DE102018206941A1 - Household assistant with interaction unit - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Assistent (100) zur Unterstützung eines Nutzers beschrieben. Der Assistent (100) umfasst eine Basis (130), mit der der Assistent (100) auf eine Standfläche gestellt werden kann. Außerdem umfasst der Assistent (100) eine Interaktionseinheit (110), die beweglich auf der Basis (130) gelagert ist, wobei die Interaktionseinheit (110) eine inertiale Messeinheit (112) umfasst, die eingerichtet ist, Bewegungsdaten in Bezug auf eine Bewegung der Interaktionseinheit (110) zu erfassen. Ferner umfasst der Assistenz (100) eine Steuereinheit (131), die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den Bewegungsdaten eine Aktion des Assistenten (100) zu bewirken. A wizard (100) is described to assist a user. The assistant (100) comprises a base (130) with which the assistant (100) can be placed on a standing surface. In addition, the assistant (100) comprises an interaction unit (110) movably mounted on the base (130), the interaction unit (110) comprising an inertial measurement unit (112) arranged to provide motion data related to movement of the interaction unit (110). Furthermore, the assistance (100) comprises a control unit (131) which is set up to effect an action of the assistant (100) as a function of the movement data.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere einen Assistenten und/oder einen Roboter, zur Unterstützung eines Nutzers in einem Haushalt.The invention relates to a device, in particular an assistant and / or a robot, to support a user in a household.
Haushalte verfügen typischerweise über eine Vielzahl von Hausgeräten, insbesondere über eine Vielzahl von Haushaltsgeräten, wie z.B. einen Kühlschrank, einen Ofen, einen Herd, etc. Die Hausgeräte können beispielsweise dazu verwendet werden, um Lebensmittel zu temperieren und um aus den Lebensmitteln Mahlzeiten bzw. Gerichte herzustellen. Im Rahmen der Führung eines Haushalts gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Aufgaben, wie z.B. den Bezug und die Verwaltung eines Vorrats an Lebensmitteln, die Auswahl von Rezepten für die Zubereitung von Mahlzeiten, die Herstellung von Mahlzeiten, etc.Households typically have a variety of home appliances, particularly a variety of home appliances, such as household appliances. a refrigerator, an oven, a stove, etc. The home appliances can be used, for example, to temper foods and to make meals or meals from the food. As part of running a household, there are a variety of different tasks, such as: the receipt and management of a supply of food, the selection of recipes for the preparation of meals, the preparation of meals, etc.
Zur Unterstützung bei der Führung eines Haushalts kann ein Haushalts-Roboter bzw. ein Haushalts-Assistent bereitgestellt werden. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Interaktion zwischen einem menschlichen Nutzer und einem Haushalts-Assistenten zu verbessen, insbesondere um die Effizienz der Durchführung von Aufgaben in einem Haushalt zu erhöhen.To assist in running a household, a household robot or a household assistant may be provided. The present document addresses the technical problem of improving the interaction between a human user and a household assistant, in particular to increase the efficiency of carrying out tasks in a household.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt werden ein Haushalts-Assistent bzw. ein Haushalts-Roboter bzw. eine Assistenz-Vorrichtung zur Unterstützung eines Nutzers in einem Haushalt beschrieben. Der Haushalts-Assistent (in diesem Dokument auch als Assistenz-Vorrichtung bezeichnet) umfasst eine (ggf. zylinderförmige oder kegelstumpfförmige) Basis, mit der der Assistent auf eine Standfläche gestellt werden kann (z.B. auf eine Arbeitsplatte in einer Küche). Die Basis kann dabei im aufgestellten Zustand des Assistenten unbeweglich in Bezug auf die Standfläche sein. Insbesondere kann ein Nutzer den Assistenten mittels der Basis auf einer Standfläche abstellen, so dass der Assistent sicher und stabil auf der Standfläche steht (auch wenn sich Teile des Assistenten, wie z.B. die unten genannte Interaktionseinheit, bewegen).According to one aspect, a home assistant or a household robot or assistant device for supporting a user in a household is described. The Household Assistant (also referred to in this document as an assistive device) comprises a base (possibly cylindrical or frusto-conical) with which the assistant can be placed on a standing surface (for example on a countertop in a kitchen). The base can be immobile with respect to the stand in the erected state of the assistant. In particular, a user may place the assistant on a standing surface by means of the base, so that the assistant stands securely and stably on the standing surface (even if parts of the assistant, such as the below-mentioned interaction unit, are moving).
Der Assistent umfasst eine Interaktionseinheit, die beweglich auf der Basis gelagert bzw. angeordnet ist. Insbesondere kann die Interaktionseinheit über ein Gelenk mit der Basis verbunden sein. Dabei kann eine translatorische und/oder eine rotatorische Bewegung der Interaktionseinheit ermöglicht werden, z.B. jeweils mit 1, 2 oder 3 Freiheitsgraden. Insbesondere kann die Interaktionseinheit derart ausgelegt sein, dass die Interaktionseinheit mit drei rotatorischen Freiheitsgraden relativ zu der Basis bewegt werden kann. Dabei kann die Interaktionseinheit als Kopf eines humanoiden Roboters ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Interaktionseinheit eine (kreis-) zylindrische und/oder Kegelform aufweisen.The assistant comprises an interaction unit which is movably mounted or arranged on the base. In particular, the interaction unit can be connected to the base via a joint. In this case, a translational and / or a rotational movement of the interaction unit can be made possible, e.g. each with 1, 2 or 3 degrees of freedom. In particular, the interaction unit may be designed such that the interaction unit can be moved with three rotational degrees of freedom relative to the base. In this case, the interaction unit can be designed as the head of a humanoid robot. For example, the interaction unit may have a (circular) cylindrical and / or conical shape.
Die Interaktionseinheit kann eine inertiale Messeinheit umfassen, die eingerichtet ist, Bewegungsdaten in Bezug auf eine Bewegung der Interaktionseinheit zu erfassen. Dabei kann die inertiale Messeinheit zumindest einen Gyrosensor und/oder einen Beschleunigungssensor umfassen. Alternativ oder ergänzend kann die inertiale Messeinheit eingerichtet sein, eine translatorische und/oder eine rotatorische Bewegung der Interaktionseinheit mit jeweils ein, zwei oder drei unterschiedlichen Freiheitsgraden zu detektieren und durch Bewegungsdaten zu beschreiben. Die Bewegungsdaten können die Bewegungsrichtung und/oder die Bewegungsgeschwindigkeit der Interaktionseinheit anzeigen.The interaction unit may comprise an inertial measurement unit configured to acquire movement data related to movement of the interaction unit. In this case, the inertial measuring unit may comprise at least one gyrosensor and / or an acceleration sensor. Alternatively or additionally, the inertial measuring unit can be set up to detect a translational and / or a rotational movement of the interaction unit with respectively one, two or three different degrees of freedom and to describe it by means of movement data. The movement data may indicate the direction of movement and / or the speed of movement of the interaction unit.
Der Assistent kann somit derart ausgebildet sein, dass eine Interaktionseinheit (z.B. ein kopfförmiger Teil) des Assistenten durch einen Nutzer des Assistenten bewegt werden kann. Der Assistent kann eine Steuereinheit (z.B. mit einem Prozessor und Steuer-Software) umfassen, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den Bewegungsdaten eine Aktion des Assistenten zu bewirken. So kann die Güte der Interaktion zwischen einem Nutzer und einem (Haushalts-) Assistenten erhöht werden, insbesondere um die Effizienz der Ausführung von Aufgaben in einem Haushalt zu erhöhenThe assistant can thus be designed such that an interaction unit (for example a head-shaped part) of the assistant can be moved by a user of the assistant. The assistant may comprise a control unit (e.g., with a processor and control software) arranged to effect an action of the assistant in response to the motion data. Thus, the quality of interaction between a user and a (household) assistant can be increased, in particular to increase the efficiency of performing tasks in a household
Die Interaktionseinheit kann einen (ggf. berührungsempfindlichen) Bildschirm umfassen. Der Bildschirm kann an einer von der Basis abgewandten Seite der Interaktionseinheit angeordnet sein, insbesondere an der Stirnfläche einer zylinderförmigen oder kegelförmigen Interaktionseinheit. Der Bildschirm kann somit einem Nutzer des Assistenten zugewandt sein.The interaction unit may comprise a (possibly touch-sensitive) screen. The screen may be arranged on a side of the interaction unit facing away from the base, in particular on the end face of a cylindrical or conical interaction unit. The screen can thus be turned to a user of the assistant.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine auf dem Bildschirm angezeigte bildliche Darstellung in Abhängigkeit von den Bewegungsdaten zu verändern. Dabei kann die bildliche Darstellung insbesondere Augen repräsentieren. Durch die Anpassung einer bildlichen Darstellung in Abhängigkeit von der Bewegung der Interaktionseinheit kann die Güte der Interaktion zwischen einem Nutzer und dem Assistenten weiter erhöht werden.The control unit may be configured to change a display displayed on the screen in dependence on the movement data. In this case, the pictorial representation can represent in particular eyes. By adapting a visual representation as a function of the movement of the interaction unit, the quality of the interaction between a user and the assistant can be further increased.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die bildliche Darstellung derart in Abhängigkeit von den Bewegungsdaten auf dem Bildschirm zu bewegen, dass die Bewegung der bildlichen Darstellung zumindest teilweise entgegengesetzt und/oder komplementär zu der Bewegung der Interaktionseinheit ist. Insbesondere kann die Bewegungsrichtung der bildlichen Darstellung entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung der Interaktionseinheit sein. Alternativ oder ergänzend kann die Bewegungsgeschwindigkeit der bildlichen Darstellung der Bewegungsgeschwindigkeit der Interaktionseinheit entsprechen (insbesondere gleich sein). Beispielsweise kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die auf dem Bildschirm dargestellten Augen derart in Abhängigkeit von den Bewegungsdaten auf dem Bildschirm zu bewegen, dass sich die Augen auf dem Bildschirm entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung der Interaktionseinheit bewegen, und/oder dass sich die Augen auf dem Bildschirm mit einer Geschwindigkeit bewegen, die der Geschwindigkeit der Interaktionseinheit entspricht (insbesondere gleich ist). So kann eine besonders zuverlässige und humanoide Interaktion zwischen Nutzer und Assistent bewirkt werden.The control unit may be set up to move the pictorial representation in such a way in dependence on the movement data on the screen that the movement of the pictorial representation is at least partially opposite and / or complementary to the movement of the interaction unit. In particular, the direction of movement of the pictorial representation opposite to the direction of movement of the interaction unit. Alternatively or additionally, the movement speed of the pictorial representation of the movement speed of the interaction unit may correspond (in particular be the same). For example, the control unit may be configured to move the eyes displayed on the screen in such a manner depending on the movement data on the screen that the eyes are moving on the screen opposite to the direction of movement of the interaction unit, and / or that the eyes are on the screen to move at a speed equal to (in particular equal to) the speed of the interaction unit. In this way a particularly reliable and humanoid interaction between user and assistant can be achieved.
Die Interaktionseinheit kann eine von der Basis abgewandte Kante aufweisen, z.B. an der von der Basis abgewandten Stirnfläche einer zylinderförmigen oder kegelförmigen Interaktionseinheit. Die Interaktionseinheit kann an der Kante ein streifenförmiges Lichtelement (z.B. mit einer LED-Kette) aufweisen, das abschnittsweise aktiviert oder deaktiviert werden kann. Durch das abschnittsweise Aktivieren des Lichtelements kann die Länge des leuchtenden Teils bzw. Abschnitts des Lichtelements erhöht werden. In umgekehrter Weise kann durch das sequentielle Deaktivieren von Abschnitten des Lichtelements die Länge des leuchtenden Teils des Lichtelements reduziert werden.The interaction unit may have an edge remote from the base, e.g. on the side facing away from the base end face of a cylindrical or conical interaction unit. The interaction unit may comprise at the edge a strip-shaped light element (e.g., with an LED chain) which may be partially activated or deactivated. By activating the light element in sections, the length of the luminous part or section of the light element can be increased. Conversely, by sequentially deactivating portions of the light element, the length of the luminous portion of the light element can be reduced.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von den Bewegungsdaten unterschiedliche Abschnitte des Lichtelements zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. The control unit may be configured to activate and / or deactivate different sections of the light element as a function of the movement data.
Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, das streifenförmige Lichtelement derart in Abhängigkeit von den Bewegungsdaten zu betreiben, dass die Länge von aktivierten bzw. leuchtenden Abschnitten des Lichtelements mit steigender Bewegungsgeschwindigkeit der Interaktionseinheit steigt. So kann die Güte der Interaktion weiter erhöht werden.In particular, the control unit may be configured to operate the strip-shaped light element in dependence on the movement data such that the length of activated or luminous sections of the light element increases with increasing movement speed of the interaction unit. Thus, the quality of the interaction can be further increased.
Die Interaktionseinheit kann ein berührungsempfindliches, streifenförmiges Eingabeelement umfassen, insbesondere an einer Kante der Interaktionseinheit. Das Eingabeelement kann insbesondere an der von der Basis abgewandten Kante der Interaktionseinheit angeordnet sein (und somit gut für einen Nutzer zugänglich sein). Das Eingabeelement kann eingerichtet sein, Berührungsdaten in Bezug auf eine Berührung des Eingabeelements zu erfassen. Insbesondere können die Berührungsdaten anzeigen, ob eine gleitende Berührung entlang des streifenförmigen Eingabeelements erfolgt oder ob eine Tipp-Berührung auf das Eingabeelement erfolgt. Des Weiteren können eine Richtung einer gleitenden Berührung und/oder die Anzahl von Tipp-Berührungen angezeigt werden.The interaction unit may comprise a touch-sensitive strip-shaped input element, in particular on an edge of the interaction unit. The input element can in particular be arranged on the edge of the interaction unit facing away from the base (and thus be easily accessible to a user). The input element may be configured to detect touch data related to a touch of the input element. In particular, the touch data may indicate whether there is a sliding contact along the strip-shaped input element or whether a touch on the input element is being made. Further, a direction of a sliding touch and / or the number of touches of a touch may be displayed.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von den Berührungsdaten eine Aktion des Assistenten zu bewirken. Durch die Berücksichtigung einer Berührung des Assistenten durch einen Nutzer kann die Güte der Interaktion zwischen Nutzer und Assistent weiter erhöht werden.The control unit may be configured to effect an action of the assistant depending on the touch data. By considering a touch of the assistant by a user, the quality of the interaction between user and assistant can be further increased.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Assistent (insbesondere eine Assistenz-Vorrichtung bzw. ein Roboter) zur Unterstützung eines Nutzers beschrieben. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte in Bezug auf einen Haushalts-Assistenten sind einzeln oder in Kombination für diesen Assistenten anwendbar.According to a further aspect, an assistant (in particular an assistance device or a robot) for assisting a user is described. The aspects related to a household assistant described in this document are individually or in combination applicable to this assistant.
Der Assistent umfasst eine Basis, mit der der Assistent auf eine Standfläche gestellt werden kann. Außerdem umfasst der Assistent eine Interaktionseinheit, die auf der Basis angeordnet ist und ggf. relativ zu der Basis bewegt werden kann (z.B. wie oben dargelegt). Die Interaktionseinheit kann ein berührungsempfindliches, streifenförmiges Eingabeelement umfassen, insbesondere an einer (oberen) Kante der Interaktionseinheit. Das Eingabeelement kann z.B. einen kapazitiven Berührungssensor umfassen. Das Eingabeelement kann eingerichtet sein, Berührungsdaten in Bezug auf eine Berührung des Eingabeelements zu erfassen. Ferner umfasst der Assistent eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den Berührungsdaten eine Aktion des Assistenten zu bewirken. Durch die Bereitstellung eines streifenförmigen Eingabeelements kann die Güte der Interaktion zwischen einem Nutzer und dem Assistenten erhöht werden.The wizard includes a base for placing the assistant on a stand. In addition, the assistant includes an interaction unit that is located on the base and may, if desired, be moved relative to the base (e.g., as set forth above). The interaction unit may comprise a touch-sensitive strip-shaped input element, in particular on an (upper) edge of the interaction unit. The input element may e.g. a capacitive touch sensor. The input element may be configured to detect touch data related to a touch of the input element. Furthermore, the assistant comprises a control unit which is set up to effect an action of the assistant depending on the touch data. By providing a strip input element, the quality of interaction between a user and the assistant can be increased.
Der Assistent kann eine Audiowiedergabeeinheit umfassen (z.B. mit einem Verstärker und/oder einem Lautsprecher). Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, einen Wiedergabeparameter, insbesondere ein Wiedergabevolumen, der Audiowiedergabeeinheit in Abhängigkeit von den Berührungsdaten zu verändern. Dabei kann die Richtung einer gleitenden Berührung entlang des streifenförmigen Eingabeelements berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der Wiedergabeparameter bei einer Berührung in eine erste Richtung erhöht und bei einer Berührung in eine zweite Richtung reduziert werden. Allgemein können somit die Berührungsdaten die Bewegungsrichtung einer (gleitenden) Berührung entlang des streifenförmigen Eingabeelements anzeigen. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung unterschiedliche Aktionen des Assistenten zu bewirken. So kann eine komfortable Interaktion zwischen Nutzer und Assistent bewirkt werden.The assistant may include an audio playback unit (e.g., with an amplifier and / or a speaker). The control unit may be arranged to change a reproduction parameter, in particular a reproduction volume, of the audio reproduction unit in dependence on the touch data. In this case, the direction of a sliding contact along the strip-shaped input element can be taken into account. For example, the rendering parameter may be increased upon a touch in a first direction and reduced upon a touch in a second direction. In general, therefore, the touch data may indicate the direction of movement of a (sliding) touch along the strip-shaped input element. The control unit can then be set up to effect different actions of the assistant depending on the direction of movement. So a comfortable interaction between user and assistant can be effected.
Der Assistent kann einen Projektor und/oder einen Bildschirm umfassen, über die jeweils eine bildliche Darstellung ausgegeben werden kann. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die bildliche Darstellung in Abhängigkeit von den Berührungsdaten zu verändern. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, ein Scrollen von Inhalten der bildlichen Darstellung zu bewirken, wenn die Berührungsdaten eine gleitende Berührung entlang des streifenförmigen Eingabeelements anzeigen. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Auswahl eines Menüpunktes der bildlichen Darstellung zu bewirken, wenn die Berührungsdaten eine tippende Berührung des Eingabeelements anzeigen. So kann eine besonders komfortable Interaktion zwischen Nutzer und Assistent ermöglicht werden. The assistant can include a projector and / or a screen, via which a pictorial representation can be output in each case. The control unit may be configured to change the pictorial representation in dependence on the touch data. In particular, the control unit may be configured to cause scrolling of contents of the pictorial representation when the touch data indicates a sliding contact along the strip-shaped input element. Alternatively or additionally, the control unit may be configured to effect selection of a menu item of the pictorial representation if the touch data indicates a toggle touch of the input member. This allows a particularly comfortable interaction between user and assistant.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Interaktionseinheit ein streifenförmiges Lichtelement aufweisen, das abschnittsweise aktiviert oder deaktiviert werden kann. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von den Berührungsdaten unterschiedliche Abschnitte des Lichtelements zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. So kann einem Nutzer eine direkte Rückmeldung über eine Eingabe gegeben werden, wodurch die Güte der Interaktion weiter erhöht wird.As already explained above, the interaction unit can have a strip-shaped light element, which can be activated or deactivated in sections. The control unit may be configured to activate and / or deactivate different sections of the light element in dependence on the touch data. Thus, a user can be given a direct feedback via an input, whereby the quality of the interaction is further increased.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine auf dem Bildschirm der Interaktionseinheit angezeigte bildliche Darstellung in Abhängigkeit von den Berührungsdaten zu verändern. Insbesondere kann die bildliche Darstellung (die z.B. Augen des Assistenten darstellt) zu einer durch die Berührungsdaten angezeigten Stelle der Berührung des Eingabeelements hin bewegt werden, um die Güte der Interaktion weiter zu erhöhen.The control unit may be configured to change a display displayed on the screen of the interaction unit in dependence on the touch data. In particular, the pictorial representation (representing, for example, the assistant's eyes) may be moved to a location of touch of the input element indicated by the touch data to further enhance the quality of the interaction.
Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Assistenten in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that all aspects of the wizards described in this document can be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1a einen beispielhaften Assistenten für einen Haushalt; -
1b eine beispielhafte Ausgestaltung eines Assistenten; -
2a auf einem Bildschirm dargestellte Augen eines Assistenten; -
2b Berührungsrichtungen einer gleitenden Berührung eines Eingabeelements; und -
2c eine beispielhafte Projektion auf einer Projektionsoberfläche.
-
1a an exemplary assistant to a household; -
1b an exemplary embodiment of an assistant; -
2a eyes of a wizard displayed on a screen; -
2 B Touch directions of sliding contact of an input element; and -
2c an exemplary projection on a projection surface.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument damit, eine Person in einem Haushalt bei der Durchführung und bei der Planung der Vielzahl von Aufgaben des Haushalts zu unterstützen. In diesem Zusammenhang zeigt
Der Assistent
Der Assistent
Der Assistent
Der Assistent
Der Assistent
In einem Anwendungsbeispiel kann der Nutzer auf Anweisung durch den Assistenten
Der Assistent
Wie bereits oben dargelegt, weist der Assistent
Der Bildschirm
Die Interaktionseinheit
Die (kopfförmige) Interaktionseinheit
Die Steuereinheit
Alternativ oder ergänzend kann am Rand des Bildschirms
Die Bereitstellung einer inertialen Messeinheit
Alternativ oder ergänzend kann die Interaktionseinheit
Die ein oder mehreren Streifen
Die Steuereinheit
Die Steuereinheit
Wie oben dargelegt, kann der Assistent
Der berührungsempfindliche Streifen
Die Steuereinheit
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann die Güte der Interaktion zwischen einem Nutzer und einem Assistenten bzw. Roboter
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip des vorgeschlagenen Assistenten
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- 2018-05-04 DE DE102018206941.7A patent/DE102018206941A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |