[发明专利]具有智能电容触摸传感的移动机器人

说明书

一种移动机器人，包括在移动机器人的顶表面中的凹陷井、位于凹陷井下方并具有第一区域和第二区域的至少一个电容传感器、一个或多个移动传感器、以及耦合到至少一个电容传感器和一个或多个移动传感器的控制器。控制器被配置成响应于来自一个或多个移动传感器的输出信号而确定移动机器人的操作状态，并且基于移动机器人的操作状态选择性地忽略在对应于至少一个电容传感器的第一区域的凹陷井的第一部分处的输入。

优先权申请

本申请是2018年9月4日提交的美国专利申请16/121,048的继续申请并要求其优先权，所述专利申请的内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开涉及移动机器人，更具体地，涉及用于移动机器人的用户界面和包括该用户界面的移动机器人。

背景技术

移动机器人，例如移动清洁机器人，可以在其一个或多个表面上包括用户界面。用户界面可以通过经由用户界面直接输入操作指令或命令来允许移动机器人的本地用户交互或控制。一些用户界面可以包括物理和/或虚拟按钮形式的输入元件，其上显示经常使用的操作指令或命令。例如，用于移动清洁机器人的用户界面可以包括“清洁”和“主页”按钮，当被促动时，其分别指示机器人执行清洁任务和返回其基座或充电站。这种按钮可以利用机械和/或电子检测来识别按钮驱动。

用户界面处的用户输入的电检测可以包括电阻和/或电容触摸感测。典型的电容传感器(这里也称为电容触摸板或触摸板)包括通过薄绝缘体与用户隔开的导体。导体通过导电迹线连接到传感设备。触摸板可以相对于其附近的其他导体限定电容器。例如，触摸板的导体可以相对于传感设备的电接地平面限定电容器，该电容器可以用作测量触摸板处电容的参考。

触摸板/接地平面对的电容可以随着局部环境而变化(即，电场线1003流动通过的、触摸板1001/接地平面对1002之间的相邻空间的容积变化，如图10所示)。具有密集电场密度(也称为场密度)的区域1011可能对局部环境的变化更敏感，而电场密度较低的区域1013可能不太敏感。

通过在触摸板附近引入电介质和/或通过在触摸板和接地参考之间有效地增加外部电容，可以移动由传感设备测量的电容。例如，当用户的手指插入触摸板和传感设备的接地平面之间的、电场线流过的空间时(例如，触摸板上方)，电容(Cf)可能会因介电效应而增加。除了这种介电特性之外，用户也可以是导电的，并且可以充当额外的外部电容器。用户的有效电容可以是从触摸板到用户再到机器人的路径中所有串联电容器的总和的倒数，并且由于串联连接，因此可以小于组成电容器的各自电容。

发明内容

移动机器人和用户界面(如机器人顶表面上的按钮)可被操作以区分用户有意输入和无意输入。例如，响应于从机器人操作区域中的家具或其他元件下方经过，可以检测到无意的输入，其可能无意地激活机器人顶部上的一个或多个按钮。特别地，根据本发明的一些机器人和用户界面可以在不同的机器人操作条件(或“操作状态”)下利用不同的阈值来检测用户界面的一个或多个按钮处的输入，以便降低对非预期输入的敏感度。例如，与机器人静止或不使用时相比，当机器人在操作区域中行进时(例如，在清洁任务期间)，机器人或用户界面可能需要更精确或更长的按钮按压来检测输入。

根据一些实施例，移动机器人包括在移动机器人的顶表面中的凹陷井、在凹陷井下方的至少一个电容传感器、一个或多个移动传感器、以及耦合到至少一个电容传感器和一个或多个移动传感器的控制器。该至少一个电容传感器包括第一区域和第二区域。控制器被配置成响应于来自一个或多个移动传感器的输出信号来确定移动机器人的操作状态；以及基于移动机器人的操作状态，选择性地忽略在对应于至少一个电容传感器的第一区域的凹陷井的第一部分处的输入。

在一些实施例中，控制器可以进一步被配置为记录在凹陷井的第二部分接收的输入，该第二部分对应于至少一个电容传感器的第二区域，与移动机器人的操作状态无关。例如，在一些实施例中，凹陷井的第一部分可以是限定围绕凹陷井的第二部分的外周的外周区域。