提供用于家庭环境控制的环境绘图的移动机器人的制作方法
本申请为分案申请，其母案的发明名称为“提供用于家庭环境控制的环境绘图的移动机器人”，申请日为2014年1月21日，申请号为201480001156.x。
相关申请
本申请要求来自编号61/754,319、名称为“包括移动机器人的环境管理系统及其使用方法”、2013年1月18日提交的us临时专利申请，编号为61/722,940、名称为“包括移动机器人的环境管理系统及其使用方法”、2013年3月5日提交的us临时专利申请，以及编号为14/046,940、名称为“包括移动机器人的环境管理系统及其使用方法”、2013年10月5日提交的us实用新型申请的优先权的权益，这些申请的公开内容在其整体上通过引用被结合于此。
本发明涉及移动机器人，以及更特别地涉及包括该移动机器人的系统和方法。
背景技术：
一段时间以来已经设想将连接性（即到互联网和远程客户端的无线连接）用于家用电器。
最近，术语“物联网”已成为代表所有类型的家用物品可连接到公共互联网的构想。一旦被连接，这些物品可向服务器和客户端设备报告各种数据。例如，一种构想是将“智能”照明灯泡连接到家用wan（无线区域网）。每个照明灯泡将具有处理器，存储器，检测或解释状态、功率的一些装置，和无线连接。使用这些组件，照明灯泡可报告其状态、可被轮询，等等。
该概念是宽泛的，并且通常与一般而言的家用连接性（例如计算机、电缆盒、媒体设备，等等）的区别仅在于物联网物品一般并不被认为包括足够的计算资源或通信以有意图地连接到公共互联网。传统冰箱将不连接到互联网；作为“物联网”物品的相同的设备将包括计算、传感器和通信硬件以及足够的软件以成为可远程和本地寻址的实体；期望是这一互联网冰箱可报告其各种状态（功率消耗等等）并响应远程命令（增加或减少内部温度）。
家用移动机器人也可成为“物联网”物品。以一些方式，家用移动机器人是这一集合内的独特物种—一般而言，家用移动机器人的自主性使其与其他家用电器脱离。其他家用电器不能在不可预知的和可变的环境中执行。其他家用电器不能为了实现任务完成而基于数十或数百传感器输入来做出大量的自主决策。
洗碗机（甚至是物联网洗碗机）不知道有关其内容的任何事情，并且运行控制电机和泵的简单脚本的等同物，其可能被简单的制动器（clog）或其他传感器所中断。irobot®roomba®真空吸尘机器人，在其任务的过程期间，可以按多种方式检测其自身状态，并可灵活地从家庭中有挑战性的情形逃脱，以及从事预测性的和计划的活动。
在家用移动机器人的丰富和自主行为与“物联网”连接性的核心概念的整合方面，存在许多未遇到的挑战。
技术实现要素：
在本发明的以下的实施例简述中，某些段落包括对在此公开的发明和/或发明的实施例的提及，在讨论“实施例”或“发明”的情况下使用不定冠词。这一术语表示在此公开的一个或多个发明的非必要的、可选的特征。
根据本发明的实施例，或根据在此公开的一个发明，一种移动机器人包括连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在存储器中的例程和由该例程生成以及经由无线网络电路所接收的命令。该移动机器人包括驱动轮，其可由处理器命令以到达家庭内的多个可访问二维位置，以及末端执行器，其包括可由处理器命令以在家庭中执行机械工作的至少一个机动化致动器，该处理器执行多个例程。多个例程包括：第一例程，其通过与无线网络电路通信而监控无线本地网络，并检测一个或多个网络实体在无线本地网络上的存在状态；第二例程，其从传感器接收信号，该传感器检测网络实体之一的动作状态，该动作状态在等待和活动之间可变；以及第三例程，其基于由第一和第二例程所检测的存在和动作状态，来命令该末端执行器改变执行机械工作的状态。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，术语“末端执行器”包括移动或关节型自主或远程控制的机器人的工作有效负载，其包括操作器或工具的通常含义，以及清洁头端。如在此记述的末端执行器不需要处于臂或杆的末端，而是可以直接附着到移动机器人或经由悬挂或其他连接方式附着。工作有效负荷使用将工具进行移动的供能的致动器来执行机械工作。工作有效负荷的一个示例将是清洁头（例如旋转或往复运动的刷子或衬垫和/或真空吸尘工具）。在此讨论的网络实体是网络上注册的机器和/或控制器，被分配用于发送和接收消息的唯一地址，并可用于相同网络上或所连接的网络上的其他网络实体机器和/或控制器。
在某些实施例中，或在此和/或在前公开的一个发明中，“相同网络”表示提供nat托管（从互联网笼统地到私有子网的网络地址转换，通常使用rfc1918私有地址空间之一）的路由或交换网络实体后的私有ip（互联网协议）子网上的一组私有地址，并且私有子网上的每个网络实体可扫描其他网络实体的私有ip地址以及与每个私有ip地址关联的mac（媒体访问控制）地址。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，在网络实体（例如移动机器人）的处理器上运行的例程可针对另一网络实体（例如移动手持设备）的mac地址监控私有子网，并如在此讨论的，当所注意的mac地址出现在私有子网上的ip地址处时，执行一些动作。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，“存在状态”是另一网络实体的所观测的状态（即，对另一网络实体的ip或mac地址的扫描和检测，表示对于扫描网络实体的潜在邻近度，和/或来自先前扫描的该检测中的变化，表示可能的到达邻近度和从邻近度的离开）。通常，这涉及到典型家庭无线ap（接入点）的典型无线范围，其延伸有限的范围，其中10-20米是消费设备的上限。换言之，当移动手持设备从最接近的家用无线ap行进超出10-20米限制时，携带它的人可能已经离开家庭。根据与其他因素的相互关系（例如，两个或更多历史工作时间小时数、移动手持设备移动的历史模式、导致离开状态的信号减少的速度和模式、和/或从网络丢失的时间长度），可增加由分析例程（其由移动机器人处理器、驻留在移动手持设备上的应用、或环境控制面板处理器所执行）对到达或离开的评估的可靠性。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，第一例程检测移动设备在无线本地网络上的存在状态，以及第二例程从移动设备中的呼叫状态传感器接收信号，该传感器检测移动设备的呼叫状态作为动作状态，该呼叫状态在呼叫准备就绪与呼叫已接收之间可变。在实施例中，或在此公开的一个发明中，由第二例程所接收的信号是从运行在移动设备上的监控应用所发送的。在实施例中，或在此公开的一个发明中，末端执行器是移动机器人的清洁头。在实施例中，或在此公开的一个发明中，第三例程基于移动设备在无线本地网络上的存在以及移动设备的作为动作状态的呼叫状态，命令该机器人的清洁头改变清洁的状态。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，术语“动作状态”包括反映针对致动器或控制系统的空闲和活动之间的过渡的一个或多个状态。该动作状态是应用到所致动的机械的、电气的、信号的或其他致动器的逻辑或数据状态，并可被存储在数据库中和/或由传感器直接地并反应性地监控。此外，可存在中间状态，在该中间状态期间由系统中的逻辑做出行动的决策。例如，对于呼叫状态或呼叫“动作状态”（例如电话对于呼叫是否是活动的），电话可能准备就绪用于呼叫，可能正对尚未应答的呼叫进行响铃，以及呼叫可能在进行中。进一步地，动作状态不需要是“开”相对“关”，其可以是“较低”相对“较高”，或用可变范围来表达。例如，清洁状态或清洁“动作状态”（例如由致动器供能的清洁头是否对于清洁是活动的），清洁头可以是空闲的，或可以处于低功率或低速模式，并且可以处于高功率或高速模式。
在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，当移动设备接收呼叫时，该呼叫状态从等待改变为活动。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，清洁的状态从机动化清洁或地面移动致动器（任一或两者）被供能改变到关闭，以及在其他实施例中，或在此公开的一个发明中，清洁的状态从机动化致动器以全功率操作改变为以低功率、低分贝状态操作。在实施例中，全功率状态表示机动化致动器以全速度操作清洁头的真空吸尘风扇或滚轴元件，以及较低功率状态表示以较低速度操作清洁头的真空吸尘风扇或滚轴元件。
在其他实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，由第二例程所接收的信号是从移动机器人上的传感器发送的。在某些示例中，移动机器人上的传感器是收听呼叫信号（即可听或超声响铃）的音频传感器。在其他示例中，移动机器人上的传感器是用于检测指示电话呼叫的射频信号的无线电接收器，例如与该电话呼叫的移动电话调制解调器处于相同或相似频带内。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，对呼叫接收进行信令的传感器是移动设备上的单个传感器或传感器的组合，例如测量与将电话设备抬高至耳部相关联的运动的加速度计，用于测量电话设备与收听者头部的邻近度的邻近度传感器，用于引起或检测指示响铃的振动的振动致动器或传感器，以及用于可听地检测响铃的电话上的麦克风。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，只要移动机器人处理器和智能电话是可以彼此通信的网络实体，由移动机器人处理器所执行的例程所呈递的决策代替地或替换地由通过智能电话处理器运行的操作系统所托管的划分或其他应用所执行的例程来执行。本公开预料的是，这种例程可被电话上的合作伙伴应用所执行，并且所得到的由移动机器人处理器用于促使该移动机器人激活致动器的数据、命令或信息可通过共享网络来传输。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，第一例程检测移动设备在无线本地网络上的存在状态，以及第二例程从移动机器人中的清洁准备就绪传感器接收信号，该传感器将移动机器人的清洁准备就绪状态检测为动作状态，该清洁准备就绪状态在清洁准备就绪和清洁活动之间可变。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人执行用于监控清洁准备就绪的监控例程。在某些实施例中，清洁准备就绪是移动机器人的电池充电（例如，依赖于电子电量分析的对应清洁准备就绪传感器和/或其他电池充电状态传感器），以及在其他实施例中，清洁准备就绪传感器是移动机器人的停滞状态（对应清洁准备就绪传感器是“停滞”传感器，其依赖于一个或多个里程计、加速度计或致动器电流测量以确定该机器人是能够自由移动还是被卡住或被被限制移动）。在实施例中，或在此公开的一个发明中，该末端执行器是移动机器人的清洁头，该清洁准备就绪是停滞状态，以及该机动化致动器在该停滞状态中是静止的。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，第三例程基于移动设备在无线本地网络上的存在以及移动机器人的作为动作状态的清洁准备就绪状态，来命令该机器人的清洁头改变清洁的状态。
如由出现在本地网络上的其移动设备所确定的，移动机器人接收指示占有者存在的信号的一个优点在于该移动机器人执行监控例程，并响应于监控例程中设置的条件，反应性地对该存在进行响应。在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，该移动机器人针对一个或多个移动设备的存在独立地监控本地网络，以及替换地或附加地，移动设备进入该网络并通过在移动设备处理器上运行的用于将指令无线地传送到该移动机器人的应用或一组可执行命令来向移动机器人通知其存在。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人的处理器可以执行一个或多个例程，其响应于所监控的一起表示该机器人准备就绪并且家庭占有者不存在这两方面的开始信号或测量，启动并执行任务，例如清洁任务，如果移动设备离开网络且移动机器人准备就绪的话，例如如果移动机器人电池已充电的话。“任务”包括在行进（其中机器人穿过空间进行导航）时所执行的开始到完成的一组机械工作任务，其具有开始标准（例如用户命令、时间表、门限，或基于设定点的命令或决策）和终止和/或完成标准（例如时间限制、区域限制、剩余电池充电限制、针对将要覆盖的区域的次数，和/或来自灰尘检测的清洁度分数）。可以在一次以上的出动中完成任务。移动机器人的处理器将执行一个或多个例程，其响应于所监控的一起表示该机器人正在正常操作（且可能嘈杂地操作）以及家庭占有者已经请求在其附近中的较少噪声或具有对额外安静的突然需求这两方面的开始信号或测量，在占有者进行电话呼叫时驱使远离该占有者、使其自身安静、或关闭其电源以使机器人安静。移动机器人因此通过中断其任务以情境上响应的方式进行运转，使得该占有者能够听到移动设备上的呼叫者而没有背景噪声干扰。
在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人从持有或携带移动设备的占有者撤退，或者移动机器人使其机动化致动器安静，机动化致动器例如是用于致动真空吸尘风扇的那些，用于致动驱动轮的那些，和/或用于致动一个或多个清洁头滚轴或刷子的那些。移动机器人监控呼叫状态，并且在实施例中，监控指示呼叫的射频。当呼叫已经结束，移动机器人自主地返回到其中止其任务的地方并完成对该房间的覆盖。因此，该移动机器人在适应于占有者的存在以及移动设备上的呼叫的接收的同时，完成其遍及起居空间的任务。
在一个实施例中，或在此或在前描述的一个发明中，清洁状态的改变包括命令移动机器人的所有噪声生成致动器（包括驱动轮致动器）停止和/或空闲，直到呼叫完成；或附加地或替换地，清洁状态的改变包括在移动设备的呼叫状态方面从呼叫进行中到呼叫已结束的改变之后，命令致动器重启移动机器人的清洁头；或附加地或替换地，清洁状态的改变包括在移动设备在无线本地网络上的存在方面从存在到不存在的改变之后，命令致动器重启移动机器人的清洁头。
根据一个实施例，或根据在此或在前所公开的一个发明，移动机器人处理器和无线网络电路对具有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控移动设备从存在到不存在的改变作为从家庭的离开，并且一旦确定移动设备已离开，就在家庭内重启清洁任务之前，等待一定时间段以证实该移动设备从家庭的离开。
根据一个实施例，或根据在此或在前所公开的一个发明，移动机器人处理器和无线网络电路对具有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控手持和便携式移动设备的唯一身份，以确定该手持和便携式移动设备存在于该家庭中。
根据一个实施例，或根据在此或在前所公开的一个发明，移动机器人处理器和无线网络电路对具有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控手持和便携式移动设备的唯一身份，以确定该手持和便携式移动设备存在于该家庭中。在这种情况下，附加地或替换地，移动机器人处理器和无线网络适配器扫描手持和便携式移动设备的唯一媒体访问控制地址，以确定该手持和便携式移动设备存在于该家庭中。在这一实施例或如在前的发明中进一步替换地或附加地，移动机器人处理器和无线网络电路扫描私有互联网协议子网上的互联网协议地址，并将新扫描的互联网协议地址的媒体访问控制地址与对应于已知手持和便携式移动设备的至少一个先前存储的唯一媒体访问控制地址进行比较，以确定该手持和便携式移动设备已经到达该家庭。
根据一个实施例，或根据在此或在前所公开的一个发明，移动机器人处理器和无线网络电路对具有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控目标网络实体，并且一旦确定新的目标网络实体已到达私有互联网协议子网上，就在私有子网地址和唯一媒体访问控制地址处对目标网络实体进行ping操作以证实该目标网络实体已到达该家庭。
根据一个实施例，或根据在此或在前所公开的一个发明，进一步包括包含定位传感器的定位电路，并且一旦确定目标网络实体已到达私有互联网协议子网上，移动机器人处理器就记录清洁状态被改变的位置和终止的清洁任务。在这种情况下，附加地或替换地，移动机器人返回到清洁状态被改变的位置，以在重新开始清洁任务之后恢复该清洁任务。
根据一个实施例，或根据在此或在前所公开的一个发明，其中移动机器人处理器和无线网络电路对具有大约5-20米最大范围的本地无线网络监控已知网络实体从存在到不存在的改变作为从该家庭的离开，并且一旦确定该网络实体已离开，就在家庭内开始清洁任务之前，等待一定时间段以证实离开。
在此或在前公开的发明的某些实施例中，移动机器人包括连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在存储器中的例程和由该例程生成以及经由无线网络电路接收的命令。移动机器人包括驱动轮（即，由电机或致动器驱动），其可由处理器命令以到达家庭内的多个可访问二维位置，以及清洁头，其包括可由处理器命令以执行家庭内的机械工作的至少一个机动化致动器，该处理器执行多个例程。多个例程包括第一例程，其通过与无线网络电路通信监控无线本地网络，并检测一个或多个移动设备在无线本地网络上的存在状态；第二例程，其从移动设备中的呼叫状态传感器接收信号，该传感器检测移动设备的呼叫状态，该呼叫状态在呼叫准备就绪和呼叫已接收之间可变；以及第三例程，其基于移动设备在无线本地网络上的存在以及由第一和第二例程所检测的移动设备的呼叫状态，来命令清洁头的机动化致动器改变执行机械工作的状态。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，多个可访问二维位置是反映地面上未被一些障碍占用的位置的一组x、y坐标（定位或“位置”）或x、y、θ坐标（“姿态”），和/或记录在占用网格中的一组可访问位置或姿态或位置单元。在这种情况下，占用网格或自由地面空间能够可选地被微处理器用来进行路径规划，即对不同轨道进行定序以避开障碍，并命令驱动轮在自由地面空间到处进行移动。路径规划可以是基本上直接的（例如最短或最快路径，可选地使用路径规划算法，诸如dijkstra的、a*或d*算法的变体）；采样定向的（例如数分钟内在路径上取得一定数量的样本—例如5-20个，可选地使用路径规划算法，其中约束是分布式采样集合且并非最短或最快路径，或漫游的和/或随机的）；或区域覆盖定向的（例如以将每个样本分配给一个位置的方式取得大量样本，例如20-100个，可选地彼此在拓扑或度量上相关，或保持为3d矩阵）。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，由第二例程所接收的信号是从运行在移动设备上的监控应用发送的。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人包括连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在存储器中的例程和由该例程生成以及经由无线网络电路接收的命令。移动机器人包括驱动轮，其可由处理器命令以到达家庭内的多个可访问二维位置，以及清洁头，包括可由处理器命令以执行家庭中的机械工作的至少一个机动化致动器，该处理器执行多个例程。多个例程包括第一例程，其通过与无线网络电路通信来监控无线本地网络，并检测移动设备在无线本地网络上的存在状态；第二例程，其从移动设备中的清洁准备就绪传感器接收信号，该传感器检测移动机器人的清洁准备就绪状态，该清洁准备就绪状态在清洁准备就绪和清洁活动之间可变；以及第三例程，其基于移动设备在无线本地网络上的存在以及由第一和第二例程所检测的移动机器人的清洁准备就绪状态，来命令机器人的清洁头改变清洁的状态。
根据某些实施例，或根据在此或在前所公开的一个发明，移动机器人包括连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在存储器中的例程和由例程生成以及经由无线网络电路接收的命令。移动机器人进一步包括驱动轮，其可由处理器命令以到达家庭内的多个可访问二维位置，以及环境传感器，其由处理器可读，该处理器执行多个例程。多个例程包括第一例程，其命令驱动轮使机器人在家庭到处移动；第二例程，其在家庭内的多个可访问二维位置处取得传感器读数；以及第三例程，其基于遍及家庭的传感器读数，向具有专用环境传感器的网络实体发送数据，导致网络实体上的机动化致动器的激活以执行家庭内的机械工作，尽管该专用环境传感器的本地读数另外地进行确定。
在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人根据主要任务在家庭到处移动，并且同时收集环境传感器读数作为辅助任务。在某些实施例中，该主要任务是清洁任务。在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，在家庭内的多个可访问二维位置处取得的传感器读数是环境传感器读数。
在某些实施例中，或在前以及在本简述部分之后在此公开的一个发明中，网络实体包括或被包括以下之内：加湿器或加湿器控制面板；空气净化器或空气净化器控制面板；或自动调温器或自动调温器控制面板，其经由电源线、信号线或网线或其他连接而被连接到工作位置中（例如在另一房间中、地下室中或阁楼中）的对应设备（即，其执行机械工作以遍及家庭移动流体（包括空气）以实现环境条件中的改变）。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，在家庭内的多个二维位置处取得的传感器读数填充该家庭内的传感器读数的二维地图，该二维地图被存储在网络实体可访问的存储器内，并特别地在通过网络与移动机器人通信的人机接口设备（例如移动手持智能电话、个人计算机、智能手表、移动平板电脑，其具有显示器和/或触摸屏以及无线网络接口、处理器和存储器以用于执行例程）上显示。在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，在家庭内的多个二维位置处取得的传感器读数填充家庭内的传感器读数的三维地图。
除了机器人和移动手持设备/平板电脑/智能手表之外的几乎所有网络实体，例如自动调温器、空气净化器和加湿器，都是静态的家用电器并典型地遍及起居空间位于一个或多个位置处，并且其中的静态传感器在该特定的单一、不变的位置处测量相对定位的特定（例如环境特性或感测的占有者特性，如身份、占用或通行）。移动机器人的特定优势是访问相同房间内的，或在并不紧邻这样的网络实体的另一隔区或房间中的远离该环境传感器的位置。在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中（在取得一个或几个验证读数之间的范围上，通过遍及起居空间进行采样，以遍及起居空间对测量结果的地形进行绘图），该移动机器人可基于相对远离网络实体的位置中取得的一个或几个读数，或基于遍及起居空间随机或系统性地取得的读数的集合体，来确定静态网络实体是否应当被激活以执行其环境控制功能。附加地或替换地，该机器人可计算测量的最高读数或集合测量的读数以计算针对房间的分数（即可与一个或多个门限相比较的代表值或评估值）。基于遍及起居空间取得的多个测量，移动机器人激活网络实体，即使当该网络实体的环境传感器读数在其单一、不变的位置点处另外地进行指示时。替换地，网络实体（例如环境控制面板）被提供有来自移动机器人的采样。该网络实体的专用传感器典型地仅测量与该网络实体相邻的极近体积，并且未能计及遍及起居空间的气团传播的体积上的变化。即使当提供附加监控时，附加传感器典型地将是静态的。通过监控和测量在远程位置处和/或遍及起居空间所采样的温度、空气质量和湿度，该移动机器人提供否则不可由具有本地或专用环境传感器的环境控制面板访问和/或静态家用电器和/或网络实体所访问的信息。附加地或替换地，由于移动机器人可遍及空间进行多次运行并一次以上地完成相同或相似的房间覆盖任务，从而在每次运行中覆盖一个或多个房间，该移动机器人能够启发式地随着时间比较并集合读数、纠正异常值读数、确定并改善置信度分数，例如，“获悉”对于单次出动花费多长时间来清洁每个房间，以及花费多长时间来清洁该空间中的多个房间，包括其之间的过渡时间以及多次出动任务之间的电池充电时间。
根据本发明的实施例，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人包括与驱动系统和处理器通信的控制器，该驱动系统被配置成使移动机器人在包括多个房间的空间到处移动。该移动机器人进一步包括由控制器可访问的存储器，该存储器保持与该移动机器人所遍历的空间内的房间相关联的唯一房间标识符以及与该房间关联的至少一个可测量特性的关联分数，该分数在对该空间的至少一次遍历之后由处理器所计算，以及该处理器能够基于对多个房间中的一个或多个房间或该空间的遍历之间的对该至少一个可测量特性的改变，来修改该分数。
根据本发明的实施例，或在此或在前公开的一个发明中，唯一房间标识符是存储在移动机器人的存储器内的一个或多个数据结构，其使得该机器人的处理器、和/或联网的移动手持设备或联网的环境控制面板能够与该移动机器人通信，以识别房间和/或规划从任意位置到目标房间的路径。如果机器人包括定位电路，其构建墙壁和障碍的基于范围的度量地图（使用例如激光测距仪、声纳、雷达、三角测量、飞行时间、或相位差计算）和/或自由空间的占用网格，以及能够使用例如扫描匹配、icp（迭代最近点）和/或ransac（随机样本一致）的技术来在该地图上定位该机器人，则该数据结构可以是该地图上的一个坐标或一组坐标（例如区域或边界）。附加地或替换地，如果机器人包括定位电路，其再次利用自由空间的占用网格来构建特征、地标、基准和/或信标的加指纹的、基于特征的星座图或拓扑图（使用例如相机或点云生成3d扫描仪，结合特征转换，以标识、存储和识别自然或人造的关键点、特征和/或地标），并能够使用例如vslam（基于视觉的同步定位和绘图）的技术来在该地图上定位该机器人，该数据结构可以是地图上的指纹或区别特征或地标或特征或地标簇，再次可选地具有区域或边界。在任一情况下，链接到唯一房间或区域（例如地带1、地带2、地带3）的唯一身份可由最终用户通过任何网络实体的用户接口将其与家庭房间类型或唯一房间标签（例如“起居室”、“emily的房间”）相关联。
在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人进一步包括机载（即由移动机器人携带的）机器人传感器，其被配置成测量遍及由该移动机器人遍历的一个或多个房间的至少一个可测量特性。在实施例中，或在此公开的一个发明中，唯一房间标识符是由机器人在该空间内可定位的二维坐标（例如笛卡尔坐标或极坐标）。在实施例中，或在此公开的一个发明中，该分数被存储在移动机器人的存储器中或由处理器可访问的远程存储器储存介质中，例如云存储服务器或无线可访问移动设备存储器中。
在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，多个分数与唯一房间标识符和多个机载机器人传感器相关联，该多个机载机器人传感器用于测量多个可测量特性，例如环境测量或任务相关的测量（灰尘、经由光学或声纳测量的地面类型、测距、区域、位置、边界和边界类型，例如构造、墙壁、楼梯、人造屏障或虚拟墙壁）。如在此讨论的，以及在本简述内的在前和随后的段落中，等等，“分数”可以是数字、阵列或定量标记或标签，其具有的目的是与门限、边界、范围、带或其他类似表达的分数进行比较，其中一个分数可以是更高、更低、相等或几乎相等、基本相似、峰值、最大、最小或平均值（例如均值）、模、或中值。在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人从空间内的静态传感器节点接收一个或多个传感器测量，该移动机器人和该传感器节点进行无线通信。该静态传感器节点可以是家庭（即，起居空间，包括业务、存储、设施和娱乐空间）中的固定装置，或可以是便携式的（但在测量期间是静态的并通常被留在一个地方来测量该地方），并且可被连接为网络实体和/或通过与网络实体的其他有线或无线通信来连接。在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人接收与可测量特性有关的输入参数（例如使用键盘或触摸屏、门限或目标）并基于与每个房间的可测量特性关联的分数和输入参数来确定要遍历的多个房间的一部分或者全部的次序（例如，房间的完整或部分顺序，可选地包括房间到房间的路径或房间到房间的通道，或房间按可用性和适用性被寻址的优先级列表，该可用性取决于例如打开或关闭的房门，以及该适用性取决于例如在要清洁的时间表中的可用时间，或地面类型）。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人进一步包括至少一个定位传感器，其观测来自空间内的物体的传感器读数，用于确定移动机器人参照所观测的物体（“物体”不仅包括包含可观测特性的物理物体，还包括由光学上或以其他方式可检测的表面特性所形成的表面“物体”，例如拐角、线、图案）的当前姿态（“姿态”包括绝对或相对位置且可选地包括绝对或相对取向）。物体本身可具有姿态。该移动机器人将机器人姿态（或位置）与房间标识符相关联，特别是与所观测物体或它们安置在房间中的或在该房间组成部分（墙壁、天花板、照明设备、门厅、家具）上可观测的姿态相关联。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，至少一个可测量特性是完成清洁房间的时间，并且传感器是结合任务或出动/出行（excursion）开始和结束标准的时钟或定时器。可按出动/出行（以启动和结束一次运行为界限，例如充电和排空之间）或任务（由启动和结束完成标准为界限，例如一次或两个或足够地覆盖的所有目标区域）来测量“到完成的时间”。在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，至少一个可测量特性是任务和/或出动/出行完成，并且该传感器是灰尘检测传感器，用于基于每个房间中的灰尘检测测量，来确定该房间相对于具有唯一房间标识符的其他房间的肮脏程度（即由监控清洁气流或收集箱的光学或压电传感器所感测的灰尘的瞬时速率，或由其感测的累计或累加的灰尘；或者越过门限率或计数，在每种情况下，其可与存储器中记录的唯一房间标识符、房间区域和/或边界、房间到房间的通道相关，以便定义哪个瞬时、峰值、累计、累加或累积灰尘与哪些唯一房间标识符、区域、边界或通道相对应）。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，至少一个可测量特性是占用状态（即，已占用、未占用和/或占有者的数量和/或活动，结合占有者的间接标记或由占有者的间接标记修改，例如所获悉的或访问的时间表和/或计划和/或随机性模型），传感器（由机器人携带，或在静态网络实体、家用电器、环境控制面板上）是占用传感器（例如，在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，是被动或主动传送或反射式红外传感器，包括红外远程控制传感器；使用光、声纳或射频的飞行时间或三角测量距离传感器；结合对占用特有的声音或声压的识别的麦克风；气流传感器；相机；监控对于足够强的接收信号强度的蜂窝电话频率和/或wifi频率的无线电接收器或收发器；根据自然照明、由人所携带的移动设备/手持设备或其他rf源所发出的人工照明（由人对其主动做出的改变，以及由人在其中引起的波动），来观测环境光的环境光传感器）。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人可访问房间分数或所测量的环境参数以根据时间表（包括获悉或预测的占用时间表或规划的占用时间表）内可用于清洁的时间量来清洁一个或多个房间。清洁时间可在清洁请求中被接收、存储在清洁时间表中、或在网络上通过原生日程表整合（例如用户自己的待办事项清单和按标准格式的预约日程表）而被访问。因此移动机器人将时间表中的可用时间进行比较并基于该可用时间，从预计清洁持续时间少于可用时间的一组房间中选择要清洁哪个或哪些房间，在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，其是基于哪个或哪些房间的分数比其他更脏，包括最脏的。在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人测量清洁房间的时间（包括在一种以上的场合上，保留每次出动/出行或任务持续时间的记录并按房间、出动/出行类型或任务确定代表性的最大值、最小值、平均值等等），由机器人所遍历的房间的全部或子集之间的相对分数所代表的房间的占用频率和肮脏程度。在实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人测量、估计和/或随机性建模清洁房间的一个或多个时间，以及由机器人所遍历的所有房间之间的相对分数所代表的房间的占用频率或肮脏程度。通过遍历起居空间，移动机器人获悉占有者的行为并可使任务适合于该占有者的行为、举止、习惯、日程和模式。根据发明的实施例，或在此或在前公开的一个发明中，机器人访问其自身的一个或多个占用传感器以及家庭内的一个或多个网络实体的那些占用传感器来对占有者计数（即，在被认为代表多个占有者的一个以上的传感器处的近乎按时的检测）并确定应当仅当占有者的数量低于门限（例如少于两个占有者）时启动出动/出行或任务和/或当占有者的数量超过第二门限时（例如两个占有者以上）结束，该第二门限可以是不同的门限。
根据发明的实施例，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人包括连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在存储器中的例程和由例程生成以及经由无线网络电路接收的命令。该移动机器人包括驱动轮，其可由处理器命令以到达家庭内的多个可访问二维位置（或表示家庭或家庭内的房间的阵列）。该移动机器人进一步包括定位电路，具有观测来自家庭内的物体的传感器读数的至少一个定位传感器，用于确定该移动机器人参照所观测物体的当前姿态（例如坐标、特征、地标、基准和/或信标），该处理器执行多个例程。多个例程包括，导航例程（例如，如在此讨论的路径规划，包括一个或多个覆盖模式，诸如左右交互的（boustrophedon）行、周界和区域发现模式，诸如墙壁和/或障碍遵循或绕行模式，系统化错误安全措施，诸如随机弹回和其他随机化，以及用于向/从原点/泊位/排空站/开始位置和出动/出行或任务目的地快速行进的点到点或地带到地带的轨迹序列），其命令驱动轮使机器人在家庭到处移动；表面绘图例程，其积累来自定位电路的观测（例如，来自距离传感器的距离测量，来自障碍和邻近度传感器的占用和障碍确定，以及来自相机和其他模式/图像/基准观测传感器的特征和地标确定）以记录表示移动机器人的可能位置/姿态的二维阵列；任务时间估计例程，其积累来自定位电路的定时读数（例如，从出动/出行和/或任务的开始到结束所定时的，和/或被收集为整个任务时间并根据房间边界或通道过渡或迁移随后被划分成时间跨度或持续时间）并确定用于该移动机器人基本上覆盖（即，用清洁头完全越过，包括但不限于单程或多于单程，可选地在非并行或不同的方向上）与二维阵列内的可能位置的邻接集合（例如，邻接集合可确定由墙壁、门和/或任意周界区段所确定的结构的或任意的“房间”）对应的表面区域的至少一个估计的完成时间跨度./持续时间；以及任务预规划例程，其将目标完成时间与至少一个估计的完成时间跨度相比较，并命令该驱动轮对于要经过的至少一个估计的完成时间，比目标完成时间充分提前地开始覆盖表面区域，使得该表面区域在该目标完成时间之前基本上被覆盖。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，任务预规划例程进一步包括基于记录和修改家庭和/或各个居民的占用时间表，来标识目标完成时间并根据启动/返回标准来启动该机器人。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，将占用时间表从与该机器人无线通信的远程人机接口（例如，具有监控接近环境控制面板的地带的占用传感器的环境控制面板，其是相同网络上的或由机器人可寻址的网络上的网络实体）无线发送到移动机器人。在其他实施例中，或在此公开的一个发明中，将占用时间表通过原生日程表整合无线地发送到该移动机器人。在实施例总，或在此公开的一个发明中，移动机器人监控并获悉一个或多个时间段内的一个或多个占用模式或时间表，并基于所获悉的占用时间表来设定目标完成时间，例如，如在us专利号8,510,255（通过引用整体结合于此）所描述的，由在此公开的移动机器人占用传感器数据和/或其他类型的占用数据、分析或决策所扩充。在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人获悉一定时间段内的占用时间表，并标识一个或多个占用模式，并基于一个或多个所获悉的占用模式来设定目标完成时间。
根据一个实施例，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人包括连接到存储器和无线网络电路的处理器，用于执行存储在存储器中的例程和由例程生成以及经由无线网络电路接收的命令。该移动机器人进一步包括驱动轮，其可由处理器命令以到达家庭内的多个可访问二维位置，以及环境传感器，其可由处理器读取以取得环境质量的当前读数。该移动机器人附加地包括定位电路，具有观测来自家庭内的物体的传感器读数的至少一个定位传感器，用于确定移动机器人参照所观测的物体的当前姿态，该处理器执行多个例程。多个例程包括导航例程，其命令驱动轮使该机器人在家庭到处移动；表面绘图例程，其积累来自定位电路的观测以记录表示该移动机器人的可能位置的二维阵列；环境绘图例程，其取得并积累来自家庭内的多个可访问二维位置处的环境传感器的读数，并基于该读数和表示移动机器人的可能位置的二维阵列来使存储器存储三维阵列；以及位置-响应环境控制例程。该位置-响应环境控制例程将三维阵列与多个家庭环境控制节点的位置相关，每个家庭环境控制节点具有专用环境传感器和控制信道以致动机动化致动器来执行家庭内的机械工作，并基于至少一个控制节点到三维阵列中所表示的环境绘图位置的邻近度，来发送数据以使至少一个环境控制节点执行家庭内的机械工作。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，“专用环境传感器”是与环境控制节点、环境控制面板或环境控制设备搭配的传感器。“控制信道”是有线或无线连接，环境控制面板、智能电话、平板电脑或手表、个人计算机，和/或移动机器人可通过其发送致动命令。在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，三维阵列可包括位置的两个维度以及与由如在此讨论的环境传感器所感测的环境质量相对应的幅度、值或质量的一个维度。环境质量的“一个维度”尽管可存储随着时间或积累性取得或记录的或不同种类的值、测量、均值、估计的阵列。位置的维度可与以机器人可通过本地或远程网络可访问的方式在机器人上或在网络实体处维护的占用网格和/或地面规划内的位置相对应。该测量可直接在位置维度内的多个位置处被记录，但以替换地或附加的方式，该测量可在邻近或接近测量之间的占用网格和/或地面规划之内的位置处被插入。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，环境控制器或控制面板（例如自动调温器、具有湿度感测的加湿器控制器，或具有空气质量感测的空气净化器）包括外壳，在该外壳内是一个或多个环境传感器（例如电子自动调温器、气压计、湿度或湿气传感器、气体检测器（例如voc、co或co2），或空中微粒计数器）以提供环境传感器测量（例如温度、气压、湿度、空气质量）；以及处理器，其与一个或多个传感器操作性通信以接收环境传感器测量。环境控制器面板与具有用户接口（例如本地显示器和输入，或智能电话上的远程用户应用）的一个或多个输入设备操作性通信以用于设定或者以其他方式确定设定点环境质量（例如设定点温度、气压、湿度、空气质量），以及与执行工作的环境控制致动器（例如hvac、湿度控制以及空气净化系统，其置换流体（包括气体），以朝向设定点在相应环境质量中实现改变）操作性通信。
在发明的实施例中，或在如前述的具有环境控制面板的在此或在前公开的一个发明中，基于所由外壳中或外壳上的环境传感器取得的所确定的周围环境测量与设定点环境质量的比较，处理器被配置成：采样来自家庭内徘徊的或者以其他方式行进的移动机器人的远程环境传感器测量，该移动机器人也与该处理器操作性通信，其中移动机器人承载具有相同或类似能力的类似或相同的一个或多个环境传感器；确定将来自外壳的测量部位的一个或多个测量从由移动机器人从周围环境内的多个部位取得的多个平均的、所选择的，或代表性的测量进行置换；以及至少部分地根据由移动机器人进行的一个或多个测量通过命令相应环境控制致动器执行工作以朝向设定点实现相应环境质量中的改变，来对该置换进行补偿。
在发明的实施例中，或具有环境控制面板的在此或在前公开的一个发明中，该环境控制面板包括与处理器操作性通信的无线网络接口，以及离开状态特征，其中在由处理器基于至少由传感器（例如，主动或被动红外、可听声音和/或超声声音、相机、rfrss，其能够感测人或指示人的质量，例如服装颜色或本地个人手持设备rf或网络存在或通信量，或来自家庭设备的信号，例如ir远程控制）所获取的远程读数所进行的确定时，环境控制面板进入到操作的离开状态模式，该传感器安装在以下的一个或两者中（i）家庭内的徘徊或者以其他方式行进的移动机器人，或（ii）由无线网络接口扫描为在本地无线网络上存在的移动手持设备，该确定是离开状态标准指示已经满足其中已经安装了环境控制面板的家庭的非占用条件，操作的离开状态模式包括自动的设定点环境质量后置模式；其中处理器通过在试验时期期间接收远程读数，确定不需要用户输入来激活该离开状态特征；将从试验时期读数得出的信息与门限标准相比较以确立占用条件的足够真实的指示是否被试验时期期间的远程读数所满足；以及如果确定在该试验时期期间感测到足够真实的指示，则使能该离开状态特征。
在发明的实施例中，或包括如前述的环境控制面板和/或具有占用感测的移动机器人的在此或在前公开的一个发明中，占用的模型是部分基于从远程读数得出的该家庭和/或该家庭的预计占有者的信息，以及占用预测器至少部分基于该模型和远程读数来预测未来家庭占用。特别是基于由移动机器人读数所提供的绘图的环境、地面覆盖以及区域，该模型是人类占用的先验随机模型，例如贝叶斯网络或马尔可夫模型变体，其包括一个或多个统计学分布，至少部分地基于关于该家庭的几何数据和结构数据，其至少部分地由在起居区域内的不受限的自由空间中（即，不是在沿着墙壁的固定位置中或其他静态装置中）所取得的移动机器人读数所提供。
在发明的实施例中，或包括环境控制面板、移动机器人或具有环境质量和/或占用传感器的移动手持设备的在此或在前公开的一个发明中，该移动机器人读数和/或移动手持设备远程读数被用于验证、证实或校验由环境控制面板基于附着到一个或多个环境控制面板的静态环境质量或占用传感器所做出的决策。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，一种基于附着的环境传感器依据反馈来补偿由对控制面板操作的直接环境影响所引起的本地错误的方法包括，将由面板中或面板上的环境传感器所取得的所确定的周围环境测量与设定点环境质量进行比较，对来自家庭内的徘徊的或者以其他方式行进的移动机器人的远程环境传感器测量进行采样，确定将来自面板的测量部位的一个或多个测量从由移动机器人从周围环境内的多个部位取得的类似代表性测量进行置换，以及至少部分地根据由移动机器人进行的一个或多个测量，通过命令相应环境控制致动器执行工作以朝向设定点在相应环境质量中实现改变，来对该置换进行补偿。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，与网络进行通信的移动机器人包括：与驱动系统通信的控制器，该驱动系统被配置成使移动机器人在起居空间到处移动；以及用于从位于起居空间中并与网络进行通信的移动设备接收命令的接收器，该移动设备包括交互式应用，其用于基于移动设备相对于移动机器人的空间位置和/或基于移动设备的操作状态，来控制移动机器人的状态。该移动机器人响应于所接收的命令来变更驱动系统的状态。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人与网络进行通信。该移动机器人包括与驱动系统进行通信的控制器，该驱动系统被配置成使该移动机器人在起居空间到处移动。该移动机器人进一步包括机载机器人传感器，用于监控移动设备在起居空间中的存在和/或状态。该移动机器人控制器响应于移动设备相对于该移动机器人的空间位置和/或基于移动设备的操作状态来变更驱动系统的状态。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人与网络进行通信。该移动机器人包括驱动系统，其被配置成使该移动机器人在起居空间到处移动，以及机载机器人传感器，用于遍及起居空间取得传感器读数并监控沿着穿过起居空间行进的多个不受限位置的环境条件。该条件与选择性地对与网络进行通信的节点的激活有关，以及当在邻近该节点的定义的区域中感测条件的所测量数值落到低于或高于激活门限时，该移动机器人变更节点的激活状态。在实施例中，或在此公开的一个发明中，激活门限是由高门限值和低门限值所限定的数值范围所表示的。
在发明的实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，一种用于自动变更移动机器人的激活状态的方法，包括在操作于移动设备上的应用处接收用于将移动设备的存在向移动机器人通知的输入参数，该应用启动多个例程，该多个例程调用移动机器人的存储器中所存储的一个或多个可执行命令集，以及当移动设备在移动机器人的面前时，执行该命令集。在实施例中，或在此公开的一个发明中，当移动设备通过局域网与移动机器人通信时，该移动设备存在。命令集包括多个例程，该多个例程包括第一例程，其通过与移动机器人的无线网络电路通信来监控无线本地网络，并检测一个或多个移动设备在无线本地网络上的存在状态；第二例程，其从传感器接收信号，该传感器检测移动设备之一的动作状态，该动作状态在等待和活动之间可变；以及第三例程，其基于移动设备的存在以及基于由第一和第二例程所检测的动作状态，来命令移动机器人的末端执行器改变执行机械工作的状态。
在本发明的实施例的前述简述中，某些段落包括对在此公开的在前的或以上的实施例和/或在前的或以上的发明的提及。这一术语表示（非必要的且可选的）对在此公开的先前讨论的一个或多个发明或发明的实施例的多重从属性。发明人预料到将两个或更多这种可选特征相组合以实现在此所讨论的优点，并且本领域技术人员将理解在这一部分中顺序地或不按顺序地讨论的两个或更多特征如何被预料到和被公开以被组合来实现在此讨论的一个或多个优点；和/或逻辑上不能组合的任何多重从属的特征。
附图说明
图1是根据本发明的实施例或根据在此公开的一个发明的表示环境管理系统的示意图。
图2是表示形成图1的环境管理系统的一部分的中枢的示意图。
图3是表示形成图1的环境管理系统的一部分的网络使能的移动机器人的示意图。
图4是图示出在其中安装图1的环境管理系统的起居结构的示意图。
图5-18是可形成图1的环境管理系统的一部分的移动用户终端的平面图，其图示出根据本发明的方法和计算机程序产品实施例的移动用户终端的屏幕显示以及相关操作。
图19是图1的用户终端的示意图。
图20是根据某些实施例或根据在此公开的一个发明的由移动机器人进行绘图和控制的家庭环境的示意图。
图21是图示出在其中安装了环境管理系统和自动控制器系统的起居结构的示意图。
图22是图示出根据某些实施例或根据在此公开的一个发明的菜单和参数选择的示意图。
图23是图示出根据某些实施例或根据在此公开的一个发明的移动机器人的状态的示意性有限状态机示图。
图24是图示出根据某些实施例或根据在此公开的一个发明的呼叫示图的示意图。
图25是图示出根据某些实施例或根据在此公开的一个发明的遍及起居结构中取得的环境传感器读数的地图的示意图。
图26是图示出根据某些实施例或根据在此公开的一个发明的遍及起居结构中取得的环境传感器读数的地图的示意图。
图27是图示出根据某些实施例或根据在此公开的一个发明的起居结构中的环境传感器读数的地图的示意图。
具体实施方式
根据本发明的实施例，或根据在此公开的一个发明，包括移动机器人的环境管理系统被提供用于监控起居空间中的条件。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，环境管理系统被用于控制起居空间中的条件和/或评估并产生用于处理该起居空间中的条件的推荐或规划。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人具有一个或多个环境传感器（例如电子自动调温器、气压计、湿度或湿气传感器、气体检测器（例如voc,co或co2），或空中微粒计数器）以提供环境传感器测量（例如温度、气压、湿度、空气质量）。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，环境管理系统还包括未安装在该移动机器人上的一个或多个静态传感器，并且这些静态传感器被用于监控起居空间以收集被用于控制在起居空间内的移动机器人的操作的数据。在实施例中，或在此公开的一个发明中，传感器被安装在可致动环境控制节点或设备中，该节点或设备操作为控制环境条件。例如，这种环境控制节点包括诸如加湿器、hvac、自动调温器和空气净化器之类的设备。
参考图1-4、21和26-27，其中示出了根据在此公开的发明的实施例，或根据在此公开的一个发明的环境管理系统100，其被安装在所关联的起居结构10中。该结构10可以是住宅或居住的住所（例如单家族住宅，多家族住所（例如复式单元、公寓、住户共有公寓等），或移动住宅）或商业起居空间（例如办公室或工作室）。结构10定义了起居空间20，或内部空间，其可被细分（物理上、空间上和/或功能上）成一个或多个定义的地带（例如地带a-c），并且在实施例中，或在此公开的一个发明中，这些地带与起居结构10中的房间对应，例如地带a是厨房，地带b是起居室且地带c是卧室。所定义的地带a-c可被墙壁分隔或可以是没有墙壁分隔而混合在一起的开放概念区域。结构10具有窗户30、门32、灯具34（具有可耗尽的灯34a）、tv36（或其他电子设备）以及供暖、通风和空调系统（hvac）40。人员p可占用该起居空间20。
参考图1-4和21，环境管理系统100包括节点，该节点包括联网使能的移动机器人200、联网使能的环境管理系统中枢110、联网使能的静态传感器120、122、124，联网使能的自动控制器设备126、127、128，129、也属于网络使能的自动控制器设备的机器人泊位140、私有网络（例如宽带lan）160、以及一个或多个远程管理服务器（例如云服务器）150。私有网络160由路由器162和宽带无线接入点（wap）164使能，从而在起居结构10所限定的起居空间20处或周围具有无线局域网（wlan）范围165。私有网络160经由网关170a（例如宽带调制解调器）和外部连接170b（例如isp）通过wan或公共网络170（例如互联网）连接到远程服务器150。路由器162、wap164和/或调制解调器170a可集成在单个设备中。本地用户终端142、300（例如pc、智能电话或平板电脑）可被（有线或无线地）连接到私有网络160。远程用户终端144、300可经由公共网络170被连接到远程服务器150和/或私有网络160。中枢110、机器人200、本地用户终端140、300以及远程用户终端144、300每个都可被配置有环境管理器访问客户端152和机器人管理器访问客户端152a，其可与该环境管理器访问客户端相同（例如可下载或预先安装的应用软件app），使能如在此描述的节点110、200、140、142、144、300和150之间的通信和控制。访问客户端152、152a可为用户（在此也被称为起居空间20的“人员p”或“占有者p”）提供方便的接口。如在此讨论的网络实体是网络上注册的机器和/或控制器，被分配唯一地址以用于发送和接收消息，并对相同网络上或所连接的网络上的其他网络实体机器和/或控制器是可用的。
在某些实施例中，或在此和/或在前公开的一个发明中，“相同网络”表示提供nat托管（从互联网笼统地到私有子网的网络地址转换，通常使用rfc1918私有地址空间之一）的路由或交换网络实体后的私有ip（互联网协议）子网上的一组私有地址，并且私有子网上的每个网络实体可扫描其他网络实体的私有ip地址以及与每个私有ip地址关联的mac（媒体访问控制）地址。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，在网络实体（例如移动机器人200）的处理器上运行的例程可针对另一网络实体（例如移动设备300）的mac地址监控私有子网，并如在此讨论的，当所注意的mac地址出现在私有子网上的ip地址处时，执行一些动作。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，“存在”或“存在状态”是另一网络实体的所观测的状态（即，对另一网络实体的ip或mac地址的扫描和检测，表示对于扫描网络实体的潜在邻近度，和/或来自先前扫描的该检测中的变化，表示可能的到达邻近度和从邻近度的离开）。通常，这涉及到典型家庭无线ap（接入点64）的典型无线范围，其延伸有限的范围，其中10-20米是消费设备的上限。换言之，当移动手持设备300从最接近的家用无线ap164行进超出10-20米限制时，携带它的人员p可能已经离开家庭20。根据与其他因素的相互关系（例如，两个或更多历史工作时间小时数、移动手持设备移动的历史模式、导致离开状态的信号减少的速度和模式、和/或从网络丢失的时间长度），可增加由分析例程（其由移动机器人处理器、驻留在移动手持设备上的应用、或环境控制面板处理器所执行）对到达或离开的评估的可靠性。
图22和24描绘了系统100的节点的互操作性，节点例如是移动机器人200、联网使能的环境管理系统中枢110、联网使能的静态传感器120、122、124，联网使能的自动控制器设备126、127、128，129、也属于网络使能的自动控制器设备的机器人泊位140、私有网络（例如宽带lan）160、以及一个或多个远程管理服务器（例如云服务器）150。私有网络160由路由器162和宽带无线接入点（wap）164使能，从而在起居结构10所限定的起居空间20处或周围具有无线局域网（wlan）范围165。图22描绘了在各种节点上运行的通信组件、传感器和应用以及与菜单选择树中的菜单项目相关联的示例性数据结构的实施例。图24描绘了根据发明的实施例或在此描述的发明中的系统的节点之间的示例性通信和数据交换的实施例。
中枢110（图2）可以是被配置成提供在此描述的功能的任何合适的设备。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，中枢110包括处理器114、存储器115、人机接口（hmi）116、无线通信模块（例如wi-fi模块）112和所关联的天线112a。中枢110可包括用于有线连接到路由器162的连接硬件（例如以太网连接器）。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，中枢110包括整体环境传感器121和/或整体自动控制器设备129。例如，在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，中枢110是联网的、智能的、处理器控制的自动调温器，其包括与处理器集成的hvac控制器和环境温度传感器，以及在某些实施例中，包括电池。用于中枢110的合适的中枢可包括从lowe家居改善（lowe'shomeimprovement）可得的irishubtm，从paloalto,california的nestlabs可得的nesttm智能自动调温器，以及如在us公开申请no.2012/0256009和us公开申请no.2012/0066168中公开的设备，这两个申请的公开内容通过引用被结合于。
如所图示的，中枢110可通过与路由器162连线而连接到私有网络160。替换地，中枢110可经由无线模块112和wap164而无线地连接到路由器162。
如图22的非穷举性的示例性列表中所指示的，静态传感器120、122、124可以是任何合适的传感器，其可操作为检测物理条件或现象并将其转换成对应的数据信号。例如每个传感器120、122、124可以是温度传感器、接触传感器、声学传感器（例如麦克风）、运动传感器（例如被动ir运动传感器）、压力传感器、可见光传感器、湿气传感器、空气质量传感器、超声传感器、或气体成分传感器。每个传感器120、122、124可包括无线发射器（窄带或宽带/wi-fi）以经由wap164与中枢110和/或私有网络160通信。传感器120、122、124是静态的，因为遍及监控和控制起居空间20的环境的过程，它们保持在一个位置中（例如贴附到结构10的墙壁）。与移动机器人200相反，静态传感器120、122、124必须被拾起和运输以重新定位并且典型地将根本不被重新定位（即，它们将典型地被永久安装在相对于对空间20绘图的全坐标网格的给定坐标位置中）。尽管示出了三个静态传感器120、122、124，但系统100可包括更多或更少的传感器。
如图22的非穷举性的示例性列表中所指示的，自动控制器设备126、127、128、129、140可以是任何合适的设备，其可操作为控制与结构10关联的设备或系统的操作。在实施例中，或在此公开的一个发明中，静态自动控制器设备126、127、128、129、140，静态传感器120、122、124可以是任何合适的传感器，其可操作为检测环境条件、物理条件或现象并将其转换成对应的数据信号。例如，每个传感器120、122、124可以是温度传感器、接触传感器、声传感器（例如麦克风）、运动传感器（例如被动ir运动传感器）、压力传感器、可见光传感器、湿气传感器、空气质量传感器、超声传感器、或气体成分传感器。每个传感器120、122、124可包括无线发射器（窄带或宽带/wi-fi）以经由wap164与中枢110和/或私有网络160通信。自动控制器设备的示例包括用以致动/去致动/调整hvac系统40的自动调温器（如所图示的，控制器127）、用以致动/去致动照明设备的开关设备（如所图示的，控制器128）、可听告警、操作为打开和关闭遮窗物（例如自动遮光帘）的设备（如所图示的，控制器126）、空气质量控制设备129（例如空气净化器、加湿器、或除湿器）、网络使能的移动机器人真空吸尘站泊位140、以及自动闭锁或锁定设备。每个自动控制器设备126、127、128、129、140可包括无线发射器（窄带或宽带wi-fi）以经由wap164与中枢110和/或私有网络160通信。尽管示出了五个自动控制器设备126、127、128、129、140，但可遍及该起居结构中的一个或多个地带（a-c）提供更多或更少的自动控制器设备。
机器人泊位140可包括或被连接到电源并包括充电器，该充电器操作为当机器人200有效停泊在机器人泊位140处时为移动机器人200的电池充电。泊位140可以是包括机动化容器的排空站，其可致动以清空来自机器人200的碎屑。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，泊位140（有线地或无线地）被连接到私有网络160以使能或促进从机器人200到私有网络160和/或从私有网络160到该机器人200的数据传输。因此，机器人泊位140是另一示例自动控制器设备。在实施例中，机器人泊位140通过蓝牙、近场感应、ir信号或无线电与移动机器人200直接无线通信。
移动机器人200可以是任何合适的机器人，且将理解的是，在此公开的发明的所有实施例中或在此公开的一个发明中并不是在此描述的所有组件、特征和功能都是需要的。参考图3和图22的非穷举性列表，示例性移动机器人200包括机壳210、控制器220、存储器222、电池224、电池充电器226、人机接口（hmi）228、驱动系统230、绘图/导航系统240、服务操作系统242（在此也被称为“清洁系统”以及“清洁头”）、无线通信系统250、ir发射器260和环境传感器270a-j、碎屑箱242a（用以存储通过清洁操作所收集的碎屑）、箱水平传感器242b、灰尘提取传感器242c（用以检测通过清洁操作所收集的碎屑的特性密度）、末端执行器242d、指示灯274a、音频换能器274b、和清洁模式选择开关（例如按钮）274c。移动机器人200可通常按以下的方式被配置或包括来自以下的特征：如在us专利no.7,024,278和us公开申请no.2007/0250212中所描述的一个和/或多个roombatm地面清洁机器人，这两篇文献的公开内容在被适当修改的情况下通过引用被结合于此。
控制器220可包括任意合适配置的处理器211（例如微处理器）或多个处理器。处理器221与控制器200、存储器22、清洁系统242和驱动系统230进行通信。
驱动系统230可包括用于主动和可控制地使机器人200通行穿过起居空间20的任何合适的机构或系统。根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，驱动系统230包括一个或多个滚轴、一个或多个轨道232以及由控制器220可操作的一个或多个机载（即由移动机器人200携带的）电动电机234（在此也被称为“机动化致动器”）以跨越起居空间20的地面传送机器人200。
服务操作系统242在某些实施例中，或在此公开的一个发明中可以是可选的，并且可操作为在起居空间20中执行服务操作。根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，服务操作系统242包括地面清洁系统，其在机器人200通行穿过空间20时清洁起居空间20的地面表面。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，服务操作系统242包括吸头和机载（即由移动机器人200携带的）真空产生器以真空清洁地面。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，服务操作系统242包括末端执行器242d，例如清扫或拖洗机构，例如一个或多个旋转刷、滚轴、湿或干静态或振荡和/或振动织物或多层衬垫组装件。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，术语“末端执行器242d”包括移动或关节型自主或远程控制的机器人的工作有效负载，其包括操作器或工具的通常含义，以及清洁头端。如在此记述的末端执行器不需要处于臂或杆的末端，而是可以直接附着到移动机器人200或经由悬挂或其他连接方式附着。工作有效负荷使用将工具进行移动的供能的致动器来执行机械工作。工作有效负荷的一个示例将是清洁头（例如旋转或往复运动的刷子或衬垫和/或真空吸尘工具）。
无线通信系统250包括无线通信发射器或模块252（例如wi-fi模块）和所关联的天线254以使能机器人200和中枢110和/或私有网络160之间（即经由wap164）的无线通信。可对私有网络160采用各种不同的网络配置，移动机器人200构成该私有网络160的节点。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200通过路由器162经由wap164与中枢110进行无线通信。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200绕过该中枢110，经由路由器162和wap164与远程管理服务器150进行通信。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200可使用窄带或宽带（例如wi-fi）rf通信与中枢110直接进行无线通信。例如，如果机器人200并未装备有与wap164兼容的发射器，则机器人200可与中枢110通信，该中枢110可进而将数据从机器人200中继到私有网络160或远程管理服务器150。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，系统100包括网桥设备，其接收并转换来自机器人200的rf信号并将该rf信号以路由器所支持的格式中继到路由器612以便递送到远程管理服务器150或私有网络160中的另一设备。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，系统100包括采用网式拓扑结构的低功率网式数据网络，其中rf通信信号在移动机器人200和中枢110之间从节点到节点被中继。在这种情况下，静态传感器120、122、124，控制器124、126、127、128、129、140以及范围扩展器模块（如果有的话；未示出）可用作网式节点。同样地，移动机器人200可用作在中枢110与其他节点（例如，网络使能的传感器设备120、122、124、126、127、128、129、140和范围扩展器）之间中继信号的节点。
如以上指示的，图22描绘了运行在各种节点上的通信组件、传感器和应用以及与菜单选择树中的菜单项目关联的示例性数据结构的实施例。例如，移动机械致动器（ma），其在实施例中或在此公开的一个发明中是移动机器人200，包括传感器和数据字段，例如：环境光传感器（阵列中的瞬时值/历史）、湿气传感器（阵列中的瞬时值/历史）、空气质量传感器（阵列中的瞬时值/历史）、定位/绘图（机器人在一个或多个阵列中记录度量特征星座、测距、占用网格和/或周界扫描）、相机（机器人在一个或多个阵列中记录所识别的特征和历史）、温度计（阵列中的瞬时值/历史）、麦克风（阵列中的瞬时值/历史）、箱水平传感器（阵列中的瞬时值/历史）、灰尘传感器（阵列中的瞬时值/历史）、电池水平传感器（阵列中的瞬时值/历史）、pir检测器（阵列中的瞬时值/历史）、气压传感器（阵列中的瞬时值/历史）。移动机械致动器（ma），其在实施例中或在此公开的一个发明中是移动机器人200，包括连接性传感器和数据字段，例如wi-fi、蓝牙、zigbee和6lowpan（运行在本地终端上的应用监控包括本地终端、节点的网络实体的mac和ip，并按ma、节点实体设置网络实体驻留数据字段真/假）。移动机械致动器（ma），其在实施例中或在此公开的一个发明中是移动机器人200，包括ma的监控元件和所关联的数据字段，例如，举例来说：电池224/功率模块212（字段中的充电状态）、末端执行器242d-激发（字段中的开/关/速度），末端执行器242d-真空吸尘（字段中的开/关/速度）、末端执行器242d-一个或多个分配器（字段中的开/关/速率/剩余容量）、一个或多个驱动电机230（字段中的开/关/速度），以及指示灯274a（字段中的开/关/颜色/调制）。
类似地，静态传感器节点110、120、122、124（在此也被称为“静态传感器”和“联网使能的静态传感器”），或静态机械致动器126、127、128、129、140（例如hvac、加湿器、空气净化器，且在此也被称为“自动控制器设备”和“网络使能的自动控制器设备”）传感器利用其传感器监控条件并存储所关联的数据，例如，举例来说：占用传感器（阵列中的瞬时值/历史）、运动传感器（阵列中的瞬时值/历史）、环境光传感器（阵列中的瞬时值/历史）、湿气传感器（阵列中的瞬时值/历史）、空气质量传感器（阵列中的瞬时值/历史）、温度计（阵列中的瞬时值/历史）、麦克风（阵列中的瞬时值/历史）、空气质量（阵列中的瞬时值/历史）和电池水平传感器（阵列中的瞬时值/历史）。静态传感器节点110、120、122、124或静态机械致动器126、127、128、129、140（例如hvac、加湿器、空气净化器）包括连接性传感器和数据字段，例如wi-fi、蓝牙、zigbee和6lowpan（所托管的应用监控包括托管该应用的本地终端（lt）、移动机械致动器（例如移动机器人200）、静态传感器节点110、120、122、124、静态机械致动器126、127、128、129、140的网络实体的mac和ip，并按ma、节点实体设置网络实体驻留数据字段真/假）。在实施例中，或在此公开的一个发明中，静态机械致动器126、127、128、129、140监控其致动器的状态并将与所监控的致动器关联的数据存储在字段中，例如，举例来说：风扇（字段中的开/关/速度）、泵（字段中的开/关/速度）、冷凝器（字段中的开/关）、地带阀门或开关（字段中的开/关/）、以及一个或多个指示灯（字段中的开/闭/颜色/调制）。
类似地，本地终端142、300（在此也被称为“移动设备”、“智能电话”和“lt”）利用其传感器监控条件并存储所关联的数据，例如，举例来说：加速度计/陀螺仪（运行在lt上的应用对获取的运动进行监控并设置呼叫进行中标记真/假）、“附近头部”光学传感器（应用对指示所获取呼叫的阻塞（occlusion）进行监控，并设置呼叫进行中标记真/假）、麦克风（应用对指示所获取呼叫的活动进行监控并设置呼叫进行中标记真/假）。在实施例中，或在此公开的一个发明中，本地终端包括连接性传感器和数据字段，例如wi-fi、蓝牙、zigbee和6lowpan（应用监控网络实体的mac和ip并按ma、节点实体设置网络实体驻留数据字段真/假，该网络实体包括运行该应用的本地终端（lt）、移动机械致动器（例如移动机器人200）、静态传感器节点110、120、122、124，静态机械致动器126、127、128、129、140）。在实施例中，或在此公开的一个发明中，本地终端包括连接性传感器和数据字段，例如：无线电/电话gsm和/或cdma等。（应用或操作系统监控呼叫状态：等待、响铃、呼叫进行中，并设置呼叫状态字段值）。
如图3和22中所指示，示例性机器人200包括以下环境传感器：ir辐射检测器270a、相机270b、环境温度传感器270c、环境光传感器270d，声学传感器270e（例如麦克风）、运动检测器270f（例如被动ir光电二极管）、超声传感器270g、压力传感器270h、空气质量传感器270i、以及湿气传感器270j。这些传感器不是对可在机器人200上提供的传感器的类型的穷举，并且根据将由机器人200检测的环境参数，该传感器中的某些可被省略。
绘图/导航系统240可被移动机器人200使用以对起居空间20进行绘图并确定或注册机器人200相对于空间20的位置（即，将机器人200在空间20中定位）。机器人200由此也可定位其机载（即由移动机器人200携带的）传感器270a-j的位置。任何合适的技术和组件可被用于定位和注册该机器人200，例如机器视觉（例如使用相机270b和特征识别或类识别软件）、光信标、或射频接收信号强度指示符（rssi）技术。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，移动机器人200或系统100可唯一地标识房间（例如地带a、地带b、地带c），其通过组合：（1）身份信息（例如“物联网”6lowpan照明灯泡或插槽收发器、插接单元等等的ipv6身份），（2）rssi（例如ipv6rf收发器附近的信号强度/其幅度）以及（3）远程控制（例如经由本地网络或互联网调制该rf收发器的能力）。例如，自主型机器人200（例如roomba®机器人）可导航于房间（例如地带a、地带b或地带c）直到其找到ipv6收发器的峰值信号强度，在这种情况下其可被认为最接近这一收发器。然后可例用拓扑或笛卡尔位置对这一收发器进行标记。如果由最终用户或自动经由任何装置（例如“起居室照明灯泡第3号”）将收发器与房间身份相关联，机器人200就可以按各种方式使用这一信息。例如，可命令机器人200清洁该起居室，在这种情况下其可使用其移动性和信号强度上的距离相关变化来引导到达这一房间（即使没有地图）。作为另一示例，机器人200可被命令仅仅清洁起居室，在这一情况下已知处于该起居室中的一个或多个收发器将该机器人200“锚定”到那个房间。机器人200使用多信号源和/或可标识的墙壁和门厅来为信号强度和/或粗定位设置门限，并且覆盖该房间，使得起居室ipv66lowpan照明灯泡的信号强度是较高的。
移动机器人200可以独立于来自系统100的其他传感器节点110、120、122、124、126、127、128、129、140的输出，按多种不同方式来标识房间或地带（a-c）。在一个实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200可使用其在移动机器人200的主体210上安装的相机270b在视觉上识别房间中定位的一个或多个特征。在一个实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200可使用其绘图和导航系统240来标识已定义房间内的如在所存储的起居空间20的地图上所定义的坐标而标识房间或地带（a-c）。
现在将描述根据在此公开的一个发明的实施例或根据在此公开的一个发明，并利用该环境管理系统100的进一步的方法和操作。
根据某些方法，系统100使用来自联网的静态传感器120、122、124中的一个或多个的数据来控制或增强移动机器人200的操作。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，传感器120、122、124是占用传感器（例如被动ir运动检测器）。当传感器122检测到人员p处于给定地带a-c时，系统100将使机器人200变更其操作以适应于该占用。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200基于来自占用传感器、热传感器、rssi传感器的信号或指示该人员的本地用户终端142（在此也被称为“移动设备300”）的存在的信号来检测人员p。例如，机器人200可能正在执行地面清洁操作，并且系统100（例如经由从中枢110到机器人200的指令）可指示机器人200返回到泊位140，移动到不同的非占用地带，避开已占用地带或采用更安静的操作模式。类似地，部署机器人200之前，系统100可使用静态传感器122来确定占有者是否可被检测到，并且如果不能，则明确该机器人200继续进行任务（例如地面清洁出行）。
替换地，机载传感器270a-j中的一个或多个可检测占用，并且机器人200可将这一信息传送到中枢110以得到有关任务完成或截断的进一步指令。如图21以及图22的有限状态机中所描绘的，在实施例中，或在发明中，当离开模式是开启的且占用计数少于门限量，则移动机器人200从停泊或空闲状态s10移动到启动状态s14。机器人200进入为任务中要覆盖的下一个房间指定所存储的位置的状态s18，并进入清洁当前房间的状态s22。在当前房间被完成（例如，如由运行在机器人处理器和控制器上的例程所确定的，完全地遍历和清洁）时，机器人进入指定下一个房间状态s18直到任务被完成或直到移动设备300身份在无线网络上被检测到或人员p的占用被检测到。
在移动设备300进入网络时，移动机器人200接收指示该人员的移动设备在wap164上存在的信号。这可由监控无线本地网络160的移动机器人200所检测，或操作在该移动设备300上的机器人管理器访问客户端152a可执行发送信号到移动机器人200的例程，其指示移动设备300处于wlan160上并正在访问该wap164。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200可包括无线电接收器，其能够检测移动设备300的呼叫状态，活动的呼叫将该移动设备300置于活动呼叫状态300a中。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200可利用rssi传感器检测呼叫信号的强度，由此确定与该移动设备300的邻近度。在实施例中，或在本发明中，响应于移动设备呼叫状态改变到活动呼叫状态，移动机器人控制器120通过以下来变更移动机器人清洁状态：通过将移动机器人200返回到泊位140，将移动机器人200移动到不同的未占用的地带（a-c），通过使移动机器人200避开已占用地带（a-c）或采取更安静的操作模式，其包括将移动机器人200上的所有机动化致动器关闭以使得移动机器人200停止在适当位置中且变得寂静。在实施例中，或在此公开的一个发明中，已占用地带（a-c）是人员p或移动设备300所存在的地带。在实施例中，或在此公开的一个发明中，已占用地带是移动设备300处于活动呼叫状态300a中的地带。在一个实施例中，或在此公开的发明中，当移动设备300处于活动呼叫状态300a中时，动作状态从等待变为活动，并且移动机器人控制器120通过以下来将变更移动机器人200的清洁状态以对呼叫信号进行响应：通过进入存储家庭20中的机器人位置（即坐标）的状态s36，并且然后将状态改变为返回到泊位或在到达泊位之前的排空状态s20，并进入停泊或空闲状态s10。
类似地，如图23中所指示的，在手动启动情况中，机器人200将从停泊或空闲状态s10变为启动状态s14，其中移动机器人200启动（即驱动）离开泊位以开始覆盖任务。如果移动设备300不在网络上（即，其mac不在网络上），则移动机器人将在指定下一个房间状态s18和清洁当前房间状态s22之间改变状态，穿过家庭挨个房间移动以完成任务。如果没有房间剩余用于清洁，机器人状态改变为返回到泊位或排空状态s20，并且当移动机器人200达到泊位140时，机器人状态改变为停泊或空闲状态s10。如果移动设备mac处于该网络上，并且机器人200在启动之后进入设定的呼叫安静模式状态s16，则移动机器人200将在指定下一个房间状态s18和清洁当前房间状态s22之间变更状态直到任务完成且没有房间剩余，或者直到呼叫状态改变变更该移动机器人清洁状态。当移动设备接收来电时，移动机器人状态改变到安静模式、呼叫守候s30。在安静模式、呼叫守候s30状态中，移动机器人200在返回到清洁当前房间状态s22之前保持在安静模式s30中（即关闭机动化致动器，停止在适当位置中并变得寂静）并且守候该呼叫到结束。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，术语“动作状态”包括反映针对致动器或控制系统的空闲和活动之间的过渡的一个或多个状态。该动作状态是应用到所致动的机械的、电气的、信号的或其他致动器的逻辑或数据状态，并可被存储在数据库中和/或由传感器直接地并反应性地监控。此外，可存在中间状态，在该中间状态期间由系统中的逻辑做出行动的决策。例如，对于呼叫状态或呼叫“动作状态”（例如电话对于呼叫是否是活动的），电话可能准备就绪用于呼叫，可能正对尚未应答的呼叫进行响铃，以及呼叫可能在进行中。进一步地，动作状态不需要是“开”相对“关”，其可以是“较低”相对“较高”，或用可变范围来表达。例如，清洁状态或清洁“动作状态”（例如由致动器供能的清洁头是否对于清洁是活动的），清洁头可以是空闲的，或可以处于低功率或低速模式，并且可以处于高功率或高速模式。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，系统100可自动控制结构10的设备120、122、124、126、128、129、140以促进机器人200的操作。例如，系统100（例如经由来自中枢110的指令）可使用控制器128自动开启灯具34以照明由机器人200的相机270b所观察的区域。当人员p在处于wlan范围165以外之后返回到起居结构10时，机器人管理器访问客户端152a可指示移动机器人100返回s20到泊位140。当人员p在处于wlan范围165以外之后返回到起居结构10以及wlan164上的移动设备300接收呼叫并处于活动呼叫状态300a中（在此也被称为“呼叫”或“响铃”）时，机器人管理器访问客户端152a可指示移动机器人100操作在安静模式s30中。活动呼叫状态300a是指在移动设备上的呼叫响铃300a，并且也指占有者应答该呼叫300a。
如图3、4和21中所指示的，在一个实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200的处理器221执行多个例程。该多个例程包括第一例程，其通过与无线网络电路250通信来监控无线接入点（wap）164，并检测一个或多个移动设备300在wlan范围165内的存在状态、第二例程从传感器接收信号，该传感器检测移动设备300的呼叫状态，动作状态在呼叫准备就绪和呼叫已接收之间可改。第三例程基于移动设备300在wlan上的存在以及由第一和第二例程所检测的呼叫状态，来命令移动机器人200的服务操作系统242的机动化致动器改变执行机械工作的状态。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，由移动机器人处理器221所执行的例程所呈递的决策代替地或替换地由经由智能电话300处理器运行的操作系统托管的所划分的或其他应用来执行，只要移动机器人处理器221和智能电话300是可互相通信的网络实体。本公开设想到这种例程可由智能电话300上的合作伙伴应用来执行，并且所得到的由移动机器人处理器所用来使移动机器人200激活致动器的数据、命令或信息可通过共享网络进行传输。
如以上所述，在某些实施例，或在此公开的一个发明中，将清洁状态从服务操作系统242的一个或多个机动化致动器被供电改变为开启或关闭，或在其他实施例中，或在此公开的一个发明中，将清洁状态从机动化致动器以全功率操作改变到以低功率、低分贝状态操作。在实施例中，或在此公开的一个发明中，全功率状态表示机动化致动器以全速度操作服务操作系统242的真空吸尘风扇或滚轮元件，以及较低功率状态表示机动化致动器以较低速操作服务操作系统242的真空吸尘风扇或滚轮元件。
在其他实施例中，或在此公开的一个发明中，由第二例程所接收的信号是从移动机器人200上的传感器270a-j发送的。在某些示例中，移动机器人200上的传感器270a-j是用于收听呼叫响铃或振动300a的音频传感器270e。在其他示例中，移动机器人200上的传感器270a-j是用于检测指示电话呼叫300a的射频信号的无线通信系统250的无线电接收器，例如，举例来说，该射频信号在北美洲为915mhz，或在欧洲为868mhz。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，对呼叫300a的接收进行信令的传感器是移动设备300上的单个传感器或传感器的组合，例如测量与将电话设备抬高至耳部相关联的运动的加速度计，用于测量将电话设备与人员p的脸部或耳部的邻近度的邻近度传感器，用于致使或检测指示响铃300a的振动的振动致动器或传感器，以及用于可听地检测响铃300a的电话上的麦克风。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，第一例程检测移动设备300在无线本地网上的存在状态，以及第二例程从移动机器人200中的清洁准备就绪传感器接收信号，该传感器检测移动机器人200的清洁准备就绪状态，该清洁准备就绪状态在清洁准备继续和清洁活动之间可变。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200执行监控行为以用于监控清洁准备就绪。在某些实施例中，清洁准备就绪是移动机器人200的电池充电，例如，依赖于电子电量分析的对应清洁准备就绪传感器和/或其他电池充电状态传感器。在其他实施例中，清洁准备就绪是移动机器人200的停滞状态，并且对应清洁准备就绪传感器是“停滞”传感器，其依赖于一个或多个里程计、加速度计或致动器当前测量以确定移动机器人200是能够自由移动还是被卡住或被限制移动。在实施例中，或在此公开的一个发明中，末端执行器242d是移动机器人200的服务操作系统242的清洁头，清洁准备就绪是停滞状态，并且机动化致动器在停滞状态中是静止的。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，第三例程基于移动设备300在无线本地网络上的存在以及移动机器人200的清洁准备就绪状态，来命令移动机器人200的清洁头或末端执行器242d改变清洁的状态。如果移动机器人没有足够的电池充电来对任务进行功能，移动机器人200将不启动，即使当占用时间表指示了这样的时间间隔，即在该时间间隔期间，一个或多个占有者远离该起居结构10。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，使能移动机器人200检测占用存在的网络使能的移动设备是无线传输使能的传感器标签，例如sen.setm“运动曲奇（motioncookie）”。在其他实施例中，或在此公开的一个发明中，移动设备是智能电话300。在某些实施例中，移动设备是无线传输使能的设备，例如便携式活动跟踪器、婴儿监视器、刻度表（scale）或空气质量监视器。这种有线移动设备的示例是withingstm活动监视器、婴儿监视器和刻度表。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200使用机载相机270b或被动ir传感器260来检测起居空间20中一个或多个房间（地带a-c）中的一个或多个占有者p的存在。
接收指示占有者p的存在（如由其移动设备300出现在wap164上所确定的）的信号的移动机器人200的一个优点是，该移动机器人200执行监控例程，并响应于监控例程中设定的条件，反应性地对该存在做出响应。在某些实施例中，移动机器人对本地网络160独立监控一个或多个移动设备300的存在，并且在其他实施例中，移动设备300进入该网络并通过应用向移动机器人200通知其存在，该应用例如是运行在移动设备处理器上运行的用于无线地将指令传送到移动机器人200的机器人管理器访问客户端152或环境管理器访问客户端152。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，移动机器人的处理器221可以执行一个或多个例程，其响应于所监控的一起表示该机器人200准备就绪并且家庭占有者p不存在这两方面的开始信号或测量，启动并执行任务，例如清洁任务，如果移动设备300离开网络且移动机器人200准备就绪的话，例如如果移动机器人电池244已充电的话。“任务”包括在行进（其中机器人穿过空间20进行导航）时所执行的开始到完成的一组机械工作任务，其具有开始标准（例如用户命令、时间表、门限，或基于设定点的命令或决策）和终止和/或完成标准（例如时间限制、区域限制、剩余电池充电限制、针对将要覆盖的区域的次数，和/或来自灰尘检测的清洁度分数）。可以在一次以上的出动中完成任务。移动机器人的处理器221将执行一个或多个例程，其响应于所监控的一起表示该机器人200正在正常操作（且可能嘈杂地操作）以及家庭占有者p已经请求在其附近中的较少噪声或具有对额外安静的突然需求这两方面的开始信号或测量，在占有者进行电话呼叫300a时驱使远离该占有者p、使其自身安静、或关闭其电源以使机器人安静。移动机器人200因此通过中断其任务以情境上响应的方式进行运转，使得该占有者p能够听到移动设备300上的呼叫者而没有背景噪声干扰。
在实施例中，移动机器人从持有处于活动呼叫状态300a中的移动设备300的占有者p撤退，或者移动机器人使其机动化致动器安静，机动化致动器例如是服务操作系统242的用于致动真空吸尘风扇的那些机动化致动器，用于致动驱动轮232的驱动系统230的一个或多个电机和用于致动一个或多个末端执行器242d的那些机动化致动器，或清洁头构件（例如滚轮、织物、喷雾器）。移动机器人200监控呼叫状态，并且在实施例中，监控指示活动呼叫状态300a的射频。在实施例中，或在此公开的一个发明中，当呼叫已经结束时，移动机器人200返回到其中止其任务的地方并返回到活动任务状态。因此该移动机器人200在适应于该占有者p的存在以及应当移动设备300上的呼叫300a的同时，遍及起居空间20完成其任务。根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，系统100使用由移动机器人200的环境传感器所收集的数据来使能或增强系统100的监控和/或控制功能以及过程。机器人环境传感器270a-j（其联网到中枢110和/或远程管理服务器150）可由此替代静态传感器120、122、124或除此之外被用于向中枢110、移动设备300、联网使能的静态传感器120、122、124、联网使能的自动控制器设备126、127、128、129、140和/或远程管理服务器150提供输入数据和指令。如以上所讨论的，机器人环境传感器270a-j在起居空间20中的位置可被确定或被注册以使得来自机器人环境传感器270a-j的读数可关于该空间20而被相应地注册。
环境光传感器270d或相机270b例如可被用于检测地带中和/或通过窗户30进入的光水平。基于来自这一传感器机器人或多个传感器的数据，系统100可使用控制器126来关闭窗户上的遮光帘30a或通知用户应当关闭遮光帘。
类似地，机器人200上的相机270b或其他传感器可用于检测打开窗户30或门32。以这种方式，机器人200能够出于安全或其他目的而监控起居空间的门户和地带。
如图3、22、25、26和27所指示的，温度传感器270c可被用于检测空间20中除了一个或多个静态温度传感器110的一个或多个位置之外的位置处的环境温度。这样，移动机器人200获得更精确反映空间20中温度分布的温度数据集。系统100可通过修改hvac系统40或其他设备的操作（例如自动打开或关闭遮热物）或向用户报告温度分布而进行响应。如图25和26中所指示的，绘图和导航例程使能移动机器人200测量并存储遍及起居空间20的传感器温度读数605以创建遍及起居空间20的温度读数605的2维或3维地图。如图25中所指示的，由移动机器人200所取得的温度读数605可被绘图到家庭20中的房间或跨越家庭20中的各个房间，以产生绘图的温度梯度，其与静态节点110、120的静态温度读数121相当。机器人生成的温度读数地图指示仅捕获单个输出的静态传感器110、120所未检测到的可变性。类似地，在实施例中，或在此公开的一个发明中，当移动机器人200沿着机器人路径620遍及该起居空间20驱使时，移动机器人200利用其机载空气质量传感器270i测量并存储空气质量读数610。空气质量读数610被绘图到遍及贯穿起居空间20的空气质量读数的2维或3维地图。在实施例中，或在此公开的一个发明中，空气质量读数610可测量通常检测的空气质量值，例如用于常见空气污染物、微粒物（pm）、硫的氧化物（sox）、氮氧化物（nox）、挥发性有机化合物（voc）、一氧化碳（co）和氨（nh3）、地面级臭氧（o3）、花粉、灰尘或其他微粒物。在实施例中，或在此公开的一个发明中，空气质量读数测量湿度。如图25和26中所指示的，在实施例中，或在此公开的一个发明中，向本地用户终端142、300或远程用户终端144、300的hmi显示传感器读数121、605、610的地图600以用于联网使能的静态传感器120、122、124和联网使能的自动控制器设备40、126、127、128、129、140的活动管理。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200处理所绘图的传感器读数605、610以发送操作性指令到联网使能的静态传感器120、122、124和联网使能的自动控制器设备126、127、128、129、140。如图25、26和27中所指示的，系统100因此使用绘图移动机器人200来收集热量/湿度/空气质量数据并组装动态更新的二维地图600或三维地图700，其能够被用于家居环境控制。在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，例如图25和26中所示的那些，在家庭20内的多个二维位置处取得的传感器读数填充家庭20内的传感器读数的二维地图，该二维地图被存储在网络实体可访问的存储器内，并且特别地在通过网络与移动机器人200通信的人机接口设备（例如移动手持智能电话300、个人计算机、智能手表、移动平板设备，其具有显示器和/或触摸屏以及用于执行例程的无线网络接口、处理器和存储器）上显示。
在某些实施例中以及根据第一方面，或根据在此公开的一个发明，用于“覆盖”任务（清扫、真空吸尘、拖洗、散布流体和/或这些的任何组合）的家庭移动机器人200使用合适的一种或多种技术，在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，是“同步定位和绘图”（slam）技术，以生成例如被真空吸尘的表面的地图。存在各种技术和可生成的各种地图。地图可以是拓扑的、笛卡尔的、极坐标的、代表性的、概率性的或其他；和/或可跟踪墙壁、障碍、开放空间、基准、自然特征、“占用”，或其他地图特征。在某些技术中，记录了许多地图，每个地图具有一定程度的可能正确性。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，在此描述的机器人200所收集的环境传感器数据的实质处理是完全或主要由机器人200的处理器221所进行的。根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，在此描述的机器人200所收集的环境传感器数据的实质处理是完全或主要由机器人200所远程进行的。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，所述处理是完全或主要在云或远程管理服务器150处被进行的。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，所述处理是完全或主要在远程用户终端144、300或本地用户终端142、300处被进行的。然而，在其他实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人传感器数据的全部或部分处理可在中枢110中发生。
如图3和21到27中所指示的，根据实施例，或在此公开的一个发明中，移动机器人200包括连接到存储器222和无线网络电路160的处理器221，用于执行存储器222中存储的例程和由该例程生成以及经由无线网络电路160所接收的命令。该移动机器人200进一步包括驱动轮232，其可由处理器221命令以到达起居空间20或家庭内的多个可访问二维位置，以及可由处理器221读取的环境传感器270c、270i、270j，该处理器221执行多个例程。该多个例程包括第一例程，其命令驱动轮232使移动机器人200在家庭20到处移动；第二例程，其取得家庭20内的多个可访问二维位置处的传感器读数605、610，如图25的示例性地图600中所指示的；以及第三例程，其基于遍及家庭20的传感器读数605、610，来将数据发送到具有专用环境传感器120的联网使能的自动控制器设备126、127、128、129、140，导致联网使能的自动控制器设备126、127、128、129、140上的机动化致动器41的激活以执行家庭20中的机械工作，尽管专用环境传感器另外地单独进行确定。
在某些实施例中，或在此或在前公开的一个发明中，多个可访问二维位置是反映家庭20的地面上未被一些障碍占用的位置的一组x、y坐标（定位或“位置”）或x、y、θ坐标（“姿态”），和/或记录在占用网格中的一组可访问位置或姿态或位置单元。在这种情况下，占用网格或自由地面空间能够可选地被处理器221用来进行路径规划，即对不同轨道进行定序以避开障碍，并命令驱动轮232在自由地面空间到处进行移动。路径规划可以是基本上直接的（例如最短或最快路径，可选地使用路径规划算法，诸如dijkstra的、a*或d*算法的变体）；采样定向的（例如数分钟内在路径上取得一定数量的样本—例如5-20个，可选地使用路径规划算法，其中约束是分布式采样集合且并非最短或最快路径，或漫游的和/或随机的）；或区域覆盖定向的（例如以将每个样本分配给一个位置的方式取得大量样本，例如20-100个，可选地彼此在拓扑或度量上相关，或保持为3d矩阵）。
在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人根据主要任务在家庭20到处移动，并同时收集环境传感器605、610作为辅助任务。在某些实施例中，移动机器人200是真空吸尘器，并且主要任务是清洁任务。当移动机器人200在家庭20到处移动进行真空吸尘时，其还测量并绘图环境传感器读数605、610。环境传感器读数被绘图到家庭20的2维或3维布局地图。
在实施例中，或在此公开的一个发明中，在家庭20内的多个可访问二维位置处取得的传感器读数605、610是环境传感器读数。在某些实施例中，环境传感器是空气质量传感器270i，以及在其他实施例中，环境传感器是湿度传感器270j。在某些实施例中，环境传感器是温度传感器270c。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，联网使能的自动控制器设备129是具有专用湿度传感器120的加湿器。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，联网使能的自动控制器设备129是具有专用空气质量控制传感器120的空气净化器。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，联网使能的自动控制器设备129是用于控制例如hvac40和自动遮光帘30a的自动元件的自动调温器110。
联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140（例如自动调温器、空气净化器和加湿器）是静态的且典型地位于遍及起居空间20的一个或两个位置处，并且其中的静态传感器在该特定的单一、不变的位置处测量相对定位的气流。移动机器人200的主要优点是访问远离该静态的联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140的位置或在不紧邻该静态的联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140的另一房间或地带（a-c）中的位置。通过将遍及起居空间20的测量进行绘图，移动机器人200基于在远离静态的联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140的位置中取得的单个读数605、610，或基于遍及起居空间20随机或系统性取得的读数的集合体，来确定是否应当激活该静态的网络使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140。
基于遍及起居空间20取得的多个测量，移动机器人200激活联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140，即使当联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140的环境传感器120在地图600上的其单一、不变的位置点处另外地进行指示时。网络实体的专用传感器120仅测量与联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140相邻的极近体积，并且未能计及遍及起居空间20的气团传播的体积上的变化。通过遍及起居空间20监控和测量温度、空气质量和湿度，该移动机器人200提供否则由静态的联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140不可访问的信息。如图25和26的示例性地图600中所示，移动机器人200能够测量起居空间20的不同地带（a-c）中的温度变化，例如，在地图600上标识热点以及通风良好的窗户附近的高花粉读数（即低空气质量）。如图27的示例性地图700中所示，移动机器人200能够测量起居空间20的不同地带（a-c）中的温度变化，在地图700上以地形表示来标识温度范围。
如果移动机器人200处于作为主要任务的传感器读取任务上而没有正进行辅助任务，例如清洁任务，该移动机器人200可在机器人任务的不同阶段向静态的联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140发送命令信号。在一个实施例中，或在此公开的一个发明中，一旦移动机器人200取得落入高于或低于针对温度、湿度或空气质量的可接受门限水平或范围的单个传感器读数，即使静态的联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140上的专用传感器120落入可接受的门限测量或测量范围内，移动机器人200指示对应的静态的联网使能的自动调温器110或空气净化器或加湿器129进行操作。在一个实施例中，或在此公开的一个发明中，一旦移动机器人200完成其任务，它将其传感器读数进行平均。如果针对房间或地带（a-c）的平均传感器读数落入高于或低于针对温度、湿度或空气质量的可接受门限水平或范围，即使静态的联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140上的专用传感器120落入可接受的门限测量或测量范围内，移动机器人200指示对应的静态的联网使能的自动调温器110或空气净化器或加湿器129进行操作。在一个实施例中，或在此公开的一个发明中，一旦移动机器人200取得落入高于或低于针对温度、湿度或空气质量的可接受门限水平或范围的单个传感器读数，即使静态的联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140上的专用传感器120落入可接受门限测量或测量范围内，移动机器人200结束其任务（例如清洁任务），并随后指示对应的静态的联网使能的自动调温器110或空气净化器或加湿器129进行操作。
如图25、26和27中所指示的，根据一个实施例，或根据在此公开的一个发明，移动机器人200包括环境传感器，其可由处理器221读取以取得环境质量的当前读数。移动机器人200附加地包括定位电路，其具有从家庭20内的物体观测传感器读数的至少一个定位传感器，例如相机270b、激光扫描仪、或飞行时间传感器，用于确定移动机器人200参照所观测物体的当前姿态。该处理器执行多个例程，包括导航例程，其命令驱动轮232使机器人200在家庭20到处移动；表面绘图例程，其积累来自定位电路的观测以记录表示移动机器人200的可能位置的二维阵列；环境绘图例程，其取得并积累来自位于家庭内的多个可访问二维位置处的环境传感器的读数，并使存储器222基于该读数和表示移动机器人的可能位置的二维阵列来存储三维阵列；以及位置响应环境控制例程。该位置响应环境控制例程将三维阵列与多个控制节点（例如联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140）的位置相关。每个控制节点，或联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140，具有专用环境传感器120和控制信道，以致动机动化致动器41来执行家庭20内的机械工作。基于至少一个控制节点或联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140与三维阵列中所表示的环境绘图位置的邻近度，移动机器人200发送数据以使该至少一个环境控制节点或联网使能的自动控制器设备110、126、127、128、129、140执行家庭20内的机械工作。
机器人传感器270a-j中的一个或多个可被用于感测起居空间20中的占有者。移动机器人200可通过提供对于静态传感器110、120、122、124不可用的一个或多个位置处的占用数据，来显著提高系统100的占用检测能力。由机器人200所收集的占用信息可被单独使用或对由静态传感器110、120、122、124中的一个或多个所收集的占用信息进行补充。机器人200上的传感器可被用于在例如us公开申请no.2012/0066168（其公开内容通过引用被结合于此）中所公开的占用感测系统的支持下检测环境条件并收集占用数据。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，移动机器人200确定电子设备是否被开启，并且如果是，则自动关闭电子设备。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200检测tv36是开启的（例如使用相机270b或辐射传感器270a、270d）并通过将tv36关闭（例如使用ir调制器260）来对此做出响应，或通知中枢110，该中枢110将tv36关闭（例如使用控制器126）。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，系统100使用由机器人传感器270a-j收集的环境信息以用于能量管理执行、规划和/或报告。使用来自机器人200的传感器数据的系统100可确定需要自动控制响应并发起该响应。因此使用来自机器人200的传感器数据的系统100监控人的占用行为并为提高能量效率做出建议。
例如，系统100可从由相机270b获取的数据确定遮光帘30a应当被关闭以阻挡光，并致动控制器126以关闭该遮光帘30a。以另外示例的方式，机器人200可检测照明设备34在其不应当被开启的时间或条件下开启，并且系统100可通过致动控制器126以关闭照明设备34而对此响应。在一些配置中，系统100可通知用户（例如经由终端142或终端144），可能需要动作（例如关闭遮光帘或关闭照明设备）而不是自动执行该动作。这种情况下，系统100可被配置成使用户能够（例如经由终端142、144）指示系统100执行期望的动作。不管动作如何被执行，由用户直接或者经由系统100间接地执行，机器人200使用传感器270a-j确认（例如利用机载相机的视觉确认）期望的动作（例如照明设备被关闭，遮光帘被拉上，门被关闭，挡风窗被降低等）被完成。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，系统100被配置成对来自环境传感器（包括机器人传感器）的数据进行评估，基于该数据生成使用报告、能量管理计划、提议或推荐，以及将该报告、计划、提议或推荐报告给用户（例如在终端142、远程终端144、中枢110、机器人200处或以其他方式）。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，系统100收集设备使用数据，确定设备使用的模式，生成用于操作或部署能量管理设备的推荐计划，并将推荐或计划向用户报告。例如，系统100可监控照明灯泡的状态（开或关），并向用户推荐该用户对系统100编程或购买并安装特定家居自动设备（例如照明设备控制器或ip寻址的照明灯泡（例如从greenwavereality可得的ipv6寻址的led照明灯泡））以自动将某些照明设备开启或关闭。系统100可为联网的能量管理设备规划部署策略。系统100可报告用户的行为模式并建议优先级以用于将不同的自动元件添加到网络。
系统100可向用户提供去往描述针对向该系统添加所推荐的设备的网页和/或用于购买这种设备的网页的互联网url链接。
机器人200可使用机载传感器（例如ir检测器270a或光电二极管）以访问灯（例如白炽灯泡）是否燃尽或是否接近其寿命结束且不久将会燃尽，并且如果是，则系统100可向用户发送报告这些内容的消息。该消息可包括去往可购买替换灯的网页的互联网链接。例如，在一个实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200包括用于感测照明设备的频率分量的光电二极管。
移动机器人200可被用于使用充电器226为静态传感器120、122、124，控制器126和中枢110中的一个或多个的电池120a（在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，无线地（感应地））充电。组件120、122、124、126、110中的一个或多个可被配置成并可被用于为机器人200的电池224（例如无线地）充电和/或机器人200可由泊位140充电。
在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200监控人的占用行为并自动地做出有关操作的决策，例如何时进行操作以及操作多长时间，这可依赖于用户偏好。移动机器人200可获知起居空间200的布局以及完全覆盖起居空间20中的每个房间或地带（a-c）所花费的时间量，并使用该所存储的信息来规划覆盖时间（单独或相组合）落入所调度的运行时间之内的一个或多个房间的完全的覆盖任务或迷你任务。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200可访问占用时间表以确定启动时间。在实施例中，或在此公开的一个发明中，可通过移动机器人200上的hmi228直接将占用时间表输入到移动机器人200或通过lan160无线地访问该占用时间表。在实施例中，或在此公开的一个发明中，所调度的占用可通过原生日程表整合（例如用户自己的/占用者p自己的待办事项清单和按标准格式的预约日程表）而被无线下载到移动机器人200的存储器222。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人222因此规划在占用者到达之前结束的完整任务或微型任务。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人222因此规划何时预加热烤箱或将自动调温器调高或调低，以在占有者离开或到他们预定返回的时间实现遍及起居空间的均匀加热或冷却。
在一个实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200经过起居空间20（在此也被成为“家庭”）内的多个可访问二维位置在起居空间20到处移动。移动机器人200包括定位电路，其具有从家庭20内的物体观测传感器读数的至少一个定位传感器，用于确定该移动机器人200参照所观测物体的当前姿态，该处理器221执行多个例程。该多个例程包括，导航例程，其命令驱动轮232使移动机器人200在家庭20中到处移动；表面绘图例程，其将来自定位电路的观测进行积累以记录表示移动机器人200的可能位置的二维阵列；任务时间估计例程，其积累来自定位电路的定时读数，并确定用于该移动机器人200基本上覆盖与二维阵列内的可能位置的邻接集合对应的家庭20的表面区域的至少一个所估计的完成时间跨度；以及任务预规划例程，其将目标完成时间与至少一个估计完成时间跨度相比较，并命令该驱动轮232对于要经过的至少一个估计的完成时间，比目标完成时间充分提前地开始覆盖表面区域，使得该表面区域在该目标完成时间之前基本上被覆盖。
在实施例中，或在此公开的一个发明中，任务预规划例程进一步包括基于了解家庭20的占用时间表来标识目标完成时间并启动该机器人200。在实施例中，或在此公开的一个发明中，移动机器人200监控并获悉一个或多个时间段内的占用时间表，并基于所获悉的占用时间表来设定目标完成时间。在某些实施例中，移动机器人获悉一定时间段内的占用时间表，并识别一个或多个占用模式，以及基于一个或多个所获悉的占用模式来设定目标完成时间。
在某些实施例中以及根据第一方面，或根据在此公开的一个发明，用于“覆盖”任务（清扫、真空吸尘、拖洗、散布流体和/或这些的任何组合）的移动机器人200使用合适的一种或多种技术，在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，是“同步定位和绘图”（slam）技术，以生成例如被真空吸尘的表面的地图。存在各种技术和可生成的各种地图。地图可以是拓扑的、笛卡尔的、极坐标的、代表性的、概率性的或其他；和/或可跟踪墙壁、障碍、开放空间、基准、自然特征、“占用”，或其他地图特征。在某些技术中，记录了许多地图，每个地图具有一定程度的可能正确性。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，将来自机器人传感器270a-j的环境传感器数据发送到中枢110，其进而将该机器人传感器信息，或从机器人传感器信息得出的信息，转发到远程管理服务器150以用于计算。远程管理服务器150将随后基于该计算向用户（例如在终端142、144、300处）发送报告或推荐。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，在系统的不同组件上执行不同类型或模式的处理。例如，1）机器人200可检测tv36被开启并确定其应当被关闭，2）同时中枢110可访问并处理来自静态传感器120、122、124和机器人传感器的传感器数据以确定地带是否被占用，3）同时远程管理服务器150被用于评估使用模式数据以生成能量管理策略。将理解的是，根据在此公开的一个发明的实施例，或根据在此公开的一个发明，可使用其他系统架构，其与以上所描述的那些系统架构不同地分发处理响应以及报告职责。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，系统100将响应于静态传感器120、122、124所收集的数据，或响应于来自用户的指令（通过经由远程终端144），来部署移动机器人200以收集环境数据。例如，当系统100处于安全模式中且中枢110或远程管理服务器150从静态传感器120、122、124接收指示占有者的存在或者门或窗的打开的数据时，系统100通常可通过启动移动机器人200巡逻或调查所选的一个或多个地带或空间20来进行响应。机器人200可将来自相机270b的图像（例如，静止照片或实时视频馈送）或其他环境传感器数据进行发送以使系统100或用户能够确认或更好地评定入侵或占用的性质。
现在转到家用电器的连接性，根据图5-13，本发明的若干实施例包括，或在此公开的一个发明包括，经由联网的中枢110或经由无线接入点164与最终用户终端142、144、300通信的移动机器人200。
在某些实施例中以及根据第一方面，或根据在此公开的一个发明，用于“覆盖”任务（清扫、真空吸尘、拖洗、散布流体和/或这些的任何组合）的家庭移动机器人200使用合适的一种或多种技术，在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，是“同步定位和绘图”（slam）技术，以生成例如被真空吸尘的表面的地图。存在各种技术和可生成的各种地图。地图可以是拓扑的、笛卡尔的、极坐标的、代表性的、概率性的或其他；和/或可跟踪墙壁、障碍、开放空间、基准、自然特征、“占用”，或其他地图特征。在某些技术中，记录了许多地图，每个地图具有一定程度的很可能的正确性。通常，然而：
1）机器人200预计能够定位的表面区域随着时间增长（即随着机器人200行进，“地图”变得更大）；
2）由机器人200所记录的“地图”与实际家庭地面平面图（例如图4、21、26和27中的地带a、地带b和地带c）之间的关系可被生成或模拟以及图形地表示，以及在某点处，可导航区域（或其子集）的地图是基本上完整的；
3）对于覆盖机器人200，机器人200已经在其上行进的区域已同时被覆盖（通常被清洁或真空吸尘），并且已覆盖区域可被图形地表示为完整地图内的不规则区域；
4）所覆盖区域和完整地图之间的比率或其他比较可被计算为部分完整性的百分比或其他表示；
5）特定物理项目，例如中枢或网关设备（例如中枢110）或机器人泊位（泊位140）或无线联网的自动化设备126、128、129，可在托管完整地图的机器人200或另一设备接收针对这些项目在该完整地图内的定位的情况下，在该完整地图内被定位或表示。
6）可基于分析或用户输入指派该完整地图的有意义的细分。例如，完整地图的最左边三分之一可被指定为对应于厨房区域，中间部分指定为起居室等等。这些房间身份可被存储为子区域或子分区，存储为从一个子分区到另一个的过渡线，存储为在完整地图内的定位标记，等等。
在第一方面中，自主型移动机器人200可被提供有足够的slam能力，以在其在这一地图内覆盖（例如清洁）的同时建立逐步改善的地图，以及足够的连接性，以发送地图数据（例如地图数据的全集、地图数据的简化表示、或地图数据的摘要）。例如，这可包括：处理器；收集和/或计算来自环境特征（包括自然地标、放置的地标和/或墙壁和障碍）的范围和方位数据的传感器的集合；包括至少一个逐步改善的地图的地图数据库；包括表示在逐步改善的地图内所覆盖的区域的数据的覆盖数据库；以及无线发射器或收发器。
为了使其数据或表示和/或摘要到达公共互联网，处理器和/或无线发射器或收发器（包括具有其自身嵌入的处理器的那些）将使用ip（互联网协议）进行通信，并支持针对公共互联网170的常规寻址和分组化。
地图数据库或覆盖数据库的任意部分可被发送到或存储在除了机器人200之外的位置，例如家庭内的本地中枢110或网关，互联网上的中枢、网关、服务器或类似设备，或者在互联网上可用的这些设备的虚拟化实例。
在根据第一方面的某些实施例中，或根据在此公开的一个发明，以及如图5和6中所图示的，由移动终端或设备300（包括但不限于，例如移动电话、智能电话或平板电脑）所执行的应用接收逐步改善的地图以及该逐步改善的地图内的所覆盖的区域，将两者进行比较，并且显示该比较的表示，例如完成比率305（例如移动机器人200所覆盖或完成的百分数）。该应用实例化并维护用于最终用户（例如移动设备300的用户）的用户接口元件310，以激活选举（elect）来检查所覆盖的区域和/或逐步改善的地图315本身。移动设备300可以是例如包括触摸屏hmi的本地用户终端142。
当最终用户激活用户接口元件（例如移动设备300触摸屏上的应用图标）时，该应用执行逐步改善的地图的图形表示，并将其显示，并且在这一图形表示内，显示所覆盖区域的第二图形表示。应当指出，第一图形表示可由限制第二图形表示的范围的包络所替代。可选地，机器人200可对物理设备或位置（例如机器人泊位的位置，或互联网网关的位置）进行定位并由该应用在相对于逐步改善的地图的第一图形表示的位置中进行显示。
根据图7，在替换示例中，当用户接口元件被激活时，该应用结合完成比率325a、325b、325c在逐步改善的地图内执行房间身份标记320a、320b，320c的图形表示，以用于完整或逐步改善的地图315的细分。也就是说，每个细分可具有其自身的完成比率325a、325b、325c，其可例如通过将所覆盖的区域与每个细分比较而得出。可选地，机器人200可对物理设备或位置（例如机器人泊位140的位置，或互联网网关或中枢110的位置）进行定位并由应用在与它们的细分对应的位置中进行显示。
根据图8和9，根据第二方面，向自主移动机器人200提供以上指出的元件，以及还有在其清洁策略内的交互性可调谐参数330a-330d。
例如，通过遵循仅仅覆盖逐步改善的地图315内的尚未被覆盖过的区域的策略，移动清洁机器人200理论上能够充分地执行单程覆盖（即，将表面区域的每个部分清洁一次且仅一次）。完美的单程覆盖受到未知地图的挑战。实质的单程覆盖将会是，例如其中逐步改善的地图内需要到达的区域被已经覆盖的地段所分离的情况。
这将看起来是理想的，因为单程覆盖是完成该房间的最快方式。然而，根据清洁、散布、拖洗、真空吸尘执行器的功效，双程覆盖或多程覆盖可能是清洁的最佳方式。许多顽固的微粒需要多程覆盖来充分被清洁。
此外，最终用户已经示出对于点清洁（即，清洁它们自己能够可视地标识灰尘地段的地方，或已知存在灰尘的地方）以及还对于边缘和角落清洁的标注的偏好。暂且不谈偏好，这还能够增加总的功效，因为重复清洁已知肮脏区域能够提高清洁性的平均水平，并且角落和边缘本质上在任何家中随着日常通行而累积灰尘。
但是，这些目标（单程或“快速”清洁、多程或“深度”清洁、点清洁、和边缘及角落清洁）在某种程度上是互相排斥的。如果移动清洁机器人200重复寻址肮脏点，则其基本上不能实现单程清洁（因为该肮脏点已被经过）并将花费更多时间来完成整个房间（在清洁功率或速度上不存在改变的情况下）。如果机器人200沿着障碍和墙壁的周界行进两次而不是一次，类似地，其花费比单程更长的时间。
这样，这些目标彼此相关。如果机器人200被命令来执行最佳可能的单程覆盖作为超控目标，其将决不进行点覆盖或寻址边缘多于一次，并可仅仅在一旦完成第一程后开始执行多程（两程、三程或更多）。
清洁策略内的可调谐参数可包括时间平衡（例如花费80%的时间在单程模式中，仅20%的机会进入点覆盖模式）；灵敏度（例如，仅当越过门限时进入点覆盖模式，仅当门限事件时中断其他模式）；功率输出（更快的激发或更高的真空吸尘气流）；和/或前进速度（跨越地面的行进速度）。
在一个实施方式中，当一个或多于一个其他参数增加时，这些目标间的关注可通过控制一个或多个参数降低而被平衡。
例如，如果在用户接口中提供滑标控制来表示单程或快速清洁目标取向，例如，0-100点的取向，然后链接的、同时且可选相对移动的滑标可表示多程或深度清洁取向。如果快速清洁滑标330a被移动到关注的100点或百分比，例如图8中所图示，则机器人200的清洁策略可试图尽可能少地重新到访已清洁的区域（并且所耦合的多程滑标330b被自动耦合以减少到0或非常少的点）。注意，在这一示例中的滑标控制反映了对于机器人200清洁策略可用的参数。
如果滑标330a被移动到50-50的位置（其中多程滑标也被耦合以移动到那里），机器人200的清洁策略可试图优先更多地探寻不确定的区域、边缘、角落或地图边界，或可集中于重新覆盖邻近区域（例如在不同方向上）。
另一对潜在链接的滑标可以是点清洁330d以及边缘及角落清洁330c。如所指出的，存在使两个冲突目标相互影响的不同方式。在这一情况下，一种方式将是允许机器人200伺机进行点清洁和/或边缘清洁（根据利用光或压电感测来感测灰尘/点机会中的任一，或利用邻近度感测来感测边缘机会），但两种机会应当被同时检测，以允许更高设置更频繁获胜。例如，这可按70%相对30%“获胜”百分比示出清洁策略上的转变。应当指出的是，滑标或所耦合的参数能够被设置为在沿着关注或取向范围改变交互性原则。例如，在更倾斜或不平衡的设置中，例如90%对10%，机器人200可开始忽略对于例如点清洁的机会以推行对于边缘清洁的更多机会。
可链接两个以上的滑标或可调谐参数。例如，如果快速清洁、深度清洁、点清洁和边缘清洁滑标330a-330d中的全部都被链接，则移动它们中的任何一个可将其他移动为较少强调或较多强调（例如在滑标和关注参数的对应方向上）。作为具体示例，如果点清洁关注参数被增加，则可降低机器人200对灰尘检测的反应门限（或响应的频率，或转换成增加的取向的其他参数）。在这样的情况下，机器人200可被预计为重复覆盖已经覆盖的区域（降低快速清洁滑标330a和对应的参数），花费较少时间在边缘和角落上（降低滑标330c和对应的参数），以及重新覆盖更多区域（增加多程滑标330b和对应的参数）。
第二方面可包括由移动设备（包括但不限于移动电话、智能电话或平板电脑）所执行的应用，从机器人200接收交互性参数的当前状态，实例化表示相对状态的用户接口控制（例如滑标控制330a-330d），并使用这些控制来显示参数的相对状态的表示。该应用为最终用户（例如移动设备300的用户）监控用户接口元件或控制以激活来改变参数、或参数上的百分比强调，等等。
当最终用户激活用户接口元件时，移动设备300上的该应用执行逐步改变的参数的图形表示，并且同时随着表示一个参数中的改变，变更一个或多个其他控制以显示随着在活动控制中的用户控制的活动而同时改变的所耦合的参数。
现在转到图10-12，在根据第三方面的另一实施例中，或根据在此公开的一个发明，为自主移动机器人200提供足够的定时器和调度能力，以自行发起时间表上的清洁或被命令来远程发起，以及足够的连接性，以传送时间表和接收命令。此外，机器人200可包括与本地接入点或中枢110的连接性，该本地接入点或中枢110包括或被连接到占用传感器。这种接入点110的一个示例是nesttm自动调温器，其除了控制家庭温度外，还经由ieee802.11和ieee802.14协议和硬件连接到公共互联网170和本地物联网物品，并可对远程客户端和本地物品寻址以及与其交换消息。此外，nest自动调温器包括占用传感器（例如能够检测经过的人体热量和运动的被动红外监视器，能够检测环境噪声的麦克风，和/或能够检测在路人对其遮盖时的光上的变化的环境光传感器）。
在某些实施例中，根据第三方面，或根据在此公开的一个发明，机器人200和中枢110（充当家庭以太网或802.11网络与机器人200之间的桥梁的接入点）的系统例如可包括：处理器；从环境电磁、声学或其他感测收集和/或人的占用数据的一组传感器；占用数据库，其包括家庭通行和/或存在地图的至少一个逐步更加准确的分布图；调度数据库，其包括表示与占用数据库相兼容的预期任务的数据；以及无线发射器或收发器。
在数据收集和通信消息流的示例中，中枢110可在一周或更长的过程内，调查本地家庭并标识通行模式，目标是将机器人200的清洁时间表与未占用的一个或多个家庭时间对齐。对数据进行分析（例如移除异常，等）并将其存储在占用数据库中。
占用数据库可由中枢110保持，或被传送到移动机器人200。通常，将例如这样的小数据集保持在移动机器人200本身上是有利的，这是因为家中的无线通信遍及较大的家庭可能被中断、有噪声的、或具有的变化的强度。
在此讨论的数据库的任意部分可被发送到或被存储在除了机器人200之外的位置（例如家庭内的本地中枢110或网关，互联网170上的中枢、网关、服务器或类似装置，或互联网170上可用的这些装置的虚拟化实例）。最有利的是，调度过程与充电和/或排空泊位140交互地工作，使得机器人200可在完全充电和/或清空（清洁的箱）状态中按时间表启动。
在另一实施例中，或在此公开的一个发明中，被呈现有占用机会的最终用户可以按不同方式调度机器人的活动，例如以下：
（1）请求系统（中枢110、机器人200或任一）在最佳可用时间内有利地自动调度家庭清洁；
（2）在所呈现的占用内选择时间，和/或超控来自自动调度器的建议；
（3）即使在家庭被占用时仍增加调度元件，用于其他需求；或者
（4）调谐房间到房间的覆盖，从而为具体日期上具体关注指定房间或区域。
这一实施例或在此公开的一个发明，可在移动设备应用中使用交互式用户接口元件。
如图10和11中所描绘的，在最终用户激活移动设备300上的用户接口元件时，应用执行占用数据库400的图形表示并将其显示。在这一图形表示400内的修改中，占用数据库内用户所选择的时间405a-405e的第二图形表示被连续显示或覆盖。
如图12的实施例中或在此公开的一个发明中所描绘的，最终用户可能希望被通知机器人200、中枢110或两者的组合何时想要启动清洁任务，乃至何时该调度已被批准（或根据其他标准，机器人200正自行启动）。这一请求通知410可在远程用户终端144上向用户呈现，例如在远程移动设备300上。在某些情况下，最终用户可能希望取消该启动（例如，如果用户实际上在家，但是只不过对于占用感测而言太安静了以至于不能操作）。
在图13和14所描绘的其他实施例中，或在此公开的一个发明中，用户可经由移动设备300上的用户接口元件启动应用以提供用户可能感兴趣的计算信息，例如由清洁机器人200所收集的物质的量和/或收集了最大量的物质的位置。例如，箱碎屑传感器可以被用于跟踪进入机器人收集箱的物质的量。使用已知的箱体积，机器人200可基于经过该碎屑传感器的物质的量和/或频率，推断收集箱中已占用的或剩余的容量。此外，在具有绘图能力的机器人200的实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200可跟踪在地面平面图内的各种勾画的区域或隔区处碎屑收集的速率和/或所收集的碎屑的量，并标识包含所收集碎屑的最大量的房间。
参考图20的流程图，其中表示了根据本发明的某些实施例，或根据在此公开的一个发明的一种计算机实现的方法，其用于接收用于远程清洁机器人的用户命令并将用户命令发送到远程清洁机器人（远程清洁机器人包括驱动电机和清洁电机）。该方法包括显示包括控制区域的用户接口，且在该控制区域内包括：用户可操纵启动控制组，其包括多个控制元件，该启动控制组具有延期启动控制状态和立即启动控制状态；至少一个用户可操纵清洁策略控制元件，其具有主清洁策略控制状态和备选清洁策略控制状态；以及包括多个控制元件的物理召回控制组，该物理召回控制组具有立即召回控制状态和远程可听召回控制状态（方框30）。然后经由用户可操纵控制元件接收用户输入（方框32）。响应于该用户输入，在相同控制区域内同时显示反映控制状态的唯一组合的实时机器人状态（方框34）。同时地或在此之后，基于所接收的输入和控制状态的唯一组合，远程清洁机器人被命令致动驱动电机和清洁电机来清洁表面（方框36）。
根据进一步的实施例，或根据在此公开的一个发明，以及参考图15-18，在移动设备300（例如，其可以是具有触摸屏hmi的本地用户终端142）上提供应用以提供如下所述的附加功能。图15示出了由该应用提供以使能机器人200的控制和监控的示例性主屏幕500。主屏幕500包括控制区域501（设备300的触摸屏显示器的活动输入区域），以及其中包括用户可操纵控制或接口元件，该元件以如下形式：清洁启动器按钮512、调度按钮514、清洁策略触发按钮516（其在被致动时在“快速”和“标准”（未示出）状态指示符之间交替触发）、泊位召回按钮520、机器人定位器按钮522以及驱动按钮524。主屏幕500可进一步显示机器人标识526（例如由用户向机器人200分配的名字（“bruce”））以及指示机器人200的状态和/或其他数据的一个或多个操作消息528。
在被激活时，清洁启动器按钮512将使设备300命令（经由无线信号）机器人200开始规定的清洁协议。
清洁策略按钮516可被用于从多个不同的可用的清洁模式中选择设置或协议，其示例在以下被更详细讨论。特别地，清洁策略按钮具有主清洁策略控制状态（即“标准清洁”或“深度清洁”）以及备选清洁策略控制状态（即“快速清洁”）。
在被激活时，调度按钮514将启动如图16中所示的调度屏幕502。用户可使用其中的控制元件502a-f来调度由机器人200进行的单次清洁操作/会话或定期（例如每周）清洁操作/会话。可使用控制元件502b为每个所调度的清洁会话选择如下所描述的清洁模式（例如“标准”或“快速”）。可通过致动“保存”按钮502f来发起用以开始和执行所配置的清洁操作或会话的延期命令。
清洁启动器按钮512、调度按钮514以及调度控制元件502a-f共同形成用户可操纵启动控制组。这一启动控制组具有立即启动状态（即，当清洁启动器按钮512被致动）以及延期启动控制状态（即，当选择“保存”按钮502f）。
泊位召回按钮520和机器人定位器按钮522共同形成物理召回控制组。物理召回组具有立即召回控制状态（通过致动泊位召回按钮520）和远程可听定位器控制状态（通过致动机器人定位器按钮522）。在被激活时，泊位召回按钮520将使设备300命令机器人200返回到泊位140。
在被激活时，机器人定位器按钮522将使设备300命令机器人200发射可听信号（例如来自音频换能器或扬声器274b的指示音（beeping）；图3）。用户可使用该可听信号来定位该机器人200。
在使用中，设备300上的应用经由以上所述的用户可操纵控制元件接收用户输入。响应于该用户输入，该应用在设备300上在控制区域510内同时显示反映控制状态的唯一组合的实时机器人状态。该应用进一步基于所接收的输入以及控制状态的唯一组合，来命令机器人200致动机器人200的驱动系统230（包括运动驱动电机）和服务操作清洁系统242（包括用于末端执行器242d的清洁电机或致动器）以清洁表面。
在被致动时，驱动按钮524将开启包括用户可操纵控制元件（例如虚拟操纵杆或控制面板）的机器人运动控制屏幕（未示出），用户可使用该机器人运动控制屏幕来远程控制机器人200在起居空间到处的移动。
在某些实例中，机器人200在清洁会话期间可能变得不可移动或卡住。根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，机器人200被使能来识别其不可移动的状况并将经由设备300上的应用（例如使用sms或电子邮件）向用户发送告警信号。该应用将在设备300上显示如图17中所示的告警屏幕504。可选地或替换地，当机器人200不能移动或者另外不能执行所命令的操作时，可响应于用户致动清洁启动器按钮512或泊位召回按钮520来生成该告警屏幕504。告警屏幕504包括由用户可操纵来执行补救、后续动作的一个或多个控制元件。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，可致动信标控制元件（例如“指示音（beep）”按钮504a）以命令机器人200从音频换能器274b发射可听信号。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，可致动逃脱机动操作控制元件504b以命令机器人200执行一个或多个规定的机动操作来尝试脱离或变为不被卡住。
如以上讨论的，该应用可使用户能够在两个或更多清洁策略或模式之间进行选择（例如使用触发按钮516）。根据某些实施例或，根据在此公开的一个发明，用户可（使用触发按钮516）指示远程机器人200执行以下任一个：1）较低累积能量清洁策略（在此也被称作“快速清洁”），其中控制元件516处于第一或主清洁策略控制状态；或者，较高累积能量清洁策略（在此也被称作“标准”或“深度清洁”），其中控制元件516处于第二或备选清洁策略控制状态。如在此使用的，“清洁策略”可以按各种方式来部署；例如，机器人可行走得更长或重复多程，或可增加电机功率，或可另外进行“更多”（标准）或“更少”（快速）清洁。典型地，快速清洁选项（例如，如以下所描述的）是累积较少的工作。例如，在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200在快速清洁策略或控制状态中基本上仅仅单程经过所覆盖区域的每个部分，并在深度清洁策略或控制状态中基本上双程经过（例如十字形经过）所覆盖区域的每个部分。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，较低累积能量清洁模式（“快速清洁”）包括以下中的一个或多个：
a．机器人200行进确定性的、系统性的或规划的单程覆盖或者行进模式或
路径。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，行进模式遵循左右交互的（boustrophedon）路径。
b．机器人200以较快前进速度（与深度清洁控制状态相比）跨越表面行进。
c．机器人200在开放区域中集中其清洁。
d．机器人200的清洁覆盖被配置成覆盖离泊位140最远的距离。
e．机器人200结合较高真空吸尘功率以较快前进速度（与深度清洁控制状态相比）跨越表面行进。
f．机器人200不使用发现过程，而是使用所存储的地图进行导航。
g.机器人200主要仅沿着一个方向上的行（即，模式是具有很少或没有行交叉的平行的行）来行进。
h.机器人200不检测从被清洁的表面升起的灰尘的密度。
i.机器人200检测从被清洁的表面升起的灰尘的密度（例如使用灰尘传感器242c）以及鉴于此来控制其路径、速度或功率，但将这种修改触发到其清洁操作所需要的灰尘检测门限被设定在较高的门限（与深度清洁控制状态相比）。
j.机器人200在清洁会话期间不排空其机载碎屑箱242b（即，除非在清洁会话结束时）。
k.机器人200在耗时的杂乱处（例如桌子、椅子）周围花费较少时间清洁（与深度清洁控制状态相比）。
l.机器人200首先清洁高通行区域。
m.机器人200避免在对访问者不可见的任何东西下面（例如床、椅子和睡椅下面）进行清洁。
u.机器人200在指定区域中集中其清洁。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，较高累积能量清洁策略（“标准清洁”或“深度清洁”）包括以下中的一个或多个：
a.机器人200行进确定性的、系统性的或规划的多程（两个或更多）覆盖或者行进模式或路径。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，行进模式遵循十字形路径。
b.机器人200以较慢前进速度（与快速清洁控制状态相比）跨越表面行进。
c.机器人200至少部分地在起居空间的边缘和角落上集中其清洁。
d．机器人200的清洁覆盖被配置成覆盖泊位140周围的整个周界圆圈之内的区域。
e．机器人200的清洁覆盖被配置成覆盖泊位140周围的整个周界圆圈内的区域两次。
f．机器人200在其所开始的相同区域中集中其清洁。
g.机器人200结合较高真空吸尘功率以较慢前进速度（与快速清洁控制状态相比）跨越表面行进。
h.机器人200使用更多发现（与快速清洁控制状态相比；例如机器人200更多地探测边缘和角落）。
i.机器人200沿着交叉方向上的行进行（例如十字形模式）。
j.机器人200检测从被清洁的表面升起的灰尘的密度（例如使用灰尘传感器242c）并鉴于此控制其路径、速度或功率。
k.机器人200检测从被清洁的表面升起的灰尘的密度并鉴于此控制其路径、速度或功率，并且将这种修改触发到其清洁操作所需要的灰尘检测门限被设定在较低的门限（与快速清洁控制状态相比）。
l.机器人200在清洁会话期间排空其机载碎屑箱242a以增加真空吸尘功率。
m.机器人200执行两个或更多阶段的清洁模式，其包括系统性（一程或多程）清洁模式以及随机和边缘扩散模式。
n.机器人200执行多阶段清洁模式，其包括交替的系统性和随机模式。
o.机器人200检测从被清洁的表面升起的灰尘的密度，并且如果检测到更多灰尘，则清洁更多。
p.机器人200清洁走廊一次以上。
q.机器人200使用擦洗动作进行清洁。
r.机器人200进行清洁直到其电池耗尽（在地面上停驻）或直到电池水平非常低（并且机器人200随后基本上耗尽电池充电而返回到泊位）。在这种情况下，机器人200可执行所命令的清洁模式，并然后假定最终清洁模式，直到电池充电水平足够低。该最终清洁模式可包括例如周界清洁、随机模式清洁或集中于规定或所检测的高灰尘区域上的清洁。
s.机器人200在耗时的杂乱处（例如桌子、椅子）周围花费较多时间清洁（与快速清洁控制状态相比）。
t.机器人200在高通行区域中花费较多时间（与快速清洁控制状态相比）。
u.机器人200在指定区域中集中其清洁。
v.机器人200在区域地毯上花费较多时间（与快速清洁控制状态相比）。
w.机器人200在区域地毯周界和边缘上花费较多时间（与快速清洁控制状态相比）。
x.机器人200试图为完整性而清洁家具下面（例如床、椅子和睡椅下面）。
y.机器人200检测从被清洁的表面升起的灰尘的特点或属性（例如使用灰尘传感器242c），并鉴于此控制其路径、速度或功率。例如，机器人200响应于绒毛的或蓬松的灰尘的检测，来提供较少的深度清洁，并响应于微粒或沙质灰尘的检测提供较多的深度清洁。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，处于给定清洁会话中的机器人200在覆盖区域中的某些区域中执行较低累积能量清洁策略（“快速清洁”），而在覆盖区域的其他区域中执行较高累积能量清洁策略（“深度清洁”）。根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，这种多模式清洁策略包括以下中的一个或多个的组合和排列：
a.机器人200基于所选择的或所规定的焦点标准来为每个区域或地区设置清洁策略。焦点标准可包括在该区域中由机器人200所收集的灰尘的密度或特点。
b.使用设备300上的应用的用户基于所选择的或所规定的焦点标准来设置清洁策略。
c.使用设备300上的应用的用户为要清洁的区域的所选择的子地区或子区段（例如不同的地带，诸如地带a、地带b和地带c）设置清洁策略。参考图18，该应用可提供接口屏幕506，其包括要清洁的区域的图形表示或地图506a以及清洁控制元件（清洁模式按钮506b，506c）。然后用户可使用清洁模式按钮506b、506c来选择期望的清洁策略，并然后选择要以这种方式清洁的地区（例如通过在所选区域周围进行示踪，触摸所指定地区506d-f的内部，或从列表选择指定地区，等等）。地图506a和所指定的地区506d-f可以从以上讨论的地图数据生成，并且机器人200可参考地图以及与其有关的定位来进行清洁操作。
d.机器人200可基于其检测的地面类型来设置清洁等级（例如对硬表面的快速清洁以及对地毯的深度清洁）。
e.机器人200可标识区域地毯并在其上执行更深度清洁策略（例如更多时间）。
f.机器人200可将凸起物或其他接近事件与所检测的灰尘摄取事件相关联，并响应于此，执行更深度清洁。这些组合的条件指示边缘的存在。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200被提供有机载的、用户可致动的清洁模式选择开关274c（例如按钮），其可被用于在操作的快速和深度/标准清洁模式之间切换机器人200。机器人200可包括一个或多个灯274a或其他指示器以指示其清洁模式状态（即快速清洁或深度清洁）。机器人200可发射可听的一个或多个信号（使用音频换能器274b）以指示其清洁模式状态（例如用于快速清洁模式的快速指示音以及用于深度清洁模式的长指示音）。
根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，机器人200或设备300上的应用被配置成估计机器人200完成其清洁操作所需要的剩余时间并将其报告给用户。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200或该应用可估计并报告备选方式中每种清洁模式所需要的估计时间。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，用户可设置（例如使用设备300上的应用）可用时间和要清洁的区域，并且机器人300或应用可基于这些标准来确定适当或优选的一个或多个清洁模式（快速、深度或多模式）。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人300或应用优化用户的原始输入设置，并且用户可然后决定是采用该推荐还是继续进行原始设置。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，通过在如以上讨论的用户接口上重新配置控制元件，或收集并处理占用时间表的移动机器人200所获悉的新设置，来指示所推荐的新设置。
以上讨论的确定中的一些可利用从监控来自表面的灰尘积累或提取的传感器得出的数据。这种传感器的示例可包括瞬时传感器，例如与机器人200相集成的压电或光学灰尘检测器242c。而且，如以上讨论的，一些确定可利用如由箱水平传感器242b所检测的碎屑箱242a的所检测的充满度水平。
该系统可进一步被配置成基于机器人200所感测的条件和/或由应用所收集或得出的数据，来向用户提供操作消息（例如图15和17中的消息528和506c）。该操作消息可包括机器人状态消息和/或查询消息。例如，该系统可在设备300上显示“您应当立刻做深度清洁；快速示出灰尘的量高于平均。您愿意调度深度清洁吗
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，设备300上的应用使用户能够输入针对由机器人200进行的对应清洁的所指定的高通行区域。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，机器人200被配置成自动地和以编程方式发现或检测并标识高通行区域。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，该设备300上的应用使用户能够选择一个或多个清洁模式（例如螺旋式、前后式、十字形、或擦洗），在一些方面上（例如更好、更快或更深度）该用户认为或已经确定这些清洁模式是优选的。
如在此公开的远程用户终端（例如终端142和300）可以是被配置成通过无线接口进行通信的通信终端，并可被称为“无线通信终端”或“无线终端”。无线终端的示例包括但不限于被配置成通过无线通信接口传送数据的蜂窝电话、个人数字助理（pda）、寻呼机、和/或计算机，该无线通信接口包括蜂窝电话接口、蓝牙接口、无线局域网接口（例如802.11）、另一rf通信接口、和/或光/红外通信接口。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，远程用户终端142、300是移动终端，其是便携式的。在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，远程用户终端142、300是手持移动终端，意味着移动终端的外部尺寸被调整并适合于由使用单手的典型操作者所使用。根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，手持移动终端的总体积少于大约200cc，并且根据某些实施例，或根据在此公开的一个发明，手持移动终端的总体积少于大约100cc。
图19是可用作如在此讨论的用户终端142或300的示例性用户终端的示意性图示。终端300包括人机接口（hmi）370、通信模块、和包括处理器380和存储器382的电路或数据处理系统。该电路和/或数据处理系统可被结合在数字信号处理器中。处理器380与hmi370和存储器382经由地址/数据总线380a进行通信。处理器380可以是任何商业可得的或定制的处理器。存储器382表示存储器设备的总体分级，其包含用于实施数据处理系统的功能的软件和数据。存储器382可包括但不限于以下类型的设备：缓存、rom、prom、eprom、eeprom、闪速存储器、sram和dram。
存储器382可包括在以下数据处理系统中使用的若干类别的软件和数据：操作系统384；应用（包括机器人控制和监控应用386）；以及输入/输出（i/o）设备驱动器。应用386包括绘图数据386a（例如对应于覆盖地图和/或表示起居空间中的物体或边界的位置）、配置数据386b（例如对应于终端300和机器人200上的应用386的设置和配置）、用户接口（ui）模块386c和机器人控制模块386d。ui模块386c包括用于生成显示器374上的控制元件和其他所显示的组件以及用于经由hmi370（例如经由触摸屏372）从用户接收输入的逻辑。机器人控制模块386d包括用于处理用户指令并向机器人200发布命令并经由无线通信模块376从机器人接收消息的逻辑。
显示器374可以是任何合适的显示屏组件。例如，显示屏374可以是具有或不具有辅助照明（例如照明面板）的主动矩阵有机发光二极管显示器（amoled）或液晶显示器（lcd）。
除触摸屏372之外或替代该触摸屏372，hmi370可包括任何其他合适的一个或多个输入设备，其包括例如触摸激活或触摸敏感设备、操纵杆、键盘/小键盘、拨盘、一个或多个方向键，和/或指示设备（例如鼠标、追踪球、触摸板等）。
无线通信模块376可被配置成通过如在此讨论的一个或多个无线接口将数据传送到机器人发射器252、中枢无线通信模块112或其他期望的终端。通信模块32可包括直接点对点连接模块、wlan模块和/或蜂窝通信模块。直接点对点连接模块可包括直接rf通信模块或直接ir通信模块。利用wlan模块，无线终端300可使用合适的通信协议通过wlan（例如路由器）进行通信。
在某些实施例中，或在此公开的一个发明中，无线终端300是形成无线电话通信系统的一部分的移动无线电话。
如本领域技术人员将理解的，其他配置也可被利用，同时仍受益于本技术的教导。例如，一个或多个模块可被结合到操作系统、i/o设备驱动器或数据处理系统的其他这种逻辑划分中。由此，本技术不应当被解释为限于图19的配置，其意图涵盖能够执行在此描述的操作的任意配置。
如本领域技术人员将理解的，可以在任何的多种可专利性类别或情境（包括任何新的和有用的过程、机器、制造，或物质的组成，或其任何新的和有用的改进）中在此说明和描述本公开的各方面。相应地，本公开的各方面可以被实现为完全硬件、完全软件（包括固件、驻留软件、微代码等）或组合软件和硬件实施方式，其可全部在此统称为“电路”、“模块”、“组件”或“系统”。此外，本公开的各方面可采取体现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该一个或多个计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读程序代码。
可利用一个或多个非瞬时计算机可读介质的任意组合。非瞬时计算机可读介质包括所有计算机可读介质，除了瞬时的、传播信号外。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例（非穷举列表）将包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦除可编程只读存储器（eprom或闪速存储器）、具有中继器的合适光纤、便携式光盘只读存储器（cd-rom）、光存储设备、磁存储设备、或前述的任何合适组合。在本文档的情境中，计算机可读存储介质可以是任何有形介质，其可包含或存储用于由指令执行系统、装置或设备使用或连同该指令执行系统、装置或设备使用的程序。
用于执行针对本公开的各方面的操作的计算机程序代码可以按一个或多个编程语言的任何组合来编写，该一个或多个编程语言包括面向对象编程语言，例如java、scala、smalltalk、eiffel、jade、emerald、c++、c#、vb.net、python等等，传统的过程编程语言，例如“c”编程语言、visualbasic、fortran2003、perl、cobol2002、php、abap，动态编程语言，例如python、ruby和groovy，或其他编程语言。该程序代码可完全在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户计算机上且部分在远程计算机上执行、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后者场景中，远程计算机可通过任何类型的网络来连接到用户计算机，网络包括局域网（lan）或广域网（wan），或者该连接可对外部计算机构成（例如通过使用互联网服务提供商的互联网）或处于云计算环境中或被提供为例如软件即服务（saas)的服务。
根据本公开的实施例或根据在此公开的一个发明，参考方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图说明和/或方框图，在此描述了本公开的各方面。将理解的是，流程图说明和/或方框图的每个方框，和流程图说明和/或方框图中的方框的组合，可由计算机程序指令来实施。可向通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置提供这些计算机程序指令以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程指令执行装置执行的这些指令，创建用于实施在流程图和/或方框图的一个或多个方框中所指定的功能/动作的机制。
这些计算机程序指令还可被存储在计算机可读介质中，当其被执行时能够引导计算机、其他可编程数据处理装置，或其他设备来以特定方式起作用，使得该指令在被存储在计算机可读介质中时产生一种制品，其包括指令，该指令在被执行时，促使计算机实施在流程图和/或方框图的一个或多个方框中所指定的功能/动作。计算机程序指令还可被加载到计算机、其他可编程指令执行装置或其他设备上以促使将在该计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列操作步骤产生计算机实施的过程，使得在该计算机或其他可编程装置上执行的该指令提供用于实施在流程图和/或方框图的一个或多个方框中所指定的功能/动作的过程。
附图中的流程图和方框图说明了根据本公开的各种方面的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在这一点上，流程图和/或方框图中的每个方框可表示代码的模块、分段或部分，其可包括一个或多个可执行指令以用于实施所指定的一个或多个逻辑功能。还应当指出的是，在某些替换实施方式中，方框中指出的功能可以不按图中指出的次序来发生。例如，取决于所涉及的功能，示为连续的两个方框可实际上基本上同时地执行，或者这些方框可有时以相反次序被执行。还将指出的是，方框图和/或流程图说明的每个方框，以及方框图和/或流程图说明中的方框的组合，可由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统，或专用硬件和计算机指令的组合来实施。
前述是对本发明的说明，并且不被解释为对其进行限制。尽管已经描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员将容易理解的是，在本质上不脱离本发明的新颖性教导和优点的情况下，在示例性实施例中许多修改是可能的。因此，所有这种修改都意图被包括在本发明的范围之内。因此，要理解的是，前述是对本发明的说明，并且不被解释为限于所公开的具体实施例，或限于在此公开的一个发明中，以及对所公开的实施例的修改以及其他实施例，意图被包括于在此所公开的发明的范围之内。
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