CN106550611A - 将信标与移动机器人配对 - Google Patents

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Abstract

一种由移动式割草机器人执行的方法包括将信标与移动式割草机器人配对。将信标与移动割草机器人配对包括：确定所述信标与所述移动式割草机器人之间的距离；基于所确定的距离与配对距离的比较来确认所述信标在距所述移动式割草机器人的配对距离内。将信标与移动割草机器人配对还包括在确认所述信标在距所述移动式割草机器人的配对距离内之后，将所述信标与所述移动式割草机器人配对；以及在配对后，检测来自所述信标的宽带或超宽带信号；和使用所述宽带或超宽带信号来实现在区域上的导航。

Description

将信标与移动机器人配对
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月23日提交的题为“PAIRING A BEACON WITH A MOBILEROBOT(将信标与移动机器人配对)”的美国申请第14/807485号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本说明书总体涉及将信标与移动机器人配对。
背景技术
移动式割草机器人可以导航环境以修剪该环境中的受限区域。机器人可以通过检测环境内的信标来确定其在环境内的位置。信标可以是反射由机器人发射的信号的无源信标，或者是发射由机器人检测的信号的有源信标。机器人可以使用来自信标的这些信号来限制其移动到环境内的受限区域和/或使得能够系统地覆盖草坪区域。
发明内容
在一些示例中，一种由移动式割草机器人执行的方法包括将信标与移动式割草机器人配对。将信标与移动割草机器人配对包括：确定所述信标与所述移动式割草机器人之间的距离；基于所确定的距离与配对距离的比较来确认所述信标在距所述移动式割草机器人的配对距离内。将信标与移动割草机器人配对还包括在确认所述信标在距所述移动式割草机器人的配对距离内之后，将所述信标与所述移动式割草机器人配对；以及在配对之后：检测来自所述信标的宽带或超宽带信号；和使用所述宽带或超宽带信号来实现在区域上的导航。
在一些示例中，由移动式割草机器人执行的方法可以包括经由用户界面输出用于确认所述信标在所述移动式割草机器人要与之通信的多个信标之中的请求。所述方法还包括响应于所述请求，接收所述信标在所述移动式割草机器人要与之通信的所述多个信标之中的确认。可以在接收到所述确认之后执行配对。
在一些示例中，将所述信标与所述移动式割草机器人配可以包括：在确定所述信标与所述移动割草机器人之间的距离之前，识别来自所述信标的广播。所述广播可以包括所述信标的信标地址和不特定于任何信标的预定义地址。将所述信标与所述移动式割草机器人配可以包括响应于所述广播，向所述信标地址处的信标发送所述移动式割草机器人的机器人地址。将所述信标与所述移动式割草机器人配可以包括从所述信标接收消息。从所述消息确定所述信标与所述移动式割草机器人之间的距离。将所述信标与所述移动式割草机器人配对还可以包括在所述移动式割草机器人的存储器中存储与所述移动式割草机器人配对的一个或多个其他信标的一个或多个其他地址相关的信标地址。将所述信标与所述移动式割草机器人配对还可以包括输出向所述移动式割草机器人移动所述信标的请求。在输出移动所述信标的请求之后可以接收来自所述信标的消息。
由移动式割草机器人执行的方法还可以包括，在配对之后，将所述信标地址发送到一个或多个其它信标。所述方法可以包括向所述信标发送所述一个或多个其他信标的一个或多个其他地址。所述方法可以包括：将所述信标地址和所述机器人地址发送到服务器，用于与用户帐户相关的存储。所述方法可以包括：识别与所述信标相关的错误；以及经由用户界面输出所述错误的指示。所述用户界面可以包括用于指示通过替换所述信标来解决所述错误的特征。所述方法还可以包括：响应于通过替换所述信标来解决所述错误的指示，促使所述移动式割草机器人监听不特定于任何信标的预定义地址。
在一些示例中，由移动式割草机器人执行的方法可以包括接收来自所述信标的密码；以及将所述密码与同所述移动式割机器人相关的密码进行比较。可以在确认来自所述信标的密码与同所述移动式割草机器人相关的密码匹配之后执行配对。
在一些示例中，一种由信标执行的用于将所述信标与移动式割草机器人配对的方法包括向所述移动式割草机器人输出广播。所述广播包括所述信标的信标地址和不特定于任何信标的预定义地址。所述方法包括在所述广播之后，从所述移动式割草机器人接收移动式割草机器人的机器人地址。所述方法包括在所述机器人地址处从所述信标输出消息并且至所述移动式割草机器人。从所述消息确定所述信标与所述移动式割草机器人之间的距离。所述方法包括从所述移动式割草机器人接收所述信标与所述移动式割草机器人配对的确认。所述方法包括响应于所述确认，将所述信标注册为与所述移动式割草机器人配对。
在一些示例中，注册可以包括在信标上的存储器中存储移动式割草机器人的机器人地址。
在一些示例中，由信标执行的方法可以包括接收与所述移动式割草机器人配对的一个或多个其他信标的一个或多个地址和将所述一个或多个其他地址存储在所述信标上的存储器中。在注册之后从所述移动式割草机器人接收所述一个或多个地址。
在一些示例中，一种割草机系统包括多个信标，用于传送宽带或超宽带信号。每个信标具有存储在存储器中的不同的相关信标地址和机器人地址。所述割草机系统包括与所述机器人地址相关的移动式割草机器人。所述移动式割草机器人与所述多个信标中的每一个配对。所述移动式割草机器人包括存储器。所述存储器存储可执行的指令并且存储所述多个信标中的每一个的不同的相关信标地址中的每一个。所述移动式割草机器人包括一个或多个处理设备，用于执行所述指令以执行操作。所述操作包括：接收表示信标地址的宽带或超宽带信号；基于由所述宽带或超宽带信号表示的信标地址，确定所接收的宽带或超宽带信号是否与同所述移动割草机器人配对的所述多个信标中的一个相关；和基于所接收的宽带或超宽带信号来定位所述移动式割草机器人。
在一些示例中，所述操作可以包括向与所述移动式割草机器人配对的多个信标添加附加信标。所述移动式割草机器人可以配置为检测所述宽带或超宽带信号，并且使用所述宽带或超宽带信号来实现在区域上的导航。用于将所述附加信标添加到所述多个信标的操作可以包括识别来自所述附加信标的广播。所述广播可以包括用于所述附加信标的附加信标地址和不特定于任何信标的预定义地址。所述操作可以包括响应于所述广播，向所述附加信标地址处的附加信标发送所述机器人地址。所述操作可以包括从所述附加信标接收确定附加信标与移动式割草机器人之间的距离的消息。所述操作可以包括将所述距离与预定义距离进行比较。所述操作可以包括当所述距离小于所述预定义距离时，将所述附加信标注册为与所述移动式割草机器人配对。
所述附加信标可以包括：存储器，其存储可执行的指令；以及一个或多个处理设备，用于执行所述指令以执行操作。所述操作可以包括将所述广播输出到所述移动式割草机器人。所述操作可以包括从所述移动式割草机器人接收所述机器人地址；并且将所述消息输出到在所述机器人地址处的移动式割草机器人。所述操作可以包括从所述移动式割草机器人接收所述附加信标与所述移动式割草机器人配对的确认；和响应于所述确认，将所述附加信标注册为与所述移动式割草机器人配对。
用于将所述附加信标添加到所述多个信标的操作可以包括输出用于确认所述附加信标在所述移动式割草机器人要与之通信的多个信标之中的请求。所述操作可以包括响应于所述请求，接收所述附加信标在所述移动式割草机器人要与之通信的所述多个信标之中的确认。可以在接收到所述确认之后执行注册。注册可以包括在所述移动式割草机器人上的存储器中存储与所述不同的相关信标地址相关的附加信标地址。
用于将所述附加信标添加到所述多个信标的操作可以包括输出向所述移动式割草机器人移动所述附加信标的请求。可以在输出移动所述附加信标的请求之后，接收来自所述附加信标的消息。
用于将所述附加信标添加到所述多个信标的操作可以包括在注册之后，将所述附加信标地址发送到所述多个信标。所述操作可以包括在注册之后，向所述附加信标发送所述不同的相关信标地址。
用于将所述附加信标添加到与所述移动式割草机器人配对的多个信标的操作还可以包括：识别与所述信标相关的错误；以及经由用户界面输出所述错误的指示。所述用户界面可以包括用于指示通过替换所述信标来解决所述错误的特征。所述操作还可以包括响应于通过替换所述信标来解决所述错误的指示，促使所述移动式割草机器人监听不特定于任何信标的预定义地址。
用于将所述附加信标添加到与所述移动式割草机器人配对的多个信标的操作还可以包括将所述附加信标地址和所述机器人地址发送到服务器，用于与用户帐户相关的存储。
在一些示例中，一种割草机系统包括一组信标和移动式割草机器人。该组信标包括具有第一信标地址和存储在存储器中的机器人地址的第一信标。第一信标配置为传送包括第一信标地址的宽带或超宽带信号。该组信标包括具有不同于第一信标地址的第二信标地址和存储在存储器中的机器人地址的第二信标。第二信标配置为发送包括第二信标地址的宽带或超宽带信号。该组信标包括具有不同于第一和第二信标地址的第三信标地址和存储在存储器中的机器人地址的第三信标。第三信标配置为发送包括第三信标地址的宽带或超宽带信号。移动式割草机器人与第一、第二和第三信标中的每一个配对。移动式割草机器人包括存储器。存储器存储可执行的指令，并存储信标第一、第二和第三信标地址。移动式割草机器人包括一个或多个处理设备以执行指令来执行操作。所述操作包括接收宽带或超宽带信号，并且基于从第一、第二和第三信标中的至少一个接收的宽带或超宽带信号来定位移动式割草机器人。
前述的优点可以包括但不限于以下。每个信标可以专门地与移动式割草机器人配对。结果，没有与信标配对的附近的移动式割草机器人不能使用由信标发射的信号来执行导航和割草操作。配对也可以使信标对潜在盗贼的吸引力降低。例如，通过要求用于信标的密码来与移动式割草机器人配对，配对的信标仅对知道密码的人有用。结果，可以减少信标窃取的情形。
在本说明书中描述的任何两个或更多个特征(包括在该发明内容部分中)可以组合以形成这里未具体描述的实施方式。
本文描述的移动式割草机器人或其操作方面可以包括一个或多个计算机程序产品或由其控制，所述一个或多个计算机程序产品包括存储在一个或多个非暂时性机器可读存储介质上的指令，这些指令可在一个或多个处理设备上执行以控制(例如协调)这里描述的操作。本文描述的移动式割草机器人或其操作方面可被实现为可以包括一个或多个处理设备和存储器以存储可执行指令来实现各种操作的系统或方法的一部分。
在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
图1A示出了位于第一草坪中的第一移动式割草机器人和第一信标以及位于第二草坪中的第二移动式割草机器人和第二信标。
图1B示出了位于草坪中的移动机器人和信标。
图2是第一移动式割草机器人和图1A的第一信标之一的侧视图。
图3是移动式割草机器人的仰视图。
图4是信标的前剖视图，以框图形式示出了其部件。
图5是包括移动式割草机器人、服务器、一组信标和用户设备的装置网络的框图。
图6是将移动式割草机器人与信标配对的过程的流程图。
图7是在移动式割草机器人与信标之间交换地址的过程的流程图。
图8示出了移动式割草机器人和与该移动式割草机器人配对的信标。
图9是注册移动式割草机器人与信标之间的配对并将地址传播到其他信标的过程的流程图。
图10示出了显示用于确认配对的请求的用户设备。
图11是概念性地示出在移动机器人、配对信标和新信标之间通信的图。
图12是确认密码的过程的流程图。
图13示出了显示对密码的请求的用户设备。
图14是使用定位在草坪上的信标以在整个草坪上导航的移动式割草机器人的俯视图。
图15是检测信标错误和解决信标错误的过程的流程图。
图16示出了显示信标的电池电量状态更新的用户设备。
图17示出了显示用于解决与信标相关的错误的提示的用户设备。
不同图中相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
这里描述的是示例性移动式割草机器人(以下也称为机器人)，其配置为横穿诸如草坪、田地和其它可割草区域的可割草表面，以执行各种割草操作，包括但不限于在草坪上割草。本文还描述了能够与机器人通信以使机器人能够围绕草坪导航的信标。在一些示例中，信标可以排他地配对到一个或多个机器人，使得只有与信标配对的机器人可以定位到信标。这里描述了机器人与信标之间的配对操作。在执行配对操作以将机器人与其信标组配对之后，机器人可以使用由其信标组的信标发射的宽带或超宽带信号进行导航。
图1A示出了包括第一草坪106和第二草坪108的环境104。第一移动式割草机器人100(称为第一机器人100)配置为在围绕草坪106导航时执行割草操作。第二移动式割草机器人102(称为第一机器人102)配置为在围绕草坪108导航时执行割草操作。机器人100、102各自包括控制系统，其可以包括被编程以控制机器人操作的一个或多个处理设备或控制器。每个机器人的控制系统被编程为将机器人100、102配对到相应的一组信标。例如，机器人100与第一草坪106上的信标110a、110b和110c(信标110)配对，且机器人102与第二草坪108上的信标112a、112b、112c和112d(信标112)配对。信标110、112每个还包括控制系统，其可以包括被编程以控制信标的操作(包括与机器人100、102通信和配对的操作)的一个或多个处理设备或控制器。
在这方面，配对包括建立机器人及其配对信标之间的关系，使得机器人仅识别来自配对信标的信号，而不识别来自机器人未配对的其他信标的信号，用于导航和定位。在信标和机器人的制造期间，机器人和三个或更多个信标可以彼此配对。因此，当用户接收信标和机器人时，用户可以容易地将信标放置在草坪上，而无需执行配对操作以将信标与机器人配对。在用户训练机器人以使用从其配对的信标发射的信号来识别其草坪的边界之后，随着机器人自动地(例如，没有用户输入)围绕草坪导航，机器人可以使用来自其配对的信标的信号来识别边界。
例如，如图1A所示，机器人100使用信标110来识别其草坪106的边界，并且机器人102使用信标112来识别其草坪108的边界。关于草坪边界的信息在用户方便的周边教导操作期间被确定。信息存储在机器人的存储器中。与信标信号一起，信息允许机器人自动地围绕草坪导航，而不穿过草坪边界。
因为不同的机器人配对到不同的信标组，所以来自不配对信标的信号不会影响机器人的操作。在一些实施方式中，在机器人及其配对信标之间传送的信号包括宽带或超宽带信号。宽带信号可以包括频率在5925和7250MHz之间的射频信号。超宽带信号可以包括具有频率大于500MHz(例如在3.1GHz和10.6GHz之间)的射频信号。
在一些情况下，用户可能需要替换信标组中的信标或者将信标添加到已经分配给系统的信标组。在割草操作期间，机器人使用来自信标的信号来精确地估计其在草坪内的位置。如果信标被损坏或不可用，则用户可能需要替换信标，以确保机器人能够在其割草操作期间检测到来自信标的足够数量的信号。在一些情况下，用户可能需要向放置在草坪上的信标组添加信标。例如，如图1B所示，在导航期间，机器人120可以使用与机器人120配对的信标124a、124b、124c在草坪122周围导航。当机器人120进入草坪122的部分128时，机器人120可能不能够检测到或可能接收来自信标124a的不够强的信号，该信标发射无线信号125，无线信号125可随着无线信号125朝向部分126行进而被房屋126阻挡或衰减。用户可能希望添加可发射可由部分128中的机器人120检测到的无线信号的新信标。将部分126中的新信标添加到与机器人120配对的该组信标124a、124b、124c可以提高估计机器人在部分126中的位置的精确度。
在图1A的示例中，第二机器人102可以配置为使得第二机器人102不与第二机器人102未配对的信标通信。例如，第二机器人102可以配置为使得第二机器人不与第一信标110通信，第一信标110通信不与第二机器人102配对。同样地，不与第二信标112配对的第一机器人100可以配置为使得第一机器人100不与第二信标112通信。
环境104还包括不与第一机器人100或第二机器人102配对的信标114。信标114在机器人100和102的通信范围内(例如，机器人100、102可以检测由信标114发射的宽带或超宽带信号)，并且可以使用这里描述的方法与那些机器人中的任一个配对。例如，第一机器人100可以将信标114添加到已经与机器人100配对的信标组。信标114可以替换现有信标或增加现有信标以改善第一机器人100的定位和导航。例如，机器人可能不能够检测来自草坪106上的位置处的三个信标的信号，或者来自信标之一的信号在该区域中可能较弱。信标114可被添加到草坪的该区域并且与机器人100配对，以向机器人100提供来自如上所述的该区域的更好的信标信号。本文描述了用于将信标(比如信标114)配对到机器人的过程的示例。
如本文所述，新信标114可以配置为使得新信标114只能与在与新信标114的位置相距配对距离118内的机器人配对。在这点上，为了将新信标114与第一机器人100配对，用户116可以将第一机器人100放置在第一草坪106上距离200处，该距离在配对距离118内，如图2所示。当第一机器人100识别来自新信标114的广播时，第一机器人100可以接收到其控制系统可以用于确定第一机器人100与新信标114之间的距离200的消息。如果距离200小于配对距离118，则控制系统可以允许新信标114与第一机器人100配对。
如本文所述，机器人100、102可以包括允许机器人100、102在环境104中导航、在草坪106和108上执行割草操作并且与信标(例如第一信标110、第二信标112和信标114)通信的系统。图3描绘了示例性机器人300的底部表面301，其包括用于执行本文所述的操作的适当系统。示例性机器人300包括可由马达(未示出)驱动以围绕表面(例如第一草坪106、第二草坪108)操纵机器人300的驱动轮302a、302b。脚轮304a、304b和驱动轮302a、302b在表面上方支撑机器人300的底盘305。机器人300还包括草切割器306，其可以旋转以在表面上割草。
机器人300包括可以执行存储的指令以控制机器人300的导航、割草和通信操作的控制器308(例如，电子处理器或者一个或多个其他适当的处理设备)。
可与控制器308一起操作的通信系统310可以包括无线收发器(例如，宽带或超宽带无线收发器)，其使控制器308能够与环境中的其他设备(例如信标)无线通信。通信系统310允许控制器308与信标进行通信，以除了由通信系统310执行的其它操作之外将机器人300与适当的信标或信标组配对。另外，通信系统310允许机器人300接收来自信标的宽带或超宽带信号，使得机器人300可以使用这些信号来围绕环境导航并且在环境内定位。通信系统310可以包括可允许控制器308通过使用Wi-Fi、蓝牙或其他无线协议进行通信的附加无线收发器。该无线收发器还使得控制器308能够与诸如智能电话、平板电脑、台式和膝上型计算机和服务器的远程系统通信。可由控制器308访问的存储器312将信息本地存储在机器人上。
在一些实施方式中，机器人300可以包括运动传感器，其产生指示机器人行进的距离、机器人的速度或机器人的加速度中的至少一个的运动信号。运动传感器还可以检测围绕所有轴(例如IMU)的相对旋转。在一些情况下，除了使用本文关于信标所描述的定位技术之外，控制器308还可以使用运动信号来执行机器人300可以使用的同时定位和映射(SLAM)技术，以估计其在环境内的位置。基于运动信号，控制器308可以生成环境的地图并且确定机器人的姿态。运动信号可以包括来自例如与机器人的驱动器相关的编码器、光学鼠标传感器、惯性测量单元(IMU)、加速度计或设置在机器人上的陀螺仪的数据。运动信号的数据可以用作控制器308用于确定机器人的相对位置的航位推算数据。因此，当机器人300围绕环境导航时，控制器308使用运动信号可以确定相对于机器人的先前位置测量的机器人300的相对位置。在相对短的距离上精确的航位推算可能易于随时间累积的漂移误差。累积漂移可以影响距离计算和航向计算。
这里描述的信标包括实现与机器人的通信和配对的系统。图4是包括支持通信和配对操作的适当系统的示例性信标400的示意性前视图。信标400可以附接到桩402，桩402可以放置在草坪中，使得信标400的位置在环境中是固定的。在一些实施方式中，信标400可以包括可在户外环境中粘附到已经存在的结构(例如房子的侧面、栅栏柱或树)的粘合剂。信标400的控制器404(例如，电子处理器或一个或多个其他适当的处理设备)可以控制信标400的通信系统406。通信系统406可以包括无线收发器，其可以发射无线信号比如宽带或超宽带信号到环境中。通信系统406还可以使用无线收发器来接收例如由机器人300发射到环境中的无线信号。
控制器404可以控制通信系统406发射用于不同目的和功能的无线信号。例如，在将机器人300与信标400配对的配对操作期间，通信系统406可被控制以发射机器人300可以识别的广播来发起与信标400的配对操作。通信系统406可被控制以发送机器人300的控制器308可用于确定机器人300与信标400之间的距离(例如距离200)的消息。在机器人300的导航和割草操作期间，信标400可以发射机器人300用于在环境内定位自身的无线信号。可由控制器404访问的存储器408允许信息的本地存储。
信标400还可以包括向信标400的各种系统提供功率的可替换电源410(例如电池)。控制器404可以监测电源410的功率水平。通信系统406可以发送关于电源410的功率水平的状态更新。
如图5所示的框图示出，机器人300和信标400可以是设备网络500的一部分。网络500中的设备可以使用一个或多个无线协议或技术来与网络中的其他设备通信。机器人300的通信系统310允许机器人300与服务器505、用户设备510(例如移动设备、智能电话、计算机)和信标400进行无线通信。网络500还可以包括与机器人300配对的其他信标515。通信系统310可以使用例如Wi-Fi收发器与服务器505通信。如本文所述，通信系统310可以使用宽带或超宽带信号与信标400的通信系统406通信。机器人300的存储器312和信标400的存储器408可以存储关于配对操作的信息，诸如地址、密码和其他识别信息。存储器312、408还可以存储分别可由控制器308、404执行以在机器人300与信标400之间实现配对的指令。机器人的存储器312还可以存储识别与机器人300配对的信标的信息以及在训练或教学操作(比如本文所述的周边教学操作)期间生成的信息。
信标400的存储器312和存储器408可以存储通过网络500发送的各种信息。存储器312可以存储机器人300唯一的机器人地址520。机器人地址520是用于机器人300的唯一标识符(例如序列号)，其可以利用由通信系统310传输的无线信号(例如宽带或超宽带信号)发送。当机器人300与信标400配对时，信标400的存储器408还可以存储机器人地址520。通过存储机器人地址520，存储器408使得信标400能够与机器人300唯一地配对，如本文更详细地描述。
信标400的存储器408存储信标400唯一的信标地址525。类似于机器人地址520，信标地址525是用于信标400的唯一标识符。信标400可以利用其通信系统406的无线传输来发送信标地址525。当机器人300与信标400配对时，存储器312可以存储信标地址525。通过存储机器人地址520，存储器408可以使信标400能够与机器人300配对，使得其他机器人不能与信标400配对，如本文更详细地描述。通过存储信标地址525，存储器312使得机器人300能够与信标400配对，使得在导航和割草操作期间，机器人300可以与信标400通信，如本文更详细地描述。
机器人300和信标400还可以存储不特定于任何信标或机器人的预定地址。在配对操作期间，通信系统310和通信系统406可以在机器人300接收信标地址525和信标400接收机器人地址520之前使用预定地址彼此通信。
密码530可以存储在机器人300的存储器312和信标400的存储器408中。如本文所述，为了将信标400与另一机器人配对，密码530可以被输入到例如另一机器人的用户界面，以允许另一机器人与信标400配对。
其他信标515形成已经与机器人300配对的一组信标的一部分。例如，这些信标可能先前已经由用户或在机器人和信标的制造期间与机器人配对。其他信标515每个包括信标地址。每个其他信标515包括存储其唯一信标地址的存储器。存储器408可以存储其他信标515的信标地址535，使得其他信标排他地与机器人300配对。在配对操作期间，控制器308可以促使通信系统310将信标地址535传播到与机器人300配对的每个其他信标。结果，其他信标515的存储器和信标400的存储器408还可以存储其他信标地址535。其他信标515的存储器还可以存储密码530。
在一些实施方式中，服务器505可以在与用户账户540相关的存储器存储中存储机器人地址520、信标地址525、密码530和其他信标地址535。通过通信，机器人300可以通过使用通信系统310将存储在用户账户540中的信息与服务器505通信。存储在用户账户540中的信息可以用作对网络上别处的存储的备份。
为了控制机器人300的操作(例如配对、导航和割草操作)，用户可以与用户界面545交互。用户设备510可以使用例如蓝牙或Wi-Fi连接与机器人300的通信系统310通信。用户可以另外或替代地使用用户设备510来查看信息并输入关于机器人300的操作的信息。如本文所述，用户可以调用用户界面545和/或用户设备510，以例如确认与将机器人300与信标400配对相关的各种操作，并且输入密码530以允许配对发生。用户还可以使用机器人300或用户设备510的用户界面545来查看和响应由机器人300的通信系统310发送的错误和请求。
图6描绘了其中机器人604(例如机器人300)与信标606(例如信标400)配对的示例性配对过程600的流程图。关于过程600描述的每个操作可以包括一个或多个操作。过程600包括信标激活操作608，其中信标606被激活。用户602可以通过例如向信标606提供电源、打开信标606或者发起信标606的广播或配对模式来激活信标。信标606可以包括用户602可切换以打开信标606的按钮。在一些情况下，信标606可替换地或另外包括用于发起广播或配对模式的按钮。
然后，信标606可以确定(610)现有机器人地址是否存储在信标606的存储器中。在一些情况下，现有地址是机器人604的地址，并且过程600因此结束，因为机器人604已经配对到信标606。如果信标606确定(612)现有地址存储在存储器中并且不是机器人604的地址，则启动密码确认操作614，其中信标606和机器人604请求确认密码。密码确认操作614的执行指示信标606先前与不是机器人604的机器人配对。密码确认操作614可以减少盗窃发生，同时允许知道密码的用户重新使用先前配对的信标。用户可能希望重新使用先前与旧机器人配对的信标来配对到新机器人。例如，用户602可能已经接收到新机器人(例如机器人604)，以替换先前由用户602拥有的旧机器人。当用户602将旧机器人与信标606配对时，用户602可能已经输入存储在信标606的存储器上的密码，或者用户602可能已经接收到与旧机器人相关的密码，其在旧机器人和信标606配对(例如，通过用户或在制造期间)时自动存储在信标606的存储器上。假设由用户602输入的密码与同信标606相关的密码匹配，则配对过程600可以继续以将信标606与机器人604配对。用户602可以在用户界面上(例如在用户设备510上或者在机器人604的用户界面上)输入密码。这里参考图12描述了密码确认操作614的更详细的示例。
如果信标606确定(616)现有地址没有存储在信标606的存储器中，则执行信标和地址交换操作618。在交换操作618中，信标606接收与机器人604唯一相关的机器人地址，并且机器人604接收与信标606唯一相关的信标地址。在交换操作618之后，执行距离确认操作620，其中机器人604被放置在距信标606的配对距离(例如配对距离118)内。配对距离118可以是例如0到3米。用户602可以调整机器人604或信标606的位置，以确保机器人604在距信标606的配对距离内。信标和地址交换操作618和距离确认操作620的细节在本文中参照图7被描述。
在距离确认操作620之后，执行配对确认操作622，其中确认或拒绝机器人604与信标606之间的配对。机器人604可以通过用户界面输出请求以确认将机器人604与信标606配对。如果用户未确认(624)配对，则机器人604可以输出(626)另一请求以确认(622)配对。在一些实施方式中，当用户602不打算将信标606与机器人604配对时，用户602可以在操作624结束配对过程600。用户602可能意图将另一个信标配对到机器人604，并且可以重新启动用于另一个信标的配对过程600。
如果用户确认(628)配对，则启动地址注册操作630，其中信标606将机器人地址存储在其存储器中，并且机器人604将信标地址存储在其存储器中。在地址注册操作630期间，服务器可以接收信标地址和机器人地址，以将地址存储在与用户602和机器人604相关的用户账户中。
在执行地址注册操作630之后，机器人604确定(632)其是否具有存储在其存储器内的其他配对信标的地址。如果机器人604确定(634)其存储器包括其他配对信标的地址，则执行地址传播操作636。在这种情况下，信标606是要被添加到现有的配对信标组的附加信标。这些操作因此是用于将信标606添加到与机器人604配对的信标组的操作。在地址传播操作636期间，信标606的信标地址被发送到每个其他配对信标，以存储在它们的存储器中。其他配对的信标的地址也被发送到信标606，以存储在其存储器中。
如果机器人604确定(638)其存储器不包括其他配对信标的地址，则不执行地址传播操作636，并且过程600前进到操作640，其中用户确定(640)附加信标是否将被配对机器人604。关于图9，更详细地描述配对确认操作622、地址注册操作630、地址传播操作636以及中间操作。
如果用户确定(642)附加信标将被配对到机器人604，则可以针对附加信标再次启动过程600，开始于附加信标的信标激活操作608。如果用户确定(644)附加信标将不被配对到机器人604，则过程600结束(646)。
在用户602已经建立了与机器人604配对的信标组之后，用户602可以训练机器人604来识别待被割草的草坪的周边。通过示例，如图1A所示，对于用户116训练第一机器人100来识别第一草坪106的周边，可以执行周边教导操作，例如在已经实施过程600以将信标114配对到第一机器人100之后。因此，第一信标110和信标114形成与第一机器人100配对的信标组。
用户116可以通过推动第一机器人100来手动地限定第一草坪106的周边，使得第一机器人100沿着周边遵循路径。用户116可以通过使用例如附接到第一机器人100的手柄来手动地导航第一机器人100。随着第一机器人100围绕第一草坪106的周边移动，通信系统310接收来自第一信标110和信标114的宽带或超宽带信号。控制器308可以存储每个宽带或超宽带信号的飞行时间信息，以定位和记忆第一草坪106的周边，从而完成周边教导操作。
一旦周边已经被教导，则第一机器人100就可以围绕第一草坪106导航，并且使用来自第一信标110和信标114的宽带和超宽带信号来定位在环境104内。第一机器人100可以执行割草操作，其中它例如在没有来自用户116的进一步干预的情况下自动地在第一草坪106上割草。
在关于第一草坪106的导航和割草操作期间，第一机器人100可以监视与第一机器人100配对的信标的功率水平，并且当信标(例如，第一信标110或信标114之一)需要更换或需要更换其电源时告知用户116。关于图15的流程图，更详细地描述监视从监视信标所检测到的信标和解决错误的示例。
图7至图13描述了这里描述的配对和通信操作的具体示例，例如关于图6的过程600。
参照图7所示的流程图，过程700包括若干个操作，这些操作可以是过程600的信标和机器人地址交换操作618与距离确认操作620的一部分。过程700包括由用户602执行的用户操作702、由机器人604执行的机器人操作704和由信标606执行的信标操作706。
如果在确定操作610期间，信标606确定(616)现有机器人地址没有存储在其存储器中，则发生过程700的操作。信标606在预定义地址上输出(708)信标地址的广播。信标地址是与信标606相关并存储在信标606的存储器中的唯一标识符。预定义地址还可以存储在信标606的存储器上。预定义地址不与任何信标或机器人相关。因此，广播可以包括信标606的信标地址和不特定于任何信标或机器人的预定义地址。可以通过使用宽带或超宽带信号来发送信标606的广播输出。信标606可以继续输出广播，直到另一设备接收到广播并做出响应。
用户602可以通过与机器人604的用户界面交互或者通过与用户设备510(如图5所示)的用户界面交互来与机器人604通信，用户设备510可以向机器人604发送无线信号并且接收来自机器人604的无线信号。用户602可以与机器人604的用户界面或用户设备510的用户界面交互，以请求(710)机器人604进入配对模式。当处于配对模式时，机器人604可以识别来自信标606的广播。配对模式中的机器人604可以接收(712)预定义地址上的广播，其可以在机器人604的生产期间存储在机器人604的存储器中。在一些情况下，机器人604可以在信标606输出(708)广播之前进入配对模式。因此，当处于配对模式时，机器人604可以在预定义地址上监听广播。
在机器人604进入配对模式并且信标606输出(708)广播之后，机器人604可以接收(712)广播并且还接收(714)信标地址。在接收(714)信标地址时，机器人604可以发送(716)机器人地址。响应于接收(712、714)广播和信标地址，机器人604可以将机器人604的机器人地址发送(716)到信标606。在一些情况下，机器人604可以在预定义地址上发送(716)机器人地址。在一些实施方式中，机器人604可以在信标地址上发送(716)机器人地址。
在输出(708)信标地址的广播之后，信标606可以监听预定义地址以用于地址的传输。在一些情况下，信标606可以监听信标地址以用于地址的传输。当机器人604发送(716)机器人地址时，信标606因此可以接收(718)机器人地址。
过程700可以继续作为确保机器人604位于距信标606的配对距离内的距离确认操作(例如距离确认操作620)的一部分的操作。机器人604确定(720)在机器人604与信标606之间的距离小于配对距离。机器人604将该距离与配对距离进行比较来确定(720)该距离是否小于配对距离。为了确定机器人604与信标606之间的距离，机器人604可以从信标606接收消息。信标606可以使用无线信号比如宽带或超宽带信号来输出消息。从消息中，机器人604可以确定机器人604与信标606之间的距离，然后可以确定(720)该距离是否小于配对距离。机器人604可以使用例如无线信号的飞行时间来确定该距离。
如果该距离大于(722)配对距离，则机器人604输出(724)请求以，向机器人604移动信标606或向信标606移动机器人604。机器人604可以通过用户界面输出(724)请求。用户界面可以接收请求并且指示用户应当重新定位(726)信标606或机器人604，使得机器人604与信标606之间的距离在配对距离内。
如图8中的示例所示，机器人604可以输出(724)将机器人604朝向信标606移动的请求。在第一位置800处，机器人604位于大于信标606的配对距离810的距离处的草坪805上。机器人604的用户界面或用户设备510的用户界面(图8中未示出)可以指示用户602应当朝向信标606移动机器人604。用户602可以将机器人604移动到在信标606的配对距离810内的第二位置820。
返回参考图7，在用户602重新定位(726)信标606之后，用户602可以确认信标606已被重新定位。信标606可以接收用户确认的指示。例如，机器人604可以接收确认，然后将用户确认的指示发送到信标606。在一些情况下，通过使用在机器人604与信标606之间传送的无线信号的飞行时间来计算距机器人604的距离并由信标606接收，信标606可以自动检测信标606已被放置在至机器人604的配对距离内。在任何情况下，在用户重新定位(726)信标606之后，信标606可以输出(728)指示至机器人604的距离的消息。机器人604可以接收(730)消息，确定机器人604与信标606之间的距离，然后确定(720)该距离是否在配对距离内。
在确定操作720，如果机器人604确定(732)距离小于配对距离，则过程700不进行到输出(724)移动信标606的请求，如上所述。相反，过程700直接进行到配对确认操作622。
参照图9所示的流程图，过程900包括可以是配对确认操作622、地址注册操作630和地址传播操作635以及其间的其他操作的一部分的操作。过程900包括由用户602执行的用户操作902、由机器人604执行的机器人操作904和由信标606执行的信标操作906。过程900可以在密码确认操作614完成之后开始，距离确认操作620完成，和/或过程700完成。
机器人604从用户602输出(908)确认请求。用户602然后使用用户界面输入(910)确认。如图10所示，用户设备510可以显示与该确认请求相对应的确认消息1000。确认消息1000请求用户602向已经配对到机器人604的现有信标组1005(具有地址“a”、“b”和“c”)输入(910)添加信标606(即，具有地址“N”的信标)的确认。确认指示信标606在机器人604要与之通信的大量信标(例如，包括在该组1005中的信标)之中。用户602可以调用确认按钮1010以输入机器人604接收的确认。用户602可以调用拒绝按钮1015来拒绝将信标606与机器人604配对。
机器人604确定(912)用户602是否输入确认。如果机器人604确定(914)用户602拒绝配对，则过程900结束。在这一点上，为了将信标与机器人604配对，可以从例如在信标激活操作608开始实施过程600。
如果机器人604确定(916)用户602确认配对，则过程900可以进行操作以在机器人604和信标606中注册地址(例如，地址注册操作630)。机器人604向信标606发送(918)确认。该确认可以指示信标606与机器人604配对。然后机器人604将信标606注册(920)为与机器人604配对。响应于来自机器人604的发送(918)的确认，信标606将机器人604注册(922)为与信标606配对。在注册操作(918、920)期间，机器人604存储与信标606相关的信标地址，并且信标606存储与机器人604相关的机器人地址。
图11所示的例子示意性地示出了在信标606和机器人604已经在信标606与机器人604之间注册(920、922)配对之后存储的地址。机器人604和其他信标1100a、1100b、1100c(统称为其他信标1100)之前使用例如本文所述的配对操作配对。其他信标1100形成添加了信标606的现有信标组。因此，机器人604已经在其存储器中存储了其他信标地址1105a、1105b、1105c，并且其他信标1100已经在其存储器中存储了机器人地址1110。在将信标606注册(920)为与机器人604配对时，机器人604可以在其存储器中存储与信标606相关的信标地址1115(例如，图11中的信标地址“N”)。在将机器人604注册(922)为与信标606配对时，信标606可以在其存储器中存储机器人地址1110。
在信标606与机器人604之间的配对的注册(920、922)之后，机器人604可以将信标地址1115和机器人地址1110发送(924)到服务器用于与用户帐户相关的存储。在一些情况下，可以使用机器人地址1110来标识用户帐户。服务器中存储的地址可以为机器人604及其配对信标之间的配对提供备份。
如本文关于图6所述和如图9所示，在注册信标地址1115和机器人地址604之后，机器人604可以继续在机器人604与信标606之间的配对之前确定(632)其他信标是否已经与机器人604配对。在一些示例中，机器人604确定(638)其没有先前配对的信标(例如，机器人604不具有存储在存储器中的其他信标地址)。然后过程900继续确定(632)附加信标是否将被添加到由信标606形成的配对信标组中，关于图6描述的操作。因此，尽管图11中所示的例子示出了形成与机器人604配对的现有信标组的其他信标1100a、1100b、1100c，但是在一些实施方式中，机器人604可能不与任何信标配对。
然而，在一些情况下，机器人604可能已经与由其他信标1100a、1100b、1100c形成的现有信标组配对。如果机器人604确定(634)机器人604确实具有存储在存储器中的其他信标地址(例如，图11的信标地址1105a、1105b、1105c)，则过程900可以继续地址传播操作(例如地址传播操作636)。机器人604向其他信标1100发送(932)信标地址1115。其他信标1100可以存储信标地址1115，以将信标606注册为与机器人604和其他信标1100配对。机器人604还发送(934)其他信标地址1105a、1105b、1105c到信标606。信标606可以接收其他信标地址1105a、1105b、1105c，并且将其他信标地址1105a、1105b、1105c存储(936)在存储器中，以将其他信标1100注册为与机器人604和信标606配对。通过存储这些地址，机器人604、其它信标1100和信标606将信标地址1115与其他信标地址1105a、1105b、1105c相关联，从而注册机器人604与信标1100a、1100b、1100c和606中的每一个之间的配对。
如图11所示，每个其他信标1100已经具有存储在存储器中的其他信标地址1105a、1105b、1105c和机器人地址1110。在一些情况下，当其他信标1100与机器人604配对时，信标地址1105a、1105b、1105c可能已被传播到每个其他信标1100。在一些实施方式中，其他信标1100被生产为要与机器人604配对的组。在其他信标1100和机器人604的生产期间，信标1100和机器人604被预编程为包括其他信标地址1105a、1105b、1105c和机器人地址1110。
在将地址传播到与机器人604配对的信标组中的信标1100a、1100b、1100c和606中的每一个之后，过程900完成，并且可以执行关于图6描述的确定操作640来确定是否将附加信标添加到信标组中。
如参照图6和7所述，信标和机器人地址交换操作618和过程700的操作可以在密码确认操作614之后发生。参照图12所示的流程图，过程1200包括可以是密码确认操作614的一部分的操作。过程1200包括由用户602执行的用户操作1202、由机器人604执行的机器人操作1204以及由信标606执行的信标操作1206。过程1200可以在例如信标606确定(612)信标606已经具有存储在存储器中的机器人地址(指示信标606先前已经与先前机器人配对)之后开始。信标606可以向机器人604指示需要信标密码来将信标606与机器人604配对。信标密码可能已经在信标606与先前机器人之间的初始配对操作期间被选择。
在一些实施方式中，信标606可以通过将存储在其存储器中的机器人地址与存储在其他附近信标中的机器人地址进行比较，来确定其先前已经与机器人配对。信标606可以使用存储在信标606的存储器中的信标地址来确定与之通信的机器人。信标606然后可以将其存储的机器人地址与它们存储的机器人地址进行比较，并且如果存储的机器人地址不同，则信标606可以向机器人指示需要信标密码。
在机器人604已经接收到信标606先前已被配对的指示之后，机器人604可以使用用户界面输出(1208)对要由用户602输入的密码的请求。响应于该请求，用户602可以输入(1210)密码。在接收到信标606已经被配对的指示之后，机器人604还输出(1212)对存储在信标606的存储器中的信标密码的请求。然后，信标606发送(1214)信标密码。
如图13所示，在接收到机器人604输出(1208)的请求之后，用户设备510可以显示向用户602指示信标606先前已配对并且用户602应该输入密码1302的提示1300。
为了继续将信标606与机器人604配对，用户602应输入与存储在信标606上的信标密码匹配的密码1302。信标密码可以在先前的配对操作期间或当系统初始设置时被选择。例如，在先前配对的配对确认操作622期间，用户设备510可以提示用户602输入信标密码以存储在信标606的存储器中。虽然信标606已被描述为在存储器中存储密码，但是机器人604也可以将密码存储在存储器中。
在一些实施方式中，密码可以是与同信标606配对的先前机器人相关的预定密码。预定密码可以包括在先前机器人的用户手册中，以允许用户602在用户寻找同其他机器人的与先前机器人相关的配对信标时输入密码。密码传播到与先前机器人配对的信标并存储在它们的存储器中。为了将与先前机器人配对的这些信标与其他机器人(比如机器人604)配对，用户602需要输入与先前机器人相关的密码。
在接收到用户的密码输入(1210)和信标密码之后，机器人604可以比较密码并确定(1216)密码是否匹配。如果机器人604确定(1218)密码匹配，则配对操作可以继续进行信标和机器人地址交换操作(例如信标和机器人地址交换操作618)。
如果机器人604确定(1220)密码不匹配，则机器人604可以再次输出(1208、1212)对密码的请求，使得用户602可以再次尝试输入正确的密码。在一些情况下，机器人604将仅输出(1208、1212)预定义次数的密码请求，使得用户602仅具有尝试输入密码的有限次数。一旦机器人604已经输出(1208、1212)预定义次数的请求，则信标606就可以从机器人604接收用户602未能输入密码的指示。然后可以锁定信标606以防再次配对，直到信标606经历出厂重置或者持续某个时间段，这防止了潜在窃贼在一行中尝试过多的代码。出厂重置可以通过例如服务器与信标606(利用机器人604或用作服务器与信标606之间的中介的用户设备510)的远程通信或通过经由信标本身上的控制手动重置信标来触发。在这里参考图6至13描述的配对和通信操作之后，参考图14的示例，用户602可以执行本文所述的周边教导操作来教导机器人604草坪805的周边。割草机系统1400包括机器人604、其他信标1100a、1100b、1100c和信标606。在完成周边教导操作之后，割草机系统1400准备好执行导航和割草操作。机器人604的控制器可以执行存储在机器人604的存储器中的指令，以接收包括信标1100a、1100b、1100c和606的信标地址的宽带或超宽带信号。假设机器人604使用本文所述的配对操作与信标1100a、1100b、1100c和606配对，则控制器然后可以执行指令以确定每个宽带或超宽带信号与信标1100a、1100b、1100c和606中的每一个相关。控制器然后可以执行指令以基于接收到的宽带或超宽带信号来定位机器人604。随着机器人604围绕草坪805导航以修剪草坪805，控制器因此可以确定机器人604在草坪805内的位置。
在机器人604的割草操作期间，用户602可以通过设备510监视与机器人604配对的信标的状态，并确定何时发生错误。参照图15所示的流程图，在机器人604的割草操作期间发生的过程1500包括由用户602执行的用户操作1502、由机器人604执行的机器人操作1504和由信标606执行的信标操作1506。其他信标1100还执行类似于由信标606执行的操作。
为了穿过草坪805，机器人604接收(1508)来自信标606和其他信标1100的宽带或超宽带信号。机器人604可以检测来自信标1100a、1100b、1100c和606的这些信号，使用宽带或超宽带信号以使得能够在草坪805上导航。例如，机器人604可以在导航期间通过使用这些信号进行定位来确定其位置，如本文所述。当信标606和其他信标1100发送这些信号时，每个信标可以发送(1510)电池状态信号，其可以指示信标的可用功率水平。
在机器人604接收(1508)信号之后，机器人604可以向用户界面发送用户界面数据，使得用户602可以接收(1512)关于信标1100a、1100b、1100c和606的电池状态的状态更新。如图16所示，用户设备510可以分别显示信标1100a、1100b、1100c和606的电池水平1600a、1600b、1600c和1600d(统称为电池水平1600)。
机器人604还可以使用接收(1508)的信号来确定(1514)是否已经从信标1100a、1100b、1100c和606中的每一个接收到信号。例如，机器人604可以检查接收的信号的数量匹配与机器人604配对的信标的数量。
如果机器人604确定(1516)已经从信标1100a、1100b、1100c和606中的每一个接收到信号，则机器人604然后确定(1518)电池水平1600中的任一个是否低于电池水平阈值。电池水平阈值可以对应于可指示信标之一的电池何时接近空的全电池水平的特定百分比(例如，5％至15％)。
机器人604可以确定(1520)电池水平1600中的一个低于电池水平阈值，因此指示信标之一的电池应被更换。在一些情况下，在信号的确定操作1514期间，机器人604可以确定(1522)它没有从信标1100a、1100b、1100c和606中的每一个接收到信号，因此指示用户602应该检查所有信标1100a、1100b、1100c和606可以与机器人604通信。机器人604可以向用户602指示信标1100a、1100b、1100c和606中的哪个需要关注。
这些确定(1520、1522)识别与可由用户602解决的信标相关的错误。机器人604可以通过例如发送显示描述错误的提示的用户界面数据来输出(1524)错误的指示。在一些示例中，如图16所示，用户设备510可以接收用户界面数据以显示关于错误的信息。用户设备510可以显示信标606的电池水平1600d低于电池水平阈值的关注图标1605。如图17所示，用户设备510还可以显示指示电池水平1600之一低于电池水平阈值的提示1700。用户设备510可以显示地图1705，其中关注图标1710标记具有低电池水平1600d的信标606的位置。
用户602可以通过遵循提示1700的指令来解决(1526)错误源。用户602可以例如替换信标606的电池或用新的信标替换信标606。如果信标606的电池被替换，则当机器人604识别出错误时，信标606可以是与之前相同的信标。信标606还可以是用户602用于替换旧信标606的新信标。在用户602解决错误源之后，信标606在预定义地址上输出(1528)其信标地址的广播。
在解决(1526)错误源之后，用户602可以调用确认按钮1715，指示错误源已经被解决或正在被解决。然后，机器人604接收(1530)错误已被解决或正在被解决的指示。响应于该指示，机器人604可以监听不特定于任何信标的预定义地址。
在检测到预定义地址时，机器人604可以从信标606接收(1532)预定义地址上的广播，然后接收(1534)信标606的新信标地址。机器人604可以确定(1536)新的信标地址是否与在由用户602解决(1526)错误之前存储在机器人604的存储器中的信标地址相同。
由于例如信标606被新的信标替换，机器人604可以确定(1538)新的信标地址与存储的信标地址不相同。机器人604然后可以发送(1540)机器人地址，并且作为与经历错误的信标606不同的新信标606的信标606可以接收(1541)机器人地址。响应于接收到机器人地址，信标606可以向机器人604输出(1542)消息。
在一些情况下，机器人604确定(1543)新的信标地址与存储的信标地址相同。因为信标606和机器人604已经配对，所以机器人604不需要发送(1540)机器人地址，并且信标606可以简单地将该消息输出(1542)给机器人604。在接收到(1544)该消息时，机器人604可以确定(1545)机器人604与信标606之间的距离。
基于机器人604与信标606之间的距离，机器人604可以确定(1546)信标606是否位于用户602解决(1526)错误之前与信标606先前所处的位置相同的位置。如果需要更多信息来决定新信标606是否被放置在旧信标的位置中，则信标组中的其他信标1110a、1110b、1110c可以确定它们至新信标606的距离，并且将新确定的距离与至旧信标的预先距离进行比较。机器人604可以确定(1548)信标606位于与信标606先前所处的位置相同的位置。在这种情况下，如果新的信标地址被确定(1538)为不同于存储的信标地址，则机器人604可以简单地用新的信标地址更新存储的信标地址。机器人604还可以向信标606指示存储机器人地址，从而完成机器人604与信标606之间的配对。如果新的信标地址被确定(1543)与存储的信标地址相同，则机器人604不需要更新存储的信标地址，并指示信标存储机器人地址。机器人604可以通知(1551)用户602错误已经被成功地解决并且信标606被成功地配对到机器人604。
在一些情况下，机器人604确定(1552)信标606不位于与信标606之前所处的位置相同的位置。在一些情况下，如果其他信标1110a、1110b、1110c没有被移动并且信标606可以与至少三个其他信标通信，则机器人604可以通过测量从信标606到其他信标1110a、1110b、1110c的范围来自动确定信标606的新位置。机器人604可以基于例如其定位估计的拟合优度(例如最小二乘残差)或其他适当的统计度量来确定是否已经移动了多个信标。
在一些情况下，机器人604可以通知用户602需要对机器人604使用信标606进行定位的附加训练。在接收到(1554)需要附加训练的通知时，用户602可以执行(1556)附加训练，使得机器人604可以使用信标606进行定位和导航。附加训练可以是本文所述的周边教导操作。用户602可以通过沿着草坪805的周边导航机器人604来训练机器人604使用信标606。在用户602已经成功地执行(1556)附加训练之后，机器人604可以通知(1551)用户602成功。在通知(1551)用户602成功之后，机器人604可以等待来自用户602的进一步指令。例如，用户602可以指示机器人604继续草坪805的割草操作，并且因此重新开始过程1500。
在不脱离本说明书的范围的情况下，可以以各种方式来实现本文所描述的示例。在本文描述的示例中，单个机器人(例如机器人604)与信标(例如信标606)配对。在一些实施方式中，每个信标可以配置为与一个或多个移动式割草机器人配对。因此，多个机器人可以容易地在相同的草坪上执行割草操作。
尽管已经描述了单个机器人与一组信标配对，但是机器人还可以配置为与多组信标配对。在这种情况下，机器人可以保持多个不同的草坪。每个草坪可以包含不同的信标之一，其还将具有与其相关的不同地图。用户可以选择所存储的地图中的一个，以在割草操作期间使用，使得用户可以在与机器人配对的各组信标之间进行选择。
虽然在图3中未示出，但是机器人300可以包括用户界面，其可以从控制器308接收用户界面数据以显示关于机器人300的操作的信息。因此，用户602除了使用用户设备510或作为替代，可以查看关于机器人604的用户界面的信息，并且可以与用户界面交互以控制机器人604的操作。例如，用户602可以在本文描述的配对操作期间使用用户界面来确认机器人604与信标606之间的配对。
一组信标可以包括三个或更多个信标，如本文的一些实施方式中所述。在一些情况下，信标组可以包括少于三个信标。机器人可以使用从包括少于三个信标的信标组发射的信号进行导航，并且可以使用机载运动传感器来执行航位推算过程，以提高其对其位置的估计的准确性。
这里描述的机器人可以至少部分地使用一个或多个计算机程序产品来控制，例如，有形地体现在一个或多个信息载体中的一个或多个计算机程序，比如一个或多个非暂时性机器可读介质，由一个或多个数据处理装置(例如，可编程处理器、计算机、多个计算机和/或可编程逻辑组件)执行或控制其操作。
计算机程序可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或适用于计算环境的其他单元。
与控制本文所述的机器人相关的操作可以由执行一个或多个计算机程序执行，其执行一个或多个可编程处理器来执行本文所述功能。可以使用专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路))来实现对本文所述的全部或部分机器人的控制。
适于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储区域或随机存取存储区域或两者接收指令和数据。计算机的元件包括用于执行指令的一个或多个处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储区设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦合以从一个或多个机器可读存储介质(例如用于存储数据的大容量PCB)接收数据或向其传送数据，或两者，例如磁盘、磁光盘或光盘。适于体现计算机程序指令和数据的机器可读存储介质包括所有形式的非挥发存储区域，例如包括半导体存储区域设备，例如EPROM、EEPROM和闪存存储区域设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
本文描述的不同实施方式的元件可以组合以形成上面没有具体阐述的其他实施方式。元件可以从本文所述的结构中省略而不会不利地影响它们的操作。此外，各种单独的元件可以组合成一个或多个单独的元件以执行本文所述的功能。

Claims (23)

1.一种由移动式割草机器人执行的方法，所述方法包括：
将信标与该移动式割草机器人配对，其中，将信标与移动割草机器人配对包括：
确定所述信标与所述移动式割草机器人之间的距离；
基于所确定的距离与配对距离的比较来确认所述信标在距所述移动式割草机器人的配对距离内；和
在确认所述信标在距所述移动式割草机器人的配对距离内之后，将所述信标与所述移动式割草机器人配对；以及
在配对之后：
检测来自所述信标的宽带或超宽带信号；和
使用所述宽带或超宽带信号来实现在区域上的导航。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
经由用户界面输出用于确认所述信标在所述移动式割草机器人要与之通信的多个信标之中的请求；和
响应于所述请求，接收所述信标在所述移动式割草机器人要与之通信的所述多个信标之中的确认；
其中，在接收到所述确认之后执行配对。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述信标与所述移动式割草机器人配对还包括：
在确定所述信标与所述移动割草机器人之间的距离之前，识别来自所述信标的广播，所述广播包括所述信标的信标地址和不特定于任何信标的预定义地址；
响应于所述广播，向所述信标地址处的信标发送所述移动式割草机器人的机器人地址；以及
从所述信标接收消息，从所述消息确定所述信标与所述移动式割草机器人之间的距离。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述信标与所述移动式割草机器人配对还包括：
在所述移动式割草机器人上的存储器中存储与所述移动式割草机器人配对的一个或多个其他信标的一个或多个其他地址相关的信标地址。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述信标与所述移动式割草机器人配对还包括：
输出向所述移动式割草机器人移动所述信标的请求，其中，在输出移动所述信标的请求之后接收来自所述信标的消息。
6.根据权利要求3所述的方法，还包括在配对之后：
将所述信标地址发送到一个或多个其它信标；以及
向所述信标发送所述一个或多个其他信标的一个或多个其他地址。
7.根据权利要求3所述的方法，还包括：
将所述信标地址和所述机器人地址发送到服务器，用于与用户帐户相关的存储。
8.根据权利要求3所述的方法，还包括：
识别与所述信标相关的错误；以及
经由用户界面输出所述错误的指示。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述用户界面包括用于指示通过替换所述信标来解决所述错误的特征；并且
其中，所述方法还包括：
响应于通过替换所述信标来解决所述错误的指示，促使所述移动式割草机器人监听不特定于任何信标的预定义地址。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收来自所述信标的密码；以及
将所述密码与同所述移动式割机器人相关的密码进行比较；
其中，在确认来自所述信标的密码与同所述移动式割草机器人相关的密码匹配之后执行配对。
11.一种由信标执行的用于将所述信标与移动式割草机器人配对的方法，所述方法包括：
向所述移动式割草机器人输出广播，所述广播包括所述信标的信标地址和不特定于任何信标的预定义地址；
在所述广播之后，从所述移动式割草机器人接收移动式割草机器人的机器人地址；
在所述机器人地址处从所述信标输出消息并且至所述移动式割草机器人，从所述消息确定所述信标与所述移动式割草机器人之间的距离；
从所述移动式割草机器人接收所述信标与所述移动式割草机器人配对的确认；以及
响应于所述确认，将所述信标注册为与所述移动式割草机器人配对。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，注册包括在所述信标上的存储器中存储所述移动式割草机器人的机器人地址。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
接收与所述移动式割草机器人配对的一个或多个其他信标的一个或多个地址；以及
将所述一个或多个其他地址存储在所述信标上的存储器中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在注册之后从所述移动式割草机器人接收所述一个或多个地址。
15.一种割草机系统，包括：
多个信标，用于传送宽带或超宽带信号，每个信标具有存储在存储器中的不同的相关信标地址和机器人地址；以及
移动式割草机器人，与所述机器人地址相关，所述移动式割草机器人与所述多个信标中的每一个配对，所述移动式割草机器人包括：
存储器，其存储可执行的指令并且存储所述多个信标中的每一个的不同的相关信标地址中的每一个；
一个或多个处理设备，用于执行所述指令以执行操作，所述操作包括：
接收表示信标地址的宽带或超宽带信号；
基于由所述宽带或超宽带信号表示的信标地址，确定所接收的宽带或超宽带信号是否与同所述移动割草机器人配对的所述多个信标中的一个相关；和
基于所接收的宽带或超宽带信号来定位所述移动式割草机器人。
16.根据权利要求15所述的割草机系统，其中，所述操作包括：
向与所述移动式割草机器人配对的多个信标添加附加信标。
17.根据权利要求16所述的割草机系统，其中：
所述移动式割草机器人配置为检测所述宽带或超宽带信号，并且使用所述宽带或超宽带信号来实现在区域上的导航，以及
用于将所述附加信标添加到所述多个信标的操作包括：
识别来自所述附加信标的广播，所述广播包括用于所述附加信标的附加信标地址和不特定于任何信标的预定义地址；
响应于所述广播，向所述附加信标地址处的附加信标发送所述机器人地址；
从所述附加信标接收确定附加信标与移动式割草机器人之间的距离的消息；
将所述距离与预定义距离进行比较；和
当所述距离小于所述预定义距离时，将所述附加信标注册为与所述移动式割草机器人配对。
18.根据权利要求17所述的割草机系统，其中，所述附加信标包括：
存储器，其存储可执行的指令；以及
一个或多个处理设备，用于执行所述指令以执行操作，所述操作包括：
将所述广播输出到所述移动式割草机器人；
从所述移动式割草机器人接收所述机器人地址；
将所述消息输出到在所述机器人地址处的移动式割草机器人；
从所述移动式割草机器人接收所述附加信标与所述移动式割草机器人配对的确认；和
响应于所述确认，将所述附加信标注册为与所述移动式割草机器人配对。
19.根据权利要求17所述的割草机系统，其中，用于将所述附加信标添加到所述多个信标的操作包括：
输出用于确认所述附加信标在所述移动式割草机器人要与之通信的多个信标之中的请求；以及
响应于所述请求，接收所述附加信标在所述移动式割草机器人要与之通信的所述多个信标之中的确认；
其中，在接收到所述确认之后执行注册；并且
其中，注册包括在所述移动式割草机器人上的存储器中存储与所述不同的相关信标地址相关的附加信标地址。
20.根据权利要求17所述的割草机系统，其中，用于将所述附加信标添加到所述多个信标的操作包括：
输出向所述移动式割草机器人移动所述附加信标的请求，其中，在输出移动所述附加信标的请求之后，接收来自所述附加信标的消息。
21.根据权利要求17所述的割草机系统，其中，用于将所述附加信标添加到所述多个信标的操作包括：
在注册之后，将所述附加信标地址发送到所述多个信标；以及
在注册之后，向所述附加信标发送所述不同的相关信标地址。
22.根据权利要求17所述的割草机系统，其中，用于将所述附加信标添加到与所述移动式割草机器人配对的多个信标的操作进一步包括：
识别与所述信标相关的错误；以及
经由用户界面输出所述错误的指示；
其中，所述用户界面包括用于指示通过替换所述信标来解决所述错误的特征；并且
其中，所述操作还包括响应于通过替换所述信标来解决所述错误的指示，促使所述移动式割草机器人监听不特定于任何信标的预定义地址。
23.根据权利要求17所述的割草机系统，其中，用于将所述附加信标添加到与所述移动式割草机器人配对的多个信标的操作进一步包括：
将所述附加信标地址和所述机器人地址发送到服务器，用于与用户帐户相关的存储。
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