CN105264452A - 多用途自推进装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多用途自推进装置和操作该自推进装置的方法。某些变型例可包括球形壳体，所述球形壳体具有内部驱动***和用于在各种应用中使用的多功能的有效载荷空间。

Description

多用途自推进装置

技术领域

这里描述的例子涉及多用途的可遥控自推进装置。

背景技术

各种类型的可遥控装置业已存在。例如，业余爱好者常常操作汽车、卡车、飞机和直升飞机形式的遥控装置。这种装置典型地从控制器装置接收命令，并根据输入改变运动(例如，方向和速度)。这种装置使用基于软件的控制器，这些控制器可以被实施为在诸如智能电话或平板电脑那样的设备上运行的应用程序的形式。

附图说明

这里的公开内容是借助于附图上的例子说明的，但不限于所述例子，在图上相同的标号指示类似的元件，其中：

图1是显示呈球形体形式的自推进装置的部件的示例性框图；

图2A是显示自推进装置的示例性框图；

图2B是显示带有可选的偏置机构的自推进装置的示例性框图；

图2C是显示带有用于改进有效载荷空间的另一个可选偏置机构的自推进装置的示例性框图；

图3是显示其中包括附属照相机的自推进装置的示例性框图；

图4是显示包括有效载荷的自推进装置的示例性框图；

图5是自推进装置和控制器装置的示例性原理图；

图6显示用于使自推进球形装置运动的示例性技术；

图7是显示传感器阵列和数据流的示例性框图；

图8显示包括自推进装置和控制器装置的示例性***，所述控制器装置用于控制和与自推进装置互动；以及

图9是显示操作自推进装置的方法的示例性流程图。

具体实施方式

提供了一种多用途自推进装置，该装置包括驱动***、球形壳体、偏置机构、和在球形壳体内的有效载荷空间。偏置机构可包括单个拉伸的弹簧，该弹簧在由驱动***啮合的接触面的径向相对的位置与球形壳体的内表面啮合。替代地，偏置机构可包括一个或多个(例如，一对)门轴，每个门轴具有弹簧和接触元件，用于顶住球形壳体内表面上的各个接触点。这样，门轴可以产生垂直力，该垂直力类似地主动迫使驱动***连续啮合球形壳体的内表面，以使球形壳体运动。自推进装置可被实施成承载一个有效载荷或多个有效载荷，用于各种用途和活动。

有效载荷空间可被利用来承载任何有效载荷。例如，有效载荷可包括照相机，所述照相机可以把图像和/或视频流从自推进装置发送到控制器装置。控制器装置可以呈现智能电话、平板电脑、或任何其它适当的操作装置的形式。而且，球形壳体可以是透明的，以允许照相机获取图像或实时视频，由此允许控制器装置(例如，智能电话)的用户通过观看视频流来控制自推进装置。

在又一变型例中，有效载荷空间包括单个有效载荷或多个有效载荷，用于民用或军事用途。这样的有效载荷可包括以下的一项或多项：照相机、红外线传感器、化学传感器、生物传感器、一个或多个***物、收听装置、或可以适配于有效载荷空间内的任何其它有效载荷。

对于包括照相机或其它图像获取装置的变型例，公开了一种触摸驱动方法，该方法为用户提供通过触摸在实时图像或视频画面上的位置点而动态控制自推进装置的能力。方法包括接收来自自推进装置的图像或视频画面，它提供安装在自推进装置内的照相机的视野。这种视频画面可以在受控制的或移动的计算装置的触摸显示屏上显示。方法还包括在触摸显示屏上接收对在照相机视野内的位置点的用户选择，以及根据用户选择生成要被传送到自推进装置的命令信号，指令自推进装置操纵到位置点。

而且，方法可包括根据在控制器装置上显示的视野的第一参考坐标系来确定视野内的位置点的位置；以及将位置点的位置映射到与相对于自推进装置的位置点对应的第二参考坐标系上。在这样的安排中，仅仅根据第二参考坐标系生成包括用于操控自推进装置的指令的命令信号。再者，对于实时视频画面的实施方案，控制器装置可以结合所接收的实时视频画面而动态生成命令信号。

***综述

参照附图，图1是显示呈现球形体形式的自推进装置的各部件的示例性框图。多用途的自推进装置100可***控而在另一个装置的控制下运动，诸如由用户操作的计算设备(例如，智能电话、平板电脑和/或遥控器)。自推进装置100可配置有能进行以下的一项或多项动作的资源：(i)在装置开始运动后保持相对于初始参考坐标的取向和/或位置的自知能力；(ii)编程处理控制输入，以得到对于不同控制输入的程序特定的响应的不同范围；(iii)使得另一装置能够使用软件或编程逻辑来控制它的运动，所述软件或编程逻辑可与自推进装置上的编程逻辑进行通讯；和/或(iv)生成对于它的运动和状态的输出响应，所述输出相应可由控制设备进行软件解译。

例如，多用途自推进装置100可包括一些互相连接的子***和模块。处理器114执行来自程序存储器104的编程指令。存储在程序存储器104中的指令可以被改变，例如，添加特性、校正缺点或修正行为。在某些例子中，程序存储器104存储编程指令，所述编程指令可与计算装置上执行的软件通讯或以其他方式可操作。处理器114可被配置成执行编程指令的不同程序，以便改变自推进装置100解译或以其他方式响应来自另一个计算装置的控制输入的方式。

无线通信模块110与通信换能器102相结合可以用于在处理器114与其它外部设备之间交换数据。数据交换，例如可以提供通讯，提供控制，提供逻辑指令、状态信息，和/或提供用于程序存储器104的更新。在某些例子中，处理器114可以生成与状态和/或位置信息对应的输出，所述输出然后可以经由无线通信端口传送到控制器装置。装置的移动性使得有线连接是不期望的。因此，术语“连接”可被理解为描述不用物理地附着到自推进装置100而做出的逻辑链路。

在某些例子中，无线通信模块110可以实施蓝牙通信协议，而换能器102可以是适于传送和接收蓝牙信号的天线。另外或替换地，无线通信模块110可以实施Wi-Fi通信协议，而换能器可以是适用于传送和接收Wi-Fi信号的天线。在这样的例子中，自推进装置100可以被控制器装置经蓝牙和/或Wi-Fi信号控制。在可选的实施方案中，也可以使用其它无线通信模块和协议。

传感器112可以提供关于处理器114的周围环境和条件的信息。在变型例中，传感器112包括惯性测量装置，其包括三轴陀螺仪、三轴加速度表和三轴磁力计。而且，传感器112可提供输入，使得处理器114能够在装置开始运动后保持对装置的相对于初始参考坐标的取向和/或位置的自知能力。传感器112可包括用于检测光、温度、湿度、或者测量化学浓度或放射性的仪器。

状态/可变存储器106可以存储与装置状态有关的信息，例如包括位置、取向、在各个轴上旋转和平移速率。状态/可变存储器106还可以存储例如在装置被投入使用后(例如，装置被启动后)装置的初始参考坐标的信息，以及一旦装置被使用的位置和取向信息。这样，自推进装置100可以利用状态/可变存储器106的信息，以便一旦装置运行后就保持自推进装置100的位置和取向信息。

时钟108可以向处理器114提供定时信息。例如，时钟108可以提供用于测量改变的时间间隔和速率的时基。而且，时钟108可以提供日、日期、年、时间和闹钟功能。再者，时钟108可以允许自推进装置100在预先设置的时间提供闹铃或提醒。

扩展端口120可以提供用于添加附件或装置的连接。扩展端口120提供将来的扩展，以及添加选项或增强措施的灵活性。例如，扩展端口120可被用来把外设、传感器、处理硬件、存储装置、显示器或驱动器等添加到自推进装置100。

另外或替换地，扩展端口120可以提供能够通过使用模拟或数字信号而与适当配置的部件进行通信的接口。扩展端口120可以提供标准的或熟知的电接口和协议。扩展端口120还可以实施光学接口。例如，适用于扩展端口120的接口包括通用串行总线(USB)、集成电路间总线(I2C)、串行外设接口(SPI)或以太网。

显示器118将信息呈现给外部设备或个人。显示器118可以呈现各种不同形式的信息。在各种例子中，显示器118可以产生具有彩色和图案的光、声音、振动、或感官刺激的组合。在某些例子中，显示器118可以结合驱动器126运行，用来传送由自推进装置100的物理运动所产生的信息。例如，自推进装置100可被做成模拟人点头或摇头来传送“是”或“否”。

另外或替换地，显示器118可被配置成发射在可见光或非可见光范围内的光。例如，在红外线或紫外线范围内的非可见光可被用来发送人感觉不可见、但对于专门的检测器可用的信息。而且，显示器118可包括发射各种光频率的发光二极管(LED)阵列，所述发光二极管安排成使其相对强度可变，并且所发射的光可被混合而形成彩色混合物。

另外或替换地，显示器118包括LED阵列，其包括若干LED，每个LED发射人可看见的基色。处理器114可以改变每个LED的相对强度，从而产生许多各种不同的颜色。光的基色是以下类型的颜色：其中几种颜色可以不同的量混合而产生宽的色域。已知有多组基色光，例如，包括红/绿/蓝、红/绿/蓝/白和红/绿/蓝/琥珀色。例如，红、绿和蓝色LED一起包括三种可用基色装置的有用组，包括显示器118。在变型例中，可以使用其它的基色和白色LED组。在许多实施方案中，显示器118可包括一个或多个LED，其被使用来指示自推进装置100上的、用于对准的参考点。

能量存储单元124存储用于操作自推进装置100的电子和机电部件的能量。例如，能量存储单元124可以是可充电的电池。电感性充电端口128可以允许向能量存储单元124充电，而无需有线的电连接。而且，电感性充电端口128可以接收磁能量，并把它转换成电能，以给能量存储单元124充电。另外或替换地，电感性充电端口128可以提供与外部充电装置的无线通信接口。而且，充电装置中的插头可以作为电感性充电端口128的附加物或可选物被包括在内。

可包括深度睡眠传感器122，以把自推进装置100置于非常低功率的或“深度睡眠”模式，其中大多数电子装置不使用功率。这对于长期存储、运输、和/或自推进装置100的需要这种状态的某些实施方案是很有用的。例如，自推进装置100可被实施成承载有效载荷，诸如照相机、运动传感器、红外传感器、和/或化学或生物传感器。在这样的变型例中，自推进装置100可以休眠进入深度睡眠模式，直至触发事件，诸如激活照相机或者一个或多个传感器的事件，自动启动自推进装置100为止。

在变型例中，传感器122可以不用有线连接而通过自推进装置100的球形壳体感知物体、事件、事故、事物和/或现象。另外或替换地，深度睡眠传感器122可以是霍尔效应传感器，它被安装成使得外部磁铁可施加到自推进装置100上，从而启动深度睡眠模式。

驱动***致动器126可以把电能转换成机械能，用于各种用途。致动器126的主要用途可以是推进和操控自推进装置100。运动与操控致动器也可称为驱动***或牵引***。驱动***造成自推进装置100在处理器114的控制下的旋转和平移运动。致动器126的例子可包括例如轮子、电动机、螺旋管、推进器、桨轮和钟摆。

例如，驱动***致动器126可包括一组两个并行的轮子，每个轮子被安装到轴上，所述轴通过减速齿轮***被连接到可独立变速的电动机。在这样的例子中，两个独立运行的驱动电动机的操作可以由处理器114控制。

然而，除了旋转和平移自推进装置100以外，致动器126还可以产生各种各样的运动。例如，致动器126可以使自推进装置100执行交流运动，包括人手势的模拟，例如，点头、摇头、颤抖、转动或轻跳。在变型例中，处理器协调致动器126与显示器118。同样地，处理器114可以提供信号给致动器126与显示器118，使得自推进装置100旋转或抖动，同时发射各种图案的有色光。另外或替换地，自推进装置100可以与运动同步地发射光或声音图案。

自推进装置100可用作为控制器，用于其它网络连接的设备。自推进装置100可以包含传感器和无线通信能力，这样，它可以起到用于其它设备的控制器的作用。例如，自推进装置100可以握在手中并被用来感知手势、运动、旋转、组合输入等等。

机械设计

图2A是显示自推进装置的示例性框图。自推进装置200可以是多用途的，并且可包括球形壳体202、驱动***201、偏置机构215和有效载荷空间228。例如，自推进装置200可以呈现机器人球形体的形式。自推进装置200尺寸和重量可以使其很容易在成年人手中被握住、抬起和携带。在变型例中，自推进装置200可以更大或更小，和/或可以为特定的有效载荷定制。例如，自推进装置200可以制造成包括透明的球形壳体，照相机可包括在有效载荷空间内以提供视频流给控制器装置，诸如，例如智能电话或平板电脑，如图3的例子所显示的。

仍旧参照图2A，自推进装置200包括球形壳(外壳)202，它在装置滚动时与外界表面接触。另外，自推进装置200包括球形壳体202的内表面204，其中作为驱动***201的部件被包括在内的轮子218和200与内表面204接触，使得自推进装置200运动。另外，自推进装置200可包括装入球形壳体202内的若干机械和电子部件。

球形壳体202可以至少部分地由允许用于无线通信的信号进行传输但可以对抗湿度和灰尘的一种或多种材料制成。球形壳体202的材料可以是耐用的、可洗的、和/或抗粉碎的。球形壳体202还可以被构建成能够传输光，并且可被做成有纹理的，以便漫反射光。

在变型例中，球形壳体202可以由密封的聚碳酸酯塑料制成。在类似的变型例中，球形壳体202或内表面204中的至少一项是有纹理的，以便漫反射光。另外或替换地，球形壳体202可包括带有相关联的附属机构的两个半球壳，这样球形壳体202可以被打开而允许接近内部的电子和机械部件。在类似的变型例中，球形壳体202可包括自动打开装置，所述自动打开装置被配置成在由用户做出的命令提示下使用控制器装置打开外壳。另外或替换地，球形壳体202可以被打开，把有效载荷放置在有效载荷空间228中，然后随之关闭，以使用户可以继续操控自推进装置200。球形壳体202还可以包括刻螺纹的外表面或包括有用于牵引的旋钮和/或结节的外表面。

若干电子和机械部件可放置在球形壳体202内部，以便能够进行处理、无线通信、推进和实现其它功能。在这些部件中，可以包括驱动***201，以使所述装置能够推进它自己。驱动***201可被耦合到处理资源和如以上参照图1描述的其它控制机构。仍旧参照图2A，托架214可被包括来用作自推进装置200的电子部件的附着点和支撑。驱动***201、能量存储单元216、托架214、偏置机构215、诸如以上参照图1描述的其它部件、和可能最终占用有效载荷空间228但不能被牢固地安装到球形壳体202上的任何有效载荷项目。反而，驱动***201中包括的轮子218，220可以与球形壳体202的内表面204进行摩擦接触，并且可以用来通过致动器的动作而驱动球形壳体202。

托架214可以与能量存储单元216进行机械和电接触。能量存储单元216可以提供能量储存器，以便给装置和电子装置提供能量，并且可以经由电感充电端口226重新补充。例如，能量存储单元216可以是充电电池，它可以由锂聚合物电池组成。

托架214可以为大多数内部部件，包括用于电子组件的印刷电路板、传感器阵列、一个或多个天线和一个或多个连接头等，提供安装位置，以及为内部部件提供机械附接点。而且，托架214可以为放置在自推进装置200内的有效载荷提供基座。这样，托架214的顶部表面也可以是有效载荷空间228的地面。然而，有效载荷空间228的其它配置也是可以预期的，诸如，例如专门形成用于照相机的有效载荷空间228，或包括用于承载多个物品的隔间的有效载荷空间。

驱动***201包括电动机222，224和轮子218，220。电动机222，224通过相关联的传动轴、轮轴和齿轮驱动(未示出)，独立地连接到轮子218，220。轮子218，220可以与内表面204进行物理接触。其中轮子218，220接触内表面204的点是自推进装置200的驱动机构的重要部分，因此优选用材料覆盖以增加摩擦和减小滑移。例如，轮子218，220的周围可以用硅橡胶轮胎覆盖。

偏置机构215可被包括来主动将轮子218，220压靠在内表面204上。作为例子，弹簧212和弹簧末端210可包括偏置机构215。更具体地，弹簧212和弹簧末端210可被放置成在与轮子218，220径向相对的点接触内表面204。弹簧212和弹簧末端210可以提供接触力，以减小或本质上消除轮子218，220的滑移。弹簧212被选择成提供用于推动轮子218，220的较小的力，并且弹簧末端210均衡地靠着内表面204。

弹簧末端210提供与内表面204的几乎无摩擦的接触。这样，弹簧末端210包括圆形或准圆形的表面，所述表面被配置成当自推进装置200被驱动***201驱动时沿内表面204滑动。也可以包括提供几乎无摩擦的接触的其它装置。在某些实施方案中，弹簧末端210可包括一个或多个轴承，用来进一步减小在弹簧末端210沿内表面204移动时的接触点处的摩擦。而且，弹簧212和弹簧末端210可以由非磁性材料制成，以避免干扰敏感的磁铁传感器。

有效载荷空间228可被结合来承载单个有效载荷或多个有效载荷，用于民用和/或军事活动。有效载荷空间228可被布置成承载任何数目的有效载荷，例如包括以下的一项或多项：用于监控或远程视频流的照相机、红外传感器、用来检测有害试剂的化学或生物传感器、可***控到适当地点并被引爆的炸弹或闪光弹和/或收听设备。

图2B是显示带有可选的偏置机构217的自推进装置的示例性框图。参照图2B，偏置机构217可以结合有底盘237，它可包括一个或多个附加的轮子234，236，从而增加和重新配置有效载荷空间228。偏置机构217可包括中心柱238，所述中心柱238被配置成施加一个力到底盘237，该力可以反过来使附加的轮子234，236抵靠球形壳体202的内表面204。中心柱238可以包括或不包括弹簧240，以便帮助偏置。可选地，底架237可被放置成靠近驱动***201，这样轮子218，220，234和236接触同一个半球面的内表面204，在直径方向上相对。另外或替换地，底架237可被定位成使得中心柱238形成一个角度，其中附加的轮子234，236接触在赤道略微上方的内表面204(在参考坐标系中，驱动***201被定位在自推进装置200的最底部)。可包括这些布置和类似的布置，使得例如，有效载荷空间228最大化或最优化。

图2C是显示带有用于改进有效载荷空间250的另一可选偏置机构的自推进装置的示例性框图。例如，可以包括独立的偏置机构252，它被配置成主动将驱动***轮子218，220压靠在内表面204上，类似于以上参照图2A和2B讨论的偏置机构。独立的偏置机构252包括两个或多个分开的门轴258，260。门轴258，260可包括弹簧，来利用具有垂直值的力向量而将轮子254，256压靠至内表面204上。来自按压内表面204的轮子254，256的垂直力又主动将驱动***201和其各自的轮子254，256压靠至内表面204，由此为驱动***201提供足够的力，使得自推进装置200运动。

如图所示，带有它的两个或多个门轴258，260的独立偏置装置252允许显著增加有效载荷空间250，由此不同类型或尺寸的任何数目的有效载荷(例如，照相机、红外传感器、化学或生物传感器、一个或多个***物、收听设备等)可被定位在空间250内。通过去除如由图2A和2B的例子显示的偏置机构配置，并且用带有独立门轴258，260的独立偏置机构252来替代它们，自推进装置200的内部可以被清理，从而提供宽敞的内部空间。门轴258，260包括独立偏置机构252可直接安装在托架214上。对应于门轴258，260的弹簧可以具有扭转弹簧的形式，它使轮子254，256压靠至内表面204。另外或替换地，弹簧可以包括以下的一个或多项：压缩弹簧、表簧或拉伸弹簧。可选地，门轴258，260可按以下方式安装，使得其中不包括弹簧，来仍保持按压驱动***201和轮子218，220抵靠内表面204的力，允许有足够的牵引力使自推进装置200运动。

图3是显示包括照相机的自推进装置的示例性框图。多用途自推进装置300可包括安装在有效载荷空间310内的照相机320。例如，球形壳体304是透明的，允许照相机302观看自推进装置300的外面。照相机302可以安装在偏置装置上，或以其他方式安装在自推进装置300内，以便保持基本上水平的定位。例如，照相机302可被安装在托架314，达到相同的结果。

照相机302可被安装在陀螺仪或其它稳定装置，以使得照相机的定向相对于外部参考坐标系可以是更水平的。例如，稳定装置(未示出)可以被安装在偏置装置315和/或托架314上，以便实现进一步的稳定性和进一步保持定向。对于具有使用如参照图2C讨论的门轴的独立偏置装置的自推进装置300，照相机302可被安装到托架314中。

另外或替换地，照相机302还可以被连接到无线通信模块。照相机302可以借助于无线链路308把照片和/或视频流提供给控制器装置306。在类似的布置中，自推进装置可以由用户使用控制器装置306经由无线链路308遥控。如所实施的，自推进装置300可以通过使用视频流控制，因此用户不需要为了保持有效的操作而处于自推进装置300的视线范围内。

照相机302可以是任何的照片或视频记录装置。照相机302本身可包含无线通信装置，这样，它可以直接与控制器装置306链接。可选地，照相机306可以耦合到处理器，视频流可以经由包括在如以上参照图1描述的***中的无线模块而馈送到控制器装置306。

控制器装置306可以是遥控器、智能电话、平板电脑、或能够存储和执行应用程序或指令来操作自推进装置300的定制设备。例如，控制器装置306可以呈现智能电话或平板电脑的形式，自推进装置的操作可以借助于存储在智能电话或平板电脑中的应用程序而被执行。可选地，控制器装置306和自推进装置300可以被制造成为一种或多种用途专门制造的组合***。例如，自推进装置300和控制器装置306的组合***可以被专门用于监控。而且，控制器装置306的应用程序可包括“触摸和驱动”特性，其中用户可以触摸与所选位置对应的控制器装置306的显示器。“触摸和驱动”特性还可以允许用户选择控制器装置306的显示器上的位置，其中所述选择的位置与视频流上的相同位置对应。换句话说，用户可以“触摸”在来自自推进装置300的视频流上的位置，自推进装置300将自动操控自己到达那个位置。

图4是显示包括有效载荷的自推进装置的示例性框图。参照图4，自推进装置包括有效载荷空间406，用来承载和输送特定的物品或有效载荷404，用于各种活动。这样的物品可包括以下的一项或多项：红外传感器、化学或生物传感器、***物或闪光弹、收听装或其它机械装置等等。这些物品的任何一项或多项还可以被包括在如以上参照图3描述的包括照相机的变型例中。

正如在图4的例子中显示的，自推进装置400包括有效载荷空间406，用于承载有效载荷404。自推进装置400可以以它可被用户投掷的方式构建，然后经由控制器装置412控制。可以包括保护性外罩402，用来缓冲例如当自推进装置4被用户投掷时的震动。保护性外罩402是可拆卸的，和/或可配置成在极端震动期间突然离开自推进装置400。在这样的例子中，自推进装置400可以摆脱保护性外罩402，以及进行它的打算的用途。

保护性外罩402可被包括用来密封自推进装置400或使其防水。例如，自推进装置400还可以被配置成根据其打算的应用而漂浮或下沉。而且，自推进装置400在被投入到水中时可以漂浮，以便可容易地取回。

如图4所示的例子可以被制造成用于单个用途，或可被配置成被装载和卸载多次。后者可包括球形壳体408和/或保护性外罩402，它们可以容易地被用户打开或关闭。单个用途的例子可以被制造成永久密封的，这种布置的有效载荷404可被选择用于单个用途。例如，有效载荷404可以是***物，其中自推进装置400被用于单个用途。正如所实施的，自推进装置400可以***控到选择的位置，然后被引爆，有效地摧毁自推进装置400。

可选地，自推进装置400可被配置成在用户的命令提示下打开，并且将其有效载荷404放在选择的位置。然后用户可以使用控制器装置412来使球形壳体408关闭，并且继续操控自推进装置400。而且，自推进装置400和控制器装置412可以包括如以上参照图4描述的“触摸和驱动”特性。

图5是自推进装置514和控制器装置508的示例性示意图。更具体地，自推进装置514在它运动时可以通过可源自控制器装置508的编程逻辑和/或控制来控制。自推进装置514能够在可由用户502操控的控制器装置508的控制下运动。控制器装置508可以通过使用标准的或专用的无线通信协议而将控制数据无线传送到自推进装置514。在变型例中，自推进装置514可以至少部分是自控制的，利用传感器和内部编程逻辑来控制它的运动参数(例如，速度、方向等等)。再者，自推进装置514可以传送关于装置位置和/或运动参数的数据，用于在控制器装置508上生成或改变内容。在其他变型例中，自推进装置514可以借助于它的运动和/或内部编程逻辑来控制控制器装置508的各个方面。

如这里描述的，自推进装置514可以具有多种操作模式，包括装置被控制器装置508控制的那些操作模式，是用于另一装置的控制器(例如，另一自推进装置或控制器装置508)，和/或是部分或完全自主的。

另外，自推进装置514和控制器装置508可以共享计算平台，在该平台上编程逻辑被共享，以便于在其它特性中还能够具有包括以下项在内的功能：(i)使用户502能操作控制器装置508而生成多个输入，包括简单的方向输入、命令输入、手势输入、运动或其它感官输入、语音输入或它们的组合；(ii)使自推进装置514能够解译从控制器装置508接收的输入，作为一个命令或一组命令；和/或(iii)使自推进装置514能够传送关于装置的位置、运动和/或状态的数据，以便影响控制器装置508的状态(例如，显示器状态，诸如对应于控制器-用户界面的内容)。而且，自推进装置514可包括编程接口，它实现用来使用装置的附加编程逻辑和/或指令。控制器装置508可以执行与自推进装置514上的编程逻辑通讯的编程。

因此，自推进装置514可包括导致运动或定向运动的致动器或驱动机构。自推进装置514可以用许多相关的术语和词组指代，包括受控制的装置、机器人、机器人装置、远程装置、自主装置和遥控装置。在变型例中，自推进装置514可被构建成在各种介质中运动和被控制。例如，自推进装置514可被配置成在介质中运动，诸如在平坦表面、沙地表面、或石头表面上运动。

自推进装置514可以各种不同的形式实施。例如，自推进装置514可以对应于球形物体，它可以滚动和/或执行诸如旋转那样的其它运动。在变型例中，自推进装置514可以对应于无线电控制的飞行物，诸如飞机、直升飞机、气垫船或气球。在其它变型例中，自推进装置514可以对应于无线电控制的船只，诸如船或潜水艇。许多其它的变型例也是可实施的，诸如其中的自推进装置514是机器人的那些装置。

而且，自推进装置514可包括大致球形的密封中空外壳，能够通过在封套内的致动器的动作而定向运动。

仍旧参照图5，自推进装置514可被配置成使用网络通信链路510和512而与控制器装置508通信。链路510可以把数据从控制器装置508传送到自推进装置514。链路512可以把数据从自推进装置514传送到控制器装置508。链路510和512被显示为分开的单向链路，以便于说明。作为例子，单个双向通信链路执行在两个方向上的通信。链路510和链路512在类型、带宽或容量上不一定是相同的。例如，与链路512相比较，从控制器装置508到自推进装置514的通信链路常常可具有更高的通信速率和带宽。在某些情形下，仅仅建立一个链路510或512。在这样的例子中，通信是单向的。

控制器装置508可以与包括至少一个处理器和适于建立至少与自推进装置514的单向通信的通信能力的任何设备对应。这样的设备的例子包括但不限于：移动计算设备(例如，多功能消息传送/语音通讯装置，诸如智能电话)、平板计算机、便携式通信装置和个人计算机。例如，控制器装置508是可由加利福尼亚州库比蒂诺的苹果计算机公司提供的IPHONE。在另一个例子中，控制器装置508是也来自苹果计算机公司的IPAD平板计算机。在再一个例子中，控制器装置508是执行来自谷歌公司的安卓操作***的任何手持计算和通信装置。

另外，控制器装置508可以是配置为笔记本和台式机的个人计算机。例如，控制器装置508可以是运行MICROSOFTWINDOWS操作***，或LINUX操作***或APPLEOS/X操作***的多用途计算平台，其配置有适当的应用程序来与自推进装置514通信。

在变型例中，控制器装置508可以是专用于使用户502能够控制自推进装置514并与自推进装置514互动的专门设备。

而且，多种类型的控制器装置508能够可互换地用来与自推进装置514通信。另外或替换地，自推进装置514能够与多个装置进行通信和/或被多个装置控制(例如，同时或一次一个地)。例如，自推进装置514能够在一个会话期间与IPHONE链接，并且在下一个会话期间与ANDROID设备链接，而不用修正所述装置514。

因此，用户502可以经由控制器装置508而与自推进装置514互动，以便控制自推进装置514和/或从自推进装置514接收对控制器装置508的反馈或交互。而且，用户502可以通过控制器装置508配备的各种机构规定用户输入504。这种输入的例子包括文本输入、语音命令、触摸传感表面或屏幕、物理操控、手势、击打、摇头、以及以上项目的组合。

用户502可以与控制器装置508交互，以便接收反馈506。可以响应于用户输入而在控制器装置506上生成反馈506。另外或替换地，反馈506也可以基于从自推进装置514传送到控制器装置508的、关于例如自推进装置514的位置或状态的数据。并非限制，反馈506的例子包括文本显示、图形显示、声音、音乐、色调图案、光的彩色或强度的调制、触觉、振动或触觉刺激。反馈596可以与控制器装置508上生成的输入相组合。例如，控制器装置508可以输出内容，所述输出内容可被修正，以反映从自推进装置514传送的位置或状态信息。

作为例子，控制器装置508和/或自推进装置514可被配置成使得用户输入504和反馈506使对于具有有限感觉、思想、知觉、运动神经或其它能力的用户502的可使用性和可访问性最大化。这允许残疾用户或有特殊需要的用户操作所描述的***500。

如图5所示的配置可以仅仅是包括带有通信连接的自推进装置514的网络的几乎无限数量的可能配置之一。而且，虽然这里描述的无数变型例提供了用户操作控制器装置508或以其他方式与控制器装置508直接交互，以便于控制自推进装置和/或与自推进装置交互，但所描述的变型例包括使得用户能够直接控制自推进装置514或与自推进装置514交互，而不使用诸如控制器装置508的中间设备。

图6显示用于导致自推进球形装置600运动的示例性技术。如由图6的例子显示的，装置600具有旋转中心602和质心606，装置600可以接触平坦表面612。用于机器人装置的驱动机构包括与装置600的封闭球形罩的内表面接触的、两个独立控制的带轮子的致动器608。也显示了传感器平台604。为了简化说明，装置600的一些部件在图6上没有被示出。

为了达到恒定速度的连续运动，质心606相对于旋转中心602的偏移可以通过带轮子的致动器608的动作保持。质心606相对于旋转中心602的偏移很难测量，因此很难得到对于闭环控制器的用于保持恒定速度的反馈。然而，偏移与传感器平台604与表面612之间的角度成比例。角度610可以被感知或从各种各样的传感器输入估计，如这里描述的。因此，用于机器人装置600的速度控制器可被实施，以便用角度610来调整带轮子的致动器608的速度，使得装置600以恒定的速度在表面612运动。速度控制器可以确定想要的角度610，以产生想要的速度，想要的角度设置点可以作为输入被提供到调整驱动机构的闭环控制器。

图6显示用角度测量来进行速度控制。然而，技术还可以扩展成通过适当的感知角度和角度速率的反馈，提供对转向和旋转的控制。

从上述的讨论可以看到，在变型例中，得知取向角度对于控制自推进装置600是有用的。测量装置的取向对于导航和与其它装置对准也可以是有用的。

图7是显示传感器阵列和数据流程的示例性框图。参照图7，传感器阵列712可包括一组传感器，用于提供信息给自推进装置，例如包括它的位置、取向、平移的速率、旋转和加速度。在各种例子中，可以包括许多其它传感器，以满足要求。

在变型例中，传感器阵列712可包括三轴陀螺仪传感器702、三轴加速度传感器704、和三轴磁力计传感器706。在某些变型例中，包括用于全球定位***(GPS)的接收机710。然而，GPS信号典型地在室内是不可用的，所以GPS接收机可以被省略。

由于尺寸和花费的限制，在传感器阵列712中的传感器可以是利用微机电(MEMS)技术的小型化装置。来自这些传感器的数据可能需要滤波和处理，以产生准确的状态估值716。可以在传感器融合和状态估值器714中利用各种算法。这些算法可以由自推进装置上的处理器执行。

本领域技术人员将会理解，来自传感器阵列712中的传感器的信号可能由于噪声、干扰、和便宜传感器的有限能力而是不完美的和失真的。然而，传感器也可以提供冗余的信息，这样，适当的传感器融合和状态估值器处理714的应用可以提供自推进装置的真实状态的适当状态估值716。

例如，在许多情形下，由于杂散磁场和附近的铁磁性金属而造成磁力计数据失真。传感器融合和状态估值器714可被配置成拒绝坏的或不可信的磁力计数据，并且在估计自推进装置的状态716时依赖于其余的传感器。在某些例子中，自推进装置的特定运动可被用来改进为了期望用途所需的传感器数据。在监视磁力计数据的同时，通过整个360度的头部扫描来旋转自推进装置，对变换局部磁场可能是有用的。由于磁场在短的时间间隔内通常是相对不变的，局部磁场测量是可重复的，因此是有用的，即使它是失真的。

结构

图8显示包括自推进装置810和控制器装置850的示例性***，控制器装置850控制自推进装置810并与自推进装置810交互。自推进装置810可以通过使用诸如由图1的例子描述的硬件资源来构建。因此，自推进装置810可以是诸如参照图2-4的例子所描述的球形物体。控制器装置850可以是多功能设备，诸如移动计算设备(例如智能电话)、平板计算机或个人计算机。替换地，控制器装置859可以与专用于控制自推进装置810并与自推进装置810通信的专门设备对应。

自推进装置810可以执行存储在程序库820中的一个或多个程序816。在程序库820中的各个程序816可包括用于操作装置的指令或规则，包括对于所述装置如何响应于特定条件、所述装置如何响应于控制输入813(例如，在控制器装置850上输入的用户输入)的指令，和/或所述装置要实施的操作的模式(例如，受控模式，对比自主，等等)。

程序库820还可以保存可以由多个程序共享的指令组，包括使得某些用户输入能够以通常方式被解译的指令。应用程序接口(API)830可以在装置810上实施，使得程序能够访问装置的功能和资源的库。例如，API830可包括可以结合程序被用来实施运动控制(例如，速度或方向)、状态转换、传感器装置解译、和/或无线通信的功能。

在某些实施方案中，装置810可以通过使用无线通信端口812来无线接收程序和编程指令。在变型例中，装置810可以经由其它端口，诸如扩展端口120(见图1)，接收来自外部资源880的程序和编程指令。编程资源可以来源于：例如，提供给装置的用户的介质(例如，SD卡)、可从其下载程序的网络资源或网站、和/或从控制器装置850经由无线通信端口812传送的程序和/或指令组。在一些实施方案中，控制器装置850可以被编程地配置成通过软件与自推进装置810交互和/或控制自推进装置810。一旦被配置，控制器装置850就可以把与其编程的配置一致的指令传送到自推进装置810。例如，控制器装置850可以下载用于控制自推进装置810或与自推进装置810交互的应用程序。应用程序可以通过使用在控制器装置850中固有的无线通信能力，例如从网络(例如，从App存储库)，或从网站下载。由控制器装置850下载的应用程序可包括可被传送到自推进装置810的指令组。

控制器装置850可以执行专门化的或以其他方式对于与自推进装置810通讯或交互，和/或控制自推进装置810特定的程序856。在变型例中，在控制器装置850上执行的程序856可包括也可以在控制器装置810上执行的配对程序816A。程序856，816A可以在共享的平台或***上执行。例如，如下面描述的，在控制器装置850上运行的程序856可以与配对的运行程序816A合作，生成用于自推进装置810的输入，以及根据来自自推进装置810的数据信号，生成在控制器装置850上的输出。例如，程序856可以生成用户接口860，该用户接口860(i)促进或指导用户，以便提供作为配对的运行程序816A的结果的、可在自推进装置810上解译的输入，导致来自自推进装置810的某些预期的结果；以及(ii)接收来自自推进装置810的反馈818，以至于影响由在控制器装置850上运行的程序856所输出的内容。在后者的情形下，例如，计算机生成的内容可以根据自推进装置810的位置或运动而被改变。

更具体地，在控制器装置850上，程序856可以提供用户界面860，包括用于促进和/或解译控制器装置上的用户输入。各种形式的输入可以在控制器装置850上被输入，包括：例如，利用机械开关或按钮的用户交互、触摸屏输入、音频输入、手势输入或装置以特定方式的运动。

因此，程序856可被配置成利用控制器装置850上固有的应用程序界面，利用设备的各种资源来接收和处理输入。许多现有的多功能或通用计算设备(例如，智能电话或平板电脑)可被配置成检测各种类别的输入，包括触摸屏输入(例如，多触摸输入或手势输入)、光学输入(例如，照相机图像传感输入)、音频输入和装置运动输入(例如，摇动或移动整个装置)。用户界面860可包括逻辑862，用来提示用户进行特定种类的输入(例如，包括用户应当把手指放置在其上的可视标记，指令用户或给用户提供视觉和/或音频提示来移动装置等等)，和把该输入解译为被传送到自推进装置810的控制信息。

在某些实施方案中，在控制器装置850上生成的输入可被解译为命令，然后把它传送到自推进装置810。在其它实施方案中，在控制器装置850上进行的输入可以被在自推进装置810上的编程资源解译为命令。通过以命令的形式解译用户输入，自推进装置810可以智能的和可配置的方式响应于用户输入。例如，自推进装置810可以以非定向的方式解译本来是定向的用户输入。例如，用户可以输入与方向对应的手势输入，以便让自推进装置810以不同于用户输入中固有的方向的方式运动。例如，用户可以输入向左的手势，装置可以(根据运行程序816A)把它解译为停止、旋转、回家、或改变照明输出等等的命令。

用户界面860也可以包括输出逻辑864，用于解译从自推进装置810接收的数据。这样，自推进装置810可以传送诸如状态信息和/或位置信息(例如，诸如在装置运动之后)的信息到控制器装置850。在一个实施方案中，从自推进装置810到控制器装置850的通信可以是对在控制器装置850上的用户输入的解译得到的命令的响应。在另一个实施方案中，从自推进装置810的通信可以具有由于装置在一段持续时间内的连续运动而产生的连续的反馈的形式。在变型例中，加到设备850的输出可以对应于具有各种可能的形式因子中的一个形式因子的控制器装置。程序856可以把界面配置成以图形方式提供游戏内容和/或不同的用户界面范例，用于控制自推进装置810。程序856可以运行来直接影响在这些实施方案中根据自推进装置810的运动、位置、或状态而生成的内容。

在运行时，自推进装置810可以通过使用存储在其程序库820中的一个或多个程序指令组而实施编程的运行时间816A。程序运行时间816A可以对应于，例如，由用户选择的程序，或通过缺省的或响应于某些其它条件或触发条件而运行的一个程序。在其它功能中，程序运行时间816A可以执行利用装置功能和/或资源的一组程序特定的指令，以便：(i)解译来自控制器装置850的控制输入；(ii)根据输入的解译结果，控制和/或阐述装置运动；和/或(iii)把信息从自推进装置810传送到控制器装置850。

程序运行时间816A可以实施驱动控制逻辑831，包括传感器控制逻辑821和输入控制逻辑823。传感器控制逻辑821可以解译装置传感器输入811，用于控制自推进装置的驱动***或组件的速度、方向或其它运动。传感器输入811可以与诸如由自推进装置810的加速度计、磁力计和/或陀螺仪提供的数据对应。传感器数据还可以包括在装置上得到的其它信息，这些信息关于装置的运动、位置、状态或运行条件，包括GPS数据、温度数据等等。程序816A可以实施参数、规则或指令，用于把传感器输入811解译为驱动组件控制参数825。输入控制逻辑823可以解译从控制器装置850接收的控制输入813。在某些实施方案中，逻辑823可以在输出由输入813确定的驱动组件控制参数825时把输入解译为命令。输入驱动逻辑823也可以是程序特定的，这样，控制输入813和/或它的解译结果对于运行程序816A是特定的。驱动组件控制逻辑可以使用如通过传感器/输入控制逻辑821，823而生成的参数，以便实施驱动组件控制。

在变型例中，传感器/输入控制逻辑821，823可被用来控制自推进装置810的其它方面。在变型例中，传感器/输入控制逻辑821，823可以执行运行程序816A指令，以生成状态输出827，该状态输出可以响应于某些条件，诸如用户输入或装置运行条件(例如，装置将要停止)，来控制装置的状态。例如，照明输出(例如，LED显示器输出)、音频输出、或装置运行状态(例如，运行的模式和/或功率状态)会受到状态输出827影响。

另外，运行程序816A可以生成在控制器装置850上运行的、用于自推进装置856的输出界面826。输出界面826可以生成包括反馈818的数据。例如，输出界面826可以生成基于位置、运动(例如，速度、旋转)、状态(输出装置的状态)和/或取向信息(例如，装置相对于初始参考系的位置和取向)的数据。输出界面826还可以生成例如识别与运行程序816A相关的事件的数据。例如，输出界面826可以识别诸如装置在其运动中被打断或以其他方式遇到中断事件那样的事件。输出界面826还可以根据例如运行时间程序816A的指令来生成程序特定的输出。例如，运行时间程序816A可能要求另一个程序所不需要的传感器读数。输出界面826可以实施用于与通过实施运行时间程序816A而执行的其它操作相关联地得到传感器读数的指令。

而且，自推进装置810可以在相对于控制器装置850多个模式下可运行的。在控制模式下，自推进装置810的运动和/或状态方面可以通过经由从控制器装置850传送的控制信号的控制输入810而被控制。在某些实施方案中，自推进装置810可以与控制器装置850配对，从而影响控制器装置850上的操作以便控制或反馈。自推进装置810还可以在自主模式下可运行，其中响应于例如传感器输入811，在装置上编程地生成控制参数825，而不需要控制输入813。而且，自推进装置810可以连同控制器装置850一起在“触摸与驱动”模式下运行，其中用户可以触摸自推进装置810的视频流上的选定位置，自推进装置810可以自主地操控到对应的位置。再者，在变型例中，自推进装置810可以起到用于控制器装置850或用于另一个自推进装置810的控制器的作用。例如，装置可以运动而影响控制器装置850的状态。装置可以在一个运行会话期间在多个模式下运行。运行模式可以由运行时间程序816A确定。

自推进装置810可包括指令组库，用于解译来自控制器装置850的控制输入813。例如，自推进装置可以存储用于多个程序的指令，以及用于至少某些程序的指令可包括在控制器装置850上执行的配对程序。保持在自推进装置上的库可以是动态的，这样，所存储的指令可以被添加、删除或修正。例如，存储在自推进装置上的一个程序可以被添加，或另一个程序可以被修正。

当在控制器装置850上被执行时，每个程序包括用来识别特定一组输入的指令，不同的程序可以识别不同的输入。例如，高尔夫程序可以将控制器装置850上的摆动运动识别为输入，而同样的运动可以被专用于提供虚拟操控机制的其他程序忽略。当在自推进装置810上被执行时，每个程序可包括用来将与特定识别输入相关联的控制输入813解译或变换成命令和控制参数的指令。

在变型例中，自推进装置能够动态地重新配置它的程序库。例如，程序可被修正(例如，通过由控制器装置850接收的指令)来处理对应于新识别的输入的控制输入。作为另一个例子，自推进装置810能够在自推进装置810处被使用的过程时切换程序。当程序被切换时，不同一组的输入可以被识别，和/或每个输入可以在自推进装置810上被不同地解译。

触摸和驱动方法

图9是显示操作自推进装置的示例性方法的流程图。参照图9，控制器装置(例如，智能电话、平板电脑、遥控器或其它移动计算设备)的用户可以接收来自自推进装置的图像或视频画面。自推进装置本身不需要是球形的，而可以是能够由这里描述的控制器装置控制的任何装置。在其它特征中，自推进装置可被配置成包括：透明的球形壳体、放置在外壳内的照相机和能够把视频画面送到控制器装置的无线链路。这样，控制器装置可以接收来自置于自推进装置(900)内的照相机的画面。而且，控制器装置可包括显示屏，以使得所述画面可以显示在控制器装置(902)上。控制器装置可包括触摸屏特征，该特征允许用户与显示的画面直接互动。

然后用户可以选择对象或在显示的视频画面上的位置点。因此，用户对于位置点的选择被控制器装置接收(904)。用户可以通过触摸与自推进装置的参考坐标中的物理对象对应的、在屏幕上的对象而选择位置点。另外或替换地，用户可以提供进行识别所显示的对象的语音命令。在接收用户所作出的选择后，控制器装置然后可以根据位置信息生成命令信号，加到自推进装置，使得它行进到物理位置点(908)。自推进装置可以直接行进到对象，或执行操控而绕过障碍物最终到达对象的位置。

另外或替换地，控制器装置还可以被配置成根据用户的参考系和/或控制器装置的参考系来确定在显示屏幕上描绘的对象的位置。控制器装置也可以把在控制器装置上显示的位置点的相对位置映射到自推进装置的参考坐标系上的位置点的位置(906)。这样，自推进装置可以被控制器装置根据映射的相对位置，而经由图像/视频画面进行引导，行进到对象的位置，其中控制器装置可包括用来计算相对位置的处理单元。

结论

这里描述的一个或多个例子规定：由计算设备执行的方法、技术和动作被编程地执行，或作为计算机实施的方法执行。编程地是指通过使用代码，或计算机可执行的指令。编程地执行的步骤可以是自动的或者不是自动的。

这里描述的一个或多个例子可以通过使用编程的模块或构件来实施。编程的模块或组件可包括程序、子程序、程序的一部分、或软件组件、或能够执行一个或多个阐述的任务或功能的硬件部件。正如这里使用的，模块或组件可以在硬件部件上相对其它模块或组件独立存在。替换地，模块或组件可以是其它模块、程序或机器的共享元件或处理过程。

而且，这里描述的一个或多个例子可以通过使用由一个或多个处理器可执行的指令来实施。这些指令可以承载在计算机可读介质上。参照附图被显示或描述的机器提供处理资源和计算机可读介质的例子，在其上可以承载和/或执行用于实施本发明的例子的指令。具体地，结合本发明的例子被显示的许多机器包括处理器和各种形式的、用于保存数据和指令的存储器。计算机可读介质的例子包括永久存储器存储装置，诸如在个人计算机或服务器上的硬驱动。计算机存储介质的其它例子包括便携式存储单元(诸如CD或DVD单元)、闪存储器(诸如在许多蜂窝电话和平板电脑上承载的)、和磁存储器。计算机、终端、能够联网的装置(例如，移动设备，诸如蜂窝电话)都是利用处理器、存储器、和被存储在计算机可读介质上的指令的机器和装置的例子。另外，这些例子可以计算机程序或计算机可使用的能够承载这样的程序的承载介质的形式被实施。

虽然参照附图详细地描述了说明性例子，但对于具体的例子和细节的变化也包括在本公开内容中。本发明的范围打算由以下的权利要求及其等效替换规定。而且，单独地或作为例子的一部分被描述的具体的特性可以与其它单独地描述的特性，或其它的例子的一部分相组合。因此，没有进行描述组合，不应当阻挡本发明人声称这样的组合的权利。

在以上描述了本发明的某些例子的同时，应当看到，所描述的例子仅仅是作为例子。因此，不应当根据所描述的例子来限制本发明。而是，这里描述的发明的范围只应当受限于结合以上的说明和附图所作出的权利要求。

Claims (19)

1.一种自推进装置，包括：

球形壳体；

布置在所述球形壳体内的驱动***，所述驱动***为一个或多个轮子提供动力；

安装在所述驱动***顶上的托架，所述托架具有与所述球形壳体内的有效载荷空间的地面相对应的顶面；和

连接到所述托架的偏置机构，所述偏置机构包括左门轴和右门轴，所述左门轴和右门轴均安装至所述有效载荷空间的地面且包括连接到接触元件的弹簧，以便提供施加到所述球形壳体的内表面上的力，其中所述力包括垂直向量，该垂直向量提供足够的偏置来主动迫使所述一个或多个轮子施力持续啮合所述球形壳体的内表面，以使所述球形壳体运动。

2.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括包围所述球形壳体的保护性外罩，所述保护性外罩被配置成在强烈震动期间突然离开。

3.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括：

被耦合至所述驱动***的一个或多个电池；以及

被耦合至所述一个或多个电池的电感性充电端口，所述电感性充电端口能为所述一个或多个电池进行电感性充电。

4.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括充电端口，所述充电端口被耦合至放置在所述自推进装置内的一个或多个电池和耦合至所述驱动***，所述充电端口被配置成用于为所述一个或多个电池进行***式充电。

5.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括照相机，所述照相机连接到在所述左门轴与右门轴之间的、所述有效载荷空间的地面，其中所述球形壳体是光学透明的。

6.如权利要求5所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括照相机稳定器，所述照相机稳定器安装至位于所述左门轴与右门轴之间的、所述有效载荷空间的地面，其中所述照相机被安装至所述照相机稳定器。

7.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括布置在所述有效载荷空间内的以下一项或多项装置：化学传感器、红外传感器、运动传感器、收听设备或生物传感器。

8.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括布置在所述有效载荷空间内的一个或多个***物。

9.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，其中所述球形壳体是可密封的，以允许所述自推进装置本质上防水。

10.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括接收机，所述接收机与操作所述驱动***的处理器相耦合，所述接收机接收来自外部控制器的指令信号，并且将该指令信号发送到所述处理器，所述处理器执行所述指令信号，作为加载到所述驱动***的命令来操控所述自推进装置。

11.如权利要求10所述的自推进装置，其特征在于，其中所述处理器操作在所述球形壳体上的门机构，在所述处理器从外部控制器接收指令后，所述球形壳体经由所述门机构以机械方式打开。

12.如权利要求1所述的自推进装置，其特征在于，所述自推进装置还包括安装在所述有效载荷空间的地面上的稳定器，所述稳定器包括陀螺仪，用来在所述自推进装置运动时保持有效载荷本质上恒定取向。

13.如权利要求12所述的自推进装置，其特征在于，其中所述稳定器还包括缓冲***，用来减小在所述自推进装置上发生碰撞期间所述有效载荷上所受的撞击力。

14.一种用于操作自推进装置的计算机实施的方法，所述方法由移动计算设备的一个或多个处理器执行，所述方法包括：

接收来自自推进装置的图像，所述图像提供安装在所述自推进装置内的图像获取设备的视野；

在移动计算设备的触摸显示屏上显示所述图像；

在所述触摸显示屏上接收对于所述图像获取设备视野内的位置点的用户选择；以及

根据所述用户选择，生成要被传送到所述自推进装置的命令信号，所述命令信号指令所述自推进装置操控到所述位置点。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据在移动计算设备上所显示的视野的第一参考坐标系，确定在视野中的位置点的位置；以及

将所述位置点的位置映射到与相对于所述自推进装置的位置点对应的第二参考坐标系上；

其中仅仅根据所述第二参考坐标系生成命令信号，以包括用于操控所述自推进装置的指令。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，其中所述图像是从所述图像获取设备提供的实时视频画面，并且结合接收实时视频画面而动态地执行命令信号的生成。

17.一种存储指令的非瞬态计算机可读介质，当所述指令被移动计算设备的一个或多个处理器执行时，所述指令使移动计算设备进行以下操作：

接收来自自推进装置的图像，所述图像提供安装在自推进装置内的图像获取设备的视野；

在移动计算设备的触摸显示屏上显示所述图像；

在所述触摸显示屏上接收对于所述图像获取设备的视野内的位置点的用户选择；以及

根据所述用户选择，生成要被传送到自推进装置的命令信号，所述命令信号指令自推进装置操控到所述位置点。

18.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，其中当指令被所述一个或多个处理器执行时，所述指令还使移动计算设备进行以下操作：

根据在移动计算设备上显示的视野的第一参考坐标系，确定在视野中的位置点的位置；以及

将所述位置点的位置映射到与相对于自推进装置的位置点对应的第二参考坐标系上；

其中仅仅根据所述第二参考坐标系生成命令信号，以包括用于操控自推进装置的指令。

19.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，其中所述图像是从自推进装置内的图像获取设备提供的实时视频画面，并且结合接收实时视频画面动态地执行命令信号的生成。