本申请要求于2017年5月9日提交的美国临时专利申请第62/503,363号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本实用新型总体上涉及玩具，并且具体涉及一种交互式机器人玩具和一种能够附着到使用者手指的交互式玩具。
背景技术：
附着到手指的玩具和指偶在本领域内是已知的。这些玩具为儿童和成人提供娱乐。授予Seibert等人的题为“带有声音的指偶(Finger puppets with sounds)”的美国专利7,029,361涉及一种保持在手指上或由手指握持的玩具，该玩具包括具有顶端和底端的身体以及联接在身体上的用于将玩具安放到手指上的装置。玩具还包括计算机芯片和扬声器，其在身体内，用于产生声音。玩具还包括电连接到计算机芯片的开关和可移动地安装到身体的底端的手指敲击部。当手指敲击部被按下时，开关被致动以导致产生声音。
然而，不存在下述交互式机器人玩具：其可以附着到使用者的手指上，或者其响应于使用者动作(诸如亲吻、托捧、倒挂、抚摸等)而呈现多个物理动态。不存在这样的交互式机器人玩具：其中的物理动态是声音和动作的组合，包括头部动作、眨眼睛或声音动态(例如笑声、打喷嚏声、亲吻声等)。
技术实现要素：
因此，本实用新型的主要目的是提供一种能够附着到使用者手指的交互式玩具。
本实用新型的另一个目的是提供一种机器人玩具，其响应于使用者的动作(包括亲吻、托捧、倒挂、抚摸等)而呈现多个物理动态。
本实用新型的另一个目的是提供一种机器人玩具，其呈现包括声音和动作的组合的多个物理动态(例如，声音、动作、声音和动作等)，其中可以包括头部动作、眨眼睛或声音(例如，笑声、打喷嚏声、亲吻声等)。
根据本实用新型，提供一种能够附着到使用者手指的交互式玩具和一种交互式机器人玩具，该玩具包括用于附着到使用者的手指以使手指承载该交互式玩具的结构。玩具包括身体部分、与身体部分联接的头部部分和至少一个肢体，上述结构是至少一个肢体中的全部或部分。头部部分包括眼睛和相应的眼睑，相应的眼睑可操作成遮盖和露出眼睛。该玩具还包括操作成产生声音的扬声器和操作成使头部部分相对于身体部分旋转的马达。玩具还包括眨眼致动器，其可操作成使眼睑移动，从而使得眼睑遮盖和露出所述眼睛。头部部分还可以包括耳朵、鼻子、嘴和/或头发。
玩具还包括用于检测触摸的至少一个触摸传感器和用于检测玩具附近的声音的至少一个声音传感器。
提供至少一个旋转运动传感器以便用于检测玩具围绕选定轴线的旋转运动。提供存储器以便用于存储多个物理动态。
此外，提供与扬声器、马达、眨眼致动器、触摸传感器、声音传感器、旋转运动传感器和存储器耦接的处理器，用于选择与从触摸传感器、声音传感器和旋转运动传感器接收到的信号相对应的至少一个物理动态。处理器为扬声器、马达和/或眨眼致动器产生对应于所选物理动态的信号。
根据本实用新型，提供一种交互式机器人玩具。该玩具包括身体部分，该身体部分包括可旋转地联接于身体部分的柔性肢体和头部部分。头部部分包括眼睛和相应的眼睑，相应的眼睑可操作成遮盖和露出眼睛。该玩具还包括操作成产生声音的扬声器和操作成使头部部分相对于身体部分旋转的马达。玩具还包括眨眼致动器，其可操作成使眼睑移动，从而使得眼睑遮盖和露出所述眼睛。
玩具还包括用于检测触摸的至少一个触摸传感器和用于检测玩具附近的声音的至少一个声音传感器。
提供至少一个旋转运动传感器以便用于检测玩具围绕选定轴线的旋转运动。提供存储器以便用于存储多个物理动态。
此外，提供与扬声器、马达、眨眼致动器、触摸传感器、声音传感器、旋转运动传感器和存储器耦接的处理器，用于选择与从触摸传感器、声音传感器和旋转运动传感器接收到的信号相对应的至少一个物理动态。处理器为扬声器、马达和/或眨眼致动器产生对应于所选物理动态的信号。
因此，本实用新型通过为附着到手指的玩具(指偶)提供至少一个致动器和/或扬声器、至少一个传感器和处理器，提供了一种能够附着到使用者手指的交互式玩具，该玩具能够通过其传感器(例如，触摸、声音和/或旋转运动传感器)感知使用者对其的动作(例如，触摸、声音和/或旋转运动)，并通过处理器根据传感器相应地产生的信号，向其至少一个致动器(马达、眼睑致动器)和/或扬声器发送信号，使得该交互式玩具展现至少一个物理动态。由此实现该能够附着到使用者手指的交互式玩具与使用者之间的互动，为使用者带来额外欣喜的娱乐体验。另外，本实用新型通过为机器人玩具提供至少一个致动器和/或扬声器、至少一个传感器和处理器，提供了一种交互式机器人玩具。
附图说明
对于这些以及可能在下文中出现的其它目的，本实用新型涉及一种交互式玩具以及一种交互式机器人玩具，如结合附图地在下面的说明书中详细描述的和在所附权利要求中阐述的那样，其中相同的附图标记指代类似的部件，并且其中：
图1A至图1G是根据本实用新型的优选实施例构建和操作的交互式玩具(交互式机器人玩具)的示意图；以及
图2是示出本实用新型的交互式玩具(交互式机器人玩具)的优选实施例的组件的框图。
具体实施方式
通过提供一种能够附着到使用者手指的交互式玩具和一种交互式机器人玩具，所公开的技术克服了现有技术的缺点。玩具响应于使用者的动作呈现多个物理动态。这样的动作可包括亲吻、托捧、倒挂，抚摸等。物理动态是声音和动作的组合，并且可包括头部动作、眨眼睛或声音动态(例如，笑声、打喷嚏声、亲吻声等)。
现在参考图1A至图1E，其是根据所公开的技术的实施例构建和操作的能够附着到使用者手指的交互式玩具或交互式机器人玩具(总体标记为100，以下仅称之为交互式机器人玩具)的示意图。图1A是交互式机器人玩具100的等距前视图。图1B是交互式机器人玩具100的等距后视图。图1C是交互式机器人玩具100的正视图。图1D是交互式机器人玩具100的侧视图，以及图1E是交互式机器人玩具100的后视图。
交互式机器人玩具100可以呈人的形貌或动物(如图中所示的猴子)的形貌，包括身体部分102和可旋转地与身体部分102联接的头部部分104。交互式机器人玩具100还包括柔性的左臂106L和右臂106R，柔性的左腿108L和右腿108R以及柔性的尾部110。柔性的左臂106L和右臂106R、柔性的左腿108L和右腿108R以及柔性的尾部110均与身体部分102联接。肢体可以具有弯曲的部分，用于附着到使用者的手指。身体部分102还包括电池腔，电池位于电池腔中并由电池盖120遮盖。
头部部分104包括左眼112L和右眼112R、嘴部开口114、通断开关116和诸如孔118的扬声器孔。左眼112L和右眼112R可以被实现为围绕垂直于轴线115的轴线旋转的球体。球体的一半具有与交互式机器人玩具100的身体颜色类似的颜色(即模拟眼睑)。这一半在本文被称为“眼睑侧”。球体的另一半为深颜色(例如黑色)，从而模仿眼睛，被称为“眼睛侧”。
当左眼112L和右眼112R旋转使得其眼睛侧面向使用者时，左眼112L和右眼112R看起来是睁开的。当左眼112L和右眼112R旋转使得其眼睑侧面向使用者时，左眼112L和右眼112R看起来是闭合的。备选地，左眼112L和右眼112R包括可操作以遮盖或露出相应的左眼112L和右眼112R(即，闭合或睁开左眼112L和右眼112R)的相应的左眼睑113L和右眼睑113R。
交互式机器人玩具100可通过其柔性的肢体(即，左臂106L和右臂106R、左腿108L和右腿108R或尾部110)附着到使用者的手指。交互式机器人玩具100的横截面视图在图1E中示出。
如上所述，交互式机器人玩具100包括响应于使用者的各种动作的多个物理动态。例如，当交互式机器人玩具100被开启时，交互式机器人玩具100可以发出笑声并且眨眼。当通过尾部倒挂时，交互式机器人玩具100可产生与兴奋相关联的声音。当被托捧时，交互式机器人玩具100可产生与满足相关联的声音并闭合左眼112L和右眼112R。
参考图1E和图1G，操作交互式机器人玩具100的系统位于头部部分104内。操作该系统的电源(例如，电池)位于身体部分102内，电源与系统的各致动器、扬声器、传感器和处理器电连接以为其供电。操作交互式机器人玩具100的系统包括眨眼致动器124、至少一个触摸传感器126、马达和齿轮130、附接到PCB 142的扬声器132以及至少一个声音传感器134(例如麦克风)和至少一个用于检测玩具100围绕选定轴线的旋转运动的旋转运动传感器，本实施例中采用方向传感器208(例如滚珠开关、陀螺仪、加速度计)。眨眼致动器124包括螺线管136和磁体138。操作交互式机器人玩具(诸如交互式机器人玩具100)的系统的操作结合图2进行进一步解释。
现在参考图2，图2是用于交互式机器人玩具的操作的系统(总体上标记为200)的示意图。系统200包括处理器202。系统200还包括至少一个触摸传感器204、至少一个声音传感器206、方向传感器208、眨眼致动器210、马达212、扬声器214和存储器216，其全部与处理器耦接。眨眼致动器210可被体现为螺线管和磁体，或者被体现为马达和齿轮。触摸传感器204例如是电容式触摸传感器。声音传感器206可以体现为麦克风。
方向传感器208例如是滚珠开关、陀螺仪或加速度计，其检测与交互式机器人玩具100关于选定轴线的取向有关的信息。存储器216存储用于交互式机器人玩具的多个物理动态。物理动态被定义为声音动态和动作动态的组合。动作动态例如是交互式机器人玩具的头部的动作和眨眼睛。
触摸传感器204检测例如交互式机器人玩具的头部部分上的触摸，产生指示头部部分被触摸的信号并将该信号提供给处理器202。方向传感器208检测与交互式机器人玩具100的取向有关的信息，产生与该信息有关的一个或多个信号。声音传感器206检测交互式玩具附近的声音，产生指示该声音的信号并将该信号提供给处理器202。如上所述，交互式机器人玩具可包括两个或多个声音传感器，它们限定麦克风阵列。
处理器202接收由触摸传感器204、声音传感器206和方向传感器208产生的信号。处理器202根据从触摸传感器204接收到的信号确定交互式机器人玩具100何时被触摸。处理器202确定在交互式机器人玩具100附近何时发出声音和该声音的性质(例如，所检测到的声音是亲吻声)。例如，处理器202将时间特征或频率特征(例如时间信号的傅里叶变换)或这两者与存储的特征进行比较。当使用麦克风阵列时，处理器202例如可通过采用干涉测量技术或基于关联性的技术(例如，多重信号分类-MUSIC(MUltiple SIgnal Classification))来进一步确定声音从什么方向到达交互式机器人玩具100。
处理器202选择与接收到的信号和由此导出的信息(例如，接收到的声音的性质、接收到的声音的方向、接收到的声音的到达或交互式机器人玩具100的取向)相关联的一个或多个物理动态。一旦处理器202选择了一个或多个物理动态，处理器202就向眨眼致动器210、马达212和扬声器214产生相应的信号以产生所选择的动态。
例如，当交互式机器人玩具被保持直立并被触摸头部时，马达212将使得头部从一侧移动到另一侧，并且扬声器214产生笑声。作为进一步的实例，当交互式机器人玩具被保持水平(例如，托捧)时，眨眼致动器210旋转眼睛或眼睑，使得交互式机器人玩具的眼睛看起来闭合并且扬声器214产生打鼾声。作为另一个实例，当交互式玩具保持倒挂时，眨眼致动器210旋转眼睛或眼睑，使得交互式机器人玩具的眼睛出现，并且扬声器214产生与兴奋相关联的声音(例如，“Yehh(耶)”的喊声)。作为又一实例，当使用者亲吻交互式机器人玩具(即，声音传感器206检测到亲吻的声音)时，扬声器214产生亲吻的声音。此外，当使用麦克风阵列并且确定声音到达的方向时，马达212使交互式机器人玩具的头部旋转，以朝向传来声音的方向转动。
虽然为了说明的目的仅公开了本实用新型的单个优选实施例，但明显的是，可以对其进行许多变型和变化。旨在遮盖落入由以下权利要求限定的本实用新型范围内的所有那些变型和变化。