监测模块的制作方法

1.本公开涉及监测模块。具体地，本公开涉及用于控制机器人的监测模块，所述机器人被配置成当在船舶的船体上行进时清洁所述船体。


背景技术：

2.浸入海水中的所有表面都将遭受生物体(诸如细菌、硅藻、藻类、贻贝、管虫和藤壶)的污染。海洋污染是微生物、藻类和动物在浸入海水中的结构上的不期望的积聚。污染生物体可以被分成微污染生物(细菌和双原子生物膜)和大型污染生物(例如大型藻类、藤壶、贻贝、管虫、苔藓虫)，它们共同生活形成污染群落。在污染过程的简化概述中，第一步是形成调节膜，在所述调节膜中有机分子粘附至所述表面。这在表面浸入海水中时立即发生。初级定植者(细菌和硅藻)将在一天内沉积。二级定植者(大藻类和原生动物的孢子)将在一周内沉积。最终，三级定植者(大型污染生物的幼虫)将在2周至3周内沉积。
3.防止海洋污染是已知问题。船舶的船体的污染将导致增大的牵引阻力和增大的燃料消耗或降低的速度。增加的燃料消耗将导致增加的co2、no
x
和硫排放。严重的污染还可能导致所述船舶的操纵性降低。许多商业船舶(例如，集装箱船、散装货船、油轮、客船)在全球范围内进行贸易。如果船舶的船体被污染，则生物体将从其原始生态系统转移至不同的生态系统。这是有问题的，因为新的物种可能被引入到敏感的生态系统中并且消除本土物种。
4.传统上，防污涂层已经被用于防止海洋有机体的沉积和生长。最高效的防污涂层包含杀生物剂，杀生物剂将从所述涂层薄膜泄漏并且由此减少污染的量。
5.机器人(有时也称为“履带牵引装置(crawler)”或rov(遥控车辆))先前已被用于清洁浸入水中的表面，例如用于在船的船体上使用。可以在wo2014043411、us8506719和wo2014043395中找到背景技术。


技术实现要素：

6.发明者已经认识到，防污涂层应用至船舶具有限制性。特别地，商业船舶经常在不同的水域中、在不同的贸易中、在不同活动(包括空闲时间)的情况下进行操作。当物体静止或处于低速下时污染风险较高，这是因为生物体具有较长时间来沉积到表面上。商业船舶的典型的维护间隔从24个月至90个月。当所述船舶进入干船坞以进行维护和修理时，通常根据下一时期的计划贸易来指定防污涂层。然而，船舶的贸易可能在维护间隔期间改变。因此，难以设计和指定将对所有可能情形来说都最优的防污涂层。杀生物剂的使用受到严格监管。在某些水循环低的港口，随着杀生物剂浓度的积累，使用含有防污涂层的杀生物剂也受到限制。
7.发明者还已经认识到，虽然机器人先前已经被用于清洁浸入水中的表面，但是清洁过程是手动地启动的、根据预定频率来确定的或由所述船舶的污染来触发的(例如，由所述机器人测量到叶绿素水平增加)。这些是低效的、复杂的且易出错的方法，这些方法将导致所述表面的污染风险较高。还难以实现具有预定清洁频率的最优清洁方法，这是因为所
述船舶的贸易可能改变并且清洁过程将对于所述船舶贸易来说不再是最优的且遭受污染风险。
8.发明者已经认识到，如果机器人能够有效地清洁所使用的船舶的表面，则可以使用具有较低量的杀生物剂的防污涂层或甚至无杀生物剂的涂层。
9.由于仅当有利于清洁的情况时所述机器人才执行所述船舶的船体的清洁的事实，本公开的实施例能够在所述机器人与所述系泊站(或所述船舶的其它部分)之间不使用任何线或系绳的情况下有利地使用所述机器人，否则可能需要在所述机器人与所述系泊站(或所述船舶的其它部分)之间使用线或系绳，以防止所述机器人从所述船舶分离并丢失。
10.在本公开的实施例中，为了减少船舶的船体上的污染的量，机器人在所述船舶上行进时执行连续清洁。
11.根据本技术的一个方面，提供一种控制机器人的方法，所述机器人被配置成当在船舶的船体上行进时清洁所述船体，所述方法包括：接收指示所述船舶的速度的至少一个信号；在正在由所述机器人执行清洁期间，基于(i)根据所述至少一个信号确定所述船舶的速度超过预定速度阈值或(ii)使用所述至少一个信号预测所述船舶的速度将在预定时间段内超过所述预定速度阈值，检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停；响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，输出指示所述清洁将被暂停的暂停清洁信号；当所述清洁被暂停时，基于确定所述船舶的速度已经降低至所述预定阈值以下，检测到由机器人执行的清洁将被重新开始，并且作为响应，输出指示由机器人执行的清洁将被重新开始的重新开始清洁信号。
12.在高速期间所述机器人将具有被损坏或丢失的较高的风险。在高速下所述污染风险也较低，这是因为大多数海洋生物体不能在高速下沉积于表面。因而在本公开的实施例中，如果船舶达到某一速度或预测到所述船舶将立即达到这个速度，则所述连续清洁将被暂停。
13.所述至少一个信号可以包括从至少一个传感器接收的传感器信号，所述传感器信号包括由所述至少一个传感器输出的传感器数据。
14.所述至少一个传感器可以包括位于所述机器人上的一个或更多个传感器。
15.所述至少一个传感器可以包括位于所述船舶上的一个或更多个传感器。
16.所述至少一个传感器可以包括锚传感器和指示所述船舶的锚处于升起或降下状态的传感器数据。
17.所述至少一个传感器可以包括以下传感器中的一个或更多个：速度传感器，并且传感器数据包括指示所述船舶的速度的速度数据；振动传感器，并且传感器数据包括指示所述船舶的速度的振动数据。
18.所述至少一个信号可以包括从所述机器人外部的远程计算装置接收的信号。
19.从所述远程计算装置接收的信号可以包括以下各项中的一个或更多个：指示所述船舶的速度的速度数据；和所述船舶的锚处于升起或降下状态的指示。
20.所述至少一个信号可以指示所述船舶的对地速度。在这些实施例中，所述预定速度阈值具有介于0.1节至40节之间的值。
21.所述至少一个信号可以指示所述船舶的对水速度。在这些实施例中，所述预定速度阈值具有介于0.1节至40节之间的值。
22.所述方法还可以包括：在正在由所述机器人执行清洁期间，基于(i)确定所述机器人处于损坏风险而检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，并且作为响应，输出指示所述清洁将被暂停的暂停清洁信号；当所述清洁被暂停时，检测到所述物体不再处于损坏风险，并且作为响应，输出指示由所述机器人执行的清洁将被重新开始的重新开始清洁信号。
23.确定所述机器人处于损坏风险可以包括：接收来自相机的相机信号，所述相机信号包括图像数据；和基于对所述图像数据的分析来检测位于所述机器人的路径中的物体。在这些实施例中，所述相机可以位于所述机器人上或位于所述船舶上。
24.确定所述机器人处于损坏风险可以包括接收指示所述机器人处于损坏风险的信号。
25.指示所述机器人处于损坏风险的信号可以包括风力信息或波浪信息。
26.指示所述机器人处于损坏风险的信号可以从所述机器人上的传感器、所述船舶上的传感器或从所述机器人外部的远程计算装置来接收。
27.所述方法还可以包括：基于接收到指示所述船舶的船体上的污染的风险的信号来计算污染风险值，并且将所述污染风险值与所述污染风险阈值进行比较；在正在由所述机器人执行清洁期间，基于确定所述污染风险值小于所述污染风险阈值而检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，并且作为响应，输出指示所述清洁将被暂停的所述暂停清洁信号；当所述清洁被暂停时，基于确定所述污染风险值已经增加至高于所述预定阈值而检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始，并且作为响应，输出指示由所述机器人执行的清洁将被重新开始的所述重新开始清洁信号。
28.指示所述船舶的船体上的污染的信号可以包括与以下各项中的一个或更多个有关的信息：(i)所述船舶的水环境中的叶绿素的量；(ii)所述水环境的ph水平；(iii)所述水环境中的营养物水平；(iv)所感测的水环境中的光强度；(v)所述水环境的含盐水平；(vi)所述水环境的温度；(vii)所述水环境中的二氧化碳的量；(viii)所述船舶的地理位置；(ix)溶解于所述船舶的水环境中的水中的气态氧的量；以及(x)水环境的深度。
29.当所述清洁被暂停时，所述机器人可以被配置成静止的。
30.当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述机器人可以被配置成移动至所述船舶上的停泊站。
31.所述方法可以由所述机器人上的监测模块来执行，并且其中当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述方法可以包括向所述机器人上的清洁模块输出所述暂停清洁信号以暂停所述清洁；并且当检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始时，所述方法可以包括向所述机器人上的清洁模块输出所述重新开始清洁信号以重新开始所述清洁。
32.所述方法可以由所述机器人上的监测模块来执行，并且其中当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述方法可以包括向所述机器人外部的远程计算装置输出所述暂停清洁信号以供使用者验证；并且当检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始时，所述方法可以包括向所述机器人外部的所述远程计算装置输出所述重新开始清洁信号以供所述使用者验证。
33.所述方法可以由所述机器人外部的远程计算装置上的监测模块来执行。
34.当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述方法可以包括向所述机器人上的清洁模块自动地传输所述暂停清洁信号以暂停所述清洁；并且当检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始时，所述方法可以包括向所述机器人上的清洁模块自动地传输所述重新开始清洁信号以重新开始所述清洁。
35.当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述方法可以包括在向所述机器人上的清洁模块传输所述暂停清洁信号以暂停所述清洁之前，向使用者输出所述暂停清洁信号以供验证；并且当检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始时，所述方法可以包括在向所述机器人上的清洁模块传输所述重新开始清洁信号以重新开始所述清洁之前，向使用者输出所述重新开始清洁信号以供验证。
36.根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括当由装置的处理器执行时，使所述装置执行本文中描述的方法步骤的指令。
37.所述装置可以对应于本文中所指代的机器人或所述机器人外部的计算装置(例如，船舶上或岸上的且与所述机器人通信的计算装置)。
38.所述指令可以被提供在载体(诸如磁盘、cd
‑
或dvd
‑
rom)上、编程存储器(诸如，只读存储器(固件))上或数据载体(诸如，光信号或电信号载体)上。实现本公开的实施例的代码(和/或数据)可以包括呈常规编程语言(解释或编译)的源、对象或可执行代码，诸如c语言或汇编代码、用于设置或控制asic(专用集成电路)或fpga(现场可编程门阵列)的代码、或用于硬件描述语言的代码。
39.根据本公开的另一方面，提供一种机器人，所述机器人被配置成当在船舶的船体上行进时清洁所述船体，所述机器人包括处理器，所述处理器被配置成：接收指示所述船舶的速度的至少一个信号；在正在由所述机器人执行清洁期间，基于(i)根据所述至少一个信号确定所述船舶的速度超过预定速度阈值或(ii)使用所述至少一个信号预测所述船舶的速度将在预定时间段内超过所述预定速度阈值，检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停；响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，输出指示所述清洁将被暂停的暂停清洁信号；当所述清洁被暂停时，基于确定所述船舶的速度已经降低至所述预定阈值以下，检测到由机器人执行的清洁将被重新开始，并且作为响应，输出指示由机器人执行的清洁将被重新开始的重新开始清洁信号。
40.所述处理器可以被配置成：向所述机器人上的清洁模块输出所述暂停清洁信号以暂停所述清洁；以及向所述机器人上的清洁模块输出所述重新开始清洁信号以重新开始所述清洁。
41.所述处理器可以被配置成向所述机器人外部的远程计算装置输出所述暂停清洁信号以供使用者验证；以及向所述机器人外部的远程计算装置输出所述重新开始清洁信号以供所述使用者验证。
42.根据下文中描述的实施例，将明白这些和其它方面。本公开的范围不旨在受这个发明内容限制，也不旨在限于必须解决所指出的任何或所有缺点的实现方式。
附图说明
43.为了更好地理解本公开且示出实施例可以如何实施，参考随附附图，在随附附图中：
44.图1示出船舶和机器人；
45.图2是所述机器人的示意性框图；
46.图3a示出根据本公开的一个实施例的监测模块和清洁模块；
47.图3b示出根据本公开的另一实施例的监测模块和清洁模块；
48.图3c示出根据本公开的又一实施例的监测模块和清洁模块；
49.图4示出由所述监测模块执行的控制所述机器人的过程；以及
50.图5示出示例性船体清洁机器人；
具体实施方式
51.现在将仅通过举例的方式来描述实施例。
52.图1示出水上船舶100，例如集装箱船、散装货船、油轮或客船。所述水上船舶包括船体101。
53.在操作之前，机器人102将固定在机器人站104(系泊站)处，所述机器人站104可以被用于为所述机器人102充电。所述机器人站104将被定位在高于海平面的所述船舶上。在本公开的一些实施例中，所述机器人站104允许所述机器人102在所述机器人执行的清洁操作暂停时的停放。在所述船体101的表面的清洁期间，所述机器人102可以横穿所述船体101的可能形成有海洋污染的任何表面(例如，所述船体的平底或侧底)。
54.如图1中示出的，计算装置106可以被设置在所述船舶的甲板室中以与所述机器人102通信。此外，可以设置耦接至所述船舶的锚110的锚传感器108，所述锚传感器108与所述计算装置106通信。
55.在本公开的实施例中，监测模块被配置成控制当所述机器人102在所述船体101上行进时所述船舶100的船体101的清洁。与已知技术对比，在本文中描述的实施例中，所述机器人102的默认状态是连续清洁所述船体101，并且仅当所述机器人102需要(例如，通过返回至所述机器人站104)对其电源再充电时或当所述机器人执行其清洁不安全时，例如当所述船舶100正在以高速行进时，所述清洁操作才被暂停。当所述船舶100正在以高速行进时，在高速期间具有所述机器人将被损坏或丢失的较高风险。在高速下所述污染风险也较低，这是因为大多数海洋生物体不能在高速下沉积于表面。
56.本文中使用的对“清洁”的提及指的是从所述船体101的表面移除污染生物，这样的清洁有时被称为“刷洗”或“主动清洁”。通过执行所述船体101的表面的连续不断的清洁，所述机器人102典型地执行初始调节薄膜的移除，在二级定植者已经有机会沉积之前，在初始调节薄膜中的有机分子已经粘附至所述船体101的表面和/或初级定植者。然而，将理解，由所述机器人102执行的清洁还可以涉及二级定植者和任何后续定植者的移除。
57.本文中描述的由所述机器人102执行的连续清洁操作的持续时间可以变化。因为仅当所述机器人返回至所述系泊站104以被再充电时才暂定所述清洁，所以连续清洁操作可以是连续不断的。替代地，所述连续清洁操作可以具有设定的持续时间，在设定的持续时间之后，所述机器人在开始新的连续清洁操作之前返回至所述系泊站104。如果例如所述船舶闲置一周并且所述机器人已经花费了半天来清洁所述船体，则所述机器人没必要在这天的其余时间连续清洁所述船体。因而所述连续清洁操作可以结束并且所述机器人可以随后在次日再次开始新的连续清洁操作(例如，以降低所述机器人的磨损)。
58.虽然为简单起见，图1示出所述船舶上的单个机器人102，但是将理解，在所述船舶上可以存在多个机器人。类似地，虽然在图1中示出单个机器人站102，但是将理解，所述船舶上可以存在多个机器人站。
59.图2是所述机器人102的示意性框图。如图2中示出的，所述机器人102包括中央处理单元(“cpu”)202。所述cpu 202包括清洁模块204，所述清洁模块204被配置成控制清洁装置208(清洁装置208可以采取旋转式柱形刷的形式)，所述清洁装置208被耦接至所述cpu 202并执行污染生物从所述船体101的表面的移除。所述清洁模块204被配置成响应于接收到暂停清洁信号而暂停正在由所述清洁装置208执行的清洁。所述清洁模块204被配置成响应于接收到重新开始清洁信号而使所述清洁装置208重新开始执行清洁。
60.所述cpu 202还可以包括监测模块206。根据下文将理解，虽然所述机器人102可以包括所述监测模块206，但是在替代实施例(下文关于图3c更详细地描述)中，所述监测模块可以是所述计算装置106的部件。
61.所述cpu 202被耦接至电源214(例如，一个或更多个电池)。所述动力源214可以例如使用所述机器人站104而再充电。所述机器人102还包括用于储存数据的存储器210，如本领域中已知的。
62.如图2中示出的，所述机器人102可以包括一个或更多个传感器212，所述一个或更多个传感器212被配置成向所述监测模块206输出传感器信号。本文所述的所述传感器中的每个传感器可以是实体传感器(即，实体测量仪器)或虚拟传感器(即，将来自多个实体传感器的感测数据组合以计算测量结果的软件)。
63.传感器212可以包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器被配置成输出指示所述船舶100的速度的传感器信号。配置成输出指示所述船舶100的速度的传感器信号的传感器可以包括速度传感器(例如，速度计程仪)，所述速度传感器被配置成输出指示所述船舶100的速度的速度数据。所述速度传感器可以被配置成执行“对地速度”或“对水速度”的测量。配置成执行“对地速度”测量的速度传感器可以使用gps信息，所述gps信息可以从所述船舶的导航系统或其它船载gps传感器(例如，所述系泊站104中的gps传感器)来提取。配置成执行“对水速度”的速度传感器可以使用一个或更多个船载传感器(典型地，基于多普勒效应的传感器或电磁传感器)。还以使用所述机器人102作为虚拟传感器以用于“对水速度”测量。
64.替代地或另外，配置成输出指示所述船舶100的速度的传感器信号的传感器可以包括振动传感器，所述振动传感器被配置成输出指示所述船舶100的速度的振动数据。例如，所述船舶的发动机将基于所述船舶的发动机的操作状态(例如，在所述发动机关闭的情况下所述船舶是否静止，在所述发动机打开的状态下所述船舶是否静止，以及所述船舶将立即开始旅程，在低速下行进，在高速下行进等)来在所述船体101上产生变化的振动程度。
65.虽然配置成输出指示所述船舶100的速度的传感器信号的传感器已经被描述为位于所述机器人102上，但是这些传感器可以位于所述船舶100上。
66.配置成输出指示所述船舶100的速度的传感器信号的位于所述船舶上的传感器的另外的示例是所述锚传感器108。所述锚传感器108被配置成输出指示所述船舶的锚110正处于提升状态(据此可以推断，所述船舶正在移动或即将移动)或降下状态(据此可以推断，所述船舶静止或即将停止)的传感器信号。
67.位于所述船舶100上的输出指示所述船舶100的速度的传感器信号的传感器可以经由接口216直接地向所述机器人102上的监测模块206输出所述传感器信号。替代地，位于所述船舶100上的传感器可以经由接口216向所述计算装置106输出所述传感器信号，所述计算装置106将所述传感器信号中继至所述机器人102。
68.传感器212可以包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器被配置成输出指示所述机器人102处于损坏风险的传感器信号。配置成输出指示所述机器人102处于损坏风险的传感器信号的传感器可以包括相机，所述相机被配置成输出包括图像数据的相机信号。所述相机可以直接向所述监测模块206输出所述相机信号，所述监测模块206被配置成检测所述机器人的路径中的物体，并且因而基于对所述图像数据的分析来确定所述机器人102处于损坏风险。替代地，所述相机可以向所述计算装置106输出所述相机信号并且操作所述计算装置106的使用者可以确认所述机器人102处于损坏风险(例如，通过观察由所述相机捕获的图像数据)并向所述监测模块206传输指示所述机器人102处于损坏风险的信号。
69.在水下，相机可能由于能见度差而难以使用。因而，配置成输出指示所述机器人102处于损坏风险的传感器信号的传感器可以另外或替代地包括发光(例如，激光雷达传感器)或发声(例如，声学)并测量反射脉冲以检测所述机器人的路径中的物体的传感器。
70.替代地或另外，配置成输出指示所述机器人102处于损坏风险的传感器信号的传感器可以包括波浪传感器，所述波浪传感器被配置成感测所述船舶100的水环境中的波浪程度并输出波浪信息。
71.虽然所述波浪传感器可以位于所述机器人102上，但是替代地，它可以位于所述船舶100上。此外，所述监测模块206可以接收来自所述机器人102外部的计算装置(例如，所述船舶上的计算装置106、岸上(例如，气象站处)的计算装置或水中的计算装置(例如，来自浮标气象站或半潜式平台上的计算装置))的波浪信息。
72.所述传感器212可以包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器被配置成输出指示所述船舶的船体上的污染的风险的传感器信号。
73.配置成输出指示所述船舶的船体上的污染的风险的传感器信号的传感器可以包括以下传感器中的一个或更多个：(i)叶绿素传感器，所述叶绿素传感器被配置成感测所述船舶的水环境中的叶绿素的量；(ii)ph传感器，所述ph传感器被配置成感测所述船舶的水环境的ph水平；(iii)营养物传感器，所述营养物传感器被配置成感测所述船舶的水环境中的营养物水平；(iv)光强度传感器，所述光强度传感器被配置成感测所述船舶的水环境中的光强度；(v)盐度感应器(例如，电导率传感器)，所述盐度感应器被配置成感测所述船舶的所感测的水环境的盐度水平；(vi)温度传感器，所述温度传感器被配置成感测所述船舶的水环境的温度；(vii)二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器被配置成感测所述船舶的水环境中的二氧化碳的量；(viii)位置传感器(例如，gps传感器)，所述位置传感器被配置成感测所述船舶的地理位置；(ix)溶解氧传感器，所述溶解氧传感器被配置成感测溶解于所述船舶的水环境中的水中的气态氧的量；和(x)深度传感器(例如，压力传感器)，所述深度传感器被配置成感测所述船舶的水环境的深度。这样的传感器是本领域技术人员已知的并且因此在本文中不再进一步详细描述。
74.虽然配置成输出指示所述船舶的船体上的污染的风险的传感器信号的传感器已
经被描述为位于所述机器人102上，但是这些传感器可以位于所述船舶100上。
75.此外，可以在所述监测模块206处直接接收来自卫星的(例如，在所述船舶上的计算装置106包括所述监测模块206的实施例中)指示所述船舶的船体上的污染的风险的信号或接收来自所述船舶上的计算装置106的(例如，基于计算装置106，计算装置106接收来自卫星和/或来自位于所述船舶100上的传感器的数据并提供指示所述机器人102上的监测模块206的污染风险的信号)指示所述船舶的船体上的污染的风险的信号。
76.在一些实施例中，接口216被提供用于使所述机器人102能够接收和发送数据。所述接口216可以包括有线和/或无线接口。图3a示出根据本公开的一个实施例的监测模块206和清洁模块204，其中所述监测模块206和所述清洁模块204两者都位于所述机器人102上。
77.在图3a的实施例中，所述监测模块206被配置成与所述清洁模块204通信。
78.在这个实施例中，所述监测模块206被配置成接收输入信号，并且所述监测模块206被配置成基于这些输入信号来检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停并向所述机器人102上的清洁模块204输出暂停清洁信号，并且还被配置成基于这些输入信号来检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始并向所述机器人102上的清洁模块204输出重新开始清洁信号。
79.在图3a的实施例中，所述输入信号包括指示所述船舶的速度的至少一个信号，该信号可以从以下各项中的一个或更多个来接收：所述机器人上的传感器、所述船舶上的传感器或远程计算装置。
80.图3b示出根据本公开的另一实施例的监测模块206和清洁模块204，其中所述监测模块206和所述清洁模块204两者都位于所述机器人102上。然而，在这个实施例中，所述监测模块206被配置成与所述计算装置106而不是与所述清洁模块204通信，以提供“中间人”功能。
81.在这个实施例中，所述监测模块206被配置成接收输入信号，并且所述监测模块206被配置成基于这些输入信号来检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停并向所述远程计算装置106输出暂停清洁信号，以供所述远程计算装置106的使用者(例如，经由所述远程计算装置106上的显示器)验证。如果所述远程计算装置106的使用者确认正在由所述机器人执行的清洁将(使用所述远程计算装置106的输入装置)被暂停，则所述使用者对所述远程计算装置106进行适当的输入，从而使暂停清洁信号从所述远程计算装置106输出至所述机器人102上的清洁模块204。
82.所述监测模块206还被配置成基于这些输入信号来检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始并且向所述远程计算装置106输出重新开始清洁信号以供所述远程计算装置106的使用者验证。如果所述远程计算装置106的使用者确认正在由所述机器人执行的清洁将被重新开始，则所述使用者对所述远程计算装置106进行适当的输入，从而使重新开始清洁信号从所述远程计算装置106输出至所述机器人102上的清洁模块204。
83.在图3b的实施例中，所述输入信号包括指示所述船舶的速度的至少一个信号，该信号可以从以下各项中的一个或更多个来接收：所述机器人上的传感器、所述船舶上的传感器或远程计算装置。
84.图3c示出根据本公开的另一实施例的监测模块206和清洁模块204，其中所述监测
模块206位于所述机器人102上并且所述监测模块206位于所述远程计算装置106上。
85.如图3c中示出的，所述远程计算装置106包括耦接至存储器310的cpu 302。所述cpu 302包括所述监测模块206。在图3c的实施例中，所述远程计算装置106上的监测模块206被配置成与所述机器人102上的清洁模块204通信。
86.在这个实施例中，所述监测模块206被配置成接收输入信号，并且所述监测模块206被配置成基于这些输入信号来检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停。响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，所述监测模块206可以被配置成向所述机器人102上的清洁模块204自动地传输暂停清洁信号以暂停所述清洁。替代地，响应于检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，所述监测模块206可以被配置成输出暂停清洁信号以(例如，经由所述远程计算装置106上的显示器)供所述远程计算装置106的使用者验证。如果所述远程计算装置106的使用者确认正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，则所述使用者对所述远程计算装置106进行适当的输入，从而使暂停清洁信号从所述远程计算装置106输出至所述机器人102上的清洁模块204。
87.所述监测模块206还被配置成基于这些输入信号来检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始。响应于检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始，所述监测模块206可以被配置成向所述机器人102上的清洁模块204自动地传输重新开始清洁信号以重新开始所述清洁。
88.替代地，响应于检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始，所述监测模块206可以被配置成输出重新开始清洁信号以供所述远程计算装置106的使用者验证。如果所述远程计算装置106的使用者确认正在由所述机器人执行的清洁将被重新开始，则所述使用者对所述远程计算装置106进行适当的输入，从而使重新开始清洁信号从所述远程计算装置106输出至所述机器人102上的清洁模块204。
89.在图3c的实施例中，所述输入信号包括指示所述船舶的速度的至少一个信号，该信号可以从以下各项中的一个或更多个来接收：所述机器人上的传感器或所述船舶上的传感器。
90.图4示出由所述监测模块206执行的用于控制所述机器人的示例过程400。
91.如上文所指出的，所述机器人102的默认状态是当在所述船体101上行进时连续清洁所述船体101。所述监测模块206被配置成一旦已经开始连续清洁操作就执行过程400。
92.在步骤s402处，所述监测模块206接收指示所述船舶100的速度的信号。如上文关于图3a至图3c所指出的，可以从所述机器人上的传感器、所述船舶上的传感器或所述远程计算装置接收指示所述船舶100的速度的信号。
93.在s404处，所述监测模块206确定检测到的速度是否大于预定速度阈值。所述预定速度阈值的值可以被储存在存储器210中(在图3a和图3b的实施例中)或存储器310中(在图3c的实施例中)。
94.检测到的速度可以包括所述船舶100的对地速度的测量结果。在这些实施例中，所述预定速度阈值可以介于0.1节至40节的范围内。优选地，所述预定速度阈值介于0.5节至3.5节的范围内。例如，所述预定速度阈值可以是2节。将理解，所述预定速度阈值的这个值仅仅是示例并且可以使用其它值。
95.检测到的速度可以包括所述船舶100的对水速度的测量结果。在这些实施例中，所
述预定速度阈值可以介于0.1节至40节的范围内。优选地，所述预定速度阈值介于2节至10节的范围内。例如，所述预定速度阈值可以是6节。将理解，所述预定速度阈值的这个值仅仅是示例并且可以使用其它值。
96.如果所述监测模块206确定检测到的速度大于所述预定速度阈值，则所述过程400进行至步骤s406，在步骤s406中所述监测模块206输出暂停清洁信号。
97.在图3a和图3c的实施例中，所述暂停清洁信号从所述监测模块206输出至所述机器人102上的清洁模块204。在图3b的实施例中，所述暂停清洁信号从所述监测模块206输出至所述计算装置106。
98.响应于接收到所述暂停清洁信号，所述清洁模块204被配置成通过与所述清洁装置208通信来暂停正在由所述清洁装置208执行的清洁。
99.当所述连续清洁被暂停时，所述机器人可以被配置成保持静止在其在所述船舶的船体上的当前位置处。替代地，当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时，所述机器人可以被配置成移动至所述系泊站104或所述船舶上的被指定为安全位置的其它位置，由此所述机器人将在高速期间不被损坏或丢失。
100.当所述连续清洁被暂停时，所述监测模块206将基于它所接收的输入信号来继续监测所述船舶的速度。在所述过程400期间，所述监测模块206可以被配置成以预定间隔来检测所述船舶的速度，所述预定间隔例如每秒或每1分钟、2分钟、5分钟或10分钟几次。将理解，这些值仅是示例并且可以使用其它值。
101.如果所述监测模块206在步骤s410处确定所述船舶的速度保持超过所述预定速度阈值，则所述清洁不会被重新开始。
102.如果所述监测模块206在步骤s410处确定所述船舶的速度已经降低到低于所述预定阈值，则所述过程400进行至步骤s412处，在步骤s412处所述监测模块206输出指示由所述机器人进行的连续清洁将被重新开始的重新开始清洁信号。
103.在图3a和图3c的实施例中，所述重新开始清洁信号从所述监测模块206输出至所述机器人102上的清洁模块204。在图3b的实施例中，所述重新开始清洁信号从所述监测模块206输出至所述计算装置106并且所述过程400返回至步骤s402，在步骤s402处，所述监测模块206继续监测所述船舶的速度。
104.通过将能够进行清洁的机器人102与所述监测模块206组合在一起，所述机器人将在其安全时且在污染风险最高时清洁，并且将由此减少所述表面污染的量。所述过程400提供高效且安全的方法以减少船舶的所述船体上的污染的量。
105.虽然所述过程400示出通过所述监测模块206在步骤s404处确定检测到的速度大于所述预定速度阈值的反应性操作模式，但是在替代实施例中，所述监测模块206可以在主动操作模式下操作。在所述主动操作模式下，所述监测模块206在步骤s404处使用在步骤s402处所接收的指示所述船舶100的速度的信号来预测所述船舶的速度是否将在预定时间段内超过所述预定速度阈值。如果所述监测模块206预测到所述船舶的速度将在所述预定时间段内超过所述预定速度阈值，则所述过程400进行至步骤s406并且根据上文中描述的过程来继续。
106.在当检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停时所述机器人被配置成移动至所述系泊站104的实施例中，由所述监测模块206在所述主动操作模式下使用的预测允许
在所述船舶到达所述预定速度并且所述机器人102有被损坏或丢失的风险之前，有足够的时间供所述机器人行进至所述系泊站104。将理解，所述预定时间段可以依赖于所述船舶的大小和/或所述机器人102能够在所述船体101上行进的速度来设置。
107.在图3a至图3c的实施例中，所述输入信号另外可以包括指示所述机器人102处于损坏风险的至少一个信号。
108.在这些实施例中，在正在由所述机器人执行清洁期间，所述监测模块206被配置成基于确定所述机器人处于损坏风险而检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，并且作为响应，输出指示所述清洁将被暂停的所述暂停清洁信号。当所述清洁被暂停时，所述监测模块206被配置成检测所述机器人不再处于损坏风险，并且作为响应，输出指示由所述机器人执行的清洁将被重新开始的所述重新开始清洁信号。
109.所述监测模块206可以接收来自相机的相机信号，所述相机信号包括图像数据；并且基于对所述图像数据的分析来检测所述机器人的路径中的物体(因而检测到所述机器人处于损坏风险)。例如，所述机器人102可以从所述机器人站操纵至所述船舶旁边的燃料驳船上方的吃水线。所述相机可以位于所述机器人本身(例如，所述传感器212中的一个传感器)上。替代地，所述相机可以位于所述船舶上或被配置成经由接口216与所述机器人通信。在这些实施例中，所述监测模块206被配置成基于所述相机信号来检测所述机器人不再处于损坏风险。
110.替代地，(所述机器人上或所述船舶上的)所述相机可以向所述计算装置106传输相机信号，并且观察所述图像数据的使用者可以检测所述机器人的路径中的物体(因而检测到所述机器人处于损坏风险)并将消息从所述计算装置106传输至所述监测模块206以暂停由所述机器人执行的清洁。当观察由所述相机捕获的图像数据的使用者检测到所述机器人不再处于损坏风险时，所述使用者可以将消息从所述计算装置106传输至所述监测模块206以重新开始所述连续清洁。
111.如上文所指出的，除了使用相机之外或代替使用相机，激光雷达传感器或声学传感器可以被用于检测所述机器人处于损坏风险。这样的传感器可以位于所述机器人上或位于所述船舶上。
112.所述监测模块206可以基于接收到指示所述机器人处于损坏风险的信号来确定所述机器人处于损坏风险。
113.指示所述机器人处于损坏风险的信号可以包括与所述船舶的水环境中的波浪程度有关的波浪信息。可以由所述监测模块206从所述机器人上的波浪传感器、所述船舶上的波浪传感器、所述计算装置106或岸上(例如，气象站处)的计算装置接收包括波浪信息的信号。在高波浪期间，所述机器人处于被损坏或丢失的风险，因而所述监测模块206可以采取措施来暂停所述清洁以防止这种风险。在这些实施例中，所述监测模块206被配置成基于接收到包括波浪信息的信号来检测所述机器人不再处于损坏风险。
114.指示所述机器人处于损坏风险的信号可以包括与所述船舶的环境中的风力程度有关的风力信息。所述监测模块206可以使用所述风力信息并基于风是高波浪程度的先兆来检测所述机器人处于损坏风险。可以由所述监测模块206从所述机器人上的风力传感器、所述船舶上的风力传感器、所述计算装置106或岸上(例如，气象站处)的计算装置接收包括风力信息的信号。在这些实施例中，所述监测模块206被配置成基于接收到包括风力信息的
信号来检测所述机器人不再处于损坏风险。
115.指示所述机器人处于损坏风险的信号可以不包括环境信息，并且作为替代可以仅仅是基于所述计算装置检测到由于高波浪而导致所述机器人处于损坏风险而从计算装置(例如，所述计算装置106或岸上(例如，气象站处)的计算装置)接收到的暂停清洁的消息。在这些实施例中，所述监测模块206被配置成基于接收到从所述计算装置接收的重新开始清洁的消息来检测到所述机器人不再处于损坏风险。
116.虽然本文中已经关于使用除了指示所述船舶的速度的至少一个信号之外的指示所述机器人102处于损坏风险的至少一个信号以控制由所述机器人执行的所述连续清洁的暂停和清洁的后续的重新开始来描述了实施例，但是在本公开的其它方面中，指示所述机器人102处于损坏风险的至少一个信号可以独立于这样的速度信息来使用，以控制由所述机器人执行的所述连续清洁的暂停和清洁的后续的重新开始。
117.在图3a至图3c的实施例中，所述输入信号另外可以包括指示所述船舶的船体上的污染的风险的至少一个信号。
118.在这些实施例中，所述监测模块206被配置成基于接收到指示所述船舶的船体上的污染的风险的信号来计算污染风险，并且将所述污染风险值与污染风险阈值进行比较。在正在由所述机器人执行清洁期间，所述监测模块206被配置成基于确定所述污染风险值小于所述污染风险阈值而检测到正在由所述机器人执行的清洁将被暂停，并且作为响应，输出指示所述清洁将被暂停的所述暂停清洁信号。
119.当所述清洁被暂停时，所述监测模块206被配置成基于确定所述污染风险值已经增加至高于所述预定阈值而检测到由所述机器人执行的清洁将被重新开始，并且作为响应，输出指示由所述机器人执行的清洁将被重新开始的所述重新开始清洁信号。
120.指示所述船舶的船体上的污染的信号可以包括与以下各项中的一个或更多个有关的信息：(i)所述船舶的水环境中的叶绿素的量；(ii)所述水环境的ph水平；(iii)所述水环境中的营养物水平；(iv)所感测的水环境中的光强度；(v)所述水环境的盐度水平；(vi)所述水环境的温度；(vii)所述水环境中的二氧化碳的量；(viii)所述船舶的地理位置；(ix)溶解于所述船舶的水环境中的水中的气态氧的量；以及(x)水生海洋环境的深度。
121.指示所述船舶的船体上的污染的信号可以从以下各项中的一个或任何组合来接收：位于所述机器人102上的一个或更多个传感器、位于所述船舶100上的一个或更多个传感器、位于所述船舶上的计算装置106、或卫星。
122.虽然本文中已经关于使用除了指示所述船舶的速度的至少一个信号之外的指示所述船舶的船体上的污染的风险的至少一个信号以控制由所述机器人执行的所述连续清洁的暂停和清洁的后续的重新开始来描述了实施例，但是在本公开的其它方面中，指示所述船舶的船体上的污染的风险的至少一个信号可以独立于这样的速度信息来使用，以控制由所述机器人执行的所述连续清洁的暂停和清洁的后续的重新开始。
123.图5示出用于清洁海运船舶的涂漆船体的示例性机器人102。所述机器人的轮4是磁性的，以粘附至铁质船体。所述机器人102由所述轮4来驱动，并且所述轮4由电马达(未示出)来驱动。在图5中，以透视示出处于完全组装状态的机器人102。所述机器人1的底盘2是保持密封容器3的周边框架，所述密封容器3包围电源(例如，电池)并且可以包括图2中示出的电气部件中的一个或更多个电气部件。所述容器3是防水的并且被密封以防止进水。两个
梁“轴”5被固定至所述底盘2并且这些梁5支撑所述轮4以及用于所述轮4的悬架布置和转向机构的相关元件。所述机器人102包括清洁机构208，所述清洁机构208可以采取旋转式柱形刷的形式，并且所述清洁机构208也被固定至所述底盘2。所述清洁机构208由所述清洁模块204来控制。
124.将理解，图5仅示出所述机器人102可以采取的一个示例形式，并且其它示例是可能的。
125.通常，本文中描述的功能中的任一功能可以使用软件、固件、硬件(例如，固定逻辑电路)或这些实现方式的组合来实现。如本文中所使用的术语“功能”和“模块”通常表示软件、固件、硬件或其组合。在软件实现方式的情况下，所述功能或模块表示当在处理器(例如，一个或更多个cpu)上时执行指定任务的程序代码。所述程序代码可以被储存在一个或更多个计算机可读存储装置(例如，存储器210或存储器310)上。下文描述的技术的特征是独立于平台的，这指的是所述技术可以在具有各种处理器的各种商业计算平台上实现。
126.虽然已经相对于优选实施例特别示出且描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，可以在不脱离如由随附权利要求所限定的本公开的范围的情况下，进行形式和细节的各种改变。