(57)【要約】【課題】従来技術の課題を解決する。【解決手段】システム及び方法は、人間に見えないか或いは実質的に見えないがロボットに知覚可能でよう物体を標識付ける又は識別することを含む。そのような標識付けは、ロボットによる相互作用及びナビゲーションを容易にすることができ、ロボットのために機械又はロボットナビゲーション可能な環境を創り出すことができる。機械可読なしるしは、ロボットが知覚し且つ解釈することができる記号を含むことができる。ロボットは、画像センサを備えるカメラを利用して、しるしを見ることができる。加えて、しるしは、人間の眼に見えないか或いは実質的に見えないことができるので、そのようなしるしは、人間に不快な環境を創り出さず、人間にとって審美的に心地良いままである。例えば、しるしは、ＵＶ光を反射することができる一方で、ロボットの画像センサは、そのようなＵＶ光を検出することができる。よって、しるしは、ロボットによって知覚されることができるが、環境の美学を妨げない。【選択図】図１
2019121393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットのための機械ナビゲーション可能な環境を創り出す方法であって、
ロボットが動作する所望の空間を識別するステップと、
前記空間内にある或いは前記空間内に配置される１つ又はそれよりも多くの物体を選択するステップと、
機械可読であり且つ人間知覚不能であるしるしで前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップと、
前記ロボットを前記空間内に導入するステップとを含み、
前記ロボットは、前記空間内で移動することができ、前記ロボットは、前記しるしを知覚することができるセンサを有する、
方法。
【請求項２】
前記しるしは、前記ロボットが前記物体と相互作用するのを助ける相互作用情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記しるしは、コンピュータデータベース内に格納される相互作用情報へのアクセスを容易にする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記１つ又はそれよりも多くの物体をしるしで標識付けるステップは、ＵＶ反射性であり且つＵＶスペクトル内で見えるしるしで前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップを更に含み、前記ロボットは、前記ＵＶスペクトル内で動作可能な画像センサを備えるカメラと、ＵＶ光源とを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記空間内に面する前記物体の外部の外向きに面する表面に前記しるしを適用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記物体の仕上げ面に前記しるしを適用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記しるしを備える取外し可能なアップリケを前記物体の最外側の仕上げ面に適用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記物体の最外側の仕上げ面の下にあるよう前記しるしを配置するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記しるしは、前記しるしの上に配置される外側層を備える薄層内に配置され、前記外側層は、可視光を通さない、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、可視光を通すしるしで前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を選択するステップは、透明な物体を選択するステップを更に含み、前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記物体の透明性を妨げずに、前記透明な物体の上に前記しるしを適用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記しるしは、前記物体を識別する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記しるしは、前記物体のインタフェースの場所を識別する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記しるしは、前記物体のインタフェースの場所と前記インタフェースの動作の方向とを識別する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記物体の周辺の内側で前記物体を標識付けるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、物体のインタフェースに隣接して前記物体を標識付けるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、物体を標識付けて、前記物体の周辺を実質的に取り囲むステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つ又はそれよりも多くの物体をしるしで標識付けるステップは、前記１つ又はそれよりも多くの物体のうちの単一の物体を前記単一の物体の異なる部分にある複数の異なるしるしで標識付けて、前記単一の物体の前記異なる部分を識別するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を選択するステップは、前記ロボットの移動又は行動に対する物理的境界又は障害を提示する物体を選択するステップを更に含み、前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記物体を標識付けて、前記物理的境界又は障害を示すステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を選択するステップは、前記ロボットによる前記物体の損傷に曝される物理的境界又は障害を提示する物体を選択するステップを更に含み、前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記物体を標識付けて、前記物理的境界又は障害を示すステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を選択するステップは、前記ロボットの損傷に曝される物理的境界又は障害を提示する物体を選択するステップを更に含み、前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記物体を標識付けて、前記物理的境界又は障害を示すステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記１つ又はそれよりも多くの物体を選択するステップは、頻繁な移動に曝される物理的境界又は障害を提示する物体を選択するステップを更に含み、前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップは、前記物体を標識付けて、前記物理的境界又は障害を示すステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ロボットに与えられるべき所望の又は起こりそうなタスクを識別するステップと、
該所望の又は起こりそうなタスクに対応する１つ又はそれよりも多くの物体を識別するステップとを更に含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記１つ又はそれよりも多くの物体のうちの少なくとも１つを含む前記ロボットに対して指令を与えるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記１つ又はそれよりも多くの物体をしるしで標識付けるステップは、ＩＲ反射性であり且つＩＲスペクトル内で見えるしるしで前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップを更に含み、前記ロボットは、前記ＩＲスペクトル内で動作可能な画像センサを備えるカメラと、ＩＲ光源とを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記１つ又はそれよりも多くの物体をしるしで標識付けるステップは、ＲＦ反射性であるしるしで前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップを更に含み、前記ロボットは、ＲＦスペクトル内で動作可能なセンサを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記１つ又はそれよりも多くの物体をしるしで標識付けるステップは、超音波波長を放射するしるしで前記１つ又はそれよりも多くの物体を標識付けるステップを更に含み、前記ロボットは、超音波スペクトル内で動作可能なセンサを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
機械ナビゲーション可能な環境を定める空間内でのセンサを備えるロボットとの使用のために構成される物体であって、
表面と、
該表面に配置されるしるしであって、前記ロボットの前記センサによって機械可読であり、人間知覚不能である、しるしとを含み、
前記しるしは、前記物体を識別し、前記しるしは、前記物体との前記ロボットの相互作用に関する情報を含む、
物体。
【請求項２９】
前記しるしは、少なくとも部分的に、前記ロボットがどのように前記物体と相互作用するかを示す、相互作用情報を含む、請求項２８に記載の物体。
【請求項３０】
前記相互作用情報は、後に前記ロボットに伝達されるようコンピュータデータベースに格納される、請求項２８に記載の物体。
【請求項３１】
前記しるしは、ＵＶスペクトル内で見ることができ、前記ロボットは、前記ＵＶスペクトル内で動作可能な画像センサを備えるカメラと、ＵＶ光源とを有する、請求項２８に記載の物体。
【請求項３２】
前記しるしは、前記物体の仕上げ面に配置される、請求項２８に記載の物体。
【請求項３３】
前記しるしは、前記物体の最外側の仕上げ面に取外し可能に配置されるアップリケを含む、請求項２８に記載の物体。
【請求項３４】
前記しるしは、前記物体の最外側の仕上げ面の下に配置される、請求項２８に記載の物体。
【請求項３５】
前記しるしは、前記しるしの上に配置される外側層を備える薄層を含み、前記外側層は、可視光を通さない、請求項２８に記載の物体。
【請求項３６】
前記しるしは、可視光を通す、請求項２８に記載の物体。
【請求項３７】
透明部分を更に含み、前記しるしは、前記透明部分の透明性を妨げずに、前記透明部分に配置される、請求項２８に記載の物体。
【請求項３８】
前記しるしは、前記物体のインタフェースの場所及び該インタフェースの動作の方向とを識別する、請求項２８に記載の物体。
【請求項３９】
前記しるしは、前記物体の周辺の内側に配置される、請求項２８に記載の物体。
【請求項４０】
前記しるしは、前記物体のインタフェースに隣接して配置される、請求項２８に記載の物体。
【請求項４１】
前記しるしは、前記物体の周辺を実質的に取り囲む、請求項２８に記載の物体。
【請求項４２】
前記しるしは、単一の物体の異なる部分に複数の異なるしるしを更に含んで、前記単一の物体の前記異なる部分を識別する、請求項２８に記載の物体。
【請求項４３】
前記物体は、前記ロボットの移動又は行動に対する物理的境界又は障害を提示し、前記しるしは、前記物理的境界又は障害を示す、請求項２８に記載の物体。
【請求項４４】
前記物体は、前記ロボットによる前記物体の損傷に曝される物理的境界又は障害を提示し、前記しるしは、前記物理的境界又は障害を示す、請求項２８に記載の物体。
【請求項４５】
前記物体は、前記ロボットの損傷に曝される物理的境界又は障害を提示し、前記しるしは、前記物理的境界又は障害を示す、請求項２８に記載の物体。
【請求項４６】
前記物体は、頻繁な移動に曝される物理的境界又は障害を提示し、前記しるしは、前記物理的境界又は障害を示す、請求項２８に記載の物体。
【請求項４７】
前記しるしは、ＩＲスペクトル内で見ることができ、前記ロボットは、前記ＩＲスペクトル内で動作可能な画像センサを備えるカメラと、ＩＲ光源とを有する、請求項２８に記載の物体。
【請求項４８】
前記しるしは、ＲＦ反射性であり、前記ロボットは、ＲＦスペクトル内で動作可能なセンサを有する、請求項２８に記載の物体。
【請求項４９】
前記しるしは、超音波波長を放射し、前記ロボットは、超音波スペクトル内で動作可能なセンサを有する、請求項２８に記載の物体。
【請求項５０】
人間知覚不能な標識付けしるしを含み、
該標識付けしるしは、物体に適用されるように構成され、前記物体とのロボット相互作用に関する情報を含む、
機械可読マーカ。
【請求項５１】
前記情報は、前記ロボットが前記物体と相互作用するのを助ける相互作用情報を含む、請求項５０に記載の機械可読マーカ。
【請求項５２】
前記情報は、コンピュータデータベースに格納される相互作用情報にアクセスするのを容易にするリンクを含み、前記相互作用情報は、前記ロボットが前記物体と相互作用するのを助ける、請求項５０に記載の機械可読マーカ。
【請求項５３】
ロボットが動作する環境内で物体と関連付けられる人間知覚不能なしるしであって、リンク情報を含む、人間知覚不能なしるしと、
前記人間知覚不能なしるしと前記リンク情報とを感知するように動作可能な少なくとも１つのセンサを有するロボットと、
前記ロボットによってアクセス可能なデータベース内に格納される相互作用情報であって、前記リンク情報と関連付けられ、前記物体との前記ロボットの所定の意図される相互作用に関する、相互作用情報とを含み、
前記リンク情報は、前記ロボットによる前記データベース及び前記データベース内の前記相互作用情報へのアクセスを容易にするように動作可能であり、前記相互作用情報は、前記所定の意図される相互作用に従って前記物体と相互作用するよう前記ロボットに指令するよう動作可能である、
ロボットシステム。
【請求項５４】
ロボットが動作する環境内で物体と関連付けられる人間知覚不能なしるしであって、前記物体との前記ロボットの所定の意図される相互作用に直接的に関連する相互作用情報を含む、人間知覚不能なしるしと、
該人間知覚不能なしるしと前記相互作用情報とを感知するように動作可能な少なくとも１つのセンサとを含み、
前記相互作用情報は、前記所定の意図される相互作用に従って前記物体と相互作用するよう前記ロボットに指令するように動作可能である、
ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ロボットに空間を横断させ且つ物体と相互作用させることは困難なタスクであり得る。ロボットは、ロボットを損傷し得る或いはロボットが損傷し得る障害物を区別し得なければならない。加えて、ロボットは、指令を実行するためにロボットが相互作用しなければならない物体を識別し得なければならない。更に、幾つかの物体は、冷凍庫と冷蔵庫ドアとの間の相違又はガスレンジのどのノブがどの火口に対応するか等のような、相互作用に対する困難又は危険を提示し得る。
【発明の概要】
【０００２】
本発明の構成及び利点は、本発明の構成を一例として共に例示する添付の図面と共に理解されるとき、後続の詳細な記述から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】ある例に従った、ロボットがナビゲートすることができ且つ相互作用することができる機械ナビゲート可能な環境を定める、機械可読であるが人間知覚不能であるしるしで標識付けられた物体を備える空間の、概略的な斜視図である。
【０００４】
【図２ａ】ある例に従った並びに明確性のために見えるように示された、図１の物体を標識付けるための、機械可読であるが人間知覚不能であるラベル又はしるしの、概略的な正面図である。
【０００５】
【図２ｂ】ある例に従った並びに目に見えないことを示すような方法において例示された図１の物体を標識付けるためのラベル又はしるしの概略的な正面図である。
【０００６】
【図３】ある例に従った図１の物体を標識付けるためのラベル又はしるしの概略的な側面図である。
【０００７】
【図４】ある例に従った図１の物体を標識付けるためのラベル又はしるしの概略的な側断面図である。
【０００８】
しるしのルックアップ表又はライブラリの概略図である。
【図５】ある例に従った図１の物体の概略的な正面図である。
【０００９】
【図６】ある例に従った図１の物体の概略的な正面図である。
【００１０】
【図７】ある例に従った図１の物体の概略的な正面図である。
【００１１】
【図８】図８は、しるしのルックアップ表又はライブラリの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで例示の説明的な実施形態を参照する。説明的な実施形態を記載するために特定の言語を本明細書において使用する。それにも拘わらず、それによる本発明の範囲の限定は意図されていない。
【００１３】
技術の実施形態の初期的な概要を以下に提示し、次に、具体的な技術の実施形態を後に更に詳細に記載する。この初期的な要約は、読者が本技術をより迅速に理解するのを助けることを意図するが、本技術の鍵となる構成又は本質的な構成を特定することを意図せず、特許請求する主題の範囲を限定することも意図しない。
【００１４】
本明細書に開示するのは、ロボットに知覚可能である又は人間に見えない若しくは実質的に見えないが機械可読である物体(object)を標識付けする(マーキングする)(marking)又は識別する(identifying)システム及び方法である。そのような標識付け(マーキング)(marking)は、ロボットによる識別(特定)(identification)、相互作用(対話)(interaction)及びナビゲーション(操縦)(navigation)を容易にすることができ、ロボットのために機械又はロボットナビゲーション可能な環境を創り出すことができる。一例として、そのような物体は、冷蔵庫のような、器具(appliance)であることができ、ロボットは、品目（例えば、飲料）を取り出すためのようなタスクを完了するために、器具に接近して相互作用する。よって、器具又は冷蔵庫は、機械可読であり、冷蔵庫のような器具、よって、機械が相互作用して品目を取り出す物体を識別することができる、標識(marking)、ラベル(label)、タグ(tag)又はしるし(indicia)を有することができる。本明細書で使用するとき、「しるし(indicia)」という用語は、１つの又は１つよりも多くの「しるし(indicium)」を指す。加えて、しるしは、やはりロボットが相互作用する、ハンドルのような冷蔵庫の部分を識別することもできる。複数の異なる標識、ラベル、タグ又はしるしを使用して、冷蔵庫ハンドル、冷凍庫ハンドル、製氷機ディスペンサ、水ディスペンサ、異なる棚又はビンなどのような、冷蔵庫の複数の異なる部分を区別することができる。更に、しるしは、ロボットがどのように物体と相互作用するかに関して有用なことがある、方向、大きさ又は他のパラメータを示すこともできる。例えば、しるしは、ドアがどの方向に開くか、ドアを開くためにどれぐらいの力が加えられるべきか、及び実行されるべき回転の程度を示すことができる。
【００１５】
機械可読であるしるしは、ロボットによって知覚されることができ且つ解釈されることができるが、補助なしの人間の眼(unaided  human  eye)には見えない、記号（シンボル）を含むことができる。一例として、ロボットは、画像センサを備えるカメラを利用して、しるしを見ることができる。加えて、しるしは、そのようなしるしが人間に不快な環境を創り出さないで人間にとって審美的に心地良いままであるよう、補助なしの人間の眼には見えないことができ或いは実質的に見えないことができる。例えば、しるしは、ＵＶ光を反射することができる一方で、ロボットの画像センサは、そのようなＵＶ光を検出することができる。よって、しるしは、ロボットによって知覚されることができる一方で、環境の審美性を妨げない。
【００１６】
本明細書で使用するとき、「実質的(substantially)」という用語は、作用、特徴、特性、状態、構造、品目、又は結果の完全な又は略完全な程度又は度合いを指す。例えば、「実質的に」取り囲まれる物体は、その物体が完全に取り囲まれるか或いは略取り囲まれることを意味する。全体的な完全性からの逸脱の正確な許容可能な程度は、幾つかの場合、特定の脈絡に依存することがある。しかしながら、一般的に言って、完了の近さは、恰も絶対的な又は全体的な完了が得られたような同じ全体的な結果を有するためである。「実質的に」の使用は、作用、特徴、特性、状態、構造、品目、又は結果の完全な又は略完全な欠乏を指す否定的な含意において使用されるときに等しく適用可能である。
【００１７】
本明細書で使用するとき、「隣接する(adjacent)」という用語は、２つの構造又は要素の近接性を指す。具体的には、「隣接する」ものとして識別される要素は、当接しているか或いは接続されていることがある。そのような要素は、必ずしも互いに接触しないで互いに近いか或いは近接してもよい。近接性の正確な程度は、幾つかの場合、具体的な脈絡に依存することがある。
【００１８】
本明細書で使用するとき、「見える(visible)」という用語は、補助なしの人間の眼に見えること、及び約４００〜７５０ナノメートルの波長を備える可視スペクトル内の光で見えることを指す。
【００１９】
本明細書で使用するとき、「しるし(indicia)」という用語は、他のことが特定されない限り、しるし及び複数のしるしの両方を指す。
【００２０】
図１は、ある例に従った、ロボット２２が進み(navigate)且つ相互作用することができる機械ナビゲーション可能な(machine-navigable)環境を定める、機械可読であるが、人間が知覚し得ない、しるし１８で標識付けられた、例示的な物体１４を備える空間１０の概略的な斜視図を描写している。ロボット２２は、当業者によって理解されるように、ホイール及びモータを備えるような、移動式及び自走式の、遠隔操作可能な、人間に似たロボットなどであることができる。ロボット２２は、物体を掴む或いは物体と係合するグリップ又は指又は同等物を備える、１以上（１つ又はそれよりも多く）のアームを有することができる。加えて、ロボット２２は、物体及び環境を見る或いは感知する画像センサを備えるカメラ２６を有することができる。１つの態様において、カメラ２６又は画像センサは、ＵＶスペクトル内で動作可能であることができ、ＵＶ光を見ることができ或いは感知することができる。加えて、ロボット２２は、ＵＶ光を放射して物体及び環境を照らして反射することができるＵＶ光源３０を有することができる。１つの態様において、ＵＶ光源３０は、３８０〜２００ナノメートルの間の波長を備える近ＵＶ光（ＮＵＶ）を放射することができ、そのＵＶカメラ２６又は画像センサは、そのような近ＵＶ光（ＮＵＶ）を検出することができる。
【００２１】
物体１４は、環境又は空間に依存して異なることができる。１つの態様において、環境又は空間１０は、家庭又は家庭内のキッチンであることができる。よって、物体は、冷蔵庫１４ｂ(refrigerator)、レンジ１４ｃ(range)又はガスレンジ(stove)及びレンジ上面(cooktop)、電子レンジ１４ｄ(microwave  oven)、皿洗い機(dishwasher)、ごみ圧縮機(trash  compactor)などのような、組込み式器具を含むことができる。他の態様において、物体は、ミキサ(blender)、炊飯器(rice-cooker)、野菜スチーマ(vegetable  steamer)、クロックポット(crockpot)、圧力釜(pressure  cooker)などのような、調理台器具を含むことができる。加えて、物体は、ハンドル、ノブ、ボタン、アクチュエータなどのような、インタフェースを有することができる。加えて、物体は、壁１４ｆ、カウンタ又はアイランド１４ｇなどのような、ロボットの移動又は行動に対する障害又は物理的境界であることができる或いはそれを提示することができる。加えて、物体は、室外窓１４ｈ、オーブン窓、電子レンジ窓、鏡、キャビネットのガラスドアなどのような、ロボットによる物体の損傷に曝される障害又は物理的境界であることができる或いはそれを提示することができる。加えて、物体は、階段などのような、ロボットに危険な障害又は物理的境界であることができる或いはそれを提示することができる。更に、物体は、椅子１４ｉ、ドア１４ｊなどのような、頻繁な移動に曝される障害又は物理的境界であることができる或いはそれを提示することができる。しかしながら、物体は、空間内に外向きに面する、冷蔵庫１４ｂの３４ｂによって表される、外側の外向きに面する表面(exterior,  outfacing  surfaces)を有することができる。
【００２２】
しるし１８は、外側の外向きに面する表面などのような、物体１４上に配置されることができ且つ物体１４によって支持されることができる。１つの態様において、しるし１８は、物体、物体とのロボットの相互作用、環境などに関する、情報を含むことができる。例えば、しるし１８は、物体、物体のインタフェースの場所を識別することができ、その物理的境界又は障害を示すことができ、或いはその直ぐ上にある特定の相互作用情報を含むことができ、或いはそれは、リンクを提供することによるような、そのような相互作用情報へのアクセス、開放すること若しくは開放させること、又はその情報を含むコンピュータデータベースへのしるしを開始する他のアクセスを容易にする、データベースに関連する或いはデータベースをリンクする情報を含み、ロボット（又はオペレータ）は、コンピュータデータベースと相互作用して、どのように物体、その環境などと相互作用するかにおいてロボットを支援するように設計される情報を得ることができる。これを以下に更に詳細に説明する。
【００２３】
本明細書で使用するとき、「相互作用情報(interaction  information)」という語句は、１以上の方法において物体と相互作用するためにロボットによって必要とされる或いはロボットにとって有用な標識付けしるしの読取りによって容易にされてロボットに伝えられる情報を意味することができ、相互作用情報は、ロボットによる物体との効率的で、正確で、有用な相互作用を容易にする。より具体的には、相互作用情報は、物体とのロボットの所定の意図される相互作用に関する情報と、１以上の方法において物体との所定の意図されるロボットの相互作用を実施するのに有用であることができる本開示を読んだ後に当業者に直ちに明らかな任意の他の種類の情報とを含むことができる。相互作用情報は、物体の識別に関する情報（例えば、物体は何か、物体の製造元又はモデル）、物体の特性についての情報（例えば、物体の材料構成、大きさ、形状、構成、向き、重量、構成部品、表面特性、材料特性など）、ロボットが物体又は物体の構成部品又は要素を操作することができる特定の方法に関するコンピュータ可読指令（例えば、物体及び物体がどのように相互作用されることができるかに関するタスクベースの指令又はアルゴリズム（例えば、もしこのタスクなら、これらの指令）、ロボットがどのように物体と相互作用することができるかに関する情報（例えば、方向、大きさ、時間の持続時間など）、それが物体に関するときの相対的な情報（例えば、その環境（例えば、壁からの距離、それが移動させられるべき場所など）又は１以上の他の物体に対する物体についての情報）、その場所についての情報（例えば、ＧＰＳ又は他のナビゲーション情報に基づく座標）など）、複数の標識付けしるしを利用するタスクについての情報（例えば、シーケンスの識別、次の順序的な標識付けしるしなどを見出すために何処に行くかなど）を含むことができるが、それらに限定されない。相互作用情報の性質、量及び詳細は異なることができ、ロボットが既に何を知っているか、ロボットがどのように操作されるか、例えば、ロボットが自律的に、半自律的に、又はコンピュータプログラム又は人間制御を介した完全な又は部分的な制御の下で機能することが意図されているかなどのような、様々なことに依存することができる。本明細書で記載し且つ特定する相互作用情報は、如何様にも限定的であることを意図しない。実際には、当業者は、しるしを介して、（例えば、オペレータに、仮想環境内で又は仮想環境と共に作動するシステムに利用可能にすることのように）、ロボット又はロボットデバイス又はロボット若しくはロボットデバイスが作動させられるシステムに利用可能にすることができる、他の相互作用情報を認識するであろう。そのような相互作用情報は、任意の所与の物体と相互作用するために、ロボット、ロボットデバイスなどに必要とされることがある或いは望まれることがある、任意のものであり得ることが想定され、よって、本明細書では、全てではない可能なシナリオが特定され且つ議論される。１つの態様において、しるしは、ロボット又はロボットのコンピュータプロセッサによって認識可能であり且つ理解される機械言語を表すことができる。他の態様において、しるしは、ルックアップ表又���ライブラリと比較されることができるコード又は数字を表すことができる。よって、ルックアップ表又はライブラリは、相互作用情報と関連付けられるコード又は数字を含むことができる。１つの態様において、ルックアップ表又はライブラリは、ロボットの内部にあることができる。他の態様において、ルックアップ表又はライブラリは、ロボットの外部にあることができ、ロボットは、動作中にそれと通信することができる（例えば、ロボットによってアクセス可能なコンピュータネットワーク又はクラウドベースシステム）。
【００２４】
他の例において、環境又は空間は、オフィスであることができる。よって、物体は、壁、仕切り付き個人用小室、机、コピー機などを含むことができる。他の例において、環境又は空間は、工業又は製造倉庫、工場、造船所などであることができる。その上、物体は、製品、機械類などを含むことができる。本質的には、ロボットが作動し得る任意の着想可能な環境内でラベル又はしるしを利用し得ること、そのような環境内の任意の物体又は品目又は構造的要素でラベル又はしるしを利用し得ること、及びラベル又はしるしが、環境、物体、互いに対するこれらの相互作用などの又はそれらに関する、任意の種類の情報を含み得ることが、本明細書において想定される。
【００２５】
図２ａは、ある例に従った物体に適用されるように構成されたしるし１８を含むラベルの形態のマーカの概略的な正面図を描写している。よって、マーカは、標識付けしるしを支持する(support)或いは支える(carry)ように動作可能な物理的な媒体又はキャリアを含むことができる。明確性のために、ラベル又はしるし１８は、見えるものとして示されているが、そのようなしるしは、補助のない人間の眼に見えないように（人間知覚不能に）構成され、可視光を実質的に通す。図２ｂは、その上に支持されるラベル及びしるし１８の概略的な正面図を描写しているが、補助のない人間の眼には見えないこと及び可視光を実質的に通すことを示すような方法において例示されている。しるし１８は、機械可読である。よって、しるし１８は、カメラ２６又はその画像センサ（若しくは他のセンサ又は検出器）によって知覚されることができ且つロボット２２によって認識される記号又はパターン３８又はそれらの両方を含むことができる。１つの態様において、しるし１８は、特異なコードを提供するよう可変な厚さ若しくは間隔を備える一連の平行線を備える線形の若しくは一次元的なバーコード、又は特異なコードを提供するよう長方形又は正方形のドットのパターンを備える二次元MaxiCode又はＱＲコード（登録商標）などであることができる或いはそれを含むことができる。他の態様において、しるしは、記号、文字を含むことができ、矢印４２又は同等物さえも含むことができる。他の態様において、しるし１８は、無線周波数識別（ＦＲＩＤ）デバイス又はタグのような、能動的な識別子とは対照的に、受動的であることができる。
【００２６】
加えて、しるし１８は、図２ｂに示すように、人間知覚不能であることができ、或いは補助のない人間の眼には見えないか或いは実質的に見えないことができる。１つの態様において、しるし１８は、可視スペクトルにおいて見えないことができ、よって、可視光を実質的に反射しない。１つの態様において、しるし１８は、透明又は半透明であることができるので、可視光は、しるしを実質的に通過する。１つの態様において、しるしは、紫外であることができ、太陽のような周囲光源からの又はロボット２２のＵＶ光源３０から照射されるような、紫外光を反射することができる。よって、しるし１８は、ＵＶスペクトル内で見える。従って、しるし１８は、物体に適用されることができ、半透明又は透明なもの或いは可視光を通すものとして人間の眼に現れることができ、よって、物体の審美的な外観を維持するよう補助のない人間の眼には実質的に知覚不能であることができる。しかしながら、しるし１８は、ＵＶスペクトル内にあるように、ロボット２２のカメラ１６に見えることができる。
【００２７】
しるしは、可視光スペクトルの外側で見えることができる。１つの態様において、しるしは、蛍光であることができ、或いは赤外又は（近、中及び／又は遠）ＩＲで見える。例えば、物体は、ＩＲ反射性であり且つＩＲスペクトル内で見えるしるしで標識付けられることができ、ロボットは、ＩＲスペクトル内で動作可能な画像センサとＩＲ光源とを備えるカメラを有することができる。他の態様において、しるしは、人間の可聴範囲の外側の波長にある無線周波数又は音であることができる。例えば、物体は、ＲＦ反射性のしるしで標識付けられることができ、ロボットは、ＲＦスペクトル内で動作可能なセンサを有することができる。他の例として、ロボットは、超音波エミッタで物体に触れることができ、固有の戻り信号(characteristic  return  signal)を受信し或いは内部機構を所与の周波数で共振させて識別を提供する音を放射することができる。よって、物体は、超音波波長を放射するしるしで標識付けられることができ、ロボットは、超音波スペクトル内で動作可能なセンサを有することができる。
【００２８】
図１を再び参照すると、レンジ１４ｃの窓又は電子レンジ１４ｄの窓又は外側窓１４ｈのような物体１４は、透明部分を有することができる。しるし１８は、透明部分に配置されることができ、上述のように透明であることができるので、しるしは、物体又はその透明部分の動作と干渉しない。よって、窓１４ｈ又はレンジ１４ｃ又は電子レンジ１４ｄの透明部分に適用されるしるし１８は、窓又は透明部分を通じたビュー（眺望）を妨げない。
【００２９】
図３は、物体１４を標識付けるラベル又はしるし１８の概略的な側断面図を描写している。１つの態様において、しるし１８は、物体１４の仕上げ面４６の上に配置されることができる。他の態様において、しるし１８は、物体１４の最外側の仕上げ面４６に取外し可能に配置される或いは適用される取外し可能なラベル又は取外し可能なアップリケ５０を含むことができる。例えば、しるし１８は、ラベル又はアップリケ５０の上に印刷されることができる。アップリケ５０は、例えば、解放可能な又は恒久的な接着剤を用いて、物体の仕上げ面４６に接着することができる。よって、しるし１８は、物体の製造及び空間への物体の輸送後に、既存の空間内で物体１４に適用されることができる。しるし１８又はラベル５０は、既存の空間１０及びその中の物体に適用されることができる。
【００３０】
図４は、物体１４を標識付けるラベル又はしるし１８の概略的な側断面図を描写している。１つの態様において、しるし１８は、物体１４の最外側の仕上げ面４６の下に配置されることができる。例えば、しるし１８は、例えば、印刷又は塗装によって、物体の上に直接的に配置されることができ、次に、透明塗装又は同等物のような最外側の仕上げ面４６が、しるし１８の上に適用されることができる。よって、しるし１８は、しるし１８の上に配置された外側層４６を備える薄層（ラミネート）であり或いはそのような薄層を含むことができる。１つの態様において、外側層４６は、透明塗装のように、可視光に対して透明又は半透明であることができる。他の態様において、外側層４６は、可視光に対して不透明であることができる。他の態様において、外側層４６は、ＵＶ光に対して透明又は半透明であることができる。よって、しるし１８は、物体の仕上げ外側層４６によって覆われているときでさえも、ロボット２２又はカメラ２６又はその画像センサに見えることができる。よって、物体の審美的な外観を維持することができる。加えて、しるし１８は、製造中に、製造場所で、物体に適用されることができる。
【００３１】
他の例では、（例えば、ラベルのような）支持媒体を使用せずに、しるしを物体に直接的に適用することができる。１つの例では、適切なインクを使用して物体に印刷することによって、しるしを適用することができる。特定の波長で蛍光を発するインクのような、多くの異なる種類のインクが利用可能である。
【００３２】
他の態様では、物体の製造中にしるしを塗布し或いは塗装することができる。１つの態様では、蛍光塗料又は被覆で物体全体を塗装することができ、塗装されない或いは被覆されない部分によってしるしを形成することができる。他の態様において、しるし又は物体は、他の化学物質が塗料に適用されるときに蛍光し得るようになる塗料を含むことができる。
【００３３】
他の態様では、蛍光マーカを使用することができる。例えば、蛍光マーカは、携行性にドープされたシリカ及びソルゲル、親水性ポリマ（ヒドロゲル）、疎水性有機ポリマ、半導体ポリマドット、量子ドット、カーボンドット、他の炭素質ナノ材料、アップコンバージョン (upconversion) ＮＰ、貴金属ＮＰ（主に金及び銀）、様々な他のナノ材料、及びデンドリマ(dendrimers)を含むことができる。
【００３４】
他の態様において、しるしは、取り付けられる部品(piece)の部分であることができる。例えば、しるしは、物体に機械的に締結される或いは化学的に接着させられるハンドル(handle)又はトリム(trim)であることができる。他の例として、しるしをハンドル、トリム又は他の部分のポリマに成形することができる。
【００３５】
図５は、ある例に従った物体、即ち、冷蔵庫１４ｂの概略的な正面図を描写している。物体１４ｂは、１以上のハンドル５４、又は１以上のボタン、ノブ又はアクチュエータ５８のような、インタフェースを有することができる。加えて、物体１４ｂは、複数のラベル又はしるし１８を有することができる。１つの態様において、しるし１８は、物体１４ｂを冷蔵庫として識別することができる。他の態様では、他のしるし６２及び６４が、それぞれ、インタフェース、又はハンドル５４若しくはアクチュエータ５８の場所を識別することができる。よって、物体５４は、単一の物体の異なる部分に異なるしるし１８，６２，６４を有して、単一の物体の異なる部分５４及び５８並びにどのようにそれらと相互作用するかについての情報を識別することができる。上述のように、しるし１８は、インタフェースの場所を示す矢印４２（図２ａ及び図２ｂ）を含むことができる。矢印４２がインタフェースに近接するよう、物体のインタフェース又はハンドル５４及びアクチュエータ５８に隣接してしるし６２及び６４を配置し或いは位置付けることができる。加えて、しるしは、他の情報を含むことができ、或いはインタフェース若しくはハンドルの動作の方向（例えば、外向き、下向き、右側若しくは左側）、又はインタフェースの動作に必要とされる力の大きさ若しくは限界のような、他の情報（相互作用情報）へのアクセスを容易にすることができる。例えば、図５中のしるし６２は、物体１４ｂが冷蔵庫であることを示す情報を示し或いはそのような情報へのアクセスを容易にし、ハンドル５４の場所、ドアを開放するために１０〜２０ポンド（４．５４〜９．０７キログラム）の力が必要とされること、適用される力が３０ポンド（１３．６１キログラム）を超えてならないこと、ドアが右向きに開くこと若しくはドアの最大回転が１２０度を超えないこと又はそれらの両方を識別することができる。そのような情報は、計算時間と、ロボットがタスクを完了するのに必要とする計算力とを減少させることができ、（複数の）物体と相互作用するのに有用な又は必要とされる特定の態様を学習する必要を減少させることができる。
【００３６】
しるし１８，６２，６４を物体１４ｃの周辺６８(perimeter)又は横方向周辺(lateral  perimeter)の内側に位置付ける或いは配置することができる。他の態様では、しるし７２を物体１４ｃの周辺６８又は横方向周辺に配置して、物体の境界を識別するのを助けることができる。しるし７２は、物体の周辺を実質的に囲むことができる。
【００３７】
図６は、ある例に従った、インタフェース、即ち、戸口を通じる開口８０を備える、物体、即ち、戸口７８の概略的な正面図を描写している。しるし８２を壁１４ｆに配置して、壁又は戸口７８を識別し、インタフェース又はその開口８０及び他の関連情報を示すことができる。開口の周辺で開口８０に隣接して又は近接してしるし８２を配置することができる。
【００３８】
同様に、図７は、ある例に従った、インタフェース、即ち、ドアノブ８８を備える、物体、即ち、ドア８６の概略的な正面図を描写している。しるし９０をドア８６に配置してドアを識別し、インタフェース又はそのドアノブ８８及び他の関連情報を示すことができる。そうするために、インタフェース又はドアノブ９０にそれぞれ隣接して又は近接してしるし９０を配置することができる。再び、しるし９０は、物体又はドアの動作の方向（例えば、内向き、外向き、左側、右側）、インタフェース又はドアノブの動作の方向（例えば、時計回り又は反時計回り）、ドア又はドアノブを開放するのに必要とされる力などを示すことができる、情報を示すこともでき、そのような情報へのアクセスを容易にすることもできる。
【００３９】
図８は、しるし１８に対応する情報のルックアップ表１００又はライブラリの概略図を描写しており、情報のルックアップ表１００又はライブラリは、当該技術分野において知られているような１以上の方法を介してロボットによってアクセス可能なコンピュータデータベース内に格納される。上述のように、しるし１８は、物体、物体のインタフェースの場所を識別し、或いはそれらの識別を用意にすることができ、物理的境界又はその障害を示すことができ、或いはそれらの表示を容易にすることができ、物体とのロボット相互作用（又は相互作用情報又は指令）に関する情報を含むことができ、或いはそれらの情報へのアクセスを容易にすることができる。
【００４０】
上述のように、１つの態様において、しるし１８は、単一の物体上に複数のしるし１８を含むことができる。他の態様において、しるし１８は、一連の物体又は単一の物体上に一連のしるしを含むことができる。よって、しるし１８は、連続内のその位置を示すよう、一連の識別子を含むことができる。一連のしるしは、ロボットが連続して又は順に相互作用しなければならない、一連の物体又は１以上の物体の態様に対応することができる。例えば、第１のしるしは、冷蔵庫ドアと関連付けられることができ、それが一連のしるしのうちの第１のものであることを示すしるしを含むことができるのに対し、第２のしるしは、冷蔵庫内の引出と関連付けられることができ、それが一連のしるしのうちの第２のものであることを示すしるしを含むことができるのに対し、第３のしるしは、引出内の容器と関連付けられることができ、それが一連のしるしのうちの第３のものであることを示すしるしを含むことができる。よって、ロボットが冷蔵庫ドアを開放し、引出を通じて容器を見ることにより、第３のしるしを見るならば、ロボットは、順序において省略があることを知り、ロボットが第２のしるしを探さなければならないことを知るであろう。しるし中のそのような順序は、ロボットが正しいタスクを実行するのを助けることができ、物体及びロボットに安全をもたらすこともできる。
【００４１】
他の態様において、しるしは、更なる指令を提供することができる。例えば、しるしは、物体と相互作用するために必要とされるセンサをオンにするようロボットに指令する指令を表すことができる。
【００４２】
上述のようなロボット２２のための機械ナビゲーション可能な環境を創り出す方法は、ロボット２２が作動する所望の空間１０（例えば、家庭又はキッチン）を識別するステップと、空間１０内にある或いは空間１０内に配置される１以上の物体１４（例えば、冷蔵庫１４ｄ）を選択するステップと、機械可読で人間知覚不能なしるし１８で１以上の物体を標識付けするステップと、ロボット２２を空間１０内に導入するステップとを含む。ロボット２２は、空間１０内で移動することができ、ロボット２２は、センサ２６を有し、センサ２６は、しるし１８を知覚することができ、ロボットがタスクを実行するのを助けるその中に含まれる情報を処理することができる。実際には、冷蔵庫１４ｂから飲料を得るためなどのような、ロボット２２に付与されるべき１以上の所望の又は起こりそうなタスクを識別することができる。加えて、所望の又は起こりそうなタスクに対応する１以上の物体１４ｂを識別することができる。更に、１以上の物体１４ｂのうちの少なくとも１つを含む指令をロボット２２に付与することができる。
【００４３】
図面に例示する例を参照し、図面に例示する例を記載するために特定の言語を本明細書において使用した。それにも拘わらず、それによって技術の範囲の如何なる限定も意図されていないことが理解されるであろう。本明細書に例示する構成の変更及び更なる修正並びに本明細書に例示するような例の追加的な用途は、本記述の範囲内にあると考えられるべきである。
【００４４】
本開示は、本明細書に記載の幾つかの実施形態又は構成を本明細書に記載の他の実施形態又は構成と組み合わせられてよいことを明示的に開示しないことがあるが、この開示は当業者によって実行可能な任意のそのような組み合わせを記載しているものと理解されるべきである。この開示中の「又は」の使用は、本明細書で他のことが示されない限り、非排他的であることを意味する、即ち、「及び／又は」を意味すると理解されるべきである。
【００４５】
更に、記載の構成、構造、又は特徴は、１以上の例において任意の適切な方法において組み合わせられてよい。先行する記述では、記載する技術の例の徹底的な理解をもたらすために、様々な構成の例のような、数多くの具体的な詳細が提供した。しかしながら、本技術は、特定の詳細の１以上の詳細なしに、或いは他の方法、構成要素、デバイスなどを用いて実施されてよいことが認識されるであろう。他の場合には、技術の態様を曖昧にすることを避けるために、よく知られている構造又は動作を詳細に示さないか或いは記載しない。
【００４６】
構造的構成及び／又は動作に特異な言語で主題を記載しているが、添付の請求項において定められる主題は上述の特定の構成及び動作に必ずしも限定されないことが理解されなければならない。むしろ上述の構成及び動作は、請求項を実施する例示的形態として開示されている。記載する技術の精神及び範囲から逸脱せずに、数多くの修正及び代替的構成が考案されることがある。
【図１】
2019121393.tif 000003
【図２ａ】
2019121393.tif 000004
【図２ｂ】
2019121393.tif 000005
【図３】
2019121393.tif 000006
【図４】
2019121393.tif 000007
【図５】
2019121393.tif 000008
【図６】
2019121393.tif 000009
【図７】
2019121393.tif 000010
【図８】
2019121393.tif 000011
【外国語明細書】
2019121393000001.pdf