運(yùn)動以及刷子56相對于水池地板的刷洗動作。例如， 可以以基本相等的強(qiáng)度振動每個(gè)刷組件34,36,以促進(jìn)水池清潔器12的向前運(yùn)動，且可以 單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)振動電動機(jī)60的振動強(qiáng)度，以促進(jìn)水池清潔器12的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動（例如，可以減 小或停止左前方振動電動機(jī)的強(qiáng)度，以及可以增大或維持右前方振動電動機(jī)的強(qiáng)度，以促 成左轉(zhuǎn)彎，反之亦然）。此外，出口噴嘴組件42能夠迫使水從水池清潔器12的后部向外噴 出，以便輔助水池清潔器12的向前和/或轉(zhuǎn)彎運(yùn)動。如下文進(jìn)一步所述，可以單獨(dú)調(diào)節(jié)離 開出口噴嘴組件的水的力和/或量，以輔助水池清潔器12的向前或轉(zhuǎn)彎運(yùn)動。 可以相對于底座28耦接刷組件34, 36,以提供水池地板和底座28之間的空隙 (clearance)。這個(gè)空隙可以足夠高的，以允許水池清潔器12在水池地板上的碎肩上方行 進(jìn)，且是足夠低的以實(shí)現(xiàn)通過如圖4中所示的底座28的進(jìn)水口 63充分抽吸這種碎肩并經(jīng) 由流體地連接進(jìn)水口 63和過濾器組件32的入口腔室（intake plenum) 62 (且在一些實(shí)施例 中，還有連接的入口提升器（intake riser)，未示出）進(jìn)入到過濾器組件32?？梢酝ㄟ^出口 噴嘴組件42的操作實(shí)現(xiàn)這種抽吸，這樣生成了從進(jìn)水口 63,通過入口腔室62、入口提升器、 過濾器組件32、中心管（center duct)66和出口噴嘴組件42的流體運(yùn)動路徑。更具體而 言，出口噴嘴組件42能夠提供吸力，以通過進(jìn)水口 63且向過濾器組件32中抽空（vacuum) 水和碎肩，并進(jìn)一步通過過濾器組件32汲取水并通過出口噴嘴組件42出水，以輔助水池清 潔器12的推進(jìn)，如上所述。 出口噴嘴組件42均能夠包括出口噴嘴68、噴嘴導(dǎo)管70和與噴嘴導(dǎo)管70相通的電動機(jī) 容器72。噴嘴導(dǎo)管70可以耦接到中心管66,如圖2和3所示。每個(gè)電動機(jī)容器72都能夠 包括由管道76、前蓋78和后蓋80容納的電動機(jī)74。電動機(jī)74的軸（未示出）能夠延伸 穿過前蓋78,且進(jìn)入噴嘴導(dǎo)管70中，且推進(jìn)器（未示出）可以在噴嘴導(dǎo)管70內(nèi)部耦接到該 軸的末端。每個(gè)電動機(jī)74的操作能夠?qū)е峦七M(jìn)器旋轉(zhuǎn)且由此提供原動力，以通過上述流體 運(yùn)動路徑來汲取水。此外，可以單獨(dú)調(diào)節(jié)電動機(jī)74的速度，以促進(jìn)水池清潔器12的轉(zhuǎn)彎運(yùn) 動（例如，通過提供從出口噴嘴組件42之一的水的更有力的排出）。 在一些實(shí)施例中，過濾器組件32能夠包括外殼82、過濾器管道84、轉(zhuǎn)向器86、第一端 蓋（未示出）和第二端蓋90。外殼82能夠包括與入口提升器和入口腔室62流體相通的第 一抽吸口（未示出），以從水池清潔器12下側(cè)接收水和碎肩，以及第二抽吸口 94,以接收撇 渣器組件30附近的水和碎肩，如下文進(jìn)一步所述。第一端蓋可以耦接到外殼82的第一端， 以封閉外殼82的內(nèi)部空間96。此外，第一端蓋可以耦接到前過濾器托架（未示出），其可 以進(jìn)一步耦接到一個(gè)或多個(gè)的I形軌道54以支持過濾器組件32。過濾管道84可以是位 于外殼82的內(nèi)部空間96之內(nèi)的圓柱形管道，且能夠包括過濾器介質(zhì)，該過濾器介質(zhì)將外殼 82的內(nèi)部空間96與過濾管道84的內(nèi)部空間分開。過濾器介質(zhì)能夠允許從外殼82的內(nèi)部 空間96到過濾管道84的內(nèi)部空間的水的通過。此外，第二端蓋90可以耦接到外殼82和 中心管66。第二端蓋90能夠封閉外殼82的內(nèi)部空間96,且能夠包括中心孔，以允許過濾 管道84的內(nèi)部空間和中心管66之間的流體相通。結(jié)果，碎肩可以保留在外殼82之內(nèi)，而 水能夠通過過濾管道84,進(jìn)入中心管66,經(jīng)由噴嘴導(dǎo)管70和出口噴嘴68離開水池清潔器 12。 過濾器組件32的轉(zhuǎn)向器86能夠有選擇地關(guān)閉第一吸入口，如圖2和3所示，或者第二 吸入口 94。更具體而言，可以旋轉(zhuǎn)或定位轉(zhuǎn)向器86以有選擇地關(guān)閉第二吸入口 94,同時(shí)允 許第一吸入口保持打開（例如，在旋轉(zhuǎn)到第一或"地板操作"位置時(shí)）；或關(guān)閉第一吸入口， 同時(shí)允許第二吸入口 94保持打開（例如，在旋轉(zhuǎn)到第二或"撇渣操作"位置時(shí)）。可以手動 地或自動地完成轉(zhuǎn)向器86的旋轉(zhuǎn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)件（未示出）可以位于過 濾器組件32外部，例如在前蓋78上，并能夠延伸穿過前蓋78以與轉(zhuǎn)向器86連接。在這種 配置中，用戶能夠手動地旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)件以將轉(zhuǎn)向器86調(diào)節(jié)到第一位置或第二位置。在另一實(shí) 施例中，可以將伺服電動機(jī)（未示出）耦接到轉(zhuǎn)向器86。控制器14,或水池清潔器12的獨(dú) 立控制器，可以連接到伺服電動機(jī)并能夠控制伺服電動機(jī)，以自動地將轉(zhuǎn)向器86旋轉(zhuǎn)到第 一位置或第二位置。 當(dāng)轉(zhuǎn)向器86被旋轉(zhuǎn)到第一位置時(shí)，水池清潔器12能夠在其沿水池地板行進(jìn)的時(shí)候抽 空水池清潔器12下方（即沿著水池地板）的水和碎肩，從而提供地板清潔操作。在第二位 置，水池清潔器12能夠在例如水池清潔器12跨游泳池表面行進(jìn)的時(shí)候抽空撇渣器組件30 附近的水和碎肩，從而提供撇渣操作。更具體而言，撇渣器組件30能夠包括可膨脹的氣囊 95 (如圖5中所示），且氣囊95可以膨脹以允許水池清潔器12漂浮到游泳池表面。在氣囊 膨脹以使得能夠進(jìn)行撇渣操作時(shí)，可以將旋轉(zhuǎn)器86旋轉(zhuǎn)到第二位置，以允許第二吸入口 94 打開。此外，如圖2-3所示，可以將撇渣器組件30的形狀設(shè)計(jì)為具有基本圓形的前鼻部102 和左右翼104,左右翼140延伸過第二吸入口 94并然后朝第二吸入口 94向回彎曲。撇渣器 組件30的這種結(jié)構(gòu)配置能夠方便水和碎肩沿著翼104的外緣移動，由此在水池清潔器12 向前運(yùn)動期間，導(dǎo)致碎肩和水向回彎曲進(jìn)入第二吸入口 94中。 向回參考水池清潔器12的電子設(shè)備盒38,在一些實(shí)施例中，電子設(shè)備盒38能夠包括 為水池清潔器12供電并操作該水池清潔器12所必要的電子部件。這樣的電子設(shè)備能夠包 括，但不限于，被配置成控制振動電動機(jī)60、每個(gè)出口噴嘴組件42的電動機(jī)74以及傳感器 組件16、24的操作的一個(gè)或多個(gè)控制器（例如圖1的控制器14)以及一個(gè)或多個(gè)電源（例 如電池）。電子部件可以通過電連接器（未示出）連接到電動機(jī)60、74和傳感器組件16、 24的每個(gè)。此外，電子設(shè)備盒38可以基本被密封以對電子部件進(jìn)行防水。此外，在一些實(shí) 施例中，電源可以是能夠通過例如獨(dú)立的充電站充電。 在一些實(shí)施例中，第二傳感器組件24可以被容納于電子設(shè)備盒38之內(nèi)。例如，在一個(gè) 實(shí)施例中，第二傳感器組件24能夠包括相機(jī)。電子設(shè)備盒38的下側(cè)能夠包括相對于底座 28中的通孔107定位的透明窗口 105,如圖4中所示。第二傳感器組件24的相機(jī)可以被布 置為面向下，以通過窗口和底座通孔拍攝水池地板（即地表面）的圖像，以便向控制器14 提供視覺測距數(shù)據(jù)，如下文進(jìn)一步所述。此外，在一些實(shí)施例中，激光測距儀16可以被容納 于傳感器盒40之內(nèi)。透明蓋106可以耦接到傳感器盒40以將激光測距儀16封閉在傳感 器盒40之內(nèi)。在一些實(shí)施例中，透明蓋106和傳感器盒40可以基本被密封，以使激光測距 儀16防水。在其他實(shí)施例中，激光測距儀16的部件可以是基本防水的。如圖2-3所示，傳 感器盒40可以耦接到撇渣器組件30并由其支持。更具體而言，傳感器盒40可以被定位于 與撇渣器組件30的鼻部102相鄰，且相機(jī)22可以定位為面向前，從而提供水池清潔器12 前方特征或表面的視覺數(shù)據(jù)。
[0037] 在一些實(shí)施例中，控制器14能夠基于從傳感器組件16、24接收的信息單獨(dú)地操 作振動電動機(jī)60和/或出口噴嘴組件42的電動機(jī)74。例如，如圖1所示，控制器14能夠 包括處理器98和存儲了程序代碼的存儲介質(zhì)100。該程序代碼可以由處理器98執(zhí)行以進(jìn) 行各種操作，包括，但不限于，操作傳感器組件16、24,從傳感器組件16、24取回?cái)?shù)據(jù)，如下 文進(jìn)一步所述地利用取回的數(shù)據(jù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)算法或過程，基于執(zhí)行的算法操作電動機(jī) 60、74中的一個(gè)或多個(gè)和/或存儲環(huán)境地圖和操作路線。例如，如下文結(jié)合圖5-12進(jìn)一步 所述，控制器14能夠基于由激光測距儀16取回的數(shù)據(jù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)距離測量算法，以確 定水池清潔器12和水池清潔器12前方的特征或?qū)ο螅ɡ绯乇冢┲g的距離。此外，如 下文相對于圖13-16進(jìn)一步所述，控制器14能夠基于由激光測距儀16和第二傳感器組件 24取回的數(shù)據(jù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)定位和地圖構(gòu)建算法，以對水池清潔器12的周圍環(huán)境（即， 游泳池）構(gòu)建地圖并跟蹤水池清潔器在環(huán)境之內(nèi)的位置。 參考本發(fā)明一些實(shí)施例的距離測量方法，如上所述且在圖1中所示，激光測距儀16能 夠包括第一激光器18、第二激光器20和相機(jī)22。在一些實(shí)施例中，可以如圖5中所不布置 部件18-22。更具體而言，第一激光器18和第二激光器20可以是垂直安裝于彼此上并平行 于相機(jī)22(例如，彩色電荷耦合器件（CCD)相機(jī)）的視軸的激光線發(fā)生器。換言之，可以安 裝激光器18、20,使得它們產(chǎn)生的激光線平行于相機(jī)焦平面的水平軸。圖5中所示布局的 結(jié)果是由激光器18、20產(chǎn)生的一對水平線110、114,其被配置成跨相機(jī)22所拍攝的幀來行 進(jìn)（running)。在一個(gè)實(shí)施例中，激光器18、20可以是均以60°的扇形角產(chǎn)生532納米波 長的激光的綠色激光束發(fā)生器。盡管在一些實(shí)施例中可以使用紅色激光，但綠色光可能更 適合水下應(yīng)用，因?yàn)樗占t色光比吸收綠色光多大約五十倍。 如上所述，通常，控制器14能夠操作激光器18、20和相機(jī)22,并能夠基于相機(jī)22的輸 出確定相機(jī)22 (從而，水池清潔器12前方）和水池清潔器12前方的對象（例如游泳池或 溫泉環(huán)境的壁）之間的距離。例如，在一些實(shí)施例中，控制器14能夠基于改進(jìn)的針孔相機(jī) 模型進(jìn)行距離計(jì)算。更具體而言，根據(jù)傳統(tǒng)的針孔模型，如圖6A中所示，將由其光圈O位于 O = 0,0,0的相機(jī)看到的世界中的任一點(diǎn)P = xw，yw，Zw投射到相機(jī)在Q = -X f，-Yf，f處的 焦平面上。由下式描述P和Q之間的關(guān)系
其中xw，7"和z "是P的分量，其中P對應(yīng)