(57)【要約】  ロボットモバイルプラットフォームのシステムと方法が開示される。例示的な一実装では、モバイルプラットフォームの自律的ナビゲーションを可能にするシステムが開示される。システムは、コンピュータ可読命令が格納されたメモリと、コンピュータ可読命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサとを含むことができる。コンピュータ可読命令の実行により、システムは、ユーザの第１の場所に対応する第１の座標セットを受信し、モバイルプラットフォームの異なる第２の場所を決定し、第２の場所と第１の場所との間でモバイルプラットフォームをナビゲーションし、異なる第２の座標セットを受信する。方法、装置、およびコンピュータ可読媒体も開示される。【選択図】図２Ｃ
2020509476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルプラットフォームの自律的ナビゲーションを可能にするシステムであって、
コンピュータ可読命令が格納されたメモリと、
少なくとも１つのプロセッサであって、
ユーザの第１の場所に対応する第１の座標セットを受信し、
前記モバイルプラットフォームの異なる第２の場所を決定し、
前記第２の場所と前記第１の場所との間で前記モバイルプラットフォームをナビゲーションし、および
異なる第２の座標セットを受信するために、前記コンピュータ可読命令を実行するように構成された、少なくとも１つのプロセッサと、を備える、システム。
【請求項２】
前記異なる第２の座標セットの前記受信が、前記ナビゲーション後である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプロセッサが、
前記モバイルプラットフォーム上の１つ以上のアクチュエータに１つ以上のコマンドを送信するために、前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、前記１つ以上のコマンドが、前記モバイルプラットフォームの前記ナビゲーションを可能にするように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのプロセッサが、
モード選択コマンドを受信するために前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、前記モード選択コマンドが、前記モバイルプラットフォームの第１のモードおよび異なる第２のモードのうちの少なくとも１つを有効化するように構成されており、前記第１のモードが、動力付き手動モードに対応し、前記第２のモードが、自律モードに対応する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプロセッサが、
１つ以上のセンサからデータを受信するために前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、前記データが、前記モバイルプラットフォームの前記第１の座標セットへの到着時間に対応する、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記データが、前記モバイルプラットフォームの環境内のマーカーの視覚的識別に基づく、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記データが、前記モバイルプラットフォームの環境内のマーカーの無線識別に基づく、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプロセッサが、
ディスプレイデバイス上に複数の場所を表示させるために前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、前記複数の場所が、前記ユーザの前記第２の座標セットを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項９】
コンピュータ可読命令が格納された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、第１のモバイルプラットフォーム上の少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも１つのプロセッサを、
乗客の第１の場所に対応する第１の座標セットの座標を受信し、
前記第１のモバイルプラットフォームの異なる第２の場所を決定し、
前記第２の場所と前記第１の場所との間で前記第１のモバイルプラットフォームをナビゲーションし、
および
前記乗客の目的地座標を受信するように構成する、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのプロセッサが、
前記第１のモバイルプラットフォームの座標に対応する情報を第２のモバイルプラットフォーム上の少なくとも１つのプロセッサに送信するために、前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されている、請求項９に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１１】
前記第１のモバイルプラットフォーム上の前記少なくとも１つのプロセッサが、
１つ以上のセンサから情報を受信するために、前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、前記受信した情報が、前記第１のモバイルプラットフォームを第１の経路に沿ってナビゲーションするように構成されている、請求項９に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
前記第１のモバイルプラットフォーム上の前記少なくとも１つのプロセッサが、
前記１つ以上のセンサからの前記受信した情報に応答して前記第１のモバイルプラットフォームの前記第１のナビゲーション経路を改変するために、前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されている、請求項１１に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記１つ以上のセンサからの前記受信した情報が、前記モバイルプラットフォームの前記乗客に関係し、
前記第１のモバイルプラットフォーム上の前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１の経路の前記改変に基づいてコマンドを出力するために、前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、前記コマンドが、前記第１のモバイルプラットフォームの停止動作に対応する、請求項１２に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記１つ以上のセンサからの前記受信した情報が、前記第１のモバイルプラットフォームの環境内の１つ以上の物体に基づき、
前記第１のモバイルプラットフォーム上の前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１の経路の前記改変に基づいてコマンドを出力するために前記コンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、前記経路が、前記１つ以上の物体との衝突を回避することに対応する、請求項１２に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
モバイルプラットフォームの自律的ナビゲーションを可能にする方法であって、
ユーザの第１の場所に対応する第１の座標セットを受信することと、
前記モバイルプラットフォームの異なる第２の場所を決定することと、
前記第２の場所と前記第１の場所との間で前記モバイルプラットフォームをナビゲーションすることと、
前記ユーザの異なる第２の座標セットを受信することと、を含む、方法。
【請求項１６】
前記ユーザの前記第２の座標セットの前記受信が、前記第１の場所への到着前である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記モバイルプラットフォーム上の１つ以上のアクチュエータに１つ以上のコマンドを提供することをさらに含み、前記１つ以上のコマンドが、前記モバイルプラットフォームの前記ナビゲーションを可能にするように構成されている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
１つ以上のセンサからデータを受信することをさらに含み、前記データが、前記ユーザの前記第１の場所への到着時間の決定を可能にするように構成されている、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記データの前記受信が、前記モバイルプラットフォームの環境内のマーカーを識別することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の座標セットを前記ユーザに発行することをさらに含み、
前記ユーザの前記第２の座標セットの前記受信が、前記発行された第２の座標セットをスキャンすることを含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
本出願は、２０１７年２月８日に出願された米国仮特許出願第６２／４５６，２５４号の利益を主張する２０１８年２月７日に出願された同じタイトルの米国特許出願第１５／８９１，２０２号に対する優先権の利益を主張し、同出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
著作権
本特許文書の開示の一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれている。著作権所有者は、特許商標庁の特許ファイルまたは記録にある通りに特許文書または特許開示を何人であれ複製することに対して異義は唱えないが、それ以外の場合にはすべての著作権を何であれ保有するものである。
【０００３】
バックグラウンド
本出願は、概して、ロボット工学に関し、より具体的には、ロボットモバイルプラットフォームのためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
現在、モバイルプラットフォームを使用して、ある場所から別の場所にアイテム、人々、動物、貨物、荷物、および／または物を輸送することができる。これらのモバイルプラットフォームは、モータ、レール、電気、および／または移動を引き起こすシステムを使用して動作することができる。場合によっては、モバイルプラットフォームは、人間によって移動されるもの（例えば、車椅子、自転車、手こぎボートなど）のように機械的および／または手動とすることができる。通常、このようなモバイルプラットフォームは、操縦、運転、および／または移動するためにユーザ操作を必要とする。
【０００５】
車椅子はモバイルプラットフォームの一例である。従来の車椅子にはいくつかの形態がある。手動車椅子は多くの場合、自力で推進され、搭乗者または他人によって押される。場合によっては、バッテリおよび／または電動モータによる推進力を使用して車椅子に動力を供給することができる。しかしながら、場合によっては、手動操作によるかまたは動力付き車椅子を使用するかにかかわらず、車椅子の搭乗者による操作は、例えば搭乗者の側の身体障害および／または負傷および／または無意欲のため困難になる場合がある。したがって、場合によっては、別の人物が車椅子を使用している人を援助することができる。
【０００６】
一般的には、モバイルプラットフォームの使用は、輸送のためにモバイルプラットフォームを使用している搭乗者以外のオペレータの使用を要求する場合がある。その結果、時間と労力の観点から、モバイルプラットフォームの運用コストは高くなる可能性がある。さらに、搭乗者がモバイルプラットフォームを制御できる場合でも、そのような制御は負担になる可能性がある。したがって、当技術分野では、モバイルプラットフォーム用の改善されたシステムおよび方法のニーズが存在する。
【発明の概要】
【０００７】
前述のニーズは、とりわけ、ロボットモバイルプラットフォームのためのシステムおよび方法を提供する本開示によって満たされる。いくつかの実装では、ロボットモバイルプラットフォームはロボット車椅子を含むことができる。ロボット車椅子は、乗客をピックアップし、乗客を目的地に送り届けるように構成することができる。
【０００８】
本明細書に記載されている例示的な実装は、革新的な特徴を有しており、そのうちのどれも、それらの望ましい属性に対して不可欠ではなく、または単独でその責任を担うものではない。特許請求の範囲の範囲を限定することなく、いくつかの有利な特徴をここで要約する。
【０００９】
一態様では、ロボットを製造する方法が開示される。例示的な一実装では、この方法は、車椅子を取得することと、１つ以上のセンサおよび１つ以上のコントローラを含むロボットモジュールを車椅子に取り付けることと、ロボットモジュールに自律機能をロードして車椅子の自律的ナビゲーションを可能にすることとを含む。
【００１０】
一変形形態では、この方法は、車椅子が少なくとも部分的にコントローラによって操作される移動用アクチュエータを有するかどうかを判定することと、車椅子にアクチュエータまたはコントローラがない場合はそのようなアクチュエータまたはコントローラを設置することとをさらに含む。
【００１１】
別の態様では、ロボットモバイルプラットフォームが開示される。例示的な一実施形態では、ロボットモバイルプラットフォームは、乗客を着座させるように構成されたコンポーネントと；環境に関するセンサデータを生成するように構成された１つ以上のセンサと；ロボットモバイルプラットフォームをある場所から別の場所に移動するように構成された１つ以上のアクチュエータと；情報を表示および受信するように構成されたユーザインターフェースと；１つ以上のセンサを使用して開始場所に関連付けられたメーカーを読み取り、椅子コンポーネント内に乗客を受容し、ユーザインターフェースを介して目的地を受信し、１つ以上のアクチュエータにロボットモバイルプラットフォームをマーカーから目的地に移動させるプロセッサと、を含む。
【００１２】
一変形形態では、ロボットモバイルプラットフォームは、マーカーの場所の少なくとも一部を示す信号を受信するように構成された通信ユニットをさらに備え、１つ以上のアクチュエータは、信号に少なくとも部分的に基づいてロボットモバイルプラットフォームをマーカーに移動させる。別の変形形態では、ロボットモバイルプラットフォームは車椅子を含む。
【００１３】
別の変形形態では、プロセッサは、センサデータ内の人物を検出するようにさらに構成されている。別の変形形態では、プロセッサは、人物の検出に少なくとも部分的に基づいてロボットモバイルプラットフォームの動きを適応させるようにさらに構成されている。
【００１４】
さらに別の態様では、ロボット車椅子で人物を移動させる方法が開示される。例示的な一実装では、この方法は、人物をピックアップするためにある場所に行くことと、その人物を車椅子の搭乗者として受容することと、目的地に関する命令を受信することと、目的地へ移動することと、を含む。
【００１５】
一変形形態では、この方法は、ピックアップ場所の一部を示す信号を受信することを含む。別の変形形態では、目的地の命令を受信することは、目的地の選択を受信することを含む。
【００１６】
さらに別の態様では、ロボットシステムが開示される。例示的な一実装では、ロボットシステムは、複数のロボットと；１つ以上のアクセスポイントと；複数のロボットおよび１つ以上のアクセスポイントに通信可能に結合されたネットワークであって、複数のロボットのうちの第１のロボットの乗客のピックアップ場所に関係する１つ以上のアクセスポイントから情報を受信し、第１のロボットをピックアップ場所に移動させ、第１のロボットの動きを考慮に入れるように複数のロボットのうちの他のロボットの動きを調整するように構成された、ネットワークと、を含む。
【００１７】
一変形形態では、１つ以上のアクセスポイントは、コンソールおよび電子デバイスのうちの少なくとも１つを含む。別の変形形態では、複数のロボットのうちの第１のロボットおよび第２のロボットは、タンデムで動作し、第１のロボットおよび第２のロボットは、一緒に移動する。
【００１８】
さらに別の態様では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が開示される。例示的な一実装では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、複数の命令を格納し、これらの命令は、ロボットを操作するための処理装置によって実行可能である。例示的な一実装では、命令は、処理装置によって実行されると、処理装置に、人物をピックアップするためにある場所に行かせ、その人物を車椅子の搭乗者として受容させ、目的地の命令を受信させ、目的地に移動させるように構成されている。
【００１９】
一変形形態では、命令はさらに、処理装置に、ピックアップ場所の一部を示す信号を受信させる。別の変形形態では、目的地の命令を受信することは、目的地の選択を受信することを含む。
【００２０】
別の例示的な実装では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、複数の命令を格納し、命令は、乗客の第１の場所に対応する第１の座標セットの座標を受信し、第１のモバイルプラットフォームの異なる第２の場所を決定し、第２の場所と第１の場所との間で第１のモバイルプラットフォームをナビゲーションし、乗客の目的地座標を受信するために処理装置によって実行可能である。
【００２１】
一変形形態では、少なくとも１つのプロセッサは、第１のモバイルプラットフォームの座標に対応する情報を第２のモバイルプラットフォーム上の少なくとも１つのプロセッサに送信するためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されている。
【００２２】
別の変形形態では、第１のモバイルプラットフォーム上の少なくとも１つのプロセッサは、１つ以上のセンサから情報を受信するためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、受信した情報は、第１のモバイルプラットフォームを第１の経路に沿ってナビゲーションするように構成されている。
【００２３】
さらに別の変形形態では、第１のモバイルプラットフォーム上の少なくとも１つのプロセッサは、１つ以上のセンサからの受信した情報に応答して第１のモバイルプラットフォームの第１のナビゲーション経路を改変するためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されている。
【００２４】
さらに別の変形形態では、１つ以上のセンサからの受信した情報は、モバイルプラットフォームの乗客に関係し、第１のモバイルプラットフォーム上の少なくとも１つのプロセッサは、第１の経路の改変に基づいてコマンドを出力するためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、コマンドは、第１のモバイルプラットフォームの停止動作に対応する。
【００２５】
さらに別の変形形態では、１つ以上のセンサからの受信した情報は、第１のモバイルプラットフォームの環境内の１つ以上の物体に基づいており、第１のモバイルプラットフォーム上の少なくとも１つのプロセッサは、第１の経路の改変に基づいてコマンドを出力するためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、経路は、１つ以上の物体との衝突を回避することに対応する。
【００２６】
さらに別の態様では、モバイルプラットフォームの自律的ナビゲーションを可能にするシステムが開示される。例示的な一実装では、システムは、コンピュータ可読命令が格納されたメモリと、ユーザの第１の場所に対応する第１の座標セットを受信し、モバイルプラットフォームの異なる第２の場所を決定し、第２の場所と第１の場所との間でモバイルプラットフォームをナビゲーションし、異なる第２の座標セットを受信するためにコンピュータ可読命令を実行ように構成された少なくとも１つのプロセッサと、を含む。
【００２７】
１つの変形形態では、異なる第２の座標セットの受信は、ナビゲーション後に行われる。
【００２８】
別の変形形態では、少なくとも１つのプロセッサは、モバイルプラットフォーム上の１つ以上のアクチュエータに１つ以上のコマンドを送信するためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、１つ以上のコマンドは、モバイルプラットフォームのナビゲーションを可能にするように構成されている。
【００２９】
さらに別の変形形態では、少なくとも１つのプロセッサは、モード選択コマンドを受信するためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、モード選択コマンドは、モバイルプラットフォームの第１のモードおよび異なる第２のモードのうちの少なくとも１つを有効化するように構成されており、第１のモードは、動力付き手動モードに対応し、第２のモードは、自律モードに対応する。
【００３０】
さらに別の変形形態では、少なくとも１つのプロセッサは、１つ以上のセンサからデータを受信するためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、データは、モバイルプラットフォームの第１の座標セットへの到着時間に対応する。
【００３１】
さらに別の変形形態では、データは、モバイルプラットフォームの環境内のマーカーの視覚的識別に基づく。
【００３２】
さらに別の変形形態では、データは、モバイルプラットフォームの環境内のマーカーの無線識別に基づく。
【００３３】
さらに別の変形形態では、少なくとも１つのプロセッサは、ディスプレイデバイス上に複数の場所を表示させるためにコンピュータ可読命令を実行するようにさらに構成されており、複数の場所は、ユーザの第２の座標セットを含む。
【００３４】
さらに別の態様では、モバイルプラットフォームの自律的ナビゲーションを可能にする方法が開示される。例示的な一実装では、この方法は、ユーザの第１の場所に対応する第１の座標セットを受信することと、モバイルプラットフォームの異なる第２の場所を決定することと、第２の場所と第１の場所との間でモバイルプラットフォームをナビゲーションすることと、ユーザの異なる第２の座標セットを受信することと、を含む。
【００３５】
一変形形態では、ユーザの第２の座標セットの受信は、第１の場所への到着前である。
【００３６】
別の変形形態では、この方法は、モバイルプラットフォーム上の１つ以上のアクチュエータに１つ以上のコマンドを提供することをさらに含み、１つ以上のコマンドは、モバイルプラットフォームのナビゲーションを可能にするように構成されている。
【００３７】
さらに別の変形形態では、この方法は、１つ以上のセンサからデータを受信することをさらに含み、このデータは、ユーザの第１の場所への到着時間の決定を可能にするように構成されている。
【００３８】
さらに別の変形形態では、データの受信は、モバイルプラットフォームの環境内のマーカーを識別することを含む。
【００３９】
さらに別の変形形態では、この方法は、第２の座標セットをユーザに発行することをさらに含み、ユーザの第２の座標セットの受信は、発行された第２の座標セットをスキャンすることを含む。
【００４０】
本開示のこれらおよび他の目的、特徴、および特性、ならびに構造の関連要素の操作方法および機能ならびに部品の組み合わせおよび製造の経済性は、それらのすべてが本明細書の一部分を形成し、同様の参照番号は様々な図における対応する部分を示す、添付の図面を参照して下記の説明および添付の特許請求の範囲を考慮することにより、より明らかになるであろう。しかしながら、図面は、例示および説明の目的のみのためであり、本開示の限界の定義を意図するものではないことは、明白に理解されるべきである。本明細書および特許請求の範囲で使用されるように、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」の単数形は、文脈から明らかに別様であると認められない限り、複数の指示対象を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
開示された態様は、添付の図面と併せて以下で説明され、開示される態様を例示するために提供され、限定するために提供されるものではなく、同様の名称は同様の要素を示す。
【００４２】
【図１Ａ】本開示のいくつかの実装による、車椅子を製造する例示的な方法のプロセスフロー図である。
【図１Ｂ】本開示のいくつかの実装による、車椅子の例示的な本体形態の斜め側面図である。
【図２Ａ】本開示のいくつかの実装による、ロボット車椅子を備えたロボットの正面図である。
【図２Ｂ】本開示のいくつかの実装による、ロボット車椅子を備えたロボットの背面図である。
【図２Ｃ】本開示のいくつかの実装による、ロボットの機能ブロック図である。
【図３】本開示のいくつかの実装による、ネットワークに通信可能および／または動作可能に結合されたロボットを含むシステムの機能ブロック図である。
【図４】本開示のいくつかの実装による、ロボット車椅子を操作する例示的な方法のプロセスフロー図である。
【図５Ａ】本開示のいくつかの実装による、マーカーを検出するロボットの正面図である。
【図５Ｂ】本開示のいくつかの実装による、目的地を入力するためのディスプレイである。
【図５Ｃ】本開示のいくつかの実装による、ユーザが目的地を入力し、および／またはロボットを呼び出すために使用できるコンソールの斜め側面図である。
【図５Ｄ】本開示のいくつかの実装による、電子デバイスのディスプレイである。
【図５Ｅ】本開示のいくつかの実装による、スキャン可能な経路である。
【図５Ｆ】本開示のいくつかの実装による、ロボットと通信する電子デバイスを含むシステムである。
【図６Ａ】本開示のいくつかの実装による、ロボットが移動する通路の正面図である。
【図６Ｂ】本開示のいくつかの実装による、大規模環境でレーンを利用するロボットの正面図である。
【００４３】
本明細書に開示されているすべての図面は著作権により保護されている。（著作権）Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ  ２０１８  Ｂｒａｉｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．無断転用禁止。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本明細書に開示された新規なシステム、装置、および方法の様々な態様は、添付の図面を参照して以下でより完全に記載される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具現化することができ、本開示全体を通して提示される具体的な構造または機能に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が徹底的かつ完全であり、本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。本明細書の教示に基づいて、当業者であれば、本開示の範囲が、本開示の任意の他の態様とは独立して実装されるか、またはそれと組み合わせられるかにかかわらず、本明細書に開示された新規のシステム、装置、および方法の任意の態様を包含することを意図していることを理解するであろう。例えば、本明細書に記載の任意の数の態様を使用して、装置を実装することができ、または方法を実施することができる。加えて、本開示の範囲は、本明細書に記載された開示の様々な態様に加えて、またはそれ以外の他の構造、機能、または構造および機能を使用して実施されるそのような装置または方法を包含するように意図されている。本明細書に開示されるいかなる態様も、特許請求項の１つ以上の要素によって実装され得ることを理解されたい。
【００４５】
特定の態様が本明細書に記載されているが、これらの態様の多くの変形および置換が本開示の範囲内に含まれる。好ましい態様のいくつかの利益および利点が述べられているが、本開示の範囲は、特定の利益、用途、および／または目的に限定されることを意図しない。詳細な説明および図面は、限定ではなく本開示の単なる例示であり、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される。
【００４６】
本開示は、改善されたモバイルプラットフォームを提供する。特に、本開示のいくつかの実装は、ロボットモバイルプラットフォームなどのロボットに関する。本明細書で使用される場合、ロボットは、複雑な一連の行動を自動的に実行するように構成された機械的および／または仮想的エンティティを含むことができる。場合によっては、ロボットは、コンピュータプログラムおよび／または電子回路によって案内および／または命令される機械であり得る。場合によっては、ロボットは、ナビゲーション用に構成された電子機械コンポーネントを含むことができ、ロボットは、ある場所から別の場所に移動することができる。このようなロボットは、自律的および／または半自律的自動車、床掃除機、ローバー、ドローン、飛行機、ボート、カート、路面列車、車椅子、産業機器、ストッキングマシン、モバイルプラットフォーム、個人用輸送デバイス（例えば、ホバーボード、ＳＥＧＷＡＹＳ（登録商標）など）、ストッキングマシン、トレーラームーバー、車両などを含むことができる。ロボットは、アイテム、人々、動物、貨物、荷物、物体、手荷物、および／または望ましいものをある場所から別の場所に輸送するための任意の自律的および／または半自律的機械も含むことができる。ロボットは自律的および／または半自律的にナビゲーションおよび／または移動することができるモバイルシステムであるため、場合によっては、輸送に使用されるこのようなロボットは、ロボットモバイルプラットフォームを含むことができる。これらのロボットモバイルプラットフォームは、自律的および／もしくは半自律的車椅子、自転車、手こぎボート、スクーター、フォークリフト、路面列車、列車、カート、車両、タグボート、ならびに／または輸送に使用される任意の機械を含むことができる。
【００４７】
本明細書で言及される場合、車椅子は、手動で制御される（例えば、駆動され、押され、もしくは遠隔制御される）、動力を供給される（例えば、モータおよび／もしくはアクチュエータを使用して運転される）、ならびに／または自律的な（例えば、直接のユーザ制御をほとんどまたは全く使用しない）車椅子を含むことができる。例えば、車椅子は、疾病、負傷、身体障害、衰弱などのために歩行が困難または不可能な人々が使用する装置を含むことができる。車椅子は、任意の数の車輪および異なるサイズの車輪を含むことができる。例えば、車椅子は、１、２、３、４、５、６、７個、またはそれ以上の車輪を有することができる。多くの場合、車椅子には搭乗者が座ることができる椅子がある。場合によっては、車椅子は、椅子、動力付き椅子、スクーター、病院用ベッド、クルーザー、スピナー、カート、リフト椅子、動力付きリクライニングチェア、ポッド、および／または任意の他の実質的に同様の装置などの、一般に他の名称で呼ばれる装置も含むことができる。
【００４８】
本明細書では、車椅子もしくはモバイルプラットフォーム、またはロボット車椅子もしくはロボットモバイルプラットフォームに関して特定の例を説明する。そのような例は、例示用にのみ使用され、本明細書で説明される原理は、ロボット一般に容易に適用され得る。
【００４９】
場合によっては、ロボットは、１つ以上のタスクを実行するように自動化された電気器具、機械、および／または機器を含むことができる。例えば、それらが自律的に動作することができるように、モジュールを電気器具、機械、および／または機器に取り付けることができる。いくつかの実装では、モジュールは、電気器具、機械、および／または機器の自律運動を駆動するモータを含むことができる。場合によっては、モジュールは、既存のコントローラ、アクチュエータ、ユニット、ならびに／または電気器具、機械、および／もしくは機器のコンポーネントに制御信号を送信することによってなど、少なくとも部分的にスプーフィングに基づいて、電気器具、機械、および／または機器を動作させる。モジュールは、データを受信および生成するためのセンサおよび／またはプロセッサを含むことができる。モジュールは、センサデータを処理し、制御信号を送信し、かつ／または既存のコントローラ、ユニット、および／もしくは電気器具、機械、および／もしくは機器のコンポーネントを他の方法で制御するために、プロセッサ、アクチュエータ、および／または本明細書に記載されるコンポーネントのいずれかを含むこともできる。そのような電気器具、機械、および／または機器は、自動車、床掃除機、ローバー、ドローン、飛行機、ボート、カート、路面列車、車椅子、産業機器、ストッキングマシン、モバイルプラットフォーム、個人用輸送デバイス（例えば、ホバーボード、ＳＥＧＷＡＹＳ（登録商標）など）、ストッキングマシン、トレーラームーバー、車両、および／または任意の種類の機械を含むことができる。
【００５０】
本開示のシステムおよび方法の様々な実装および変形形態の詳細な説明がここで提供される。本明細書で論じる多くの例はロボット式床掃除機に言及している可能性があるが、本明細書に含まれる説明されるシステムおよび方法は任意の種類のロボットに適用可能であることが理解されよう。本明細書に記載される技術の無数の他の例示的な実装または使用は、本開示の内容を考慮すれば、当業者であれば容易に想到するであろう。
【００５１】
有利なことは、本開示のシステムおよび方法は、少なくとも、（ｉ）ロボットが環境内で安全に動作できるようにし、（ｉｉ）ロボットが期待される挙動を呈することを可能にすることによってロボットにより快適さ（例えば、人間および／または動物による）を提供し、（ｉｉｉ）ロボットのプロセスフローがそれらに対応する環境内で動作することを可能にし、（ｉｖ）労力、時間、およびエネルギーなどのリソースコストを削減し、（ｖ）効率、費用対効果、および／または輸送時間を改善する。他の利点は、本開示の内容を考慮すれば、当業者は容易に認識することができる。
【００５２】
例えば、いくつかの実装では、車椅子が開示される。車椅子は、本開示のシステムおよび方法に従って自律的にナビゲーションすることができるという点で、ロボット車椅子を含むことができる。有利なことは、ロボット車椅子は、ほとんどまたは全く直接のオペレータ制御なしで、ある場所から別の場所へのロボット車椅子の効果的なナビゲーションを可能にすることができる。場合によっては、ロボット車椅子は、高齢である、障害がある、身体障害がある、病気である、障害がある、および／または歩行できない、もしくは歩行したくない人物などの人物を運ぶことができる。ロボット車椅子は、人物のペット、私物、および／または他のものなどの、任意のアイテム、動物、および／または所望の物を運ぶこともできる。場合によっては、そのようなアイテム、動物、または所望の物は、人物に加えられ、または人物の代わりになることができる。したがって、本開示の利点は、人々、アイテム、動物、および／または物の効果的な輸送である。さらに、そのような輸送は、（例えば、搭乗者および／または別のオペレータの）労力への依存を減らして行うことができ、輸送の時間、エネルギー、および／またはコストを削減することができる。
【００５３】
別の例として、本開示のいくつかの実装によるロボット車椅子は、人物、アイテム、動物、および／または所望の物を乗車させずにナビゲーションすることもできる。これは、ロボット車椅子を配置する際に望ましい場合がある。例えば、車椅子を所望する人物は、車椅子から離れた場所にいる可能性がある。従来の車椅子では、車椅子を所望する人物が車椅子の場所に行くか、別の人物が車椅子を所望する人物に車椅子を持っていく必要がある場合がある。しかしながら、本開示のいくつかの実装によるロボット車椅子は、その人物がロボット車椅子を使用できるようにするために、その人物のところにナビゲーションすることができる。同様に、ひとたび人物が車椅子を離れると、従来の車椅子では、さらなる使用、保管、保守、および／または任意の他の所望の行動のために誰かが車椅子を別の場所に押して行く必要がある場合がある。しかしながら、本開示のいくつかの実装によるロボット車椅子は、ほとんどまたは全く直接のオペレータ制御なしで、そのような場所にナビゲーションすることができる。したがって、本開示のシステムおよび方法の利点は、そのような管理に必要な労力を削減しながらの、モバイルプラットフォーム（例えば、車椅子）の効率的な管理である。
【００５４】
別の例として、車椅子が使用される特定の場所（例えば、ショッピングモール、病院、高齢者居住地域、空港、オフィスビル、市内中心部、学校、および／または公共もしくは私有の場所）は、非常に混雑および／または混沌としている可能性がある。したがって、そのような状況での人間のナビゲーションは、困難またはそれどころか不可能である可能性がある。例示として、（搭乗者としてかそれ以外かにかかわらず）車椅子を操作する人間は、その経路内の人々、手荷物、障害物、構造物、ロボット、ディスプレイ、輸送車両、動物、アイテム、および／または他の物を回避するように反応する必要がある場合があり、そのうちのいくつかは、動的に移動している可能性がある。場合によっては、車椅子を操作する人間が障害者であり、かつ／または不注意である場合、人間のオペレータに起因する衝突が発生する可能性がある。場合によっては、車椅子を操作する人間が完全に警戒している場合でも、人間の知覚の限界、第三者による行動、および／または人間のオペレータの支配を超えるイベントに起因して衝突が発生する可能性がある。本開示のシステムおよび方法は、有利なことは、ナビゲーションのための人間への依存をより少なくすることを可能にし、衝突を低減する可能性を有する。
【００５５】
さらに、複数のロボットモバイルプラットフォーム（例えば、ロボット車椅子）が使用される場合、体系的な組織化と秩序が増大し、衝突をさらに低減することができる。例えば、本開示のいくつかの実装では、複数のロボットモバイルプラットフォーム（例えば、ロボット車椅子）は、互いを検出し、通信し、および／または中央制御することができる。したがって、ロボットモバイルプラットフォームは、同期し、協調して移動し、および／またはロボットモバイルプラットフォームが互いを回避する能力を向上させる信号を送信／受信することができる。有利なことは、そのような能力は衝突を減らすことができる。さらに、そのような能力は、ロボットモバイルプラットフォームが動作している環境を改善し、ロボットモバイルプラットフォームの人間および／または動物に対する知覚を向上させ、ロボットモバイルプラットフォームの周りの人間および／または動物をより快適にすることができる。この向上された知覚は、人間および／または動物の体験を向上させることができる。
【００５６】
別の例として、本開示のシステムおよび方法は、ロボットモバイルプラットフォームと連携してワークフローを向上させることができる。このような向上されたワークフローにより、ロボットモバイルプラットフォームに対する信頼を植え付け、人々、アイテム、動物、および物の効率的な輸送を可能にし、ロボット工学の使いやすさを改善することができる。
【００５７】
別の例として、システムおよび方法は、環境に対する変更が比較的少ないまたは全くない形でロボット工学の使用を可能にすることができる。ロボットを含む特定の現代的なソリューションでは、ロボットがナビゲーションするためのレール、ビーコン、マーカー、ライン、および／またはキューをユーザが設置する必要がある場合がある。場合によっては、そのような設置物は、時間、金銭、および／または美観の観点から高価である可能性がある。このような設置物には、維持するためのリソースが必要になる場合もある。さらに、設置物は、ロボットソリューションの障害ポイントを作り出す可能性があり、設置物の１つ以上の側面が意図した通りに動作しない場合、ソリューションの少なくとも一部に障害が発生する。有利なことは、本開示のシステムおよび方法は、場合によっては、ロボット工学が比較的少ない設置物に依存することまたは全く設置物に依存しないことを可能にすることができる。しかし、場合によっては、効率とワークフローを向上させるために、本開示の態様に従って環境を変更することができる。
【００５８】
図１Ａは、本開示のいくつかの実装による、車椅子を製造する例示的な方法１００のプロセスフロー図である。例示目的のために、方法１００は車椅子を指す。しかしながら、他のロボットが企図されており、方法１００は、本開示の内容を考慮すれば、当業者は他のロボットに容易に適用することができる。
【００５９】
ブロック１０２は、既存の車椅子を取得することを含む。例えば、車椅子は、動力付きおよび手動車椅子を含む、本開示で説明される任意の車椅子を含むことができる。例示として、図１Ｂは、本開示のいくつかの実装による、車椅子の例示的な本体形態の側面図である。本体形態１２２は、座席と４つの車輪を有する標準的な車椅子である。本体形態１２２には、２つの大きな車輪と２つのより小さな車輪がある。通常、本体形態１２２の座席に座っている人物は、車椅子を動かすために車輪を物理的に回転させるであろう。人物は、本体形態１２２を前方に動かすために大きな車輪を前方に回転させることができ、または本体形態１２２を後方に動かすために大きい車輪を後方に回転させることができる。本体形態１２２を旋回させるために、大きな車輪に差動力を加えることができる。本体形態１２２は、本体形態１２２に座っていない人物が本体形態１２２を押したり引いたりするために、後ろ向きのハンドルを有する。本体形態１２２に座っていないこの人物は、空の車椅子を押したり引いたりしてある場所から別の場所に移動したり、人物と車椅子１２２とをある場所から別の場所に輸送するために人の搭乗者を含む本体形態１２２を押したり引いたりすることができる。
【００６０】
本体形態１１２は、本体形態１２２と実質的に同様である。本体形態１１２は、スポーツおよび／またはオフロード車椅子を示す。本体形態１１２の座席はより小さく、本体形態１１２内の人物がより自由に動くことができるように肘掛けがない。
【００６１】
本体形態１１４は、人物が本体形態１１４を手動で動かすことなく本体形態１１４が動くことを可能にするモータを有するという点で、例示的な動力付き車椅子である。本体形態１１４には６つの車輪と大きな座席がある。本体形態１１４は、本体形態１１４を占有している人物（および／または任意の他の人物）が車椅子１１４の動きを指示するためのジョイスティックを有する。
【００６２】
本体形態１１６は、本体形態１２２と実質的に同様であるが、動力も供給される。本体形態１１６はまた、本体形態１１６の搭乗者（および／または任意の他の人物）が本体形態１１６の動きを指示するためのジョイスティックを有する。
【００６３】
本体形態１１８は、箱型形状の車椅子を示している。本体形態１１８は、本体形態１１６の搭乗者が本体形態１１６の動きを指示するためのジョイスティックを有する。本体形態１１８はまた、座席、および搭乗者が自分の足を載せるように構成された拡大プラットフォームを有する。本体形態１１８も動力付き車椅子である。
【００６４】
本体形態１２０は、スクーターを備えた動力付き車椅子である。スクーターには、より大きなベースとステアリングコラムを含めることができる。有利なことは、スクーターは、安定性、速度、およびサポートを高めるために（例えば、アイテムおよび／または重量を増やすために）増大したフットプリントを有することができる。しかしながら、フットプリントが大きいと、本体形態１２０が通過できる場所も制限される可能性がある。
【００６５】
いくつかの実装では、車椅子は、従来の車椅子でさえない場合がある。例えば、カート、乗用床掃除機、および／または車両は、車椅子と実質的に同様の有用性を提供するか、またはそのように変更することができる。本明細書では、車椅子のいくつかの例示的な例を示すために図１Ｂを提示しているが、当業者であれば、本開示の内容に従って車椅子の任意の数の異なる本体形態があり得ることを理解するであろう。
【００６６】
図１Ａに戻ると、ブロック１０４は、車椅子が少なくとも部分的にコントローラ（および／または複数のコントローラ）によって操作される運動用のアクチュエータ（および／または複数のアクチュエータ）を有するかどうかを判定することを含む。例えば、車椅子１１４、１１６、１１８、および１２０にはモータがある。モータは、車椅子がある場所から別の場所に移動することを可能にする。モータは、図２Ｃを参照して後述するアクチュエータユニット２２０を参照して説明するモータと実質的に同様とすることができる。
【００６７】
場合によっては、モータはコントローラによって制御される。コントローラは、車椅子のアクチュエータにコマンドを提供できる。例えば、コントローラは、車椅子のアクチュエータにコマンドを送信して、少なくとも部分的に前進、後退、旋回、加速、減速、停止などに関連する行動などのプリミティブまたは複合的な行動を実行できる。コントローラは、図２Ｃを参照して後述するコントローラ２０４と実質的に同様とすることができる。
【００６８】
車椅子がアクチュエータおよび／もしくはコントローラのうちの１つ以上を有さない場合（ならびに／または車椅子のアクチュエータ（複数可）および／またはコントローラ（複数可）が機能、性能、場所、および／もしくは他の特性のため不十分である場合）、ブロック１０６は、コントローラ（および／または複数のコントローラ）によって少なくとも部分的に操作される動きのためのアクチュエータ（および／または複数のアクチュエータ）を設置することを含む。例えば、モータは、アクチュエータユニット２２０のアクチュエータと実質的に同様とすることができ、コントローラは、コントローラ２０４と実質的に同等とすることができる。
【００６９】
ブロック１０８は、ロボットモジュールを取り付けることを含む。ロボットモジュールは、例えば、センサユニット２１２などの１つ以上のセンサを含むことができる。ロボットモジュールは、センサ（複数可）からのデータを処理するコントローラを含むこともできる。ロボットモジュールのコントローラは、車椅子のコントローラと連通していてもよい。
【００７０】
ブロック１１０は、車椅子の自律的ナビゲーションを可能にする自律機能をロードすることを含む。自律機能は、例えば、ファームウェア、ソースコード、オブジェクトコード、ソフトウェアなどでインスタンス化できる。場合によっては、特定のコンピュータロジックを、論理ゲート、スイッチ、ワイヤなどを介してハードウェアでインスタンス化できる。
【００７１】
自律機能は、センサ（複数可）からのデータを処理することを含むことができる。自律機能は、ロボットがロボットの環境をナビゲーションするために、マッピングおよび／または位置特定方法を実行できる。さらに、自律機能は、車椅子（例えば、ブロック１０４またはブロック１０６で決定および／または設置された車椅子のコントローラ）へのコマンド、ステータス、識別情報、情報、および他の信号の送信／受信を含むことができる。このようにして、ロボットモジュールは、車椅子を監視し、車椅子を制御することもできる（例えば、コマンド信号の送信やスプーフィングを通じて）。
【００７２】
いくつかの実装では、ロボットモジュールに自律性をロードできる。例えば、車椅子に取り付ける前に、自律機能をモジュールに予めロードできる。別の例として、ロボットモジュールが取り付けられた後、ロボットモジュールに自律機能をロードできる。
【００７３】
いくつかの実装では、ロボット車椅子は動力付き手動モードおよび／または自律モードで動作できる。例えば、このようにして、ロボット車椅子が自律的にナビゲーションできない、エラーが発生する、および／または他の問題があるというシナリオにロボット車椅子が遭遇した場合、ユーザはジョイスティックおよび／または他のコントローラでロボット車椅子を制御できる。さらに、ユーザは、運転を楽しむおよび／または特定の目的地が念頭にない場合など（例えば、見物、探索、娯楽のためにさまようまたは移動する場合など）、所望のときにロボット車椅子を動力付き手動モードで使用することもできる。
【００７４】
方法１００は、ロボットモジュールを既存の車椅子に取り付ける例を示しているが、本開示のシステムおよび方法は、ロボットモジュールに関して説明した機能と実質的に同様の機能を統合したロボット車椅子に容易に適用できる。本開示は、方法１００に従って製造されたロボットに限定されない。
【００７５】
図２Ａは、本開示のいくつかの実装による、ロボット車椅子を備えたロボット２００の正面図である。ロボット２００は、搭乗者用の座席、車輪、フットレスト、および車椅子に見られる他の特徴を有する車椅子の椅子２０６を備える。ロボット２００は、上面２４０Ａ、左側面２４０Ｂ、底面２４０Ｃ、右側面２４０Ｄ、前面２４０Ｆ、および背面２４０Ｇ（図２Ｂに描かれている）などの複数の側面も有することができる。当業者であれば、本開示の内容によって、ロボット２００が、形状（例えば、長方形、ピラミッド形、人型、または任意の他の設計形状）によって変わり得る、ロボット２００の表面に対応する面を含む他の面も有することができることを理解するであろう。例示として、前面２４０Ｆは、ロボット２００の前方に向いている側に配置することができ、前方に向いている側は、ロボット２００の前方への移動の方向において前方にある。背面２４０Ｇは、ロボット２００の後方に向いている側に配置することができ、後方に向いている側は、前方に向いている側と実質的に反対方向に向いている側である。右側面２４０Ｄは、前面２４０Ｆに対して右側とすることができ、左側面２４０Ｂは、前面２４０Ｆに対して左側とすることができる。
【００７６】
ロボット２００は制御部２０８を有し、搭乗者および／またはユーザによるロボット２００の制御を可能にする。例示として、制御部２０８は、ジョイスティック、ボタン、ダイヤル、タッチパッド、コントローラ、トラックパッド、ノブ、ジェスチャー感知機構、マイクロフォン（例えば、口頭コマンドを受け入れるため）、および／または他の制御機構を含むことができる。場合によっては、制御部２０８は、例示されている以外の場所に位置付けることができる。例えば、障害および／または快適さのために、搭乗者は、制御部２０８が右手および／または左手などの特定の手によってアクセスできることを好む場合がある。したがって、制御部２０８は、ロボット２００の右側面２４０Ｄまたは左側面２４０Ｂの近位に配置することができる。さらに、場合によっては、人物はロボット２００を手で制御することができない場合があり、制御部２０８は、人の搭乗者の足および／または他の部分もしくは能力によってアクセス可能であり得る。したがって、制御部２０８は、フットレストおよび／または他の場所に位置付けることができる。場合によっては、音声コマンドまたはジェスチャーによって制御を実行できる。
【００７７】
ロボット２００は支持構造２３０を有する。有利なことは、支持構造２３０は、ロボット２００のセンサ（複数可）および／または他のコンポーネントを支持することができる。支持構造は、金属（例えば、鋼、アルミニウム、スズ、鉄、および／もしくは任意の建設金属）、プラスチック（例えば、繊維強化ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、および／もしくは任意の他のプラスチック）、ポリマー（例えば、ポリテン、ポリプロペン、ポリ塩化ビニル、テフロン、ポリスチレン、ベークライト、レキサン、メラミン、パースペックス、ビニルゴム、ネオプレン、ポリスチレン−ブタジエン、および／もしくは他のポリマー）、セラミック（例えば、窒化ホウ素、陶器、磁器、サイアロン、炭化ケイ素、ステアタイト、炭化チタン、ジルコニア、および／もしくは他のセラミック）、複合材（例えば、セメント、コンクリート、金属複合材、セラミック複合材、および／もしくは他の複合材）、有機物（例えば、木材および／もしくは他の有機物）、ならびに／または他の材料、を含み得る。いくつかの実装では、支持構造２３０は、箱、シャーシ、および／またはハウジングなどに収容することができる。
【００７８】
例えば、支持構造２３０は椅子２０６から遠位方向に延びることができる。例示されるように、支持構造は椅子２０６の上に延びている。例えば、椅子２０６は、椅子２０６の垂直面の少なくとも一部を示す垂直軸を有することができる。支持構造２００は、椅子２０６の垂直面の垂直軸に対して軸方向に整列した第１のビーム（梁）を含むことができる。この垂直ビームは、椅子２０６に座っている搭乗者の上にセンサを位置付けることができるように、１つ以上のセンサが椅子から垂直に延びることを可能にする。有利なことは、搭乗者の上に場所を有することにより、センサは、椅子２０６に座っている人物および／またはロボット２００の他のコンポーネントによって完全に遮られない視野を持つことができる。いくつかの実装では、ロボット２００から軸方向に遠位方向に延び、それにより複数のセンサを支持する能力を有する、複数のそのような垂直に延びるビームがあり得る。いくつかの実装では、センサの所望の配置を可能にするために、支持構造２３０の垂直に延びるコンポーネントを垂直軸に対してある角度に設定することができる。角度は、センサの所望の場所、支持構造２３０の椅子２０６への接続点、支持構造２３０の材料の強度、支持構造２３０の他の部分（例えば、クロスビーム（交叉した梁）、センサなど）の配置、支持構造２３０の耐久性、支持構造２３０の他の部分の重量、および／または他の構造的考慮事項、に少なくとも部分的に基づいて決定することができる。例えば、ビームは、椅子２０６の側面から延びることができ、それにより遮るもののない視界を与える。
【００７９】
いくつかの実装では、図２Ａおよび２Ｂに例示するように、１つ以上の垂直に延びるビームは１つ以上のクロスビームを有することができる。１つ以上のクロスビームは、１つ以上の角度で１つ以上の方向に延びることができる。例えば、クロスビームは、一方向に延びて「Ｌ」を形成できる。別の例として、クロスビームは、「Ｔ」字形などを形成する２つの方向に延びることができる。別の例として、クロスビームは、椅子２０６から垂直に延びるビームの軸に垂直に延びることができる。別の例として、クロスビームは、鋭角または鈍角で延び、対称および非対称形状を含む他の形状を形成することができる。
【００８０】
センサ２１２Ａ〜２１２Ｆは、ロボット２００の全体にわたって分散させることができる。センサ２１２Ａ〜２１２Ｆのうちの１つ以上は、センサユニット２１２（図２Ｃを参照して後述する）の少なくとも一部であり得る。例えば、センサ２１２Ｃおよび２１２Ｆは、走行距離計などの固有受容センサ（図２Ｃのセンサユニット２１２を参照して後述する）を含むことができる。センサ２１２Ａ〜２１２Ｃおよび２１２Ｅは、ロボット２００の環境を感知するように構成された外受容センサを含むことができる（図２Ｃのセンサユニット２１２を参照して後述する）。いくつかの実装では、センサ２１２Ａ〜２１２Ｆのうちの１つ以上を、そのセンサの視野が所望のエリアをカバーするように配置することができる。例えば、２１２Ｂが傾斜ＬＩＤＡＲである場合、ロボット２００の前に広がるエリアをカバーするために、下向きに角度を付けることができる（例えば、３０、４５、６０、または他の角度）。別の例として、センサ２１２Ｅは、ロボット２００の前方および／または後方の物体（例えば、アイテム、人々、動物、障害物など）を検出するために、水平軸上で地面から離れて配置される平面ＬＩＤＡＲであり得る。したがって、ロボット２００および／または支持構造２３０に対して所望の角度でセンサを配置することができる。
【００８１】
ユーザインターフェース２１８Ａをロボット２００に配置して、ユーザがロボット２００と対話できるようにすることができる。例えば、ユーザがルートを入力し、情報を送信／受信し、ステータスを閲覧し、ロボット２００を制御し（例えば、速度、後退、加速、旋回など）、ロボット２００を構成し、ロボット２００（例えば、ロボット２００のセンサ）を較正し、ロボット２００を駆動し、通信を送信／受信し、ロボット２００の側面（例えば、座席高さ、肘掛けの高さ、フットレストの高さ、車輪角度などの動力調整）を調節し、および／またはロボット２００との対話を実行するために、ユーザインターフェース２１８Ａを使用することができる。ユーザインターフェース２１８Ａは、ユーザインターフェースユニット２１８の少なくとも一部であり得る。
【００８２】
図２Ｂは、本開示のいくつかの実装による、ロボット車椅子を備えたロボット２００の背面図である。ロボット２００は、ロボットモジュールのコンポーネントなどのロボット２００の追加のコンポーネントを収容できるユニット２１０を有することができる。例えば、ユニット２１０は、センサ２１２Ａ〜２１２Ｆ、ユーザインターフェース２１８Ａ、モータ２２６、および／またはロボット２００のコンポーネントからのデータを処理するように構成されたコントローラを収容することができる。例えば、ユニット２１０は、図２Ｃを参照して説明される１つ以上のコンポーネントを含むことができる。アクチュエータ２２０Ａは、ロボット２００の車輪を動かすための電気モータなど、ロボット２００を動かすためのアクチュエータを含むことができる。アクチュエータ２２０Ａは、図２Ｃを参照して説明されるアクチュエータユニット２２０のアクチュエータであり得る。
【００８３】
図２Ａおよび２Ｂは１つの特定の本体形態を例示しているが、他の本体形態も企図されている。例えば、ロボット２００は、搭乗者用のポッド、エンクロージャー、および／またはカバーを含むことができる。さらに、椅子２０６は、人物が立っている状態、座っている状態、または立っている状態と座っている状態の間のいずれかの状態になるような角度など、異なる角度で配置することができる。このようにして、ロボット２００はより狭い奥行を有することができるが、ロボット２００が人物を輸送することを可能にする。場合によっては、椅子２０６は人物を傾けるように配置することができる。これは、身体障害者、負傷者、および／または座ることも立つこともできない（もしくは望んでいない）人の場合である。
【００８４】
さらに、いくつかの実装では、ロボットコンポーネントをロボット２００の本体に（例えば、椅子２０６に）完全に統合することができる。例示として、センサ２１２Ａ〜２１２Ｆは、ヘッドレスト、バッキング、座席、肘掛け、レッグレスト、車輪など、椅子２０６の内部に配置することができる。有利なことは、これはより統合された外観を提供できる。しかしながら、このような統合により、ユニットのコストが上昇したり、人物がセンサを遮るリスクが増大したりする可能性がある。
【００８５】
場合によっては、バンパーや柱などの構造をロボット２００の前面に配置できる。バンパーおよび／または柱は、人の搭乗者の邪魔にならないが、センサの視野が人の搭乗者によって遮られないようにセンサを収容できるように配置できる。
【００８６】
図２Ｃは、本開示のいくつかの動作原理による、ロボット２００の機能ブロック図である。図２Ｃに例示されるように、ロボット２００は、コントローラ２０４、メモリ２０２、ユーザインターフェースユニット２１８、マッピングおよび位置特定ユニット２２４、センサユニット２１２、アクチュエータユニット２２０、および通信ユニット２２２、ならびに他のコンポーネントおよびサブコンポーネントを含むことができる（例えば、それらのうちのいくつかは例示されていない場合がある）。図２Ｃには特定の実装が例示されているが、本開示の内容を考慮すれば当業者には容易に明らかになるであろうように、アーキテクチャは特定の実装において変更され得ることが理解される。本明細書で使用される場合、ロボット２００は、本開示に記載される任意のロボットの少なくとも一部を表すことができる。
【００８７】
コントローラ２０４は、ロボット２００によって実行される様々な操作を制御することができる。コントローラ２０４は、１つ以上のプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）および他の周辺機器を含むことができる。本明細書で使用される場合、プロセッサ、マイクロプロセッサ、および／またはデジタルプロセッサは、限定することなく、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、縮小命令セットコンピュータ（「ＲＩＳＣ」）、汎用（「ＣＩＳＣ」）プロセッサ、マイクロプロセッサ、ゲートアレイ（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」））、プログラマブルロジックデバイス（「ＰＬＤ」）、再構成可能コンピュータファブリック（「ＲＣＦ」）、アレイプロセッサ、セキュアマイクロプロセッサ、専用プロセッサ（例えば、ニューロモルフィック（ｎｅｕｒｏｍｏｒｐｈｉｃ）プロセッサ）、および特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）などの、任意の種類のデジタル処理デバイスを含むことができる。そのようなデジタルプロセッサは、単一の一元的な集積回路ダイに含まれてもよく、または複数のコンポーネントにわたって分散されてもよい。
【００８８】
コントローラ２０４は、メモリ２０２と操作可能におよび／または通信可能に結合されてもよい。メモリ２０２は、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（「ＮＶＲＡＭ」）、プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＰＲＯＭ」）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＤＲＡＭ」）、モバイルＤＲＡＭ、シンクロナスＤＲＡＭ（「ＳＤＲＡＭ」）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（「ＤＤＲ／２ＳＤＲＡＭ」）、拡張データ出力（「ＥＤＯ」）ＲＡＭ、高速ページモードＲＡＭ（「ＦＰＭ」）、低遅延ＤＲＡＭ（「ＲＬＤＲＡＭ」）、スタティックＲＡＭ（「ＳＲＡＭ」）、フラッシュメモリ（例えば、ＮＡＮＤ／ＮＯＲ）、メモリスタメモリ、擬似スタティックＲＡＭ（「ＰＳＲＡＭ」）などを含むが、これらに限定されない、デジタルデータを格納するように構成された任意の種類の集積回路または他の記憶デバイスを含むことができる。メモリ２０２は、コントローラ２０４に命令およびデータを提供することができる。例えば、メモリ２０２は、ロボット２００を操作するために処理装置（例えば、コントローラ２０４）によって実行可能な、複数の命令が格納された非一時的なコンピュータ可読記憶装置および／または媒体であってもよい。場合によっては、命令は、処理装置によって実行されたときに、処理装置に本開示に記載される様々な方法、特徴、および／または機能を実行させるように構成され得る。したがって、コントローラ２０４は、メモリ２０２内に格納されたプログラム命令に基づいて論理演算および／または算術演算を実行することができる。場合によっては、メモリ２０２の命令および／またはデータは、一部がロボット２００内にローカルに位置し、一部がロボット２００から遠隔に位置する（例えば、クラウド、サーバ、ネットワークなど）ハードウェアの組み合わせに格納できる。
【００８９】
いくつかの実装では、センサユニット２１２は、ロボット２００内および／またはロボット２００の周りの特性を検出することができるシステムおよび／または方法を含むことができる。センサユニット２１２は、複数のセンサおよび／またはセンサの組み合わせを含むことができる。センサユニット２１２は、ロボット２００の内部もしくは外部にあり、かつ／または部分的に内部および／もしくは部分的に外部のコンポーネントを有するセンサを含むことができる。場合によっては、センサユニット２１２は、ソナー、光検出および測距（「ＬＩＤＡＲ」）センサ、レーダ、レーザ、カメラ（ビデオカメラ（赤青緑（「ＲＢＧ」）カメラ、赤外線カメラ、三次元（「３Ｄ」）カメラ、サーマルカメラなど）を含む）、飛行時間（「ＴＯＦ」）カメラ、構造化光カメラ、アンテナ、動き検出器、マイクロフォン、ならびに／または当技術分野で知られている他の任意のセンサなどの、１つ以上の外受容センサを含むことができる。いくつかの実装では、センサユニット２１２は、生の測定値（例えば、電流、電圧、抵抗、ゲートロジックなど）、および／または変換された測定値（例えば、距離、角度、障害物内の検出点など）を収集することができる。場合によっては、測定値は、集約および／または要約することができる。センサユニット２１２は、少なくとも部分的には測定値に基づいてデータを生成することができる。そのようなデータは、マトリックス、アレイ、待ち行列、リスト、アレイ、スタック、バッグなどのデータ構造に格納することができる。いくつかの実装では、センサデータのデータ構造は、画像と呼ぶことができる。
【００９０】
いくつかの実装では、センサユニット２１２は、ロボット２００の内部特性を測定することができるセンサを含むことができる。例えば、センサユニット２１２は、温度、動力レベル、ステータス、および／またはロボット２００の任意の特性を測定することができる。場合によっては、センサユニット２１２は、ロボット２００の走行距離測定を決定するように構成することができる。例えば、センサユニット２１２は、加速度計、慣性測定ユニット（「ＩＭＵ」）、走行距離計、ジャイロスコープ、スピードメータ、カメラ（例えば、視覚的走行距離測定を使用する）、時計／タイマなどのセンサを含むことができる、固有受容センサを含むことができる。走行距離測定は、ロボット２００の自律的なナビゲーションおよび／または自律的な行動を容易にすることができる。この走行距離測定は、初期の場所に対するロボット２００の位置（例えば、位置は、ロボットの場所、変位、および／または向きを含むことができ、時には本明細書で使用される姿勢という用語と交換可能であり得る）を含むことができる。そのようなデータは、マトリックス、アレイ、待ち行列、リスト、アレイ、スタック、バッグなどのデータ構造に格納することができる。いくつかの実装では、センサデータのデータ構造は、画像と呼ぶことができる。
【００９１】
マッピングおよび位置特定ユニット２２４は、センサユニット２１２からセンサデータを受信して、ロボット２００をマップ内で位置特定することができる。いくつかの実装では、マッピングおよび位置特定ユニット２２４は、ロボット２００がそれ自体をマップの座標内および／または場所（例えば、初期化場所、終了場所、ビーコン、基準点など）に対して位置特定することを可能にする場所特定システムおよび方法を含むことができる。マッピングおよび位置特定ユニット２２４はまた、グラフおよび／またはマップを生成することなどによって、ロボット２００によって取得された測定値を処理することもできる。いくつかの実装では、マッピングおよび位置特定ユニット２２４は、別個のユニットではなく、センサユニット２１２および／またはコントローラ２０４の一部であってもよい。
【００９２】
いくつかの実装では、ロボット２００は、学習プロセスを通じてルートをマッピングおよび学習することができる。例えば、オペレータは、環境内のルートに沿ってロボット２００を運転することにより、ロボット２００に環境内でどこを移動するかを教えることができる。センサユニット２１２からのセンサデータの組み合わせにより、ロボット２００は、ロボット２００の相対的な姿勢および環境内のアイテムの姿勢を判定することができる。このようにして、ロボット２００は、ロボット２００が環境内のどこにいるか、ロボット２００がどこを移動したかを判定することができる。ロボット２００は、その後、ロボット２００がどこを移動したかを思い出し、実質的に同様の方法で移動することができる（ただし、その後の移動では特定の障害物を回避する可能性がある）。ロボットは、ネットワーク３０２（図３を参照して説明される）などを介して、そのような経験を互いに共有することができる。
【００９３】
いくつかの実装では、ユーザインターフェースユニット２１８は、ユーザがロボット２００と対話できるように構成することができる。例えば、ユーザインターフェース２１８は、タッチパネル、ボタン、キーパッド／キーボード、ポート（例えば、汎用シリアルバス（「ＵＳＢ」）、デジタルビジュアルインターフェース（「ＤＶＩ」）、ディスプレイポート、Ｅ−Ｓａｔａ、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ、ＰＳ／２、シリアル、ＶＧＡ、ＳＣＳＩ、オーディオポート、高品位マルチメディアインターフェース（「ＨＤＭＩ」）、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（「ＰＣＭＣＩＡ」）ポート、メモリカードポート（例えば、セキュアデジタル（「ＳＤ」）およびｍｉｎｉＳＤ）、および／もしくはコンピュータ読取可能媒体用のポート）、マウス、ローラーボール、コンソール、バイブレータ、オーディオトランスデューサ、ならびに／または、無線で結合されているか有線で結合されているかにかかわらず、ユーザがデータおよび／もしくはコマンドを入力および／もしくは受信するための任意のインターフェースを含むことができる。ユーザは、音声コマンドまたはジェスチャーを介して対話できる。ユーザインターフェースユニット２１８は、限定することなく、液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）、発光ダイオード（「ＬＥＤ」）ディスプレイ、ＬＥＤ  ＬＣＤディスプレイ、面内スイッチング（「ＩＰＳ」）ディスプレイ、陰極線管、プラズマディスプレイ、高精細（「ＨＤ」）パネル、４Ｋディスプレイ、網膜ディスプレイ、有機ＬＥＤディスプレイ、タッチスクリーン、表面、キャンバス、ならびに／または視覚的表現のための当技術分野で既知の任意のディスプレイ、テレビ、モニタ、パネル、および／もしくはデバイスを含むことができる。いくつかの実装では、ユーザインターフェースユニット２１８は、ロボット２００の本体上に配置することができる。いくつかの実装では、ユーザインターフェースユニット２１８は、ロボット２００の本体から離れて配置することができるが、（例えば、送信機、受信機、および／もしくはトランシーバを含む通信ユニットを介して）ロボット２００と直接、または（例えば、ネットワーク、サーバ、および／もしくはクラウドを通じて）間接的に通信可能に結合することができる。いくつかの実装では、ユーザインターフェースユニット２１８は、例えば搭乗者またはロボットの周辺の人々に情報を提供するために、ロボットの近位に位置する表面（例えば床）上に画像の１つ以上の投影を含むことができる。情報は、前方、左、右、後方、斜め、および／または他の方向への動きの表示など、ロボットの将来の動きの方向であり得る。場合によっては、そのような情報は矢印、色、記号などを利用できる。
【００９４】
例示として、ロボット２００は、プロジェクタ、ライト、および／または他の投影システムを有することができる。ロボット２００は、動きの方向および／または次の行動を人々に知らせるために、画像を床に投影することができる。例えば、ロボット２００は、それがどこを移動するかを人々に知らせるために、経路の画像を床に投影することができる。床に投影される他の画像は、ロボット２００がどこで停止する予定であるか、いつ移動を開始する予定であるか、どこへ移動するか、および／またはロボット椅子の周りの人々をより快適かつ安全に感じさせるための有用な情報を人々に表示してもよい。そのような投影は、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＳＡＦＥ  ＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＲＯＢＯＴＩＣ  ＤＥＶＩＣＥＳ」という名称の米国特許公開第２０１６／０３７５５９２号と実質的に同様のシステムおよび方法を利用することができ、同文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９５】
いくつかの実装では、通信ユニット２２２は、１つ以上の受信機、送信機、および／またはトランシーバを含むことができる。通信ユニット２２２は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、誘導ワイヤレスデータ伝送、無線周波数、無線伝送、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）、近距離通信（「ＮＦＣ」）、赤外線、ネットワークインターフェース、３Ｇ（３ＧＰＰ／３ＧＰＰ２）などの携帯電話技術、高速ダウンリンクパケットアクセス（「ＨＳＤＰＡ」）、高速アップリンクパケットアクセス（「ＨＳＵＰＡ」）、時分割多重アクセス（「ＴＤＭＡ」）、符号分割多元接続（「ＣＤＭＡ」）（例えば、ＩＳ−９５Ａ、広帯域符号分割多元接続（「ＷＣＤＭＡ」）など）、周波数ホッピングスペクトラム拡散（「ＦＨＳＳ」）、直接シーケンス拡散スペクトル「ＤＳＳＳ」）、移動体通信用のグローバルシステム（「ＧＳＭ」）、パーソナルエリアネットワーク（「ＰＡＮ」）（例えば、ＰＡＮ／８０２．１５）、マイクロ波アクセスの世界的な相互運用性（「ＷｉＭＡＸ」）、８０２．２０、ロングタームエボリューション（「ＬＴＥ」）（例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ）、時分割ＬＴＥ（「ＴＤ−ＬＴＥ」）、グローバル移動体通信システム（「ＧＳＭ」）、狭帯域／周波数分割多元接続（「ＦＤＭＡ」）、直交周波数分割多重（「ＯＦＤＭ」）、アナログセルラ、セルラデジタルパケットデータ（「ＣＤＰＤ」）、衛星システム、ミリ波またはマイクロ波システム、音響、および赤外線（例えば、赤外線データ結合（「ＩｒＤＡ」））、のような送信プロトコル、ならびに／またはワイヤレスデータ伝送の任意の他の形式を送信／受信するように構成することができる。
【００９６】
本明細書で使用される場合、ネットワークインターフェースは、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（例えば、ＦＷ４００、ＦＷ８００、ＦＷＳ８００Ｔ、ＦＷＳ１６００、ＦＷＳ３２００など）、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）（例えば、ＵＳＢ１．Ｘ、ＵＳＢ２．０、ＵＳＢ３．０、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃなど）、イーサネット（例えば、１０／１００、１０／１００／１０００（ギガビットイーサネット）、１０−Ｇｉｇ−Ｅなど）、同軸ケーブル・マルチメディア協会の技術（「ＭｏＣＡ」）、Ｃｏａｘｓｙｓ（例えば、ＴＶＮＥＴ（商標）、無線周波数チューナ（例えば、帯域内（ｉｎ−ｂａｎｄ）または帯域外（ＯＯＢ）、ケーブルモデムなど）、Ｗｉ−Ｆｉ（８０２．１１）、ＷｉＭＡＸ（例えば、ＷｉＭＡＸ（８０２．１６））、ＰＡＮ（例えば、ＰＡＮ／８０２．１５）、セルラ（例えば、３Ｇ、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＴＤ−ＬＴＥ／ＴＤ−ＬＴＥ、ＧＳＭなど）、ＩｒＤＡファミリなどのものを含むが、これらに限定されない、コンポーネント、ネットワーク、またはプロセスとの任意の信号、データ、またはソフトウェアインターフェースを含むことができる。本明細書で使用される場合、Ｗｉ−Ｆｉは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格、ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格の変形、ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格に関連する規格  （例えば、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｄ／ａｆ／ａｈ／ａｉ／ａｊ／ａｑ／ａｘ／ａｙ）、および／または他の無線規格のうちの１つ以上を含むことができる。
【００９７】
通信ユニット２２２はまた、信号線および接地を有する任意のケーブルなどの、有線接続を介した伝送プロトコルを利用して信号を送信／受信するように構成することができる。例えば、そのようなケーブルは、イーサネットケーブル、同軸ケーブル、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）、ＦｉｒｅＷｉｒｅ、および／または当技術分野で既知の任意の接続を含むことができる。そのようなプロトコルは、コンピュータ、スマートフォン、タブレット、データ取り込みシステム、移動体通信ネットワーク、クラウド、サーバなどの外部システムと通信するために通信ユニット２２２によって使用することができる。通信ユニット２２２は、数字、文字、英数字、および／または記号を含む信号を送信および受信するように構成することができる。場合によっては、１２８ビットもしくは２５６ビットキーなどのアルゴリズムおよび／またはＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ（「ＡＥＳ」）、ＲＳＡ、Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ（「ＤＥＳ」）、Ｔｒｉｐｌｅ  ＤＥＳなどの規格に準拠する他の暗号化アルゴリズムを使用して、信号を暗号化することができる。通信ユニット２２２は、ステータス、コマンド、および他のデータ／情報を送信および受信するように構成することができる。例えば、通信ユニット２２２は、ユーザがロボット２００を制御することを可能にするためにユーザオペレータと通信することができる。通信ユニット２２２は、ロボット２００がデータ、ステータス、コマンド、および他の通信をサーバに送信することを可能にするために、サーバ／ネットワーク（例えば、ネットワーク）と通信することができる。サーバはまた、ロボット２００を遠隔的に監視および／または制御するために使用することができるコンピュータ（複数可）および／またはデバイス（複数可）に通信可能に結合することができる。通信ユニット２２２はまた、ロボット２００用のサーバから更新（例えば、ファームウェアまたはデータ更新）、データ、ステータス、コマンド、および他の通信を受信することができる。
【００９８】
アクチュエータ２２０は、場合によってはタスクを実行するために、作動させるために使用される任意のシステムを含むことができる。例えば、アクチュエータ２２０は、駆動される磁石システム、モータ／エンジン（例えば、電気モータ、燃焼エンジン、蒸気エンジン、および／もしくは当技術分野で既知の任意のタイプのモータ／エンジン）、ソレノイド／ラチェット（ｒａｔｃｈｅｔ）システム、圧電システム（例えば、インチワーム（ｉｎｃｈｗｏｒｍ）モータ）、磁歪素子、ジェスティキュレーション（ｇｅｓｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ）、ならびに／または当技術分野で既知の任意のアクチュエータを含むことができる。いくつかの実装において、アクチュエータユニット２２０は、推進を動力化するなど、ロボット２００の移動を可能にするシステムを含むことができる。例えば、動力推進は、ロボット２００を前方もしくは後方に移動させることができ、かつ／または少なくとも部分的にロボット２００を旋回させる（例えば、左、右、および／もしくは他の任意の方向）のに使用することができる。例示として、アクチュエータ２２０は、ロボット２００が移動しているか停止しているかを制御し、および／またはロボット２００がある場所から別の場所にナビゲーションすることを可能にする。
【００９９】
図３に関して記載したユニット（メモリ２０２、コントローラ２０４、センサユニット２１２、ユーザインターフェースユニット２１８、アクチュエータユニット２２０、通信ユニット２２２、マッピングおよび位置特定ユニット２２４、ならびに／または他のユニットを含む）のうちの１つ以上は、統合システムなどにおいてロボット２００に統合することができる。しかしながら、いくつかの実装では、これらのユニットのうちの１つ以上は、取り付け可能なモジュールの一部であり得る。このモジュールは、既存の装置がロボットとして挙動するように自動化するために既存の装置に取り付けることができる。したがって、ロボット２００に関して本開示で記載されている特徴は、既存の装置に取り付けることができ、および／または統合システムにおいてロボット２００に統合することができるモジュール内でインスタンス化することができる。さらに、場合によっては、当業者であれば、本開示の内容から、本開示で説明される特徴の少なくとも一部もクラウド、ネットワーク、および／またはサーバなどで遠隔で実行できることを理解するであろう。
【０１００】
いくつかの実装では、ロボット２００は、ネットワークに通信可能に結合することができる。図３は、本開示のいくつかの実装による、ネットワーク３０２と通信可能におよび／または操作可能に結合されたロボット２００を含むシステム３００の機能ブロック図である。ネットワーク３０２は、限定された、もしくは定義された期間、または無期限もしくは未定義の期間にわたって、仮想マシン、プロセス、または他のリソースをインスタンス化するために呼び出すことができる、ハードウェア、ソフトウェア、サービス、および／またはリソースの集合を含むことができる。ネットワーク３０２は、インターネットにアクセスできるデバイスおよび／またはサーバを含む、複数のデバイス、システム、および／またはサーバと通信可能におよび／または操作可能に結合することができる。アクセスポイント３０４Ａおよび３０４Ｂなどのアクセスポイントのうちの１つ以上は、コンピュータ、モバイルデバイス、タブレット、スマートフォン、携帯電話、携帯情報端末、ファブレット、電子書籍リーダー、スマートウォッチ、セットトップボックス、インターネットストリーミングデバイス、ゲーム機、スマート家電、ならびに／またはインターネットおよび／もしくは任意のネットワークプロトコルにアクセスできる任意のデバイスを含むがこれらに限定されない、デバイス、システム、および／またはサーバであり得る。２つのアクセスポイントが例示されているが、所望に応じてより多くのまたはより少ないアクセスポイントがあってもよい。
【０１０１】
本明細書で使用される場合、ネットワーク３０２は操作することができる、すなわち、ネットワーク３０２は、情報を受信、処理、および／または送信することができる、内蔵コンピュータを有することができる。これらのコンピュータは、自律的におよび／または１人以上の人間のオペレータによる制御下で、動作することができる。同様に、ネットワーク３０２は、ネットワーク３０２を操作するために同様に使用することができる、アクセスポイント（例えば、アクセスポイント３０４Ａおよび３０４Ｂ）を有することができる。アクセスポイントは、情報を受信、処理、および／または送信することができる、コンピュータおよび／または人間のオペレータを有することができる。したがって、本明細書におけるネットワーク３０２の動作への言及は、人間のオペレータおよび／またはコンピュータのオペレータに適用することができる。
【０１０２】
いくつかの実装では、ロボット２００と実質的に同様の１つ以上のロボットは、ネットワーク３０２と通信可能におよび／または操作可能に結合することができる。これらのロボットのそれぞれは、ステータス、コマンド、および／または動作データをネットワーク３０２に通信することができる。ネットワーク３０２はまた、ステータス、コマンド、および／または動作データを、ロボットのうちの１つ以上に格納し、および／または通信することができる。場合によっては、ネットワーク３０２は、ロボット２００および／または他のロボットからのマップ、センサデータ、および他の情報を格納することができる。次いで、ネットワーク３０２は、接続された複数のロボットの経験を互いに共有することができる。さらに、情報の集約により、ネットワーク３０２は、機械学習アルゴリズムを実行して、ロボットの性能を改善することができる。
【０１０３】
当業者であれば、本開示の内容から、本開示の一部がロボット２００、ネットワーク３０２、ならびに／またはアクセスポイント３０４Ａおよび／もしくは３０４Ｂによって実行され得ることを理解するであろう。特定の例は、ロボット２００、ネットワーク３０２、ならびに／またはアクセスポイント３０４Ａおよび／もしくは３０４Ｂのうちの１つまたは複数を参照して説明され得るが、例の特徴は、実質的に同様の結果を達成するようにロボット２００、ネットワーク３０２、ならびに／またはアクセスポイント３０４Ａおよび／もしくは３０４Ｂの間に分散することができることが理解されるであろう。
【０１０４】
図４は、本開示のいくつかの実施態様による、ロボット車椅子の動作のための例示的な方法４００のプロセスフロー図である。この例では、車椅子の文脈でロボット工学について説明しているが、当業者であれば、本開示の内容を考慮すれば、方法４００が、人々、アイテム、動物などを輸送するモバイルプラットフォームへの応用を含む他のロボット工学に容易に適用することができることを理解するであろう。
【０１０５】
ブロック４０２は、人物をピックアップするためにある場所に行くことを含む。例えば、ロボット２００は、ピックアップステーション、入口、出口、指定されたピックアップ場所、および／または事前に決定することができる任意の他の場所など、車椅子を待っている人々が集まる集中化された場所に行くことができる。別の例として、ロボット２００は、１人以上の人物を待つまたはピックアップするために特定の場所に行くことができる。
【０１０６】
いくつかの実装では、ロボット２００は、マーカーの検出に少なくとも部分的に基づいて、ロボット２００がピックアップ場所にあると判定することができる。例えば、図５Ａは、本開示のいくつかの実装による、マーカー５００を検出するロボット２００の正面図である。マーカー５００は、椅子、柱、装飾品などの有形の物体も含むことができる。マーカー５００は、テキストなどの人間が読める記号を含むことができる。例えば、テキストは、場所、場所に関連付けられた英数字（例えば、場所１、２、３、４、場所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、場所１Ａ、１Ｂ、１Ｃなど）、マーカー５００に少なくとも部分的に関連付けられた目的地の説明（例えば、そのような目的地が限られている場合）、および／またはマーカー５００の任意の特性および／または側面などの、マーカー５００の特性を記載することができる。いくつかの実装では、マーカー５００を画面上に表示することができる。例えば、画面は、限定することなく、ＬＣＤ、ＬＥＤディスプレイ、ＬＥＤ  ＬＣＤディスプレイ、ＩＰＳディスプレイ、陰極線管、プラズマディスプレイ、ＨＤパネル、４Ｋディスプレイ、網膜ディスプレイ、有機ＬＥＤディスプレイ、タッチスクリーン、表面、キャンバス、スクリーンインキ技術、ならびに／または視覚的表現のための当技術分野で既知の任意のディスプレイ、テレビ、モニタ、パネル、および／もしくはデバイス、などのディスプレイを含むことができる。有利なことは、画面は変更することができる画像を表示できる。各例において、マーカー５００は、ロボット２００がセンサ２１２Ａなどのセンサユニット２１２のうちの１つ以上を介して認識することができる物体であり得る。
【０１０７】
いくつかの実装では、マーカー５００が画像である場合、マーカー５００は、センサ２１２ＡがＲＧＢカメラである場合と同様に、可視スペクトル（例えば、人間が見ることができる）でインスタンス化でき、またはマーカー５００は、可視スペクトル外（例えば、人間には見えない）でインスタンス化できる。センサ２１２Ａは、赤外線カメラ、ハイパースペクトルカメラ、および／または可視スペクトル外のエネルギーを画像化または検出できる他のカメラおよび／またはセンサを使用してマーカー５００を検出できる。
【０１０８】
いくつかの実装では、マーカー５００は、ロボット２００によるマーカー５００の検出を可能にするために、無線伝送（例えばＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標））および／または他の信号プロトコルなどの信号を送信することができる。いくつかの実装では、送信機（例えば、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、無線伝送、無線周波数フィールド、および／または本開示で説明する他の通信プロトコル）を使用して通信を送信する送信機）が、ピックアップ場所に、または実質的にその近くに存在することができる。そのような通信は、その乗客、座標、識別などのピックアップ場所に関する情報も送信することができる。ロボット２００が、ロボット２００が送信機の上に、または実質的にその近くに存在することを検出すると、ロボット２００は、ロボット２００がピックアップ場所にあることを検出することができる。場合によっては、送信機は、送信機が開始場所にある場合にのみロボット２００が送信機からの通信を検出できるように動作可能な範囲を有することができる。例示的な例として、ＮＦＣの送信範囲は１０センチメートル以下であり得る。したがって、ロボット２００がＮＦＣを介して送信を受信すると、ロボット２００は、ロボット２００がピックアップ場所に配置されていることを検出することができる。いくつかの実装では、ロボット２００は、送信機からの送信を受信し、信号強度の減衰に少なくとも部分的に基づいて送信機までの距離を計算することができる。このようにして、ロボット２００は、ロボット２００が送信機にどの程度近いか、したがって送信機および／またはピックアップ場所に対するロボット２００の位置を検出することができる。いくつかの実装では、ロボット２００は、複数の送信機の信号強度を三角測量することによってその場所を決定することができる。いくつかの実装では、ピックアップ場所は、床上の標識（例えば、マーキング、記号、線など）によって境界を定めることができる。ロボット２００の１つ以上のセンサ（例えば、センサユニット２１２）が床上の標識を検出すると、ロボット２００は、ロボット２００がピックアップ場所に配置されていることを検出することができる。
【０１０９】
いくつかの実装では、マーカー５００は、チャープ音、ビープ音、ノイズ、および／または任意の他の音などの音を出すことができる（人間、動物、および／または他の聞き手に聞こえるか聞こえないかにかかわらず）。場合によっては、音はマーカー５００に固有である場合があり、他のマーカーは他の音を出すことができる。音は、音を使用してマーカー５００の位置を特定するおよび／または三角測量することができるセンサユニット２１２のセンサによって（例えば、マイクロフォンによって）検出することができる。いくつかの実装では、マーカー５００は、人間の目に見える要素と目に見えない要素の両方を含むことができる。有利なことは、人間の目に見える要素と目に見えない要素の両方を持つことにより、ユーザがマーカー５００を検出するようにロボット２００に指示することが容易になる。場合によっては、目に見える部分は、目に見えない部分よりも小さく、および／または目立たないことがある。例示されるように、センサ２１２Ａを、地面からおよび／または所定の角度で配置することができ、高さおよび／または角度は、マーカー５００の予想位置で少なくとも部分的に決定することができ、および／またはセンサ２１２Ａは視野５０２内のマーカー５００を取り込むためであってもよい。
【０１１０】
いくつかの実装では、外部センサは、ロボット２００がピックアップ場所にあることを検出できる。外部センサは、ロボット２００および／またはネットワーク３０２に通信可能に結合され、ロボット２００がピックアップ場所にあることを通信することができる。例示として、外部センサは、ピックアップ場所でロボット２００を見るカメラであり得る。いくつかの実装では、外部センサは、セキュリティカメラとして、またはスマートビルディングのモノのインターネット（「ＴＯＴ」）内で機能するなど、ロボット２００を単に検出する以外の機能を有することができる。例えば、カメラを使用して、照明、温度を制御し、人々を数え、（例えば、人々、動物、ロボット、車両などの）混雑、および／または任意の所望の機能を探すために使用することもできる。
【０１１１】
図４の方法４００に戻ると、ブロック４０４は、車椅子の搭乗者として人物を受容することを含む。例えば、人物はロボット２００の椅子２０６に座ることができる。場合によっては、人物は自分の力でロボット２００に座ることができる。場合によっては、人物は、人物、ロボット、および／または装置からの援助を使用して、ロボット２００に座ることができる。
【０１１２】
いくつかの実装では、ロボット２００は、ユーザが到着したときにピックアップ場所で待機している可能性がある。他の実装では、ロボット２００は、呼び寄せることができ、これは、場合によってはブロック４０６と同時に（例えば、図５Ｂ〜５Ｆを参照して説明されるシステムおよび方法を使用して）行われ得る。いくつかの実装では、ロボット２００の呼び寄せプロセスは、ＵＢＥＲ（商標）、ＬＹＦＴ（商標）、およびユーザが乗車のために通信を（例えば、プログラムアプリケーションを介して）送信する他のタクシー呼び寄せサービスの呼び寄せプロセスと実質的に同様であり得る。
【０１１３】
ブロック４０６は、目的地の命令を受信することを含む。例えば、ユーザおよび／またはオペレータは、ロボット２００および／またはネットワーク３０２および／または任意の入力機構に通信可能に結合されたコンソールを介して、ロボット２００（例えば、ユーザインターフェースユニット２１８）を通じてロボット２００の目的地を入力できる。
【０１１４】
例えば、図５Ｂは、本開示のいくつかの実装による、目的地を入力するためのディスプレイ５０８である。ディスプレイ５０８は、ユーザインターフェースユニット２１８および／またはロボット２００の外部ディスプレイ（例えば、コンソール）上に実装され得る。
【０１１５】
ディスプレイ５０８は、ユーザが目的地を入力できる検索バー５０４を含むことができる。ディスプレイ５０８は、パネル５０６Ａ〜５０６Ｃによって選択可能な場所など、選択可能な場所を表示することもできる。選択可能な場所は、ロボット２００が移動するために利用可能なオプションに少なくとも部分的に基づいて入力することができる。場合によっては、ユーザが移動する可能性のある場所に少なくとも部分的に基づいて、選択可能な場所に優先順位を付ける（例えば、順序付けるおよび／または表示する）ことができる。場合によっては、ユーザおよび／またはオペレータは、場所を入力し（例えば、名前、座標（相対および／またはユニバーサル）によって）、および／またはディスプレイ５０８に表示されるマップ上の目的地を選択することができる。
【０１１６】
別の例として、図５Ｃは、本開示のいくつかの実装による、ユーザが目的地を入力し、および／またはロボット２００を呼び出すために使用できるコンソールの斜め側面図である。コンソール５１２は、例えば、紙上のバーコードおよび／もしくは情報、電子デバイス、ならびに／または情報を受け渡すための他の方式をスキャンするように構成されたスキャナであり得る。
【０１１７】
いくつかの実装では、コンソール５１２は、ネットワーク３０２へのアクセスポイントとして接続し（例えば、有線および／または無線）、ネットワーク３０２から情報を送信および／または受信することができる。いくつかの実装では、ネットワーク３０２は、複数のロボット（例えば、ロボット２００）およびロボットが移動できる複数の場所に関する情報を含むことができる。したがって、ネットワーク３０２は、コンソール５１２からの情報（例えば、コンソール５１２からネットワーク３０２へ通信プロトコルによって送信される）を処理して、どこを移動するかに関するロボット２００のための命令にすることができる。次いで、ネットワーク３０２は、通信プロトコルを介して（例えば、通信ユニット２２２を介して）そのような命令をロボット２００に転送することができる。
【０１１８】
電子デバイス５１０は、デスクトップか、ラップトップか、もしくはそれ以外かにかかわらず１つ以上のパーソナルコンピュータ（「ＰＣ」）およびミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ワークステーション、サーバ、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、ハンドヘルドコンピュータ、組込型コンピュータ、プログラマブルロジックデバイス、パーソナルコミュニケータ、タブレットコンピュータ、モバイルデバイス、ポータブルナビゲーションエイド、Ｊ２ＭＥ搭載デバイス、携帯電話、スマートフォン、パーソナル統合通信もしくはエンターテインメントデバイス、ならびに／または一組の命令を実行することが可能な任意の他のデバイスを含むことができる。ユーザおよび／またはオペレータは、電子デバイス５１０を利用して、スキャン、有線および／もしくは無線データ転送（例えば、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、無線伝送、無線周波数フィールド、および／もしくは任意の他の通信プロトコルを使用する）、音声、ならびに／または任意の他の入力機構などを介してコンソール５１２と通信することができる。
【０１１９】
例示として、図５Ｄは、本開示のいくつかの実装による、電子デバイス５１０のディスプレイ５１６である。ディスプレイ５１６は、コンソール５１２によってスキャンされると、例えば、ロボット２００の目的地、ロボット２００がピックアップ場所まで移動する必要性、乗客／ユーザの場所に関する情報、ならびに／またはユーザに関連する任意の他の情報をコンソール５１２に伝えることができるスキャン可能なマーカー５１４を含む。
【０１２０】
いくつかの実装では、電子デバイス５１０は、ＡＰＰＬＥ  ＩＮＣ．、ＡＭＡＺＯＮ、および／またはＧＯＯＧＬＥのＡｐｐ  Ｓｔｏｒｅを介してダウンロードできるアプリケーションなどのアプリケーションを実行できる。このアプリケーションを使用すると、ユーザはロボット車椅子を呼び寄せたり、車椅子の支払いをしたり、目的地を選択したり、車椅子の待ち時間ならびに／または関心のあるステータスおよび／もしくはタスクを確認したりできる。
【０１２１】
別の例として、図５Ｅは、本開示のいくつかの実装による、スキャン可能なパス５１８である。パス５１８は、チケットカウンターで発行、印刷（例えば、コンソール５１２などのコンソールで）もしくは他のインターフェース、パーソナルコンピュータもしくはミニコンピュータを介してアクセス可能、および／または他の方法で作成することができる。パス５１８は、バーコード５２０を含むことができ、バーコード５２０は、例えば、ロボット２００の目的地、ロボット２００のピックアップ場所まで移動する要求、乗客／ユーザの場所に関する情報、および／またはユーザに関連する任意の情報をコンソール５１２に伝えることができる。
【０１２２】
別の例として、図５Ｆは、本開示のいくつかの実装による、ロボット２００と接続する電子デバイス５１０を含む。電子デバイス５１０は、ロボット２００および／またはネットワーク３０２に直接接続することができる。電子デバイス５１０は、有線および／または無線データ転送（例えば、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、無線伝送、無線周波数フィールド、および／もしくは任意の他の通信プロトコルを使用する）、音声、ならびに／または任意の他の入力機構を含むことができる信号（複数可）５２２を介してロボット２００および／またはネットワーク３０２に通信することができる。通信に応答して、ロボット２００は、ロボット２００が電子デバイス５１０に向かって移動することを示す例示的な軌道５２４によって例示されるように、場所に移動することができる（他の場所も指定できる）。
【０１２３】
いくつかの実装では、電子デバイス５１０は、ビーコンとして機能することによりロボット２００を呼び寄せることができる。例えば、電子デバイスは、信号（例えば、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、無線伝送、無線周波数フィールド、および／もしくはその他の通信プロトコルを使用する）、音、ならびに／またはロボット２００が検出できる任意の他の信号を発信できる。ロボット２００は、電子デバイス５１０および／または乗客を見つけることができる、その発信された信号の発信源に行くように構成することができる。
【０１２４】
いくつかの実装では、電子デバイス５１０は、どこでピックアップするかおよび／またはどこに行くかに関する他の情報を目的地としてロボット２００に送信することができる。例えば、電子デバイス５１０は、座標（例えば、全地球測位システム（「ＧＰＳ」）座標、相対もしくはユニバーサル座標）、場所名、マーカー目的地、および／または任意の他の識別情報をロボット２００のためのピックアップおよび／または目的地の場所として送信できる。
【０１２５】
図４に戻ると、ブロック４０８は、次いで目的地への移動を含むことができる。いくつかの実装では、ロボット２００は、ブロック４０２および／または図５Ａ〜５Ｆに関して説明した実質的に同様のシステムおよび方法に少なくとも部分的に基づいて、目的地の場所に到着したと判定することができる。
【０１２６】
いくつかの実装では、目的地に到着後、ロボット２００は目的地に留まって別の乗客をピックアップすることができる。いくつかの実装では、ロボット２００は、メンテナンスを受けるためのメンテナンスエリア、保管場所、乗客が集合する場所（例えば、環境の入口、乗客停留所、および／もしくは指定エリア）、他のロボットが存在する場所、ロボットが少ない場所（例えば、ロボットのカバーエリアを広げるため）、不特定の場所（例えば、呼び寄せる搭乗者をピックアップするためにさまよう）、ならびに／または指定された場所および／もしくは移動のパターン、などの他の場所に移動することができる。
【０１２７】
いくつかの実装では、協調して動作する複数のロボットが存在し得る。例えば、一部の環境（例えば、ショッピングモール、病院、高齢者居住地域、空港、オフィスビル、市内中心部、学校、および／または他の公共もしくは私有の場所）では、複数の人々および／またはロボットをスペースに配置できる。場合によっては、例えば、複数のロボットを、調整し、かつ／またはネットワーク３０２と実質的に同様の１つ以上のネットワークに接続することができる。例えば、ネットワーク３０２は、ロボット２００および／または他のロボットのうちの１つ以上の場所を管理することができる。場合によっては、ネットワーク３０２は、交通管制として機能し、場所の密度、軌道、衝突回避、フロー、および／またはネットワーク３０２が連通しているロボットの集合セットの他の特性を制御することができる。例えば、ネットワーク３０２は、ロボットが規則正しい様式で移動するのを援助し、ロボットが最適なルートで移動すること、ロボットが乗客に素早く／効果的にサービスを提供できる場所に分散すること（例えば、ピックアップ場所に素早く到着することができる）、安全に振る舞うこと、衝突を回避すること、緊急車両の邪魔にならないようにすることを確実化し、かつ／または他のマクロレベルおよび／もしくはマイクロレベルの管理を行うことができる。
【０１２８】
そのような協調を支援するために、複数のロボットを互いに通信可能に結合することができる。例えば、通信ユニット２２２を使用して、ロボット２００は、ロボット２００の位置、速度、加速度、停止／休憩、ステータス（例えば、オン、オフ、良好なステータス、不良なステータス、故障、エラー、援助が必要）、目的地などのうちの１つ以上を示す信号を１つ以上の他のロボットに送信することができる。一実装では、ロボットは、例えばクラウド内の共通ハブを介して通信する。場合によっては、ネットワーク３０２が完全に機能していない場合、ロボットは、互いに通信したり、情報のリレーとして互いを使用したりできる。例えば、ロボットは、分散ネットワーク、モバイルアドホックネットワーク（「ＭＡＮＥＴ」）、および／または任意の接続ネットワークを介して通信できる。本開示で説明される任意の通信および／または信号は、次いで、そのようなネットワークを介して送信することができる。
【０１２９】
場合によっては、ロボット２００が動作する環境を調節して、より効率的および／または効果的にロボット２００および／または他のロボットの便宜をはかることができる。例えば、図６Ａは、本開示のいくつかの実装による、ロボット２００が移動する通路の正面図である。人物６０４は、ある場所から別の場所に移動するロボット２００の乗客であり得る。この例示では、ロボット２００はロボット車椅子であるが、他の装置（本開示で説明される他の装置など）も想定される。
【０１３０】
一部の環境では、１つ以上の指定された特性を有し得るレーン６０２Ａが存在する場合がある。例えば、レーン６０２Ａは、ある方向、ある移動タイプ（例えば、車椅子のみ、歩行のみ、カートのみ、手荷物のみ、車両のみ、ロボットのみなど）、速度（低速、中速、高速、所定の速度など）、および／または任意の他の事前に決定された特性のものであり得る。有利なことは、レーン６０２Ａがロボット車椅子専用レーンである場合、ロボット車椅子はより効率的に動作できる。他の特性を有する他のレーンが存在する場合がある。例示として、レーン６０２Ｂは、そのエリア内の人々、ロボット、および／または任意の他のモバイルエンティティがレーン６０２Ａ内のエンティティを通過できる通過レーンであり得る。異なる特性を有し得るレーン６０２Ｃなどの他のレーンも存在する場合がある。例えば、人物６０６はレーン６０２Ｃ内をカートと共に歩行している。例示として、レーン６０２Ｃは、ある方向のカートおよび歩行者用に指定することができる。
【０１３１】
いくつかの実装では、ロボット２００は、物体および／または人々の認識を実装できる。この例で使用されているように、動物を検出することが所望される場合、人々を動物と交換することもできる。有利なことは、人々を検出することにより、ロボット２００は、人々の周りでより安全になり、かつ／または乗客（および／もしくは潜在的な乗客）がどこにいるかを検出できるようになる。場合によっては、物体および／または人物は、物体および／もしくは人物の特性を検出すること、ならびに／またはセンサユニット２１２のセンサからのデータを、センサデータのライブラリ内の識別された物体および／もしくは人々と照合することなどにより、ロボット２００によって識別することができる。場合によっては、ロボット２００は、物体および／または人物を具体的に識別せず、むしろ物体および／または人物の存在を単に検出する場合がある。場合によっては、ロボット２００は、顔、手足、歩きぶり、運動パターン、熱、および／または人々と物体との間の差別化特性の存在など、人物の特定の特性を認識することができる。
【０１３２】
場合によっては、メモリ２０２は、センサデータのライブラリを格納することができる。場合によっては、センサデータを少なくとも部分的に物体および／または人々に関連付けることができる。いくつかの実装では、このライブラリには、異なる組成（例えば、材料、反射特性、分子構造など）、異なる照明条件、角度、サイズ、距離、明瞭度（例えば、ぼやけている、遮られている／隠されている、フレームから部分的に外れているなど）、色、周囲、および／または他の条件を有する物体および／または人物に関連するセンサデータなど、異なる条件における物体および／または人物に関連するセンサデータを含めることができる。ライブラリ内のセンサデータは、センサ（例えば、センサユニット２１２のセンサもしくは任意の他のセンサ）によって取得し、ならびに／または異なる照明条件、角度、サイズ、距離、明瞭度（例えば、ぼやけている、遮られている／隠されている、フレームから部分的に外れているなど）、色、周囲、および／もしくは他の条件からライブラリセンサデータを（例えば、仮想世界で）生成／シミュレーションするように構成されたコンピュータプログラム（例えば、これらのライブラリデータを完全にデジタルに、および／もしくは実際のセンサデータから始めて生成／シミュレーションすることができる）などで自動的に生成することができる。ライブラリ内の画像の数は、利用可能なデータの量、ロボット２００が動作する周囲環境の変動性、物体および／もしくは人々の複雑さ、物体の外観の変動性、ロボットの物理的特性、センサの特性、ならびに／または利用可能なストレージスペースの量（例えば、ライブラリ、メモリ２０２、および／もしくはローカルもしくは遠隔ストレージ内の）、のうちの１つ以上に少なくとも部分的に依存し得る。いくつかの実装では、ライブラリの少なくとも一部は、ネットワーク（例えば、クラウド、サーバ、分散ネットワークなど）に格納されてもよく、かつ／またはメモリ２０２内に完全に格納されなくてもよい。さらに別の例として、個々のロボットによって取り込まれたデータが他のロボットと集合的に共有されるように、様々なロボット（例えば、共通のメーカー、ユーザ、ネットワークなどによるロボットなど、同様に関連付けられている）をネットワーク化できる。そのような方式で、これらのロボットは、エラーを容易に検出および／もしくは識別し、かつ／またはイベントを援助する能力を促進するために、センサデータを学習および／または共有するように構成できる。
【０１３３】
いくつかの実装では、ロボット２００は、人々および／または物体の周りで減速および／または停止するように構成することができる。そのような行動は、ロボット２００の搭乗者（もしあれば）および環境内の人々に追加の安全性を与えることができる。いくつかの実装では、衝突を回避し、かつ／または妨害されないように、ロボット２００は、人々および／または物体の周りで旋回するおよび／または向きを変えるように構成することができる。
【０１３４】
図６Ｂは、本開示のいくつかの実装による、大規模環境でレーンを利用するロボットの側面図である。公共スペースは、所望に応じて複数の方向に進む複数のレーンを有し得る。ロボット２００および他のロボットは、これらのレーンをガイダンスに使用できる。レーンは、収束、分岐、および／または任意の所望のパターンで進み得る。場合によっては、目的地６０８などの目的地は、ロボット２００がレーンに沿って移動して目的地６０８に到着できるように、レーンに近接していてもよい。
【０１３５】
いくつかの実装では、ロボット２００は、搭乗者およびその行動を検出できるカメラおよび／またはセンサを装備することができる。例えば、カメラまたは他のセンサは、そのようなカメラおよび／またはセンサの視野が搭乗者を含むように配置することができる。したがって、いくつかの実装では、搭乗者が立ち上がろうとする、手足をロボット２００の外に突出させる、および／またはロボット２００の安全でない動作、搭乗者の負傷、障害物もしくは他の人々との衝突を引き起こす可能性のある何らかの行動を行うとき、ロボット２００は、停止し、かつ／または人物がロボット２００から降りていることを少なくとも部分的に示す。
【０１３６】
いくつかの実装では、カメラおよび／またはセンサは、ロボット２００内に残された物体を検出することができる。例えば、カメラおよび／またはセンサは、搭乗者が椅子を離れるときに残された物体を検出し、それによって所有物の紛失を防ぐことができる。
【０１３７】
カメラおよび／またはセンサは、ロボット２００の動作を制御するジェスチャーを検出できる。例えば、そのようなジェスチャーは、例えば、停止、左折、右折、後退、および／または他の命令を意味する、事前に決定されたものであり得る。いくつかの実装では、ジェスチャーは、より基本的な命令の文字列を組み合わせてマクロ命令を指示できる。
【０１３８】
いくつかの実装では、ロボット２００はマイクロフォンを有し、搭乗者の音声コマンドを検出することができる。例えば、そのような音声コマンドは、例えば、停止、左折、右折、後退、および／または他の命令を意味する、事前に決定されたものであり得る。いくつかの実装では、ジェスチャーは、より基本的な命令の文字列を組み合わせてマクロ命令を指示できる。
【０１３９】
いくつかの実装では、マイクロフォンにより、搭乗者はオペレータと会話したり、かつ／または援助を求めたりすることができる。要求された場合、オペレータは、方向、命令、および／または他のコマンドをロボット２００に提供し、かつ／またはロボット２００の動きを遠隔で制御することができる。
【０１４０】
いくつかの実装では、搭乗者がロボット２００を離れるとき、ロボット２００が離れる方向に自律的に移動するか、または引き続き現在の位置に留まってさらなる行動もしくは命令を待機することができるように、ロボット２００の少なくとも１つのセンサは、搭乗者の新しい場所と姿勢を検出できる。例えば、搭乗者は、ロボット２００にゆったり座るつもりで、一時的に短期間だけ立つことを望む場合がある。いくつかの実装では、搭乗者が立っていることをロボット２００が少なくとも１つのカメラで検出したときなど、搭乗者がロボット２００の前に立っている場合、ロボット２００は動かない。
【０１４１】
いくつかの実装では、搭乗者がジェスチャーを行った場合、ロボット２００は移動しない。例えば、ロボット２００は動いてはならないことを少なくとも部分的にロボット２００に示すジェスチャーを決定することができる。例示として、人物は、あたかも紐につないでロボット２００を保持するかのように、ロボット２００に向けられた様式で自分の手を保持することができる。いくつかの実装では、ボタンを押して適所に保持しない限り、ロボット２００は短時間後に移動する。ボタンは、マシン上の物理的なボタンおよび／またはユーザインターフェースユニット２１８のユーザインターフェース上に表示されるデジタルボタンであり得る。
【０１４２】
ロボット２００の搭乗者は、タッチスクリーンインターフェース、音声コマンド、および／またはユーザインターフェースユニット２１８を介して、ルートの途中で停止したいことを示すことができる。有利なことは、停止することにより、搭乗者は、動き回ったり、ストレッチしたり、トイレを使用したり、買い物をしたり、誰かに話しかけたり、かつ／または任意の所望の活動を行うことができる。場合によっては、ロボット２００は、搭乗者が一時的に離れることを可能にし、かつ／または搭乗者がロボット２００を離れた場所および／もしくは（例えば、ユーザインターフェースユニット２１８を介した通信などで）搭乗者によって指定された新しい場所で搭乗者を待つことができる。
【０１４３】
いくつかの実装では、人々は、携帯電話などの電子デバイスを使用してロボット２００を呼び寄せることができる。加えて、ロボット２００は、ジェスチャーを使用してロボット２００を呼び寄せる人々を検出することができる１つ以上のカメラおよび／またはセンサを有することができる。場合によっては、乗車の希望を示すジェスチャーなどのジェスチャーを事前に決定することができる。例えば、これらのジェスチャーは、ロボット２００を指差すこと、および／またはあたかもタクシーを呼び寄せるもしくはヒッチハイクするかのような他の慣習的なジェスチャーを使用することを含むことができる。
【０１４４】
いくつかの実装では、複数のロボットは、家族または２人以上の人々のグループを輸送するとき、例えば互いに近くで、タンデムで動作することができる。場合によっては、障害物および／または搭乗者の行動によって１つのロボットが立ち往生した場合、タンデムの他のロボット（複数可）は、たとえ障害物がなく、かつ／または自由に前進できるとしても、一時停止して立ち往生したロボットを待つことができる。そのようなタンデムのロボット間の通信は、通信ユニット２２２と実質的に同様の通信ユニットを介して行うことができる。例えば、そのような通信は、ローカルワイヤレスリンクを介して直接、中央ハブおよび／もしくはサーバを介して、ならびに／または前方および後方に向いたカメラを介した視覚認知（例えば、ライト、記号、動きなど）によって、行うことができる。
【０１４５】
本明細書で使用される場合、コンピュータおよび／またはコンピューティングデバイスは、デスクトップか、ラップトップか、もしくはそれ以外かにかかわらずパーソナルコンピュータ（「ＰＣ」）およびミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ワークステーション、サーバ、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、ハンドヘルドコンピュータ、組込型コンピュータ、プログラマブルロジックデバイス、パーソナルコミュニケータ、タブレットコンピュータ、モバイルデバイス、ポータブルナビゲーションエイド、Ｊ２ＭＥ搭載デバイス、携帯電話、スマートフォン、パーソナル統合型通信もしくはエンターテイメントデバイス、ならびに／または一組の命令を実行し、着信データ信号を処理することができる任意の他のデバイスを含むことができるが、これらに限定されない。
【０１４６】
本明細書で使用される場合、コンピュータプログラムおよび／またはソフトウェアは、機能を実行する任意のシーケンスまたは人間もしくは機械認識可能なステップを含むことができる。そのようなコンピュータプログラムおよび／またはソフトウェアは、例えば、Ｃ／Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｆｏｒｔｒａｎ、ＣＯＢＯＬ、ＭＡＴＬＡＢ（商標）、ＰＡＳＣＡＬ、ＧＯ、ＲＵＳＴ、ＳＣＡＬＡ、Ｐｙｔｈｏｎ、アセンブリ言語、マークアップ言語（例えば、ＨＴＭＬ、ＳＧＭＬ、ＸＭＬ、ＶｏＸＭＬ）などを含む任意のプログラミング言語または環境、ならびにＣｏｍｍｏｎ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｂｒｏｋｅｒ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（「ＣＯＲＢＡ」）、ＪＡＶＡ（商標）（Ｊ２ＭＥ、Ｊａｖａ  Ｂｅａｎｓなどを含む）、バイナリランタイム環境（例えば、「ＢＲＥＷ」）などのオブジェクト指向環境によって提供することができる。
【０１４７】
本明細書で使用される場合、接続、リンク、および／またはワイヤレスリンクは、エンティティ間の情報交換を可能にする、（物理的か論理的／仮想的かにかかわらず）任意の２つ以上のエンティティ間の因果関係を含むことができる。
【０１４８】
本開示のある特定の態様は、方法のステップの特定のシーケンスに関して記載されているが、これらの記載は、本開示のより広範な方法の単なる例示であり、特定の用途によって要求されるように変更され得ることが認識されるであろう。ある特定の状況下では、ある特定のステップが不要または任意選択になることがあり得る。さらに、開示された実装にある特定のステップもしくは機能が追加されてもよく、または２つ以上のステップの実行順序は並べ換えることができる。そのような変形はすべて、本明細書に開示および特許請求されている開示内に包含されると見なされる。
【０１４９】
上記の詳細な記載は、様々な実装に適用される本開示の新規な特徴を示し、記載し、指摘したが、例示されたデバイスまたはプロセスの形態および詳細における様々な省略、置換、および変更が、本開示から逸脱することなく当業者によりなされ得ることが理解されるであろう。前述の説明は、現在考えられる、本開示を実施する最良の形態に関するものである。この説明は、決して限定することを意味するものではなく、むしろ本開示の一般原理の例示として解釈されるべきである。本開示の範囲は、特許請求の範囲を参照して判断されるべきである。
【０１５０】
本開示を図面および前述の説明において詳細に例示および記載してきたが、そのような例示および説明は説明的または例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。本開示は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態および／または実装に対する変形は、図面、本開示および添付の特許請求の範囲の検討から、特許請求された開示を実施する際に当業者によって理解され、達成され得る。
【０１５１】
本開示のある特定の特徴または態様を説明するときに特定の術語を使用することは、その術語が関連付けられている本開示の特徴または態様の任意の具体的な特性を含むように限定されるように、その術語が本明細書において再定義されていることを含意すると解釈されるべきではない。本出願で使用される用語および表現、ならびにとりわけ添付の特許請求の範囲中のその変形は、特に明記しない限り、限定ではなく非限定的なものとして解釈されるべきである。前述の例として、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、「限定することなく含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｗｉｔｈｏｕｔ  ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）」、「含むがこれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」などを意味すると読まれるべきであり、本明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、または「によって特徴付けられる（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ  ｂｙ）」と同義であり、包括的かつ開放式であり、追加の列挙されていない要素または方法ステップを排除するものではなく、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ  ａｔ  ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、「など（ｓｕｃｈ  ａｓ）」という用語は「限定することなく、〜など（ｓｕｃｈ  ａｓ，ｗｉｔｈｏｕｔ  ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）」と解釈されるべきであり、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は、「含むがこれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ  ｂｕｔ  ｉｓ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」と解釈されるべきであり、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」という用語は、考察における項目の例示的な例を提供するために使用され、それらの網羅的または限定的なリストではなく、「例として、しかし限定することなく（ｅｘａｍｐｌｅ，ｂｕｔ  ｗｉｔｈｏｕｔ  ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）」として解釈されるべきであり、「既知の」、「普通の（ｎｏｒｍａｌ）」、「標準的な（ｓｔａｎｄａｒｄ）」などの形容詞および同様の意味の用語は、記載された項目を所与の期間または所与の時点で利用可能な物品に限定すると解釈されるべきではないが、代わりに、現在または将来の任意の時点で利用可能または既知となる可能性がある既知の、普通の、または標準的な技術を包含すると読まれるべきであり、「好ましくは（ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ）」、「好ましい（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）」、「所望の（ｄｅｓｉｒｅｄ）」、または「望ましい（ｄｅｓｉｒａｂｌｅ）」などの用語の使用、および同様の意味の語句は、ある特定の特徴が本開示の構造または機能にとってクリティカル、不可欠、またはそれどころか重要であることを含意すると理解されるべきではないが、代わりに、単に特定の実施形態において利用されてもされなくてもよい代替または追加の特徴を強調することを意図したものとして理解されるべきである。同様に、接続詞「および（ａｎｄ）」によってリンクされた項目の群は、それらの項目のうちのひとつひとつがその群内に存在することを必要とするものとして読まれるべきではなく、むしろ特に明記しない限り「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」として読まれるべきである。同様に、接続詞「または（ｏｒ）」によってリンクされた項目の群は、そのグループ間の相互排他性を必要とするものとして読まれるべきではなく、むしろ特に明記しない限り「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」として読まれるべきである。「約（ａｂｏｕｔ）」または「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ）」などの用語は同義語であり、その用語によって修飾された値がそれに関連する理解された範囲を有することを示すために使用され、その範囲は±２０％、±１５％、±１０％、±５％、または±１％、であり得る。「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、結果（例えば、測定値）が目標値に近いことを示すために使用され、近いとは、例えば、結果がその値の８０％以内、その値の９０％以内、その値の９５％以内、またはその値の９９％以内であることを意味し得る。また、本明細書で使用される場合、「定義された（ｄｅｆｉｎｅｄ）」または「決定された（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）」は、「事前に定義された（ｐｒｅｄｅｆｉｎｅｄ）」もしくは「事前に決定された（ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）」および／または他の方法で決定された値、条件、しきい値、測定値などを含み得る。
【図１Ａ】
2020509476.tif 000003
【図１Ｂ】
2020509476.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
2020509476.tif 000012
【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
2020509476.tif 000014
【図５Ｆ】
2020509476.tif 000015
【図６Ａ】
2020509476.tif 000016
【図６Ｂ】
2020509476.tif 000017
【国際調査報告】
2020509476.tif 000018
2020509476.tif 000019