CN106029185B - 检测表面上的投射物击中的设备、系统和方法 - Google Patents

检测表面上的投射物击中的设备、系统和方法 Download PDF

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Abstract

提供一种能够检测诸如BB弹的投射物的击中的感测设备。所述感测设备可包括表面和用于检测所述表面的加速度的加速度计。处理器可确定是否已经发生投射物击中。所述感测设备可以安装于载运工具上。所述载运工具可以是能够参与游戏的机器人。所述机器人游戏可在某一设施内发生。

Description

检测表面上的投射物击中的设备、系统和方法
背景技术
诸如虚拟射击游戏的虚拟游戏,传统上使用光电传感器来检测从虚拟射击设备发出的信号。例如,激光枪战(laser tag)游戏或类似的游戏允许用户携带虚拟射击设备,该虚拟射击设备发出的光信号被穿戴在另一玩家身上的光传感器检测到。虽然激光枪战游戏允许用户互动式的虚拟射击游戏,但是其缺少投射物所具有的一定程度的真实性。此外,光束的观测性欠佳且不够真实。
诸如彩蛋射击(paintball)的其他游戏允许玩家使用染料弹丸进行相互射击,所述染料弹丸在击中目标后飞溅开来。然而,在诸如彩蛋射击的游戏中没有使用任何传感器来确定目标是否被击中,而是仅进行了目测。这种目测在实时评估玩家的虚拟状态时可能造成一定的延时。例如,如果多个玩家正同时进行相互射击,则可能难以客观地评估谁先被击中以及受到多大的损伤。
发明内容
在一些实例中,可希望提供一种感测设备,其可以检测所述感测设备何时被外部投射物击中。所述感测设备可以设置于载运工具上或任何其他类型的可移动物体上。可以提供一种设施,其可收容或容纳一个或多个载运工具。在一些实例中,所述载运工具可以是参与游戏的机器人,在该游戏中,所述机器人可以被外部投射物射击。机器人可能够射击外部投射物,且所述机器人的虚拟状态可以被评估。可以提供一种机器人可相互射击的对抗游戏。需要提供用于检测表面上的投射物击中的设备、系统和方法。
本发明的一方面涉及一种感测设备,该感测设备包括:能够被外部投射物击中的表面;加速度计,其被配置成用于(a)当所述表面被所述外部投射物击中时,检测所述表面的加速度,以及(b)产生指示所述加速度的信号;以及处理器,其被配置成用于接收指示加速度的所述信号并依据指示加速度的所述信号计算虚拟反馈。
在一些实施方式中,所述表面被配置成便于承载于无人载运载运工具上。所述无人载运工具可以是无人陆地载运工具。所述无人载运工具可以是无人飞行器。
所述外部投射物可以是BB弹。
任选地,所述表面被罩盖支撑以承载于无人载运工具上。所述罩盖可以支撑多个表面,其中所述多个表面的加速度可以借助多个加速度计来检测。所述表面可以是刚性的。所述表面可以由不变形的非金属材料形成。所述表面可以由与罩盖成整体的单一件形成。备选地,所述表面可以由与所述罩盖分开的单一件形成。在一些实现方式中,所述表面可以被配置成由人类穿戴。
所述加速度计可以是MEMS加速度计。所述加速度计可以定位于所述表面与能够被外部投射物击中的一侧相对的一侧。在其他例子中,所述加速度计可以定位于所述表面的能够被外部投射物击中的一侧。所述加速度计可被配置,用于当所述表面正被所述外部投射物击中时,检测该表面在垂直于该表面的方向上的加速度。
在一些实例中,虚拟反馈不包括对所述表面的物理性损伤。处理器可以是微控制芯片(MCU)。所述处理器可以设置于可移动物体上。备选地或附加地,处理器可以不设置于所述可移动物体上。所述处理器可被进一步配置用于当加速度值大于预定加速度阈值时,确定所述表面被外部投射物击中。虚拟反馈可以是虚拟损伤评估。所述处理器可以依据所述加速度值来计算所述虚拟损伤评估,以至于较大的加速度对应于较大程度的虚拟损伤。所述处理器可以依据所计算的虚拟损伤评估从所述可移动物体扣除虚拟生命值。所述处理器可被配置成用于确定所述表面被所述外部投射物击中的位置。
本发明的另一方面可包括可操作地耦合于如上所述的感测设备的载运工具,该载运工具包括能够实现所述载运工具的移动的一个或多个推进单元。
在一些实施方式中,所述载运工具可以是无人载运工具。所述载运工具可进一步包括能够发射一个或多个投射物的射击设备。所述投射物可以是BB弹。
所述载运工具也可以包括能够从用于实现所述载运工具的移动的遥控器接收信号的接收器。所述载运工具的重量可能不超过20kg。
所述载运工具可能够在陆地上移动。所述载运工具可能够在不同类型的地形上移动。所述载运工具可能够在空中移动。所述载运工具可能够在水中移动。
所述载运工具可进一步包括能够获取图像的成像装置。所述载运工具可进一步包括能够传送所获取的图像至远程装置的发射器。
本发明的一个方面涉及一种设施,该设施包括多个如上所述的载运工具。所述设施可以包括多个显示器,所述显示器显示由所述多个载运工具获取的图像和/或关于所述多个载运工具的虚拟状态的信息。
本发明的另一方面可涉及一种方法,该方法依据来自遥控器的命令操作如上所述的载运工具。用户可利用所述遥控器输入所述命令。
根据本发明的一个附加方面,提供了一种计算由外部投射物生成的虚拟反馈的方法。该方法可包括:从与表面耦合的加速度计接收指示所述表面的加速度的信号,其中,所述表面能够被外部投射物击中;以及借助处理器并依据指示加速度的所述信号计算虚拟反馈。
本发明的方面还可包括感测壳体,该感测壳体包括至少一个表面,该表面具有附着于该表面的一个加速度计,当所述至少一个表面被体积小于1cm3或重量少于2g的外部投射物击中时,所述加速度计被配置成用于检测该至少一个表面的加速度。
所述感测壳体可进一步地包括多个表面,所述多个表面中的至少两个表面不平行,其中所述多个表面被配置成用于安装在一个可移动物体上。每个独立表面可操作地连接至一个加速度计,该加速度计用于检测该独立感测表面在垂直于该独立感测表面的方向上的加速度。所述多个表面可被配置成至少部分围绕所述可移动物体的一部分。
在一些实施方式中,所述加速度计可以产生指示在垂直于所述表面的方向上的加速度的信号。所述感测壳体可进一步包括一个处理器,所述处理器被配置成用于接收表指示加速度的所述信号并且依据指示加速度的所述信号计算虚拟损伤评估。在一些实例中,所述虚拟反馈不包括对所述感测表面的物理性损伤。所述感测壳体也可包括能够与处理器进行通信的发送器,所述处理器被配置成用于接收指示加速度的所述信号以及依据指示加速度的所述信号计算虚拟损伤评估。
所述外部投射物可以是BB弹。
所述表面可以是刚性的。在一些实现方式中,所述表面是可伸展的。所述表面可以由与所述感测壳体其余部分成整体的单一件形成。
在一些实施方式中,所述加速度计可以是MEMS加速度计。所述加速度计可以定位于所述表面与能够被外部投射物击中的一侧相对的一侧。任选地,所述加速度计可以定位于所述表面的能够被外部投射物击中的一侧。
本发明的方面可包括一种载运工具,该载运工具可操作地耦合至如上所述的感测壳体,并且该载运工具包括能够实现所述载运工具的移动的一个或多个推进单元。
所述载运工具可以是无人载运工具。所述载运工具可进一步包括用于发射一个或多个投射物的射击设备。所述投射物可以是BB弹。
所述载运工具可进一步包括能够从用于实现所述载运工具的移动的遥控器接收信号的接收器。所述载运工具可进一步包括处理器,所述处理器被配置成用于提供用于实现所述载运工具的移动的自动驾驶系统。所述载运工具的重量可能不超过20kg。所述载运工具可能够在陆地上移动。所述载运工具可能够在不同类型的地形上移动。
所述载运工具可进一步包括能够获取图像的成像装置。所述载运工具可进一步包括能够传输所获取的图像至一个远程装置的发射器。
本发明的一个方面可涉及一种设施,该设施包括多个如上所述的载运工具。所述设施可包括多个显示器,所述显示器显示由所述多个载运工具获取的图像和/或关于所述多个载运工具的虚拟状态的信息。
本发明的另一方面可涉及一种方法,所述方法依据来自遥控器的命令操作如上所述的载运工具。用户可利用所述遥控器输入上述命令。
根据本发明的一个方面,提供了一种载运工具,所述载运工具包括:能够发射一个或多个投射物的射击设备;能够被外部投射物击中的外表面;以及加速度计,该加速度计被配置成用于(a)当所述表面被所述外部投射物击中时,检测所述表面的加速度,以及(b)产生一个指示所述加速度的信号以计算虚拟反馈。
所述载运工具可以是无人载运工具。所述无人载运工具可以是无人陆地载运工具。所述载运工具可以是无人飞行器。
所述载运工具可进一步包括能够从用于实现所述载运工具的移动的遥控器接收信号的接收器。所述载运工具可进一步包括从用于控制射击设备位置和/或控制一个或多个投射物的投射的遥控器接收信号的接收器。所述载运工具可进一步包括处理器,所述处理器被配置成用于执行一个自动驾驶系统,以实现所述载运工具的移动和/或实现所述射击设备的控制。所述载运工具可进一步包括处理器,该处理器被配置成用于当表面被外部投射物击中时确定该载运工具被击中的位置。虚拟反馈可以是虚拟损伤评估。所述载运工具可进一步包括处理器,该处理器被配置用于接收指示所加速度的信号,并且依据指示加速度的所述信号计算虚拟损伤评估。所述载运工具可进一步包括能够与不在载运工具上的处理器通信的发射器,且所述处理器被配置用于接收指示加速度的信号,以及依据指示加速度的所述信号计算虚拟损伤评估。
所述载运工具的重量可能不超过20kg。所述载运工具的长度可能不超过1.5米。所述载运工具可能够在陆地上移动。所述载运工具可能够在不同类型的地形上移动。
所述载运工具可进一步包括能够获取图像的成像装置。所述载运工具可进一步包括一个发射器,所述发射器能够传输所获取的图像至远程装置。所述投射物与外部投射物可以是BB弹。
所述表面可耦合至覆盖载运工具的至少一部分的罩盖。所述罩盖可以支撑多个表面,其中所述多个表面的加速度可借助加速度计来检测。所述表面可以是刚性的。在一个例子中,所述表面可以由与罩盖成整体的单一件形成。在另一个例子中,所述表面可以由与所述罩盖分开的单一件形成。所述载运工具可进一步包括与表面位于载运工具的同一侧的附加表面,其中所述附加表面的加速度可借助一个加速度计来检测。所述载运工具可进一步包括与所述表面位于载运工具的不同侧的附加表面,其中该附加表面的加速度可借助加速度计来检测。
所述加速度计可以是MEMS加速度计。所述加速度计可以定位于所述表面与能够被外部投射物击中的一侧相对的一侧。
根据本发明的一个方面提供了一种设施。该设施可包括多个如上所述的载运工具。所述设施可以包括多个显示器,所述显示器显示由所述多个载运工具获取的图像和/或关于所述多个载运工具的虚拟状态的信息。
本发明的其他方面可涉及一种方法,所述方法检测外部投射物在物体上的击中,所述物体的不同侧上具有多个表面,其中,每一侧上有至少一个表面与加速度计耦合,所述方法包括:从耦合至至少一个表面的加速度计接收指示该至少一个表面的加速度的信号;以及当(1)耦合至一侧上的至少一个表面的加速度计所提供的指示加速度的信号超过预定加速度阈值,以及(2)耦合至物体的其他任何一侧上的表面的加速度计所提供的指示加速度的信号均未超过所述预定加速度阈值时,借助处理器确定所述物体已被外部投射物击中。
所述方法可进一步包括:当耦合至物体的不同侧上的表面的多个加速度计提供的指示加速度的信号超过所述预定加速度阈值时,借助处理器确定所述物体已经被碰撞。
所述信号可以指示所述表面在垂直于所述表面的方向上的加速度。所述加速度计可以是MEMS加速度计。所述加速度计可以定位于所述表面与能够被外部投射物击中的一侧相对的一侧。所述方法可进一步包括依据所述加速度计算虚拟损伤评估的步骤。在一些实方式中,对依据加速度的虚拟损伤评估进行计算,以至于较大的加速度对应于较大程度的虚拟损伤。
多个加速度计可位于物体的多个相对的侧面上。当耦合至物体的多个相对的侧面的表面上的多个加速度计所提供的指示加速度的信号超过预定加速度阈值时,可确定物体已经被碰撞。所述多个加速度计可以提供具有对称的峰值加速度信号的加速度。
所述物体可以是无人载运工具。所述无人载运工具可能够在不同类型的地形上移动。所述加速度计可以耦合至设置于无人载运工具的前面、后面和侧面的表面。多个加速度计可以设置于无人载运工具的左侧和无人载运工具的右侧。所述无人载运工具可包括能够从用于实现无人载运工具的移动的遥控器接收信号的接收器。
此外,本发明的方面可涉及一种检测外部投射物在物体上的击中的方法,所述方法包括:从耦合至多个表面的多个加速度计接收所述多个表面的指示加速度的信号;以及当来自耦合至所述物体的多个表面的加速度计的信号所提供的指示冲击的加速度被结合考虑时超过预定加速度阈值时,借助处理器确定所述物体已经被外部投射物击中。
在一些实例中,所述信号可以指示在所述物体同一侧上的表面的加速度。在其他实例中,所述信号可以指示所述表面在垂直于所述表面的方向上的加速度。所述加速度计可以是MEMS加速度计。所述加速度计可以定位于所述表面与能够被外部投射物击中的一侧相对的一侧。来自同一侧上的传感器的指示冲击的加速度的总和可以比作预定加速度阈值。
所述方法可进一步包括依据所述加速度计算虚拟损伤评估。依据加速度的虚拟损伤评估可这样计算:即较大的加速度对应于较大程度的虚拟损伤。所述方法可进一步包括以下步骤:依据加速度计所提供的相对加速度计算所述外部投射物相对于加速度计所处的位置或位置范围。
所述物体可以是能够自推进的无人载运工具。所述无人载运工具可能够在不同类型的地形上移动。
在一些实施方式中,多个加速度计可以设置于无人载运工具的前面、后面和侧面。所述多个加速度计可包括多个传感器,所述多个传感器设置于无人载运工具的左侧和无人载运工具的右侧。
所述无人载运工具可包括能够从用于实现所述载运工具的移动的遥控器接收信号的接收器。
根据本发明的一个方面,可提供一种计算外部投射物在物体上的击中源头的方法。该方法可以包括:当一个表面被外部投射物击中时,从与所述表面耦合的至少一个加速度计至少接收指示所述表面的加速度的大小和方向的信号;以及借助处理器依据所述加速度的大小和方向确定外部投射物的潜在源头的位置。
所述外部投射物的潜在源头的位置可能包括所述潜在源头的距离和方向。所述方法可进一步包括对所述物体的射击设备进行自动瞄准,以朝所述外部投射物的潜在源头的位置发射一个投射物。所述射击设备的自动瞄准可以在无人为控制或人为干涉的情况下发生。
所述物体可以是能够自推进的载运工具。
本发明的一个方面可包括一种提供机器人游戏的方法,所述方法包括:提供能够从一个位置移动到另一个位置的多个机器人,每个机器人包括一个能够依据机器人局部的加速度确定机器人何时被外部投射物击中的感测设备;以及检测来自多个机器人的、响应来自所述感测设备的信息而产生的信号,并利用所述信号跟踪多个机器人之间的相对虚拟状态。
所述多个机器人中的每一个可以包括能够发射一个或多个投射物的射击设备。所述机器人可以是载运工具。所述载运工具可能够在不同类型的地形上移动。所述载运工具可以是无人的。
在一些实施方式中,所述感测设备可以包括多个传感器,所述多个传感器被设置于所述载运工具的前面、后面和侧面。
任选地,所述多个机器人中的一个机器人可以包括能够从用于实现该机器人的移动的遥控器接收信号的接收器射击设备。所述接收器可能够从遥控器接收信号,以从射击设备发射一个或多个投射物。所述遥控器可以利用所述载运工具接受尝试射击其他机器人的用户输入。
所述机器人的局部可以是机器人的表面。所述感测设备可以包括所述表面和加速度计,所述加速度计被配置成用于检测所述表面在正交于所述表面的方向上的加速度。所述表面可以是刚性的。所述表面可以作为所述机器人的至少一个部分被一个罩盖支撑。该表面可以与所述罩盖一体形成。备选地,该表面可为与罩盖分开的单一件。所述加速度计可定位于所述表面与能够被外部投射物击中的一侧相对的一侧。
在一些实现方式中,所述多个机器人中的至少一个可以在无人操控的状态下以自动驾驶模式操作。
来自多个机器人的信号可以指示所述多个机器人中的每一个的虚拟状态。当一个机器人的表面的加速度超过预定阈值时,来自所述多个机器人的信号可以指示所述机器人的表面的加速度。
所述方法可进一步包括计算所述多个机器人中的每一个的虚拟损伤评估,以作为所述多个机器人中的每一个的虚拟状态。跟踪所述多个机器人之间的相对虚拟状态的步骤可包括:通过依据机器人的虚拟状态从机器人扣除虚拟生命值而跟踪所述多个机器人中的每一个的虚拟生命值。所述方法进一步包括当一个机器人的虚拟生命值被评估为零或更低时,阻止该机器人继续参加所述机器人游戏。所述方法可进一步包括当所述多个机器人中除一个机器人以外的其他机器人的虚拟生命值均被评估为零或更低时,声明该一个机器人为获胜者。
本发明的一个方面可包括一种设施,所述设施包括多个机器人,且如上所述的方法可在所述设施内发生。
根据本发明的附加方面,提供了一种用于机器人游戏的设施。所述设施可包括:竞技场,其被配置成用于容纳能够从一个位置移动至另一位置的多个机器人,每个机器人包括图像获取装置和感测设备,所述感测设备能够依据机器人的一个表面的加速度检测机器人何时被外部投射物击中;以及显示终端,其被配置成用于显示从机器人的图像获取装置获取的图像和/或显示依据来自机器人的信号的虚拟损伤评估,所述信号响应来自感测设备信息而产生。
在一些实施方式中,所述设施可以是户外设施。在其他实施方式中,所述设施也可以是包括多个围墙和一个天花板的封闭设施。所述竞技场可以包括障碍物,所述障碍物防止所述多个机器人离开该竞技场。所述竞技场可包括多种类型的地形。所述竞技场可包括可遮挡一个机器人相对于另一个机器人的视野的一个或多个物体。
任选地,所述机器人中的每一个包括能够发射一个或多个投射物的射击设备。所述投射物和外部投射物可以是BB弹。
所述感测设备可包括表面和加速度计,所述加速度计被配置成用于检测所述表面在正交于该表面的方向上的加速度。所述表面可以是刚性的。所述表面可以作为所述机器人的至少一个部分被一个罩盖支撑。所述表面可以与罩盖一体形成。所述表面可为与所述罩盖分开的件。
所述加速度计可以定位于所述表面与能够被外部投射物击中的一侧相对的一侧。所述加速度计可以是MEMS加速度计。
所述显示终端可提供在所述竞技场的外面,以使得所述机器人的一个或多个远程操作人员可观察所述显示终端。在一些实例中,所述多个机器人中的每一个可以与能够显示来自机器人的信息的独立显示终端通信。所述显示终端可包括至少一个显示终端,该显示终端能够显示机器人之间相对位置。
本发明的一个附加方面可涉及一种进行机器人游戏的竞技场,所述竞技场包括:分界线,其被配置成用于容纳多个能够从一个位置移动到另一个位置的多个机器人,每个机器人包括能够依据所述机器人的一个表面的加速度检测机器人何时被外部投射物击中的感测设备;以及位于上述分界线内的至少一个台,用于为所述多个机器人中的至少一个独立机器人提供必要补给。
在一些实施方式中,每个机器人可进一步包括能够发射一个或多个投射物的射击设备。
任选地,每个机器人可进一步包括能够获取图像的相机。所述竞技场可进一步包括能够获取竞技场的图像的一个或多个相机。所述竞技场还可具有一个或多个显示终端,所述一个或多个显示终端被配置成用于显示从相机获取的图像。
所述分界线可被配置成用于防止所述多个机器人在游戏进行时穿过竞技场的边界。所述分界线可以是肉眼可识别的。所述分界线可包括多面墙壁。所述分界线可包括天花板。
在一些实施方式中,所述台可以是肉眼可识别的。备选地,所述台也可以不是肉眼可识别的。在一些实例中,所述台可以是静止不动的。在其他实例中,所述台在游戏的过程中可以改变位置。所述一个或多个必要补给可包括当独立机器人位于所述台时将提供给所述独立机器人的生命值。所述一个或多个必备补给可包括独立机器人能够射击的投射物的数量增加,所述增加当所述独立机器人位于所述台时提供。所述竞技场可进一步包括分界线内的至少一个陷阱。所述竞技场可进一步包括分界线内的至少一个炮塔。
应当理解,本发明的不同方面可以单独地、共同地或相互组合地实施。本文所描述的本发明的不同方面可以应用于下面所阐述的特定应用中的任何一个,或也可以应用于任何其他类型的可移动物体。本文关于机器人的任何描述,诸如无人载运工具,均适用且被用于任何可移动物体,诸如任何载运工具。此外,本文的在任何运动(例如,陆地运动)情境中所公开的系统、装置和方法也可在其他类型的运动(诸如,空中移动、空间移动或水中或水面上移动)情境中应用。
根据说明书、权利要求和附图的综述,本发明的其他目标和特征将变得显而易见。
援引加入
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,如同每一个独立的出版物、专利或专利申请均被明确地和单独地指明通过引用并入本文。
附图说明
所附权利要求中具体阐述了本发明的新特征。通过参考以下阐述了利用本发明原理的说明性实施方式的详细描述,将会更好地理解本发明的特征和优势,所述示例性实施方式的详细描述和附图,在所述附图中:
图1示出根据本发明的实施方式的具有传感器的表面的一个例子,该传感器能够检测击中所述表面的外部投射物。
图2示出根据本发明的实施方式的具有传感器的表面的另一个例子,该传感器能够检测击中所述表面的外部投射物。
图3示出根据本发明的实施方式的包括多个侧面的感测壳体的一个例子,该感测壳体能够检测击中该壳体的外部投射物。
图4示出根据本发明的实施方式的感测设备的传感器的示意图。
图5示出根据本发明的实施方式的可以被感测设备的传感器获取的信号的例子。
图6示出根据本发明的实施方式的用于判断表面是否被外部投射物击中的流程的例子。
图7示出根据本发明的实施方式的带有感测设备的载运工具的一个例子。
图8示出根据本发明的实施方式的关于投射物击中距离感测壳体上的传感器有多接近会影响对所述击中的检测的一个例子。
图9示出根据本发明的实施方式的感测壳体上的可检测投射物击中的多个传感器的一个例子。
图10示出根据本发明的实施方式的带有感测壳体的载运工具的一个例子。
图11示出根据本发明的实施方式的带有感测壳体的载运工具的一个其他例子。
图12示出根据本发明的实施方式的可与载运工具通信系统相互作用的多个载运工具的一个例子。
图13示出根据本发明的实施方式的载运工具通信系统的一个例子。
图14A示出根据本发明的实施方式的用于具有感测设备的机器人的竞技场的俯视图。
图14B示出根据本发明的实施方式的用于具有感测设备的机器人的竞技场的另一个例子。
图14C示出根据本发明的实施方式的用于机器人游戏的竞技场的另一个例子。
图15示出根据本发明的实施方式的用于机器人游戏的一种设施的例子。
图16图示根据本发明的实施方式的载运工具的另一个例子。
图17图示根据本发明的实施方式的包括载具和有效载荷的可移动物体。
图18是根据本发明的实施方式的用于控制可移动物体的系统的借助于框图形式的示意图。
图19示出采用鼠标来控制射击设备的定位的系统的一个例子。
图20示出根据本发明的实施方式的支撑射击设备的云台系统的一个例子。
具体实施方式
本发明的装置、系统和方法用于对外部投射物在表面上的击中进行检测。所述表面可以是感测壳体的一部分,该壳体可以包括一个传感器以检测所述表面上的击中。所述感测壳体可以具有任何形状或形态。所述感测壳体可任选地承载于载运工具上或其他类型的可移动物体上。例如,所述感测壳体可以由人类穿戴。所述感测壳体可以检测所述载运工具(或其他类型的可移动物体)是否被一个投射物击中。在一些实例中,一个加速度计可以用来检测所述投射物的击中。所述加速度计可以任选地测量在垂直于被击中表面的方向上的加速度的程度。所述投射物可以是BB弹或类似类型的小型投射物。
载运工具内可设置有感测设备。所述感测设备可包括所述感测壳体,所述感测壳体可具有一个或多个侧面,所述侧面上带有能够检测投射物的击中的一个或多个传感器。所述感测壳体可至少部分围绕着所述载运工具。所述感测壳体可包括处理器或与处理器通信,该处理器可从一个或多个传感器接收信号,并依据所述信号确定所述载运工具的虚拟状态。在一些例子中,所述虚拟状态可包括载运工具的虚拟损伤评估(其与载运工具上是否出现任何物理性损伤是无关的)。在一些实例中,所述载运工具的生命值可依据所述载运工具的虚拟状态来计算(例如,从载运工具的生命中减去虚拟损伤)。
所述载运工具可以是通信系统的一部分。所述通信系统可包括一个或多个载运工具和一个或多个相机。所述相机可以安装于所述载运工具上和/或在载运工具的环境中提供。任选地,可为所述载运工具提供遥控器。所述遥控器可控制所述载运工具、载运工具上的相机和/或载运工具上的射击设备的移动。所述载运工具可包括感测设备,所述感测设备可检测所述载运工具何时被投射物击中。来自所述感测设备的数据可以被收集。在一些实例中,关于载运工具是否被投射物击中的数据可在显示装置上显示。所述显示装置可以被载运工具的操作人员或其他人观看。
所述载运工具可以是机器人游戏的一部分。有关机器人的任何描述可包括具有感测设备的任何载运工具。在一个例子中,多个机器人可能够借助所述感测设备来检测投射物何时击中所述机器人。例如,所述多个机器人可依据所述机器人的表面上所检测到的加速度来检测其何时被击中。在一些实施方式中,所述机器人可以配备射击设备,且所述机器人可相互射击,其中剩余生命值最长的机器人取得游戏的胜利。可提供具有不同目标的其他类型的游戏。所述机器人可以由用户控制,或可在自主模式下操作。
本发明可提供一种能够容纳多个机器人的设施。所述设施可以包括一个能够进行机器人游戏的竞技场。所述竞技场可构建有对游戏有帮助的实体和/或虚拟特征。在一些实例中,可提供诸如显示屏幕的显示单元,以帮助机器人的操作人员玩游戏。
感测设备
图1示出根据本发明的实施方式的具有传感器的表面的一个例子,该传感器能够检测击中所述表面的外部投射物。感测设备可包括一个表面110。所述表面可能够被一个外部投射物击中。所述表面可以耦合至传感器120。所述传感器可以检测所述表面何时被外部投射物击中,以及当所述表面被外部投射物击中时产生信号。示出击打所述表面的投射物130的路径。所述路径可以任何角度击中所述表面,且可包括平行于(132)被投射物击中的表面的分量,和/或垂直于(134)被投射物击中的表面的分量。
表面110可以作为感测设备的一部分。所述表面可以是平整的表面,或可包括曲面、凸起、边缘、凹槽,或具有任何其他形状或形态。所述表面可以是大致光滑的,或可以是大致粗糙的。所述表面可以是连续式的表面。所述表面可以由单一的整体件形成。备选地,所述表面可以包括缝隙或洞,或可由相互连接的多个部件形成。所述表面可具有任何尺寸。例如,所述表面可具有大约1mm2、5mm2、10mm2、20mm2、30mm2、50mm2、75mm2、1cm2、1.5cm2、2cm2、3cm2、4cm2、5cm2、7cm2、10cm2、15cm2、20cm2、25cm2、30cm2、40cm2、50cm2、70cm2、100cm2、120cm2、150cm2、175cm2、200cm2、250cm2、300cm2、400cm2、500cm2、750cm2、1000cm2、1500cm2、2000cm2、3000cm2、5000cm2、7500cm2或1m2的面积。所述表面面积可比上述提及的任意一个值小,也可以比上述提及的任意一个值大。所述表面面积可以介于上述提及的任意两个值之间。
所述表面110可以由任何材料形成。所述表面可以由金属材料或非金属材料形成。例如,所述表面可以由金属或金属合金形成,所述金属或金属合金可包括铝、不锈钢、铁、银、镍、钛、铜、黄铜或任何其他材料。在另一例子中,所述表面可以由塑料或聚合物形成,所述塑料或聚合物诸如聚酯(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、醇化聚酯(PETG)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、耐冲击聚苯乙烯(HIPS)、聚酰胺(PA)(尼龙)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PE/ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)或聚亚安酯(PU)。所述表面可由木材、橡胶、树脂、纸、厚纸板、玻璃、石墨、碳或任何其他材料形成。所述表面可以由如上所述的单一材料或任何材料的组合形成。
所述表面可以由具有任何性质的材料形成。例如,所述表面可以是刚性的。备选地,所述表面可以是半刚性的或柔性的。所述表面可以是可变形的或不是可变形的。所述表面可以是能伸展的或不能伸展的。所述表面可以是可锻的或不是可锻的。所述表面可以是大致上无弹性的或可以是有弹性的。所述表面可以是易脆的或不是易脆的。在一些例子中,所述表面可具有小于或等于约1GPa、3GPa、5GPa、7GPa、10GPa、12GPa、15GPa、20GPa、25GPa、30GPa、40GPa、50GPa、75GPa、100GPa、150GPa、200GPa、250GPa或500GPa的杨氏模量。备选地,所述表面可以具有大于上述任意一个数值的杨氏模量,或介于上述任意两个数值之间的杨氏模量。所述表面可以具有导电性或可不具有导电性。所述表面可以具有热传导性或可不具有热传导性。所述表面可以具有抗静电性或不具有抗静电性。
所述表面可能够被外部投射物击中。所述表面可以是可暴露于环境条件下的外表面。例如,所述表面可在物体的外部,且可以对环境条件开放。任选地,所述表面可不被任何其他表面所遮盖。
传感器120可操作地耦合至所述表面110。所述传感器可以直接接触所述表面,或可以通过其他部件间接地接触所述表面。所述传感器可以具有相对于所述表面的固定位置。所述传感器可以刚性地连接所述表面。优选地,所述传感器与所述表面之间只有很少或没有阻尼。在一些实例中,所述表面可以具有能够被外部投射物击中的侧面,该侧面可以是所述表面或感测设备的外侧,也可以是所述表面或感测装置的面向外的一侧。所述表面可具有与能够被外部投射物击中的一侧相背离的另一侧。该另一侧可以是所述表面或感测设备的内侧,也可以是所述表面或感测设备的面向内的一侧。所述传感器可在所述表面的能够被外部投射物击中的一侧上。备选地,所述传感器也可以在与所述表面的能够被外部投射物击中的一侧相背离的另一侧上。
所述传感器可以是加速度计。所述传感器可能够检测所述表面的加速度。所述传感器可能够检测表面加速度的变化。本文中有关表面的加速度的任何描述还可适用于表面加速度的变化,且反之亦然。所述传感器可以是微机电系统(MEMS)加速度计。MEMS加速度计可包括具有一个随着加速度偏转的检验质量块(也可以叫震动质量块)的悬臂梁。可测量所述偏转度以确定加速度。所述MEMS加速度计可容易地安装在一个击中区域,以检测该区域的加速度变化并将所检测到的变化转换为电信号。所述传感器可以是任何类型的MEMS传感器。所述传感器可以具有轻、薄、短,和/或小的特质。所述传感器可以是小型的。所述传感器的重量可以小于或等于5g、3g、1g、500mg、100mg、50mg、10mg、5mg、1mg、0.5mg、0.1mg、0.05mg、0.01mg、0.005或0.001mg。所述传感器可以具有小于或等于5cm、3cm、2cm、1.5cm、1cm、9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm、0.1mm、0.05mm、0.01mm、0.005mm或0.001mm的最大的尺寸(例如,高度、长度、宽度、对角线、直径)。
本发明提供了投射物130击打表面110的路径的例子。所述投射物可以在任意角度击中所述表面。所述投射物可沿着可以任意角度击中表面的向量行进。可沿沿着所述投射物的路径控制冲击力。可沿着所述投射物的路径提供一个加速度矢量。可以沿着所述投射物的路径提供诸如速度和/或投射物位置的其他特征。
所述投射物的路径可具有一个平行于(132)被击中的表面的分量,也可具有一个垂直于(134)被击中的表面的分量。如果投射物的路径是正面击中所述表面,那么平行于表面的分量的值可能为零。如果投射物的路径擦过所述表面,那么垂直于表面的分量的值可能接近零或大致上等于零。在一些实例中,所述传感器可以是可测量表面的加速度的加速度计。当投射物击打所述表面时,可提供一个可测量的加速度。所述加速度计可以是MEMS加速度计,该MEMS加速度计具有垂直于所述表面的Z轴线。例如,所述加速度计可以测量正交于/垂直于(134)所述表面的加速度分量。所述加速度计可以测量或可以不测量平行于(132)所述表面的加速度分量。在一些实例中,可以提供多个加速度计,所述加速度计可测量不同的加速度分量。例如,可提供单个加速度计,所述加速度计可测量当投射物击打表面时垂直于表面方向上的表面加速度;或可提供两个加速度计,其中一个测量垂直于表面方向上的加速度,且另一个测量平行于表面方向上的加速度;或可提供三个加速度计,其中一个加速度计测量垂直于表面方向上的加速度,另外两个分别测量平行于表面方向上的加速度和垂直于表面方向上的加速度。备选地,可提供单个加速度计,所述加速度计可能够测量单一方向上的加速度或同时测量多个方向上的加速度。
所述加速度计可显示加速度的程度(例如,加速度变化的程度)或指示投射物的冲击力。可测量或可不测量投射物来自于哪个方向。
可采用其他类型的传感器。所述传感器可以是声振动传感器、运动传感器、陀螺仪、磁力计、基于视觉的传感器(例如,相机)、激光雷达、压电传感器、热传感器或任何其他类型的传感器。所述传感器可配置用于检测所述表面的位移。所述传感器可配置用于检测所述表面附近一个投射物的存在。所述传感器可以获取所述投射物在表面上或在表面附近的图像,并分析所述图像。在一些实例中,可以采用压力传感器,诸如薄膜压力传感器。任选地,也可以采用应变计。当一个表面被投射物击中时可产生电信号。
传感器可具有任何灵敏度。传感器可具有检测区域。例如,表面可具有一个区域,当该区域被投射物击中时,所述传感器可检测该击中。在一些实例中,所述传感器检测区域可能大于所述传感器的大小。所述传感器检测区域可以大于或等于1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、15mm2、20mm2、30mm2、40mm2、50mm2、60mm2、70mm2、80mm2、90mm2、1cm2、1.2cm2、1.5cm2、2cm2、2.5cm2、3cm2、4cm2、5cm2、6cm2、7cm2、8cm2、9cm2、10cm2、20cm2、30cm2、50cm2、100cm2、200cm2、500cm2、1000cm2、2000cm2、5000cm2或1m2。所述传感器检测区域可以小于或等于上述任意一个区域的大小。所述传感器检测区域可以在由上述任意两个值限定的范围内。
所述投射物可以是能够击打一个表面的物体。所述投射物可以自由行进穿过介质而到达表面。例如,所述投射物可在空中飞行而击打表面。在另一个例子中,所述投射物可以在水中穿过而到达表面。当所述投射物击中表面时,所述投射物可以不接触任何其他物体或表面。
所述投射物可以是固态或半固态的物体。所述投射物可以是液体物体。所述投射物可具有质量和/或密度。所述投射物的质量和/或密度可能大于周围的环境。所述投射物可以由金属或金属合金形成。备选地,所述投射物可能由塑料或聚合物形成。所述投射物可以由橡胶或树脂形成。所述射物可以由冰或雪形成。所述投射物可以由任何材料形成,所述材料包括上述用于表面的材料。所述投射物可具有任何材料特性,包括上述关于表面的材料特性。所述投射物的硬度可与表面材料硬度相同,可小于表面材料的硬度,或可大于表面材料的硬度。在一些实施方式中,如果所述投射物将会击打表面,所述投射物将不会留下永久凹陷或变形。
在一些备选的实施方式中,投射物可以由围绕液体中心的半固态材料和/或硬壳形成。例如,所述投射物可以包括染料弹丸。当投射物击中表面时,所述投射物可能会或可能不会破碎、飞溅或变形。所述投射物可能会或可能不会在表面上留下明显的印记。所述投射物可能会或可能不会留下可在特定光谱辐射(例如,UV)中被检测出的印记。
所述投射物可以具有任何重量或尺寸。例如,所述投射物的重量可能小于或等于约0.1mg、0.5mg、1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、50mg、100mg、200mg、500mg、1g、1.5g、2g、3g、5g、10g、20g、30g、50g、100g、200g、300g或500g。所述传感器可能够检测具有如上所述的一个重量的投射物。所述投射物可具有小于或等于约0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、15cm或20cm的长度、宽度、高度、对角线或直径。所述投射物的体积可能小于或等于约0.1mm3、0.5mm3、1mm3、2mm3、3mm3、4mm3、5mm3、6mm3、7mm3、8mm3、9mm3、10mm3、50mm3、100mm3、200mm3、300mm3、500mm3、1cm3、2cm3、3cm3、4cm3、5cm3、6cm3、7cm3、8cm3、9cm3、10cm3、15cm3或20cm3。所述传感器可能够检测具有如上所述的一个最长尺寸的投射物。
所述投射物可具有任何形状。例如,所述投射物可以具有一个大致球形的形状。所述投射物可以具有一个完美的圆形或椭圆形/椭圆形状。在一些实例中,所述投射物可具有子弹形状。所述投射物可能任选地具有尖端和/或平坦的尾部。
所述投射物可以是BB弹或类似类型的弹丸。在其他例子中,所述投射物可为染料弹丸。在一些实例中,所述投射物可以是射击弹丸、滚珠、塑料圆形炮弹、软弹气枪弹丸、铅弹、弹珠、土豆或其他农产品、橡胶弹或子弹、水弹、雪球或其他类型的投射物。
图2示出根据本发明的实施方式的具有传感器220的表面210的另一个例子,该传感器220能够检测击中所述表面的外部投射物。
所述表面210可具有任何形状。在一些实例中,所述表面可具有一个内侧210A和一个外侧210B。在一些实施方式中,所述外侧可为曲面或可部分包围一个内侧或内部区域。所述外侧可能够被外部投射物击中。所述内侧可能够或不能够被外部投射物击中。所述内侧可以部分地或完全被外侧或其他物体或部件遮挡以避免被外部投射物击中。
所述传感器220可以被耦合至表面210上。在一些实例中,所述传感器可以连接至所述表面的内侧210A。这样可以降低所述传感器被投射物击中和/或损坏的可能性。备选地,所述传感器可以定位于所述表面的外侧210B上。所述传感器可用螺钉拧紧到所述表面上或用任何其他类型的紧固件进行附接。在一些实例中,表面可具有一个或多个特征或形状。例如,可设置突起、凹槽和/或孔。可使用一个或多个紧固件,通过将所述紧固件插入孔或凹槽中来将所述传感器锁合于表面上。所述传感器可能会或可能不会与表面保持齐平。所述传感器可牢固地耦合至所述表面。
如前面讨论,所述传感器可以是加速度计或任何其他类型的传感器。
图3示出根据本发明的实施方式的包括多个侧面310A、310B、310C的感测壳体310的一个例子,该感测壳体310能够检测击中该壳体的外部投射物。
感测壳体310可具有单个侧面或多个侧面。在一些实例中,每一个侧面可具有单个表面。备选地,每一个侧面可具有多个表面。表面可包括一整个个侧面。在一些实例中,表面可能包括一个侧面的一部分,诸如可检测投射物击中的一个侧面的一部分。
所述侧面的每一个可具有不同的尺寸、形状,和/或形态,或可具有一致的尺寸、形状和/或形态。所述侧面中的一个或多个可以定向成大致上彼此平行。所述侧面中的一个或多个可以定向成大致上彼此正交。所述多个侧面可以被定向成相对于彼此的任何角度(例如,约5度、10度、15度、30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度、165度或175度)。所述多个侧面可以是多个横向侧面(例如,可以定向成大致上垂直)。备选地,所述多个侧面可包括具有其他取向的侧面,诸如顶面、底面或任何类型的成角度的侧面。
感测壳体的多个侧面可以直接相互连接。备选地,所述多个侧面可以是不连续的且不需要彼此接触。如果一个感测壳体的多个侧面直接相互连接,那么该多个侧面可通过一个边缘、曲线、桥、铰链或任何其他连接件进行连接。所述感测壳体的多个侧面可能会或可能不会相对于彼此可移动。
所述感测壳体的多个侧面可以由多个部件(例如,每一个侧面可以是一个独立的部件)形成。备选地,所述感测壳体的多个侧面可以由单个整体件形成。例如,可对单个部件进行弯曲或成形以包围所述感测壳体的多个侧面。
任选地,多个侧面可以被定位以创建内部区域330。所述多个侧面可大致上围绕所述内部区域。所述内部区域可部分或完全被围住。所述多个侧面的内侧可以被定向成面向所述内部区域。所述内部区域可大致上被横向地和/或垂直地包围成约15度、30度、45度、60度、90度、120度、150度、180度、270度或360度。所述内部区域可大致上被横向地包围。所述内部区域可大致上从顶部和/或底部包围。
可在感测壳体310上设置一个或多个传感器320a至320f。在一些实例中,所述传感器可以设置于所述感测壳体的内侧。所述传感器可以设置在所述感测壳体的面向内部区域330的侧面上。备选地,一个或多个传感器可设置在所述感测壳体的背对内部区域的侧面上。备选地,一个或多个传感器可嵌入壳体或以任何其他方式可操作地耦合至所述壳体。所述传感器可以检测与其相互附接的侧面上的加速度。所述传感器可以检测接近其位置的表面的加速度。如果一个投射物击中了接近所述传感器位置的表面,那么所述传感器可能能够检测所述投射物。
在一些实例中,可对感测壳体设置单个传感器。备选地,可对所述感测壳体设置多个传感器。在一些实例中,可在壳侧的每一侧设置单个传感器。备选地,可在壳侧的一侧设置多个传感器。所述传感器的数量可依据传感器外壳的大小和/或灵敏度进行选择。可对每一侧的传感器的数量进行选择,以使得如果投射物将击打侧面的任何部分,那么所述传感器中的至少一个将能够检测所述投射物击打。可对传感器的数量进行选择,以使得如果一个投射物将击打侧面的任何部分,那么所述传感器中的至少一个检测出所述击中的概率将高于50%、60%、70%、80%、90%、95%、97%或99%。
所述传感器可定位于沿感测壳体的一侧的任意位置处。例如,所述传感器可设置于同一高度或不同的高度。所述传感器可布置在一个或多个行或列上。所述传感器可布置成交错的行或布置成一个阵列。
图4示出根据本发明的实施方式的感测设备的传感器的示意图。主控410可以与现场总线420通信,所述现场总线420可与一个或多个弱节点430a至430e通信。
主控410可包括处理器和/或存储器。所述主控可借助于可单独地或共同地执行本文所描述的一个或多步骤的一个或多个处理器进行操作。一个存储器可以包括非暂时性计算机可读介质,所述计算机以可读介质包括代码、逻辑或指令以执行一个或多个步骤。所述处理器可执行由非暂时性计算机可读介质提供的一个或多个步骤。所述主控可以是微控制器(MCU)。所述MCU可以是包括一个处理器核心、存储器和/或可编程输入/输出外围设备的单个集成电路上的小型控制器。在一些实例中,可在芯片上提供少量的随机存取存储器(RAM)。任选地,所述微控制器可设计用于嵌入式应用,诸如投射物击中的自动控制检测。所述MCU可提供低功耗。在一些实例中,所述MCU可以在小于或等于约1W、500mW、200mW、100mW、70mW、50mW、30mW、20mW、15mW、10mW、9mW、8mW、7mW、6mW、5mW、4mW、3mW、2mW、1mW、500μW、200μW、100μW、50μW、20μW、10μW、5μW、2μW、1μW的功耗下操作。在一些实例中,所述主控可为微处理器。
所述主控410可接收关于一个或多个弱节点430a至430e的信息。弱节点可包括可操作地耦合至表面的一个或多个传感器。表面可以包括能够使传感器检测外部投射物击中的区域。所述传感器可为加速度计,诸如MEMS加速度计,或如本文别处所描述的任何其他类型的传感器。任选地,信息可经由现场总线420进行传递。所述现场总线可以允许弱节点的传感器中的每一个与主控进行通信。传感器中的每一个可能够同时地与主控通信。任选地,顺序机制或切换机制可用于通信。
所述现场总线420可包括弱节点430a至430e的一个传感器与主控410之间的物理连接。可提供一种有线连接。所述总线可以是任何类型的通信总线,诸如使用电线的电通信总线,使用光纤的光通信总线或本领域中已知的任何其他类型的总线。所述总线可使用多点或菊花链拓扑结构。可使用并行和/或串行位连接。当增加了附加传感器时,所述附加传感器可插入或以其他方式连接至总线,或以任何其他方式变成与总线通信。可将传感器移除,并且可以任选地将其从总线断开。
在一些实例中,所述传感器可经由无线通信与主控制器通信。可能会或可能不会在弱节点的传感器与主控制器之间使用物理连接。所述无线通信可为传感器之间的直接无线通讯。所述无线通信可同时发生或连续发生和/或经由切换机制发生。
主控可作为弱节点由同一物理性物体(例如,载运工具、机器人、静止的物品,活的生物可穿戴的物体)进行支持。例如,主控可能是或可能不是具有弱节点的感测壳体的一部分。主控可能是或可能不是搭载于同样具有弱节点的载运工具上。在一些实例中,主控可以与载运工具分离。
主控410可以接收来自传感器的信息。主控可确定来自传感器的信息是否指示投射物击中。在一些例子中,所述传感器是加速度计。所述加速度计可提供指示表面加速度的量的信号。所述加速度的量可以在垂直于表面的方向上,或可在任何其他方向或方向的组合上。所述主控可以根据由弱节点回传的感测数据起作用,且可确定虚拟损伤评估。
来自传感器的信息可以用来确定一个物体的虚拟状态。关于虚拟状态的虚拟反馈可以由传感器提供。所述虚拟状态可以指代与物体相关联的生命值的等级。所述虚拟状态可以指代所述物体的虚拟损伤评估。例如,当投射物击打所述物体时,可对所述物体的虚拟损伤进行评估。所述虚拟损伤可独立于所述物体上的任何实际的物理性损伤。例如,当一个投射物击打所述表面超过预定量的力或加速度时,该投射物可能会在物体上造成虚拟损伤。无论表面是否被物理损坏均可确定上述虚拟损伤。虚拟损伤可独立于真实的物理性损伤。虚拟损伤可能会引起物体的生命值被扣除。因此,在一些实例中,当物体被投射物击中且该击中被传感器检测出时,主控可以计算出将被扣除的生命值。在其他实例中,被投射物击中可能引起物体生命值的增加。例如,当物体被投射物击中且传感器检测出该击中时,主控可以计算出将增加的生命值。在一些实例中,将增加或扣除的生命值的量可能与所检测到的加速度的量相关联。例如,与所检测的较小的加速度相比,所检测的较大的加速度可能会引起将增加或扣除的生命值的量较大。所述虚拟状态还可指代所述物体的一个状态。例如,所述状态可指代物体的“存活”或“死亡”状态。其他例子可包括物体的“存活”、“死亡”、“冻结”、“睡眠”、“活跃”、“受保护”或其他状态,上述状态与本文别处所描述的机器人游戏中的状态相关。主控可执行与所述物体的虚拟状态相关的任何计算。
图5示出根据本发明的实施方式的可以被感测设备的传感器获取的信号的例子。图5A示出由传感器产生的时间与Z轴加速度的图表的一个例子。当安装有传感器的物体静止不动或移动时可提供该图表。图5B示出由传感器所产生的当传感器被投射物击中时的时间与Z轴加速度的图表。所述Z轴加速度可能指代垂直于被投射物击中的表面的方向上的加速度。当所述表面被投射物击中时,可提供一个或多个加速度峰值510。如果加速度峰值超过预定的阈值,那么可以确定该表面被所述投射物击中。
所述预定的阈值可以预先定义。在一些实例中,所述预定的阈值可以由用户变更。例如,用户可以调谐所述传感器的灵敏度。例如,用户可以降低所述预定的阈值,以使传感器的灵敏度更高(例如,更易于检测比较弱或小的投射物),或增大所述预定的阈值,以使传感器的灵敏度减小(例如,只能用于检测用力击中或质量较大的投射物)。
在其他实施方式中,可对任意参数进行加速度反应分析。例如,除了可分析最大阈值或可分析最大阈值处之外,还可分析加速度峰值的宽度、加速度峰值的形状、任何‘回波’峰值或任何其他特征。
加速度值可以实时采集。在一些实例中,微控制器单元(MCU)可以实时地从传感器获得加速度值。本文所描述的微控制器单元或任何其他类型的控制器可以用来判断所述加速度值是否超过所述预定的阈值。
在一些实例中,感测装置的传感器可获取到其他信号。所述其他信号可以与预定的值或图表进行比较,以确定表面是否被投射物击中。例如,如果表面的位移超过预定的阈值,那么可以确定发生了投射物击中。
图6示出根据本发明的实施方式的用于判断表面是否被外部投射物击中的流程的例子。所述流程可由根据本发明的一个实施方式的MCU执行。所述MCU可以是用于确定投射物击中是否已经发生的主控。所述MCU可以根据非暂时性计算机可读介质并借助一个或多个处理器执行如下所述步骤。
所述流程可以从步骤610开始。在一些实例中,该起始步骤可当物体通电时发生。所述物体上可安装有感测设备。在一些实例中,所述物体可以是载运工具或其他类型的机器人。在一些实例中,该起始条件可当提供电源提供给所述感测设备时发生。所述感测设备可位于通电的物体上,或可自带一个可以通电的电源。
在步骤620中,可判断加速度是否超过阈值。在一些实例中,所述加速度可以是感测设备的一部分的表面的加速度。所述加速度可使用一个或多个加速度计进行测量。在一些实例中,可在垂直于表面的方向上测量加速度,或在任何其他方向或所述方向的组合上测量加速度。所述阈值可以是一个加速度的量(例如,加速度阈值)。该阈值可以是一个预定值。所述阈值可能是或可能不是可改变的。
如果所述加速度超过了所述阈值,那么在步骤630中,可指示投射物可能已经击中所述表面。在一些实例中,可明确指示投射物已经击中所述表面。在其他实例中,可能会发生额外的步骤来确定一个击中事件是否发生。如果所述额外步骤不能确定击中事件,则可报告击中事件尚未发生。如果所述额外步骤确定了击中事件,则可报告击中事件已经发生。
如果加速度没有超过所述阈值,那么在步骤640中,可指示尚未有击中事件发生。
可对本文所描述的任何其他条件进行分析,以确定击中是否已经发生。
带投射物传感器的载运工具
先前所描述的感测设备或壳体可设置于一个物体上。所述物体可以是可移动物体,诸如载运工具。所述物体可为机器人。任选地,所述物体也可以是静止的物体,诸如炮塔。在其他例子中,可将所述感测设备或壳体设置于活的生物上。活的生物可以是可移动物体的一个例子。所述感测设备或壳体可由活的生物穿戴。所述感测设备可固定至物体(活体或非活体)。任选地,所述感测设备可嵌入所述物体中。本文关于一种类型的物体的描述或关于一种类型的物体上的感测设备的描述均可应用于任何其他类型的物体,且反之亦然。
图7示出根据本发明的实施方式的带有感测设备的载运工具的一个例子。所述载运工具可具有载运工具主体710,所述主体上可设置一个或多个感测点720a至720f。所述载运工具可能够自推进。例如,所述载运工具可具有轮子730和/或轮轴735作为所述载运工具的推进单元的一部分。
载运工具可设置有载运工具主体710和/或推进装置730。所述载运工具可以是自推进式的。所述载运工具可以是陆地载运工具、航空载运工具、水上载运工具,和/或航天载运工具或以上的任意组合。所述载运工具能够在陆上、地下、水下、水面、空气中或太空中行进。本文关于陆地载运工具的任何描述或描绘可适用于任何其他类型的载运工具,且反之亦然。在一些实例中,所述载运工具可具有汽车、推车、拖拉机、卡车、公共汽车、货车、摩托车、坦克、推土机、三轮车的形状因素或任何其他形状。
所述载运工具可具有任意类型的推进单元730。所述推进单元可包括轮子、履带、支脚、旋翼、推进器、喷射器、燃烧器或或任何其他类型的推进单元。所述推进单元可以耦合至一个致动器,诸如马达。在一个例子中,可提供一个电机。在一些实例中,诸如内燃发动机的发动机可设置于所述载运工具上。备选地,可不需要发动机。所述推进单元可以由一个电源供电。在一个例子中,所述电源可以是诸如电池的能量存储单元。
载运工具可能够在不同的方向上移动。载运工具可向前或向后移动。载运工具可能够转向。在一些实例中,载运工具可能够横向移动。载运工具可能够或可不能够上下移动。载运工具的取向可为可调节的。在一些实例中,载运工具可能够改变围绕一个旋转轴线的取向、两个旋转轴线的取向或三个旋转轴线的取向。本文所描述的任何移动均可单独发生或同时发生。
所述载运工具可由用户操作。用户可位于载运工具上。在一些实例中,用户可以乘坐所述载运工具和/或可能处于载运工具的壳体内。备选地,用户可不在载运工具上。用户可以经由遥控器控制所述载运工具的操作。所述载运工具可具有能够从所述遥控器接收命令的接收器。在一些实例中,所述载运工具可被定大小,以致于用户无法位于所述载运工具上。所述载运工具可被定大小,以至于当所述载运工具在运动过程中时用户不适合位于载运工具内或不适合乘坐所述载运工具。备选地,所述载运工具可被定大小或定形状,以容纳一个用户在所述载运工具上。在所述载运工具上的用户可以经由载运工具的一个或多个直接接口来控制所述载运工具。例如,可以提供控制面板或仪表板,用户可以使用所述控制面板或仪表板来控制所述载运工具。在一些实例中,所述载运工具上可以设置有触摸屏、鼠标、轨迹球、操向轮或操纵杆,用户可用来操作所述载运工具。
在其他例子中,所述载运工具可以是自主式的,且不需要由用户操作。所述载运工具上可以具有一个或多个处理器。该处理器可能够在自动驾驶模式下操作。在一些实例中,可提供一个或多个非暂时性计算机可读介质,包括用于载运工具的一个或多个部件的操作(例如,引导所述载运工具)的代码、逻辑和/或指令。一个或多个预编程指令可设置于可指导所述载运工具的自主行动的装置上。在一些实例中,指导自主行动的预编程指令也可与所述载运工具分离,并且可传达至载运工具。所述预编程指令可保持状态,或用户可能够改变所述预编程指令。在一些实例中,预编程指令可以存储于所述载运工具上,但是也可利用来自所述载运工具以外的新指令进行更新。可周期性地、响应一个事件(例如,当发动所述载运工具时,当用户输入更新命令时)或实时连续地进行这种更新。所述自主式载运工具可能会或可能不会被定大小以容纳一个人。
在一些实现方式中,所述载运工具可以完全经由用户命令操作。在其他实例中,所述载运工具可完全自主操作。在一些实例中,用户可以选择是在自主模式或直接控制模式操作,并可以在所述模式之间切换。用户可以允许在自主模式下操作,并且可在模式之间切换。在一些实例中,在自主模式期间,所述载运工具的所有功能可在自主模式下操作。在其他实例中,用户可以选择一些功能在自主模式下操作,而其他功能经由直接控制模式操作。例如,以下功能中的一个或多个可被选择到直接控制模式或自主模式中:载运工具的操纵,载运工具的推进,将载运工具的射击设备瞄准,射击一个或多个投射物,将相机瞄准,改变相机模式,拾起物品,丢下物品等等。
在一个例子中,所书载运工具的重量可不超过0.1g、1g、5g、10g、50g、75g、100g、200g、300g、400g、500g、600g、750g、1kg、1.2kg、1.5kg、2kg、2.5kg、3kg、5kg、7kg、10kg、20kg、50kg、100kg、500kg、1000kg或2000kg。所述载运工具可具有不大于1mm、5mm、1cm、1.5cm、2cm、3cm、5cm、7cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm、50cm、60cm、70cm、80cm、1m、1.1m、1.2m、1.5m、2m、2.5m、3m或5m的最大尺寸(例如,长度、宽度、高度、对角线、直径)。所述载运工具可具有不超过1mm2、5mm2、1cm2、1.5cm2、2cm2、3cm2、5cm2、7cm2、10cm2、15cm2、20cm2、25cm2、30cm2、35cm2、40cm2、45cm2、50cm2、60cm2、70cm2、80cm2、1m2、1.1m2、1.2m2、1.5m2、2m2、2.5m2、3m2、5m2、10m2、15m2或20m2的占地面积(例如,横截面面积)。所述载运工具可具有诸如本文所描述的关于任何可移动物体的尺寸。人可能够拾起及搬运所述载运工具。人可能够使用一个或多个双手来搬运所述物体。
一个或多个感测点720a-f可设置于载运工具上。感测点可以包括一个表面和一个传感器。所述表面可能够被投射物击中。所述传感器可以是加速度计或如本文其他地方所描述的任何其他类型的传感器。所述传感器可以是MEMS传感器。所述感测点可形成如本文其他地方所描述的感测设备。所述感测点可能会或可能不会设置于一个连续件上,或可设置于不同的部件上。所述感测点可以被整合或附接到载运工具的外壳上。所述感测点也可备选地设置成独立于所述载运工具的外壳,或设置于没有外壳的载运工具上。
感测点能够检测表面的加速度。所述感测点可用于确定表面是否被外部投射物击中。
感测点可设置于所述载运工具的一侧或多侧。在一些例子中,一个或多个感测点可以设置于以下位置:所述载运工具的前部720a;所述载运工具的后部720b;所述载运工具的左侧720c、720e;所述载运工具的右侧720d、720f;所述载运工具的顶部和/或所述载运工具的底部。任意数量的感测点(例如,零个,一个,两个,三个,四个或更多)可设置于上述侧面的一个或多个上。所述感测点可均匀地分布或聚集在所述载运工具上。所述感测点可分布在一个或多个行、一个或多个列、交错的行或列、阵列上或随机地分布。
在一些实例中,可对所述传感器的位置进行布置,以使得所述载运工具的较大侧面上可具有较多的传感器,而所述载运工具的较小侧面上可具有较少的传感器。可对所述载运工具的每一侧的传感器数量进行选择,以提供所需的覆盖面积。在一些实例中,所述载运工具的不同的侧面或区域的感测点密度(每平方单位面积的感测点数量)可以是大致相同的。备选地,所述感测点密度可不相同。在一些实例中,当需要较高程度的灵敏度时,可能期望增加若干感测点或提供较大密度的感测点。例如,可确定的是,所述载运工具可能更倾向于击中一个特定的侧面或区域。该特定的侧面或区域可能需要更高的击中检测灵敏度。
所述感测点的取向可根据其在所述载运工具上的位置而不同。例如,可对所述感测点进行定向,以使得表面的外侧(该外侧可被投射物击中)朝向所述载运工具的外部。任选地,传感器可以检测所述表面在垂直于表面外侧方位的方向上的加速度。在一个例子中,可对所述载运工具的前部720a上的传感器进行定位,以使得外表面面朝前(例如,在Y轴正方向上)并且可沿Y轴线测量加速度。在另一个例子中,可对所述载运工具左侧720c上的传感器进行定位,以使得外表面面向左侧(例如,在X轴负方向上)并且可沿X轴线测量所述加速度。所述感测点的表面可大致上是刚性的。备选地,所述感测点的表面可具有如本文其他地方所描述的任何其他材料特性。
在一些实例中,来自于单个感测点的信息可用于确定载运工具是否受被投射物击中。在其他实例中,来自于多个感测点的信息可用于确定所述载运工具是否被投射物击中。来自单个感测点或多个感测点的信息可用于确定所述载运工具的虚拟状态。位于所述载运工具上的或与所述载运工具分离的主控可用于确定所述载运工具的虚拟状态。在一些实例中,所述载运工具的虚拟状态可包括确定所述载运工具的虚拟损伤。所述载运工具的虚拟状态可包括确定所述载运工具的生命值的更新数量。
为了评估载运工具的虚拟状态,可以使用多个感测点,如图7所示。所述感测点可以位于所述载运工具的多个侧面上。在一些实施方式中,所述载运工具可具有一个感测设备。所述感测设备可以是一个或多个感测壳体。所述感测设备可以包围载运工具的多个侧面。所述多个侧面可包括所述载运工具的相对侧(例如,前部和后部,左侧和右侧或顶部和底部)。所述多个侧面可以包括所述载运工具的相邻侧(例如,前部和左侧,前部和右侧,前部和顶部,前部和底部,后部和左侧,后部和右侧,后部和顶部,后部和底部)。所述侧面可以被定向为大致上彼此平行。备选地所述侧面可被定向为大致上彼此正交。任选地,所述侧面可以被定向为相对于彼此的任何其他角度,诸如本文其他地方所描述的任何角度值。在一些实例中,所述感测设备可包括一个,两个,三个,四个,五个,六个或更多的侧面,所述侧面上可设置有感测点。可对所述感测点进行定向,以检测相对于彼此的加速度。例如,可对所述感测点进行布置,以能够检测在彼此相反方向(例如,前部感测点720a和后部感测点720b)上的加速度。在一些实施方式中,所述感测点可对称地布置。备选地,所述感测点不必是对称的。在一些实例中,在一侧上的感测点在其相对侧上可能具有对应的一个或多个感测点。所述感测点在相邻侧可具有或可不具有对应的感测点。
所述感测点可以与主控通信。例如,来自感测点的传感器可以发送指示感测到的条件的信号至主控。所述传感器可以发送指示表面加速度的信号至主控。所述主控将依据所述感测到的条件来确定虚拟状态。
信号的差异可用来滤除共模信号,这可有助于防止碰撞造成的单传感器误差。例如,当所述载运工具正在移动时,可能会有碰撞事件。例如,载运工具可能与另一个物体的发生碰撞。所述载运工具可与静止的物体或诸如另一载运工具的移动物体碰撞。在一些实例中,所述载运工具可能会刹车或突然停止。可将来自多个传感器的信号纳入考虑,以防止或降低把碰撞误认为投射物击中的可能性。本文提供的系统和方法可能够区分投射物击中与碰撞。所述区分可包括将投射物击中与另一载运工具、墙壁、结构或物体的击中进行区分。所述区分还可包括将诸如本文其他地方所描述的小型投射物的投射物击中与可能会或可能不会移动的较大物体的击中进行区分。
在不同侧面上的传感器可收集碰撞数据。例如,在相对的侧面(例如,前部和后面,或左侧和右侧,或顶部和底部)上的传感器(例如,前部和后面,或左侧和右侧,或顶部和底部)可记录碰撞。在一个实例中,在所述载运工具的前部720a和后部720b的传感器可以检测由Y轴方向上的碰撞所产生的加速度。当Y轴方向有碰撞时,前部和后部的两个传感器将提供指示感测到的事件的信号。例如,在相对的两侧上的传感器可可以提供超过预定阈值的信号,诸如超过预定加速度阈值的加速度。当所述载运工具被投射物击中且没有遭受碰撞时,仅单个传感器可提供超过预定阈值的信号,诸如超过预定加速度阈值的加速度。例如,如果所述载运工具的前部被击中,则所述前部传感器720a可以记录Y轴方向上的加速度变化,而后部传感器720b不会记录Y轴方向上的加速度的变化,或不会记录Y方向上的超过预定阈值的加速度的变化。同样,如果所述载运工具的左侧被投射物击中,那么左侧传感器720c可记录超过预定阈值的加速度,而右侧传感器720d却不会记录。然而,如果所述载运工具的碰撞是被大型物体或另一载运工具击中其左侧,那么左右两侧的两个传感器均可记录加速度的变化。
在一些实施方式中,当传感器指示峰值加速度信号大致上相同或超过预定加速度阈值时,主控可确定已经发生了碰撞。所述传感器可提供这些加速度峰值大致上同时发生的信息。例如,为了达成碰撞,所述加速度峰值可在预定时间阈值内提供。所述预定时间阈值可以小于或等于2秒、1秒、750ms、600ms、500ms、450ms、400ms、350ms、300ms、250ms、200ms、150ms、100ms、80ms、70ms、60ms、50ms、40ms、30ms、20ms、15ms、10ms、8ms、7ms、6ms、5ms、4ms、3ms、2ms、1.5ms、1ms、0.5ms或0.1ms。如果来自于相对侧上的传感器的加速度峰值在所述预定时间阈值内,那么所述加速度峰值可指示一个碰撞,而不是指示独立的投射物击中。
在一些实例中,可考虑来自相对侧上的感测点的信号以区分碰撞与投射物击中。在一些实例中,可考虑来自检测平行方向(例如,沿同一个轴线)上的加速度的感测点的信号,以区分碰撞与投射物击中。任选地,可考虑来自任何不同侧面的感测点的信号以区分碰撞与投射物击中。这些信号可指示平行方向、垂直方向或任意组合方向上的加速度。
如果只有一侧上的传感器且无来自其他侧面(例如,或与其相对的侧面)的传感器记录了超过预定阈值的加速度,和/或该加速度并非在预定时间范围内发生,则可检测出投射物击中。如果来自多个侧面(例如相对的侧面)的传感器记录了超过预定加速度的加速度在预定时间范围内出现,则可检测出碰撞。主控可确定发生了击中还是发生了碰撞。主控可依据所述评估更新虚拟状态。例如,投射物击中造成的虚拟损伤比碰撞造成的虚拟损伤严重,或反之亦然。在一些例子中,碰撞可不造成虚拟损伤。载运工具可对不同类型的虚拟状态作出不同的反应。例如,如果载运工具遭受碰撞,则在一个预定的时间段内其可能会被冻结或阻止移动,而如果载运工具被投射物击中,则其生命值会减少。
图8示出根据本发明的实施方式的关于投射物击中距离感测壳体上的传感器有多接近会影响对所述击中的检测的一个例子。
在一些实例中,可提供一个表面。该表面可嵌入载运工具的壳体或罩盖中。该表面可以是载运工具外壳的一部分,可附接至载运工具的外壳,或可以任何其他方式布置在载运工具上。一个传感器可耦合至所述表面。在一些实例中,所述表面可具有多个可检测的范围。
例如,中央区域810可指示最容易由传感器进行检测的区域。例如,加速度计可附接或耦合至所述表面。所述中央区域可以是当投射物击中所述中央区域时最容易检测表面上的加速度峰值的区域。该区域可以是传感器直接耦合的区域。例如,该区域可以是包括传感器正上方的表面的区域。其他区域可包围所述中央区域。例如,可以提供二级区域820、三级区域830、四级区域840和/或五级区域850,逐渐地远离可最好地检测所述击中的中央区域。可提供在所述可检测区域之外的一个不可检测的范围。
在一个例子中,如果投射物击中一个区域,则中央区域810可将加速度值检测为14g。离所述中央区域越远,加速度值将越小。加速度的减小和与中央区域的距离可成正比。在一个例子中,二级区域820可以检测到13g的加速度,三级区域830可以检测到10g的加速度,四级区域840可以检测到5g的加速度,且五级区域850可以检测到小于5克的加速度。超过所述五级区域,可能检测不到加速度。可以确定一个加速度阈值以便检测投射物击中。例如,用户可以指定小于5g的任何加速度可以是无效的,且不可被确定为投射物击中。所述阈值仅作为一个例子提供。阈值的其他例子可包括但不限于小于或等于0.1g、0.5g、1g、2g、3g、4g、5g、6g、7g、8g、9g、10g、11g、12g、13g、14g、15g、16g、17g、18g、19g、20g、22g、25g、30g、35g、40g、45g、50g、60g、70g、80g、90g或100g。所述阈值可大于或等于本文所描述的值中的任何一个。所述阈值可介于本文所描述的任何两个值之间。同样,所述区域中的任何一个可检测本文所描述的值中的任何一个。中央区域可检测具有本文所描述的值中的任何一个的击中,并且逐渐远离中央区域的区域中的任何一个也可检测本文所描述的值中的任何一个。
所述阈值可以是固定的或可以是可变的。在一些实例中,所述加速度阈值是可调谐的。可对所述加速度阈值进行调谐以提供所需的灵敏度。在一些实例中,所需的灵敏度可根据使用所述载运工具所玩的游戏进行改变。在一些实例中,灵敏度可根据所使用的投射物的一个或多个特征进行改变。例如,如果正在使用的投射物较小或较轻,则可能需要较高灵敏度来检测该类投射物的击中。如果使用的是较大或较重的投射物,或者所述投射物正以较大的速度进行射击,则可能需要较低灵敏度来检测该类投射物的击中。
图9示出根据本发明的实施方式的感测壳体上的可检测投射物击中的多个传感器的一个例子。在一些实例中,多个传感器可以设置于感测壳体的一侧。表面可以可操作地耦合至传感器。所述多个传感器的表面可形成单个整体件,或可形成分离件。所述感测表面可以整合到壳体表面中,或可从壳体表面分离或分开。
图9示出两个传感器并排安装的一个例子。任意数量的传感器可设置在一个侧面上。所述传感器彼此之间可具有任意的布置。所述传感器之间可以是任意的距离。例如,所述传感器彼此之间的距离可小于或等于约1mm、3mm、5mm、7mm、1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、12cm、15cm、20cm、25cm、30cm、40cm、50cm、75cm或1m。所述传感器之间的距离可大于或等于本文所测量的距离中的任何一个。所述传感器之间的距离可在由本文所描述的值中的两个所限定的范围内。所述传感器之间的距离相对于一个侧面的长度可小于或等于以下比例中的一个或多个:1:100、1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1。
图中示出最接近传感器中的每一个的中央区域920a和920b。所述中央区域可最容易允许所述传感器对投射物进行检测。图中还示出逐渐远离中央区域的区域930a、930b、940a、940b、950a和950b。击中所述远离区域中的一个区域的投射物可能会引起传感器记录一个比同一个投射物击中所述中央区域时的加速度小的加速度。到中心/中央区域的距离与所检测到的加速度的量之间的关系大致上是线性的。
在一些实施方式中,可考虑来自多个传感器的信号。例如,如果如图9中所图示提供两个传感器,那么可考虑由两个传感器检测到的加速度。一个投射物可能碰撞位置960。所述位置可以是相对于多个传感器的任何地方。所述位置可在可能够检测击中的一个或多个表面上的任何地方。在一些实例中,可以设置多个感测点,所述感测点中的每一个可包括可被投射物击中的表面或部分表面,其中所述击中可由一个传感器检测。在一些实例中,所述投射物可碰撞两个传感器之间的位置。所述投射物可碰撞离一个传感器相对于另一个传感器较近的位置。
可考虑来自多个传感器的加速度以确定所检测到的事件是否为投射物击中。在一些实例中,由单个传感器检测的加速度读数可不能被确定为投射物击中,而当结合考虑来自两个传感器的信号时,所述加速度读数可被确定为投射物击中。例如,多个传感器可以检测小于5g但大于3g的加速度。在一些实例中,如果单个传感器检测到小于5g的加速度,那么投射物击中事件可不能确定。然而,因为多个传感器检测到所述加速度,所以可确定发生了击中。因此,如果多个传感器检测到低于由单个传感器确定击中将需要的第一阈值(例如,加速度值)但高于第二阈值的加速度,那么仍然可确定击中。所述第二阈值可小于第一阈值。所述第一阈值和/或第二阈值可具有任意值,诸如本文其他地方所描述的加速度阈值。相对于单个传感器的检测范围,多传感器的检测范围可增加。通过使用多个传感器,如果有更多数量的传感器记录加速度,则可减小用于确定投射物击中的加速度阈值。
利用多个加速度还可有助于确定投射物已经击中了侧面的哪个部分。例如,如果两个传感器示出类似的加速度值,则所述投射物可能是在两个传感器之间击中。如果加速度值大致上相同,则所述投射物可能击中与两个传感器大致上等距的一个位置。如果其中一个传感器的加速度值比另一个传感器的加速度值大,则所述投射物可能距离该传感器比距离该另一个传感器更近。根据所检测到的加速度之间的差异和/或加速度的总量,可确定所述投射物击中相较于多个传感器的相对位置。可考虑所述加速度的时间。所述加速度可需要在预定的时间窗内(如本文其他地方所描述的那些时间)发生,以便被确定为属于同一投射物击中。备选地,所述加速度也可被确定为属于不同的投射物击中。提供更大数量的传感器可以帮助精准地找到具有较大程度的特殊性的投射物击中的位置。
在一些实例中,三角测量技术可用来确定投射物击中的相对位置。在一个例子中,加速度的量可以与距离970a和970b相关联。所述距离可用于确定一个围绕投射物可能击中的中心的区域。针对不同传感器的所述距离可不同或相同,这可能会或可能不会导致不同大小的区域。所述区域的重叠部分可以被视为投射可能击中的面积。在一些实例中,加速度可与可粗略地形成围绕检测加速度的各传感器的圆的距离相关联,并且所述圆的交叉点可以用于检测撞击的可能位置。任何其他技术可用来确定投射物击中在表面上的可能的相对位置。备选地,所述信息可以二进制的方式使用,以确定是否发生投射物击中。
图10示出根据本发明的实施方式的带有感测壳体的载运工具的一个例子。其可设置有载运工具主体1010。所述载运工具主体可包括一个平台或支撑件。所述载运工具主体可以是一个基板,该基板上或该基板内可设置有一个或多个部件。感测壳体1020可以设置于所述载运工具主体上。一个或多个传感器1030a、1030b可以设置于所述感测壳体上。所述载运工具可能任选地包括射击设备1040。一个或多个推进单元1050也可设置于所述载运工具上,以使得所述载运工具能够在其环境中移动。
所述载运工具可为任何大小。所述载运工具主体可支撑和/或封闭一个主控。所述主控可以用于控制载运工具的推进。所述主控也可以对所述载运工具是否已经被投射物击中作出评估。所述主控可从所述载运工具的一个或多个传感器接收信息。这些传感器可包括感测壳体1020或所述载运工具的任何其他部分上的传感器。所述载运工具主体可支撑和/或封闭一个电源。所述电源可用于为所述载运工具的一个或多个系统供电。例如,电源可为以下进行供电:载运工具的推进装置中的一个或多个、发动机、感测设备、射击设备、图像获取装置、通信单元、传感器或任何其他装置部件。所述电源可包括电池或其他的能量存储装置。在一些实例中,电源可包括发电装置。所述发电装置可从一个或多个可再生能源(例如,太阳能,风能,热能等)发电。所述电源可从另一个能量源接收电能。在一些实例中,所述电能可以经由有线连接提供或通过无线方式提供。所述载运工具主体还可以支撑和/或封闭一个通信单元。所述通信单元可允许所述载运工具与一个或多个外部装置之间的通信。所述一个或多个外部装置可以包括所述载运工具的远程控制装置,与所述载运工具有关的显示装置,或其他载运工具。所述通信可无线地或通过有线连接发生。本文其他地方还进一步提供了通信系统的例子。
所述载运工具上可设置有感测壳体1020。所述感测壳体可由所述载运工具主体支撑。在一些实例中,所述感测壳体可以是所述载运工具的外壳的一部分。在其他情实例中,感测壳体可附接至载运工具的外壳,或可设置于所述载运工具的其他任何部分上。所述感测壳体可包括多个侧面。例如,所述感测壳体可覆盖所述载运工具的前部、侧面、顶部和/或后部。所述感测壳体可由一个可被塑造成所需形状的单个整体件形成。在其他实例中,所述感测壳体可以由可以或不可连接在一起的多个部件形成。如图所示,感测壳体的覆盖所述载运工具的前部、侧面的一部分和/或顶部的前部部分可与所述感测壳体的后部分离。备选地,所述多个部分可全部不间断地连接。所述感测壳体可以具有任何形状或构造。所述感测壳体可以具有三维形状。
感测壳体1020可以包围和/或至少部分封闭所述载运工具的一个或多个部件。所述感测壳体可至少部分围绕所述载运工具的电气部件。所述感测壳体可至少部分围绕控制器、电源和/或通信单元。在一些实例中,所述感测壳体可以完全封闭所述载运工具的一个或多个部件。所述感测壳体可以具有一个表面,该表面可以具有本文先前所描述的任何材料特性。所述感测壳体可包括可能分布在感测壳体上的一个或多个传感器1030a、1030b。在一些实例中,所述传感器可以设置在所述感测壳体的内表面上。所述传感器可能够检测所述感测壳体的一个表面的加速度。所述传感器可还能够检测所述载运工具的碰撞。在一些实例中,在相对的表面上的传感器(例如,1030a、1030b)可以被用于区分碰撞与投射物击中。所述传感器可全部能够与主控通信。所述多个传感器可同时与主控通信。所述主控可利用传感器数据来检测击中是否已经发生,碰撞是否已经发生,所述载运工具上的哪个位置已发生击中和/或响应于所检测到的条件的所述载运工具的虚拟状态。所述感测壳体和/或传感器可具有如本文其他地方所描述的一个或多个特征。
所述载运工具可具有射击设备1040。所述射击设备可以发射投射物。所述投射物可以是BB弹,或如本文其他地方所描述的任意类型的投射物。所述投射物可用于碰撞另一载运工具。所述射击设备可以使用任何射击方法来发射所述投射物。在一些实例中,所述射击设备可气动操作。例如,可使用压缩空气或其他气体来发射弹丸。在一些实例中,水、蒸气或其他介质可以用来推进弹丸。在其他实例中,一种形式的燃烧、受控的爆炸装置(例如,低炸)或热能可用于发射投射物。所述射击设备可能是枪炮。在其他例子中,诸如弹簧、橡皮筋、弹弓的机械部件可用来发射所述投射物。所述射击设备可具有枪、炮、迫击炮、弹弓、弩、弓和箭的形状因数或任何其他形状因素。所述射击设备可包括可有助于引导或瞄准投射物的空心管。所述射击设备可以包括一个支撑件。例如,一个空心管可安装在所述支撑件上且可相对于该支撑件移动。
所述射击设备可以是可控的。所述载运工具的操作人员可操作所述射击设备。备选地,单独的个体也可以操作所述射击设备。在一些实施方式中,所述载运工具的操作人员可远程地控制所述载运工具。所述载运工具的远程操作人员还可远程地控制所述射击设备。在一些实例中,另一个体可远程地控制所述射击设备。备选地,所述载运工具上的本地操作人员可以控制所述射击设备。在另一个例子中,所述载运工具的操作人员可在所述载运工具上。一个远程操作人员可以控制所述射击设备,或所述载运工具上的本地操作人员可控制所述射击设备。在一些实例中,在载运工具上的同一个个体可操作所述载运工具和所述射击设备。所述载运工具的操作人员可控制载运工具的推进。例如,所述载运工具的操作人员可以控制所述载运工具的去向。所述载运工具的操作人员可以直接控制和/或控制所述载运工具的速度。
如本文其他地方所描述的任何类型的遥控器或终端可以用来控制射击设备。例如,所述遥控器可以包括智能电话、平板计算机、膝上型计算机、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风或上述的合适的组合。所述遥控器可包括用户接口,诸如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或显示屏。任何合适的用户输入可用于与遥控器进行相互作用,所述输入诸如手动输入的命令、语音控制、手势控制或位置控制(例如,经由终端的移动、定位或倾斜)。遥控器可用于将所述射击设备瞄准。所述遥控器可用于从所述射击设备射击投射物。
在一些实例中,操作人员可以直接控制射击设备。备选地,所述射击设备可设置有自主控制。在一些实例中,操作人员可以在所述射击设备的直接控制模式与自主控制模式之间切换。所述射击设备可根据预编程的指令被自主控制。在一些实例中,所述射击设备的一些功能可被直接控制,而其他功能可被自主控制。例如,当射击投射物时,所述射击设备可自主地瞄准,同时用户可直接控制。本文关于操作人员控制的任何描述也可适用于自主控制。
所述射击设备的操作人员可以控制射击设备的方向。所述射击设备可能够被定向成所需的取向。所述射击设备可以相对于所述载运工具的其余部分改变方向。所述射击设备可能够横向旋转(例如,左侧和右侧)。在一些实例中,所述射击设备可横向旋转一个有限的角度范围。备选地,所述射击设备可旋转完整的360度。在一些实例中,所述射击设备可围绕小于或等于约15度、30度、45度、60度、75度、90度、120度、150度、180度、210度、240度、270度、300度、330度或360度的范围横向旋转。所述射击设备可围绕大于本文所描述的值中的任何一个的范围横向旋转,或在介于本文所描述的任意两个值之间的范围横向旋转。
所述射击设备还可调整相对于载运工具的倾斜度。所述射击设备可以相对于所述载运工具横向地倾斜,向上倾斜或向下倾斜。在一些实例中,所述射击设备可能够旋转,以在有限的角度范围内调整倾斜度。备选地,所述射击设备可以完全向上旋转180度和向下旋转180。在一些实例中,所述射击设备可围绕小于或等于约15度、30度、45度、60度、75度、90度、120度、150度或180度的范围横向地上下旋转。所述射击设备可围绕大于本文所描述的任何一个值的范围横向旋转,或在介于本文所描述的任意两个值之间的范围横向旋转。
操作人员可能够控制所述射击设备的横向定位和/或上下倾斜。在一些实例中,所述操作人员可仅能够控制射击设备在一个方向上的定位。在其他实例中,所述操作人员可能够控制所述射击设备在多个方向上的定位。
所述射击设备可能够或可不能够相对于所述载运工具移动。例如,射击设备的基座可相对于所述载运工具是可移位或不可移位的。在一个例子中,所述射击设备在所述载运工具的基座横向滑动。在其他实例中,所述射击设备可沿基座上下滑动。在一些例子中,所述射击设备的发射投射物以及瞄准投射物的部分可安装于一个基座上。所述基座可能可移动的或可能不可移动。所述部分可能够或可不能够改变相对于基座的取向和/或相对于基座移动。
所述射击设备的操作人员可能能够控制何时发射投射物。例如,操作人员可以提供一个命令给射击设备以发射一个投射物。在一些实例中,单个投射物可根据命令发射。在其他实例中,射击投射物的命令可能造成依次地或同时地发射多个投射物。在一些实例中,所述射击设备可为自动的或半自动的。在一些实例中,一连串的投射物可能被发射,直至提供停止射击的指令。
在一些实施方式中,同一个控制器可以用来控制所述载运工具和/或所述射击设备的移动。备选地,不同的控制器可用来控制所述载运工具和所述射击设备的移动。在一些实例中,所述控制器可包括鼠标。在其他实例中,所述控制器可包括操纵杆或如本文其他地方所描述的任何其他接口。
在一个例子中,鼠标可用来控制所述射击设备。所述鼠标可以用来控制所述射击设备的位置,诸如所述射击设备的定位。所述射击设备可具有允许调整射击设备的定位的支撑系统。所述射击设备可能够围绕一个或多个轴、两个或更多个轴或三个或更多个轴旋转。所述轴可能是或可以不是彼此正交的。所述射击设备可能够围绕两个正交的轴或三个正交的轴旋转。所述射击设备能够围绕一个俯仰轴线和/或偏航轴线旋转。射击设备可能够或可不能够围绕横滚轴线旋转。在一些实例中,可设置有允许所述射击设备围绕一个、两个、三个或更多个轴旋转的云台系统。
图19示出采用鼠标来控制射击设备的定位的系统的一个例子。鼠标可以与一个转换器通信,该转换器可与第一无线模块进行通信。所述第一无线模块可以与第二无线模块进行通信。第二无线模块可与云台系统通信。
用户可配合鼠标来控制所述射击设备。所述鼠标可以是有线鼠标或无线鼠标。所述鼠标可经由硬接线连接或无线连接与所述转换器通信。所述鼠标可响应于用户输入提供输出。所述鼠标可输出位置信息和一个或多个按钮输出。在一些实例中,所述鼠标还可具有也能提供输出的滚动球或轨迹球。鼠标的位置信息可包括鼠标的x、y坐标信息。在侧面上从左到右移动鼠标可引起鼠标的x坐标输出变化。从前到后移动鼠标可引起鼠标的y坐标输出变化。按钮信息可包括涉及到鼠标的一个或多个按钮的按压的信息。所述鼠标可能有一个按钮、两个按钮或多个按钮。在一些实例中,可设置有一个右按钮和一个左按钮。当用户点击一个按钮时,可以提供一个指示用户点击按钮的信号。当用户按住按钮很长一段时间时,可以提供指示按钮被按住的信号。当用户按住按钮并移动鼠标时,可以提供一个指示拖拽的信号。鼠标可包括或可不包括轨迹球或滚动球。用户可使用滚动球向上滚动或向下滚动。可提供指示滚动的输出。
鼠标的输出可以提供给转换器。该转换器可以将鼠标输出信息转换为一个或多个数字信号。所述鼠标输出信息可包括鼠标位置/移动信息,与按钮的配合,或鼠标的任何其他特征。
所述转换器可以与第一无线模块通信。所述无线模块可将所述转换器数据调制为可以经由空气传输的无线电磁波。所述转换器可经由一个或多个硬接线连接和/或无线连接与所述无线模块通信。所述转换器与无线模块之间可设置有一个接地连接。发射器(TX)可以将数据传输至接收器(RX),从转换器至无线模块,且另一发射器(TX)可将数据传输至接收器(RX),从无线模块至转换器。
所述第一无线模块可与第二无线模块进行通信。无线电磁波可在所述第一无线模块和所述第二无线模块之间传递。所述电磁波可以经由空气或任何其他介质传输。在一些实例中,可设置单向通信。来自鼠标的命令可从第一无线模块传输至第二无线模块。在一些实例中,可设置双向通信。来自所述第二无线模块的数据可任选地传输至所述第一无线模块。传输可以借助于一个或多个天线或任何其他无线通信装置发生。所述第二无线模块可数字解调电磁波并将数据传输至一个云台系统。类似地,第二无线系统可经由可以被云台系统的接收器(RX)接收信号的发射器(TX)来传输数据至所述云台系统。任选地,所述云台系统可具有一个可以传输数据至所述无线模块的接收器(RX)的发射器(TX)。本发明也可以提供一个接地连接。
所提供的所述云台系统可允许所述射击设备的移动。所述云台系统可允许所述射击设备改变取向,以便使射击设备瞄准一个目标。所述射击设备可改变围绕一个轴、两个轴或三个轴的旋转取向。所述射击设备的一个支撑系统可允许或可不允许所述射击设备围绕一个、两个或三个方向移位。
鼠标输出可转化为所述射击设备的移动。例如,移动鼠标可引起鼠标的x和y坐标的改变,所述改变可能与所述射击设备的移动相关。在一个例子中,改变鼠标的x坐标可对应于引起所述射击设备围绕一个偏航轴线旋转,而改变鼠标的y坐标可对应于引起所述射击设备围绕一个俯仰轴线旋转。在另一个例子中,改变鼠标的x坐标可对应于引起所述射击设备围绕一个俯仰轴线旋转,而改变鼠标的y坐标可对应于引起所述射击设备围绕一个偏航轴线旋转。在一些实例中,改变鼠标的坐标可能导致引起所述射击设备围绕一个横滚轴线旋转。在一些例子中,改变鼠标的x坐标可对应于引起所述射击设备围绕俯仰轴线、偏航轴线或横滚轴线旋转。改变鼠标的y坐标可对应于引起所述射击设备围绕俯仰轴线、偏航轴线或横滚轴线旋转,任选地,其中所述旋转所围绕的轴线与改变鼠标的x坐标所引起的旋转所围绕的轴线是不相同的。鼠标的移动方向可能对应于所述射击设备的旋转轴线。所述鼠标可以在两个垂直方向(例如,沿X轴线、Y轴线)上移动,该移动可能对应于所述射击设备围绕两个正交轴的旋转。移动鼠标来同时影响两个垂直方向(例如,同时改变x坐标和y坐标)可引起所述射击设备同时绕两个旋转轴旋转。
在一些实例中,鼠标输出可包括按压和/或释放鼠标的按钮。在一些实例中,点击鼠标可对应于引起射击设备发射投射物。例如,单击可对应于发射的单个投射物。每一个点击可对应于发射的各个投射物。在其他实例中,一次单击可对应于多个投射物被发射,或可需要多次点击(例如,双击)来发射单个投射物。
任选地,点击、按住或拖动鼠标可对应于控制所述射击设备的位置。例如,在一个特定的方向上移动鼠标可引起所述射击设备围绕第一旋转轴线旋转,而在同一个方向上移动鼠标并向下按住鼠标按钮(例如,拖动)可引起所述射击设备围绕第二旋转轴线旋转。
鼠标的移动可能与所述射击设备的移动直接相关联。例如,将鼠标移动一个特定的量可引起所述射击设备移动一个相关联的量。可在鼠标的移动与射击设备之间提供一个线性关系。备选地,还可以提供其他关系,诸如指数关系或反向关系。在一些实例中,将鼠标移动一个特定的量可引起所述射击设备以一个相关联的速度(例如,角速度)移动。在一些实例中,以一个特定的速度移动鼠标可引起所述射击设备移动一个相关联的量(例如,旋转角度)。在一些实例中,可在所述鼠标与所述射击设备之间提供距离-角度、距离-角速度、距离-角加速度、速度-角度、速度-角速度、速度-角加速度、加速度-角度、加速度-角速度或加速度-角加速度关系。
在一些实现方式中,点击、按住或拖动鼠标可改变鼠标移动与射击设备移动之间的关系。例如,正常移动鼠标可在鼠标移动的距离与所述射击设备可旋转的角度之间建立一个线性关系。移动鼠标的同时按住鼠标按钮(例如,拖动)可在鼠标移动的距离与所述射击设备可旋转的角度之间建立指数关系。
图20示出根据本发明的实施方式的云台系统的一个例子。可提供射击设备2000。所述射击设备可由诸如云台布置的一个支撑设备支撑。所述支撑设备可包括第一支撑件2030和第二支撑件2040。所述第一支撑件可为第一框架组件且所述第二支撑件可为第二框架组件。所述第一支撑件可接触所述射击设备。第一支撑件可相对于第二支撑件围绕一个旋转轴线旋转。第一马达2010可以驱动第一支撑件与第二支撑件之间的旋转。第二马达2020可以驱动第二支撑件相对于所述载运工具的其余部分或所述载运工具的一个表面的运动。控制器2050可发送控制马达2010、2020的致动的一个或多个命令信号。
鼠标命令可无线地传输至所述云台系统。所述鼠标命令可以传输至控制器2050。所述控制器可接收鼠标命令并产生可驱动云台系统的马达2010、2020致动的一个或多个相应的命令信号。所述马达可为无刷马达或任何其他类型的马达。所述马达的转动角度、速度或加速度可响应于来自控制器的命令信号进行设置,且可以与一个或多个鼠标指令相关联。所述马达的致动可引起所述射击设备2000的移动。
在一个例子中,所述第一马达2010的致动可以使射击设备2000和第一支撑件2030围绕第一轴线旋转。在一些实例中,所述第一轴线可以是一个俯仰轴线。在其他的例子中,所述第一轴线可为偏航轴线或横滚轴线。所述第二马达2020的致动可引起所述射击设备和第二支撑件围绕第二轴线旋转。在一些实例中,所述第二轴线可为偏航轴现。在其他的例子中,所述第二轴可为俯仰轴线或横滚轴线。所述第二轴线可为与所述第一轴线不同的轴线。所述第一轴线和第二轴线可彼此正交。在所述射击设备移动的整个过程中,所述第一轴线和第二轴线可保持彼此正交。
利用鼠标来控制所述射击设备的移动可有利地实现云台的精准坐标位置控制。控制用户的经验可通过其他接口得到改善,并且可更加方便和灵活。在其他实现方式中,可以使用其他控制设备。例如,可以使用触摸屏、操纵杆、惯性传感器或其他控制装置。例如,在一个触摸屏上,位置信息可由用户的手或其他物体在触摸屏上的位置进行确定。例如,用户的手指或其他物体的x坐标和y坐标可以类似于鼠标的x坐标和y坐标的方式起作用。在另一个例子中,所述操纵杆的角度可能对应鼠标的x坐标和y坐标,或可能具有类似的功能。
单个射击设备可设置在所述载运工具上。备选地,多个射击设备可位于所述载运工具上。所述多个射击设备可以具有相同的特征或不同的特征。所述多个射击设备可射出相同类型的投射物或不同类型的投射物。每个射击设备可能是由同一用户操作。备选地,不同的用户可控制不同的设备。在一些实例中,多个用户可以同时控制多个射击设备。在一些实例中,多个射击设备可被自主控制。任选地,一个或多个射击设备可直接控制,而一个或多个其他射击设备可被自主控制。用户可能够在哪些设备被直接控制或哪些设备被自主控制之间进行切换。
一个或多个投射物可预先加载到射击设备中或预先加载到所述射击设备上。可预先加载多个投射物,以使得能够在无人为介入的情况下射击所述多个投射物。多个投射物可存储于所述载运工具上,且可被所述射击设备使用。在一些实例中,在使用一个机器人的过程中(例如,在机器人游戏期间),一个机器人可仅能够使用有限数量的投射物。例如,可预先加载100粒弹丸,但机器人可仅能够射击20粒弹丸。在一些实例中,可能会发生可增加或减少一个机器人可能够射击的弹丸数量的事件。例如,如果一个机器人多存活一定的时间,则可允许该机器人从所述预先存储的弹丸中再射击额外的10粒弹丸。在另一个例子中,每当一个机器人成功地击中另一个机器人时,则可允许该机器人再射击额外的5粒弹丸。
所述载运工具可以包括一个或多个推进单元1050。在一些实施方式中,所述推进单元可以包括轮子。所述推进单元可以包括如本文其他地方所描述的任何其他组件。所述推进单元可支持所述载运工具在一种环境下自由地移动。例如,所述载运工具可以在陆地上、在水中、在水面上、在地下、在空气中或在太空中自由地移动。所述载运工具可以沿一个维度、两个维度或三个维度自由地移动。所述载运工具可任选地沿一个固定轨道移动。
图11示出根据本发明的实施方式的带有感测壳体的载运工具的一个其他例子。所述载运工具可包括外壳1110,该外壳可包括一个感测设备。所述载运工具还可包括一个或多个射击设备1120,如本文其他地方所描述。相机或其他感测装置可以安装在所述载运工具1130上。可提供一个或多个通信单元1140。推进单元1150可允许所述载运工具自由地移动。
在一些实施方式中,载运工具可包括一个感测单元。所述感测单元可为诸如相机的图像获取装置。图像获取装置可以从可见光谱或任何其他电磁波谱(例如,红外波谱、紫外波谱等)获取图像。所述相机可能够获取静止图像和/或视频图像。所述相机可被引导朝向所述载运工具的前部。所述相机可以从所述载运工具的角度获取图像。所述相机可以是倾斜的,以显示所述射击设备所指的方向。所述相机可具有足够宽的视野来查看射击设备取向的整个范围。所述相机可包括或可不包括诸如透镜、反射镜或感光底片的光学元件。所述相机可包括一个图像传感器。
在一些实施方式中,单个相机可位于所述载运工具上。备选地,可提供多个相机。多个相机可以瞄准同一个方向或多个方向。任选地,多个相机也可以瞄准相反方向。例如,一个相机可以瞄准所述载运工具的前部,而另一个相机可瞄准所述载运工具的后部。在一些实例中,一个相机可以瞄准左侧,而另一个相机可以瞄准右侧。相机可能会或可能不会向上倾斜。所述相机可以相对于彼此倾斜任何角度,诸如本文其他地方所描述的任何角度值。
所述相机可设置成相对于所述载运工具的固定角度。例如,朝前的相机可保持朝前。在其他实例中,所述相机的取向可相对于所述载运工具改变。例如,相机可以围绕一个、两个和/或三个轴线旋转。所述相机可能够摇摄、倾斜和/或拉近或拉远。所述相机可能或可不能够沿着一个或多个轴线平移。所述相机可以响应于来自操作人员的命令进行调整。所述操作人员可以是载运工具、射击设备的操作人员或任何其他个体。在一些实例中,所述操作人员可以远程控制相机角度。备选地,所述操作人员可位于所述载运工具上,且可以直接控制所述相机角度。在一些实例中,所述相机角度可以手动改变。
所述载运工具上可设置有其他类型的传感器。所述传感器可包括惯性传感器,诸如惯性测量单元(IMU)中提供的传感器。一个IMU可包括一个或多个加速度计、一个或多个陀螺仪、一个或多个磁力计或它们的适当组合。例如,所述IMU最多可包括:三个正交的加速度计,用于测量可移动物体沿最多三个平移轴线的线性加速度;以及最多三个正交的陀螺仪,用于测量围绕最多三个旋转轴线的角加速度。所述IMU可以牢固地耦合至载运工具,以使得所述载运工具的运动对应于所述IMU的运动。备选地,可允许所述IMU相对于所述载运工具移动最多六个自由度。所述IMU可以直接安装到所述载运工具上,或耦合至安装在所述载运工具上的支撑结构。所述IMU可以设置于所述载运工具的外壳的外部或内部。所述IMU可永久地或可移除地附接至所述载运工具。在一些实施方式中,所述IMU可以是所述载运工具的有效载荷元件。所述IMU可以提供一个指示所述载运工具的运动的信号,所述运动诸如所述载运工具的位置、取向、速度和/或加速度(例如,相关于一个、两个或三个平移轴,和/或一个、两个或三个旋转轴)。例如,所述IMU可感测代表所述载运工具的加速度的信号,且该信号能够被整合一次以提供速度信息,整合两次以提供位置和/或取向信息。所述IMU可以在不与任何外界环境因素相互作用或不接收所述交通载运工具外的任何信号的情况下确定所述载运工具的加速度、速度和/或位置/取向。
在其他实现方式中,所述传感器可以包括超声波传感器、声音传感器、红外传感器、激光雷达、GPS接收器、运动传感器、距离传感器或视觉传感器。
可在所述载运工具上设置通信单元1140。所述通信单元可以允许载运工具与外部装置之间的通信。所述通信可为无线通信。在一些实施方式中,所述通信可能包括所述载运工具与外部装置之间的直接通信。直接通信可包括所述载运工具的收发器与外部装置之间的直接通信链路的形成。直接通信的例子可能包括WiFi、WiMAX、COFDM蓝牙或红外通信。在其他实例中,所述通信可以包括所述载运工具与外部设备之间的间接通信。任选地,间接通信可包括所述载运工具与外部设备之间的一个或多个中间装置。在一些例子中,所述中间装置可以是卫星、路由器、发射塔、中继装置或任何其他类型的装置。在一些实施方式中,间接通信可在诸如电信网络(例如,4G、3G或任何其他类型)的网络或互联网上发生。
所述外部设备的例子可能包括所述载运工具的控制器或所述载运工具的一个或多个部件。例如,所述外部设备可控制推进单元、射击设备、相机或所述载运工具的任何其他部件。所述外部装置可以显示从所述载运工具接收到的信息。例如,所述外部装置可以显示由所述载运工具的相机获取的图像。在一些实例中,所述外部装置可以显示从所述载运工具的多个相机获取的图像。所述外部装置可以显示所述载运工具的位置。所述外部装置可以显示有关所述载运工具的虚拟状态的数据。例如,所述外部装置可以显示有关载运工具的当前生命值点数的数据。所述生命值可显示为从总体值中余下的生命值的量。所述数据可显示有关所述载运工具承受的虚拟损伤的信息。
所述外部设备可以与所述载运工具和/或所述载运工具的一个或多个部件直接通信。在其他实例中,可能会发生间接通信。所述外部装置的通信单元可以与所述载运工具的通信系统进行通信。所述载运工具与外部装置之间可以采用双向通信。
本文关于载运工具的任何描述可适用于任何其他类型的物体。该物体可包括静止的物体。载运工具可以是动力的和/或可能够自推进。在一些实例中,静止的物体不需要具有推进单元。所述静止的物体可以被放置在一个位置处,嵌入一个位置中或固定至一个位置。静止的物体的一个例子可能是一个发射塔和炮塔。所述静止的物体可以是诸如墙壁、建筑物、杆柱、围墙、壕沟、箱体、圆顶的任何其他结构,或任何其他类型的结构。
所述静止的物体可具有诸如感测壳体的感测设备。所述静止物体可能够检测所述静止的物体何时被投射物击中。所述静止的物体可以依据所述静止物体的表面或所述静止物体的感测壳体上的加速度的变化检测所述击中。所述感测壳体可以覆盖整个静止物体,或覆盖静止物体的一部分。例如,炮塔上可以设置有包住炮塔的至少一部分的感测壳体。
所述静止物体可以任选地具有射击设备。可将所述射击设备瞄准。备选地,所述射击设备可具有相对于所述静止物体的固定取向。所述射击设备可发射一个或多个投射物。在一个例子中,炮塔可具有可瞄准和射击的枪。所述炮塔可以用枪瞄准载运工具或其他静止物体。所述炮塔可以用枪瞄准活的生物。在一些实例中,用户可以直接控制所述静止物体的射击设备。备选地,所述射击设备可在根据预编程指令的且不需要人机相互作用的自主模式下操作。在一些实例中,用户可以为所述静止物体的射击设备切换直接控制模式和自主模式。在一些实例中,所述射击设备的一些控制部分可以是直接的,而另一些可能是自主的。例如,用户可直接控制所述射击设备的瞄准,而投射物的发射可自主地发生。
所述静止物体可具有通信单元。所述静止物体可能够与一个或多个外部装置通信,如本文其他地方的其他实施方式所提供的外部装置。所述静止物体可具有如本文其他地方所描述的不移动的载运工具的任何特征。
可以为所述静止物体确定一个虚拟状态。例如,可独立于任何的物理性损伤进行虚拟损伤评估。在一些实例中,当炮塔被一个投射物击中时,可从炮塔扣除生命值。当所述炮塔不再剩下任何生命值时,该炮塔可不能再射击或参加活动。
本文关于载运工具和/或静止物体的任何描述可以适用于任何其他类型的物体,诸如活的生物。活的生物可以是人或动物。活的生物的例子会在本文其他地方进行更详细地描述。活的生物可能够行走,以及能够在环境中移动。所述活的生物可能是或可能不是骑在机器上,或可以靠其自身力量进行移动。
所述活的生物可以穿戴一个感测设备,诸如感测壳体。所述感测设备可能够检测所述活的生物何时被投射物击中。所述感测设备可以依据所述活的生物的感测设备的表面的加速度变化检测击中。所述感测壳体可以覆盖整个活的生物,或所述活的生物的一部分。例如,可在一个人身上设置一个可穿戴式感测壳体,所述感测壳体包住人的至少一部分。所述感测壳体可能是或可能不是刚性的。在一些实例中,所述感测壳体的一部分可为刚性的,而另一部分可为柔性的。在其他实例中,所述可穿戴式感测壳体的整体可以是柔性的。
所述感测壳体可被活的生物穿戴,且可以覆盖活的生物的任意部分。例如,所述感测壳体壳可以覆盖所述活的生物的一个或多个部分:头部、面部、颈部、手臂、手部、躯干、腿部和/或脚部。所述感测壳体可以作为头盔、面罩、颈托、身体盔甲、臂章、手腕带、袖套、手套、裤子和/或鞋子被穿戴。所述感测壳体可以包裹所述活的生物的身体的一部分。所述感测壳体可以保持在所述活的生物上,即使当所述活的生物正到处移动,诸如跑步、走路、跳跃或攀爬。
所述活的生物可以任选地携带射击设备。所述活的生物可将所述射击设备瞄准。所述射击设备可发射一个或多个投射物。在一个例子中,人可携带一把可进行瞄准和射击的枪。该人可以用枪瞄准其他人、载运工具或静止物体。该人可以发射投射物。在一个例子中,射击设备可具有一个扳机,人可接触所述扳机来发射投射物。
所述活的生物在试图避免被击中以及试图射击其他物体时可不停地移动。所述活的生物上的感测设备可以检测所述生物何时被击中。可确定所述活的生物的虚拟状态。例如,可独立于任何物理性损伤进行虚拟损伤评估。在一些实例中,当所述活的生物被投射物的击中时,可扣除所述活的生物的生命值。当所述活的生物不再剩下任何的生命值时,该活的生物可不能再射击或参加活动。
载运工具通信系统
根据本发明的一个方面,可以提供通信系统。本文关于载运工具通信系统的任何描述可以包括具有本文其他地方所描述的一个感测设备且反之亦然的任何通信系统。本文关于任何载运工具通信系统的任何描述可以包括具有如本文其他地方所描述的感测壳体且反之亦然的任何通信系统。类似地,对载运工具的任何提及可包括一个物体(诸如可移动物体)、机器人或活的生物。例如,载运工具可以是机器人。对载运工具上的传感器设备的描述可以指代机器人上的或被活的生物穿戴的任何传感器设备。
图12示出根据本发明的实施方式的可与载运工具通信系统相互作用的多个载运工具的一个例子。可将第一载运工具设置成具有感测壳体1210a、射击设备1220a、相机1230a和/或推进机构1240a。可将第二载运工具设置成具有感测壳体1210b、射击设备1220b、相机1230b和/或推进机构1240b。所述载运工具可以具有如本文其他地方所描述的任何特征或特性。一个或多个显示单元1250a、1250b可以与所述载运工具通信。所述显示单元可显示信息,诸如由相机获取的图像和/或所述载运工具的生命等级1260a、1260b。任选地,可设置一个或多个控制单元1270a、1270b。所述控制单元可用于控制所述载运工具。
可在通信系统中设置任何数量的载运工具。在一些实例中,可设置单个载运工具。备选地,2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个或更多个载运工具可参与到所述通信系统中。所述载运工具可自推进,且可在其环境内移动。所述载运工具可具有根据本发明的实施方式的感测壳体1210a、1210b。所述感测壳体可能够检测所述载运工具何时被投射物击中。所述感测壳体可以检测壳体表面上的加速度变化。处理器可以确定检测到信号,诸如加速度的变化,是否指示投射物击中。所述感测壳体可以具有如本文其他地方所描述的任何感测壳体的任何特征。
任选地,所述载运工具可以包括射击设备1220a、1220b。在一些实例中,在通信系统中的所有载运工具均具有一个或多个射击设备。备选地,一些载运工具可不具有射击设备。载运工具的射击设备可能够发射投射物。图12示出从第一载运工具的射击设备1220a将投射物1225射向第二载运工具的感测壳体1220b的例子。第二载运工具的感测壳体可能够检测所述感测壳体的表面上的加速度变化。可对加速度的变化进行分析,以确定所述投射物是否击中所述感测壳体。代替加速度的变化或除了考虑加速度的变化之外,判断投射物是否击中所述感测壳体时也可考虑任何其他类型的信号。所述投射物可具有如本文其他地方所描述的任何特征。
除了检测所述击中已经发生外,所述感测壳体还可用于确定所述感测壳体上发生击中的位置。在一些实例中,载运工具可能够确定所述载运工具的哪一侧被投射物击中。所述载运工具可能够确定感测壳体的哪一侧被投射物击中。在一些实例中,感测壳体可具有一个或多个区或区域。单个感测区可以设置在所述感测壳体的一侧上。备选地,多个感测区可以设置在所述感测壳体的一侧上。可确定哪些感测区被投射物击中。所述感测区可以对应于一个传感器的存在。例如,每个传感器可具有其自己的感测区。所述感测区可包括围绕传感器周的区域。所述感测区可以在所述传感器的预定距离阈值内。所述感测区可划分所述传感器壳体的表面。所述感测区可重叠或可不重叠。任选地,具有较大数量的感测区和/或具有较小尺寸的感测区可以提高检测的投射物击中的位置的精确度。例如,如果设置了较大密度的感测区(每一给定面积设置较大数量的感测区),则可以更高的准确性和/或精确度找出投射物击中的位置。
关于击中的源头的信息可借助所述感测壳体进行确定。例如,感测壳体可用于确定投射物起源的相对方向。在一些实例中,可以沿多个方向测量加速度。可分析沿多个方向的加速度的相对量,以计算所述投射物的起源方向。在一些实例中,可检测和/或分析沿三个正交轴的加速度。此外或备选地,可对被击中的一侧进行分析,以确定一个大致的方向。
例如,如果载运工具的前侧被击中,则可认为所述投射物可能起源于所述载运工具的前面。例如,第二载运工具可以分析所述投射物1225起源于该前侧。第二载运工具可通过以下方式对此进行确定:检测出感测壳体1210b的前侧被击中,和/或检测出在正交于前表面的方向上的加速度的量大于平行于前表面的方向上的加速度的量。因此,可确定的是:所述第一载运工具及其射击设备1220a位于所述第二载运工具的前面。任选地,可检测出所述投射物正形成向下的轨迹。例如,可对在向下方向上的加速度量进行检测。
所述感测壳体可能够估算投射物的起源点的距离。在一些实例中,可分析所检测到的加速度的量。例如,较大的加速度可对应于更接近产生所述投射物的射击设备。在投射物和/或射击设备为标准化的情况下,可容易地计算出加速度的量与所述射击设备的接近度之间的关联。射击设备可以标准化,从而以标准的力量射出相同类型的投射物。例如,在某些机器人游戏场景中,所述机器人可以使用相同的射击设备和/或投射物。
在其他实例中,可以提供不同的投射物和/或射击设备。在一些实例中,可获得关于不同投射物和/或射击设备的信息。所述信息可以被用来估计所述投射物的起源点的距离。在一些实例中,载运工具可以自识别有关其射击设备和/或投射物的信息。例如,第一载运工具可通过通信系统传达有关载运工具射击设备1220a的信息。该信息可包括一个所述射击设备的模型、有关投射物的大小或质量的信息、有关所述投射物的典型发射的力度的信息或任何其他信息。在一些实例中,有关射击设备的模型的信息可给到有关射击设备的其他信息,诸如投射物的大小或质量,或有关所述投射物的典型发射力度的信息。有关射击设备的模型的信息可以存储在一个查找表中或其他任何形式的存储器中。所述信息可存储在第一载运工具上、第二载运工具上、中央服务器上或云服务器上或任何其他类型的分布式基础设施上的存储器中。关于射击设备和/或投射物的信息可以连同从所述感测壳体上的传感器收集到的信息一起考虑,以估算至所述射击设备的距离。从传感器收集到的信息可以包括第二载运工具的感测壳体的表面上的加速度量。在一个例子中,如果已知第一种类型的射击设备射击一个投射物的力量大于第二类型的射击设备射击一个投射物的力量,则这类信息可以被用于补偿计算。如果检测出两种类型的射击设备具有相同的加速度量,则可以确定所述第一类型的射击设备离所述感测壳体的距离可能比第二类型的所述射击设备离所述感测壳体的距离更远。
所述感测壳体可能够区分不同类型的投射物和/或射击设备。在一些实例中,其他技术可以被用来大致估计所述载运工具之间的距离。例如,诸如GPS接收器的地理位置传感器可以设置于所述载运工具上,且可用于计算所述载运工具之间的相对距离和/或位置。所述载运工具之间的距离可连同从所述感测壳体上的传感器收集到的信息进行考虑,以确定有关所述射击设备和/或投射物的信息。从传感器收集到的信息可以包括第二载运工具的感测壳体的表面上的加速度量。在一个例子中,如果距离的量是已知的,那么这类信息可用于补偿计算。在一个例子中,已知第一射击载运工具距离感测载运工具比第二射击载运工具离该感测载运工具更远。如果检测出上述两个射击载运工具具有相同的加速度量,则可以确定所述第一类型的射击设备相比于所述第二类型的射击设备可能使出更大的力或可射击更大质量的投射物。
有关所述投射物的源头的任何信息可以存储于存储器中和/或显示给用户。例如,控制载运工具的用户可以在显示器1250a、1250b上查看有关所述载运工具的信息。在一些实例中,当所述载运工具被投射物击中时,发生击中的事实可以显示在显示器上。在一些实例中,所述感测载运工具上发生击中的位置也可显示在显示器上。例如,可以显示文字来指示所述感测载运工具被击中的部分或侧面。在另一个例子中,可以显示诸如图表的图像来指示所述感测载运工具被击中的部分或侧面。例如,可呈现显示感测载运工具的各个部分的图表,其中被击中的部分可以加亮或闪烁。所述图像可以是一个静态图像或移动图像(例如,视频)。在一些实例中,可以提供关于所述感测载运工具的被击中部分的音频提示,任选地,所述显示装置可显示关于所述投射物的起源点的信息。例如,所述显示装置可包括关于估计的起源方向和/或距离的文字、图像或音频提示。在一个例子中,可呈现一个图表以显示投射物的源头相对于所述感测载运工具的估计位置。所述装置可包括或可不包括有关投射物或射击设备的类型的信息。例如,显示装置可包括与所述投射物或射击设备的类型有关的文字、图像或音频。例如,所述显示装置可包括以下描述:击中所述感测载运工具的所述投射物和/或所述射击设备的类型和对应的损伤量。
载运工具可以具有图像获取装置1230a、1230b。如前面所描述,所述图像获取装置可以位于所述载运工具的任何部分。所述图像获取装置可以定向在任何方向上。所述图像获取装置可以朝向射击设备瞄准。可将所述图像获取装置瞄准,以为用户提供来自射击设备的视角。所述载运工具可以提供多个图像获取装置。
显示装置1250a、1250b可以显示由图像获取装置获取的图像。在一些实例中,每个载运工具可具有一个专用显示装置。例如,第一载运工具可以与第一显示装置1250a通信,并且第二载运工具可以与第二显示装置1250b通信。个性化的显示可以允许与第一载运工具有关的用户查看有关所述第一载运工具的信息,而不能查看有关第二载运工具的信息;并且允许与第二载运工具有关的用户查看有关所述第二载运工具的信息,而不能查看有关第一载运工具的信息。在一些实例中,所述显示装置可包括由图像获取装置获取的静止图像。在其他实例中,所述显示装置可包括由图像获取装置获取的视频图像。所述视频可为显示装置上的实时串流。所述显示装置可以从所述载运工具的视角显示直播视频。在一些实例中,所述装置还可显示包括所述载运工具的一部分在内的视频。任选地,来自多个图像获取装置的图像可以显示于一个显示装置上。在一个实例中,多个图像获取装置可设置在载运工具上。这些图像获取装置可以从多角度或视角获取图像。在一些实例中,这些图像获取装置中的一个或多个可以显示所述载运工具的一部分。在另一些实例中,一个或多个相机可设置成远离所述载运工具上。例如,所述载运工具可在包括一个或多个图像获取装置的环境中。多个图像可以同时显示在所述显示装置上。例如,所述显示装置可包括同时显示的一行、一列和/或一个阵列的图像。所述图像可以依次显示。例如,所述显示装置可以循环显示不同视频播放。在一些实例中,可以提供同时播放或依次播放的组合。例如,可呈现一行、一列,和/或一个阵列的图像,所述图像中的一个或多个可经由不同的播放循环显示。
在一些实例中,单个载运工具可设置有单个显示装置。在其他例子中,单个载运工具可设置有多个显示装置。在一个例子中,载运工具可具有多个图像获取装置,且多个显示装置可以专门用于不同的图像获取装置。在另一个例子中,载运工具可具有单个图像获取装置,并且显示装置中的一个显示可致力于从图像获取装置获取的图像。可提供一个或多个其他显示装置来显示有关所述载运工具的其他信息。例如,可呈现所述载运工具相较于其他载运工具的相对位置或环境。另一个例子中,也可呈现载运工具的虚拟状态或有关所述载运工具上的投射物击中的信息。
在一些实例中,所述显示装置1250a、1250b可能会显示与所述载运工具的虚拟状态1260a、1260b有关的信息。在一个例子中,所述虚拟状态可指代与所述载运工具所具有的生命值的量。在一个例子中,可以显示生命值的一个绝对数量。另一个例子中,可以显示生命值的一个相对数量。例如,可以提供相对于可能的总生命值数量的生命值数量,或初始生命值数量。在一个例子中,信息可显示为文本,诸如数值(例如,总计XX生命值,或XX/YY生命值)。在另一个例子中,可利用图表显示所述信息。例如,可以显示一指示条,该指示条显示相对于一个总的可能量所剩下的生命值的量,或显示初始量。例如,具有如图所示的较大的暗区可指示所述载运工具虚拟健康状况较好。所述图形表示可具有任何其他形式,诸如饼图、线条、图标编号、载运工具的大小、颜色、闪烁或任何其他类型的图形表示。例如,当载运工具低于特定生命值阈值时,可能出现黄色闪烁图像,并且当所述载运工具进一步低于另一个生命值阈值(例如,处于临界状态,接近零点)时,可能出现一个红色闪烁图像。
所述显示装置1250a、1250b可以远离所述载运工具。所述显示装置可以与所述载运工具无线通信。在一些实例中,显示装置与所述载运工具之间未设置物理连接。
在一些实施方式中,可以提供一个或多个控制装置1270a、1270b。在一些实例中,每个载运工具可以具有相应的控制设装置第一载运工具可具有第一控制装置1270a,且第二载运工具可具有第二控制装置1270b。所述控制装置可以控制所述载运工具的一个或多个部件。例如,所述控制装置可以控制所述载运工具的推进单元。所述控制装置可以用于确定所述载运工具的位置和/或控制所述载运工具的运动。所述控制装置可以用来控制所述载运工具的操纵、速度和/或加速度。
任选地,所述控制装置可用来控制所述载运工具的射击设备1220a、1220b。所述控制装置可将载运工具的一个或多个射击设备瞄准。所述控制装置可以提供命令以发射一个投射物和/或多个投射物。
所述控制装置可以用来控制所述载运工具的图像获取装置1230a、1230b。所述控制装置可用于将图像获取装置瞄准。所述控制装置可用于图像获取装置的摇摄、倾斜、缩放或其他控制。所述控制装置可用于开启或关闭图像获取装置。所述控制装置可以用来改变图像获取装置的模式(例如,不同的照明模式、曝光模式、静止模式和视频模式)。
所述控制装置可以用来控制载运装置的感测壳体1210a、1210b。在一些实例中,所述感测壳体的灵敏度设置可以响应于来自控制器的命令升高或降低。可以通过改变检测出的被确定为投射物击中的加速度阈值来更改灵敏度设置。
在一些实例中,单独的控制装置可以用来控制所述载运工具的不同部件或功能。例如,单独的控制装置可以用来控制所述载运工具的移动、射击设备、相机、感测壳体和/或任何其他部件。备选地,单个控制装置可能够控制所述载运工具的多个部件或功能。例如,单个控制装置可以用来控制所述载运工具的移动、射击设备,相机,感测壳体,和/或任何其他部件。
所述控制设备可以具有允许用户与所述控制装置相互作用的任何用户互动装置。例如,所述控制装置可具有一个或多个触摸屏、按钮、按键、旋钮、开关、操纵杆、轨迹球、指向装置、相机、运动传感器、红外传感器、麦克风、惯性传感器或可以接受来自所述控制装置的用户的输入的任何其他用户互动装置。例如,用户可以触摸控制装置的触摸屏来控制所述载运工具的功能。用户可以按下一个按钮来控制所述载运工具的功能。在另一个例子中,用户可以移动操纵杆。在另一个例子中,用户可以发出可被一个或多个麦克风接收的口头命令。在另一个例子中,用户可以做出一个可以被所述装置的相机获取的手势。在另一个例子中,用户可以倾斜或移动所述控制装置,所述操作可通过所述装置的惯性传感器获取。在一些实例中,一个用户可以控制多个用户互动装置以控制一个或多个功能。在一些实例中,一个用户可以控制多种类型的用户互动装置以控制一个或多个功能。例如,用户可以使用一个或多个操纵杆来控制所述载运工具的移动,同时向射击设备发出口头命令来瞄准(例如,“向左摇、向右摇、向上倾斜、向下倾斜”)和/或射击(例如,“射击”)。
所述控制装置1270a、1270b可以远离所述载运工具。所述控制装置可以与所述载运工具无线通信。在一些实例中,所述控制设备与所述载运工具之间未设置物理连接。
所述显示装置1250a、1250b可与控制装置1270a、1270b分离。备选地,所述显示装置和控制装置可以被整合至单个装置中。所述显示装置和所述控制装置的功能可以结合到单个装置中。
图13示出根据本发明的实施方式的载运工具通信系统的一个例子。载运工具可设置有感测壳体1310、额外的感测单元1320、和/或图像获取装置1330。还可设置一个或多个外部相机1340a、
1340b。遥控器1350可以控制所述载运工具的一个或多个功能。各种装置可以经由通信系统1360进行通信。一个或多个显示装置1370a、1370b可与通信系统通信。
所述载运工具可以具有感测壳体1310。所述感测壳体可包括一个或多个传感器,所述传感器可提供反射感测条件的信号。例如,可以检测感测壳体表面的加速度。来自传感器信号的信息可以用于确定所述感测壳体是否被投射物击中。来自传感器信号的信息也可以用于确定所述载运工具是否发生了碰撞。还可从所述传感器信号收集到其他情况下。在一些实例中,可确定投射物击中或碰撞的更多细节(例如,所述感测壳体被投射物击中或发生碰撞的侧面或部分,碰撞的方向,投射物来自哪个方向,投射物过来的距离,所使用的射击设备和/或投射物的类型)。在一些实施方式中,可在载运工具执行上述确定。例如,所述载运工具可具有一个或多个随载处理器,所述处理器可以用于确定投射物击中和/或碰撞是否发生。所述随载处理器可以任选地确定更多的细节。在其他的例子中,所述计算可能不在所述载运工具上发生。例如,计算可在一个或多个外部装置上发生。所述外部装置可以是遥控器1350、显示装置1370a、1370b、计算机、服务器、云计算基础设施、智能电话、平板计算机或任何其他类型的装置。
可根据来自传感器的信号执行有关所述载运工具的虚拟状态的计算。例如,关于检测出的投射物击中的信息可以被用来计算所述载运工具的虚拟状态。有关载运工具的虚拟状态和/或关于所述载运工具的虚拟反馈更多的例子在本文其他地方进行描述。该计算可以在载运工具上发生。备选地,该计算可不在所述载运工具上发生,诸如在中央游戏服务器上发生。
所述载运工具可具有其他传感器1320。在一些实例中,所述其他传感器可用于检测所述载运工具的定位。所述其他传感器可以包括惯性传感器、超声波传感器、GPS接收器、视觉传感器、激光雷达、运动传感器或任何其他传感器,诸如本文其他地方所描述的传感器。在一些实例中,所述传感器可以检测所述载运工具的绝对位置,或所述载运工具的相对位置。所述传感器可以检测空间位置和/或取向。在一些实例中,第一载运工具上的传感器可以单独使用或结合来自第二载运工具的感测壳体的信息使用,以确定:所述第二载运工具是否被投射物击中,有关投射物击中的细节,或是否发生了碰撞。可以在所述载运工具上执行一个或多个计算。例如,有关所述载运工具的位置的计算可以在所述载运工具上执行。一个或多个计算可以在所述载运工具外完成,诸如在本文其他地方所说明或描述的任何外部装置处完成。例如,外部装置可以从第一载运工具和第二载运工具接收信息,并单独或结合使用这些信息来确定第二载运工具的虚拟状态(例如,是否发生投射物击中,是否发生碰撞,任何一个载运工具的生命值受到怎样的影响)。从传感器获取的信息可在离散时间发送或可在通信系统1360上流式传输。
所述载运工具可以包括相机1330。所述相机可用于从所述载运工具的角度获取图像。所述相机可以定向到所述载运工具的前侧,以使用户能够看到所述相机的移动反向。所述相机可以被定向成与所述射击设备同轴,以使得用户能够看到所述射击设备正在瞄准的地方。在一些可选的实现方式中,来自所述相机的信息可能被用来协助与系统的通信,以确定击中是否已经发生。例如,来自第一载运工具的相机的信息可以单独使用或结合来自第二载运工具的感测壳体的信息使用,以确定所述第二载运工具是否被投射物击中,诸如被第一载运工具的投射物击中,或确定是否发生碰撞。在一些实例中,来自第一载运工具的相机的信息可以单独使用或结合来自第二载运工具的感测壳体的信息使用,以确定投射物击中的细节(例如,第二载运工具的哪个部分被击中,载运工具彼此距离多远,所述击中的起源方向,射击设备的类型,和/或投射物的类型)。来自第一载运工具的相机的信息可以单独使用或结合来自第二载运工具的感测壳体的信息使用,以确定所述第二载运工具和/或第一载运工具的生命状态(例如,是否发生投射物击中,是否发生碰撞,任何一个载运工具的生命值受到怎样的影响)。一个或多个计算可以在第一或第二载运工具上完成。一个或多个计算可以在所述第一或第二的载运工具外完成,诸如在本文其他地方所说明或描述的任何外部装置上完成。例如,外部装置可从所述第一和第二载运工具接收信息,并单独或结合地使用上述信息来确定第二载运工具的虚拟状态。各种应用可发生图像。图像处理可以在所述载运工具上发生或在所述载运工具外发生。所获取的图像可以在通信系统1360上流式传输。
一个或多个外部相机1340a、1340b可以设置在通信系统内。备选地,可不需要分离的外部相机。所述外部相机可获取所述载运工具或所述载运工具所处的移动环境内的图像。在一些实例中,多个外部相机可以提供不同的环境视角。所述多个外部相机可能有不同的视点和/或角度。所述多个外部相机的视野可变化。所述外部相机可以安装在静止的支撑件上或可移动的支撑件上。所述外部相机可以安装在建筑物上或其他载运工具上。
来自外部相机的图像可以任选地被用来跟踪一个环境内的各种载运工具的位置。在一些实例中,所述图像可以被用来协助与系统进行通信,以确定是否发生了击中。例如,来自外部相机的信息可以单独使用或结合来自第二载运工具的感测壳体的信息使用,以确定所述第二载运工具是否被投射物击中,诸如被第一载运工具的投射物击中,或确定是否发生碰撞。在一些实例中,来自相机的信息可以单独使用或结合来自第二载运工具的感测壳体的信息使用,以确定投射物击中的细节(例如,第二载运工具被击中的部分,载运工具彼此距离多远,所述击中的起源方向,所述射击设备的类型,和/或投射物的类型)。来自外部相机的信息可以单独使用或结合来自第二载运工具的感测壳体的信息使用,以确定所述第二载运工具和/或第一载运工具的生命状态(例如,是否发生投射物击中,是否发生碰撞,任何一个载运工具的生命值受到怎样的影响)。一个或多个计算可以在第一或第二载运工具上完成。一个或多个计算可以在所述第一或第二载运工具外完成,诸如在本文其他地方所说明或描述的任何外部装置上完成。例如,外部装置可从所述第一和第二载运工具接收信息,并单独地或结合地使用上述信息来确定上述第二载运工具的虚拟状态。各种应用可发生图像处理。图像处理可以在所述载运工具上发生或在所述载运工具外发生。所获取的图像可以在通信系统1360上流式传输。
一个或多个显示装置1370a、1370b可以显示有关所述载运工具的信息和/或从所述系统获取的信息。来自感测壳体、传感器、载运工具相机、外部相机、远程传感器或任何其他类型的感测系统可以单独或结合地使用以确定:一个或多个载运工具的虚拟状态,载运工具的真实物理状态,有关环境的任何信息。来自任何感测系统的数据可被单独或结合分析、流式传输,和/或显示。
例如,显示装置中的一个或多个可以显示从载运工具相机流式传输的图像。显示装置中的一个或多个可以显示从外部相机流式传输的图像。显示装置中的一个或多个可以显示关于所述载运工具的虚拟状态的信息(例如,关于载运工具的生命值的信息,投射物击中发生的时间,碰撞发生的时间,投射物击中的细节,碰撞的细节)。一个或多个显示装置可以显示关于所述载运工具的物理状态的信息(例如,载运工具位置,载运工具在限定的环境中的位置,载运工具相对于其他载运工具的位置,载运工具的取向,与载运工具有关的任何物理性损伤或误差)。每个显示装置可以显示不同类型的信息,或可显示相似类型的信息。在一些实例中,单个显示装置可仅显示单一类型的信息,或多种类型的信息。多种类型的信息可以同时显示或依次显示。多种类型的信息可在显示装置的不同部分显示,或可叠加在显示装置的同一部分上。
一个或多个显示装置可以经由通信系统1360接收信息。所述显示装置可以经由系统通信从信息的源装置接收信息,或从一个中间装置接收信息。所述源装置可以是一个产生信号的装置。例如,感测壳体数据的源装置可以是一个载运工具,该感测壳体安装在该载运工具上,或该源装置可以是没有经过载运工具处理器的该感测壳体本身。在另一个例子中,源装置可以是所述载运工具的随载传感器,直接来自传感器或来自传感器所附接的所述载运工具。在另一个例子中,源装置可以是所述载运工具上的相机,直接来自所述相机或来自安装有所述相机的载运工具。在另一个例子中,源装置可以是外部相机。中间装置可以是一种包括处理器的装置,该处理器能够处理来自源装置的信息。例如,服务器、计算机、平板计算机、智能电话或任何分布式装置(例如,具有云计算基础设施的装置)可以从源装置接收信息并执行与来自源装置的信息有关的一个或多个计算。在一些实例中,源装置可以分析来自源装置的传感器的数据。备选地,源装置可以输出原始数据。任选地,中间装置可以从源装置接收有关源装置的传感器的信息,并分析来自源装置的数据。
通信系统1360可以是允许不同装置之间进行通信的任何类型的通信系统。在一些实例中,通信系统允许不同装置之间的直接通信。例如,直接通信可以经由WiFi、WiMAX、COFDM、蓝牙、红外通信或在两个物体之间直接发生的其他任何形式的通信发生。在一些实例中,直接通信可能受到距离的限制。在一些实例中,直接通信可能受到视线或障碍物的限制。相较于间接通信,直接通信可以允许数据的快速传递,或允许较大的数据带宽。
在其他实现方式中,通信系统可以允许不同装置之间的间接通信。在一些实例中,间接通信可经由诸如局域网(LAN)或广域网(WAN)的网络发生,所述广域网诸如互联网。在一些实例中,间接通信可经由蜂窝网络、数据网络、或任何类型的电信网络(例如,3G、4G)发生。在一些实例中,间接通信可不受距离的限制,或可能提供比直接通信更大的距离范围。间接通信可不受或较少受到视线或障碍物的限制。在一些实例中,间接通信可以利用一个或多个中继装置来辅助直接通信。中继装置的例子可包括但不限于卫星、路由器、发射塔、中继站或任何其他类型的中继装置。
经由通信系统发生的通信可为无线通信。在一些实例中,某些部件或装置上可发生有线通信。
不同装置或装置上的传感器之间可能发生直接和/或间接通信的任意组合。在一个例子中,通信系统内的所有通信可为直接通信。在另一个例子中,通信系统内的所有通信可以是间接通信。所描述的和/或说明的任何通信链路可以是直接通信链路或间接通信链路。在一些实现方式中,直接通信与间接通信之间可以发生切换。例如,载运工具与遥控器之间的通信可为直接通信、间接通信或可发生在不同通信模式之间切换。在另一个例子中,载运工具与显示装置之间的通信可为直接通信、间接通信或可发生在不同通信模式之间切换。载运工具的感测壳体与显示装置之间可为直接通信、间接通信或可发生在不同通信模式之间切换。所述载运工具上的任何传感器与显示装置之间可为直接通信、间接通信或可发生在不同通信模式之间切换。所述载运工具上的相机与显示装置之间可为直接通信、间接通信或可发生在不同通信模式之间切换。外部相机与显示装置之间可为直接通信、间接通信或可发生在不同通信模式之间切换。所描述的装置中的任何一个(例如,载运工具、载运工具的感测壳体、载运工具上的传感器、载运工具上的相机、外部相机、远程传感器、显示装置)与中间装置(例如,中央服务器、计算机、平板计算机、智能电话或具有处理器和存储器的任何其他装置)之间的通信可为直接通信、间接通信或可发生在不同通信模式之间切换。
任何通信可为双向通信。例如,载运工具可以发送数据至遥控器,且可以从所述遥控器接收数据。双向通信可在单个信道或多个信道同时发生。双向通信可利用时分多路复用技术发生。在另一个例子中,通信可以是单向通信。例如,载运工具或中间装置可以发送数据至显示装置,而不从所述显示装置收回数据。
显示装置可远离源装置(例如,载运工具、诸如所述载运工具的相机/传感器和/或外部相机/传感器的部件)。在一些实例中,显示装置和源装置可在同一个房间或设施内。备选地,他们也可不在同一个房间或设施内。显示装置和源装置可在或可不在彼此可见的距离内。所述源装置与显示装置之间可能会或可能不会设置有一个或多个障碍物、墙壁、地理特征。所述显示装置和源装置可在或可不在同一个房间、建筑物、场所、物业、市、县、省、州或国家内。所述显示装置和源装置可远离彼此小于或等于约1m、3m、5m、10m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m、100m、120m、150m、175m、200m、250m、300m、350m、400m、450m、500m、600m、700m、800m、900m、1000m、1200m、1500m、1750m、2000m、2500m、3km、5km、10km、20km、50km、100km、500km或1000km。所述显示装置和源装置也可远离彼此大于或等于约1m、3m、5m、10m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m、100m、120m、150m、175m、200m、250m、300m、350m、400m、450m、500m、600m、700m、800m、900m、1000m、1200m、1500m、1750m、2000m、2500m、3km、5km、10km、20km或50km。所述显示装置和源装置可能够在本文所描述的距离中的两个距离所限定的范围内的任何距离通信。显示装置的观察者可能够或可不能够看到源装置。
类似地,遥控器可远离源装置(例如,载运工具、诸如所述载运工具的相机/传感器和/或外部相机/传感器的部件)。在一些实例中,遥控器和源装置可在同一个房间或设施内。备选地,他们也可不在同一个房间或设施内。遥控器源装置可在或可在彼此可见的距离内。所述源装置与遥控器之间可能会或可能不会设置有一个或多个障碍物、墙壁、地理特征。所述遥控器和源装置可在或可在同一个房间、建筑物、场所、物业、市、县、省、州、或国家内。所述遥控器和源装置可远离彼此小于或等于约1m、3m、5m、10m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m、100m、120m、150m、175m、200m、250m、300m、350m、400m、450m、500m、600m、700m、800m、900m、1000m、1200m、1500m、1750m、2000m、2500m、3km、5km、10km、20km、50km、100km、500km或1000km。所述遥控器和源装置也可远离彼此大于或等于约1m、3m、5m、10m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m、100m、120m、150m、175m、200m、250m、300m、350m、400m、450m、500m、600m、700m、800m、900m、1000m、1200m、1500m、1750m、2000m、2500m、3km、5km、10km、20km或50km。所述遥控器和源装置能够在本文所描述的距离中的两个距离所限定的范围内的任何距离通信。遥控器的用户可能够或可不能够看到源装置。
尽管插图中仅示出了单个载运工具,但是任何数量的载运工具可以同时与通信系统通信。例如,一个或多个,两个或更多个,三个或更多个,四个或更多个,五个或更多个,六个或更多个,七个或更多个,八个或更多个,十个或更多个,十五个或更多个,二十个或更多个,三十个或更多个,或五十个或更多个载运工具可以同时经由通信系统进行通信。这些载运工具中可包括可以参加机器人比赛的多个载运工具。
机器人游戏和设施
如本文所描述的载运工具和/或系统中的一个或多个可在游戏中使用。所述载运工具可以是机器人,该机器人能够感测投射物击中何时已经发生。在一些实例中,可以设置一个或多个机器人,所述机器人能够与其周围的环境进行物理上的相互作用。所述机器人可以是自推进式载运工具。在一些实例中,所述机器人可以由用户进行远程控制。在其他的例子中,所述机器人可由其上所载的用户进行控制。在一些实例中,机器人可以是自主的,且可不需要人与控制器的相互作用。机器人可根据预编程指令与环境相互作用。本文关于机器人的任何描述也适用于一个静止的物体,诸如炮塔或任何其他结构。类似地,本文的任何描述也可适用于一个穿戴有感测装置的活的生物。
在一些实施方式中,游戏可以包括跟踪机器人的虚拟状态。例如,虚拟状态可以包括记录机器人的生命值或生命等级。生命等级可以代表虚拟的“生命”或“能量”等级。当机器人具有较高的生命等级时,该机器人才能够运作。在一些实例中,当机器人已经耗完了生命等级(例如,当生命值降到零)时,机器人可能无法运作。出于游戏的目的,该机器人可被视“死亡”。当死亡后,所述机器人可无法与其所在的环境进行相互作用,或无法影响其他机器人的生命等级。类似地,当死亡之后,活的生物可无法进一步与其所在的环境进行相互作用或射击投射物。当死亡之后,活的生物的任何动作均不会进一步影响游戏的结果。
机器人的性能可能会或可能不会受到其生命等级影响。在一些实例中,可以提供双重性能条件。当机器人具有任意的“生命”值时,所述机器人可能够正常运作。当机器人具有为“零”的生命值或剩下较少生命值(例如,负的生命值)时,机器人可能无法运作。在其他实例中,可以设置一个梯度。例如,随着所述机器人的生命值减少,机器人可能响应较慢或不能有效地运作。这可能指示随着生命值数量减少而出现的机器人的弱化状态。在一些实例中,可在生命值的数量与机器人的响应度之间设置一个比例关系。在其他情况下,随着生命值接近零,所述机器人可能会响应很好,类似于最后一轮能量。响应度的因素可包括:载运工具响应于用户命令的运动,射击设备响应于用户的瞄准,射出投射物的敏捷度或投射物可射击的频率,相机提供的图像和/或相机瞄准的清晰度。
当机器人被投射物击中时,其生命等级可能会降低。当所述机器人被投射物击中时,其虚拟状态可能会改变。例如,投射物击中可引起虚拟损伤。该虚拟损伤可能会或可能不会独立于所述载运工具上可能发生的任何物理性损伤。虚拟损伤可在不会实际影响或改变所述载运工具的情况下发生。虚拟损伤可在不会对所述载运工具产生永久性损伤的情况下发生。例如,当击中发生时,虚拟损伤可指代从现有的生命值的数量中扣除生命值。
在一些实施方式中,所述机器人每被投射物击中一次,可会从机器人减去相同量的生命值或相同的生命程度。不论加速度的量和/或机器上发生击中的位置如何,上述情况均会发生。在其他实例中,所述加速度的量和/或机器人上被击中的位置可能绘影响可能发生的虚拟损伤的量(例如,生命值的扣除)。例如,如果机器人被投射物较猛烈地击中(例如,检测出较大的加速度),则可能会承受一个较大程度的虚拟损伤。当承受较大的损伤时,可能会减去大量的生命值。在另一个例子中,所述载运工具的某些区域可能被指定为高“敏感”区域,该区域中可能出现比所述载运工具的其他区域更高的虚拟损伤程度。例如,当击中发生时,所述载运工具表面的某些部分可能会收到与其他区域不同的虚拟生命值的扣除。
载运工具在“死亡”之前可能够承受几次击中。在一个例子中,所述载运工具可以预定数量的生命值(例如,100点或任何其他数量)开始。每检测出一个投射物击中可引起点数的扣除(例如,10点)。这可允许载运工具在死亡之前可被击中10次。在一些实例中,点数扣除的数量可以根据所述击中的特征(例如,加速度的程度、击中的位置)而改变。例如,可为“剧烈的”击中设置一个15点的扣除,为一个“适中的”击中设置一个10点的扣除,以及为一个“轻柔的”击中设置一个5点的扣除。可为不同类型的击中扣除任何点数,且可为不同损伤程度提供任何改变。
任选地,投射物击中可增加机器人的生命值或生命等级。在一些实例中,一个投射物可被视为“治愈”投射物,其可以增加一个机器人的生命值。在一些实例中,一个指定的源头(例如,其他载运工具或结构)可提供能够治愈机器人的投射物。例如,在一个团队机器人游戏中,被对方团队的一个成员击中可引起“伤害”,而被所述载运工具所在团队的成员击中可引起“治愈”。任选地,一种类型的射击设备和/或投射物可以被指定为治愈投射物。例如,由第一材料制成的常规弹丸可以“伤害”机器人,而由第二材料制成的特殊弹丸可以“治愈”机器人。在其他情况下,可设置特定时间段,在所述特定时间段里发生的击中可治愈机器人。在其他方案中,可设置特定位置,在所述特定位置处发生的击中可治愈机器人。增加的生命值的量可能依赖或可能不依赖于所述击中的严重程度或强度。
在一些实施方式中,参与游戏的每个机器人可以相同数量的最大生命值开始。备选地,参与游戏的不同机器人也可以不同数量的最大生命值开始。所述机器人可以“满”的生命值(具有最大生命值数量)开始游戏,例如,100/100的生命值或250/250的生命值。在其他实例中,机器人可以部分满的生命值(具有小于最大数量的生命值)开始游戏,例如,70/100生命值,或100/200生命值。在一些实例中,在游戏期间,生命值可能只能被扣除。备选地,在一些游戏中,在游戏的过程中生命值可增加。机器人的生命值可响应于一个或多个检测到的事件从最大生命值中,扣除或增加。所述检测到的事件可包括机器人的物理相互作用(例如,被投射物击中,经历碰撞,位于特定位置处,在特定时间表内,拾起物体,撞倒物体,穿过物体,移动物体等)。
在游戏的过程期间,机器人的最大生命值可能是固定的。例如,如果一个机器人在游戏期间的最大生命值为100,那么这在游戏的过程期间可能是不会改变的。在另一实施方式中,机器人的最大生命值在游戏期间是可以改变的。所述机器人的最大生命值可以减少(例如,在游戏期间暂时或永久地)或可能会增加(例如,在游戏期间暂时或永久地)。这种减少或增加可能响应于不同的事件(例如,机器人被一个特定类型的投射物或来自特定源头的投射物击中,机器人进入特定的位置,特定时间段,机器人的特定的其他物理相互作用)而发生。例如,如果检测到机器人已经进入“不良区”,那么机器人的最大生命值可以减小(例如,减少10点)。这种减少可能是暂时地持续一段预定的时间(例如,机器人的最大生命值可从100下降到90持续10分钟),或可在游戏的整个剩余时间减少。在另一个例子中,如果机器人拾起一个“增加生命”的物体,那么所述机器人的最大生命值可能会增加(例如,5点)。这种增加可能是暂时地持续一段预定的时间(例如,所述机器人的最大生命值可从100提高到105持续20分钟),或可能在游戏的整个剩余时间里增加。在一些实例中,最大生命值的减少和增加可能是附加性的。例如,机器人可以最高100点的生命值开始游戏,当所述机器人穿过“良区”时,所述机器人的生命值可以增加到110点,接着当所述机器人撞倒一个“不良物体”时,所述机器人的生命值可以减少到105点等等。在一些实例中,游戏开始后,机器人在经过了预定的时间阈值之后,其最大生命值可能会增加或减少。在一个例子中,如果机器人在进入游戏15分钟后仍然活跃,那么可能会因为增加最大生命值来存活更久而被奖励。在另一个例子中,如果一个机器人进入游戏20分钟后仍然活跃,那么它可能希望通过减少剩余机器人的最大生命值来加速分出游戏的胜负。
任选地,一个或多个机器人可在游戏过程期间积累经验值。在一些实例中,经验值可只能在游戏的过程期间增加。备选地,经验值可被扣除。机器人可通过执行一个或多个任务或在特定环境下获得经验值。例如,当检测到机器人已经成功地击中了另一个机器人时,该机器人可以获得经验值的增加。当检测出机器人击中特定的目标或物体(可能是或可能不是另一个机器人)时,该机器人可获得经验值。经验值的数量不考虑击中物体的类型,击中物体的大小,击中物体的部分,击中物体的距离,击中何时发生,物体是否移动等等,可保持不变。在其他实例中,这些因素可能使所获取的经验值在数量上存在差异。例如,如果被机器人击中的物体较远,那么这可能会被视为较困难的情形,且该射击机器人可被奖励更多的经验值。在另一个例子中,如果机器人射击的物体是一个可移动物体(诸如另一个机器人),那么这可能会被视为较困难的情形,且该射击机器人可被奖励更多的经验值。如果所述射击机器人击中另一个机器人的一个特定部分(例如,机器人的一个“弱点”或“薄弱点”),那么该射击机器人可被奖励更多的经验值。在一些实例中,如果一个机器人在一个短的预定时间段内击中多个物体(例如,在1分钟内击中三辆载运工具),那么该机器人可能会获得额外的经验值作为奖励。在另一个例子中,如果一个机器人完成多个击中且无遗漏(例如,所述机器人的每一次射击均击中目标),那么机器人可能会获得额外的经验值作为奖励。在一些实例中,奖给所述射击机器人的经验值的数量可能与被击中的机器人所能承受的虚拟损伤相关联。
机器人可以通过做任务来积累经验值。例如,机器人可以通过去往其所在环境中的特定位置来积累经验值。机器人可以通过拾取特定物体来积累经验值。机器人可以通过撞倒特定物体来积累经验值。机器人可以通过移动特定物体积累经验值。机器人可以通过穿过特定物体积累经验值。机器人可以通过在预定的时间段内避免碰撞来积累经验值。机器人可以通过在预定的时间段内避免被击中来积累经验值。机器人可以执行额外的任务来赚取经验值。
在一些实施方式中,机器人可以执行可能导致必要补给增加的任务。例如,所述任务可以是去往一个环境中的一个位置。例如,所述机器人可以去往被指定用于提供必要补给的站。该站可以是任何位置,且可具有或可不具有指示该站被指定用于提供必要补给的物理性指示标记。在其他的例子中,任务可能包括:射击特定目标(例如,静止的或移动的目标),射击特定数量的对手的机器人,以特定的顺序移动,拾取物品,撞倒物品,穿过物品或结构,或任何其他动作。
必要补给可包括虚拟的或物理性的任何物品,所述物品可能有助于促成机器人的目标。虚拟补给不需要包含物理性物体。虚拟补给可仍然会影响机器人游戏的结果,且可为机器人提供有利的影响。虚拟物品的例子可能包括:生命值数量增加(例如,“治愈”),最大生命值数量增加(例如,“加强鲁棒性”),经验值数量增加,特定后续活动的经验值数量增加(例如,未来的“额外奖励”),机器人速度或响应度的增加,对射击设备进行瞄准的速度或响应度的增加,机器人可发射的投射物数量的增加,子弹可被发射的速度的增加,机器人可使用或机器人的用户可查看的战略信息的量增加(例如,对手位置地图的查看,查看对手的薄弱点或敏感点,查看其他必要补给可定位在哪里),机器人被击中时所受的损伤的量的减少(例如,“力场”或“损伤降低”)。
物理性的必要补给可能包括有形的物体。物理性的必要补给可影响机器人游戏的结果,且可给机器人提供有利的影响。物理性必要补给的例子可能包括:可实际加载到机器人上的投射物(例如,如果机器人用完子弹,其可能需要重新供应,或装载可能导致损伤增加的新类型的投射物);可用于增加或更换已经耗尽的电源的额外电源、燃料;新的推进单元部件(例如,当机器人的轮胎受到磨损时更换新轮胎);损坏部件的更换零件,损坏相机或其他传感器的替换相机或其他传感器;特定物品的升级(例如,增加可具有更大距离、准确性或响应度的新射击设备,);可以减小由投射物击中引起的加速度的保护盖(例如,力场或损伤降低的物理性类型)。
所述站可位于一个位置处,该位置可仅具有虚拟存在,或可具有实际物理性存在。可提供一个活的生物来帮助提供物理性的必要补给。备选地,物理性的必要补给可以自主地发生,无需任何人的存在或介入。
在一些实施方式中,机器人可以执行可能导致必要补给减少的任务。例如,所述任务可以是去往一个环境中的一个位置。例如,所述机器人可以去往可能会减少必要补给的“陷阱”站。该陷阱可在任何位置处,且可具有或可不具有指示该站被指定来减少必要补给的物理性指示标记。在其他的例子中,任务可能包括:射击指定的目标(例如,静止的或移动的目标),射击低于特定数量的对手的机器人,以特定的顺序运动,拾取物品,撞倒物品,穿过物品或结构或任何其他动作。当机器人落入“陷阱”中时,该机器人可能会失去虚拟必要补给和/或物理性必要补给。在一个例子中,机器人可能会停滞一个有限的时间段或在游戏的整个剩余时间里持续停滞。在另一个例子中,机器人可能会失去将其射击设备瞄准的能力。
在一个例子中,投射物补给可为机器人游戏的一个方面。在一些实施方式中,机器人可以在比赛开始时预先加载有投射物。机器人可能够射击所述投射物。在一些实例中,投射物的射击可不设限制。只要机器人上具有可用的物理性投射物,所述机器人就能够进行射击。在一些实例中,可对射出的投射物的数量和/或射出投射物的速度上设限。例如,即使机器人上设置有较多的投射物,所述机器人也只能射击有限数量的投射物。在另一个例子中,即使机器人上设置有较多的投射,所述机器人在给定的时间段也只能射击有限数量的投射物。例如,机器人在每次射击之间可能需要预定的时间量(例如,0.1秒、0.5秒、1秒、2秒、3秒、5秒、10秒、15秒、20秒、30秒、50秒)。在另一个例子中,机器人可以尽可能的短的时间间隔进行射击,但在一个时间段内只能射出特定数量的子弹(例如,仅允许每30秒射击15次,仅允许每分钟射击20次),或在游戏的整个持续时间或某个阶段只能射出特定数量的子弹(例如,在游戏的整个持续时间仅允许射击100次,或在游戏的第一阶段仅允许射击50次且在游戏的第二阶段仅允许射击50次)。此种限制可以根据游戏的规则设置,并且不同游戏的规则可不同。此种限制可能不具有物理性限制,但可为游戏规则的一部分。
在一些实例中,可为机器人设置“射击促进”或“射击处罚”。射击促进可对机器人的射击能力提供有利的影响。例如,所述射击促进可以允许机器人在一段时间内或游戏的剩余时间里不受限制地发射投射物。射击促进的另一个例子可能是可射击的投射物的数量增加,射击投射物的速度提高。一射击促进的另一个例子可能是能够在机器人上加载更多的物理性弹丸。射击促进的另一个例子可能是射击设备的响应度的提高(例如,瞄准变快,当发出射击命令时发射投射物的响应度变快,距离/射程增加,精准度提高)。射击促进的其他例子可能包括所使用的投射物的类型和/或所使用的射击设备的升级。
射击惩罚可对机器人的射击能力提供不利的影响。例如,所述射击惩罚可能进一步地限制机器人在一段时间内或游戏的剩余时间里发射投射物的能力。射击惩罚的另一个例子可能是可以射击的投射物的数量减少,或射击投射物的速度降低。射击惩罚的另一个例子可能是所述射击设备的响应度降低(例如,瞄准变慢,当发出射击命令时发射投射物的响应度变慢,距离/射程减少,精准度降低)。射击惩罚的其他例子可能包括所使用的投射物的类型和/或所使用的射击设备的降级。
当机器人执行特定行动或任务时,可能发生一个射击促进或射击惩罚。例如,当一个机器人去往提供必要补给的站时,可能发生射击促进。射击促进可当机器人射击特定数量的目标(例如,静止的或移动的)时发生。在另一个例子中,射击惩罚可当机器人抵达陷阱的位置时发生。另一个例子中,射击惩罚可当机器人的生命值低于一个预定的水平时发生。
可以发生不同类型的游戏。这些游戏可包括个人玩家游戏、团队游戏、竞技游戏、协作游戏、直接对抗游戏或并入自主式载运工具(例如,载运工具并非由另一名玩家操作)的游戏。各种游戏可能让一个机器人与另一个机器人,一个机器人与多个机器人,多个机器人与多个机器人,一个机器人与一个自主式机器人,多个机器人与多个自主式机器人,一个自主式机器人与一个自主式机器人,多个自主式机器人与多个自主式机器人,或其任何组合之间进行竞争备选地,机器人尝试执行不同任务的游戏情形可被确定为协作游戏。机器人可以单独执行不同任务,或组建团队执行不同的任务。在游戏的一些变化形式中,可设置机器人对抗人类的游戏。例如,一个人或其他活的生物可以穿戴一个感测壳体,并在现实环境中与机器人相互作用。
不同的游戏可具有不同类型的目标。在一些实例中,游戏的结果(例如,一游戏的获胜者)可能由一个或多个机器人的生命值的数量来确定。在另一实例中,游戏的结果可由一个或多个机器人的经验值的数量来确定。在另一实例中,游戏的结果可能由机器人的任何其他动作(例如,捕获物体,抵达特定位置,执行一个或多个任务)确定(例如,捕获物体,抵达特定位置,执行一个或多个任务)。
游戏例子1
机器人游戏的一个例子可能是一个混战式机器人射击游戏。可以在一个环境内设置多个机器人。可能的环境的例子在本文其他地方更详细地进行描述。所述多个机器人可以由用户操作。用户可以使用一个或多个遥控器来控制机器人的操作。每个机器人可具有一个射击设备和/或感测壳体。
所述游戏的目标可以是射击其他的机器人,并且成为最后一个存活的机器人。每一次射击会减少被击中的机器人的生命值。当一个机器人的生命值达到零或以下时,该机器人可“死亡”,且可能不再是赢得比赛的候选人。当所有其他的机器人都是“死亡”时,存活时间最长的机器人可以视为游戏的获胜者。
在游戏一些变化形式中,当机器人成功地射击另一个机器人时,可不对机器人的生命值作出任何改变。在游戏的另一个变化形式中,当机器人成功地射击另一个机器人时,该射击机器人可能增加一些生命值。
在游戏的一些变化形式中,以正的生命值保持站立的机器人可被视为游戏的获胜者。在其他的变化形式中,一个或多个机器人可以积累经验值。例如,机器人可以因为成功击中其他机器人而积累经验值。游戏结束时仍然保持站立的机器人可以得到额外数量的经验值。仅剩最后一个存活的机器人可使得游戏结束,但游戏的获胜者可能是积累最多经验值的机器人。本文其他地方关于生命值可如何增加或减少或经验值可如何增加或减少的任何描述可适用。
在一些实施方式中,参与游戏的每个机器人可以由用户控制。在其他的变化形式中,可能提供的一些机器人可以是自主式的(例如,并非由用户控制)。自主式机器人可响应于该自主式机器人上的或远离该自主式机器人的处理器所产生的命令来参与游戏。可以在机器人中设置预编程的条件。投射物击中可由自主式机器人进行检测。自主式机器人可具有或可不具有射击设备。在一些实例中,自主式机器人可能会赢得游戏。备选地,游戏的获胜者可能是由游戏玩家控制的一个机器人。
在游戏的一个额外变化形式中,所有参与的机器人都可以是自主式的。他们可以是预编程的。自主式机器人可以被视为比赛的获胜者。游戏的获胜者可能是对所述自主式机器人进行编程的个人。
游戏例子2
机器人游戏的一个例子可为比赛式的机器人射击游戏。比赛风格的机器人射击游戏可以具有类似于如先前所描述的混战风格的机器人游戏的一个或多个特征。可在一个环境内设置多个机器人。可能的环境的例子在本文其他地方更详细地进行描述。所述多个机器人可以由用户操作,或一个或多个机器人可能是自主式的。用户可使用一个或多个遥控器来控制机器人的操作。每个机器人可具有一个射击设备和/或感测壳体。
在比赛式的游戏中,有限数量的机器人可在一个时间进行彼此对抗。例如,两个机器人可同时对抗。备选地,三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个机器人可在一轮游戏中对抗。每轮的获胜者可以晋级到下一轮。在一些实例中,单个机器人可以晋级到下一轮。备选地,任何其他有限的数量,诸如两个、三个或四个机器人可以晋级下一轮。所述比赛的获胜者可以是赢得最终一轮比赛的机器人。所述机器人可凭借“存活”最长时间或具有最多经验值而赢得比赛。
游戏例子3
机器人游戏的另一个例子可能是一个团队式机器人射击游戏。团队式机器人射击游戏可具有类似于如先前所描述的混战式和比赛式机器人游戏的一个或多个特征。可以在一个环境内设置多个机器人。可能的环境的例子在本文其他地方更详细地进行描述。所述多个机器人可以由用户操作,或一个或多个机器人可能是自主式的。用户可以使用一个或多个遥控器来控制机器人的操作。每个机器人可具有一个射击设备和/或感测壳体。
多个机器人可属于一个团队。可以设置多个机器人的团队。例如,一个或多个,两个或更多个,三个或更多个,四个或更多个,五个或更多个,六个或更多个,七个或更多个,八个或更多个,九个或更多个,十个或更多个,十二个或更多个,十五个或更多个,二十个或更多个或三十各或更多个机器人可属于一个团队。游戏可以任何团队数量开始进行。例如,可以设置两个或更多个,三个或更多个,四个或更多个,六个或更多个,八个或更多个,十个或更多个,十二个或更多个,十六个或更多个,二十个或更多个,三十个或更多个,四十个或更多个或五十个或更多个团队。所述多个团队可全部一起设置在混战式的团队游戏中。备选地,比赛式的团队游戏可设置有两个、三个、四个或一些其他有限数量的团队在一个时间立进行相互对抗。
在一些例子中,最后幸存的一个或多个机器人所属的团队可以被视为已经赢了一轮比赛。在仅剩下的一个或多个机器人属于单个团队且该团队一起积累了最多经验值后,那么该团队可被视为已经获胜。
在一些变化形式中,参赛团队中的每一个可具有有由用户控制的一个机器人。在其他实例中,在一个团队内,可能存在由用户控制的一个或更多的机器人和一个或多个自主式机器人。在其他实例中,一个团队内的所有的机器人都可以是自主式的。
游戏例子4
一些机器人游戏可为个体混战式、个体比赛式,或团队式夺旗型游戏。夺旗型的游戏可能具有类似于如先前所描述的射击游戏的一个或更多的特征。多个机器人可设置在一个环境内。可能的环境的例子在本文其他地方更详细地进行描述。所述多个机器人可以由用户操作,或一个或多个机器人可能是自主式的。用户可以使用一个或多个遥控器来控制机器人的操作。每个机器人可具有一个射击设备和/或感测壳体。
在一些实例中,游戏的目标可能是抵达一个特定的位置或拾起一个特定的物体,而不是射击一个目标。可能会或可能不会要求把物体移动到另一个位置。射击可能是游戏的一部分,用于阻止其他团队抵达目标。例如,一旦机器人“死亡”,其可能不再能够运行。
例如,每个团队可设置一个或多个“标志”。所述“标志”可以是任何物体,甚至可能是一个位置。一个团队可具有一个或多个机器人。在一些实例中,可设置个体机器人的团队。这可允许个体化的比赛。所述个体机器人可以由用户控制或可以是自主式的。备选地,可设置具有多个机器人的团队。这可允许传统的团队比赛。所述多个机器人可以由用户控制,可以是自主式的,或其任意组合。
在游戏的一个变化形式中,游戏的目标可能是要求第一团队的成员抵达第二团队的标志。任何数量的团队可以同时参与游戏。在一些实例中,所述标志可以在由第二团队控制的领地内。所述领地可为任何指定的地理栅栏。在其他实例中,第二团队的领地可以是在游戏开始时所述第二团队的团队成员所在的一个区域。
一个标志可为一个位置或一个物理性对象。当第一团队的一个成员抵达第二团队的标志时,第一团队可以被视为已经获得胜利。可能需要第一队的成员在抵达标志时未被射击“死亡”的(例如,可能需要有剩余的生命值)。在一些实例中,第二团队的成员可能位于所述标志的附近或在去所述标志的途中以保卫所述标志。第二团队的成员可以尝试射击正在接近所述标志的第一团队的成员。同时地,可以发生相反的情况。所述第一团队可具有自己需要保护的标志。第二团队的成员可以尝试接近第一团队的标志,而第一团队的成员也可以任选地尝试保护他们自己的标志。在一些实现方式中,首先抵达其他团队的标志的团队可以自动视为获胜团队。在其他实例中,首先抵达其他团队的标志的团队可以获得额外的经验值作为奖励,并且游戏结束。游戏结束时经验值最多的团队可能被视为获胜团队。
在一些变化形式中,抵达标志可能足以结束游戏。在其他实例中,所述机器人可能需要进一步地“移动”所述标志。例如,所述机器人可能需要将所述标志移动到另一个位置,或将标志移动至所述标志所属的团队的领地之外。在一些实例中,该标志可以是所述机器人可以移动的物理性物体(例如,传统的旗帜、布匹、丝带、绳、球、立方体、重物、环或任何其他类型的物体)。在另一个例子中,该标志可以是一个虚拟物体。例如,机器人可抵达一个位置且被视为“拾取”了所述标志。当机器人从该位置移动时,所述机器人被视为“运送”所述标志。如果一个机器人在完成将所述标志运送到其目标位置之前被射击“死亡”,那么所述标志可被视为属于该“死亡”的机器人。同队的一个机器人可抵达该“死亡”的机器人的位置且被视为“拾取”所述标志,并移动“运送”该标志。当所述标志被移动至目标位置或移动到该标志的原始领地之外时,游戏可被视为已经结束。在一些实现方式中,首先成功地将其他团队的标志移动至期望的位置的团队可自动被视为获胜团队。在其他实例中,首先将其他团队的标志移动至所期望的位置的团队可能会获得额外的经验值作为奖励,并且游戏结束。游戏结束时经验值最多的团队可被视为获胜团队。任何数量的团队可以同时参与游戏,且可以同时尝试抵达和/或移动其他团队的标志,和/或保卫自己的标志。
在一些实例中,当有两个以上的团队同时参与游戏时,所述游戏可当如前所述地抵达或移动标志时结束。在其他实例中,所述游戏可当已经抵达和/或移动多个标志时结束。可声明一个获胜者。备选地,可以指定名次(例如,第一名、第二名、第三名等)。例如,第一个抵达或成功地移动另一团队的标志的团队可以获得第一名。第二个抵达或成功地移动另一团队的标志的团队可以获得第二名,等等。在另一个例子中,第一名的团队可以是在游戏结束时经验值最多的团队,第二名的团队可以是在游戏结束时经验值第二多的团队,等等。
游戏例子5
机器人游戏的另一个例子可能是机器人竞赛游戏。例如,可能需要让机器人行驶一个特定的距离。可能需要让机器人从第一点行驶到第二点。第一点与第二点之间的路径可能会或可能不会被限定。例如,当彼此竞赛的机器人需要沿一个固定的路径行驶时,可对所述路径进行限定。当彼此竞赛的机器人可以沿任何路径行驶以抵达其最终目的地时(例如不需要行驶在一起),可不对所述路径进行限定。
在一些实例中,机器人可具有射击设备。竞赛时他们可以相互射击。如本文其他地方所描述,被击中的机器人的生命值的数量可能会减少。被判定为“死亡”的机器人可无法再运动或无法再参加比赛,或可能会停滞一段预定的时间。机器人可能会或可能不会减速,这取决于他们是否被击中,或他们所剩下的生命值的数量。如果一个机器人成功地击中另一个机器人,则该机器人可能会或可能不会获得生命值增加,经验值增加和/或速度的增加。
在所述游戏的一些变化形式中,竞赛机器人之间可能仅发生射击互动。在所述游戏的其他变化形式中,其他物体可能会发生所述射击互动与。例如,在去往目的地的途中,可设置一个或多个结构,所述结构可向竞赛机器人射击投射物。在其他实例中,移动的物体,诸如移动的机器人,可以向竞赛机器人射击投射物。任选地,可在去往目的地的途中设置一个或多个射击目标。竞赛机器人可以向所述目标射击。成功射中所述目标可能会使所述机器人获得经验值、生命值和/或速度。
视环境而定,所述竞赛游戏可包括一个或多个障碍物。所述竞赛游戏可能要求所述机器人来导航一个障碍物路线。所述竞赛游戏可能要求或可能不要求所述机器人在去往其目的地的途中执行一个或多个任务。机器人在完成任务时可能会获得额外的经验值、生命值或速度。
竞赛游戏的获胜者可以是第一个到达目的地的机器人。在一些实例中,可依据所述机器人抵达其目的地的顺序提供一些额外的名次。在一些实例中,竞赛机器人可以依据其完成竞赛的顺序获得经验值奖励。在竞赛结束时的获胜者可能是具有最多经验值的机器人。
所述竞赛游戏可为个体游戏或团队游戏。在一些实例中,团队的成员的总体表现可以与其他团队的成员的总体表现进行比较。例如,总经验值最多的团队可能会获胜。
所述竞赛游戏可全部在一轮游戏中发生,或可以在多轮游戏中发生。在一些实例中,比赛式的玩法可能会出现。
游戏例子6
可设置的游戏可能具有任何其他目标。例如,游戏可以跟着剧情发展。游戏的目标可以是找到一个物体,击中特定目标,或玩运动式的游戏。在一些实例中,可为机器人设置不同的任务。不同轮的游戏可能具有不同的任务。在一些实例中,一个团队内的某些机器人可以被指定不同的任务(例如,类似于奥运会)。例如,团队中的一个机器人可以被指定参加一个远程射击游戏,团队的另一个机器人可以被指定参加一个竞赛游戏,团队的又一个机器人可以被指定参加战斗射击游戏(例如,机器人相互射击),团队的再一个机器人可以被指定参加战斗碰撞游戏(例如,机器人彼此碰撞),等等。
在一些实例中,所述游戏可以是协作性的。各种机器人可对抗“僵尸机器人”大军,或可对抗一个大型机器人。也可设置其他游戏排列和/或目标。
本文关于机器人游戏的任何描述,其中可能包括远程控制的机器人和/或自主式机器人,也可以适用于发生人机相互作用的游戏。例如,人类参与者可以穿戴一个感测壳体。所述感测壳体可如本文其他地方所描述具有任何可穿戴的配置。所述人类参与者可与机器人处在相同的环境中。例如,在机器人射击游戏期间,人类参与者可以被机器人射击和/或可射击机器人。在夺旗式的游戏中,人类参与者可能是团队成员,且其可以尝试夺取标志和/或保护保卫标志。所述人类参与者可以使用武器(例如,射击设备)射击投射物,和/或可能被投射物(例如,来自其他人类或机器人)射中。在竞赛游戏中,人类可以射击竞赛机器人,或是被竞赛机器人射击。人类本身可参与或可不参与竞赛。在一些实例中,人类可参与竞赛,而机器人或其他射击结构可对人类进行射击,或者人类可以射击目标。在一些实例中,有关机器人游戏的任何描述可以适用于所有的人类参与者。所述人类参与者可穿戴如本文所描述的感测壳体并且可以参与本文所描述的任何类型的游戏。
所提供的此类游戏仅为举例,且并非进行限制。可能使用所述机器人来执行额外的游戏。额外的游戏可能会或可能不会单独或以组合的方式使用上述游戏例子的特征。任何额外的游戏可包括或可不包括机器人射击。任何额外的游戏可包括或可不包括检测来自投射物的击中的机器人。任何额外的游戏可以使用如本文所描述的一个或多个感测壳体检测击中。
游戏可以发生在一个环境内。在一些实例中,所述环境可以是受控的环境。所述游戏可以发生在竞技场内。
图14A示出根据本发明的实施方式的用于具有感测设备的机器人的竞技场的俯视图。竞技场可以包括一个边界1410。所述竞技场上可设置有机器人可以穿过的一种类型的环境1420。任选地,所述竞技场可以被分成虚拟区域1430a、1430b。一个或多个机器人1440a、1440b、1440c可以在所述竞技场内。一个或多个环境特征1450a至1450e可设置在所述竞技场内。
竞技场边界1410可包括或可不包括物理性边界。在一些实例中,所述边界可以是一个地理围栏,其可能是代替现实世界地理区域的一个虚拟周界。备选地,所述边界可以是物理性边界。例如,所述边界可由以下提供:一个或多个墙壁(例如,不透明的、透明的和/或明亮的),一个或多个物理围栏,一个或多个壕沟或凹处或任何形式的障碍物。所述边界可能能够将物体保持在所述竞技场内。所述边界可以阻止竞技场内的投射物离开竞技场。所述边界可能任选地是防弹的或不会被竞技场内射出的任何类型的投射物破坏。所述边界可能不会被撞击障碍物的任何类型的机器人破坏。所述边界可以阻止机器人在比赛过程中离开该区域。在一些实例中,所述边界可以具有在游戏没有进行时可以打开的门或其他特征。这样可以允许机器人进入和/或离开所述竞技场。这样也可以允许人类进入和/或离开所述竞技场。
在一些实例中,所述边界可以形成一个围绕所述竞技场的周界所述边界可能是或可能不是中断式的。所述边界可具有指定的高度。在一些实例中,所述边界可高于人的高度。所述边界可以是小于或等于-10m(例如,壕沟或凹处)、-5m、-1m、0.1m、0.5m、0.7m、1m、1.2m、1.5m、1.7m、2m、2.2m、2.5m、2.7m、3m、3.2m、3.5m、4m、5m或任何其他高度。备选地,所述边界可大于或等于本文所描述的高度中的任何一个。所述边界可能在限定于本文所描述的任意两个高度值之间的一系列高度之间。
任选地,边界可盖住所述竞技场的顶部。边界可以阻止投射物或物体向上飞以及飞出竞技场外。例如,所述边界可以包括天花板。备选地,可以不需要在竞技场的顶部设置边界。
边界1410可限定竞技场内的区域1420。竞技场内的该区域可具有任意大小或尺寸。例如,竞技场内的该区域可小于或等于约0.1m2、0.5m2、1m2、2m2、3m2、5m2、10m2、15m2、20m2、25m2、30m2、40m2、50m2、70m2、100m2、125m2、150m2、175m2、200m2、225m2、250m2、275m2、300m2、350m2、400m2、450m2、500m2、600m2、700m2、800m2、900m2、1,000m2、1,200m2、1,500m2、2,000m2、2,500m2、3,000m2、3,500m2、4,000m2、5,000m2、7,000m2、10,000m2、15,000m2、20,000m2、30,000m2、40,000m2、50,000m2、70,000m2、100,000m2、200,000m2、500,000m2、1km2、1.1km2、1.5km2、2km2、3km2、4km2、5km2、10km2、15km2、20km2、30km2、50km2、100km2或任何其他大小。竞技场内的该区域可大于或等于本文所描述的测量结果中的任何一个。竞技场的该区域可能在限定于本文所描述的任意两个区域之间的一系列区域内。从所述竞技场的外面可以完全看见竞技场内的该区域。备选地,从所述竞技场的外面可无法完全看见竞技场内的该区域。
竞技场内的该区域可以具有任何类型的环境1420。例如,环境的类型可以是地面。地面环境可以包括平坦的地面,或可以包括带坡度、小山、沟壑、洞穴、坡道、裂缝或任何其他特征的地面。地面环境可包括不同类型的地形。例如,可以提供不同类型的土壤和/或不同稠度的土壤、淤泥、砂、草、混凝土、塑料、石块/石头、碎石、覆盖物、其他植物、玻璃、泡沫、粘性材料,等等。机器人可能够在不同类型的地形上移动。然而,机器人的响应度和/或速度可受到不同类型的地形影响。在一些实例中,机器人可能陷入在某些类型的地形中。机器人可以在地面环境的表面上移动。备选地,一些机器人可能够对地面环境进行挖掘和/或在地下移动。
在其他的例子中,所述环境可能是水性环境。水性环境可以包括一种或多种液体。在一些实例中,可提供不同稠度或特征的液体。所述液体可彼此隔离或可被混合在一起。所述液体可以被一个或多个障碍物隔离。机器人可能够在液体的表面上移动。备选地,机器人可能够移动穿过液体(例如,在水下)。在一些实例中,可提供不同密度的液体,且机器人可能够在具有特定液体密度的液体表面上移动(例如,例如机器人可能够在具有第一密度的液体的表面上移动,但是在具有第二密度的液体表面上可能会下沉)。
竞技场内的该区域可能是地面环境和水性环境的混合。例如,所述环境可能大体上是水,但是可能有一个或多个岛屿或地面特征。另一个例子中,所述环境可能大体上是陆地,且可包括诸如池塘、河流、流沙的特征或其他水性特征。在一些实例中,机器人可仅能够穿越特定类型的环境(例如,地面机器人可能无法穿越水性特征,或水性机器人可能无法穿越地面特征)。备选地,机器人可能够穿越多种类型的环境(例如,机器人可穿越地面特征和水性特征二者)。
环境内的该区域可包括空中特征。例如,可以提供一个开放的空间。所述空中特征可以与陆地特征(例如,建筑物、树木、山地、丘陵、地底)和/或水性特征(例如,瀑布、河流、池塘等)混合。机器人可能够经由空气穿越一个环境。例如,所述机器人可以是一种飞行器。所述机器人可能是无人飞行器。所述机器人可具有无人飞行器或本文其他地方所描述的任何其他类型的可移动物体的特征。
任选地,所述竞技场可以被分成虚拟区域1430a、1430b。可设置任何数量的虚拟区域。例如,可以设置单个虚拟区域、两个虚拟区域、三个虚拟区域、四个虚拟区域、五个虚拟区域、六个虚拟区域、七个虚拟区域、八个虚拟区域或更多。在一些实例中,可设置一个或多个,两个或更多个,三个或更多个,四个或更多个,五个或更多个,十个或更多个,十五个或更多个,二十个或更多个,三十个或更多个,四十个或更多个,五十个或更多个,六十个或更多个,七十个或更多个,一百个或更多个,一百五十个或更多个,两百个或更多个,三百个或更多个,四百个或更多个,五百个或更多个虚拟区域。所述虚拟区域可以具有任意大小或形状。每个虚拟区域可以具有相同的大小或相同的形状。备选地,不同的虚拟区域可具有不同的大小和/或不同的形状。所述虚拟区域可定位成是彼此相邻。虚拟区域可重叠或可不重叠。在一些实例中,虚拟区域可设置成一个或多个行、一个或多个列和/或栅格。所述虚拟区域可以是圆形形状、长方形形状、三角形形状、五边形形状,六边形形形状、八边形形状或不规则的形状。
虚拟区域可以是所述竞技场内的地理围栏区域。在一些实例中,并没有为所述虚拟区域提供物理性边界或指示标记。备选地,可提供诸如视觉指示标记的物理性指示标记来划出虚拟区域。
虚拟区域可能有助于拆分竞技场内的所述区域。在一些实例中,虚拟区域可用于指定物体在所述竞技场内的位置。例如,第一机器人1440a所在的虚拟区域可能不同于第二机器人1440b所在的虚拟区域。在一些实例中,仅单个机器人可放入一个虚拟区域。备选地,多个机器人可放入一个虚拟区域内。在一种应用中,在一个夺旗类型的游戏期间,虚拟区域可以划出机器人团队的领地。
可对机器人相对于虚拟区域的位置进行检测。可对机器人所属的虚拟区域进行检测。在一些实例中,机器人的位置可借助在机器人上或不在机器人上的一个或多个传感器进行检测。例如,机器人可具有一个GPS接收器,该GPS接收器可以与GPS卫星通信。所述机器人在竞技场内的位置可根据GPS接收器进行确定。在另一个例子中,一个或多个相机或视觉传感器可以设置在所述竞技场内以检测竞技场内的物体。所获取的图像可以被分析以检测所述竞技场内机器人的位置。在另一个例子中,红外传感器可遍及整个竞技场。所述红外传感器可以与机器人发射的以及用于检测机器人位置的信号进行相互作用。在另一个例子中,机器人可具有在机器人上的超声波传感器。所述超声波传感器可以检测所述机器人于一个或多个特征之间的距离,以用于计算机器人在所述竞技场内的位置。机器人的与一个或多个虚拟区域有关的位置可以依据机器人在所述竞技场内的位置和所述虚拟区域在竞技场内的位置进行确定。
备选地,所述竞技场内不必设置虚拟位置。所述机器人的位置可以在无需任何参考或无需创建虚拟区域的情况下在竞技场内进行确定。
一个或多个机器人1440a、1440b、1440c可设置在所述竞技场内。机器人中的每一个可以参与机器人游戏。在其他实例中,机器人中的一个或多个可能不参与游戏,但可以与参与游戏的机器人进行互动。参与游戏的一个或多个机器人可以由一个或多个用户控制。参与游戏的一个或多个的机器人可以是自主式的。备选地,未参与游戏但与参与游戏的机器人互动的一个或多个机器人可以是自主式的。本文关于参与游戏的机器人的任何描述也可适用于参与游戏的人类。所述人类可以具有一个可穿戴的物体,该物体可具有机器人的一个或多个部件。例如,所述机器人可以穿戴一个能够检测一个投射物击中的感测壳体;所述人类可携带一个射击设备;所述人类可携带一个传感器,该传感器可帮助检测人类身上的击中或人类的目标,或帮助检测人类的位置;或所述人类可携带一个图像获取装置。
所述机器人可以在所述竞技场内的环境中四处移动。机器人的位置可被跟踪。任选地,可以借助对虚拟区域进行跟踪来跟踪所述机器人的位置。在一个例子中,可以提供一个虚拟区域的栅格,其中每行和/或列分别被标记。例如,可以确定机器人落入栅格上的‘B4’位置内,且另一机器人设置在栅格上的‘E2’位置处。可以确定机器人何时位于一个特定的虚拟区域内,诸如一个团队的领地内。所述系统可以跟踪机器人何时从一个虚拟区域跨越到另一个虚拟区域。这对于机器人游戏可能是有用的。
可在所述竞技场中设置一个或多个环境特征1450a至1450e。所述一个或多个环境特征可以包括基于环境的特征。这可能包括地形或环境类型上的变化。基于环境特征的例子可包括但不限于:池塘、河流、岛屿、流沙、沙坑、泥区、石地区、蒸汽孔、消防通风口、瀑布、树木、孔洞、裂缝、丘陵、悬崖峭壁或其他特征。所述一个或多个环境特征还可包括结构特征。结构特征的例子可包括但不限于:墙壁、天花板、销钉、杆柱、栅栏、网、人为障碍物、塔、建筑物或其他结构特征。所述环境特性可以包括射击设备。例如,结构特征可具有安装在其上面的一个或多个射击设备。所述射击设备可能够射击投射物。所述机器人可被投射物击中。在一个例子中,可在射击设备内设置一个塔。在一些例子中,所述环境特征可包括供机器人射击的目标。所述目标可能包括如本文其他地方所描述的感测设备。所述目标可检测投射物击中是何时发生的。
在一些实例中,一个或多个环境特征可能是虚拟特征。所述虚拟特征可不具有物理性存在。所述虚拟特征可由竞技场内的一个虚拟区域进行确定。在一些实例中,可能无法在视觉上将虚拟特征从其周围的环境中辨别出来。备选地,虚拟区域上可能设置有视觉指示标记。在一些实例中,虚拟特征可“有益于”机器人。例如,如果机器人在虚拟特征的位置上,则所述机器人可得到额外的生命值、最大生命值或经验值。在一些实例中,机器人的一个或多个物理特征可升级(例如,机器人可能够更快地移动,更快地瞄准,可被允许射击额外的投射物,以更大的力量射击,提高视觉清晰度,每次被投射物击中遭受较少的损害等)。在一些实例中,虚拟特征可类似于为机器人“提升攻击力”。在一些实例中,虚拟特征可类似于用于机器人的“治愈区”。在一些实例中,虚拟特征可对机器人“有害”。例如,如果机器人抵达一个虚拟特征的位置,则所述机器人的生命值、最大生命值或经验值可能被解除。在一些实例中,机器人的一个或多个物理特征可能被降级(例如,机器人可仅能够更缓慢地移动,遭受短暂的停滞,瞄准的更慢,机器人能够射击的投射物的数量减少,以较小的力量射击,失去视觉清晰度等)。任选地,虚拟特征对于机器人来说可能是“陷阱”或“毒药”。
在一些实例中,虚拟特征可以是静止的。所述虚拟特征在整个游戏期间可保持在同一个位置处。例如,在整个游戏期间“愈合区”可保持在同一个位置处。类似地,“停滞区”在整个游戏期间可保持在同一个位置处。备选地,所述虚拟位置可改变。例如,在游戏期间的第一时间段中,“治愈区”可处在第一位置处,而在游戏的第二时间段中,“治愈区”可处在第二位置处。在某些时间段内可能不存在“愈合区”,或可能存在多个愈合区。虚拟特征可以四处移动,或在游戏期间出现或消失。
虚拟特征可以是视觉上可辨别的。备选地,所述虚拟特征可以不是视觉上可辨别的。控制机器人的用户可注意到或可能不会注意到虚拟特征的存在或位置。例如,控制机器人的用户在机器人抵达虚拟特征的位置之间可能不会注意到虚拟特征。在另一个例子中,竞技场的地图和/或虚拟特征的位置可能会显示在用户或所述竞技场的显示器上。可呈现所述虚拟特征的坐标,或者可提供虚拟特征的相对于所述竞技场的其余部分的位置的可视化描述(例如,在地理地图中提供)。位置的任何改变,或虚拟特征的出现或消失都可在地图上反映。
在一个例子中,环境特征可能会分散于整个竞技场。在一些实例中,可提供多种类型的环境特征。在一些实例中,可以提供多个相同类型的环境特征。例如,可设置多个障碍物1450a、1450b。在另一个例子中,可设置射击塔1450c,其能够朝向一个或多个机器人1440a、1440b、1440c进行射击。机器人可躲在障碍物的后面以防止被击中。在另一个例子中,可设置沙坑1450d。机器人可能需要绕过所述沙坑,否则可能会陷进所述沙地。可设置“虚拟治愈区”(也可被称为“补救”区)。所述虚拟治愈区可能无法在视觉上辨别。
图14B示出根据本发明的实施方式的用于具有感测设备的机器人的竞技场的另一个例子。在一个例子中,所述机器人可以是无人飞行器(UAV)。在一些实例中,可以提供第一机器人1460a和第二机器人1460b。可在环境内设置任意数量的机器人。所述机器人可具有能够发射投射物1464的射击设备1462a、1462b。所述机器人上可以具有一个感测壳体,该感测壳体能够检测投射物击中。推进单元1466可以设置于机器人上。在一个例子中,该推进单元可包括旋翼桨叶,该旋翼桨叶可能够为机器人产生升力。所述机器人可为多旋翼UAV。
可以在竞技场内设置不同的环境特征1468、1470、1480。在一个例子中,环境特征可包括环1468。在一个例子中,当机器人飞过穿过所述环时,所述机器人可获得好处。例如,机器人可能会获得额外的生命值,额外的最大生命值,额外的经验值;能够飞得更快;更具有可操作性;能够射击更远;能够射击更多的投射物;当被击中时遭受较少的损伤等。在其他例子中,当机器人飞行穿过所述环时,所述机器人可能受到有害的影响,包括如本文其他地方所描述的任何有害影响。
环境特征的另一个例子可能包括一个带有射击设备1470的塔。所述射击设备可能够发射一个或多个投射物1474。一个机器人可能够检测所述投射物的击中。
环境特征的另外一个例子可能是墙壁1480或其他障碍物。机器人可以飞到所述墙壁的后面以防止被投射物击中。
图14C示出根据本发明的实施方式的用于机器人游戏的竞技场的另一个例子。可提供竞技场的俯视图。
所述竞技场可以包括多个机器人1485a、1485b、1485c。所述机器人可以由用户进行远程控制。备选地,所述机器人可以是自主式的。关于机器人的任何描述也可适用于穿戴感测壳体的人类。在游戏期间,机器人可能够使用投射物1486进行相互射击。所述竞技场可能包括诸如障碍物1487a、1487b或沙坑1488的环境特征。
在一些实例中,一个或多个显示装置1490a、1490b可能位于所述竞技场外。所述显示装置可以显示如本文其他地方所描述的任何信息。所述显示装置可能任选地在距离所述竞技场的一段可视距离内。备选地,所述显示装置可不在距离所述竞技场的一段可视距离内。所述显示装置可围绕所述竞技场。
用户可控制所述机器人。用户可能够在控制机器人的同时查看显示装置。在一些实例中,显示装置上的信息可包括从机器人的视角获取的图像。
图15示出根据本发明的实施方式的用于机器人游戏的一种设施的例子。所述设施包括一个竞技场。所述竞技场可包括一个边界。在一些实例中,所述边界可包括墙壁或栅栏1510。任选地,可设置透明的墙壁1520,该墙壁可允许观众朝里面看,但可以防止投射物或机器人突破。
一个或多个用户可以控制所述竞技场内的机器人。所述用户可能够查看显示装置1530a、1530b,所述显示装置可以显示与所述竞技场内的机器人有关的信息。在一些实例中,一个或多个机器人可自主地操作或半自主地操作。用户可具有预编程自主式机器人或可以为机器人实时更新程序。所述用户可能够同时查看所述显示装置和所述竞技场的内部。备选地,所述用户可仅能够查看所述显示装置上的信息,而无法查看所述竞技场的内部。其他人可置身于所述竞技场内,且可查看所述竞技场内的活动。例如,可存在观众。控制机器人的用户可位于设施处或可位于不同的位置处。在一些实例中,一些用户可置身于设施内,而其他用户可位于一个不同的位置处。位于不同的位置处的用户可以经由诸如英特网的网络来控制所述机器人。用户可以从世界各地控制设施内的机器人。
在一个例子中,用户的显示装置可以为用户显示从该用户正在控制的机器人的视角获取的图像。这可能任选地包括射击设备的视图。在一些实例中,可以提供机器人的虚拟状态1535a、1535b的指示器。例如,可显示生命值的数字或数量与最大生命值的比较。如图所示,控制第一载运工具的用户可以在其显示器上显示所述第一载运工具具有比第二载运工具的剩余生命值1535b更多的剩余生命值1535a。用户的显示装置可专门针对每一个用户,或是每一个用户私有的。在一些实例中,每个用户可能无法从他们自己的载运工具的视角看到其他用户的显示屏幕。可以为所述显示装置提供分隔墙或单独的房间,或所述显示装置可相互成角度分开。备选地,用户可仔细查看或观看邻近用户的显示装置。
所述设施处可设置有所述显示装置。在一些实例中,一个或多个显示装置可设置在所述设施外,但可以跟设施内的显示装置一样与同一个通信系统进行通信。例如,一些用户可能置身于设施内,而其他用户可能位于世界上的任何其他地方。场外用户可以查看他们自己的显示装置。
设施可能具有一个或多个公共显示装置1540、1550、1560。多个个体可看到所述公共显示装置。控制机器人的多个用户可看到所述公共显示装置。观众也可以看到所述公共显示装置。
公共显示装置1540可包括多个机器人的虚拟状态的比较。例如,可以为参与游戏的多个机器人提供生命值的数量和/或生命值和最大生命值之间的比较。如图所示,如果一个机器人仅剩下零生命值,那么它可能已经死亡。
公共显示装置1550可包括可能显示竞技场内的活动的地图。所述地图可以显示机器人在所述竞技场内的位置。所述地图还可以显示一个或多个环境特征。任选地,所述地图可以显示一个或多个虚拟特征。所述地图可以实时更新,以反映环境内的机器人的当前位置。所述地图也可以实时更新,以显示虚拟特征的出现和/或消失。在一些实例中,虚拟区域的边界可以呈现或可以不呈现。所述地图可以是所述竞技场的俯视图。
任选地,通信显示装置1560可包括由一个或多个外部相机所获取的图像。一个或多个外部相机可以设置在一个竞技场内或在所述竞技场外,所述一个或多个相机的视野内包括所述竞技场的至少一部分。所述显示装置可以显示所述竞技场内发生的事件的实时视频流。例如,所述显示装置可以显示一个机器人正在射击另一个机器人。
所述公共显示装置可以向设施内的个体显示。任选地,公共显示装置上的信息也可以向设施外的个体显示。例如,可能有场外观众会希望查看设施内的活动。所述场外观众可访问公用显示设备信息。在一些实例中,可以提供网站,且一个或多个个体可查看网站的内容。所述网站可能包括有关机器人游戏的实时进程的信息。所述网站可能包括视频流,诸如可以在公共显示装置上看到的视频。
一个或多个观众可能任选地安排在所述设施的现场。所述观众可能够观看竞技场内的活动。可以为观众安排座位或站立的空间,以直接地观看竞技场内的活动。在一些例子中,可为观众提供体育场式座位来观看所述竞技场内的活动。围绕所述竞技场的障碍物可以防止对现场观众的伤害。所述观众可能够同时查看一个或多个公共显示装置。在一些实例中,公共显示装置可以在超大屏幕上,或在相似类型的显示装置上。
设施可设置在某一结构内。例如,该设施可包括一个或多个墙壁和/或天花板。在一些实例中,设施可包括多个结构或建筑物。设施可能是某一场所或住宅群。备选地,所述设施可以是露天设施。所述设施可能暴露在户外。所述设施可以是机器人游戏设施。
在一些实例中,设施可能具有单个竞技场。备选地,设施可具有多个竞技场。相同类型的机器人游戏可以在多个竞技场内同时发生。备选地,不同类型的机器人游戏可在多个竞技场内发生。观众在所述设施内可能够从一个竞技场去到另一个竞技场。
在一些实例中,可对设施的入口进行控制。例如,个体可能够在提供门票后进入设施。所述门票为购买的门票。在一些实例中,至每个竞技场的通道可以是打开的。例如,一旦个体已经进入设施,该个体可以自由地从一个竞技场到另一个竞技场以能够观看所有的机器人游戏。在其他实例中,可对至每个竞技场的通道进行控制。例如,个体可能需要具有对应于每个竞技场或活动的门票。
本文所描述的系统、装置和方法可适用于众多机器人。机器人可以是任何可移动物体。如先前所提及,本文有关载运工具或机器人的任何描述可适用于以及用于任何可移动物体。此外,如先前所提及,本文有关载运工具、机器人或任何类型的可运移动物体的任何描述可用于任何静止的物体(例如,炮塔、塔、结构)。本文其他地方所描述的关于具有感测壳体的载运工具或机器人的任何特征可适用于任何类型的可移动物体、静止的物体,或反之亦然。本文关于载运工具的任何描述可适用于无人载运工具(例如,特别适用于UAV、地面无人载运工具,水性无人载运工具)。本发明的可移动物体可被配置用于在任何合适的环境内移动,诸如在空气中移动(例如,固定翼飞行器、旋转翼飞行器、或既没有固定翼也没有旋转翼的飞行器),在水中移动(例如,船舶或潜艇),在地面上移动(例如,机动载运工具,诸如汽车、卡车、客车、货车、摩托车、自行车;可移动的结构或框架,诸如棍子、鱼竿;或列车),在地下移动(例如,地铁),在太空中移动(例如,太空飞机、卫星或航天探测器),或在这些环境的任何组合中移动。所述可移动物体可以是载运工具,诸如本文其他地方所描述的载运工具。在一些实施方式中,所述可移动物体可以由活的物体携带,或可从活的物体上取下,所述活的物体诸如人或动物。任选地,所述可移动物体可以是活的物体,诸如人或动物。合适的动物可包括鸟纲、犬科动物、猫科动物、马科动物、牛科动物、羊科动物、猪科动物、海豚科动物、啮齿类动物或昆虫类动物。
可移动物体可能够在环境内以六个自由度进行自由移动(例如,三个平移自由度和三个旋转自由度)。备选地,可移动物体的移动可以是受到一个或多个自由度约束,诸如被预定路径、轨道或方向约束。所述移动可以由诸如发动机或马达的任何合适的致动机构致动。所述可移动物体的致动机构可由任何合适的能源作为动力,所述能源诸如电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能或上述的任何合适的组合。所述可移动物体可经由如本文其他地方所描述的推进系统进行自推进。所述推进系统可能任选地涉及某一能源,诸如电能、磁能、太阳能、风能、重力能、化学能、核能或上述的任何合适的组合。备选地,可移动物体可由活的生物携带。
在一些实例中,所述可移动物体可为载运工具。合适的载运工具可包括水上载运工具、飞行器、太空载运工具或地面载运工具。例如,飞行器可以是固定翼飞行器(例如,飞机、滑翔机)、旋转翼飞行器(例如,直升机、旋翼机)、具有固定翼和旋转翼二者的飞行器或二者均不具有的飞行器(例如,飞艇、热气球)。载运工具可以是自推进式的,诸如经由空气自推进,在水上或在水中自推进,在太空中自推进或在地面上或地下自推进。自推进式的载运工具可以利用推进系统,诸如包括一个或多个发动机、马达、车轮、轮轴、磁体、旋翼、螺旋桨、桨叶、喷嘴或上述的任何合适组合的推进系统。在一些实例中,所述推进系统可用于支持可移动物体从某一表面起飞,着陆到某一表面上,维持其当前位置和/或取向(例如,悬停),改变取向和/或改变位置。
所述可移动物体可以由用户远程地控制或由可移动物体内或可移动物体上的乘员局部地控制。在一些实施方式中,所述可移动物体为无人可移动物体,诸如UAV、地面无人载运工具或水性无人载运工具。无人可移动物体,诸如UAV,可不具有载于该可移动物体上的乘员。所述可移动物体可由人或自主控制系统(例如,计算机控制系统)或任何合适的组合控制。所述可移动物体可以是自主式的或半自主式的机器人,诸如配置有人工智能的机器人。
所述可移动物体可具有任何合适的大小和/或尺寸。在一些实施方式中,所述可移动物体可具有让人类乘员容纳在载运工具内或载运工具上的大小和/或尺寸。备选地,所述可移动物体的大小和/或尺寸小于能够让人类乘员容纳在载运工具内或载运工具上的大小和/或尺寸。所述可移动物体可具有适合于被人类举起或携带的大小和/或尺寸。备选地,所述可移动物体的大小和/或尺寸可大于适合于被人类举起或携带的大小和/或尺寸。在一些实例中,可移动物体可具有小于或等于约:2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m的最大尺寸(例如,长度、宽度、高度、直径、对角线)。所述最大尺寸可以大于或等于约:2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。例如,可移动物体的相对旋翼的轴之间的距离可以小于或等于约:2cm,5cm,10cm,50cm,1m,2m,5m或10m。备选地,相对旋翼的轴之间的距离可以大于或等于约:2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。
在一些实施方式中,所述可移动物体可具有小于100cm×100cm×100cm、小于50cm×50cm×30cm或小于5cm×5cm×3cm的体积。所述可移动物体的总体积可小于或等于约:1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3。相反地,所述可移动物体的总体积可以大于或等于约:1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3
在一些实施方式中,所述可移动物体可具有小于或等于约32,000cm2、20000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2的占地面积(可能指代可移动物体所包含的横截面面积)。相反地,所述占地面积可大于或等于约:32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2
在一些实例中,可移动物体的重量可能不超过1000kg。所述可移动物体的重量可能小于或等于约:1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。相反地,所述重量可以大于或等于约:1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。
在一些实施方式中,可移动物体的大小相对于其所承载的载荷是比较小的。所述载荷可包括有效载荷和/或载具,如本文其他地方进一步地详细描述。在一些例子中,可移动物体重量与载荷重量的比可大于、小于或等于约1:1。在一些实例中,可移动物体重量与载荷重量的比可大于、小于或等于约1:1。任选地,载具重量与载荷重量的比可大于、小于或等于约1:1。当需要时,可移动物体重量与载荷重量的比可小于或等于:1:2、1:3、1:5、1:4、1:10或甚至更小。相反地,可移动物体重量与载荷重量的比还可大于或等于:2:1、3:1、4:1、5:1、10:1或甚至更大。
在一些实施方式中,可移动物体可具有低能耗。例如,所述可移动物体可以使用低于约:5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更低的能耗。在一些实例中,可移动物体的载具可具有低能耗。例如,所述载具可以使用低于约:5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更低的能耗。任选地,所述可移动物体的有效载荷可能具有能耗低,诸如如低于约:5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更低的能耗。
图16图示根据本发明的实施方式的载运工具1600。所述载运工具可为无人载运工具。在一些例子中,所述载运工具可为无人飞行器(UAV)。本文关于UAV的任何描述可适用于陆地载运工具,诸如本文其他地方所描述和说明的陆地载运工具;水性载运工具;太空载运工具;或反之亦然。所述UAV可为如本文所描述的可移动物体的例子。UAV 1600可包括具有四个旋翼1602、1604、1606和1608的推进系统。可设置任何数量的旋翼(例如,一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个)。所述无人飞行器的旋翼、旋翼组件或推进系统可支持无人飞行器悬停/维持位置、改变取向和/或改变位置。相对旋翼轴之间的距离可以是任何合适的长度1610。例如,所述长度1610可小于或等于2m或小于或等于5m。在一些实施方式中,所述长度1610可以在从40cm到1m,从10cm到2m或从5cm到5m的范围内。本文关于UAV的任何描述可适用于可移动物体,诸如不同类型的可移动物体,且反之亦然。所述UAV可使用如本文所描述的辅助起飞系统或方法。
在一些实施方式中,可移动物体可被配置成用于承载载荷。所述载荷可包括乘客、货物、器材、仪器等中的一个或更多。所述载荷可设置在外壳内。所述载荷可与可移动物体的外壳分离,或为可移动物体的外壳的一部分。备选地,所述载荷可设置有外壳,而所述可移动物体不具有外壳。备选地,所述载荷的数个部分或整个载荷可未设置外壳。所述载荷可相对于可移动物体被牢牢地固定。任选地,所述载荷可能相对于可移动物体是可移动的(例如,相对于可移动物体是可平移的或可旋转的)。所述载荷可以包括如本文其他地方所描述的有效载荷和/或载具。在一些实例中,所述载荷可包括射击设备。
在一些实施方式中,可移动物体、载具和有效载荷相对于固定参照系(例如,周围环境)和/或相对于彼此的移动可以通过终端进行控制。本文关于控制装置或遥控器的任何描述可适用于终端,且反之亦然。所述终端可以是远离所述可移动物体、载具和/或有效载荷的远程控制装置。所述终端可以安置在或固定在支撑平台上。备选地,所述终端可以手持式或可穿戴式装置。例如,所述终端可包括智能电话、平板计算机、膝上型计算机、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风或上述的合适的组合。所述终端可包括用户接口,诸如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或显示器。任何合适的用户输入可以用于与终端进行相互作用,诸如手动输入的命令、语音控制、手势控制或位置控制(例如,经由终端的移动、定位或倾斜)。
所述终端可用来控制可移动物体、载具和/或有效载荷的任何合适的状态。例如,所述终端可以用来控制可移动物体、载具和/或有效载荷相对于固定参照和/或相对于彼此的位置和/或取向。在一些实施方式中,所述终端可以用来控制可移动物体、载具和/或有效载荷的独立元件,诸如所述载具的致动组件、所述有效载荷的传感器或所述有效载荷的发射体。所述终端可包括无线通信装置,所述无线通信装置适于与可移动物体、载具和/或有效载荷中的一个或多个通信。
所述终端可包括用于合适的显示单元用于查看可移动物体、载具和/或有效载荷的信息。例如,所述终端可被配置成用于显示可移动物体、载具和/或有效载荷的关于位置、平移速度、平移加速度、取向、角速度、角加速度或上述的任何合适的组合的信息。在一些实施方式中,所述终端可以显示由效载荷所提供的信息,诸如由功能性有效载荷所提供的数据(例如,由相机或其他图像获取装置所记录的图像)。
任选地,同一个终端既可控制可移动物体、载运工具和/或有效载荷,或控制可移动物体、载具和/或有效载荷的状态,也可从可移动物体、载具和/或有效载荷接收和/或显示信息。例如,终端可控制有效载荷相对于某一环境的位置,同时显示有效载荷获取的图像数据或有关有效载荷的位置的信息。备选地,不同的终端可用于不同的功能。例如,第一终端可以控制可移动物体、载具和/或有效载荷的移动或状态,而第二终端可从可移动物体、载具和/或有效载荷接收和/或显示信息。例如,第一终端可用于控制有效载荷相对于环境的定位,而第二终端显示由有效载荷获取的图像数据。可移动物体与既控制所述可移动物体又接收数据的一个集成终端之间可利用各种通信模式,或所述可移动物体与既控制所述可移动物体又接收数据的多个终端之间可利用各种通信模式。例如,至少两种不同通信模式可形成在可移动物体与既控制所述可移动物体又接收数据的。
图17图示根据实施方式的包括载具1702和有效载荷1704的可移动物体1700。虽然可移动物体1700被描绘成飞行器,但此描述并不受限制,且可使用如本文先前所描述的任何合适类型的可移动物体。本领域技术人员应该了解,本文在飞行器系统的情境中所描述的实施方式中的任何一个可适用于可移动物体(例如,UAV)。在一些实例中,有效载荷1704可在不需要载具1702的情况下设置在可移动物体1700上。可移动物体1700可以包括推进机构1706、感测系统1708和通信系统1710。
所述推进机构1706可包括如先前所描述的旋翼、螺旋桨、桨叶、发动机、马达、车轮、轮轴、磁体或喷嘴中的一个或多个。可移动物体可以有一个或多个,两个或更多个,三个或更多个或四个或更多的推进机构。所述推进机构可均为相同的类型。备选地,一个或更多的推进机构可为不同类型的推进机构。所述推进机构1706可以使用任何合适的构件安装在可移动物体1700上,诸如本文其他地方所描述的支撑元件(例如,驱动轴)。所述推进机构1706可安装在可移动物体1700的任何合适的部分上,诸如在顶部、底部、前部、后部、侧面或上述的合适的组合上。
在一些实施方式中,推进机构1706可以支持可移动物体1700从表面垂直起飞或垂直降落于表面上,不需要可移动物体1700的任何水平移动(例如,无需沿飞机跑道移动)。任选地,所述推进机构1706可以是可操作的,以允许可移动物体1700在空中悬停于指定的位置和/或取向。推进机构1706中的一个或多个可独立于其他推进机构而被控制。备选地,推进机构1706可被配置成可被同时控制。例如,可移动物体1700可具有多个水平定向的旋翼,所述旋翼可以为可移动物体提供升力/推力。可对所述多个水平定向的旋翼进行驱动,以为可移动物体1700提供垂直起飞、垂直降落和悬停能力。在一些实施方式中,水平定向的旋翼中的一个或多个可以顺时针方向旋转,而水平旋翼中的一个或多个可以逆时针方向旋转。例如,顺时针旋翼的数量可以与逆时针旋翼的数量相等。水平定向的旋翼中的每一个旋翼的旋转速度可独立变化,以便控制每个旋翼所产生的升力/推力,并由此调整可移动物体1700的空间布局、速度和/或加速度(例如,相关于至多三个平移自由度和至多三个旋转自由度)。
所述感测系统1708可包括一个或多个传感器,所述一个或多个传感器可感测可移动物体1700的空间布局、速度和/或加速度(例如,相关于至多三个平移自由度和制作三个旋转自由度)。所述一个或多个传感器可以包括全球定位系统(GPS)传感器、运动传感器、惯性传感器、距离传感器或图像传感器。由感测系统1708提供的感测数据可以用来控制可移动物体1700的空间布局、速度和/或取向(例如,使用如下所描述的合适的处理单元和/或控制模块)。备选地,感测系统1708可用于提供关于可移动物体的周围的环境的数据,诸如天气条件、至潜在障碍物的距离、地理特征的位置、人造结构的位置等等。
可以任选地将传感器壳体提供用于所述可移动物体。所述传感器壳体可能是可移动物体的外壳。所述传感器壳体可能够检测可移动物体上的投射物击中。所述传感器壳体可以帮助检测如本文其他地方所描述的可移动物体上的投射物击中的一个或多个特征。
通信系统1710支持经由无线信号1716与具有通信系统1714的终端1712进行通信。通信系统1710、1714可包括适合于无线通信的任何数量的发射器、接收器和/或收发器。所述通信可以是单向通信,以使得数据可仅在一个方向上传输。例如,单向通信可仅涉及所述可移动物体1700传输数据至终端1712,或反之亦然。数据也可以从所述通信系统1710的一个或多个发射器传输至通信系统1714的一个或多个接收器,或反之亦然。备选地,所述通信可以是双向通信,以使得数据可以在可移动物体1700与终端1712之间双向传输。双向通信可能涉及从通信系统1710的一个或多个发射器传输数据到通信系统1714的一个或多个接收器,且反之亦然。
在一些实施方式中,终端1712可提供控制数据至可移动物体1700、载具1702和有效载荷1704中的一个或多个,并且从可移动物体1700、载具1702和有效载荷1704中的一个或多个接收信息(例如,可移动物体、载具和/或有效载荷的位置和/或运动信息;有效载荷所感测到的数据,诸如有效载荷相机所获取的图像数据)。在一些实例中,来自终端的控制数据可以包括关于可移动物体、载具和/或有效载荷的相对位置、移动、致动或控制的指令。例如,控制数据可引起可移动物体的位置和/或取向的改变(例如,经由推进机构1706的控制),或引起有效载荷相关于可移动物体移动(例如,经由载具1702的控制)。来自所述终端的控制数据可引起对有效载荷的控制,诸如对相机或其他图像获取装置的操作的控制(例如,拍摄静止的或移动的图片,拉近或拉远,打开或关闭,切换成像模式,改变图像分辨率,改变焦距,改变景深,改变曝光时间,改变观察视角或视野)。在一些实例中,来自可移动物体、载具和/或有效载荷的通信可包括来自一个或多个传感器的信息(例如,感测系统1708或有效载荷1704的信息)。所述通信可包括从一个或多个不同类型的传感器(例如,GPS传感器、运动传感器、惯性传感器、距离传感器或图像传感器)感测到的信息。这些信息可能涉及可移动物体、载具和/或有效载荷的位置(例如,位置、取向)、移动或加速度。来自有效载荷的这些信息可包括由有效载荷获取的数据或有效载荷的感测状态。所提供的由终端1712传输的控制数据可被配置成用于控制可移动物体1700、载具1702或有效载荷1704中的一个或多个的状态。备选地或组合地,所述载具1702和有效载荷1704还可各自包括被配置成用于与终端1712通信的通信模块,以使得终端能够独立地与可移动物体1700、载具1702和有效载荷1704中的每一个进行通信以及对所述每一个进行控制。
在一些实施方式中,可移动物体1700可被配置成除了与终端1712通信外还与另一个远程装置通信,或与另一个远程装置通信而不是与终端1712通信。所述终端1712也可被配置成既与另一个远程装置通信又与所述可移动物体1700通信。例如,可移动物体1700和/或终端1712可以与另一个可移动物体进行通信,或与另一个可移动物体的载具或有效载荷进行通信。当需要时,所述远程装置可以是第二终端或其他计算装置(例如,计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话或其他移动装置)。所述远程装置可以被配置成用于将数据传输至可移动物体1700,从可移动物体1700接收数据,将数据传输到终端1712,和/或从终端1712接收数据。任选地,所述远程装置可连接至互联网或其他通信网络,以使得从可移动物体1700和/或终端1712接收的数据可上传至网站或服务器。
图18是根据实施方式的用于控制可移动物体的系统1800的借助于框图形式的示意图。系统1800可与本文所公开的系统、装置和方法的任何合适的实施方式结合使用。系统1800可包括感测模块1802、处理单元1804、非暂时性计算机可读介质1806、控制模块1808和通信模块1810。
感测模块1802可利用不同类型的传感器,其以不同的方式收集有关可移动物体的信息。不同类型的传感器可感测不同类型的信号或不同来源的信号。例如,所述传感器可包括惯性传感器、GPS传感器、近距离传感器(例如,激光雷达)或视觉/图像传感器(例如,相机)。感测模块1802可以可以可操作地耦合至具有多个处理器的处理单元1804。在一些实施方式中,所述感测模块可以可操作地耦合至传输模块1812(例如,Wi-Fi图像传输模块),所述模块被配置成用于直接传输感测数据至合适的外部装置或系统。例如,传输模块1812可用于将感测模块1802的相机获取的图像传输至远程终端。
处理单元1804可具有一个或多个处理器,诸如可编程处理器(例如,中央处理单元(CPU))。所述处理单元1804可以可操作地耦合至非暂时性计算机可读介质1806。所述非暂时性计算机可读介质1806可存储能够被处理单元1804执行的逻辑、代码和/或程序指令以执行一个或多个步骤。所述非暂时性计算机可读介质可包括一个或多个存储器单元(例如,可移除介质或外部存储器,诸如SD卡或随机存取存储器(RAM))。在一些实施方式中,来自感测模块1802的数据可直接传送到并存储在所述非暂时性计算机可读介质1806的存储器单元内。所述非暂时性计算机可读介质1806的存储器单元可存储能够被处理单元1804执行的逻辑、代码和/或程序指令,以执行本文所描述的方法的任何合适的实施方式。例如,处理单元1804可被配置成用于执行指令,使得所述处理单元1804的一个或多个处理器分析由感测模块产生的感测数据。所述存储器单元可存储来自感测模块的、将由处理单元1804处理的感测数据。在一些实施方式中,所述非暂时性计算机可读介质1806的存储器单元可用来存储由处理单元1804产生的处理结果。
在一些实施方式中,处理单元1804可以可操作地耦合至控制模块1808,所述控制模块被配置用于控制可移动物体的状态。例如,控制模块1808可被配置成用于控制可移动物体的推进机构以调整可移动物体相关于六个自由度的空间布局、速度和/或加速度。备选地或组合地,控制模块1808可以控制载具、有效载荷或感测模块的状态中的一个或多个。
处理单元1804可以可操作地耦合至通信模块1810,所述通信模块被配置用于从一个或多个外部装置(例如,终端、显示装置或其他遥控器)传输和/或接收数据。可以使用任何合适的通信方法,诸如有线通信或无线通信。例如,通信模块1810可利用局域网(LAN)、广域网(WAN)、红外线、无线电、WiFi、点对点(P2P)网络、电信网络、云通信等中的一个或多个。本文其他地方关于通信系统的任何描述均适用于此处,且反之亦然。任选地,可使用中继站,诸如发射塔、卫星或移动台。无线通信可能依赖于近距离或可能不依赖于近距离。在一些实施方式中,通信可能需要或可能不需要视距。通信模块1810可发送和/或接收以下中的一项或多项:来自感测模块1802的感测数据、由处理单元1804产生的处理结果、预定的控制数据、来自终端或遥控器的用户命令等。
系统1800的部件可以以任意合适的配置进行布置。例如,系统1800的部件中的一个或多个可位于可移动物体、载具、有效载荷、终端、感测系统或与上述的一个或多个通信的额外外部装置上。另外,虽然图18展示了单个处理单元1804和单个非暂时性计算机可读介质1806,但是本领域技术人员应该了解这并不意在是限制性的,且所述系统1800可包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在一些实施方式中,多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一个或多个可位于不同的位置处,例如在可移动物体、载具、有效载荷、终端、感测模块,与上述的一个或多个通信的额外外部装置或其适当组合上,以使得由系统1800所执行的处理和/或存储器功能的任何合适的方面可以发生在前面提及的位置中的一个或多个处。
虽然本文已经示出且描述了本发明的优选实施方式,但是对于本领域技术人员而言将明显的是,这些实施方式只是以举例的方式提供的。现在,本领域技术人员在不脱离本发明的情况下将能够想到众多变化、修改和替换。应理解,可采用本文所描述的本发明的实施方式的各种替代方案来实践本发明。所附权利要求书意在限定本发明的范围,并由此涵盖属于所附权利要求书和其等效形式的范围内的方法和结构。

Claims (28)

1.一种感测设备,其包括:
表面,其能够被外部投射物击中;
加速度计,其被配置成用于(a)当所述表面被所述外部投射物击中时检测所述表面的加速度,以及(b)产生指示所述加速度的信号;以及
处理器,其被配置成用于接收所述指示所述加速度的信号,并依据所述指示所述加速度的信号计算虚拟反馈,
所述虚拟反馈为虚拟损伤评估,并且其中所述处理器依据所述加速度值计算所述虚拟损伤评估,以至于较大的加速度对应于较大程度的虚拟损伤。
2.如权利要求1所述的感测设备,其中所述外部投射物为BB弹。
3.如权利要求1所述的感测设备,其中所述表面由盖罩支撑以承载于无人载运工具上并且其中所述罩盖支撑多个表面,其中所述多个表面的加速度借助于多个加速度计进行检测。
4.如权利要求1所述的感测设备,其中所述加速度计为MEMS加速度计。
5.如权利要求1所述的感测设备,其中所述加速度计被配置成用于当所述表面被所述外部投射物击中时检测所述表面在垂直于所述表面的方向上的加速度。
6.如权利要求1所述的感测设备,其中所述虚拟反馈不包括对所述表面的物理性损伤。
7.如权利要求1所述的感测设备,其中所述处理器被进一步配置用于当所述加速度值大于预定加速度阈值时,确定所述表面被所述外部投射物击中。
8.如权利要求1所述的感测设备,其中所述处理器依据所述计算的虚拟损伤评估从可移动物体扣除虚拟生命值。
9.如权利要求7所述的感测设备,其中所述处理器被配置成用于确定所述表面被所述外部投射物击中的位置。
10.一种载运工具,其可操作地耦合至如权利要求1所述的感测设备,且所述载运工具包括:
一个或多个推进单元,其能够实现所述载运工具的移动。
11.如权利要求10所述的载运工具,其进一步包括能够射出一个或多个投射物的射击设备。
12.如权利要求10所述的载运工具,其进一步包括接收器,所述接收器能够从用于实现所述载运工具的所述移动的遥控器接收信号。
13.如权利要求10所述的载运工具,其中所述载运工具的重量不超过20kg。
14.如权利要求10所述的载运工具,其进一步包括成像装置,其能够获取图像;以及发射器,其能够将所述获取的图像传输至远程装置。
15.一种设施,其包括多个如权利要求10所述的载运工具,其中所述设施包括多个显示器,所述多个显示器显示由所述多个载运工具所获取的图像和/或关于所述多个载运工具的虚拟状态的信息。
16.一种计算由外部投射物产生的虚拟反馈的方法,所述方法包括:
从耦合至表面的加速度计接收指示所述表面的加速度的信号,其中所述表面能够被所述外部投射物击中;以及
借助于处理器并依据所述指示所述加速度的信号计算虚拟反馈,
所述虚拟反馈为虚拟损伤评估,并且其中所述处理器依据所述加速度值计算所述虚拟损伤评估,以至于较大的加速度对应于较大程度的虚拟损伤。
17.一种感测壳体,其包括:
至少一个表面,其连接有加速度计,所述加速度计被配置成用于当所述至少一个表面正被体积小于1cm3或重量小于2g的投射物击中时,检测所述表面的加速度;
处理器,所述处理器被配置成用于接收指示所述加速度的信号并且依据所述加速度的信号计算虚拟损伤评估,以至于较大的加速度对应于较大程度的虚拟损伤。
18.如权利要求17所述的感测壳体,其进一步包括多个表面,所述多个表面中的至少两个表面不平行,其中所述多个表面被配置成用于安装在可移动物体上。
19.如权利要求18所述的感测壳体,其中每个独立表面可操作地连接至加速度计,所述加速度计被配置成用于(a)检测所述独立感测表面在垂直于所述独立感测表面的方向上的加速度,以及(b)产生指示所述加速度的信号。
20.如权利要求17所述的感测壳体,其进一步包括能够与处理器通信的发射器,所述处理器被配置成用于接收所述指示所述加速度的信号并且依据所述指示加速度的信号计算虚拟损伤评估。
21.一种载运工具,其可操作地耦合至如权利要求17所述的感测壳体,且所述载运工具包括:
一个或多个推进单元,其能够实现所述载运工具的移动;以及射击设备,其能够射出一个或多个投射物。
22.如权利要求21所述的载运工具,其进一步包括处理器,所述处理器被配置成用于提供实现所述载运工具的所述移动的自动驾驶系统。
23.如权利要求21所述的载运工具,其中所述载运工具的重量不超过20kg。
24.一种设施,其包括多个如权利要求21所述的载运工具。
25.一种提供机器人游戏的方法,所述方法包括:
提供能够从一个位置移动到另一个位置的多个机器人,每个机器人包括如权利要求1所述的感测设备,其中所述感测设备能够依据所述机器人的一部分的加速度检测所述机器人何时被外部投射物击中;以及
从所述多个机器人检测响应于来自所述感测设备的信息所产生的信号,并利用所述信号来跟踪所述多个机器人之间的相对虚拟状态。
26.如权利要求25所述的方法,其中跟踪所述多个机器人之间的所述相对虚拟状态包括:通过依据所述多个机器人中的每一个机器人的虚拟状态从所述机器人扣除虚拟生命值来跟踪所述机器人的虚拟生命值。
27.如权利要求26所述的方法,其进一步包括当机器人的虚拟生命值被估值为零或更小时,阻止机器人进一步参与所述机器人游戏。
28.如权利要求26所述的方法,其进一步地包括当所述多个机器人中的其他机器人具有被估值为零或更小的虚拟生命值时,声明所述多个机器人中剩下的机器人为获胜者。
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