭露一种干涉系统,用于一扫地机器人,该扫地机器人产生一检测信号,并接收该检测信号所对应的一反馈信号,该干涉系统包含一固定模块,用来将该干涉系统固稳至该扫地机器人;一监控模块,取得该扫地机器人的一即时影像数据;一传输模块,传输该即时影像数据至一电脑系统,并对应接收该电脑系统的一控制信号;以及一干涉模块,耦接于该固定模块,根据该控制信号来反射该检测信号为该反馈信号,以执行一干涉操作来改变该扫地机器人的行进方向。
本发明另揭露一种电脑系统,耦接来控制一干涉系统,该干涉系统利用一固定模块固稳于该扫地机器人,该扫地机器人产生一检测信号,并接收该检测信号所对应的一反馈信号,该电脑系统包含一中央处理器;以及一储存装置,耦接于该中央处理器,并储存有一程序码,该程序码用来进行一干涉方法,该干涉方法包含取得该扫地机器人的一即时影像数据;根据该即时影像数据,该电脑系统产生的一控制信号;以及根据该控制信号,利用一干涉模块来反射该检测信号为该反馈信号,以执行一干涉操作来改变该扫地机器人的行进方向。
附图说明
图1为本发明实施例一干涉系统耦接一电脑系统的示意图。
图2为本发明实施例一干涉流程的流程图。
图3为本发明实施例中一固定模块的一延伸支架的示意图。
图4为图3中一延伸支架的爆炸示意图。
图5为图3中一延伸支架与一扫地机器人的结合示意图。
图6为本发明实施例中一固定模块的一底座的示意图。
图7与图8为本发明实施例一干涉模块的示意图。
图9为图7与图8中干涉模块的详细操作示意图。
图10为本发明实施例另一干涉模块的示意图。
其中,附图标记说明如下:
10干涉系统
100固定模块
102监控模块
104传输模块
106、60、80干涉模块
12电脑系统
120中央处理器
122储存装置
124使用者操作接口
126传输模块
14扫地机器人
20干涉流程
200、202、204、206、208步骤
30延伸支架
300第一支架
3000、3040、500主体
3002、3042转角支架
3004、3020、3044凹槽
302延长单元
3022、3046凸部单元
3024凹部单元
304第二支架
50底座
502、6002、8002连接单元
504止滑单元
600、800支架单元
6000、8000障碍单元
602、802控制单元
8020收线单元
804转动单元
S_RT即时影像数据
S_C控制信号
DS容置空间
SU支架单元
具体实施方式
在说明书及后续的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解,制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区别元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。此外,“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表该第一装置可直接连接于该第二装置,或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。
请参考图1,图1为本发明实施例一干涉系统10耦接一电脑系统12的示意图,且干涉系统10还耦接一扫地机器人14,并进行用于扫地机器人14的一干涉操作。本实施例的扫地机器人14可以是一般市售的自动化打扫装置,其工作原理可理解为扫地机器人14的一信号收发单元将辐射状发射一检测信号,且由于扫地机器人14所处环境中至少一障碍物会阻碍检测信号的传输路径,使得不同方向的检测信号将于不同时间点被障碍物所反射回来形成一反馈信号。据此,扫地机器人14的一控制单元将根据不同方向与不同时间点所接收的反馈信号,同时参考一储存单元中所预设的一操作逻辑或演算法的推估计算,对应判断扫地机器人14的行进方向,以避免扫地机器人14被环境的障碍物所阻挡而无法完成一打扫服务。
至于本实施例所提的电脑系统12,其基本架构包含如主机板、处理器、存储器、硬盘、南桥模块、北桥模块等,其应是本领域所熟知,为求简洁,图1仅绘示出电脑系统12的一中央处理器120、一储存装置122、一使用者操作接口124以及一传输模块126。储存装置122可以是只读存储器、快闪存储器、软盘、硬盘、光盘、随身盘、磁带、可由网络存取的数据库,或是本领域技术人员所熟知的任何其它储存媒体等,用以储存一程序码,中央处理器120可执行程序码来进行干涉系统10与扫地机器人14所适用的一干涉方法。再者,传输模块126可用来接收扫地机器人14所对应的一即时影像数据S_RT,而使用者操作接口124可用来监控即时影像数据S_RT,且一使用者可利用使用者操作接口124来对应产生一控制信号S_C来进行干涉操作。
请继续参考图1,为了简单说明,图1仅以方块图来描述干涉系统10所包含的组成元件/模块,至于详细的元件/模块间的耦接关系或实施样式,将于其他段落与图示详述。在本实施例中,干涉系统10包含有一固定模块100、一监控模块102、一传输模块104以及一干涉模块106。简单来说,固定模块100是用来将干涉系统14固稳至扫地机器人14上,使得扫地机器人14移动时将同时搭载干涉系统10来形成耦接关系。监控模块102可取得扫地机器人14所处环境中所对应的即时影像数据S_RT,即扫地机器人14移动时,本实施例将利用监控模块102来实现动态监控一周遭环境画面的目的。传输模块104可传输即时影像数据S_RT至电脑系统12的传输模块126,同时,再对应接收电脑系统12的使用者操作接口126所产生的控制信号S_C。至于干涉模块106是耦接于固定模块100,其是根据使用者操作接口124所产生的控制信号S_C,决定是否采用一人为方式来反射检测信号并形成反馈信号,以执行干涉操作并改变扫地机器人的行进方向。
进一步,本实施例干涉系统10与扫地机器人14所适用的干涉方法,可进一步归纳为一干涉流程20且被编译为程序码而储存于储存装置122中,如图2所示。干涉流程20包含以下步骤:
步骤200:开始。
步骤202:监控模块102取得扫地机器人14的即时影像数据S_RT。
步骤204:根据即时影像数据S_RT,利用电脑系统12的使用者操作接口124来产生的控制信号S_C。
步骤206:干涉模块106根据控制信号S_C,决定是否反射检测信号为反馈信号,以执行干涉操作来改变扫地机器人14的行进方向。
步骤208:结束。
如本实施例所提供的干涉流程20,在步骤202中,干涉系统10将利用监控模块102动态取得即时影像数据S_RT,并显示即时影像数据S_RT于使用者操作接口124上。
在步骤204中,使用者将参考使用者操作接口124所显示的即时影像数据S_RT,并利用使用者操作接口124来产生控制信号S_C。在本实施例中,使用者还可通过利用使用者操作接口124上的一监控模块方向控制键,以对应调整监控模块102的一镜头的采集方位,进而取得使用者所欲采集的周遭环境画面并动态取得即时影像数据S_RT。当使用者观看/监控即时影像数据S_RT,并发现目前的扫地机器人14已被障碍物阻挡或周遭环境的某一区块缺乏清理时,使用者可利用使用者操作接口126上的一扫地机器人方向控制键,以对应产生一移动指令(即控制信号S_C)来调整扫地机器人14下一瞬间所前进的行进方向。
在步骤206中,干涉模块106根据控制信号S_C,决定是否反射检测信号为反馈信号,以执行干涉操作来改变扫地机器人14的行进方向。换句话说,使用者操作接口124所产生的控制信号S_C将对应远端控制干涉模块106来进行干涉操作,以干涉或影响扫地机器人14于不同时间点、不同方位所接收的反馈信号,进而通过一人为同步的动态调整机制来改变/调整扫地机器人14的行进方向。
简言之,本实施例的干涉流程20是提供使用者取得当前扫地机器人14位于环境中的一相对位置(即分析即时影像数据S_RT来得到扫描机器人14的空间关系),并执行干涉操作来适性影响/干涉扫地机器人14辐射状发射的检测信号所对应的反馈信号,进而实现改变/调整扫地机器人14的行进方向,相较于熟知技术仅能被动地参考反馈信号与自身预设的操作逻辑或演算法来进行扫地机器人14的行进方向的推估计算,本实施例是提供另一主动操作手段来改变当前扫地机器人14的行进方向,大幅提升扫地机器人14的应用空间和其对应的清理效率。
详细来说,本实施例中干涉操作可理解为改变干涉模块中复数个障碍单元的相对位置,以适性地决定是否于特定方向、特定时间点来反射检测信号为反馈信号。当某一特定方位上所传输的检测信号被障碍单元立即反射时(且对应产生反馈信号的一反馈时间小于一预设时间时),扫地机器人14可主动判断该特定方位上存在有至少一障碍物,使得扫地机器人14将避开该特定方位的移动可能。反之,当某一特定方位上所传输的检测信号没有被障碍单元立即反射时(或虽有产生反馈信号,但所对应的一反馈时间大于一预设时间时),扫地机器人14可主动判断该特定方位上不存在一障碍物,使得扫地机器人14将可选择该特定方位为下一时段的移动可能。简言之,本实施例干涉模块106的复数个障碍单元将参考控制信号S_C的控制来改变其相对位置,以影响该特定方位上、该预设时间内是否反射检测信号来形成反馈信号,进而制造或模拟该特定方位存在有至少一障碍物的可能发生,据此,扫地机器人14将避免行经存在有障碍物的特定方向,并完成人为遥控的清理操作。
请再参考图3到图6,图3为本发明实施例中固定模块100的一延伸支架30的示意图,图4为图3中一延伸支架30的爆炸示意图,图5为图3中一延伸支架30与扫地机器人14的结合示意图,而图6图为本发明实施例中固定模块100的一底座50的示意图。如图3与图4图所示,本实施例的延伸支架30可以爆炸来分解为一第一支架300、一延长单元302以及一第二支架304。详细来说,第一支架300包含一主体3000并形成一立体ㄇ字型(或门框状),而主体3000的两个尾端近乎垂直地耦接一转角支架3002,且主体3000还预设两个凹槽3004。延长单元302用来连接第一支架300与第二支架304,且延长单元302的主体上预留有复数个凹槽3020,并于主体两端分别设置有一凸部单元3022以及一凹部单元3024。第二支架304包含一主体3040与一转角支架3042相互耦接,且主体3040上预留有复数个凹槽3044,并于主体3040一端设置有一凸部单元3046。
据此,第一支架300的转角支架3002与第二支架304的转角支架3042可抓附于扫地机器人14的外部结构,使得固定模块100可固稳于扫地机器人14之上,详细实施图示可参考图5中延伸支架30与扫地机器人14间的耦接关系来获得进一步了解。再者,配合其他尺寸的扫地机器人,延长单元302可用来延伸第一支架300与第二支架304的抓附空间,且延长单元302的凸部单元3022可耦接至第一支架300的对应凹部单元(图中未示),而第二支架304的凸部单元3046可耦接至延长单元302的凹部单元3024,进而将延长单元302耦接于第一支架300与第二支架304之间。
请再参考图6,底座50包含一主体500、复数个连接单元502以及复数个止滑单元504。详细来说,主体500包含一容置空间DS,可用来固锁本实施例的干涉模块106,而主体500的底部对称地设置有连接单元502以及止滑单元504。其中,连接单元502可和第一支架300的凹槽3004、延长单元302的凹槽3020和/或第二支架304的凹槽3044相互卡住/固定来形成耦接关系,且通过延长单元302的伸缩调整,本实施例的延伸支架30可适性地和不同尺寸的底座50进行耦接,非用以限制本发明的范畴。至于止滑单元504是形成一延伸单元至第二支架304处,可有效防止延伸支架30与底座50间的滑动产生。
请再参考图7,图7为本发明实施例一干涉模块60的示意图。如图7所示,干涉模块60包含有复数个支架单元600以及一控制单元602。每一支架单元600耦接至控制单元602,每一支架单元600包含有一障碍单元6000以及一连接单元6002,且障碍单元6000与连接单元6002相互耦接设置,至于干涉模块60中的控制单元602设置于图6图中底座50的容置空间DS内来形成耦接关系。同时,本实施例的障碍单元6000可适性地设置来阻挡/反射扫地机器人14所产生的检测信号,以实现本实施例中所提的干涉操作。
请再参考图8与图9,图8为图7中干涉模块60的详细示意图,而第9图为第7图与第8图中干涉模块的详细操作示意图,且图9是操作干涉模块60所对应的一上升模式与一下降模式。如图8与图9所示,每一连接单元6002还包含有一支架单元SU,并根据使用者操作接口126所产生的控制信号S_C,支架单元SU可对应被上升或下降来分别执行上升模式或下降模式。据此,当干涉模块60进行上升模式时,某一特定方向上的连接单元6002升高障碍单元6000的相对位置,使得障碍单元6000将不设置于检测信号与反馈信号所对应的一传输路径上,而扫地机器人14于该特定方向上仅参考一环境所反射的反馈信号。当干涉模块60进行下降模式时,某一特定方向上的连接单元6002下降障碍单元6000的相对位置,使得障碍单元6000将设置于检测信号与反馈信号所对应的传输路径上,而扫地机器人14于该特定方向上参考障碍单元6000所反射的反馈信号。据此,本实施例可适性设定扫地机器人14包含有复数个行进方向,并对应于该些行进方向上设置有复数个障碍单元6000,通过该些障碍单元6000的上升/下降,扫地机器人14所产生的检测信号于不同时间被对应反射,进而使扫地机器人14判断下一时间点所欲前进的行进方向。
请再参考图10,图10为本发明实施例另一干涉模块80的示意图。如图10所示,干涉模块80包含有复数个支架单元800、一控制单元802以及一转动单元804。每一支架单元800耦接至控制单元802并包含有一障碍单元8000以及一连接单元8002,且障碍单元8000与连接单元8002是相互耦接设置。较佳地,本实施例中的复数个障碍单元8000形成一遮蔽环(或一遮蔽屏幕),并设置于扫地机器人14所产生检测信号的传输路径上来对应遮蔽/反射检测信号。相较于图7,复数个障碍单元6000是完整遮蔽扫地机器人14辐射状所产生的检测信号,本实施例的干涉模块80中复数个障碍单元8000所对应的遮蔽环还包含一缺口,而该缺口可让检测信号以及反馈信号自由通过不受反射/遮蔽。据此,转动单元804可适性调整干涉模块80的一旋转角度,以改变干涉模块80中该复数个障碍单元8000以及缺口的相对位置,使得本实施例的障碍单元8000将适性地设置来阻挡/反射扫地机器人14所产生的检测信号,进而完成本实施例的干涉操作。同样地,干涉模块80中障碍单元8000也可利用一控制线和控制单元802的一收线单元8020来相互耦接,且收线单元8020可进行一旋转操作来调整耦接至每一障碍单元8000的控制线的相对长度,进而对应升高或下降障碍单元8000的相对位置,并适性地阻挡/反射扫地机器人14所产生的检测信号。至于干涉模块80中的控制单元802与转动单元804可被设置于图6中底座50的容置空间DS内,来形成两者间的耦接关系。
值得注意地,类似图9中干涉模块60所进行的上升模式或下降模式,干涉模块80除了可通过收线单元8020与控制线来对应升高或下降每一障碍单元8000的相对位置外,干涉模块80的复数个障碍单元8000还包含有缺口,并通过转动单元804进行旋转操作来对应控制复数个障碍单元8000的设置角度。换句话说,干涉模块80将提供两种反射/遮蔽检测信号的操作手段,于复数个行进方向上设置有复数个障碍单元8000,同时搭配转动单元804的旋转角度,使得扫地机器人14所产生的检测信号将于不同时间、不同方向被对应反射,进而提供扫地机器人14自行判断下一时间点所欲前进的行进方向,当然,亦可对应提高干涉模块用于不同类型的扫地机器人的应用范围。
较佳地,本实施例中扫地机器人14所产生的检测信号可为一声音信号,例如一超声波信号,或检测信号也可为一光源信号,例如一远红外光信号。据此,扫地机器人14将搭配不同类型的信号收发单元,对应发射、接收不同类型的检测信号与反馈信号,非用于限制本发明的范畴。再者,为了有效地干涉或遮蔽扫地机器人14所产生的检测信号,本实施例中的障碍单元可为一深色木板、一金属片或一不透明压克力板等,进而提供不同类型的反射面来反射声音信号或光源信号,亦属于本发明的范畴。
当然,本领域技术人员也可适性修改本实施例中干涉模块设置于扫地机器人的设置方式,例如直接于扫地机器人的一上方表面设置一体成形的干涉模块,即干涉模块是整合于扫地机器人,且扫地机器人还内设有监控模块与传输模块(换言之,固定模块可省去)。据此,障碍单元的操作机制,可和扫地机器人发射检测信号/接收反馈信号的操作间达成信号同步,当然,在同步过程中,适性增设阻隔版或档片,并将其直接贴合/设置于扫地机器人中信号收发单元用来接收或发射信号的行经路径上,进而简化障碍单元的使用与相关配套的机构设计,也属于本发明的范畴。
综上所述,本发明实施例提供一种用于一扫地机器人的干涉方法与系统,即时取得扫地机器人的动态即时影像数据,并由使用者对应监控并下达方向控制指令,接着,控制干涉系统中复数障碍单元的直线升降移动或角度旋转,以干涉或影响扫地机器人辐射状发射的检测信号的反射信号(即反馈信号),进而影响扫地机器人判断是否有障碍物存在的判断机制(即比较不同时间、不同方向上是否对应接收反馈信号,进而决定哪些方向上存在有障碍物),据此,本实施例将可人为且动态地改变扫地机器人的行进方向,使得扫地机器人将不局限于被动的清理服务,并可满足不同环境与不同清理条件的应用范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰,均应属本发明的涵盖范围。
Claims (16)
1.一种干涉系统,用于一扫地机器人,该扫地机器人产生一检测信号,并接收该检测信号所对应的一反馈信号,该干涉系统包含:
一固定模块,用来将该干涉系统固稳至该扫地机器人;
一监控模块,取得该扫地机器人的一即时影像数据;
一传输模块,传输该即时影像数据至一电脑系统,并对应接收该电脑系统的一控制信号;以及
一干涉模块,耦接于该固定模块,根据该控制信号来反射该检测信号为该反馈信号,以执行一干涉操作来改变该扫地机器人的行进方向。
2.如权利要求1所述的干涉系统,其中该固定模块还包含:
一延伸支架,用来将该干涉系统固定至该扫地机器人;以及
一底座,包含一连接单元来耦接至该延伸支架,并包含一容置空间来固锁该干涉模块。
3.如权利要求1所述的干涉系统,其中该干涉模块还包含:
复数个支架单元,每一个支架单元包含一障碍单元以及一连接单元;以及
一控制单元,耦接该复数个支架单元的复数个连接单元,并控制每一障碍单元的一升降操作,以调整该干涉模块中每一障碍单元的一相对位置来决定是否反射该检测信号,进而改变该扫地机器人的行进方向。
4.如权利要求3所述的干涉系统,其中该干涉模块还包含:
一转动单元,耦接该控制单元,控制该干涉模块的一旋转角度,以调整该干涉模块的该复数个障碍单元的相对位置来决定是否反射该检测信号,进而改变该扫地机器人的行进方向。
5.如权利要求4所述的干涉系统,其中该复数个障碍单元形成一遮蔽环或一遮蔽屏幕,该遮蔽环或该遮蔽屏幕包含一缺口,且该缺口让该检测信号及该反馈信号为自由通过而不被遮蔽。
6.如权利要求3所述的干涉系统,其中该检测信号是一声音信号或一光源信号,而每一障碍单元包含一反射面来反射该声音信号或该光源信号。
7.如权利要求3所述的干涉系统,其中当该干涉系统判断无须执行该干涉操作时,该扫地机器人参考一环境所反射的该反馈信号来判断其行进方向,且该干涉模块的复数个障碍单元将不设置于该检测信号与该反馈信号所对应的一传输路径上。
8.如权利要求1所述的干涉系统,其中该电脑系统还包含一使用者操作接口以及一传输模块,该传输模块用来接收该即时影像数据,而该使用者操作接口用来监控该即时影像数据,以对应产生该控制信号来进行该干涉操作。
9.一种电脑系统,耦接来控制一干涉系统,该干涉系统利用一固定模块固稳于该扫地机器人,该扫地机器人产生一检测信号,并接收该检测信号所对应的一反馈信号,该电脑系统包含:
一中央处理器;以及
一储存装置,耦接于该中央处理器,并储存有一程序码,该程序码用来进行一干涉方法,该干涉方法包含:
取得该扫地机器人的一即时影像数据;
根据该即时影像数据,该电脑系统产生的一控制信号;以及
根据该控制信号,利用一干涉模块来反射该检测信号为该反馈信号,以执行一干涉操作来改变该扫地机器人的行进方向。
10.如权利要求9所述的电脑系统,其中该固定模块还包含一延伸支架,用来将该干涉系统固定至该扫地机器人,且该固定模块还包含一底座,包含一容置空间来固锁该干涉模块。
11.如权利要求9所述的电脑系统,其中该干涉模块还包含:
复数个支架单元,每一个支架单元包含一障碍单元以及一连接单元;以及
一控制单元,耦接该复数个支架单元的复数个连接单元,并控制每一障碍单元的一升降操作,以调整该干涉模块中每一障碍单元的一相对位置来决定是否反射该检测信号,进而改变该扫地机器人的行进方向。
12.如权利要求11所述的电脑系统,其中该干涉模块还包含:
一转动单元,耦接该控制单元,控制该干涉模块的一旋转角度,以调整该干涉模块的该些障碍单元的相对位置来决定是否反射该检测信号,进而改变该扫地机器人的行进方向。
13.如权利要求12所述的电脑系统,其中该复数个障碍单元形成一遮蔽环或一遮蔽屏幕,该遮蔽环或该遮蔽屏幕包含一缺口,且该缺口让该检测信号及该反馈信号为自由通过而不被遮蔽。
14.如权利要求11所述的电脑系统,其中该检测信号是一声音信号或一光源信号,而每一障碍单元包含一反射面来反射该声音信号或该光源信号。
15.如权利要求11所述的电脑系统,其中当该干涉系统判断无须执行该干涉操作时,该扫地机器人参考一环境所反射的该反馈信号来判断其行进方向,且该干涉模块的复数个障碍单元将不设置于该检测信号与该反馈信号所对应的一传输路径上。
16.如权利要求9所述的电脑系统,其还包含一使用者操作接口以及一传输模块,该传输模块用来接收该即时影像数据,而该使用者操作接口用来监控该即时影像数据,以对应产生该控制信号来进行该干涉操作。
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