JPH0890472A - Tactile sense transmitting device - Google Patents

Tactile sense transmitting device

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Publication number
JPH0890472A
JPH0890472A JP22978094A JP22978094A JPH0890472A JP H0890472 A JPH0890472 A JP H0890472A JP 22978094 A JP22978094 A JP 22978094A JP 22978094 A JP22978094 A JP 22978094A JP H0890472 A JPH0890472 A JP H0890472A
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JP
Japan
Prior art keywords
tactile
tactile sense
pseudo
transmission
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22978094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeo Asano
武夫 浅野
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH0890472A publication Critical patent/JPH0890472A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To miniaturize the tactile sense transmitting device by making a simulated tactile sense transmitting member perform a motion in accordance with a degree of hardness, softness, etc., of an object, and touching the simulated tactile sense transmitting member by a user, so as to simulatively obtain from its movement a contact feeling of the object. CONSTITUTION: When AC voltage is applied across electrodes 1a, 1b of constituting an electrostatic actuator 1ab, the drive electrode 1b comes into contact and separate relating to the fixed electrode 1a, to generate vibration in a simulated tactile sense transmitting member 1f. Resistance of an object into contact with the simulated tactile sense transmitting member 1f, that is, the skin of a man serves as mechanical impedance. Since the skin of the man is pressed against a protecting member 1h, the simulated tactile sense transmitting member 1f passes through a hole of the protecting member 1h, to come into contact with the skin. Thus, a dynamic or static simulated tactile sense, based on vibrating a simulative tactile sense transmitting device, is directly transmitted to an operator of mounting a tactile sense transmitting unit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直接触れることができ
ない対象物を操作する際に、その対象物に対する接触情
報を人間の触覚器官に伝達する触覚伝達装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tactile transmission device for transmitting contact information to a human tactile organ when manipulating an object that cannot be touched directly.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から直接触れることができない微細
対象物を間接的に操作する装置や極限環境下で作業を行
うことができる装置が知られている。このような装置に
は、操作者が操作を行う操作部と、この操作部の操作に
よって例えばマニピュレータ等が対象物に対して直接作
業を行う動作部とが設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a device for indirectly operating a fine object that cannot be directly touched and a device for performing work in an extreme environment are known. Such a device is provided with an operation unit operated by an operator and an operation unit in which a manipulator or the like directly operates on an object by operating the operation unit.

【0003】図16には、マイクロマニピュレータが設
けられた顕微鏡の全体の構成が概略的に示されている。
図16(A),(B)に示すように、この顕微鏡には、
顕微鏡本体16aと、この顕微鏡本体16aに設けら
れ、例えば受精卵等の微細な細胞16b(微細対象物)
を所定位置に吸引固定するピペット16cと、このピペ
ット16cによって吸引固定された細胞16bに試薬を
注入したり又は異なる遺伝情報を持った遺伝子を注入す
ることが可能な刺針16dとが設けられている。また、
顕微鏡本体16aには、顕微鏡で観察しながら、ピペッ
ト16c及び刺針16dを操作可能なピペット用ジョイ
スティック16f及び刺針用ジョイスティック16eが
設けられている(従来例1)。
FIG. 16 schematically shows the entire structure of a microscope provided with a micromanipulator.
As shown in FIGS. 16A and 16B, this microscope has
Microscope body 16a and microscopic cells 16b (microscopic object) such as a fertilized egg provided on the microscope body 16a
Is provided with a pipette 16c for suction-fixing at a predetermined position, and a needle 16d capable of injecting a reagent or a gene having different genetic information into the cells 16b suction-fixed by the pipette 16c. . Also,
The microscope body 16a is provided with a pipette joystick 16f and a needle joystick 16e that can operate the pipette 16c and the needle 16d while observing with a microscope (conventional example 1).

【0004】このような構成によれば、ピペット用ジョ
イスティック16f及び刺針用ジョイスティック16e
を操作することによって、ピペット16cによって吸引
固定された細胞16bに対して、刺針16eを介して例
えば切断・注入等の所定の細胞微細操作が行われる(詳
しくは、計測と制御;Vol.23,No.9 P32-38 細胞微細操
作;鹿野 参照)。
According to this structure, the joystick 16f for pipette and the joystick 16e for needle insertion are used.
Is operated, a predetermined cell micromanipulation such as cutting and injection is performed on the cells 16b sucked and fixed by the pipette 16c through the puncture needle 16e (specifically, measurement and control; Vol. 23, No.9 P32-38 Micromanipulation of cells; see Kano).

【0005】また、図17には、ロボットのマニピュレ
ータシステムの構成が概略的に示されている。図17に
示すように、マニピュレータシステムは、操作者の腕を
セット可能なマスターアーム17fと、操作者の腕の動
きに対応して動作可能なスレイブアーム17cと、操作
者の腕の動きを信号化して出力する第一のコンピュータ
17hと、この第一のコンピュータ17hから出力され
た信号に基づいて、スレイブアーム17cを動作させる
第二のコンピュータ17iとを備える(従来例2)。
FIG. 17 schematically shows the structure of a robot manipulator system. As shown in FIG. 17, the manipulator system includes a master arm 17f capable of setting the operator's arm, a slave arm 17c operable in response to the operator's arm movement, and a signal indicating the operator's arm movement. It is provided with a first computer 17h that converts and outputs it, and a second computer 17i that operates the slave arm 17c based on a signal output from the first computer 17h (conventional example 2).

【0006】マスターアーム17fには、センサ(図示
しない)が内蔵された複数の関節部17dと、操作者の
腕をホールドして、この腕の動きを複数の間接部17d
に伝達する固定部材17gと、複数の間接部17dの自
由端側に設けられ、腕の動きに応じて且つ追従して移動
する処置部17eとが設けられている。
The master arm 17f holds a plurality of joints 17d having sensors (not shown) built therein and an operator's arm to hold the movements of the arms into a plurality of indirect parts 17d.
A fixing member 17g for transmitting to the body and a treatment portion 17e which is provided on the free end side of the plurality of indirect portions 17d and moves in response to and following the movement of the arm are provided.

【0007】第一のコンピュータ17hには、上記セン
サによって検出された腕の動き(即ち、複数の間接部1
7dの動き)に対応した操作信号に所定の信号処理を施
すマスタアーム制御部17j及び操作環境シミュレータ
17mが内蔵されている。
In the first computer 17h, the movement of the arm detected by the sensor (that is, the plurality of indirect parts 1)
The master arm control unit 17j and the operating environment simulator 17m that perform predetermined signal processing on the operation signal corresponding to the movement 7d) are built in.

【0008】第二のコンピュータ17iには、第一のコ
ンピュータ17hから出力された信号に所定の信号処理
を施すスレイブアーム制御部17k及びタスク環境シミ
ュレータ17nが内蔵されている。
The second computer 17i incorporates a slave arm control unit 17k and a task environment simulator 17n for performing a predetermined signal processing on the signal output from the first computer 17h.

【0009】スレイブアーム17cには、センサ(図示
しない)が内蔵された複数の間接部17aと、これら複
数の間接部17aの自由端側に固定された処置部17b
とが設けられており、複数の間接部17aは、第二のコ
ンピュータ17iから出力された信号によって処置部1
7bを所定の対象物M方向に移動させて、その対象物M
に所定の処置を施すことが可能に構成されている。
The slave arm 17c has a plurality of indirect portions 17a in which sensors (not shown) are incorporated, and a treatment portion 17b fixed to the free ends of the plurality of indirect portions 17a.
And the plurality of indirect sections 17a are operated by the treatment section 1 according to a signal output from the second computer 17i.
7b is moved in the direction of a predetermined target M, and the target M
It is configured so that a predetermined treatment can be applied to the.

【0010】このような構成によれば、操作者がマスタ
アーム17fに腕をホールドし、任意に動かすことによ
って、その動作状態がセンサによって検出される。この
とき検出された動作信号に基づいて、第一及び第二のコ
ンピュータ17h,17iがスレイブアーム17cを駆
動させる。即ち、操作者の動作は、マスタアーム17f
を介してスレイブアーム17cで再現されることにな
る。
According to this structure, the operator holds the arm on the master arm 17f and arbitrarily moves the arm, so that the operating state is detected by the sensor. Based on the operation signal detected at this time, the first and second computers 17h and 17i drive the slave arm 17c. That is, the operation of the operator is the master arm 17f.
Will be reproduced by the slave arm 17c via.

【0011】このとき、スレイブアーム17cによって
移動した処置部17bが、対象物Mから外力を受けた場
合、その外力は、スレイブアーム17c及びマスタアー
ム17fを介して操作者の腕に直接力となって作用す
る。
At this time, when the treatment portion 17b moved by the slave arm 17c receives an external force from the object M, the external force directly acts on the operator's arm via the slave arm 17c and the master arm 17f. Works.

【0012】このような一連のマニピュレータシステム
は、ロボットのマニピュレータシステムを始めとして現
在数多く発表されている。(詳しくは、機械技術研究所
所報;Vol.46(1992),No.2 P170-182 インピーダンス制
御型マスタ・スレーブ・システム−基本原理と伝送遅れ
への応用:舘、榊 参照)また、図18には、医療用処
置具である把持鉗子18aの構成が概略的に示されてい
る。
[0012] A series of such manipulator systems has been announced at present including a robot manipulator system. (For details, see Institute of Mechanical Engineering, Vol.46 (1992), No.2 P170-182 Impedance Controlled Master-Slave System-Basic Principle and Application to Transmission Delay: See Tachi and Sakaki) Reference numeral 18 schematically shows the structure of a grasping forceps 18a which is a medical treatment tool.

【0013】図18(A),(B)に示すように、把持
鉗子18aは、例えばトラカール等を介して体腔内に挿
入される挿入部18bと、この挿入部18bの先端部に
設けられた鉗子部18cと、挿入部18bの基端部に設
けられた操作部18dとを備えている(従来例3)。
As shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B), the grasping forceps 18a is provided at an insertion portion 18b to be inserted into the body cavity through, for example, a trocar, and at the tip of the insertion portion 18b. The forceps portion 18c and the operation portion 18d provided at the base end portion of the insertion portion 18b are provided (conventional example 3).

【0014】鉗子部18cには、互いに回動自在に支持
された一対の鉗子部材18e,18fが設けられてい
る。また、操作部18dには、一対の鉗子部材18e,
18fを開閉操作するように、挿入部18bの基端部に
固定された固定操作ハンドル18gと、この固定操作ハ
ンドル18gに対して回動自在に設けられた可動操作ハ
ンドル18hとが設けられている。
The forceps portion 18c is provided with a pair of forceps members 18e and 18f which are rotatably supported with respect to each other. Further, the operation portion 18d includes a pair of forceps members 18e,
A fixed operation handle 18g fixed to the base end portion of the insertion portion 18b and a movable operation handle 18h rotatably provided with respect to the fixed operation handle 18g are provided so as to open and close 18f. .

【0015】このような構成によれば、可動操作ハンド
ル18hを回動操作して、挿入部18b内の操作軸(図
示しない)を前後方向にスライドさせることによって、
リンク機構(図示しない)を介して一対の鉗子部材18
e,18fが開閉される。
According to this structure, the movable operation handle 18h is rotated to slide the operation shaft (not shown) in the insertion portion 18b in the front-rear direction.
A pair of forceps members 18 via a link mechanism (not shown)
e and 18f are opened and closed.

【0016】ところで、上述した従来例においては、以
下に述べる問題点がある。従来例1(図16参照)の顕
微鏡において、ピペット16cや刺針16d等の動作系
の動作は三次元であるにもかかわらず、顕微鏡の観察画
像は二次元画像であって奥行き情報は像のピント情報で
しか得ることができない。従って、これら動作系が微細
対象物に正確に接触しているか否かの情報は、観察画像
から正確に判断でき難いといった問題が生じる。即ち、
動作系を正確に微細対象物に接触させるためには、ある
程度の熟練を必要とするため、観察効率及び処理効率が
低下するといった問題も発生する。
By the way, the above-mentioned conventional example has the following problems. In the microscope of Conventional Example 1 (see FIG. 16), although the operation of the operation system such as the pipette 16c and the needle 16d is three-dimensional, the observation image of the microscope is a two-dimensional image and the depth information is the focus of the image. It can be obtained only by information. Therefore, there arises a problem that it is difficult to accurately determine the information as to whether or not these operation systems are accurately in contact with the minute object from the observed image. That is,
Accurate contact of the motion system with the fine object requires a certain amount of skill, and therefore, there arises a problem that the observation efficiency and the processing efficiency decrease.

【0017】更に、医療やバイオ分野等の研究対象は、
細胞から細胞内物質へ、より微細な対象物に変化してき
ている。このため、対象物の観察及び操作部位は、益々
微小化する傾向にあり、これに伴って、マニピュレータ
の操作もより高度で正確な操作が要求されるようになっ
てきた。
Furthermore, research subjects in the medical and biotechnology fields are
From cells to intracellular substances, they are changing into smaller objects. Therefore, the observation and operation part of the object tends to be further miniaturized, and accordingly, the operation of the manipulator is required to be more sophisticated and accurate.

【0018】また、従来例2(図17参照)のマニピュ
レータシステムでは、対象物Mの硬さや柔らかさ等の情
報をマスタに表現することが困難であるため、例えば通
常の人間が物体を把持する際に感じる微妙な感触を再現
することはできない。対象物の搬送等のおおまかな動作
状況の再現については、従来例2のシステムで充分対処
できるが、精密で微細な動作や判断が要求されるマイク
ロマニピュレータ等の技術領域において、抵抗感表示に
基づく操作性の向上や把持対象物の正確な認識を望むに
は不充分である。
Further, in the manipulator system of Conventional Example 2 (see FIG. 17), it is difficult to express information such as hardness and softness of the object M in the master, so that, for example, an ordinary person grips the object. It is not possible to recreate the subtle touch of feeling. Reproduction of rough operating conditions such as conveyance of an object can be adequately dealt with by the system of Conventional Example 2, but in the technical field of micromanipulators, etc., where precise and minute operations and judgments are required, it is based on resistance indication. It is not enough to improve the operability and accurately recognize the grasped object.

【0019】また、従来例3(図18参照)において、
把持鉗子18aの機構上、微妙な操作感が得られないた
め、熟練した操作者でさえ、腹腔鏡の観察像を見ながら
一対の鉗子部材18e,18fの開閉度、組織の把持及
び剥離状況を確認するといった非常に慎重で正確な操作
が要求される。このため、処置効率が低下してしまうと
いった問題が生じる。
Further, in Conventional Example 3 (see FIG. 18),
Since a delicate operation feeling cannot be obtained due to the mechanism of the grasping forceps 18a, even a skilled operator can check the opening / closing degree of the pair of forceps members 18e and 18f, grasping and detaching the tissue while observing the observation image of the laparoscope. Very careful and accurate operation such as confirmation is required. Therefore, there is a problem that the treatment efficiency is reduced.

【0020】また、体腔内に挿入される内視鏡について
も、鉗子と同様の問題がある。即ち、図19に示すよう
に、先端部を介して観察される画像情報や挿入時の抵抗
等のみを頼りに挿入操作を行っている現在の内視鏡19
では、内視鏡19の外壁が患者の器官内壁Sを圧迫して
生じる苦痛を予測しながら内視鏡19を操作及び挿入す
ることは現状困難である。また、現状の内視鏡19の装
置構成では、どの程度の圧迫を与えると患者は苦痛を感
じるのかという圧迫レベルと患者の感じる苦痛との間の
相関関係を操作情報として入手するのは不可能である。
Also, the endoscope inserted into the body cavity has the same problem as the forceps. That is, as shown in FIG. 19, the current endoscope 19 that performs an insertion operation by relying only on image information observed through the distal end portion, resistance at the time of insertion, and the like.
Then, it is currently difficult to operate and insert the endoscope 19 while predicting the pain caused by the outer wall of the endoscope 19 pressing the organ inner wall S of the patient. Further, with the current device configuration of the endoscope 19, it is impossible to obtain, as the operation information, the correlation between the compression level of how much pressure the patient feels and how much pressure the patient feels. Is.

【0021】このように、従来例1〜3の構成では、操
作時に対象物又は組織にマニピュレータがどのような状
況で接触しているのか、あるいは、対象物をどれくらい
の力量で把持しているのかという接触状態もしくは把持
状態を確認すること、及び、対象物の表面粗さや表面温
度等の各種の接触情報を得ることができなかった。
As described above, in the configurations of Conventional Examples 1 to 3, under what conditions the manipulator is in contact with the object or the tissue at the time of operation, or how much force the object is grasping. It was not possible to confirm the contact state or the grasped state and to obtain various contact information such as the surface roughness and the surface temperature of the object.

【0022】つまり、従来例1〜3では、対象物に対す
る触覚情報や把持状態、対象物の表面粗さや表面温度等
の各種の触覚情報を操作者(術者)にフィードバックす
ることが行われていないため、人間の触覚に基づく微妙
で且つ正確な操作を行うことができなかった。
That is, in Conventional Examples 1 to 3, various kinds of tactile information such as tactile information and grasping state of the object, surface roughness and surface temperature of the object are fed back to the operator (operator). Therefore, it is impossible to perform a delicate and accurate operation based on human sense of touch.

【0023】そこで、このような問題を解決するため、
本出願人は特願平5−007196において新たな触覚
伝達装置を提案している。この触覚伝達装置には、図2
0に示すように、台座20aと、この台座20a上に設
けられた磁石20cと、この磁石20c内に設けられた
コイル20bと、このコイル20bを支持するストッパ
20dと、コイル20b上に設けられた触覚呈示部20
eとを備えた電気−機械変換トランスデューサが構成さ
れている。
Therefore, in order to solve such a problem,
The present applicant has proposed a new tactile transmission device in Japanese Patent Application No. 5-007196. This tactile transmission device is shown in FIG.
As shown in 0, a pedestal 20a, a magnet 20c provided on the pedestal 20a, a coil 20b provided in the magnet 20c, a stopper 20d for supporting the coil 20b, and a coil 20b provided on the coil 20b. Tactile presentation unit 20
and an electro-mechanical transducing transducer is provided.

【0024】このような構成によれば、コイル20b及
び磁石20cで構成されたボイスコイルを制御して、触
覚呈示部20eを人間の知覚に応じた周波数で駆動させ
ることによって、触覚呈示部20e上に載置された操作
者の指先に、対象物の硬さや柔らかさ等の情報が伝達さ
れる。更に、上記ボイスコイルに流れる電流量を変化さ
せて、触覚呈示部20eが有する保持力を変化させるこ
とによって、対象物を圧潰又は粉砕するような力が加え
られた際、その対象物からの反発力が操作者の指先に伝
達される。
According to such a configuration, the voice coil constituted by the coil 20b and the magnet 20c is controlled to drive the tactile sense presenting unit 20e at a frequency according to human perception, so that the tactile sense presenting unit 20e is displayed. Information such as the hardness and softness of the object is transmitted to the fingertips of the operator placed on the. Furthermore, by changing the amount of current flowing through the voice coil to change the holding force of the tactile sense providing unit 20e, when a force for crushing or crushing the object is applied, the object repels. The force is transmitted to the operator's fingertip.

【0025】このような触覚伝達装置によれば、操作者
には、あたかも自分の手によって実際に対象物を直接操
作しているような感覚情報が伝達される。このため、現
状問題となっている操作の乖離感が無くなると共に、装
置の機能向上と高精度な操作性を確保することが可能と
なる。
According to such a tactile transmission device, the operator is provided with the sense information as if he / she was actually directly manipulating the object with his / her own hand. For this reason, it is possible to eliminate the divergence of the operation, which is a problem at present, and to improve the function of the apparatus and ensure high-precision operability.

【0026】また、視覚障害者用の触覚伝達装置(触覚
ディスプレイ)としては、文字情報を伝達する点字ディ
スプレイは言うまでもなく、写真や絵などの静止画像や
テレビの動画像を、面上に配置された多数の触知ピンの
凹凸パターンに変換し、これを皮膚の触覚で感じとる触
覚伝達装置(触覚ディスプレイ)が研究されている。
(詳しくは、JOURNAL OF THE AUDIO ENGINEERING SOCIE
TY: Volume 19, number5 (May 1971) p.p.427-429: Pau
l Bach-y-Rita et al. 参照) しかし、触知ピン自体は細いのだが、これを駆動するア
クチュエータのサイズが大きいため、アレイ状の配列を
とるとこれらの装置はサイズ的に大型にならざるを得な
い。また、多数の触知ピンを有するため、価格的にも高
価になるなど欠点は多く、低価格で触知ピンとアクチュ
エータが一体になったユニットが要望されている。
As a tactile transmission device (tactile display) for visually impaired persons, not to mention a Braille display for transmitting character information, still images such as photographs and pictures and moving images of television are arranged on the surface. A tactile transmission device (tactile display) that is converted into a concavo-convex pattern of a large number of tactile pins and feels it by the tactile sense of the skin has been studied.
(For details, see JOURNAL OF THE AUDIO ENGINEERING SOCIE
TY: Volume 19, number5 (May 1971) pp427-429: Pau
(See Bach-y-Rita et al.) However, although the tactile pin itself is thin, the size of the actuator that drives it is large, so if these devices are arranged in an array, the size of these devices will increase. I have no choice. Further, since it has a large number of tactile pins, it has many drawbacks such as high price, and there is a demand for a low-priced unit in which the tactile pins and the actuator are integrated.

【0027】さらに、最近、マイクロマシンと呼ばれる
半導体製造技術を用いてSiウエハ上に構成される、1
mm以下の機械システムが研究される中で提案されてい
る静電アクチュエータは、動作は確認されているが、二
次元平面上に構成されているがために、構造体に垂直方
向に力を取り出すことは基本的に考えられてはいない。
そのため、マイクロマシンシステムの動力源として有望
視されているが、具体的にシステムの中で、駆動手段と
して提案された例は極めて少ない。
Further, recently, a semiconductor manufacturing technique called a micromachine is used to form 1 on a Si wafer.
The electrostatic actuator, which has been proposed in the research of mechanical systems of mm or less, has been confirmed to operate, but because it is configured on a two-dimensional plane, it extracts a force in a direction perpendicular to the structure. Things are basically not considered.
Therefore, it is regarded as a promising power source for a micromachine system, but there are very few concretely proposed driving means in the system.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】前述の触覚伝達装置に
よって対象との接触状況の把握は実現される。しかし、
このような装置は本来、操作する操作部位に設置するこ
とが望まれるのであるが、操作部位に設置するためには
できる限り小型のユニットであることが望ましい。前述
の触覚伝達装置でも小型化は図れるが、半導体製造技術
を用いたユニットでは更に小型化が実現できる。また、
一度に大量に製造することが可能なためユニットを大幅
に削減できる。本発明は、半導体製造技術により作製さ
れる非常に小型の触覚伝達ユニットを備えた触覚伝達装
置を提供することを目的とする。
The above-mentioned tactile transmission device realizes the grasp of the contact state with the object. But,
Although it is originally desired that such a device be installed at an operation site to be operated, it is desirable that the device be as small as possible in order to be installed at the operation site. Although the tactile transmission device can be downsized, the unit using the semiconductor manufacturing technology can be downsized. Also,
Since it can be manufactured in large quantities at one time, the number of units can be significantly reduced. An object of the present invention is to provide a haptic transmission device including a very small haptic transmission unit manufactured by semiconductor manufacturing technology.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明は、信号処理手段
と触覚伝達手段とからなる触覚伝達装置であり、触覚伝
達手段は少なくとも一つの触覚伝達ユニットを含み、触
覚伝達ユニットは、疑似触覚伝達部材と、信号処理手段
からの信号に応じて疑似触覚伝達部材を駆動する駆動手
段と、疑似触覚伝達部材にかかる力を制限する保護部材
とを備えている。
The present invention is a tactile transmission device comprising signal processing means and tactile transmission means, wherein the tactile transmission means includes at least one tactile transmission unit, and the tactile transmission unit is a pseudo tactile transmission. It includes a member, a driving unit that drives the pseudo tactile sense transmitting member in response to a signal from the signal processing unit, and a protection member that limits the force applied to the pseudo tactile sense transmitting member.

【0030】[0030]

【作用】疑似触覚伝達部材は例えば対象物の硬さや柔ら
かさや粘弾性の度合いに応じた運動を行ない、使用者は
疑似触覚伝達部材の動きから対象物に触感を疑似触覚と
して得る。疑似触覚とは、本来触感として得られる硬さ
や柔らかさや粘弾性等の度合いを振動あるいは押圧感と
して代替的に表現した感覚を意味する。操作者は疑似触
覚伝達部材に触れることで、対象物に対する接触状況
を、本当の触覚ではないが、疑似的な触覚として得る。
The pseudo tactile transfer member performs, for example, a motion according to the hardness, softness, or viscoelasticity of the object, and the user obtains a tactile sensation on the object from the movement of the pseudo tactile transfer member. Pseudo-tactile means a sensation in which the degree of hardness, softness, viscoelasticity, or the like, which is originally obtained as a tactile sensation, is alternatively expressed as a vibration or a pressing sensation. By touching the pseudo tactile transfer member, the operator obtains the contact state with respect to the object as a pseudo tactile sense, not a real tactile sense.

【0031】あるいは、触覚伝達ユニットはマトリック
ス状に配列されていて、疑似触覚伝達部材は文字や画像
に対応した動きを行ない、使用者は複数の疑似触覚伝達
部材の動きを皮膚の触感でとらえることにより文字や画
像の情報を得る。
Alternatively, the tactile transfer units are arranged in a matrix, and the pseudo tactile transfer member performs a movement corresponding to a character or an image, and the user can detect the movement of the plurality of pseudo tactile transfer members by the tactile sensation of the skin. Get information on characters and images.

【0032】[0032]

【実施例】次に図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。第一実施例として、本発明による触覚伝
達ユニットについて図1ないし図4を参照しながら説明
する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. As a first embodiment, a haptic transmission unit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

【0033】図1に示すように、触覚伝達ユニットには
二つの静電型アクチュエーター1abが設けられてい
る。静電型アクチュエーターは固定電極1aと駆動電極
1bを有し、固定電極1aは基板1jに固定され、駆動
電極1bは支持部材1cにより基板1jに移動可能に設
けられている。これらの電極1aと1bは、図2に示す
ように、共に櫛の歯状の形状をしており、一方の電極の
櫛の歯が他方の電極の櫛の歯の間に入り込んだ状態に配
置されている。このような構成の静電型アクチュエータ
ー1abは、二つの電極1aと1bの間に電圧を印加す
ると、駆動電極1bが固定電極1aに引き込まれるよう
に移動する。
As shown in FIG. 1, the tactile transmission unit is provided with two electrostatic actuators 1ab. The electrostatic actuator has a fixed electrode 1a and a drive electrode 1b, the fixed electrode 1a is fixed to a substrate 1j, and the drive electrode 1b is movably provided on the substrate 1j by a support member 1c. As shown in FIG. 2, these electrodes 1a and 1b are both in the shape of comb teeth, and are arranged so that the comb teeth of one electrode are inserted between the comb teeth of the other electrode. Has been done. When a voltage is applied between the two electrodes 1a and 1b, the electrostatic actuator 1ab having such a structure moves so that the drive electrode 1b is drawn into the fixed electrode 1a.

【0034】再び図1を参照して分かるように、弾性部
材1dはV字形状をしており、その両端1iが二つの駆
動電極1bに固定されていて、これにより弾性部材1d
は駆動電極1bによって支持されている。弾性部材1d
の谷部には、棒状の疑似触覚伝達部材1fが基板1jに
対してほぼ垂直になるように固定されている。また、弾
性部材1dの斜面部には、伝幡する振動を減衰させる振
動遮断部材1gが設けられている。基板1jには所定の
距離はなして保護部材1hが取り付けられていて、保護
部材1hに形成した穴を疑似触覚伝達部材1fの先端部
が通るようになっている。
As can be seen from FIG. 1 again, the elastic member 1d has a V shape, and both ends 1i thereof are fixed to the two drive electrodes 1b, whereby the elastic member 1d is formed.
Are supported by the drive electrode 1b. Elastic member 1d
A rod-shaped pseudo tactile transmission member 1f is fixed to the valley portion of the so as to be substantially perpendicular to the substrate 1j. Further, a vibration blocking member 1g for damping the transmitted vibration is provided on the slope of the elastic member 1d. A protective member 1h is attached to the substrate 1j at a predetermined distance so that the tip of the pseudo tactile transfer member 1f passes through a hole formed in the protective member 1h.

【0035】静電型アクチュエーター1abを構成して
いる二つの電極1aと1bの間に電圧を印加すると、前
述したように、駆動電極1bは固定電極1aの方向へ移
動する。すなわち、二つの駆動電極1bは互いに離れる
方向に移動する。これにより、図3に示すように、V字
形状の弾性部材1dはその両端1iが開き、疑似触覚伝
達部材1fが上昇する。図から容易に理解できるよう
に、疑似触覚伝達部材1fの移動方向は駆動電極1bの
移動方向に対して垂直となっている。
When a voltage is applied between the two electrodes 1a and 1b forming the electrostatic actuator 1ab, the drive electrode 1b moves toward the fixed electrode 1a as described above. That is, the two drive electrodes 1b move in directions away from each other. As a result, as shown in FIG. 3, both ends 1i of the V-shaped elastic member 1d are opened, and the pseudo tactile transfer member 1f rises. As can be easily understood from the figure, the moving direction of the pseudo tactile transfer member 1f is perpendicular to the moving direction of the drive electrode 1b.

【0036】したがって、静電型アクチュエーター1a
bの電極1aと1bの間に交流電圧を印加すると、疑似
触覚伝達部材1fの動きは振動となる。疑似触覚部材1
fの接する対象の抵抗すなわち人の皮膚が機械インピー
ダンスになる。人の皮膚は、たとえば図4に示すよう
に、保護部材1hに対して押しつけられている。疑似触
覚伝達部材1fは保護部材1hの穴を通って皮膚に触れ
るため、保護部材1hに対する押しつけ力が変化して
も、穴を塞いでいる、疑似触覚伝達部材が触れる部分の
皮膚の抵抗はほとんど変化しない。これにより、皮膚が
必要以上に疑似触覚伝達部材1fを押し込むことはな
く、機械インピーダンスを最初から予想し、最適に構成
することができる。
Therefore, the electrostatic actuator 1a
When an AC voltage is applied between the electrodes 1a and 1b of b, the movement of the pseudo tactile transfer member 1f becomes vibration. Pseudo-tactile member 1
The resistance of the object that f touches, that is, the human skin, becomes the mechanical impedance. The human skin is pressed against the protective member 1h as shown in FIG. 4, for example. Since the pseudo tactile transfer member 1f comes into contact with the skin through the hole of the protective member 1h, even if the pressing force against the protective member 1h changes, the resistance of the skin that closes the hole and that the pseudo tactile transfer member touches is almost the same. It does not change. As a result, the skin does not push the pseudo tactile sense transmitting member 1f more than necessary, and the mechanical impedance can be predicted from the beginning and the optimal configuration can be achieved.

【0037】疑似触覚の伝達方法としては、たとえば、
対象物に対する接触力の変化は、触覚情報信号検出手段
で検出された触覚感を疑似触覚伝達部材を介して振動の
周波数変化として呈示し、また、対象物に対する押圧力
の変化は、予め測定された対象物の機械的特性と触覚情
報信号検出手段で検出された接触力とに基づいて信号処
理手段によって対象物の変形状態すなわち押圧感を計算
し、その計算データを疑似触覚伝達部材を介して振動の
オフセット変化として呈示する方法がある。また、振動
として疑似触覚を伝達する場合、薄膜状の弾性部材1d
は特定の固有振動を持ち、振動を広範囲に変化させるた
めには、この固有振動を最適化する必要があり、この最
適化は振動遮断部材1gによって達成される。
As a pseudo tactile transmission method, for example,
The change in the contact force with respect to the object presents the tactile sensation detected by the tactile information signal detection means as a frequency change of vibration via the pseudo tactile transfer member, and the change in the pressing force with respect to the object is measured in advance. Based on the mechanical characteristics of the object and the contact force detected by the tactile information signal detection means, the signal processing means calculates the deformed state of the object, that is, the feeling of pressing, and the calculated data is transmitted via the pseudo tactile transfer member. There is a method of presenting it as a vibration offset change. Further, when transmitting a pseudo tactile sensation as vibration, a thin film elastic member 1d
Has a specific natural vibration, and in order to change the vibration in a wide range, it is necessary to optimize this natural vibration, and this optimization is achieved by the vibration isolation member 1g.

【0038】本実施例によれば、触覚伝達ユニットを装
着した操作者に、疑似触覚伝達装置の振動に基づく動的
な疑似触覚あるいは静的な疑似触覚を直接伝達すること
ができる。
According to the present embodiment, it is possible to directly transmit a dynamic pseudo tactile sense or a static pseudo tactile sense based on the vibration of the pseudo tactile sense transmitting device to the operator wearing the tactile sense transmitting unit.

【0039】第二実施例として、図1に示したV字形状
の弾性部材に代わる、別の弾性部材について図5を参照
しながら説明する。弾性部材5dは、U字形状を成して
おり、これは横幅の寸法に比べてはるかに小さい寸法の
適当な厚みを有する板で作られる。第一実施例と同様
に、弾性部材5dには、下端部に疑似触覚伝達部材5f
が固定され、両端と下端の中間部に振動遮断部材5gが
設けられている。
As a second embodiment, another elastic member in place of the V-shaped elastic member shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The elastic member 5d has a U-shape, and is made of a plate having an appropriate thickness, which is much smaller than the width. Similar to the first embodiment, the elastic member 5d has a pseudo tactile transfer member 5f at its lower end.
Is fixed, and a vibration isolation member 5g is provided at an intermediate portion between both ends and a lower end.

【0040】本実施例の弾性部材5dによれば、第一実
施例と同様に、駆動電極の基板に平行な動きが疑似触覚
伝達部材の基板に垂直な動きに変換される。なお、本実
施例の弾性部材5dは、後述する第三実施例と第四実施
例の触覚伝達ユニットにも適用できる。
According to the elastic member 5d of this embodiment, as in the first embodiment, the movement of the drive electrode parallel to the substrate is converted into the movement of the pseudo tactile sense transmission member perpendicular to the substrate. The elastic member 5d of this embodiment can also be applied to the tactile transmission units of the third and fourth embodiments described later.

【0041】第三実施例として、図1に示した触覚伝達
ユニットとは構成が異なる、別の触覚伝達ユニットにつ
いて図6を参照しながら説明する。図中、第一実施例で
説明済みの部材と同等の部材は、参照符号中のアルファ
ベットを一致させて示してある。
As a third embodiment, another tactile transfer unit having a structure different from that of the tactile transfer unit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In the figure, members equivalent to the members described in the first embodiment are indicated by the same reference numerals in the reference numerals.

【0042】図6に示すように、本実施例の触覚伝達ユ
ニットは一つの静電型アクチュエーター6abを有して
いる。この静電型アクチュエーター6abは、第一実施
例中の静電型アクチュエーターと同じもので、基板6j
に固定された固定電極6aと支持部材6cにより移動可
能に支持された駆動電極6bとを有し、これらの電極6
aと6bは共に櫛の歯状の形状をしていて、一方の電極
の櫛の歯が他方の電極の櫛の歯の間に入った状態に配置
されている。弾性部材6dは第一実施例と同様にV字形
状をしていて、その一方の端が駆動電極6bに固定さ
れ、他方の端が基板6jに固定されている。
As shown in FIG. 6, the tactile transmission unit of this embodiment has one electrostatic actuator 6ab. This electrostatic actuator 6ab is the same as the electrostatic actuator in the first embodiment, and the substrate 6j
A fixed electrode 6a fixed to the drive electrode 6b and a drive electrode 6b movably supported by a support member 6c.
Both a and 6b are shaped like comb teeth, and are arranged such that the comb teeth of one electrode are located between the comb teeth of the other electrode. The elastic member 6d has a V-shape as in the first embodiment, one end of which is fixed to the drive electrode 6b, and the other end of which is fixed to the substrate 6j.

【0043】本実施例の触覚伝達ユニットは、静電型ア
クチュエーターが一つだけなので、第一実施例に比べて
疑似触覚伝達ユニット6fのストロークは小さくなるも
のの、ユニット全体は小型に構成される。
Since the tactile transmission unit of this embodiment has only one electrostatic actuator, the stroke of the pseudo tactile transmission unit 6f is smaller than that of the first embodiment, but the entire unit is small.

【0044】第四実施例として、図1に示した触覚伝達
ユニットとは構成が異なる、別の触覚伝達ユニットにつ
いて図7を参照しながら説明する。図中、第一実施例で
説明済みの部材と同等の部材は、参照符号中のアルファ
ベットを一致させて示してある。
As a fourth embodiment, another tactile transfer unit having a structure different from that of the tactile transfer unit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In the figure, members equivalent to the members described in the first embodiment are indicated by the same reference numerals in the reference numerals.

【0045】図7に示すように、本実施例の触覚伝達ユ
ニットは二つの静電型アクチュエーター7abを有して
いる。各静電型アクチュエーター7abは、基板7jに
固定された矩形の固定電極7aと支持部材7cにより移
動可能に支持された矩形の駆動電極7bとを有し、これ
らの電極7aと7bは上から見たときに一部が重なるよ
うに段違いに配置されている。
As shown in FIG. 7, the tactile transmission unit of this embodiment has two electrostatic actuators 7ab. Each electrostatic actuator 7ab has a rectangular fixed electrode 7a fixed to a substrate 7j and a rectangular drive electrode 7b movably supported by a support member 7c. These electrodes 7a and 7b are viewed from above. They are arranged in different steps so that when they do, they overlap.

【0046】この静電型アクチュエーター7abでは、
電極7aと7bの間に電圧を印加すると、電極間に静電
引力が働き、駆動電極7bが固定電極7aの側に移動す
る。すなわち、二つの駆動電極7bが互いに離れる方向
に移動する。これにより、第一実施例と同じ疑似触覚伝
達部材7fの動きが得られる。
In this electrostatic actuator 7ab,
When a voltage is applied between the electrodes 7a and 7b, electrostatic attraction works between the electrodes, and the drive electrode 7b moves to the fixed electrode 7a side. That is, the two drive electrodes 7b move in directions away from each other. As a result, the same movement of the pseudo tactile transfer member 7f as in the first embodiment can be obtained.

【0047】第五実施例として、触覚伝達ユニットとこ
れを保持する指輪状の装着具とを備えた触覚伝達手段に
ついて図8を参照しながら説明する。図8に示すよう
に、指輪状の装着具8bの内側の中央部に、第一実施例
(図1)または第三実施例(図6)または第四実施例
(図7)の触覚伝達ユニット8aが取り付けられてい
る。指輪状の装着具8bは操作者の指にはめられ、これ
により触覚伝達ユニット8aは疑似触覚伝達部材が操作
者の皮膚に接した状態で保持される。
As a fifth embodiment, a tactile sense transmitting means including a tactile sense transmitting unit and a ring-shaped wearing tool for holding the same will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the tactile transmission unit of the first embodiment (FIG. 1) or the third embodiment (FIG. 6) or the fourth embodiment (FIG. 7) is provided at the center of the inside of the ring-shaped wearing device 8b. 8a is attached. The ring-shaped wearing device 8b is fitted on the operator's finger, whereby the tactile transfer unit 8a is held in a state where the pseudo tactile transfer member is in contact with the operator's skin.

【0048】本実施例の装着具は指輪型となっているの
で、操作者は手のひら全体とすべての指が解放される。
これにより、他の装置の操作性を全く阻害することな
く、対象物に対する接触状況が疑似触覚として操作者に
伝達される。また、指輪型の装着具8bは完全に閉じた
輪ではなく、一部が欠けた形状となっているので、指の
太さの個人的な差にも対応でき、また適当な弾性を持た
せることで触覚伝達ユニットの疑似触覚伝達部材を操作
者の皮膚に確実に接触させることができる。
Since the wearing tool of this embodiment is a ring type, the operator can release the entire palm and all fingers.
As a result, the contact state with respect to the object is transmitted to the operator as a pseudo tactile sensation without impairing the operability of other devices. In addition, since the ring-shaped wearing device 8b is not a completely closed ring but has a partly lacking shape, it is possible to cope with a personal difference in the thickness of the finger and to have appropriate elasticity. As a result, the pseudo tactile transfer member of the tactile transfer unit can be surely brought into contact with the operator's skin.

【0049】第六実施例として、上述の実施例の触覚伝
達ユニットを使用するときの全体の構成について図9を
参照しながら説明する。図中、触覚伝達ユニットは第五
実施例で説明した触覚伝達手段として描いてある。
As a sixth embodiment, an overall structure when the tactile transmission unit of the above embodiment is used will be described with reference to FIG. In the figure, the haptic transmission unit is drawn as the haptic transmission means described in the fifth embodiment.

【0050】図9に示すように、触覚伝達手段9cに
は、触覚信号検出手段9aからの接触状態信号を処理す
る信号処理手段9bが接続される。人間の振動知覚は振
動周波数が低いほど知覚するのに振幅が必要で、当然限
界はあるが、高い周波数になるほど小さい振幅で知覚で
きる。通常、人間はDCから1kHz程度までは振動と
して認識できることが知られており、その中でも最も認
識し易い周波数が存在する。
As shown in FIG. 9, the tactile sense transmitting means 9c is connected to the signal processing means 9b for processing the contact state signal from the tactile sense signal detecting means 9a. Human vibration perception requires an amplitude to perceive as the vibration frequency is lower, and naturally there is a limit, but it can be perceived with a smaller amplitude as the frequency becomes higher. It is generally known that humans can recognize vibrations from DC to about 1 kHz, and among them, there are frequencies that are most easily recognized.

【0051】信号処理手段9bは触覚信号検出手段9a
より出力された信号を、人間の知覚特性を考慮して振動
振幅と振動周波数を調整し、触覚伝達手段9cの触覚伝
達ユニットを駆動するための信号に変換して最適な駆動
信号を生成する。
The signal processing means 9b is a tactile signal detecting means 9a.
The output signal is adjusted in vibration amplitude and vibration frequency in consideration of human perception characteristics, converted into a signal for driving the haptic transmission unit of the haptic transmission means 9c, and an optimal drive signal is generated.

【0052】また、予め測定された対象の機械的特性を
データとして持っており、触覚信号検出手段9aより出
力された接触力とこのデータとから接触時の対象の変形
量を計算し、変形量表示機能を持つ触覚伝達手段9cに
信号を出力する。
Further, it has the mechanical characteristics of the object measured in advance as data, and calculates the deformation amount of the object at the time of contact from the contact force output from the tactile signal detecting means 9a and this data, and calculates the deformation amount. A signal is output to the tactile sense transmitting means 9c having a display function.

【0053】第七実施例として、複数の触覚伝達ユニッ
トとこれを保持する指輪型の装着具とを備えた触覚伝達
手段について図10を参照しながら説明する。図10に
示すように、本実施例の触覚伝達手段は、指輪型の装着
具10dを有し、その内側に所定の間隔を置いて三つの
触覚伝達ユニット10aと10bと10cが取り付けら
れている。接触伝達ユニット10aと10bと10c
は、第一実施例(図1)または第三実施例(図6)また
は第四実施例(図7)で説明したものである。また、装
着具10dは、第五実施例(図8)で示したものと同じ
である。
As a seventh embodiment, a tactile sense transmitting means provided with a plurality of tactile sense transmitting units and a ring-shaped wearing tool for holding them will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the haptic transmission means of this embodiment has a ring-shaped wearing device 10d, and three tactile transmission units 10a, 10b, and 10c are attached to the inside of the ring-shaped wearing device 10d with a predetermined interval. . Contact transmission units 10a, 10b and 10c
Are described in the first embodiment (FIG. 1), the third embodiment (FIG. 6) or the fourth embodiment (FIG. 7). The mounting tool 10d is the same as that shown in the fifth embodiment (FIG. 8).

【0054】ある間隔を隔てた二つの触覚伝達ユニット
を同時に、しかも伝達するエネルギー(刺激強度、振動
周波数等)を等しくして駆動した場合には、二つの触覚
伝達ユニットのそれぞれの位置から刺激を感ずる。しか
し、二つの触覚伝達ユニットが伝達するエネルギーを互
いに変えると、それぞれのユニット本来の運動の位置と
は違った位置で刺激が伝達されているように認識され
る。この現象は「ファントムセンセーション」あるいは
「仮現運動」として知られている。
When two tactile transmission units separated by a certain distance are driven at the same time with the same energy (stimulation intensity, vibration frequency, etc.) to be transmitted, stimulation is performed from the respective positions of the two tactile transmission units. I feel. However, if the energies transmitted by the two haptic transmission units are changed from each other, it is recognized that the stimulus is transmitted at a position different from the original movement position of each unit. This phenomenon is known as "phantom sensation" or "apparent movement."

【0055】本実施例の触覚伝達手段は、この「ファン
トムセンセーション」あるいは「仮現運動」を利用した
触覚伝達を行なえる。たとえば、触覚伝達ユニット10
aと10bが同じ力(同じ振幅、同じ周波数)で駆動さ
れた場合、この触覚伝達手段を装着している操作者は、
この力の伝達部は10aと10bの二点から知覚される
のではなく、10aと10bの中間位置で伝達されてい
ると知覚する。また、触覚伝達ユニット10aと10b
の伝達エネルギーの比が2:1の場合、伝達位置は触覚
伝達ユニット10aから10a−10b間距離の2/3
の位置で伝達されていると知覚される。これは「ファン
トムセンセーション」と呼ばれる。
The tactile transfer means of this embodiment can carry out tactile transfer using this "phantom sensation" or "apparent motion". For example, the haptic transmission unit 10
When a and 10b are driven by the same force (same amplitude, same frequency), the operator wearing this tactile transmission means
The force transmission unit does not perceive from two points 10a and 10b, but perceives that the force is transmitted at an intermediate position between 10a and 10b. In addition, the tactile transmission units 10a and 10b
When the ratio of the transmission energies of 2 is 1: 1, the transmission position is 2/3 of the distance between the haptic transmission unit 10a and 10a-10b.
Is perceived as being transmitted at the position. This is called "phantom sensation".

【0056】本実施例において、限られた個数の触覚伝
達ユニットを的確に駆動制御することによって、疑似触
覚情報として伝達する刺激の伝達部位を、触覚伝達ユニ
ットの実際の位置とは関係なく、広範に変化させること
が可能となり、伝達する刺激を時間的に隣合う触覚伝達
ユニットに移行するように駆動すれば、例えば10aの
位置から10bの位置まであたかも刺激が順次移動して
いくかのような感覚を伝達することが可能になり、移動
感も実現できる。これは、「仮現運動」と呼ばれる。
In the present embodiment, by accurately controlling the driving of a limited number of tactile transmission units, the transmission site of the stimulus transmitted as pseudo tactile information can be widely distributed regardless of the actual position of the tactile transmission unit. If the driving stimulus to be transmitted is driven so as to shift to the adjacent tactile transmission unit temporally, it will be as if the stimulation sequentially moves from the position 10a to the position 10b. It becomes possible to convey sensations and realize a sense of movement. This is called the "apparent movement."

【0057】単一の触覚伝達手段の疑似触覚伝達の手法
は、たとえば、触覚情報信号検出手段から出力される対
象表面との接触力の変化を本実施例の触覚伝達手段の振
動の周波数変化で示し、また、第一実施例の触覚伝達ユ
ニットのようにオフセット変化による振動位置を可変で
きるものであれば、予め測定された機械的特性と触覚情
報信号検出手段から出力される接触力とをもとに対象の
変形を信号処理手段内で計算し、振動のオフセット変化
で示すことも可能である。
The method of pseudo tactile transmission of a single tactile transmission means is, for example, that the change of the contact force with the target surface output from the tactile information signal detection means is changed by the frequency change of the vibration of the tactile transmission means of this embodiment. In addition, if the vibration position due to the offset change can be varied like the tactile transmission unit of the first embodiment, the mechanical characteristics measured in advance and the contact force output from the tactile information signal detection means are also included. It is also possible to calculate the deformation of the object in the signal processing means and to show it by the change in offset of vibration.

【0058】本実施例の触覚伝達手段は指輪状の形態を
しているため、第五実施例同様、通常の機器操作に必要
な指先が解放されるため、操作性を悪化させることな
く、触覚の伝達が可能である。
Since the tactile sense transmitting means of the present embodiment has a ring shape, the fingertips necessary for normal equipment operation are released as in the fifth embodiment, so that the tactile sense is maintained without deteriorating the operability. Can be transmitted.

【0059】第八実施例として、触覚伝達ユニットとこ
れを保持する腕輪型の装着具とを備えた触覚伝達手段に
ついて、図11を参照しながら説明する。図11に示す
ように、本実施例の触覚伝達手段は、触覚伝達ユニット
11aと腕輪型の装着具とを有している。触覚伝達ユニ
ット11aは、第一実施例(図1)または第三実施例
(図6)または第四実施例(図7)で説明したものであ
る。腕輪型の装着具は、触覚伝達ユニット11aを保持
する保持部材11bと、これを操作者の手首に固定する
ためのベルト11cとを有している。
As an eighth embodiment, a tactile sense transmitting means provided with a tactile sense transmitting unit and a bracelet type wearing tool for holding the same will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11, the haptic transmission means of this embodiment has a haptic transmission unit 11a and a bracelet-type wearing device. The haptic transmission unit 11a is the one described in the first embodiment (FIG. 1), the third embodiment (FIG. 6) or the fourth embodiment (FIG. 7). The bracelet-type wearing device has a holding member 11b for holding the tactile transmission unit 11a and a belt 11c for fixing the holding member 11b to the wrist of the operator.

【0060】装着具は、操作者の手首にベルト11cを
巻き付けて留めることにより装着される。ベルト11c
は操作者の手首の太さの個人差に対応できるため、どの
ような操作者に対しても、触覚伝達ユニットは常にその
疑似触覚伝達部材が人体の皮膚に接触した状態で保持さ
れる。
The mounting tool is mounted by winding and fastening the belt 11c around the wrist of the operator. Belt 11c
Can cope with individual differences in the thickness of the wrist of the operator, so that the tactile transmission unit is always held with its pseudo tactile transmission member in contact with the skin of the human body for any operator.

【0061】本実施例では、装着具が腕輪型なので、操
作者は手のひらとすべての指が解放される。この結果、
他の装置の操作性を全く阻害することなく、対象物に対
する接触状況が疑似触覚として操作者に伝達される。
In this embodiment, since the wearing tool is a bracelet type, the operator can release the palm and all fingers. As a result,
The contact situation with respect to the object is transmitted to the operator as a pseudo tactile sensation without impairing the operability of other devices.

【0062】第九実施例として、複数の触覚伝達ユニッ
トと、これを保持する腕輪型の装着具とを備えた触覚伝
達手段について、図12を参照しながら説明する。図1
2に示すように、本実施例の触覚伝達手段は、三つの触
覚伝達ユニット12aと12bと12cと、これらを保
持する保持部材12dとベルト12eからなる装着具と
を有している。
As a ninth embodiment, a tactile sense transmitting means provided with a plurality of tactile sense transmitting units and a bracelet type wearing tool for holding them will be described with reference to FIG. Figure 1
As shown in FIG. 2, the tactile transmission unit of this embodiment has three tactile transmission units 12a, 12b, and 12c, a holding member 12d for holding these units, and a wearing tool including a belt 12e.

【0063】本実施例の触覚伝達手段はベルト12eを
手首に巻き付けてとめることで装着され、三つの触覚伝
達ユニット12aと12bと12cはその疑似触覚伝達
部材が皮膚に接触した状態で保持される。
The tactile transmission means of this embodiment is mounted by winding and stopping the belt 12e around the wrist, and the three tactile transmission units 12a, 12b and 12c are held with their pseudo tactile transmission members in contact with the skin. .

【0064】本実施例の触覚伝達手段は三つの触覚伝達
ユニットを備えており、第七実施例と同様に、「ファン
トムセンセーション」あるいは「仮現運動」を利用した
触覚伝達を行なうことができる。
The tactile transmission means of this embodiment is provided with three tactile transmission units, and similar to the seventh embodiment, tactile transmission using "phantom sensation" or "apparent motion" can be performed.

【0065】第十実施例として、複数の触覚伝達ユニッ
トがマトリックス状に配列された触覚伝達ユニットアレ
イについて、図13を参照しながら説明する。図13に
示すように、触覚伝達ユニットアレイは、マトリックス
状に配列された複数の触覚伝達部13aを有している。
各触覚伝達部13aは、基板13dに垂直に動く疑似触
覚伝達部材13bを有している。保護板材13cはそれ
ぞれの触覚伝達部13aの疑似触覚伝達部材13bが通
る穴を有し、基板13dから所定の間隔を置いて支持さ
れる。この結果、第一実施例(図1)または第三実施例
(図6)または第四実施例(図7)の触覚伝達ユニット
がマトリックス状に配列された構成となっている。
As a tenth embodiment, a tactile transfer unit array in which a plurality of tactile transfer units are arranged in a matrix will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, the tactile transfer unit array has a plurality of tactile transfer parts 13a arranged in a matrix.
Each tactile transfer section 13a has a pseudo tactile transfer member 13b that moves vertically to the substrate 13d. The protective plate member 13c has a hole through which the pseudo tactile transfer member 13b of each tactile transfer portion 13a passes, and is supported at a predetermined distance from the substrate 13d. As a result, the tactile transmission units of the first embodiment (FIG. 1), the third embodiment (FIG. 6) or the fourth embodiment (FIG. 7) are arranged in a matrix.

【0066】本実施例の触覚伝達ユニットアレイは、各
触覚伝達ユニットを点字文字の各点に対応させて独立に
駆動することで、点字を表現することができる。このよ
うな触覚伝達ユニットアレイは、半導体製造技術を用い
ることによって、容易にしかも小型かつ薄型に作製する
ことができる。また大量生産できるため、安価に供給す
ることができる。
The tactile transfer unit array of this embodiment can express Braille by driving each tactile transfer unit independently corresponding to each point of the Braille character. Such a tactile transfer unit array can be easily and compactly and thinly manufactured by using the semiconductor manufacturing technology. Moreover, since it can be mass-produced, it can be supplied at low cost.

【0067】第十一実施例として、触覚伝達ユニットア
レイとこれを保持する腕輪型の装着具とを備えた触覚伝
達手段について、図14を参照しながら説明する。図1
4に示すように、本実施例の触覚伝達手段は、触覚伝達
ユニットアレイ14aと腕輪型の装着具とを有してい
る。触覚伝達ユニット14aは、第十実施例(図13)
で説明したものである。腕輪型の装着具は、触覚伝達ユ
ニットアレイ14aを保持する保持部材14bと、これ
を使用者の手首に固定するためのベルト14cとを有し
ている。
As an eleventh embodiment, a tactile sense transmitting means provided with a tactile sense transmitting unit array and a bracelet type wearing tool for holding the same will be described with reference to FIG. Figure 1
As shown in FIG. 4, the tactile transfer unit of this embodiment has a tactile transfer unit array 14a and a bracelet-type wearing device. The tactile transmission unit 14a is the tenth embodiment (FIG. 13).
It was explained in. The bracelet-type wearing device has a holding member 14b for holding the tactile transmission unit array 14a and a belt 14c for fixing the holding member 14b to the user's wrist.

【0068】通常、視覚障害者は、点字印刷されたプリ
ントを能動的に指先でなぞることによって、文字情報を
認識する。しかし、この作業中は、指先を使っているた
め、他の作業は一切できない。簡単な例では、健常者
は、読書の際に、片手にコーヒーカップを持って、それ
を口に運びながら読書をすることが可能だが、視覚障害
者の場合は、いったん点字を走査する手を休めて、改め
てカップを持つという動作が必要である。
Usually, a visually impaired person recognizes character information by actively tracing a Braille print with his fingertip. However, during this work, I use my fingertips and cannot do any other work. In a simple example, a healthy person can hold a coffee cup in one hand and carry it in his mouth while reading, but in the case of a visually impaired person, a person who scans Braille once should be used. It is necessary to take a rest and hold the cup again.

【0069】本実施例の触覚伝達手段を使用することに
より、視覚障害者は受動的に情報を得られるようにな
る。つまり、使用者は腕輪型の触覚伝達手段を手首に装
着して使用するため、情報を得る際にも両手を自由に使
える。したがって、これを装着した視覚障害者は、指先
で点字を走査する必要はなく、触覚伝達手段から呈示さ
れる情報を手首に感じる触覚として認識することが可能
となり、上述の例では、視覚障害者であっても、健常者
と同様に、読書をしながら別の動作を行なうことができ
るようになる。
By using the tactile transmission means of this embodiment, the visually impaired person can passively obtain information. In other words, the user wears the bracelet-type tactile transmission means on his / her wrist, and can use both hands freely when obtaining information. Therefore, a visually impaired person who wears this can recognize the information presented by the tactile transmission means as a tactile sensation felt on the wrist without the need to scan Braille with his / her fingertips. Even in this case, it becomes possible to perform another operation while reading a book, as in a normal person.

【0070】第十二実施例として、第十一実施例の触覚
伝達手段を使用するときの全体の構成について、図15
を参照しながら説明する。図15に示すように、触覚伝
達手段15cには、二次元像検出手段15aからの信号
を処理する信号処理手段9bが接続される。
As the twelfth embodiment, FIG. 15 shows the overall structure when the tactile transmission means of the eleventh embodiment is used.
Will be described with reference to. As shown in FIG. 15, the tactile sense transmitting means 15c is connected to a signal processing means 9b for processing a signal from the two-dimensional image detecting means 15a.

【0071】信号処理手段15bは、二次元像検出手段
15aにより検出された文字あるいは画像の二値化信号
を、触覚伝達手段15cの触覚伝達ユニットアレイをそ
の文字あるいは画像に対応した形で駆動するための信号
に変換し、人間の振動知覚の特性に合わせて振動振幅と
振動周波数を調整して出力する。
The signal processing means 15b drives the binary signal of the character or image detected by the two-dimensional image detecting means 15a in the tactile transfer unit array of the tactile transfer means 15c in a form corresponding to the character or image. The signal is converted into a signal for the purpose of adjustment, and the vibration amplitude and vibration frequency are adjusted and output according to the characteristics of human vibration perception.

【0072】以上、実施例について説明したが、本発明
は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨の範囲内において種々の変形や応用が可能である。こ
こで、本発明の要旨をまとめると以下のようになる。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the gist of the present invention. Here, the summary of the present invention is summarized as follows.

【0073】1.(特に第一実施例と第三実施例と第四
実施例に対応している) (構成)信号処理手段と触覚伝達手段とからなる触覚伝
達装置であり、触覚伝達手段は少なくとも一つの触覚伝
達ユニットを含み、触覚伝達ユニットは、疑似触覚伝達
部材と、信号処理手段からの信号に応じて疑似触覚伝達
部材を駆動する駆動手段と、疑似触覚伝達部材にかかる
力を制限する保護部材とを備えており、触覚伝達装置。 (作用)触覚伝達ユニットは、信号処理手段からの信号
に応じて、疑似触覚伝達部材が運動たとえば振動する。 (効果)使用者は、触覚伝達ユニットに指先で触れるな
どして、疑似触覚伝達部材の動きを知覚する。
1. (Particularly corresponding to the first embodiment, the third embodiment and the fourth embodiment) (Structure) A tactile transmission device comprising signal processing means and tactile transmission means, wherein the tactile transmission means is at least one tactile transmission. The tactile transmission unit includes a unit, and the tactile transmission unit includes a pseudo tactile transmission member, a driving unit that drives the pseudo tactile transmission member according to a signal from the signal processing unit, and a protection member that limits the force applied to the pseudo tactile transmission member. And tactile transmission device. (Operation) In the tactile transfer unit, the pseudo tactile transfer member moves or vibrates, for example, in response to a signal from the signal processing means. (Effect) The user perceives the movement of the pseudo tactile transfer member by touching the tactile transfer unit with a fingertip.

【0074】2.(特に第一実施例と第三実施例と第四
実施例に対応している) (構成)前項1において、駆動手段は、半導体技術を用
いて作製される少なくとも一つの静電型アクチュエータ
ーと、折れ曲がった板状あるいは湾曲した板状の弾性部
材とを有し、静電型アクチュエーターは固定電極とこれ
に平行に移動し得る駆動電極とを有し、弾性部材は少な
くとも一端部が駆動電極に固定されており、疑似触覚伝
達部材は弾性部材に取り付けられていてる、触覚伝達装
置。 (作用)弾性部材は、その側面形状が例えばV字状ある
いはU字状をしており、駆動電極が移動すると、これに
伴なって中央部分が駆動電極の面に垂直な方向に動き、
したがって、疑似触覚伝達部材が駆動電極に垂直な方向
に沿って運動する。すなわち、駆動電極の運動がその運
動方向に直交する方向の運動に変換される。 (効果)静電型アクチュエーターは半導体技術を用いて
作製されるので、非常に小型の触覚伝達ユニットが得ら
れる。
2. (Particularly corresponding to the first embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment) (Structure) In the preceding paragraph 1, the driving means is at least one electrostatic actuator manufactured using semiconductor technology, The elastic actuator has a bent plate-shaped or curved plate-shaped elastic member, and the electrostatic actuator has a fixed electrode and a drive electrode movable in parallel with the fixed electrode. At least one end of the elastic member is fixed to the drive electrode. The tactile transmission device in which the pseudo tactile transmission member is attached to the elastic member. (Operation) The elastic member has a side surface shape of, for example, a V shape or a U shape, and when the drive electrode moves, the central portion moves in a direction perpendicular to the surface of the drive electrode accordingly.
Therefore, the pseudo tactile transfer member moves along the direction perpendicular to the drive electrode. That is, the movement of the drive electrode is converted into the movement in the direction orthogonal to the movement direction. (Effect) Since the electrostatic actuator is manufactured using semiconductor technology, a very small tactile transmission unit can be obtained.

【0075】3.(特に第一実施例ないし第四実施例に
説明されている) (構成)前項2において、駆動手段は、弾性部材に取り
付けられた振動遮断部材を有している、触覚伝達装置。 (作用)振動遮断部材は、これが存在しないときに疑似
触覚伝達部材へ伝わる不要な振動を遮断する。 (効果)振動遮断部材によって不要な振動が除去される
ので、効率の良い運動伝達が達成される。
3. (Especially described in the first to fourth embodiments) (Structure) In the above-mentioned item 2, the tactile transmission device in which the drive means has a vibration isolation member attached to the elastic member. (Operation) The vibration isolation member isolates unnecessary vibration transmitted to the pseudo tactile sense transmission member when the vibration isolation member is not present. (Effect) Since unnecessary vibration is removed by the vibration blocking member, efficient motion transmission is achieved.

【0076】4.(特に第一実施例と第四実施例に対応
している) (構成)前項2または前項3において、駆動手段は二つ
の静電型アクチュエーターを有し、弾性部材は両端が共
に駆動電極に固定されている、触覚伝達装置。 (作用)二つの静電型アクチュエーターの駆動電極は互
いに近づき離れる方向に移動する。 (効果)これにより、静電型アクチュエーターが一つの
場合に比べて、疑似触覚伝達部材の運動のストロークが
長くなる。
4. (Particularly corresponding to the first and fourth embodiments) (Structure) In the above item 2 or 3, the driving means has two electrostatic actuators, and both ends of the elastic member are fixed to the driving electrode. The tactile transmission device. (Operation) The drive electrodes of the two electrostatic actuators move toward and away from each other. (Effect) As a result, the stroke of movement of the pseudo tactile transfer member becomes longer than in the case where there is one electrostatic actuator.

【0077】5.(特に第五実施例と第八実施例に代表
的に対応している) (構成)前項1ないし前項4において、触覚伝達手段
は、使用者の皮膚に接した状態で触覚伝達ユニットを保
持する装着具を更に有している、触覚伝達装置。 (作用)装着具はたとえば指輪や腕輪に似たものとする
ことができ、使用者はこのような装着具を指にはめたり
手首に着けることで、触覚伝達ユニットが皮膚に接した
状態で保持される。使用者は皮膚への触感を通じて、疑
似触覚伝達部材の動きを知覚する。 (効果)使用者は、疑似触覚伝達部材の動きを知覚する
際にも、両手を自由に使える。
5. (Particularly corresponds to the fifth and eighth embodiments as a representative) (Structure) In the preceding paragraphs 1 to 4, the tactile transmission means holds the tactile transmission unit in contact with the skin of the user. A tactile transmission device further having a wearing tool. (Function) The wearing device can be similar to a ring or a bracelet, for example, and the user can hold the tactile transmission unit in contact with the skin by putting the wearing device on the finger or the wrist. To be done. The user perceives the movement of the pseudo tactile transmission member through the tactile sensation on the skin. (Effect) The user can use both hands freely even when perceiving the movement of the pseudo tactile transfer member.

【0078】6.(特に第六実施例に対応している) (構成)前項1ないし前項5において、信号処理手段
は、所定位置に備えられた接触情報信号検出手段に接続
されていて、接触情報信号検出手段で検出される接触状
態に応じた信号を出力する、触覚伝達装置。 (作用)疑似触覚伝達部材は、対象物の硬さや柔らかさ
や粘弾性の度合いに応じた運動を行なう。使用者は、疑
似触覚伝達部材の動きから、対象物に触感を疑似触覚と
して得る。 (効果)機械片等を介して対象物に間接的に触れる装置
において、乖離感を無がなくなり、装置の操作性が向上
し、正確な操作を行なうことができる。
6. (Particularly corresponding to the sixth embodiment) (Structure) In the preceding paragraphs 1 to 5, the signal processing means is connected to the contact information signal detecting means provided at a predetermined position, and A tactile transmission device that outputs a signal according to a detected contact state. (Operation) The pseudo tactile transmission member performs a motion according to the hardness, softness, and viscoelasticity of the object. The user obtains a tactile sensation to the object as a pseudo tactile sensation from the movement of the pseudo tactile transmission member. (Effect) In a device that indirectly touches an object through a machine piece or the like, a feeling of dissociation is eliminated, operability of the device is improved, and accurate operation can be performed.

【0079】7.(特に第七実施例と第九実施例に対応
している) (構成)前項5において、触覚伝達手段は複数の触覚伝
達ユニットを有し、信号処理手段はそれぞれの触覚伝達
ユニットに異なる信号を供給し得る、触覚伝達装置。 (作用)それぞれの触覚伝達ユニットは独立に駆動され
る。 (効果)「ファントムセンセーション」や「仮現運動」
を利用した触覚伝達装置が得られる。
7. (Particularly corresponding to the seventh embodiment and the ninth embodiment) (Structure) In the preceding paragraph 5, the tactile transfer means has a plurality of tactile transfer units, and the signal processing means outputs different signals to the respective tactile transfer units. A haptic transmission device that can be supplied. (Operation) Each haptic transmission unit is driven independently. (Effect) "phantom sensation" and "apparent movement"
A tactile transmission device utilizing is obtained.

【0080】8.(第十実施例ないし第十二実施例に対
応している) (構成)前項5において、触覚伝達手段はマトリックス
状に配列された複数の触覚伝達ユニットすなわち触覚伝
達ユニットアレイを有し、信号処理手段は、二次元像検
出手段に接続されていて、二次元像検出手段で検出され
る二次元像に応じて、それぞれの触覚伝達ユニットを駆
動する信号を出力する、触覚伝達装置。 (作用)それぞれの触覚伝達ユニットの疑似触覚伝達部
材は、二次元像検出手段で検出される文字や画像等の二
次元像に対応して、たとえば動的あるいは静的に独立に
動く。使用者は、複数の疑似触覚伝達部材の動きを皮膚
の触感でとらえることにより、文字や画像の情報を得
る。 (効果)小型で低価格の視覚障害者向けの文字や画像の
情報表示装置が得られる。
8. (Corresponding to the tenth to twelfth embodiments) (Structure) In the above item 5, the tactile transfer means has a plurality of tactile transfer units arranged in a matrix, that is, a tactile transfer unit array, and performs signal processing. The means is connected to the two-dimensional image detection means, and outputs a signal for driving each tactile transmission unit according to the two-dimensional image detected by the two-dimensional image detection means. (Operation) The pseudo tactile transfer member of each tactile transfer unit moves independently, for example, dynamically or statically, corresponding to a two-dimensional image such as a character or an image detected by the two-dimensional image detecting means. The user obtains information of characters and images by capturing the movements of the plurality of pseudo tactile transfer members with the tactile sensation of the skin. (Effect) A small-sized and low-priced information display device of characters and images for visually impaired persons can be obtained.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明によれば、半導体製造技術により
作製される非常に小型の触覚伝達ユニットを備えた触覚
伝達装置が得られる。
According to the present invention, a tactile transmission device having a very small tactile transmission unit manufactured by semiconductor manufacturing technology can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第一実施例として、本発明による触覚伝達ユニ
ットの構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a haptic transmission unit according to the present invention as a first embodiment.

【図2】図1に示した静電型アクチュエーターの電極の
形状を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a shape of an electrode of the electrostatic actuator shown in FIG.

【図3】図1の疑似触覚伝達部材の動きを説明するため
の図である。
FIG. 3 is a view for explaining the movement of the pseudo tactile transfer member of FIG.

【図4】図1の触覚伝達ユニットの使用状態を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a usage state of the haptic transmission unit of FIG.

【図5】第二実施例として、図1のV字形状の弾性部材
に代わる、別の弾性部材を示す図である。
FIG. 5 is a view showing another elastic member, which replaces the V-shaped elastic member of FIG. 1, as a second embodiment.

【図6】第三実施例として、図1に示した触覚伝達ユニ
ットとは構成が異なる、別の触覚伝達ユニットの構成を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing, as a third embodiment, the configuration of another haptic transmission unit having a different configuration from the haptic transmission unit shown in FIG. 1.

【図7】第四実施例として、図1に示した触覚伝達ユニ
ットとは構成が異なる、別の触覚伝達ユニットの構成を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing, as a fourth embodiment, the structure of another tactile transfer unit having a different structure from that of the tactile transfer unit shown in FIG. 1.

【図8】第五実施例として、触覚伝達ユニットとこれを
保持する指輪状の装着具とを備えた触覚伝達手段の構成
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a tactile sense transmitting means including a tactile sense transmitting unit and a ring-shaped wearing tool holding the same as a fifth example.

【図9】第六実施例として、上述の実施例の触覚伝達ユ
ニットを使用するときの全体の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration when using the tactile transmission unit of the above-mentioned embodiment as a sixth embodiment.

【図10】第七実施例として、複数の触覚伝達ユニット
とこれを保持する指輪型の装着具とを備えた触覚伝達手
段の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a structure of a tactile sense transmission means including a plurality of tactile sense transmission units and a ring-type wearing device holding the same as a seventh embodiment.

【図11】第八実施例として、触覚伝達ユニットとこれ
を保持する腕輪型の装着具とを備えた触覚伝達手段の構
成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a tactile sense transmitting unit including a tactile sense transmitting unit and a bracelet-type wearing device holding the same according to an eighth embodiment.

【図12】第九実施例として、複数の触覚伝達ユニット
と、これを保持する腕輪型の装着具とを備えた触覚伝達
手段の構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a tactile sense transmitting unit including a plurality of tactile sense transmitting units and a bracelet-type wearing device that holds the units as a ninth example.

【図13】第十実施例として、複数の触覚伝達ユニット
がマトリックス状に配列された触覚伝達ユニットアレイ
の構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a tactile transfer unit array in which a plurality of tactile transfer units are arranged in a matrix as a tenth embodiment.

【図14】第十一実施例として、触覚伝達ユニットアレ
イとこれを保持する腕輪型の装着具とを備えた触覚伝達
手段の構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a tactile sense transmitting means including a tactile sense transmitting unit array and a bracelet-type wearing tool holding the same according to an eleventh embodiment.

【図15】第十二実施例として、第十一実施例の触覚伝
達手段を使用するときの全体の構成を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an overall configuration when using the tactile transmission means of the eleventh embodiment as a twelfth embodiment.

【図16】従来例1として、マイクロマニピュレータが
設けられた顕微鏡の全体の構成を概略的に示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram schematically showing an overall configuration of a microscope provided with a micromanipulator as Conventional Example 1.

【図17】従来例2として、ロボットのマニピュレータ
システムの構成を概略的に示す図である。
FIG. 17 is a diagram schematically showing a configuration of a robot manipulator system as Conventional Example 2.

【図18】従来例3として、医療用処置具である把持鉗
子18aの構成を概略的に示す図である。
FIG. 18 is a diagram schematically showing a configuration of a grasping forceps 18a that is a medical treatment tool as Conventional Example 3.

【図19】体腔内に挿入される内視鏡の様子を示す図で
ある。
FIG. 19 is a diagram showing a state of an endoscope inserted into a body cavity.

【図20】本出願人が特願平5−007196において
提案している触覚伝達装置の構成を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a haptic transmission device proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 5-007196.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1ab…静電型アクチュエーター、1d…弾性部材、1
f…疑似触覚伝達部材、1h…保護部材。
1ab ... electrostatic actuator, 1d ... elastic member, 1
f ... Pseudo tactile transmission member, 1h ... Protective member.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】信号処理手段と触覚伝達手段とからなる触
覚伝達装置であり、触覚伝達手段は少なくとも一つの触
覚伝達ユニットを含み、触覚伝達ユニットは、疑似触覚
伝達部材と、信号処理手段からの信号に応じて疑似触覚
伝達部材を駆動する駆動手段と、疑似触覚伝達部材にか
かる力を制限する保護部材とを備えていることを特徴と
する触覚伝達装置。
1. A tactile transmission device comprising a signal processing means and a tactile transmission means, the tactile transmission means including at least one tactile transmission unit, the tactile transmission unit comprising a pseudo tactile transmission member and a signal processing means. A tactile sense transmitting device comprising: a driving unit that drives the pseudo tactile sense transmitting member according to a signal; and a protection member that limits a force applied to the pseudo tactile sense transmitting member.
【請求項2】請求項1において、駆動手段は、半導体技
術を用いて作製される二つの静電型アクチュエーター
と、折れ曲がった板状あるいは湾曲した板状の弾性部材
とを有し、静電型アクチュエーターは固定電極とこれに
平行に移動し得る駆動電極とを有し、弾性部材は両端が
共に駆動電極に固定されており、疑似触覚伝達部材は弾
性部材に取り付けられていることを特徴とする触覚伝達
装置。
2. The electrostatic drive unit according to claim 1, wherein the drive unit has two electrostatic actuators manufactured by using semiconductor technology and a bent plate-shaped or curved plate-shaped elastic member. The actuator has a fixed electrode and a drive electrode capable of moving in parallel with the fixed electrode, both ends of the elastic member are fixed to the drive electrode, and the pseudo tactile transfer member is attached to the elastic member. Tactile transmission device.
【請求項3】請求項1において、触覚伝達手段はマトリ
ックス状に配列された複数の触覚伝達ユニットすなわち
触覚伝達ユニットアレイを有し、信号処理手段は、二次
元像検出手段に接続されていて、二次元像検出手段で検
出される二次元像に応じて、それぞれの触覚伝達ユニッ
トを駆動する信号を出力することを特徴とする触覚伝達
装置。
3. The tactile transfer means according to claim 1, wherein the tactile transfer means has a plurality of tactile transfer units, that is, an array of tactile transfer units, and the signal processing means is connected to the two-dimensional image detecting means. A tactile transmission device characterized by outputting a signal for driving each tactile transmission unit in accordance with a two-dimensional image detected by a two-dimensional image detecting means.
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