TW202146061A - 檢測人和/或動物運動並進行移動消毒的方法 - Google Patents

檢測人和/或動物運動並進行移動消毒的方法 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種檢測人和/或動物運動並進行移動消毒的方法。所公開的主題的實現提供一種使移動機器人在區域內移動的方法。在人和/或動物被判斷為在區域內的情況下，可以停止移動機器人的移動和紫外(UV)光的發射。使用至少一個感測器，該方法可以判斷在預定時間段內在區域內是否存在人標識、動物標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個。在預定時間段內不存在人標識、動物標識、運動、熱量和/或聲音的情況下，可以發射UV光，並且可以控制驅動系統以使移動機器人在區域內移動。在預定時間段內存在人標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個的情況下，可以控制光源以禁止UV光的發射。

Description

檢測人和/或動物運動並進行移動消毒的方法
本發明係有關於檢測人和/或動物運動並進行移動消毒的方法。
發明背景
移動裝置(諸如移動機器人等)可被操作以對室內區域(諸如具有被細菌、病毒或其它病原體污染的表面的房間等)進行消毒。當這樣的機器人被遠端操作時，遠端操作者難以確定人何時進入正被消毒的區域。類似地，當這樣的機器人被自主操作時，機器人難以確定人何時進入正被消毒的區域。一些消毒形式可能對人和/或動物有害。
發明概要
根據所公開的主題的實現，可以提供如下的方法，該方法包括：使用驅動系統來使移動機器人在區域內移動；以及使用所述移動機器人的光源來發射紫外光即UV光，以對所述區域的至少一部分進行消毒。在發射所述UV光的同時，該方法可以使用至少一個感測器來判斷在所述區域內是否存在人和/或動物。在人和/或動物被判斷為在所述區域內的情況下，可以通過控制所述驅動系統來停止所述移動機器人在所述區域內的移動，並且通過控制UV光源來停止所述UV光的發射。該方法可以使用所述至少一個感測器來判斷在預定時間段內在所述區域內是否存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個。在所述至少一個感測器判斷為在所述預定時間段內不存在人和/或動物標識、運動、熱量和聲音的情況下，可以控制所述光源以發射UV光，並且可以控制所述驅動系統以使所述移動機器人在所述區域內移動。在所述至少一個感測器判斷為在預定時間段內存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個的情況下，可以控制光源以禁止UV光的發射。
通過考慮下面的具體實施方式、附圖和申請專利範圍，可以闡述或明顯看出所公開的主題的附加特徵、優點和實現。此外，應當理解，前面的發明內容和下面的具體實施方式都是例示性的，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。
較佳實施例之詳細說明
所公開的主題的實現提供可圍繞預定區域移動並輸出紫外(UV)光以對預定區域進行消毒的移動機器人。移動機器人可以用作房間、建築物、飛機或學校等的定期清潔週期的一部分，並且可以通過用UV光分解傳染性疾病、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。
所公開的主題的實現提供了控制移動機器人的操作以保護人和/或動物免受移動機器人所輸出的UV光的方法。感測器可被放置在要消毒的區域的一個或多個入口處。在醫院和/或其它建築物中，可能需要對可能具有多個入口的大區域進行消毒。建築物和/或房間的牆和其它障礙物可能對配置在房間入口附近的感測器和移動機器人之間的通信造成干擾。所公開的主題的實現提供了具有一個或多個感測器的移動機器人，該一個或多個感測器可用於判斷人和/或動物是否在用UV光消毒的區域內。例如，一個或多個感測器可以包括圖像感測器、RGB(紅綠藍)照相機、熱照相機、幾何感測器和麥克風等。
在一些實現中，感測器(例如，RGB照相機或圖像感測器等)可以判斷人和/或動物是否在所捕獲的圖像內。一旦檢測到了人和/或動物，就可以控制移動機器人，以在預定時間段內停止其移動並停止來自光源的UV光的輸出，從而使得人和/或動物將不會受到傷害並且移動機器人可以更準確地判斷人和/或動物是否存在於該區域中。在一些實現中，在檢測到人和/或動物的情況下，移動機器人可被控制以在預定時間段內停止來自光源的UV光的輸出，並且可被控制以移動到區域的預定部分。移動機器人可以提供用於停止的音訊和/或可視警告。也就是說，當移動機器人已經停止並且不再輸出UV光時，它可以使用一個或多個感測器來判斷人和/或動物是否存在於區域內。
如果最初被檢測為人和/或動物的對象在預定時間段期間被確認為“非人”和/或“非動物”，則該非人和/或非動物物件可以在地圖上被標識並被儲存在記憶體中。也就是說，下一次在地圖的同一區域中同一物件被檢測為人和/或動物時，該物件可能不會被機器人的一個或多個感測器觸發為潛在人和/或潛在動物。在一些實現中，這可被禁止以提供附加安全性，使得被檢測為潛在人和/或潛在動物的各物件可以使機器人的操作停止，以便該物件可被確認為人和/或動物或者不被確認為人和/或動物。
在移動機器人使用熱照相機來最初判斷人和/或動物是否在房間內的情況下，利用這種類型的感測器可能存在更多的誤報。使移動機器人以及UV光的輸出停止對於人和/或動物安全可能是重要的。例如，醫院人員可能穿著防護服，並且熱照相機可能難以將他們檢測為人。在另一示例中，燈泡可能是人的頭部的形狀，並且可能導致誤報。移動機器人可以停止並避免輸出UV光，以通過使用一個或多個感測器來判斷所檢測到的物件是否是人和/或動物。
在所公開的主題的實現中，移動機器人的至少一個感測器可以包括幾何感測器，所述幾何感測器可由機器人使用以確定機器人在區域內和/或在地圖上的位置。在移動機器人最初判斷為物件可能是人和/或動物、並且地圖上沒有這樣的物件的情況下，移動機器人可以停止移動和UV光的輸出，並且可以判斷在預定時間段期間物件是否是人和/或動物。
在所公開的主題的實現中，移動機器人可以通過停止移動機器人的移動和UV光的輸出、並且使用一個或多個感測器判斷在預定時間段期間在區域中是否存在人和/或動物，來判斷在初始檢測之後人和/或動物是否在區域內。這可以在移動機器人進行消毒操作的同時為區域內的人和/或動物提供附加安全性。
圖1示出根據所公開的主題的實現的控制移動機器人在預定區域內的移動、輸出具有用以對預定區域進行消毒的劑量水準的紫外(UV)光、並且在檢測到人和/或動物的情況下停止移動和UV光的輸出的示例性方法10。在操作12處，移動機器人(例如，圖4~6和8~11中所示的移動機器人100)可以使用驅動系統(例如，圖10中所示的驅動系統108)來在區域(例如，如圖8~9中所示的300)內移動。在操作14處，移動機器人的光源(例如，在圖4、6、8和9中示出並在以下描述的光源104)可以發射紫外(UV)光以對該區域的至少一部分進行消毒。
在操作16處，在從移動機器人的光源發射UV光期間，控制器(例如，圖10中所示的控制器114)和/或至少一個感測器可用於使用至少一個感測器(例如，圖4~6、8和10中所示的感測器102和/或感測器106和/或麥克風103)來判斷區域內是否存在人和/或動物。
在一些實現中，在操作16中判斷人和/或動物是否在區域內可以包括使用至少一個感測器來捕獲圖像以判斷人和/或動物是否在該區域內。例如，移動機器人100的感測器102和/或106可以捕獲圖像。感測器102、106和/或控制器114可以通過使用圖像和/或圖案識別來判斷在所捕獲的圖像內是否存在人和/或動物。
在一些實現中，在操作16中判斷人和/或動物是否在區域內可以包括通過使用熱感測器來捕獲熱圖像。熱感測器可以是移動機器人100的感測器102和/或106。感測器102、106和/或控制器114可以通過使用例如圖案識別來判斷在所捕獲的熱圖像內是否存在人和/或動物。
在操作18處，在人和/或動物被判斷為在區域內的情況下，控制器可以通過控制驅動系統(例如，圖10中所示的驅動系統108)來停止移動機器人在該區域內的移動，並且通過控制UV光源(例如，圖4、6、8和9中所示的光源104)來停止UV光的發射。
在操作20處，至少一個感測器可用於判斷在預定時間段內在區域內是否存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個。也就是說，至少一個感測器和/或控制器可用於識別在所捕獲的圖像內是否存在人和/或動物、基於運動的圖案在可以指示出存在人和/或動物的區域內是否存在運動、基於圖像的發射輪廓在熱圖像內是否存在人和/或動物、以及/或者麥克風所捕獲的聲音是否指示出在區域內存在人和/或動物(例如，檢測到語音、動物雜訊、腳步聲或呼吸等)。
在所公開的主題的實現中，可以通過熱照相機和/或紅外照相機來檢測人和/或動物，其中該熱照相機和/或紅外照相機可以是感測器102、106。例如，具有熱照相機和/或紅外照相機的移動機器人可以確定物件和/或該物件在照相機的視野內的一個或多個部分的熱量。如果熱量約為36℃，則移動機器人可以判斷為人疑似出現在照相機所捕獲的圖像中。在一些實現中，在人和/或動物位於距照相機預定距離或更遠處的情況下，可以通過照相機的一個或多個圖元來捕獲熱量資訊。
所公開的主題的實現提供可圍繞預定區域移動並輸出紫外(UV)光以對預定區域進行消毒的移動機器人。移動機器人可以用作房間、建築物、飛機或學校等的定期清潔週期的一部分，並且可以通過用UV光分解傳染性疾病、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。
所公開的主題的實現提供了控制移動機器人的操作以保護人和/或動物免受移動機器人所輸出的UV光的方法。感測器可被放置在要消毒的區域的一個或多個入口處。在醫院和/或其它建築物中，可能需要對可能具有多個入口的大區域進行消毒。建築物和/或房間的牆和其它障礙物可能對配置在房間入口附近的感測器和移動機器人之間的通信造成干擾。所公開的主題的實現提供了具有一個或多個感測器的移動機器人，該一個或多個感測器可用於判斷人和/或動物是否在用UV光消毒的區域內。例如，一個或多個感測器可以包括圖像感測器、RGB(紅綠藍)照相機、熱照相機、幾何感測器和麥克風等。
在一些實現中，感測器(例如，RGB照相機或圖像感測器等)可以判斷人和/或動物是否在所捕獲的圖像內。一旦檢測到了人和/或動物，就可以控制移動機器人，以在預定時間段內停止其移動並停止來自光源的UV光的輸出，從而使得人和/或動物將不會受到傷害並且移動機器人可以更準確地判斷人和/或動物是否存在於區域中。在一些實現中，在檢測到人和/或動物的情況下，移動機器人可被控制以在預定時間段內停止來自光源的UV光的輸出，並且可被控制以移動到區域的預定部分。移動機器人可以提供用於停止的音訊和/或可視警告。也就是說，當移動機器人已經停止並且不再輸出UV光時，它可以使用一個或多個感測器來判斷人和/或動物是否存在於區域內。
如果最初被檢測為人和/或動物的對象在預定時間段期間被確認為“非人”或“非動物”，則該非人和/或非動物物件可以在地圖上被標識並被儲存在記憶體中。也就是說，下一次在地圖的同一區域中同一物件被檢測為人和/或動物時，該物件可能不會被機器人的一個或多個感測器觸發為潛在人和/或潛在動物。在一些實現中，這可被禁止以提供附加安全性，使得被檢測為潛在人和/或潛在動物的各物件可以使機器人的操作停止，以便該物件可被確認為人和/或動物或者不被確認為人和/或動物。
在移動機器人使用熱照相機來最初判斷人和/或動物是否在房間內的情況下，利用這種類型的感測器可能存在更多的誤報。使移動機器人以及UV光的輸出停止對於人和/或動物安全可能是重要的。例如，醫院人員可能穿著防護服，並且熱照相機可能難以將他們檢測為人和/或動物。在另一示例中，燈泡可能是人的頭部的形狀，並且可能導致誤報。移動機器人可以停止並避免輸出UV光，以通過使用一個或多個感測器來判斷所檢測到的物件是否是人和/或動物。
在所公開的主題的實現中，移動機器人的至少一個感測器可以包括幾何感測器，所述幾何感測器可由機器人使用以確定機器人在區域內和/或在地圖上的位置。在移動機器人最初判斷為物件可能是人和/或動物、並且地圖上沒有這樣的物件的情況下，移動機器人可以停止移動和UV光的輸出，並且可以判斷在預定時間段期間物件是否是人和/或動物。
在所公開的主題的實現中，移動機器人可以通過停止移動機器人的移動和UV光的輸出、並且使用一個或多個感測器判斷在預定時間段期間在區域中是否存在人和/或動物，來判斷在初始檢測之後人和/或動物是否在區域內。這可以在移動機器人進行消毒操作的同時為區域內的人和/或動物提供附加安全性。
圖1示出根據所公開的主題的實現的控制移動機器人在預定區域內的移動、輸出具有用以對預定區域進行消毒的劑量水準的紫外(UV)光、並且在檢測到人和/或動物的情況下停止移動和UV光的輸出的示例性方法10。在操作12處，移動機器人(例如，圖4~6和8~11中所示的移動機器人100)可以使用驅動系統(例如，圖10中所示的驅動系統108)來在區域(例如，如圖8~9中所示的300)內移動。在操作14處，移動機器人的光源(例如，在圖4、6、8和9中示出並在以下描述的光源104)可以發射紫外(UV)光以對該區域的至少一部分進行消毒。
在操作16處，在從移動機器人的光源發射UV光期間，控制器(例如，圖10中所示的控制器114)和/或至少一個感測器可用於使用至少一個感測器(例如，圖4~6和8中所示的感測器102和/或感測器106和/或圖10中所示的麥克風109)來判斷區域內是否存在人和/或動物。
在一些實現中，在操作16中判斷人和/或動物是否在區域內可以包括使用至少一個感測器來捕獲圖像(例如，在圖7A~7C中示出並在以下描述的圖像252、258、266)，以判斷人和/或動物是否在該區域內。例如，移動機器人100的感測器102和/或106可以捕獲圖像。感測器102、106、控制器114、伺服器140和/或遠端平臺160可以通過使用圖像和/或圖案識別來判斷在所捕獲的圖像內是否存在人和/或動物。
在一些實現中，在操作16中判斷人和/或動物是否在區域內可以包括通過使用熱感測器來捕獲熱圖像(例如，在圖7A~7C中示出並在以下描述的圖像250、256、264)。熱感測器可以是移動機器人100的感測器102和/或106。感測器102、106、控制器114、伺服器140和/或遠端平臺160可以通過使用例如圖案識別來判斷在所捕獲的熱圖像內是否存在人和/或動物。
在操作18處，在人和/或動物被判斷為在區域內的情況下，控制器可以通過控制驅動系統(例如，圖10中所示的驅動系統108)來停止移動機器人在該區域內的移動，並且通過控制UV光源(例如，圖4、6、8和9中所示的光源104)來停止UV光的發射。在一些實現中，當移動機器人100正在(例如，由從圖11中所示的伺服器140和/或遠端平臺160接收到的命令)遠端操作時，遠端操作者可以在該遠端操作者判斷為人和/或動物在區域內的情況下停止移動機器人的移動和/或UV光源的操作。在一些實現中，在移動機器人經由麥克風(例如，圖10中所示的麥克風103)接收到語音命令的情況下，控制器可以停止移動機器人的移動和/或來自UV光源的UV光的發射。在一些實現中，在選擇了(圖4中所示的)停止按鈕112的情況下，控制器可以停止移動機器人的移動和/或來自UV光源的UV光的發射。
在操作20處，至少一個感測器可用於判斷在預定時間段內在區域內是否存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個。也就是說，至少一個感測器和/或控制器可用於識別在所捕獲的圖像內是否存在人和/或動物、基於運動的圖案在可以指示出存在人和/或動物的區域內是否存在運動、基於圖像的發射輪廓在熱圖像內是否存在人和/或動物、以及/或者麥克風所捕獲的聲音是否指示出在區域內存在人和/或動物(例如，檢測到語音、動物雜訊、腳步聲或呼吸等)。
在操作22處，在至少一個感測器判斷為在預定時間段內不存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音的情況下，可以控制光源以發射UV光，並且控制驅動系統以使移動機器人在區域內移動。例如，圖10中所示的控制器114可以控制移動機器人的光源104和/或驅動系統108圍繞圖9所示的區域300中的路徑306移動，以在區域(包括床312、水槽308和4鈎輸液架314等)中不存在人和/或動物期間對該區域進行消毒。
在一些實現中，當移動機器人100正在(例如，由從圖11中所示的伺服器140和/或遠端平臺160接收到的命令)遠端操作時，遠端操作者可以在該遠端操作者判斷為人和/或動物不在區域內的情況下控制移動機器人的移動和/或UV光源的操作。
在操作24處，在至少一個感測器判斷為在預定時間段內存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個的情況下，可以控制光源以禁止UV光的發射。例如，圖10中所示的控制器114可以控制光源104以禁止UV光的發射。在一些實現中，在移動機器人經由麥克風(例如，圖10中所示的麥克風103)接收到語音命令的情況下，控制器可以禁止移動機器人的移動和/或來自UV光源的UV光的發射。在一些實現中，在選擇了(圖4中所示的)停止按鈕112的情況下，控制器可以禁止移動機器人的移動和/或來自UV光源的UV光的發射。
在一些實現中，可以輸出人和/或動物被判斷為在區域中、移動機器人的移動正被停止、以及/或者來自光源的UV光的發射被停止的通知。輸出通知可以是可聽通知和/或可視通知。例如，移動機器人100的揚聲器107 (圖10中所示)可以輸出人和/或動物被判斷為在區域中、移動機器人的移動正被停止、以及/或者來自光源的UV光的發射被停止的可聽通知。移動機器人100的使用者介面110(圖10中所示)可以包括用以顯示人和/或動物被判斷為在區域中、移動機器人的移動正被停止、以及/或者來自光源的UV光的發射被停止的可視通知的顯示器。
在一些實現中，通知可以使用移動機器人的通信介面經由通信網路而被發送。例如，通知可以使用移動機器人100的(圖10中所示的)網路介面116經由網路130而被發送至圖11中所示的伺服器140、資料庫150和/或遠端平臺160。
在一些實現中，基於由移動機器人的通信介面經由通信網路接收到的信號或從移動機器人的介面接收到的輸入，將區域的地圖上的被檢測為非人的人的位置和被檢測為非動物的動物的位置儲存在通信地耦接至控制器的記憶體中。例如，操作16可以判斷為在該區域中存在人，而操作20可以基於由至少一個感測器所生成的人標識、運動檢測、熱量和/或聲音信號的缺少而判斷為在該區域中不存在人(即，最初被檢測為人的對象是非人的)。區域中的非人和/或非動物的位置可被儲存在移動機器人100的固定儲存裝置120 (圖10中所示)和/或記憶體118中，以及/或者可被儲存在如圖11中所示的伺服器140、資料庫150和/或遠端平臺160中。非人和/或非動物的位置可以由移動機器人100的感測器102和/或106中的至少一個確定。
如上所述，操作16、18和/或20可以使用感測器102、106來判斷區域內是否存在人和/或動物。圖7A示出根據所公開的主題的實現的、在不存在人和/或動物的情況下可由移動機器人100的至少一個感測器102、106捕獲的示例性熱圖像250。圖像252可以是由至少一個感測器102、106捕獲的照相機圖像，該照相機圖像示出不存在人和/或動物。儘管熱圖像250包括高熱能的區域254，但是區域254的形狀可以由控制器114 (圖10中所示)和/或圖11的伺服器140和/或遠端平臺160基於區域254的圖案判斷為是非人的。圖像252可用於確認熱圖像250中不存在人和/或動物。
圖7B示出根據所公開的主題的實現的、在存在人259的情況下由移動機器人的至少一個感測器102、106捕獲的示例性熱圖像256。圖像258可以是由至少一個感測器102、106捕獲的照相機圖像，該照相機圖像示出存在人259。熱圖像256可以包括區域260和262，區域260和262可以具有比預定量大的熱能水準並且處於如控制器114(圖10中所示)和/或圖11的伺服器140和/或遠端平臺160所確定的人的形狀。區域254的圖案可以基於圖像258而被確認是人。
圖7C示出根據所公開的主題的實現的、在圖7B中所檢測到的人以不同的服裝(例如，人267)存在的情況下由移動機器人的至少一個感測器102、106捕獲的示例性熱圖像264。圖像266可以是由至少一個感測器102、106捕獲的照相機圖像，該照相機圖像示出人267以不同於圖7B中的人259的服裝存在。熱圖像264可以包括區域268和270，該區域268和270可以具有比預定量大的熱能水準並且處於被控制器114 (圖10中所示)和/或圖11的伺服器140和/或遠端平臺160基於區域254的圖案確定為非人的人的形狀。區域268和270的形狀可以不同於圖7B的區域260和262的形狀，但是可被識別為人的形狀，這可以使用例如圖像266來驗證。
也就是說，控制器(例如，圖10中所示的控制器114以及/或者圖11中所示的伺服器140和/或遠端平臺160)和/或感測器102、106可以基於從一個或多個感測器(例如，熱照相機和RGB照相機等)接收到的信號來進行人和/或動物檢測。例如，如果檢測到的物件的形狀類似於人和/或動物，則該物件可能被判斷為是人和/或動物。
在一些實現中，區域中的運動可以最初由感測器102、106確定為人和/或動物。儘管運動可能不一定是人和/或動物，但是在判斷為運動來自人和/或動物的情況下，移動機器人可以停止光源的UV光的輸出以防止對任何人和/或動物造成傷害，並且在預定時間段期間使用感測器102、106和/或麥克風103來更準確地判斷人和/或動物是否在該區域內。
在一些實現中，可以通過使用YOLO (僅進行一次掃描)在區域內檢測人和/或動物，將單個神經網路應用於完整圖像。網路將圖像分割成區域，並預測各區域的邊界框和概率。可以通過預測的概率對這些邊界框進行加權。YOLO與典型的基於分類器的系統相比具有幾個優點。YOLO可以在測試時使用整個圖像，因此它的預測可以基於圖像中的全域背景。與針對單個圖像需要數千個網路評估的其它系統不同，YOLO還可以利用單個網路評估進行預測。
在一些實現中，可以使用SSD (單鏡頭多框檢測)來檢測人和/或動物，其中SSD是用於使用單個深度神經網路來檢測圖像中的物件的方法。SSD可以將邊界框的輸出空間離散化為針對各特徵圖位置具有不同縱橫比和比例的一組默認框。在預測時，網路可以針對各預設框中的各物件類別的存在生成評分，並且可以產生對框的調整以更好地匹配物件形狀。網路可以組合來自具有不同解析度的多個特徵圖的預測，以自然地處理各種大小的物件。SSD相對於需要物件建議的傳統方法可以是簡單的，因為SSD消除了建議生成和隨後的圖元或特徵重採樣級，並且將所有計算封裝在單個網路中。與單級方法相比，SSD可以更易訓練，並且可以具有更好的準確度，即使具有較小的輸入圖像大小。
例如，當移動機器人處於靜態位置(即，不移動)時，可以使用YOLO、SSD以及其它人和/或動物檢測方法。
在一些實現中，移動機器人可以基於麥克風(例如，圖4~6、8和10中所示的麥克風103)所接收到的聲音來檢測人和/或動物。例如，(例如圖10中所示的控制器114、和/或圖11中所示的伺服器140和/或遠端平臺160)可以使用語音活動檢測(VAD)。即使在存在背景雜訊的情況下，VAD也可用於判斷區域中是否存在來自人和/或動物的聲音和/或雜訊。VAD可以將(例如如由麥克風103接收到的)音訊信號分解為幀，從每個幀中提取特徵，在已知的聲音幀和靜默幀的集合上訓練分類器，並將看不見的幀分類為聲音幀或靜默幀。
所公開的主題的實現可以組合以上所公開的兩種或更多種方法(例如，熱成像、YOLO、SSD和VAD等)以增加系統的魯棒性。例如，為了防止人和/或動物受到UV光的輸出的傷害，在最初檢測到運動的情況下，可以停止移動機器人並且可以停止UV光的輸出。移動機器人可以在預定時間段內使用感測器102、106和/或麥克風103來判斷人和/或動物是否在區域內。如果在預定時間內沒有檢測到人和/或動物，則移動機器人可以輸出UV光並繼續對該區域進行消毒。如果檢測到人和/或動物，則移動機器人可以輸出請求人和/或動物離開該區域的通知和/或指示，使得可以恢復消毒。
在一些實現中，諸如在圖1中所示的操作22等處，在至少一個感測器判斷為在預定時間段內不存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音的情況下，可以控制光源以發射UV光，並且控制驅動系統以使移動機器人在區域內移動。例如，圖10中所示的控制器114可以控制移動機器人的光源104和/或驅動系統108以圍繞圖9所示的區域300中的路徑306移動，從而在區域(包括床312、水槽308和4鈎輸液架314等)中不存在人和/或動物時對該區域進行消毒。
在圖1中所示的操作24處，在至少一個感測器判斷為在預定時間段內存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個的情況下，可以控制光源以禁止UV光的發射。例如，圖10中所示的控制器114可以控制光源104以禁止UV光的發射。
在一些實現中，可以輸出人和/或動物被判斷為在區域中、移動機器人的移動正被停止、以及/或者來自光源的UV光的發射被停止的通知。輸出通知可以是可聽通知和/或可視通知。例如，移動機器人100的揚聲器107 (圖10中所示)可以輸出人和/或動物被判斷為在區域中、移動機器人的移動正被停止、以及/或者來自光源的UV光的發射被停止的可聽通知。移動機器人100的使用者介面110 (圖10中所示)可以包括用以顯示人和/或動物被判斷為在區域中、移動機器人的移動正被停止、以及/或者來自光源的UV光的發射被停止的可視通知的顯示器。
在一些實現中，通知可以使用移動機器人的通信介面經由通信網路而被發送。例如，通知可以使用移動機器人100的(圖10中所示的)網路介面116經由網路130而被發送至圖11中所示的伺服器140、資料庫150和/或遠端平臺160。
在一些實現中，基於由移動機器人的通信介面經由通信網路接收到的信號或從移動機器人的介面接收到的輸入，將區域的地圖上的被檢測為非人的人的位置和被檢測為非動物的動物的位置儲存在通信地耦接至控制器的記憶體中。例如，操作16可以判斷為在該區域中存在人和/或動物，而操作20可以基於由至少一個感測器所生成的人和/或動物標識、運動檢測、熱量和/或聲音信號的缺少而判斷為在該區域中不存在人和/或動物(即，最初被檢測為人的物件是非人的，以及/或者最初被檢測為動物的物件是非動物的)。區域中的非人和/或非動物的位置可被儲存在移動機器人100的固定儲存裝置120 (圖10中所示)和/或記憶體118中，以及/或者可被儲存在如圖11中所示的伺服器140、資料庫150和/或遠端平臺160中。非人和/或非動物的位置可以由移動機器人100的感測器102和/或106中的至少一個來確定。
圖2示出根據所公開的主題的實現的、結合(圖1中所示的)操作20的用於確定區域中何時存在人和/或動物的示例性操作。也就是說，判斷區域內是否存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音中的至少一個可以包括操作26，在操作26中，可以基於區域內是否存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音、利用至少一個感測器中的第一感測器來輸出第一信號。例如，感測器102、感測器102和/或麥克風109可以輸出可用於(例如，由圖10中所示的控制器114和/或圖11中所示的伺服器140和/或遠端平臺160)判斷區域內是否存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音的信號。感測器102、106可以捕獲該區域中的人和/或動物的圖像，可以檢測該區域內的運動，以及/或者可以檢測該區域內的熱量，並且可以輸出信號。如果在該區域內存在雜訊，則麥克風109可以輸出信號。
在操作30處，可以基於區域內是否存在人和/或動物標識、運動、熱量或聲音、利用至少一個感測器中的第二感測器來輸出第二信號。類似於操作28，感測器102、感測器102和/或麥克風109中的至少一個可以輸出可用於(例如，由圖11中所示的控制器114和/或圖12中所示的伺服器140和/或遠端平臺160)判斷區域內是否存在人和/或動物標識、運動、熱量和/或聲音的信號。
在操作32處，圖10中所示的控制器114和/或圖11中所示的伺服器140和/或遠端平臺160可以基於第一信號和第二信號來判斷區域中是否存在人和/或動物標識、人和/或動物的運動、熱量和/或聲音。也就是說，第一信號和第二信號可用於驗證感測器102、感測器106和/或麥克風109是否已檢測到人和/或動物。例如，在第一信號和第二信號都不指示區域內存在人和/或動物的情況下，操作32可以判斷為區域內不存在人和/或動物。在第一信號和第二信號中的僅一個信號指示出區域中存在人和/或動物的情況下，操作32可以判斷為不存在人和/或動物。當區域內不存在人和/或動物時，移動機器人可以重新開始移動並輸出UV光以對該區域進行消毒。在一些實現中，在第一信號和第二信號中的僅一個信號指示出存在人和/或動物的情況下，控制器114可以控制光源以禁止UV光的發射，從而提高安全性。在第一信號和第二信號都指示出區域中存在人和/或動物的情況下，控制器114可以控制光源以禁止UV光的發射。
圖3示出如下：根據所公開的主題的實現，圖1的示例性方法10可以包括檢測區域內的門打開並且基於檢測而停止機器人的移動和UV光輸出的方法。在操作34處，可以使用被配置在移動機器人上或與移動機器人分離的至少一個感測器來檢測該區域內的門的打開。例如，移動機器人100的感測器102、106和/或麥克風109可用於檢測該區域內的門的打開。如圖8所示，感測器304可以與移動機器人分離，並且可用於檢測門302的打開。感測器304可以是紅外感測器、無源紅外感測器(PIR)或運動感測器等，其可以檢測門302的運動。感測器302可以經由網路介面116和通信網路130而通信地耦接至移動機器人100。在檢測到門移動(即，門正在打開)的情況下，感測器304可以向移動機器人發送信號。在操作36處，在檢測到門的打開的情況下，控制器(例如，控制器114)可以通過控制驅動系統(例如，驅動系統108)來停止移動機器人在該區域內的移動，並且通過控制UV光源來停止UV光的發射。
圖4~6示出根據所公開的主題的實現的包括可用於檢測區域內的人和/或動物以及/或者檢測區域中的表面和物件的感測器、以及用以輸出UV光以對區域中的空氣、物件和/或表面進行消毒的光源的移動機器人100的多個外觀圖。移動機器人100可以包括至少一個感測器102、106 (其中感測器102在圖5中可以示出為感測器102a和102b)、用以輸出紫外光的光源104、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12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感測器102 (和/或感測器106)、光源104、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。
至少一個感測器102 (其包括圖5所示的感測器102a、102b)可以判斷人和/或動物是否在區域內、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在區域中的位置)、以及/或者在區域中光源104何時處於表面和/或物件的預定距離內。在一些實現中，第一感測器102可以檢測可利用來自光源104的UV光進行消毒的空氣、表面和/或對象。
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4~6所示，至少一個第一感測器102可被配置在光源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的第一側上的第一側感測器、以及可被配置在該裝置的第二側上的第二側感測器。例如，如圖5所示，感測器102a可被配置在移動機器人100的第一側(例如，前側)上，並且感測器102b可被配置在移動機器人100的第二側(例如，後側)上。儘管在圖6中示出機器人兩側上的感測器，但可以存在配置在移動機器人102的不同側上的多個感測器以至少檢測人、動物、表面和/或物件。在一些實現中，感測器102a和/或感測器102b可被配置在光源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)。UV光的劑量(例如，強度、持續時間或光功率輸出等)可以由控制器114控制，該控制器114還可以例如在檢測到人和/或動物的情況下開啟或關閉光源104的一部分或全部器件(例如，燈泡、燈、LED、OLED)。光源可被控制以在移動機器人位於區域內的情況下發射UV光，並且可被控制以在檢測到人和/或動物的情況下停止發射光。
至少一個感測器106可以通信地耦接至圖10所示的控制器114，並且可以用於檢測人和/或動物是否在區域內。感測器106可以檢測可利用來自光源104的UV光進行映射和/或消毒的空氣、表面和/或對象。在一些實現中，至少一個感測器106可以確定移動機器人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在區域中的位置)、以及/或者在區域中光源104何時處於表面和/或物件的預定距離內中的至少一個。
在一些實現中，感測器102、106可以是飛行時間感測器、超聲感測器、二維(2D)光檢測和測距(LiDAR)感測器、三維(3D) LiDAR感測器、以及/或者雷達(無線電檢測和測距)感測器、立體視覺感測器、3D照相機、圖像感測器、RGB (紅綠藍)照相機、熱照相機、幾何感測器、麥克風、或結構化光照相機等。感測器106可以具有20度~27度的視場。在一些實現中，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，所述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，並且感測器102、106可被配置在該底座上。
控制器114可以以如下的操作模式來控制和/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(例如，在區域中檢測到人和/或動物的情況下)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10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11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，當移動機器人100正沿某個方向移動時，感測器102、106可以檢測人、動物、一個或多個表面、或物件等的幾何形狀。感測器102、106的輸出可以例如是移動機器人100的路徑中的人、動物和/或一個或多個物件的點雲。在感測器102和/或感測器106是立體視覺感測器的情況下，來自彼此相距已知距離內的兩個感測器(即，這兩個感測器可以是感測器102和/或感測器106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/或按預定時間間隔捕獲的。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捕獲圖像。可以從所捕獲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)可以儲存在(圖10所示的)記憶體118和/或固定儲存裝置120中，因此控制器114和/或至少一個第一感測器102可以使用所捕獲的圖像和所儲存的值來確定從感測器102、106到表面和/或物件的距離，並且可被處理器使用以輸出來自光源的一定劑量的UV光。在一些實現中，在物件可能無識別特徵(例如，空白牆)的情況下，感測器102、106可以包括至少一個雷射器、LED和/或OLED，以照射物件的表面上的一個或多個點。
在檢測人、動物、表面和/或物件時，感測器102、106可以是飛行時間(TOF)感測器。光的至少一個光子可以由感測器102、106輸出，並且可以通過空氣傳輸。在光的至少一個光子照射人、動物、表面和/或物件的情況下，該光的一部分可以被人、動物、表面和/或物件反射，並且可以返回到感測器102、106的接收器部分。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，以確定感測器102、106與人、動物、表面和/或物件之間的距離。這可以用於判斷人和/或動物是否在區域內，以及/或者生成移動機器人正在其中操作的區域的地圖。
圖10示出適合於提供所公開的主題的實現的移動機器人100的示例元件。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元件互連：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)或閃速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；諸如硬碟驅動器和閃速儲存裝置等的固定儲存裝置120；至少一個第二感測器106；麥克風103；以及用以輸出音訊通知和/或其它資訊的揚聲器107。
匯流排122允許進行控制器114與一個或多個記憶體元件之間的資料通信，如前所述，該一個或多個記憶體元件可以包括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的主記憶體。ROM或閃速記憶體元件可以包含用於控制基本硬體操作(諸如與週邊元件的交互等)的基本輸入輸出系統(BIOS)以及其它代碼。駐留在移動機器人100中的應用通常儲存在電腦可讀介質(例如，固定儲存裝置120)上並經由該電腦可讀介質訪問，其中該電腦可讀介質諸如為固態驅動器、硬碟驅動器、光學驅動器、固態驅動器或其它儲存介質等。
網路介面116可以經由有線或無線連接(例如，圖13所示的網路130)來提供與遠端伺服器(例如，圖11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，其中該技術和協定包括數位蜂窩電話、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。移動機器人可以經由網路介面向遠端伺服器發送資料，該資料可以包括是否檢測到人和/或動物、操作的路徑以及用UV光照射的表面和/或區域等。
許多其它裝置或元件(未示出)可以以類似的方式連接。相反，無需呈現圖10所示的所有元件來實踐本發明。這些元件可以採用與所示方式不同的方式互連。用以實現本發明的代碼可以儲存在電腦可讀儲存介質(諸如記憶體118、固定儲存裝置120中的一個或多個)中，或者儲存在遠端儲存位置上。
圖11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中所儲存的資源的訪問等。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/或有形介質(諸如固態驅動器、DVD、CD-ROM、硬碟驅動器、USB (通用序列匯流排)驅動器或任何其它的機器可讀儲存介質等)中體現的指令的電腦程式代碼的電腦程式產品的形式來體現，使得在電腦程式代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代碼(例如，該電腦程式代碼不論是儲存在儲存介質中、被載入到電腦中和/或由電腦執行、還是通過某些傳輸介質(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，使得在電腦程式代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。電腦程式代碼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，電腦可讀儲存介質上所儲存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/或固件體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、閃速記憶體、硬碟或能夠儲存電子資訊的任何其它裝置等。該記憶體可以儲存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。
10:示例性方法 12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32:操作 100,200:移動機器人 102,106:感測器 102a,102b:感測器 103:麥克風 104:光源 107:揚聲器 108:驅動系統 110:使用者介面 112:停止按鈕 114:控制器 116:網路介面 118:記憶體 120:儲存裝置 122:匯流排 130:網路 140:伺服器 150:資料庫 160:遠端平臺 250,256,264:熱圖像 252,258,266:圖像 254:高熱能的區域 259:存在人 260,262:區域 267:照相機圖像示出人 268,270,300:區域 302:檢測門 304:感測器 306:路徑 308:水槽 312:床 314:4鈎輸液架
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，並且與具體實施方式一起用於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示出根據所公開的主題的實現的控制移動機器人在預定區域內的移動、輸出具有用以對預定區域進行消毒的劑量水準的紫外(UV)光、並且在檢測到人和/或動物的情況下停止UV光的輸出的示例性方法。
圖2示出如下：根據所公開的主題的實現，圖1的示例性方法可以包括確定區域中何時存在人和/或動物。
圖3示出如下：根據所公開的主題的實現，圖1的示例性方法可以包括檢測區域內的門打開並且基於檢測而停止機器人的移動和UV光輸出的方法。
圖4~6示出根據所公開的主題的實現的具有感測器和用以輸出UV光的光源的移動機器人的多個外觀圖。
圖7A示出根據所公開的主題的實現的、在不存在人和/或動物的情況下由移動機器人的至少一個感測器捕獲的示例性熱圖像。
圖7B示出根據所公開的主題的實現的、在存在人和/或動物的情況下由移動機器人的至少一個感測器捕獲的示例性熱圖像。
圖7C示出根據所公開的主題的實現的、在圖7B中所檢測到的人和/或動物以不同的服裝存在的情況下由移動機器人的至少一個感測器捕獲的示例性熱圖像。
圖8示出根據所公開的主題的實現的門感測器以及具有用以監視門打開的至少一個感測器的移動機器人。
圖9示出根據所公開的主題的實現的、移動機器人用以在區域中應用一定劑量的UV光並映射非人位置的路徑的示例。
圖10示出根據所公開的主題的實現的圖4~6的移動機器人的示例性配置。
圖11示出根據所公開的主題的實現的可包括多個移動機器人的網路配置。
10:示例性方法
12,14,16,18,20,22,24:操作

Claims (9)

  1. 一種方法，包括： 使用驅動系統來使移動機器人在區域內移動； 使用所述移動機器人的光源來發射紫外光即UV光，以對所述區域的至少一部分進行消毒； 在發射所述UV光期間，使用至少一個感測器來判斷在所述區域內是否存在由人和動物組成的組中的至少一個； 在人和動物中的至少一個被判斷為在所述區域內的情況下，使用控制器，通過控制所述驅動系統來停止所述移動機器人在所述區域內的移動，並且通過控制UV光源來停止所述UV光的發射； 使用所述至少一個感測器來判斷在預定時間段內在所述區域內是否存在從由人標識、動物標識、運動、熱量和聲音組成的組中所選擇的至少一個； 在所述至少一個感測器判斷為在所述預定時間段內不存在人標識、動物標識、運動、熱量和聲音的情況下，控制所述光源以發射UV光，並且控制所述驅動系統以使所述移動機器人在所述區域內移動；以及 在所述至少一個感測器判斷為在所述預定時間段內存在由人標識、動物標識、運動、熱量和聲音組成的組中的至少一個的情況下，控制所述光源以禁止UV光的發射。
  2. 如請求項1所述的方法，還包括： 輸出人和動物中的至少一個被判斷為在所述區域內、所述移動機器人的移動正被停止、以及來自所述光源的UV光的發射被停止的通知。
  3. 如請求項2所述的方法，其中，輸出所述通知包括： 輸出從由可聽通知和可視通知組成的組中的至少一個所選擇的通知。
  4. 如請求項2所述的方法，其中，輸出包括： 使用通信介面，經由通信網路來發送所述通知。
  5. 如請求項1所述的方法，還包括： 基於由所述移動機器人的通信介面經由通信網路接收到的信號、或從所述移動機器人的介面接收到的輸入，將所述區域的地圖上的被檢測為非人的人的位置和被檢測為非動物的動物的位置中的至少一個儲存在通信地耦接至所述控制器的記憶體中。
  6. 如請求項1所述的方法，其中，判斷人是否在所述區域內包括： 使用至少一個感測器來捕獲圖像，以判斷人和動物中的至少一個是否在所述區域內。
  7. 如請求項1所述的方法，其中，判斷人和動物中的至少一個是否在所述區域內包括： 使用所述至少一個感測器中的熱感測器來捕獲熱圖像，以判斷人和動物中的至少一個是否在所述區域內。
  8. 如請求項1所述的方法，其中，判斷在所述區域內是否存在從由人標識、動物標識、運動、熱量和聲音組成的組中所選擇的至少一個還包括： 利用所述至少一個感測器中的第一感測器，基於在所述區域內是否存在人標識、動物標識、運動、熱量或聲音來輸出第一信號； 利用所述至少一個感測器中的第二感測器，基於在所述區域內是否存在人標識、動物標識、運動、熱量或聲音來輸出第二信號；以及 基於所述第一信號和所述第二信號來判斷在所述區域中是否存在人標識、動物標識、人和動物中的至少一個的運動、熱量或聲音。
  9. 如請求項1所述的方法，還包括： 使用被配置在所述移動機器人上或與所述移動機器人分離的至少一個感測器來檢測所述區域內的門的打開；以及 在檢測到門的打開的情況下，使用所述控制器，通過控制所述驅動系統來停止所述移動機器人在所述區域內的移動，並且通過控制UV光源來停止所述UV光的發射。
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