任何帶寬的光線，以便于改善由相機(jī)3捕獲的圖像的質(zhì)量。例如，由光源4發(fā)射的光線可以在可見光、近紅外(NIR)或紅外(NR)，電磁光譜的部分范圍內(nèi)。
[0031]機(jī)器人1的視覺系統(tǒng)2可以包括一些其他類型的傳感器，其向機(jī)器人1提供關(guān)于其周圍環(huán)境的信息。兩個例子在圖1中示出:位置敏感設(shè)備(PSD) 5和物理接觸傳感器6。PSD 5可以為接近傳感器，例如，IR傳感器或聲吶傳感器，且能夠給出可能接近機(jī)器人1的任何障礙物的指示。這允許機(jī)器人1避開障礙物，而不會與它們接觸。當(dāng)與障礙物接觸時，物理接觸傳感器6讓機(jī)器人1知道。響應(yīng)于來自物理接觸傳感器6的信號，機(jī)器人可以例如停止和/或調(diào)整其位置和軌跡。這防止機(jī)器人1對其自身導(dǎo)致任何損壞，或?qū)εc其接觸的障礙物導(dǎo)致任何損壞，特別是當(dāng)障礙物沒有被PSD 5檢測到時。
[0032]由視覺系統(tǒng)2收集的所有信息和數(shù)據(jù)被饋送到控制系統(tǒng)8。控制系統(tǒng)8包括特征檢測單元9。特征檢測單元9接收由視覺系統(tǒng)2捕獲的圖像并且分析圖像以發(fā)現(xiàn)圖像中顯示的圍繞機(jī)器人1的區(qū)域中的地標(biāo)特征。地標(biāo)特征是高對比度特征，其在圖像中容易檢測至1J，例如桌子的邊緣或相框的拐角。由特征檢測單元9檢測到的地標(biāo)特征于是可以被行駛單元10和制圖單元11使用，以三角測量和確定機(jī)器人在局部環(huán)境中的位置。制圖單元10還可以使用來自由視覺系統(tǒng)2中的其他傳感器捕獲的圖像和數(shù)據(jù)的信息，以建立機(jī)器人使用來解釋環(huán)境和在環(huán)境行駛的環(huán)境地圖。特征檢測單元9、制圖單元10和行駛單元11可形成機(jī)器人1中的單個包含式同步定位和制圖(SLAM)單元，且不需要如圖1所示的獨(dú)立實(shí)體。
[0033]指令從控制系統(tǒng)8發(fā)送到驅(qū)動系統(tǒng)14，其導(dǎo)致機(jī)器人運(yùn)動。驅(qū)動系統(tǒng)14在圖1中示出為包括左手側(cè)(LHS)牽引單元15和右手側(cè)(RHS)牽引單元16。每個牽引單元15、16可以被獨(dú)立地控制，使得機(jī)器人1可以轉(zhuǎn)向。例如，如果RHS牽引單元16被沿向前方向驅(qū)動為比LHS牽引單元15更快，則機(jī)器人將在向前運(yùn)動時向左轉(zhuǎn)向，或作為另一個實(shí)例，如果LHS和RHS牽引單元15和16每一個以相同速度但是沿相反方向驅(qū)動，則機(jī)器人1將就地轉(zhuǎn)動。驅(qū)動系統(tǒng)14還可以發(fā)送數(shù)據(jù)回到控制系統(tǒng)8。例如，從驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送回到控制系統(tǒng)8的數(shù)據(jù)可以是由牽引單元行進(jìn)的距離的指示(例如通過使用輪子的回轉(zhuǎn)數(shù))。
[0034]控制系統(tǒng)8還包括照明控制單元12。照明控制單元12發(fā)送指令，譬如控制信號，到視覺系統(tǒng)2以調(diào)整由光源4提供的照明水平。為了使得機(jī)器人能夠繞環(huán)境成功地行駛，存在特征檢測單元9必須能夠檢測到的最小數(shù)量的路標(biāo)特征。由此，如果機(jī)器人1試圖在低光線條件下行駛，且特征檢測單元9不能檢測到最小數(shù)量的特征，照明控制單元12發(fā)送指令到視覺系統(tǒng)2以增加光源4的強(qiáng)度。
[0035]如果當(dāng)不是必須時光源要被使用(例如當(dāng)環(huán)境光水平足以檢測到最小數(shù)量的特征時)，則光源4將不必要地使用來自蓄電池的電力，且降低機(jī)器人1的電池壽命。由此，當(dāng)由特征檢測單元9檢測到的路標(biāo)特征的數(shù)量大于成功行駛所需的最小數(shù)量時，照明控制單元12還發(fā)送指令到視覺系統(tǒng)2以降低光源4的強(qiáng)度。
[0036]增加和降低照明水平可以以各種方式進(jìn)行。例如，算法可以被使用以確定所需的最佳照明水平。當(dāng)照明控制單元12發(fā)送照明水平要被改變的指令時，它每次改變一個小的量，且該方法被重復(fù)執(zhí)行指導(dǎo)達(dá)到可接受的照明水平。照明水平通過增加或降低供應(yīng)到光源4的電力來調(diào)整，其將導(dǎo)致由光源4發(fā)射的光的強(qiáng)度的變化。因此，當(dāng)提及調(diào)整由光源提供的照明水平時，應(yīng)理解它等同于調(diào)整供應(yīng)到光源的電力。通過在需要降低的照明水平時降低供應(yīng)到光源4的電力，機(jī)器人1的能量效率和蓄電池壽命可以被增加。
[0037]由特征檢測單元檢測到的特征的數(shù)量被持續(xù)監(jiān)控，且從而照明水平也被持續(xù)地控制。該小調(diào)整量可以是預(yù)定量。替代地，該調(diào)整量可以實(shí)時計算為與檢測到的特征數(shù)量和成功行駛所需的最小特征數(shù)量之間的差成比例。計算出的調(diào)整量于是將與改變照明水平的指令一起被發(fā)送到視覺系統(tǒng)2。
[0038]圖2為顯示了控制光源4的照明水平的方法的流程圖。在開始之后，機(jī)器人確定檢測到的特征數(shù)量(ndetect)是否小于閾值數(shù)量(nthresh)。nthresh是預(yù)定閾值數(shù)量，其對應(yīng)于允許機(jī)器人成功使用SLAM繞環(huán)境行駛所需的路標(biāo)特征的最低數(shù)量。如果NDETECT小于Nthresh (Ndetect<Nthresh )，則照明水平被增加設(shè)定量，然后該方法重復(fù)。如果ndetect不小于nthresh，則確定 Ndetect
是否等于N
thresh (Ndetect 一 N thresh) ο 女口果 Ndetect — NTHRESH， 則照明水平保持不變，且機(jī)器人繼纟頭彳丁駛。替代地，如果Nthresh，則可以判走Ndetect大于Nthresh (Ndetect〉Nthresh) o機(jī)器人于是檢測以查看照明水平是否在零。如果照明水平不是零，則照明水平被減小設(shè)定量，然后該方法重復(fù)。然而，如果照明水平已經(jīng)在零處，則機(jī)器人繼續(xù)行駛。
[0039]圖2的方法增加和減小照明水平預(yù)定的設(shè)定量，但是如前面已經(jīng)描述的，照明水平的調(diào)整量可以變化，且可以例如與NDETECT和NTHRESH之間的差成比例。
[0040]圖3顯示了機(jī)器人真空吸塵器1，包括主體部20和分離裝置21。主體部20包括牽引單元22，其為連續(xù)坦克履帶形式，且還包括清潔頭23，其容納刷棒，且臟空氣穿過該清潔頭23吸入機(jī)器人真空吸塵器1，進(jìn)入分離裝置21。一旦空氣已經(jīng)在分離裝置中被除去灰塵，它從分離裝置21排出且穿過容納用于產(chǎn)生空氣流的電機(jī)和風(fēng)扇的主體部21?？諝馊缓髲臋C(jī)器人1穿過在機(jī)器后部中的排氣口 27排出。排氣口 27是可移除的以提供對過濾器的訪問，使得它們可以被清潔且提供對用于機(jī)器人1的電源(其為蓄電池)的訪問。主體部20還包括相機(jī)24，機(jī)器人1使用相機(jī)24來捕捉圍繞機(jī)器人1的區(qū)域的圖像。相機(jī)24為全景環(huán)形透鏡(PAL)相機(jī)，其為全方向相機(jī)，能夠捕捉圍繞機(jī)器人的區(qū)域的360°圖像。機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)在包含在機(jī)器人內(nèi)的軟件和電子器件中，能夠使用同步定位和制圖(SLAM)技術(shù)來處理由相機(jī)24捕捉的圖像，且這允許機(jī)器人1理解、解釋局部環(huán)境，并且在局部環(huán)境中自主地行駛。
[0041]傳感器蓋28覆蓋由主體部20承載的其它傳感器，譬如PSD傳感器。在每個傳感器蓋28下為一列傳感器，其沿不同凡響指向，使得不僅檢測機(jī)器人前方的障礙物，而且還朝向側(cè)面檢測。側(cè)面PSD傳感器可以拾取在機(jī)器人周邊的障礙物，且還可以被用于幫助機(jī)器人以隨壁模式行駛，在這種情況機(jī)器人盡可能靠近且平行于房間的墻壁行進(jìn)。還存在向下朝向地面指向的PSD傳感器，其用作懸崖傳感器，且檢測何時機(jī)器人靠近高度降低處，譬如樓梯。當(dāng)高度降低處被檢測到時，機(jī)器人于是可以在它抵達(dá)高度降低處之前停止和/或調(diào)整它的軌跡以避免危險。在圖中看不到物理接觸傳感器。盡管一些機(jī)器人使用可移動的緩沖器部分作為物理接觸傳感器，該機(jī)器人1檢測在獨(dú)立的主體部20的體部部分和機(jī)架之間的相對運(yùn)動，以記錄與障礙物的物理接觸。
[0042]機(jī)器人1的主體部20在主體部20的側(cè)面上包括手柄25。相似的手柄(在該視圖中不可見)被設(shè)置在主體部20的另一側(cè)上，從而用戶可以使用兩個手柄25抓緊和提起機(jī)器人1。手柄25包括主體部20的側(cè)壁的向內(nèi)突起的部分。這使得用戶能夠容易地牢固地抓住機(jī)器人，而不需要在主體部20上的外部手柄，外部手柄容易被卡或鉤在局部環(huán)境中的家具或其它障礙物上。手柄25的朝外面向的內(nèi)表面26由透明材料形成，且用作窗戶。圖4顯示了同一個機(jī)器人1，但是表面26已經(jīng)被移除。在機(jī)器人的主體部20內(nèi)且定位在表面26后方的是光源4。圖4中所示的光源4為發(fā)光二極管(LED)，但是可以是任何發(fā)射光的其它源，例如白紙燈泡或電致發(fā)光材料。由光源發(fā)射的光可以具有可由相機(jī)24檢測的任何波長。光可以是人類可見或不可見光，且可以例如為IR或NIR光。
[0043]LED形式的光源4被布置在機(jī)器人1上，使得它們將照明對應(yīng)于由相機(jī)捕捉的圖像的不同區(qū)段的圍繞機(jī)器人的獨(dú)立區(qū)域。每個手柄被定位在機(jī)器人1的側(cè)面上，使得光源4被定位為沿相對于機(jī)器人1的向前驅(qū)動方向正交的方向引導(dǎo)光線離開機(jī)器人。在本文中，正交是指大體輸出朝向本文中的機(jī)器的左側(cè)和/或右側(cè)，且不是豎直向上或向下朝向天花板或地面。這在圖5中清楚地示出，其中顯示了機(jī)器人1的俯視圖。箭頭A指示機(jī)器人1的向前驅(qū)動方向，且虛線&HS和BRHS指示左手側(cè)(LHS)和右手側(cè)(RHS)光源4所指向的方向。線&HS和BRHS被示出為指向