具有安全隔间的自主机器人车辆

摘要

根据本公开的方面的用于移动安全储物柜的系统包括(一个或多个)处理器和存储指令的存储器。这些指令在由(一个或多个)处理器执行时使系统：提供用户界面以供用户租用自主机器人车辆中的移动安全储物柜，通过用户界面从用户接收信息，其中信息包括第一目的地、第二目的地以及与第二目的地相关联的时间，向自主机器人车辆传送指令以行进到第一目的地来接收物品，从自主机器人车辆接收已经接收到物品的指示，向自主机器人车辆传送指令以行进到第二目的地来在与第二目的地相关联的时间将物品输送给用户，以及从自主机器人车辆接收取回物品的指示。

说明书

本申请要求于2018年10月12日提交的美国专利申请No.16/158982和于2018年7月30日提交的国际申请No.PCT/US2018/044361的优先权。前述申请中的每一个的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及自主驾驶车辆，并且尤其涉及具有安全隔间的自主机器人车辆。

背景技术

完全自主和/或半自主机器人领域是一个不断发展的创新领域。机器人用于许多目的，包括仓库清单(inventory)操作、家用吸尘机器人、医院输送机器人、卫生机器人以及军事或国防应用。自主驾驶车辆也显示出希望。

远离家乡前往不同目的地的游客或旅行者在存储其物品和随后取回物品方面的选择有限。在旅行时，他们通常没有方便的地方来存储物品。游客或旅行者可以使用固定的存储位置，例如火车站储物柜或酒店服务。然而，固定的存储位置不方便且效率低下。涉及固定的存储位置的其他情况也面临类似的问题。因此，人们有兴趣开发技术来解决现有存储解决方案的问题。

发明内容

本公开涉及完全自主和/或半自主机器人车队，并且尤其涉及用于在非结构化室外环境或封闭环境中运输或取回物品的机器人车辆的车队。

根据本公开的各个方面，一种用于移动安全储物柜的系统包括：一个或多个处理器；以及存储指令的存储器。这些指令在由(一个或多个)处理器执行时使系统：提供用户界面以供用户租用自主机器人车辆中的移动安全储物柜，通过用户界面从用户接收信息，其中信息包括第一目的地、第二目的地以及与第二目的地相关联的时间，向自主机器人车辆传送指令以行进到第一目的地来接收物品，从自主机器人车辆接收已经接收到物品的指示，向自主机器人车辆传送指令，以行进到第二目的地来在与第二目的地相关联的时间输送物品，以及从自主机器人车辆接收已经取回物品的指示。

根据本发明的各个方面，指令在由(一个或多个)处理器执行时进一步使系统：提供用户界面以供用户输入用于从自主机器人车辆取回物品的附加信息，从用户界面接收附加信息，其中附加信息包括用户的当前位置，将第二目的地修改为用户的当前位置，以及向自主机器人车辆传送指令以行进到用户的当前位置来将物品输送给用户。

根据本公开的一个方面，指令在由(一个或多个)处理器执行时进一步使系统：提供用户界面以供用户输入用于从自主机器人车辆取回物品的附加信息，从用户界面接收附加信息，附加信息包括新的第二目的地或与第二目的地相关联的新的时间中的至少一者，进行以下项中的至少一者：将第二目的地修改为新的第二目的地，或将与用户的第二目的地当前位置相关联的时间修改为与用户的第二目的地当前位置相关联的新的时间，以及向自主机器人车辆传送指令，以进行以下项中的至少一者：行进到新的第二目的地或在新的时间行进将物品输送给用户。

根据本公开的一个方面，移动安全储物柜被配置为基于与用户相对应的生物特征(biometric)数据进行解锁。

根据本公开的另一方面，指令在由(一个或多个)处理器执行时进一步使系统：提供用户界面以输入识别用户的信息，以及通过用户界面从用户接收用户识别信息。

根据本公开的一个方面，用户识别信息包括以下项中的至少一者：PIN、RFID、语音、面部识别或移动设备上的预定代码。

根据本公开的又一方面，指令在由(一个或多个)处理器执行时进一步使系统：从自主机器人车辆接收确认第二位置处的用户的身份的指示，其中该确认是基于用户识别信息执行的。

根据本发明的另一方面，指令在由一个或多个处理器执行时进一步使系统：从自主机器人车辆接收视频，其中视频记录了用户将物品放置在自主机器人车辆中。

根据本公开的一个方面，指令在由(一个或多个)处理器执行时进一步使系统将视频存储在至少一个存储器中。

根据本公开的另一方面，在提供用户界面时，指令在由(一个或多个)处理器执行时使系统向用户的设备提供用户界面。

根据本公开的又一方面，在提供用户界面时，指令在由(一个或多个)处理器执行时使系统向自主驾驶车辆的显示屏提供用户界面。

根据本公开的各个方面，公开了一种用于移动安全储物柜的计算机实现的方法。该计算机实现的方法包括提供用户界面以供用户租用自主机器人车辆中的移动安全储物柜，通过用户界面从用户接收信息，其中信息包括第一目的地、第二目的地和与第二目的地相关联的时间，向自主机器人车辆传送指令以行进到第一目的地来接收物品，从自主机器人车辆接收已经接收到物品的指示，向自主机器人车辆传送指令，以行进到第二目的地来在与第二目的地相关联的时间输送物品，以及从自主机器人车辆接收已经取回物品的指示。

根据本公开的一个方面，该计算机实现的方法还包括：从自主机器人车辆接收视频，其中视频记录包括物品的取回。

根据本公开的另一方面，该计算机实现的方法还包括：存储视频。

根据本公开的另一方面，该计算机实现的方法还包括：基于与用户相对应的生物特征数据来解锁移动安全储物柜。

根据本公开的又一方面，该计算机实现的方法还包括：提供用户界面以输入识别用户的信息，以及通过用户界面从用户接收用户识别信息。

根据本公开的又一方面，该计算机实现的方法还包括：提供用户界面以供用户输入用于从自主机器人车辆取回物品的附加信息，从用户界面接收附加信息，其中附加信息包括用户的当前位置，将第二目的地修改为用户的当前位置，以及向自主机器人车辆传送指令以行进到用户的当前位置来将物品输送给用户。

根据本公开的另一方面，识别用户的指示包括以下项中的至少一者：PIN、RFID、语音、面部识别或移动设备上的预定代码。

根据本公开的一个方面，该计算机实现的方法还包括：从自主机器人车辆接收确认第二位置处的用户的身份的指示，其中，所述确认是基于用户识别信息执行的。

根据本公开的另一方面，该方法还包括：向用户的设备提供用户界面。

根据本公开的另一方面，该方法还包括：向自主驾驶车辆的显示屏提供用户界面。

下面参考附图更详细地描述本公开的示例性实施例的进一步细节和方面。

本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都通过引用并入本文，其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体地和单独地指示通过引用并入。

附图说明

通过参考阐述说明性实施例的以下详细描述，可以更好地理解所公开技术的特征和优点，其中利用了该技术的原理及其附图：

图1是自主机器人车队的示例性视图，其中车队或子车队中的每个车辆都可以被标记为一个实体；

图2是作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性ISO视图，示出了车辆内的安全隔间；

图3是与普通人的身高相比示出的作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性前视图；

图4是作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性右侧视图，示出了具有两个大侧门的配置，每个侧门包围着安全隔间；

图5是与普通人的身高相比示出的作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性左侧视图；

图6是作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性后视图；

图7是作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性ISO视图，示出了任何品牌公司的自主午餐输送车辆；

图8是作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性ISO视图，示出了任何品牌公司的自主比萨输送车辆；

图9是作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性ISO视图，示出了任何品牌公司的自主咖啡输送车辆；

图10是作为自主机器人车队的一部分的机器人车辆的示例性ISO视图，示出了任何品牌公司的自主傍晚/夜间输送车辆，该车辆包括照明的内部；

图11是与机器人车队的中央服务器相关联的车队管理控制模块的逻辑的示例性流程图表示；

图12是从车队管理控制模块通过机器人处理器到机器人的各种系统和模块的逻辑流的示例性流程图表示；以及

图13是说明用于提供移动安全储物柜的方法的示例性流程图表示。

具体实施方式

本公开涉及完全自主和/或半自主机器人车队，并且尤其涉及用于在开放的非结构化室外环境或封闭环境中运输或取回货物的机器人车辆。

本文提供了一种具有完全自主或半自主操作的机器人车辆的机器人车队，以及用于协调机器人车队的车队管理模块，其中车队中的每个机器人被配置为用于运输、输送或取回商品(good)或服务，并且能够在非结构化开放或封闭环境中操作。每个机器人可以包括电源系统、运输系统、导航模块、用于容纳商品的至少一个安全隔间或多个安全隔间、可配置为将每个安全隔间与市场中的可分配消费者或消费者组或提供者相关联并在授权时提供入口的控制器、通信模块以及被配置为管理运输系统、导航模块、传感器系统、通信模块和控制器的处理器。

如本文所使用的，术语“自主”包括完全自主、半自主以及车辆可以在无需人工干预的情况下以受控方式行进或操作一段时间的任何配置。

如本文所使用的，术语“车队”、“子车队”和类似术语用于指示一起或在同一所有权下操作的许多陆地车辆、水运工具或飞机。在一些实施例中，车队或子车队从事相同的活动。在一些实施例中，车队或子车队从事类似的活动。在一些实施例中，车队或子车队从事不同的活动。

如本文所使用的，术语“机器人”、“机器人车辆”、“机器人车队”、“车辆”、“全地形车辆”以及类似术语用于指示运输货物、物品和/或商品的移动机器。典型的车辆包括汽车、货车、厢式货车、无人驾驶机动车辆(例如，三轮车、卡车、拖车、公共汽车等)、无人驾驶有轨车辆(例如，火车、电车等)、无人驾驶水运工具(例如，船舶、轮船、轮渡、登陆艇、驳船、筏等)、空中无人机(aerial drone)、无人气垫船(空中、陆上和水上类型)、无人驾驶飞机、并且甚至包括无人航天器。

如本文所使用的，术语“隔间”用于指示机器人车辆的内部隔间，该内部隔间在车辆外部具有专用门用于进入隔间，并且还指示固定在隔间内的插件。术语“子隔间”通常用于指示隔间的细分或部分。当用于隔间或子隔间的上下文时，术语“模块”可以用于表示一个或多个隔间或子隔间。

如本文所使用的，术语“用户”、“操作者”、“车队操作者”以及类似术语用于指示拥有或负责管理和操作机器人车队的实体。

如本文所使用的，术语“消费者”和类似术语用于指示请求由机器人车队提供的服务的实体。

如本文所使用的，术语“提供者”、“企业”、“供应商”、“第三方供应商”以及类似术语用于指示以下实体：与车队所有者或操作者协同工作以利用机器人车队的服务来从提供者的营业地或准备(staging)位置输送提供者的产品和/或将提供者的产品返回到提供者的营业地点或准备(staging)位置。

如本文所使用的，术语“服务器”、“计算机服务器”、“中央服务器”、“主服务器”以及类似术语用于指示管理车队资源(即，机器人车辆)的网络上的计算机或设备。

如本文所使用的，术语“控制器”以及类似术语用于指示控制数据从计算机到外围设备的传输的设备，反之亦然。例如，磁盘驱动器、显示屏、键盘和打印机都需要控制器。在个人计算机中，控制器通常是单芯片。如本文所使用的，控制器通常用于管理对机器人的组件(例如，安全隔间)的访问。

如本文所使用的，“网状网络”是每个节点都为网络中继数据的网络拓扑。所有网状节点在网络中协作分发数据。它可以应用于有线和无线网络两者。无线网状网络可以被认为是一种“无线自组织”网络。因此，无线网状网络与移动自组织网络(MANET)密切相关。尽管MANET不限于特定的网状网络拓扑，但是无线自组织网络或MANET可以采用任何形式的网络拓扑。网状网络可以使用泛洪技术或路由技术来中继消息。利用路由，该消息通过从节点到节点的跳跃沿着路径传播，直到到达其目的地。为了确保其所有路径均可用，网络必须允许连续连接，并且必须使用诸如最短路径桥接之类的自修复(self-healing)算法在断开的路径周围重新配置自身。自修复可以在节点发生故障或连接变得不可靠时，允许基于路由的网络操作。结果，网络通常是相当可靠的，因为在网络中的源与目的地之间通常存在多于一条路径。这个概念也可以应用于有线网络和软件交互。节点全部彼此连接的网状网络是完全连接网络。

如本文所使用的，术语“模块”以及类似术语用于指示中央服务器的自包含硬件组件，该中央服务器又包括软件模块。在软件中，模块是程序的一部分。程序由一个或多个独立开发的模块组成，这些模块在程序被链接之前不会组合。单个模块可以包含一个或几个例程，或执行特定任务的程序部分。如本文所使用的，车队管理模块包括用于管理机器人车队的各个方面和功能的软件模块。

如本文所使用的，术语“处理器”、“数字处理设备”以及类似术语用于指示微处理器或中央处理单元(CPU)。CPU是通过执行由指令指定的基本算术、逻辑、控制和输入/输出(I/O)操作来执行计算机程序的指令的计算机内的电子电路。

根据本文的描述，作为非限制性示例，合适的数字处理设备包括服务器计算机、台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、子笔记本计算机、上网本计算机、笔记本计算机、机顶计算机、手持式计算机、互联网设备、移动智能手机、平板计算机、个人数字助理、视频游戏机和车辆。本领域技术人员将认识到，许多智能电话适用于本文所述的系统。合适的平板计算机包括本领域技术人员已知的具有小册子、平板和可转换配置的那些计算机。

在一些实施例中，数字处理设备包括被配置为执行可执行指令的操作系统。操作系统是例如包括程序和数据的软件，其管理设备的硬件并提供用于执行应用的服务。本领域技术人员将认识到，作为非限制性示例，合适的服务器操作系统包括FreeBSD、OpenBSD、

在一些实施例中，设备包括存储装置和/或存储器设备。存储装置和/或存储器设备是用于临时或永久地存储数据或程序的一个或多个物理装置。在一些实施例中，该设备是易失性存储器，并且需要电力来维持所存储的信息。在一些实施例中，该设备是非易失性存储器，并且在数字处理设备没有被供电时保留所存储的信息。在一些实施例中，非易失性存储器包括闪存。在一些实施例中，非易失性存储器包括动态随机存取存储器(DRAM)。在一些实施例中，非易失性存储器包括铁电随机存取存储器(FRAM)。在一些实施例中，非易失性存储器包括相变随机存取存储器(PRAM)。在一些实施例中，设备是存储设备，作为非限制性示例，其包括CD-ROM、DVD、闪存设备、磁盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器和基于云计算的存储装置。在一些实施例中，存储装置和/或存储器设备是诸如本文公开的那些设备之类的设备的组合。

在一些实施例中，数字处理设备包括显示器，用于将视觉信息发送给用户。在一些实施例中，显示器是阴极射线管(CRT)。在一些实施例中，显示器是液晶显示器(LCD)。在一些实施例中，显示器是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)。在一些实施例中，显示器是有机发光二极管(OLED)显示器。在各种一些实施例中，OLED显示器是无源矩阵OLED(PMOLED)或有源矩阵OLED(AMOLED)显示器。在一些实施例中，显示器是等离子体显示器。在一些实施例中，显示器是视频投影仪。在一些实施例中，显示器是交互式的(例如，具有触摸屏或诸如相机、3D传感器、LiDAR、雷达等之类的传感器)，其可以检测用户交互/手势/响应等。在又一些实施例中，显示器是诸如本文公开的那些设备之类的设备的组合。

如图1所示，本文提供了具有机器人车辆101的机器人车队100，其中每个车辆完全自主或半自主地操作。

如图3至图6所示，机器人101的一个示例性配置是被配置为用于陆地行进的车辆，例如小型完全自主(或半自主)汽车。示例性完全自主(或半自主)汽车是窄的(即，2-5英尺宽)、低质量且低重心以保持稳定性，具有多个安全隔间，其可分配给一个或多个消费者、零售商和/或供应商，并且被设计用于中等工作速度范围(即，1.0-45.0mph)，以适应市区和住宅区的驾驶速度。另外，在一些实施例中，车队中的陆地车辆机器人单元的最大速度范围被配置为从1.0mph至约90.0mph以用于高速、州内或州际驾驶。车队中的每个机器人配备有车载传感器170(例如，相机(以高帧速率运行，类似于视频)、LiDAR、雷达、超声波传感器、麦克风等)；以及内部计算机处理以不断确定其可以安全导航的位置，每个机器人周围有什么其他物体以及它们可以做什么。

在一些实施例中，机器人车队是完全自主的。

在一些实施例中，机器人车队是半自主的。在一些实施例中，可能有必要在机器人101、车队操作者200、提供者204和/或消费者202之间进行人机交互，以解决先前未预见的问题(例如，导航模块的故障；提供者清单问题；意外的交通或道路状况；或者在机器人到达消费者位置之后直接与消费者交互)。

在一些实施例中，机器人车队100由用户200直接控制。在一些实施例中，可能有必要在机器人101和/或车队操作者200之间进行直接的人机交互以解决诸如机械故障、电气故障或交通事故之类的维护问题。

在一些实施例中，机器人车队被配置为用于陆地行进。在一些实施例中，车队中的每个机器人陆地车辆被配置为具有从13.0mph至45.0mph的工作速度范围。在一些实施例中，车队中的陆地车辆机器人单元被配置为具有从13.0mph至约90.0mph的最大速度范围。

在一些实施例中，机器人车队被配置为用于作为水运工具在水上行进，并且被配置为具有从1.0mph到45.0mph的工作速度范围。

在一些实施例中，机器人车队被配置为用于作为陆上或水上气垫船悬停行进，并且被配置为具有从1.0mph到60.0mph的工作速度范围。

在一些实施例中，机器人车队被配置为用于作为空中无人机或空中气垫船空中行进，并且被配置为具有从1.0mph到80.0mph的工作速度范围。

在机器人车队的一些实施例中，车队内的自主机器人代表第三方供应商/服务提供者进行操作。

例如，建立车队管理服务以为第三方饮料/食品提供者提供巡回输送服务(例如，第三方供应商的咖啡服务/体验(即，星巴克))。据设想，车队管理服务将提供带有该第三方饮料/食品提供者的徽标和产品以完全自主或半自主的方式提供该服务的“白标”车辆的子车队。

在机器人车队的一些实施例中，车队内的自主机器人还被配置为自主机器人的子车队的一部分，并且每个子车队被配置为独立地或与具有两个或更多个子车队(100-a，100-b)的多个子车队串联地操作。

例如，包裹输送服务被配置为提供多个级别的服务，例如“即时专用加急服务”、“保证上午/下午输送服务”或“一般输送服务”。然后，服务提供者就可以在其车辆的整个车队内为每种类型的服务拥有专用的输送车辆的子车队。在又一示例中，第三方对车队中的一定数量的车辆享有优先权。这样，他们可以保证一定程度的响应。当他们不使用车辆时，车辆将用于车队内的一般服务(例如，其他第三方)。

在一些实施例中，机器人车队由用户直接控制。

在一些实施例中，可能会出现车辆发生故障、内部系统或模块发生故障或需要维护的情况。例如，在导航模块应发生故障的情况下，车队内的每个机器人都可配置为允许由车队操作者直接控制机器人的处理器以覆盖运输和传感器系统(即，相机等)，以允许车辆安全返回到基站进行维修。

在一些实施例中，非结构化开放环境是可导航路径可访问的非受限地理区域，包括例如公共道路、私人道路、自行车道、旷野、开放公共土地、开放私人土地、人行道、湖泊、河流或溪流。

在一些实施例中，封闭环境是可导航路径可访问的受限、封闭或半封闭结构，包括例如商业建筑内的开放区域或房间，其中具有或不具有结构或障碍物，商业建筑内的开放区域或房间内的空域，其中具有或不具有结构或障碍物，公共或专用过道、走廊、隧道、坡道、电梯、传送带或人行道。

在一些实施例中，非结构化开放环境是非受限空域或者甚至近空间环境，其包括地球大气的所有主要层，包括对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。

在一些实施例中，导航模块在非结构化开放或封闭环境中控制车队中的机器人的运输系统的路线。

在机器人车队100的一些实施例中，车队包括车队管理模块120(与中央服务器相关联)，用于协调机器人车队100并且为车队中的每个机器人101分配任务。车队管理模块协调车队中的每个机器人的活动和定位。除了与机器人车队、车队所有者/操作者、和/或用户进行通信之外，车队管理模块还与提供者/供应商/企业和消费者进行通信以优化整个系统的行为。

车队管理模块与通常位于车队所有者200拥有或管理的中央操作设施中的中央服务器110协同工作。

如图11所示，在一个实施例中，将请求发送到主服务器110(通常位于车队所有者或车队管理器的位置处)，主服务器110然后与车队管理模块120进行通信。然后，车队管理模块将请求中继到服务的适当提供者204(例如，餐厅、送货服务、供应商或零售商)以及车队中的一个或多个适当的机器人101。然后，将任务分配给地理区域内的车队中的(一个或多个)最适当(通常最接近服务提供者)的机器人，并且然后，服务的提供者204在其企业处与该机器人101进行交互(例如，如果需要的话，向其装载商品)。机器人然后行进到消费者202，并且消费者与机器人进行交互以取回他们的商品或服务(例如，订购的商品)。交互可以包括通过消费者的应用或通过机器人本身上的用户界面(例如，使用RFID阅读器和消费者电话、触摸板、小键盘、语音命令、基于视觉的人的识别等)来请求机器人打开其隔间102、104。在完成输送(或取回，如果适当的话)之后，机器人报告分配完成，并报告回车队管理模块以重新分配。

如图12进一步所示，并且如前所述，在一些实施例中，车队管理模块120处理机器人车队100的协调以及为车队中的每个机器人101分配任务。车队管理模块协调车队中的每个机器人的活动和定位。车队管理模块还与供应商/企业204和消费者202进行通信以优化整个系统的行为。通过利用机器人的处理器125处理来自每个机器人的系统和模块的各种输入和输出来完成此操作，以有效地管理和协调车队中的每个机器人的各种功能，这些系统和模块包括：运输系统130，电源系统135，导航模块140，传感器系统170、175，通信模块160以及控制器150。

在一些实施例中，可以请求机器人拾取物品(例如，文档)，以便将其输送给另一方。在这种情况下，车队管理模块将分配机器人以到达给定位置，分配安全隔间用于接收物品，确认从第一方到车队管理模块的接收，然后前进到第二个位置，在该位置处，被通知的接收者将使用适当的PIN或其他识别码来访问安全隔间以从机器人取回物品。然后，机器人将报告分配的完成，并报告回车队管理模块以进行重新分配。

车队中的每个机器人车辆101包括运输系统130(例如，具有推进发动机、轮子、胎面、机翼、转子、鼓风机、火箭、螺旋桨、制动器等的驱动系统)。

如前所述，机器人车队被配置为用于陆地、水上或空中。典型的车辆包括汽车、货车、厢式货车、无人驾驶机动车辆(例如，三轮车、卡车、拖车、公共汽车等)、无人驾驶有轨车辆(例如，火车、电车等)、无人驾驶水运工具(例如，船舶、轮船、轮渡、登陆艇、驳船、筏等)、空中无人机、无人气垫船(空中、陆上和水上类型)、无人驾驶飞机、以及无人航天器。

在一个示例性实施例中，机器人陆地车辆101配置有包括传统的转向和制动系统的传统的4轮汽车配置。该传动系统(drive train)可配置为用于标准2轮驱动或4轮全地形牵引驱动。推进系统(发动机)可配置为燃气发动机、涡轮发动机、电动机和/或混合气/电发动机。替代地，机器人可以配置有辅助太阳能电源系统135，以提供备用应急电力或用于小型低功率子系统的电力。

具有推进发动机的总驱动系统的组件的替代配置可以包括轮子、踏板、机翼、转子、鼓风机、火箭、螺旋桨、制动器等。

在一些实施例中，机器人车队被配置为作为具有推进系统(发动机)的水运工具水上行进，并且还配置有螺旋桨，该推进系统(发动机)可配置为燃气发动机、涡轮发动机、电动机和/或混合气/电发动机。

在一些实施例中，机器人车队被配置为作为陆地上或水上气垫船或气垫车辆(ACV)进行悬停行进，并且被配置有鼓风机以在船体下方产生略高于大气压力的大量空气。推进系统(发动机)可配置为燃气发动机、涡轮发动机、电动机和/或混合气/电发动机。

在一些实施例中，机器人车队被配置为作为空中无人机或空中气垫船进行空中行进，并且被配置有机翼、转子、鼓风机、火箭和/或螺旋桨以及适当的制动系统。推进系统(发动机)可配置为燃气发动机、涡轮发动机、电动机和/或混合气/电发动机。

在一些实施例中，机器人车队的每个机器人被配置为具有一个或多个电源，其包括电源系统135(例如，电池、太阳能、汽油、丙烷等)。

车队中的每个机器人还包括导航模块140，用于在非结构化开放或封闭环境(例如，数字地图、HD地图、GPS等)中进行导航。在一些实施例中，车队100依赖于由用户、操作者或车队操作者生成的地图，这些地图被专门创建为覆盖机器人被配置为在其中进行操作的预期环境。然后，这些地图将用于车队中的每个机器人的一般指导，这将通过使用各种车载传感器(例如，相机、LiDAR、高度计或雷达)来增强对环境的理解，以确认其相对地理位置和海拔。

在一些实施例中，对于导航，机器人的车队使用内部地图来提供关于它们去向何处和道路环境的结构(例如，车道等)的信息，并将该信息与车载传感器(例如，相机、LiDAR、雷达、超声波、麦克风等)和内部计算机处理进行组合，以不断确定它们可以安全导航的位置，每个机器人周围还有什么其他物体以及它们可以做什么。在其他实施例中，车队合并在线地图以增强内部地图。然后将该信息进行组合，以确定机器人要遵循的安全、稳健的轨迹，并且然后由机器人上的低级别致动器来执行该轨迹。

在一些实施例中，车队依靠全球定位系统(GPS)，该GPS允许陆上、海上和空中用户在世界各地在所有天气条件下一天24小时确定其确切位置、速度和时间。

在一些实施例中，机器人的车队将使用内部地图、传感器和GPS系统的组合来确认其相对地理位置和海拔。

在一些实施例中，自主车队在预期已知需求的情况下在整个地理区域中进行战略定位。

随着时间的流逝，用户200和/或供应商204可以通过存储与在一天中的特定时间从区域的不同地区发出多少订单(和哪种类型的订单)有关的数据来预测对机器人服务的需求。可以针对源(例如，餐厅、杂货店、一般企业等)和目的地(例如，消费者、其他企业等)两者进行该操作。然后，针对特定的当前日期和时间，该存储的数据用于针对给定预期需求来确定车队的最佳位置。更具体地，车队可以被定位为尽可能接近预期的源位置，预计这些源位置将是最有可能进入系统的新订单。甚至更具体地，可以估计下一个小时来自每个可能的源的订单数量，并通过该数量来加权每个源位置。然后，可以对车队进行定位，以使车队基于这些数量来最佳地覆盖经加权的位置。

在机器人车队的一些实施例中，可以基于以下项来定制机器人的定位：预期用途、历史行为模式或所携带的特定商品。

如前所述，每个机器人都配备有传感器系统170，该传感器系统170至少包括最少数量的车载传感器(例如，相机(例如，以高帧速率运行，类似于视频)、LiDAR、雷达、超声波传感器、麦克风等)；以及内部计算机处理125，以不断确定其可以安全导航的位置，每个机器人周围还有哪些其他物体以及它们在周围环境中可以做什么。

在一些实施例中，机器人车队的机器人还包括运输系统传感器175，该传感器被配置为：监测驱动机构的性能(例如，推进发动机)；监测电源系统135的水平(例如，电池、太阳能、汽油、丙烷等)；或监测传动系统的性能(例如，变速箱、轮胎、制动器、转子等)。

车队中的每个机器人还包括通信模块160，该通信模块160可配置为向车队管理模块，向用户，向车队管理模块120并从其，以及向车队100中的机器人并从其接收、存储并发送数据。在一些实施例中，数据至少与用户的交互和机器人车队的交互有关，包括例如预定请求或订单、按需的请求或订单、或基于非结构化开放或封闭环境内的预期需求对机器人车队进行自定位的需求。

在一些实施例中，车队中的每个机器人包括至少一个通信模块，该通信模块可配置为接收、存储和发送数据，并且将该数据存储到存储器设备，用于将来的数据传输或手动下载。

在一些实施例中，每个企业204和消费者202具有其自己的应用/界面以与车队操作者200进行通信(例如，消费者在其电话上的“Nuro消费者应用”，企业在平板电脑或电话或其内部计算机系统上的“Nuro供应商应用”等)。

在一些实施例中，经由无线传输进行到用户和车队中的机器人的通信、车队的机器人之间的通信以及用户与车队中的机器人之间的通信。

在一些实施例中，用户的无线传输交互和机器人车队的无线传输交互通过由电子设备传输并通过以下项转发到通信模块的移动应用进行：中央服务器、车队管理模块和/或网状网络。

在一些实施例中，一种优选的通信方法是在车队管理器与机器人的车队之间使用蜂窝通信(例如，3G、4G、5G等)。可替代地，车队控制模块和机器人之间的通信可以经由卫星通信系统进行。

在一些实施例中，消费者使用应用(在手机、膝上型计算机、平板电脑、计算机或任何交互式设备上)来请求服务(例如，按需点菜或移动市场机器人来找他们)。

在一些实施例中，电子设备包括：电话、个人移动设备、个人数字助理(PDA)、大型计算机、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机和/或可穿戴计算设备，例如通信耳机、智能眼镜、一个或多个隐形眼镜、数字手表、手镯、戒指、珠宝或其组合。

在一些实施例中，用户包括车队管理器、分包(sub-contract)供应商、服务提供者、消费者、企业实体、个人或第三方。

在一些实施例中，服务包括：订阅服务、处方服务、营销服务、广告服务、通知服务，或请求的、订购的或预定的输送服务。在特定实施例中，预定的输送服务包括例如特殊的重复输送，例如杂货、处方、饮料、邮件、文档等。

在一些实施例中，服务还包括：用户在同一交互中接收并返回相同或相似的商品(例如，签名的文件)，用户在同一交互中接收一组商品并返回一组不同的商品(例如，产品更换/退货、杂货、货品、书籍、录音、视频、电影、付款交易等)，第三方用户向商品或服务提供者提供指令和/或授权以准备、运输、交付和/或取回商品给位于不同位置的主要用户。

在一些实施例中，服务还包括：广告服务、土地测量服务、巡逻服务、监测服务、交通测量服务、标牌和信号测量服务、建筑或道路基础设施测量服务。

在一些实施例中，至少一个机器人还被配置为处理或制造商品。

在一些实施例中，经加工的商品或制成品包括：具有或不具有调味品的饮料(例如，咖啡、茶、碳酸饮料等)；各种快餐；或微波食品。

在一些实施例中，车队内的机器人被装备用于金融交易。这些可以使用已知的交易方法(例如，借记卡/信用卡读取器等)来完成。

如图2所示，车队中的每个机器人被配置为用于运输、输送或取回商品或服务，并且能够在非结构化开放环境或封闭环境中操作。在一些实施例中，车辆101被配置成几乎行进在小型全地形车辆可以在陆地上行进的任何地方，同时提供至少一个且优选两个大型存储隔间102，并且更优选地，至少一个大型隔间102被配置有可变配置的较小内部安全隔间104，以承载要交付给消费者或需要从消费者取回的单个物品。

替代地，在一些实施例中，车辆可以被配置为用于水上行进，提供至少一个且优选两个大型存储隔间，并且更优选地，至少一个大型隔间被配置有可变配置的较小内部安全隔间，以承载要交付给消费者或需要从消费者取回的单个物品。

此外，在一些实施例中，车辆可以被配置为用于悬停行进，提供至少一个且优选两个大型存储隔间，并且更优选地，至少一个大型隔间被配置有可变配置的较小内部安全隔间，以承载要交付给消费者或需要从消费者取回的单个物品。

此外，在一些实施例中，车辆可以被配置为用于空中无人机或空中悬停行进，提供至少一个且优选两个大型存储隔间，并且更优选地，至少一个大型隔间被配置有可变配置的较小内部安全隔间，以承载要交付给消费者或需要从消费者取回的单个物品。

如图7-图10所示，在一些实施例中，安全隔间为例如热商品、冷商品、湿商品、干商品或者其组合或变型进行湿度和温度控制。此外，如图8-图10所示，(一个或多个)隔间可配置有各种便利设施，例如用于夜间输送的隔间照明和调味品分配器(dispenser)。

在一些实施例中，安全隔间可配置为用于各种商品。这样的配置和商品包括：用于书本的书架、用于文档的薄抽屉、用于包装的较大盒状抽屉以及用于自动售货机、咖啡机、比萨烤箱和分配器的大号隔间。

在一些实施例中，安全隔间基于以下项可变地配置：预期需求、行为模式、服务区域或待运输商品的类型。

此外，每个机器人包括用于容纳所述商品或与所述服务相关联的物品的安全隔间，以及可配置为将安全隔间102、104中的每一个与可分配消费者202或提供者204相关联并在授权时提供入口的控制器150。每个机器人车辆还包括至少一个处理器，至少一个处理器被配置为管理运输系统，导航模块，传感器系统，来自车队管理模块、通信模块和控制器的指令。

如前所述，每个机器人被配置为具有安全隔间。可替代地，机器人可配置为容纳一组商品或者甚至移动市场(类似于旅馆的迷你吧)。

当将机器人分配给消费者202时，也将隔间102、104中的一个或多个分配给该消费者。大型隔间102中的每一个都是单独安全的，并且可以将商品安全地运输到另一组消费者202。

在机器人到达消费者目的地之后，消费者随后可以通过向机器人验证其身份来打开他们各自的(一个或多个)隔间。这可以通过多种方法来完成，包括但不限于：

1.当消费者发出他们的初始请求/订单时，可以为其提供PIN(例如，4位数字)。然后，他们可以使用机器人触摸屏或键盘在机器人上输入该PIN。

2.消费者可以使用他们的手机和机器人上的RFID阅读器来验证自己。

3.消费者可以使用他们的声音和与机器人对话的个人关键字或关键词来验证自己。

4.消费者可以使用机器人上的相机和面部识别或磁性读取器通过他们的面部、政府ID或企业ID徽章来验证自己。

5.消费者可以使用自己的手机通过按下其电话上的按钮或预定代码来验证自己(并且系统可以通过使用来自电话的GPS位置来可选地检测消费者在机器人附近)。

现在参考图13，示出了操作移动安全储物柜系统的方法1300的流程图。本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以不同的顺序执行、重复和/或省略所示方法1300的一个或多个操作。在各种实施例中，所示方法1300可以在图11的中央服务器110中、在车队管理模块120中、或在另一服务器或系统中进行操作。在各种实施例中，所示方法1300中的一些或全部操作可以例如使用图12的组件在机器人车辆101中操作。预期其他变型在本公开的范围内。

最初在步骤1302，移动安全储物柜系统提供用户界面，以供用户租用自主机器人车辆101中的移动安全储物柜。例如，可以在移动设备上的应用、web应用、web浏览器、信息亭(kiosk)或自主驾驶车辆的显示屏上向用户提供该界面。在各种实施例中，自主机器人车辆101可以被配置为与用户的设备进行通信。在各种实施例中，用户界面可以被显示在移动设备上，或者被显示在自主机器人车辆101上的显示器上。显示器可以是触摸屏。

在步骤1304，系统通过用户界面从用户接收信息，包括关于第一目的地、第二目的地以及与第二目的地相关联的时间的信息。例如，第一目的地可以是用户的当前位置，而第二目的地可以是用户期望将来所处的位置。与第二位置相关联的时间可以是用户期望处于第二位置的未来时间。用户可以通过用户界面(未示出)来提供该信息，该信息可以包括用于输入此类信息的字段。在各种实施例中，第一位置和第二位置可以由地址指定。在各种实施例中，第一位置和第二位置可以由地图坐标指定，该地图坐标可以由用户在地图上选择特定位置来提供。

在步骤1306，系统将指令传送到自主机器人车辆101以行进到第一目的地来从用户接收物品。本文在上面描述了自主机器人车辆的各个方面，包括安全隔间和用户对隔间的安全访问。因此，用户可以将物品存储在机器人车辆101的隔间102、104中。在各种实施例中，机器人车辆101可以在子隔间中接收物品。本文中关于隔间的描述也适用于子隔间。在各种实施例中，机器人车辆101可以基于用户对物品的描述来确定要分配给特定用户哪个隔间或子隔间，该描述可以包括尺寸信息和重量信息。

在步骤1308，系统从自主机器人车辆101接收已经接收到物品的指示。在各种实施例中，机器人车辆101可以包括与服务器通信以检测与用户相对应的用户识别数据的认证系统。在各种实施例中，机器人车辆101存储用户的位置以及将帮助识别用户的其他数据点，例如，其可以包括姓名、生日、PIN号、电话号码、用户账户以及诸如面部识别或指纹之类的生物特征信息。机器人车辆101可以使用上述的任何组合来识别用户，并且仅允许经过验证的用户访问车辆的隔间102、104。在各种实施例中，用户可以使用智能手机应用并登录其帐户来访问机器人车辆101。在各种实施例中，用户经由文本消息从机器人车辆101接收PIN代码，该PIN代码可以用于打开机器人车辆101。在各种实施例中，系统可以在允许访问机器人车辆101的隔间102、104内的内容之前，使用面部识别或其他生物特征信息来识别用户。此类示例仅是示例性的，并且其他验证或识别机制也应视为在本公开的范围之内。

在步骤1310，系统将指令传送到自主机器人车辆101以行进到第二目的地来在与第二目的地相关联的时间输送物品。例如，该目的地可以是居住地址、商业地址或GPS位置。例如，用户可以位于海滩或露营地。与第二位置相关联的时间可以由用户预先设置，作为用户期望处于第二位置的时间。在各种实施例中，如果用户到达与第二目的地相匹配的特定GPS位置，则系统可以指示自主机器人车辆101尽快行进到第二目的地，并且可以向用户界面发送自主机器人车辆101正在输送物品的途中的消息。在各种实施例中，用户可能能够经由用户界面来更新第二目的地/接送时间。例如，如果旅行者将行李装载在自主机器人车辆101的安全储物柜中并且他们的飞行被延迟，则旅行者可能想要调整他们希望自主机器人车辆101在机场与他们会面的时间。旅行者然后可以使用用户界面来更新时间，并且系统将使自主机器人车辆101在稍后的时间与旅行者会面。

在各种实施例中，自主机器人车辆101确定包括在与第二目的地相关联的时间或之前到达第二目的地的行进路线。该路线可能包含多个目的地。因此，自主机器人车辆可以在到达第二目的地之前进行一次或多次停车。自主驾驶车辆的导航系统可以确定在最小的时间量或气体量内实现多次输送的路线。

在各种实施例中，机器人车辆101包括认证系统，该认证系统与服务器进行通信以检测与安全隔间102、104内的物品的预期接收者(例如，用户或另一预期接收者)相对应的数据。可以设想，接收者可以是将物品存储在隔间102、104中的用户，或者是另一预期接收者。例如，在自主机器人车辆中存储物品的用户和从自主机器人车辆取回物品的用户可以是相同家庭、相同公司或相同旅行组的成员，或者可以具有另一种关系。在各种实施例中，在自主机器人车辆中存储物品的用户可以是卖方，而从自主机器人车辆取回物品的用户可以是买方。认证系统与服务器进行通信以认证安全隔间102、104的预期接收者或用户。

在各种实施例中，大型隔间102可以安全的。大型隔间102可以被配置为提供对多个空间或子隔间104的访问。多个空间或子隔间104各自可以是安全的。用户验证数据可以包括上述任何方法，和/或可以包括例如生物特征数据、RFID数据、条形码数据、QR码数据、磁条数据、光学字符识别数据和图像扫描仪数据。在各种实施例中，移动设备或其他电子设备可以用于与自主机器人车辆进行通信。例如，可以使用移动设备来保留安全隔间102、104。然后，移动设备可以通过上述任何方法或通过近场通信或通过其他无线通信协议(例如，

在各种实施例中，服务器可以基于与用户相对应的生物特征数据来解锁自主机器人车辆101的安全模块或安全隔间102、104。在各种实施例中，系统可以从自主机器人车辆101接收视频，其中视频记录用户从自主机器人车辆101取回物品。系统可以将视频存储在存储器中。

在各种实施例中，自主机器人车辆101可以与无线设备通信。例如，移动设备可以是智能手机、个人移动设备、个人数字助理(PDA)、计算机、可穿戴计算设备或这些设备的组合。在各种实施例中，如果用户在访问安全隔间102、104时遇到麻烦，则可以使用机器人101上的视频相机或语音系统来与远程操作员进行通信。例如，如果安全隔间的预定接收者或用户无法解锁隔间，则他们可以与远程操作员进行通信以寻求帮助。远程操作员可以例如使用机器人车辆101的通信系统来远程打开安全隔间102、104。可以想到，远程操作员可以监视和/或协助车队中的多个机器人101。在另一实施例中，机器人101可以包括数字显示器和输入接口。例如，输入接口可以是键盘、触摸屏或语音识别。

在各种实施例中，安全隔间102、104可以包括警报指示器，其可以在检测到篡改或未经授权的访问时提供警报。例如，警报指示器可以提供视觉警报，例如灯光或提供警告或警报的显示屏，和/或它可以提供音频警报，例如警报器。传感器可以用于检测安全隔间102、104的任何篡改。例如，传感器可以是光学的、机械的或电学的。在各种实施例中，机器人101存储密封状态并且在密封状态指示安全隔间102、104已被篡改的情况下，警告服务器。

最后，在步骤1312，系统从自主机器人车辆接收已取回物品的指示。图13的所示操作是示例性的，并且可以设想在自主驾驶车辆上操作移动储物柜租赁系统的其他变型。例如，在各种实施例中，用户可以在不指定第二目的地的情况下将物品存储在移动储物柜系统中。而是，用户可以随时召唤自主驾驶车辆，并且车辆可以行进到由用户的设备指示的GPS位置。在各种实施例中，用户可以指示多个目的地以及与每个目的地相关联的时间。在各种实施例中，多个目的地可以位于相同的城市、城镇或位置。在各种实施例中，多个目的地可以位于不同的城市或城镇或位置。可以预期，本文公开的实施例可以以各种方式组合，并且这样的组合在本公开的范围内。

在一些实施例中，机器人车队中的每个机器人配备有一个或多个处理器125，其能够进行用于处理的高级计算以及用于控制硬件的低级安全关键计算能力两者。至少一个处理器被配置为管理运输系统，导航模块，传感器系统，来自车队管理模块、通信模块和控制器的指令。

此外，在一些实施例中，机器人车队中的每个机器人都配备有控制器150，该控制器150可配置为将安全隔间102、104中的每一个与可分配客户202或提供者204相关联，并在授权时提供入口。

在一些实施例中，机器人车队还包括具有用于策展内容的数字显示器的至少一个机器人，该数字显示器包括：广告(即，针对特定用户和一般公众)，包括所提供的服务、营销/促销、服务区域的地区/地点、消费者详细信息、当地环境、失踪、搜寻或发现的人员、公共服务公告、日期、时间或天气。

本文公开的实施例是本公开的示例，并且可以以各种形式实施。例如，尽管本文的某些实施例被描述为单独的实施例，但是本文的每个实施例可以与本文的一个或多个其他实施例进行组合。本文公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而应作为权利要求的基础以及作为教导本领域技术人员以实际上任何适当的详细结构来不同地采用本公开的代表性基础。在整个附图的描述中，相似的参考标号可以指代相似或相同的元件。

短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在各种实施例中”、“在一些实施例中”、或“在其他实施例中”均可以指代根据本公开的一个或多个相同或不同实施例。短语“A或B”表示“(A)、(B)或(A和B)”。短语“A、B和C中的至少一个”表示“(A)；(B)；(C)；(A和B)；(A和C)；(B和C)；或(A、B和C)”。

本文描述的任何方法、程序、算法或代码都可以转换为编程语言或计算机程序，或用编程语言或计算机程序来表达。如本文所使用的，术语“编程语言”和“计算机程序”各自包括用于向计算机指定指令的任何语言，并且包括(但不限于)以下语言及其派生词：汇编器、BASIC、批处理文件、BCPL、C、C+、C++、Delphi、Fortran、Java、JavaScript、机器代码、操作系统命令语言、Pascal、Perl、PL1、Python、脚本语言、Visual Basic、本身指定程序的元语言，以及所有第一代、第二代、第三代、第四代、第五代或更多代计算机语言。还包括数据库和其他数据模式以及任何其他元语言。在解释、编译或同时使用编译和解释方法的语言之间没有区别。程序的编译版本和源版本之间没有区别。因此，对程序的引用是对任何和所有此类状态的引用，其中，编程语言可以存在于多于一个状态(例如，源、编译、对象或链接)中。对程序的引用可能包含实际指令和/或这些指令的意图。

本文描述的系统还可以利用一个或多个控制器来接收各种信息并对所接收的信息进行转换以生成输出。控制器可以包括任何类型的计算设备、计算电路或能够执行存储在存储器中的一系列指令的任何类型的处理器或处理电路。控制器可以包括多个处理器和/或多核中央处理单元(CPU)，并且可以包括任何类型的处理器，例如微处理器、数字信号处理器、微控制器、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等等。控制器还可以包括用于存储数据和/或指令的存储器，这些数据和/或指令在由一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行一种或多种方法和/或算法。

应当理解，以上描述仅是对本公开的说明。在不脱离本公开的情况下，本领域技术人员可以设计出各种替代和修改。因此，本公开旨在涵盖所有这样的替代、修改和变化。呈现参考附图描述的实施例仅是为了展示本公开的某些示例。与上面描述和/或所附权利要求中描述的要素、步骤、方法和技术没有实质性不同的其他要素、步骤、方法和技术也意图在本公开的范围内。