TW202136812A - 對移動裝置上的紫外光源的保護 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種對移動裝置上的紫外光源的保護。所公開的主題的實現提供一種移動機器人的裝置，該移動機器人可以包括：馬達，用於對驅動系統進行驅動以使移動機器人在某區域中移動；以及光源，用於輸出紫外光。該裝置可以包括：至少一個第一感測器，用於確定移動機器人的取向、移動機器人的位置、以及/或者在該區域中光源何時處於物體的預定距離內這三者至少之一。該裝置可以包括：控制器，其通信地耦接至驅動系統、光源和至少一個第一感測器，從而至少基於從至少一個第一感測器接收到的信號來控制驅動系統，以在光源處於物體的預定距離內之前使移動機器人停止或移動。

Description

對移動裝置上的紫外光源的保護

本發明係有關於一種有關於對移動裝置上的紫外光源的保護。

諸如移動機器人等的移動裝置可以被操作以在撞擊諸如牆等的表面之後改變方向。一些移動機器人可以檢測所確定的方向路徑中的人，並改變所確定的路徑。

根據所公開的主題的實現，裝置可以是移動機器人，該移動機器人可以包括：馬達，用於對驅動系統進行驅動以使移動機器人在某區域中移動；以及光源，用於輸出紫外光。所述裝置還可以包括至少一個第一感測器，所述至少一個第一感測器用於確定所述移動機器人的取向、所述移動機器人的位置以及/或者在該區域中所述光源何時處於物體的預定距離內這三者至少之一。所述裝置還可以包括控制器，所述控制器通信地耦接至所述驅動系統、所述光源和所述至少一個第一感測器，從而至少基於從所述至少一個第一感測器所接收到的信號來控制所述驅動系統以在所述光源處於物體的預定距離內之前使所述移動機器人停止或移動。

通過考慮以下的詳細說明、附圖和申請專利範圍，可以闡述所公開的主題的附加特徵、優點和實現或者使這些顯而易見。此外，應當理解，前述的發明內容部分和以下的具體實施方式部分都是例示性的，並且旨在提供進一步的解釋而不是限制申請專利範圍的範圍。

在所公開的主題的實現中，移動機器人可以從紫外(UV)光源發射UV光。該光源所輸出的UV光可用於對物體、房間的至少一部分、或者預定區域等進行消毒。移動機器人可用作房間或建築物等的定期清潔週期的一部分，並且可以通過用UV光分解疾病、病毒、細菌和其它類型的有害有機微生物的DNA結構來防止和/或減少它們在環境中的傳播。移動機器人可以通過追蹤所照射的光的位置和/或強度(例如，UV光的光功率)來減少對區域、房間或建築物等進行清潔時的人為錯誤，並且確定可能需要對哪些區域進行照射和/或清潔。

移動機器人可以被手動地、自主地操作，以及/或者可以在以遙控操作模式操作時接收控制信號以控制移動機器人在房間、建築物或區域等內的移動。

移動機器人的UV光源可以由該移動機器人上所配置的一個或多個感測器保護。這些感測器可以防止移動機器人移動到具有可能損壞UV光源的一個或多個物體的場所。該一個或多個感測器可以通信地耦接至控制器，該控制器可以基於從該一個或多個感測器接收到的信號來控制移動機器人的移動。這不同于傳統的移動機器人，從而可以避開物體和/或人以防止損壞物體或傷害人。也就是說，所公開的主題的實現提供了用以檢測可能潛在地損壞移動機器人(諸如移動機器人的UV光源等)的障礙物的感測器。

儘管可以使用防護罩來至少部分地覆蓋和/或包圍UV光源，但UV光的量級(即，UV光的光功率)可能會隨著時間的經過而使防護罩物理變形，以及/或者防護罩可能使可以照射預定區域的UV光的量衰減，這對防止有害有機微生物的傳播可能不利。

圖1、圖2和圖3示出根據所公開的主題的實現的具有用以保護紫外(UV)光源的感測器的移動機器人100的多個外觀圖。移動機器人100可以包括至少第一感測器102 (在圖2中表示為感測器102a和102b)、用以輸出紫外光的光源104、至少第二感測器106、驅動系統108、使用者介面110和/或停止按鈕112。控制器(例如，在圖4中示出且在以下描述的控制器114)可以通信地耦接到至少一個第一感測器102、光源104、至少一個第二感測器106、驅動系統108、使用者介面110和停止按鈕112，可以控制移動機器人100的操作。

至少一個第一感測器102 (其包括圖2所示的感測器102a、102b)可以確定以下內容至少之一：移動機器人100的取向(例如，機器人的前側和/或第一側正面對的方向)；移動機器人100的位置(例如，移動機器人100在某區域中的位置)；以及/或者在該區域中光源104何時處於物體113 (其可以包括113a、113b)的預定距離內。在一些實現中，至少一個第一感測器102可以具有對角上70度的視場。至少一個感測器102可以具有0.2米~4米的檢測距離。如圖1、圖2和圖3所示，至少一個第一感測器102可以配置在光源104的上方。

至少一個第一感測器102可以包括配置在移動機器人100的第一側的第一側感測器、以及可以配置在該裝置的第二側的第二側感測器。例如，如圖2所示，感測器102a可以配置在移動機器人100的第一側(例如，前側)，並且感測器102b可以配置在移動機器人100的第二側(例如，後側)。儘管在圖2中示出機器人兩側的感測器，但可以存在配置在移動機器人102的不同側的多個感測器以防止物體損壞光源104。在一些實現中，感測器102a和/或感測器102b可以配置在光源104的上方。

光源104可以是一個或多個燈泡、一個或多個燈、以及/或者發光二極體(LED)或有機發光二極體(OLED)的陣列，以發射UV光(例如，具有10nm~400nm的波長的光)。強度(即，光功率輸出)可以由控制器114控制，該控制器114還可以開啟或關閉光源104的一部分或全部器件(例如，燈泡、燈、LED、OLED)。

至少一個第二感測器106可以通信地耦接至圖4所示的控制器114，並且控制器114可以基於從至少一個第一感測器102接收到的信號和/或從至少一個第二感測器106接收到的信號來控制驅動系統108，以便在光源104處於物體113 (例如，物體113a、113b的至少一部分)的預定距離內之前，使移動機器人100停止和/或移動。如圖1所示，光源104可以配置在至少一個第二感測器106的上方。在一些實現中，至少一個第二感測器106可被定向在朝向光源104的方向上。例如，至少一個第一感測器102可被佈置成具有與移動機器人正行進的表面(例如，地板或地面等)大致平行和/或朝向該表面(例如，向下檢測方向)的檢測方向，並且至少一個第二感測器106可以具有被定向成從該表面向上(例如，沿著向上方向)朝向光源104的檢測方向。

在一些實現中，至少一個第二感測器106可以是飛行時間感測器、超聲感測器、二維光檢測和測距(LiDAR)感測器、三維LiDAR感測器、以及/或者雷達(無線電檢測和測距)感測器等。至少一個第二感測器106可以具有20度~27度的視場。在一些實現中，至少一個第二感測器106可以具有0.05米~4米的檢測距離。

移動機器人100可以包括馬達，該馬達用於對驅動系統108進行驅動從而使移動機器人在諸如房間或建築物等的區域中移動。驅動系統108可以包括輪子，其中輪子可以是可調整的，使得驅動系統108可以控制移動機器人100的方向。

在一些實現中，移動機器人100可以包括具有驅動系統108的底座，並且至少一個第一感測器102可以配置在該底座上。在該實現中，至少一個第一感測器102可以是二維光檢測和測距(LiDAR)感測器、三維LiDAR感測器或三維照相機等。

控制器114可以以如下的操作模式控制和/或操作移動機器人100，該操作模式可以是手動模式、自主模式和/或遙控操作模式。在手動模式下，控制器114可以從使用者介面110和/或停止按鈕112接收一個或多個控制信號。例如，使用者可以通過在使用者介面110上進行一個或多個選擇來控制移動機器人100的移動、方向、以及/或者停止移動機器人100的運動。停止按鈕112可以是在被選擇時可以停止移動機器人100的所有操作和/或移動的緊急停止(ESTOP)按鈕。在一些實現中，控制器114在以遙控操作模式操作時，可以經由(圖4所示的)網路介面116接收至少一個控制信號。例如，如以下結合圖5所述，網路介面可以經由網路130從伺服器140、資料庫150和/或遠端平臺160接收控制信號。

在一些實現中，至少一個第一感測器102可以是飛行時間感測器、立體視覺感測器、二維LiDAR感測器或三維LiDAR感測器等。例如，在移動機器人100正沿某方向移動時，至少一個第一感測器102可以檢測可能在移動機器人100的路徑中的一個或多個物體(例如，具有部分113a和/或113b的物體113)的幾何形狀。至少一個第一感測器102的輸出例如可以是移動機器人100的路徑中的一個或多個物體的點雲。在該示例中，在移動機器人100的直到至少一個第一感測器102的檢測範圍的路徑(其可以約為4米)中可能什麼也不存在(例如，不存在物體)。在至少一個第一感測器102可以判斷為一個或多個物體(例如，物體113)處於移動機器人100的路徑中的情況下，控制器114可以為了安全而降低移動機器人100的允許最大速度，以便減少和/或消除可能會損壞光源104的光源104撞擊一個或多個物體這一情形。例如，在控制器114正以自主模式操作移動機器人100時，控制器114可以判斷期望路徑(即，規劃路徑)是否可能導致移動機器人撞擊一個或多個物體(例如，物體113)。在控制器114正以手動模式或遙控操作模式操作移動機器人100時，控制器114可以經由使用者介面110、經由停止按鈕112和/或經由網路介面116接收使用者命令。在期望路徑可能以碰撞終結、或者可能將移動機器人100放置在可能引起碰撞的物體的預定距離內的情況下，控制器114可以通過控制驅動系統108來改變移動機器人100的運動路徑、或者停止移動機器人100的移動。

在至少一個第一感測器102是立體視覺感測器的情況下，來自位於已知距離到另一距離內的兩個感測器(即，這兩個感測器可以是至少一個第一感測器102的立體視覺感測器的一部分)的圖像可以是利用全域快門在預定時間點和/或按預定時間間隔拍攝的。全域快門可被配置成使得立體視覺感測器的兩個感測器可以大致同時拍攝圖像。可以從所拍攝到的圖像確定一個或多個特徵，並且可以將該一個或多個特徵彼此比較以確定匹配的部分。由於立體視覺感測器的兩個感測器的焦距和這兩個感測器之間的距離(例如，約6cm)可以存儲在(圖4所示的)記憶體118和/或固定存儲裝置120中，因此控制器114和/或至少一個第一感測器102可以使用所拍攝到的圖像和所存儲的值來確定從至少一個第一感測器102到物體113的距離。在一些實現中，在物體可能無識別特徵(例如，空白牆)的情況下，至少一個感測器102可以包括至少一個雷射器、LED和/或OLED，以照射物體的表面上的一個或多個點。

在一些實現中，可以通過使用可以配置在光源104的下方的至少一個第二感測器106來增加對光源104的保護。至少一個第二感測器106可被配置成使得檢測路徑向著光源104 (例如，可以與移動機器人100可行進的表面成一定角度的向上路徑)。在一些實現中，至少一個第二感測器106也可以配置在光源104的上方。在另一實現中，至少一個第二感測器106可以包括配置在光源104的上方的一個感測器和配置在光源104的下方的另一感測器。

例如，至少一個第二感測器106可以是飛行時間(TOF)感測器。光的至少一個光子可以由至少一個第二感測器106輸出，並且可以通過空氣傳輸。在光的至少一個光子照射物體113的情況下，該光的一部分可以被物體113反射，並且可以返回到至少一個第二感測器106的接收器部分。至少一個第二感測器106可以計算發送光的至少一個光子和接收反射之間的時間，並將該值乘以光在空氣中的速度，以確定至少一個第二感測器106和物體113之間的距離。通常，所計算出的距離可以大於物體113和光源104之間的距離。該距離可能例如由於不同的天花板高度(例如，其可以以不同的方式反射光的一個或多個光子)而在不同的場所有所不同。在所確定的距離小於到至少一個第二感測器的位置的距離的情況下，控制器114可以停止驅動系統108和/或改變移動機器人100的方向。控制器114的該判斷可以是基於移動機器人100的當前方向、移動機器人100的取向、至少一個第二感測器106的位置和/或移動機器人100的物理尺寸。至少一個第二感測器106可以通過向控制器114發送信號來停止移動機器人100，以改變移動機器人100在以自主模式操作的情況下的路徑方向。在另一實現中，至少一個第二感測器106可以向驅動系統108提供控制信號以停止移動機器人100的移動。

圖4示出適合於提供所公開的主題的實現的移動機器人100的示例組件。移動機器人100可以包括匯流排122，該匯流排122使移動機器人100的諸如以下等的主要組件互連：驅動系統108；可操作以經由合適的網路連接與一個或多個遠端裝置進行通信的網路介面116；控制器114；諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)或快閃RAM等的記憶體118；停止按鈕112；光源104；至少一個第一感測器102；可包括一個或多個控制器以及諸如鍵盤和觸控式螢幕等的關聯使用者輸入裝置的使用者介面110；諸如硬碟驅動器和快閃存儲裝置等的固定存儲裝置120；以及至少一個第二感測器106。

匯流排122允許進行控制器114與一個或多個記憶體組件之間的資料通信，如前所述，該一個或多個記憶體組件可以包括RAM、ROM和其它記憶體。通常，RAM是作業系統和應用程式被載入至其中的主記憶體。ROM或快閃記憶體組件可以包含用於控制基本硬體操作(諸如與週邊組件的交互等)的基本輸入輸出系統(BIOS)以及其它程式碼。駐留在移動機器人100中的應用通常存儲在電腦可讀媒體(例如，固定存儲裝置120)上並經由該電腦可讀媒體訪問，其中該電腦可讀媒體諸如為固態硬碟、硬碟驅動機、光碟機、固態硬碟或其它存儲媒體。

網路介面116可以經由有線或無線連接(例如，圖5所示的網路130)來提供與遠端伺服器(例如，圖5所示的伺服器140、資料庫150和/或遠端平臺160)的直接連接。網路介面116可以使用本領域技術人員容易理解的任何合適的技術和協議來提供這種連接，其中該技術和協議包括數位蜂窩電話、WiFi、藍牙(R)和近場等。例如，如下文進一步詳細描述的，網路介面116可以允許移動機器人100經由一個或多個本地通信網路、廣域通信網路或其它通信網路來與其它電腦進行通信。移動機器人可以將資料經由網路介面發送至遠端伺服器，該遠端伺服器可以包括操作的路徑以及用UV光照射的表面和/或區域等。

許多其它裝置或組件(未示出)可以以類似的方式連接。相反，無需呈現圖4所示的所有組件來實踐本發明。這些組件可以採用與所示方式不同的方式互連。用以實現本發明的程式碼可以存儲在電腦可讀存儲媒體(諸如記憶體118、固定存儲裝置120中的一個或多個)中，或者存儲在遠端存儲位置上。

圖5示出根據所公開的主題的實現的示例網路佈置。上述的移動機器人100和/或類似的移動機器人200可以經由網路130連接到其它裝置。網路130可以是本地網路、廣域網路、網際網路、或任何其它合適的一個或多個通信網路，並且可以在包括有線和/或無線網路的任何合適的平臺上實現。移動機器人100和/或移動機器人200可以彼此進行通信，以及/或者可以與諸如伺服器140、資料庫150和/或遠端平臺160等的一個或多個遠端裝置進行通信。遠端裝置可以由移動機器人100、200直接訪問，或者一個或多個其它裝置可以提供中間訪問，諸如伺服器140提供對資料庫150中所存儲的資源的訪問等。移動機器人100、200可以訪問遠端平臺160、或者由遠端平臺160提供的諸如雲計算佈置和服務等的服務。遠端平臺160可以包括一個或多個伺服器140和/或資料庫150。

更一般地，目前公開的主題的各種實現可以包括電腦實現的處理和用於實踐這些處理的設備，或者可以以這些處理和這些設備的形式體現。實現還可以以具有包含非暫時性和/或有形媒體(諸如固態硬碟、DVD、CD-ROM、硬碟驅動器、USB (通用串列匯流排)驅動器或任何其它的機器可讀存儲媒體等)中體現的指令的電腦程式碼的電腦程式產品的形式來體現，使得在電腦程式碼被載入到電腦中並由電腦執行時，電腦成為用於實踐所公開的主題的實現的設備。實現還可以以電腦程式碼(例如，該電腦程式碼不論是存儲在存儲媒體中、被載入到電腦中和/或由電腦執行、還是通過某些傳輸媒體(諸如通過電氣佈線或布纜、通過光纖或經由電磁輻射等)傳輸)的形式來體現，使得在電腦程式碼被載入到電腦中並由電腦執行時，電腦成為用於實踐所公開的主題的實現的設備。電腦程式碼片段在通用微處理器上實現時，對微處理器進行配置以創建特定邏輯電路。

在一些配置中，電腦可讀存儲媒體上所存儲的一組電腦可讀指令可以由通用處理器實現，該一組電腦可讀指令可以將通用處理器或包含通用處理器的裝置變換成被配置為實現或執行這些指令的專用裝置。實現可以包括使用硬體，該硬體具有用硬體和/或韌體實現根據所公開的主題的實現的技術中的全部或一部分的諸如通用微處理器和/或專用積體電路(ASIC)等的處理器。該處理器可以耦接至記憶體，諸如RAM、ROM、快閃記憶體、硬碟或能夠存儲電子資訊的任何其它裝置等。該記憶體可以存儲被適配為由處理器執行以進行根據所公開的主題的實現的技術的指令。

為了解釋的目的，已經參考具體實現對上述說明進行了描述。然而，以上的說明性論述並不旨在是詳盡的或將所公開的主題的實現局限於所公開的確切形式。鑒於以上教導，許多修改和變化是可能的。選擇和描述這些實現以解釋所公開的主題的實現原理及其實際應用，由此使得本領域技術人員能夠利用這些實現以及具有可適合預期的特定用途的各種修改的各種實現。

100,200:移動機器人 102:第一感測器 102a,102b:感測器 104:光源 106:第二感測器 108:驅動系統 110:使用者介面 112:停止按鈕 113:物體 113a,113b:部分 114:控制器 116:網路介面 118:記憶體 120:存儲裝置 122:匯流排 130:網路 140:伺服器 150:資料庫 160:遠端平臺

為了提供對所公開的主題的進一步理解而包括的附圖被併入本說明書中並構成本說明書的一部分。附圖還例示所公開的主題的實現，並且連同具體實施方式部分一起用來解釋所公開的主題的實現的原理。沒有嘗試以比所公開的主題的基本理解和可以實現所公開的主題的各種方式可能需要的結構細節更詳細的方式示出結構細節。

圖1、圖2和圖3示出根據所公開的主題的實現的具有用以保護紫外(UV)光源的感測器的移動機器人的多個外觀圖。

圖4示出根據所公開的主題的實現的圖1、圖2和圖3的移動機器人的示例結構。

圖5示出根據所公開的主題的實現的可以包括多個移動機器人的網路結構。

100:移動機器人

102:第一感測器

104:光源

106:第二感測器

108:驅動系統

110:使用者介面

112:停止按鈕

113:物體

113a,113b:部分

Claims (15)

1. 一種裝置，包括： 移動機器人，其包括： 馬達，用於對驅動系統進行驅動以使所述移動機器人在某區域中移動； 光源，用於輸出紫外光； 至少一個第一感測器，用於確定來自包含以下項的組中的至少一項：所述移動機器人的取向、所述移動機器人的位置、以及在所述區域中所述光源何時處於物體的預定距離內；以及 控制器，其通信地耦接至所述驅動系統、所述光源和所述至少一個第一感測器，從而至少基於從所述至少一個第一感測器所接收到的信號來控制所述驅動系統，以在所述光源處於所述物體的預定距離內之前使所述移動機器人停止或移動。
2. 如請求項1所述的裝置，其中，所述至少一個第一傳感器具有對角上70度的視場。
3. 如請求項1所述的裝置，其中，所述至少一個第一傳感器具有0.2米~4米的檢測距離。
4. 如請求項1所述的裝置，其中，所述至少一個第一感測器配置在所述光源的上方。
5. 如請求項1所述的裝置，其中，所述至少一個第一感測器包括配置在所述裝置的第一側的第一側感測器和配置在所述裝置的第二側的第二側感測器。
6. 如請求項5所述的裝置，其中，所述第一側感測器和所述第二側感測器配置在所述光源的上方。
7. 如請求項1所述的裝置，所述移動機器人還包括： 至少一個第二感測器，其通信地耦接至所述控制器， 其中，所述控制器基於選自包含從所述至少一個第一感測器所接收到的信號和從所述至少一個第二感測器所接收到的信號的組中的至少一項來控制所述驅動系統，從而在所述光源處於所述物體的預定距離內之前使所述移動機器人停止或移動。
8. 如請求項7所述的裝置，其中，所述光源配置在所述至少一個第二感測器的上方。
9. 如請求項8所述的裝置，其中，所述至少一個第二感測器被定向在朝向所述光源的方向上。
10. 如請求項7所述的裝置，其中，所述至少一個第二感測器選自包含以下感測器的組中：飛行時間感測器、超聲感測器、二維光檢測和測距感測器即二維LiDAR感測器、三維LiDAR感測器、以及雷達感測器即無線電檢測和測距感測器。
11. 如請求項7所述的裝置，其中，所述至少一個第二傳感器具有20度~27度的視場。
12. 如請求項7所述的裝置，其中，所述至少一個第二傳感器具有0.05米~4米的檢測距離。
13. 如請求項1所述的裝置，其中，所述移動機器人包括具有所述驅動系統的底座，並且所述至少一個第一感測器選自包含以下項的組中：二維光檢測和測距感測器即二維LiDAR感測器、三維LiDAR感測器和三維照相機，以及 其中，所述至少一個第一感測器配置在所述底座上。
14. 如請求項1所述的裝置，其中，所述控制器以選自包含以下模式的組中的至少一項的操作模式來操作所述移動機器人：手動模式、自主模式和遙控操作模式。
15. 如請求項14所述的裝置，其中，所述控制器在以所述手動模式操作的情況下從使用者介面接收至少一個控制信號，或者在以所述遙控操作模式操作的情況下從通信介面接收至少一個控制信號， 其中，所述使用者介面和所述通信介面通信地耦接至所述控制器。

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