DE102018122479A1 - Device and method for calibrating at least one input device and program product - Google Patents

Device and method for calibrating at least one input device and program product Download PDF

Info

Publication number
DE102018122479A1
DE102018122479A1 DE102018122479.6A DE102018122479A DE102018122479A1 DE 102018122479 A1 DE102018122479 A1 DE 102018122479A1 DE 102018122479 A DE102018122479 A DE 102018122479A DE 102018122479 A1 DE102018122479 A1 DE 102018122479A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
user
input device
glove
gripping
hand
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102018122479.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018122479B4 (en
Inventor
Maximilian Maier
Maxime Chalon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE102018122479.6A priority Critical patent/DE102018122479B4/en
Priority to PCT/EP2019/074346 priority patent/WO2020053332A1/en
Publication of DE102018122479A1 publication Critical patent/DE102018122479A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018122479B4 publication Critical patent/DE102018122479B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts (114) auf einen Benutzer, die Vorrichtung aufweisend eine Recheneinrichtung und wenigstens ein mit der Recheneinrichtung signalleitend verbundenes handschuhartiges Eingabegerät (114), wobei die Vorrichtung wenigstens ein Griffelement (100) mit handangepassten Greifabschnitten für wenigstens eine vorgegebene Greifposition aufweist, Verfahren zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts (114) auf einen Benutzer mithilfe einer derartigen Vorrichtung, wobei der Benutzer mit wenigstens einem angelegten handschuhartigen Eingabegerät (114) wenigstens ein Griffelement (100) in einer vorgegebene Greifposition greift, in der vorgegebene Greifposition Signale des wenigstens einen Eingabegeräts (114) erfasst werden und eine Kalibrierung unter Berücksichtigung der erfassten Signale (116) durchgeführt wird, und Programmprodukt, das Programmcodeabschnitte umfasst, mit denen ein derartiges Verfahren durchführbar ist, wenn das Programmprodukt auf einer Recheneinrichtung einer derartigen Vorrichtung ausgeführt wird.

Figure DE102018122479A1_0000
Device for calibrating at least one glove-like input device (114) to a user, the device having a computing device and at least one glove-like input device (114) connected to the computing device in a signal-conducting manner, the device comprising at least one handle element (100) with hand-adapted gripping sections for at least one predetermined gripping position Method for calibrating at least one glove-like input device (114) to a user with the aid of such a device, wherein the user grips at least one grip element (100) in a predetermined gripping position with at least one glove-like input device (114) in the predetermined gripping position at least one input device (114) is detected and a calibration is carried out taking into account the detected signals (116), and program product which comprises program code sections with which such a method is feasible if the program product is executed on a computing device of such a device.
Figure DE102018122479A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts auf einen Benutzer, die Vorrichtung aufweisend eine Recheneinrichtung und wenigstens einen mit der Recheneinrichtung signalleitend verbundenes handschuhartiges Eingabegerät. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts auf einen Benutzer mithilfe einer derartigen Vorrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Programmprodukt, das Programmcodeabschnitte umfasst, mit denen ein derartiges Verfahren durchführbar ist, wenn das Programmprodukt auf einer Recheneinrichtung einer derartigen Vorrichtung ausgeführt wird.The invention relates to a device for calibrating at least one glove-like input device to a user, the device having a computing device and at least one glove-like input device connected to the computing device in a signal-conducting manner. In addition, the invention relates to a method for calibrating at least one glove-like input device to a user using such a device. In addition, the invention relates to a program product which comprises program code sections with which such a method can be carried out when the program product is executed on a computing device of such a device.

Aus dem Dokument DE 10 2006 045 100 A1 ist eine Navigationseinrichtung bekannt für ein Werkzeug, insbesondere ein medizinisches Instrument, welche mittels einer Steuereinrichtung die von einem Positionsmessgerät aufgenommenen Koordinaten eines Operateurs und/oder des Instruments und/oder eines Körpers in eine Anweisung für den Operateur, der das Instrument manuell führt, umrechnet und Signalgeber ansteuert, die dem Operateur die erforderliche Bewegung des Instruments signalisieren, bei der mittels der Signalgeber taktile Signale erzeugbar sind, deren Signale für den Operateur wahrnehmbar sind und von diesem unmittelbar und intuitiv für eine Bewegung des Instruments in eine vorbestimmte Position, Lage und/oder Orientierung des Instruments nutzbar ist. Dem Dokument DE 10 2006 045 100 A1 zufolge ist es günstig, wenn vor dem Gebrauch der Navigationseinrichtung der Operateur eine festgelegte Abfolge von Bewegungen und/oder Bewegungsmustern mit dem Instrument durchführt, aus denen Korrekturwerte für die Signalberechnung abgeleitet werden. Hierdurch wird die Navigationseinrichtung auf die individuellen Besonderheiten eines einzelnen Operateurs kalibriert.From the document DE 10 2006 045 100 A1 A navigation device is known for a tool, in particular a medical instrument, which, by means of a control device, converts the coordinates of an operator and / or the instrument and / or a body recorded by a position measuring device into an instruction for the operator, who guides the instrument manually, and Activates signal generators that signal the required movement of the instrument to the surgeon, in which tactile signals can be generated by means of the signal generators, the signals of which are perceptible to the surgeon and from this directly and intuitively for a movement of the instrument into a predetermined position, position and / or Orientation of the instrument is usable. The document DE 10 2006 045 100 A1 According to this, it is expedient if, before using the navigation device, the surgeon performs a defined sequence of movements and / or movement patterns with the instrument, from which correction values for the signal calculation are derived. As a result, the navigation device is calibrated to the individual characteristics of an individual surgeon.

Aus dem Dokument DE 10 2013 007 820 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Eingabe von Daten in eine Kommunikationseinrichtung und/oder in einen auslesbaren Speicher, bei dem Fingerflächen mindestens eine Tastenfunktion fiktiv zugeordnet wird und zur Erfassung und Wiedererkennung der jeweiligen Tastenfunktion die Daumenstellung bei der Berührung der jeweiligen Fingerfläche mit der Daumenkuppe erfasst und gespeichert wird, sodass bei jeder erneuten Berührung einer Fingerfläche mit der Daumenkuppe durch eine Auswerteelektronik für die dabei sensorisch erfasste Daumenstellung ein Signal generiert wird, dass der Tastenfunktion der jeweiligen Fingerfläche entspricht und dieses Signal mindestens einer Kommunikationseinrichtung oder einem auslesbaren Speicher zugeleitet wird. Das Dokument DE 10 2013 007 820 A1 erwähnt, dass eine Software zur Realisierung von Korrektur- und Kalibrierungsfunktionen wesentlich komplexer als eine Basissoftware ist, da durch unsachgemäße Handhabung, Verrutschen des Sensorträgers oder unscharfe Berührungspositionen Mehrdeutigkeiten entstehen können, bei welchen nur über eine intelligente Software der richtige Wert ermittelt werden kann. Als Instrumentarium hierfür werden Relativwerterfassungen bezogen auf benachbarte Punkte und auf Mittelwerte genannt, wodurch sich die Berührungsbereiche einengen lassen. Als weitere Maßnahmen werden Korrelationsbildungen mit gespeicherten Mustern, durch welche sich personenspezifische Eingabecharakteristika erkennen und in die Auswertung einbeziehen lassen, sowie Plausibilitätsprüfungen erwähnt.From the document DE 10 2013 007 820 A1 A method is known for inputting data into a communication device and / or into a readable memory, in which finger surfaces are fictitiously assigned to at least one button function and the thumb position is recorded and stored for detecting and recognizing the respective button function when the respective finger surface touches the thumb tip so that each time a finger surface is touched by the tip of the thumb, a signal is generated by evaluation electronics for the thumb position sensed thereby, which corresponds to the key function of the respective finger surface and this signal is fed to at least one communication device or a readable memory. The document DE 10 2013 007 820 A1 mentions that software for realizing correction and calibration functions is much more complex than basic software, since improper handling, slipping of the sensor carrier or unsharp contact positions can lead to ambiguities in which the correct value can only be determined using intelligent software. As an instrument for this purpose, relative value recordings based on neighboring points and on average values are mentioned, whereby the areas of contact can be narrowed. As further measures, correlation formation with stored patterns by means of which person-specific input characteristics can be recognized and included in the evaluation, as well as plausibility checks are mentioned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.The invention has for its object to improve the above-mentioned device structurally and / or functionally. The invention is also based on the object of improving a method mentioned at the outset.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Programmprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with a device with the features of claim 1. In addition, the object is achieved with a method with the features of claim 6. In addition, the object is achieved with a program product with the features of claim 11. Advantageous embodiments and further developments are the subject of subclaims.

Das Eingabegerät kann zur Eingabe von Informationen an die Recheneinrichtung dienen. Das Eingabegerät kann zur Eingabe von Informationen an ein Programm dienen. Das Eingabegerät kann zum Kontrollieren eines virtuellen oder realen Kontrollobjekts dienen. Das Kontrollobjekt kann eine Repräsentation eines Benutzers sein. Das Eingabegerät kann zur Navigation und/oder Orientierung in einem virtuellen Raum dienen. Das Kontrollobjekt kann ein Roboter, wie Industrieroboter oder Medizinroboter, sein.The input device can be used to input information to the computing device. The input device can be used to enter information into a program. The input device can be used to control a virtual or real control object. The control object can be a representation of a user. The input device can be used for navigation and / or orientation in a virtual space. The control object can be a robot, such as an industrial robot or a medical robot.

Ein handschuhartiges Eingabegerät kann ein Eingabegerät sein, das eine Hand ganz oder teilweise bedeckt. Das Eingabegerät kann an einer Hand anordenbar sein. Das Eingabegerät kann manschettenartig ausgeführt sein. Das Eingabegerät kann handschuhartig ausgeführt sein. Das Eingabegerät kann auch als Datenhandschuh bezeichnet werden.A glove-like input device can be an input device that completely or partially covers a hand. The input device can be arranged on one hand. The input device can be designed like a cuff. The input device can be designed like a glove. The input device can also be referred to as a data glove.

Das Kalibrieren kann dazu dienen, ein Programm anzupassen. Das Kalibrieren kann dazu dienen, ein standardisiertes Programm an individuelle Merkmale eines Benutzers und/oder an eine individuelle Benutzungssituation anzupassen. Individuelle Merkmale eines Benutzers können Abmessungen und/oder Maßverhältnisse einer Hand sein. Eine individuelle Benutzungssituation kann eine konkret vorliegende Anordnung des Eingabegeräts an einer Hand berücksichtigen. Eine individuelle Benutzungssituation kann konkret vorzunehmende Bewegungen einer Hand berücksichtigen. Eine individuelle Benutzungssituation kann eine Maximalposition und/oder eine Minimalposition einer Bewegung einer Hand berücksichtigen. Die signalleitende Verbindung zwischen dem Computer und dem wenigstens einen Eingabegerät kann kabelgebunden oder kabellos sein.The calibration can serve to adapt a program. The calibration can serve to adapt a standardized program to individual characteristics of a user and / or to an individual usage situation. Individual characteristics of a user can be dimensions and / or proportions of a hand. An individual use situation can indicate a specific arrangement of the input device one hand. An individual use situation can take specific movements of a hand into account. An individual usage situation can take into account a maximum position and / or a minimum position of a movement of a hand. The signal-conducting connection between the computer and the at least one input device can be wired or wireless.

Die Recheneinrichtung kann ein Computer oder eine elektrische Kontrolleinrichtung sein. Mithilfe der Recheneinrichtung kann ein Programm ausführbar sein.The computing device can be a computer or an electrical control device. A program can be executable with the aid of the computing device.

Die Vorrichtung kann ein einziges Griffelement aufweisen. Die Vorrichtung kann mehrere Griffelemente aufweisen. Die Griffelemente können gleich oder unterschiedlich sein. Aus mehreren Griffelementen kann wenigstens ein Griffelement zum Kalibrieren auswählbar sein. Das wenigstens eine Griffelement kann Greifabschnitte für eine einzige vorgegebene Greifposition aufweisen. Das wenigstens eine Griffelement kann Greifabschnitte für mehrere vorgegebene Greifpositionen aufweisen. Die Griffpositionen können unterschiedlich sein.The device can have a single grip element. The device can have several grip elements. The grip elements can be the same or different. At least one grip element can be selected for calibration from a plurality of grip elements. The at least one grip element can have gripping sections for a single predetermined gripping position. The at least one grip element can have gripping sections for a plurality of predefined gripping positions. The handle positions can be different.

Die Greifabschnitte können an wenigstens eine Hand eines Benutzers angepasst sein. Die Greifabschnitte können geometrisch komplementär zu einer Handkontur ausgeführt sein. Das wenigstens eine Griffelement kann Greifabschnitte für Finger und/oder Handfläche aufweisen. Das wenigstens eine Griffelement kann Greifabschnitte für eine rechte Hand und/oder für eine linke Hand aufweist.The gripping sections can be adapted to at least one hand of a user. The gripping sections can be geometrically complementary to a hand contour. The at least one grip element can have gripping sections for fingers and / or palm. The at least one grip element can have gripping sections for a right hand and / or for a left hand.

Das wenigstens eine Griffelement kann auf Basis eines Abdrucks oder Scans einer Hand eines Benutzers hergestellt sein. Das wenigstens eine Griffelement kann aus einem Kunststoff und/oder Naturstoff hergestellt sein. Das wenigstens eine Griffelement kann aus Karton hergestellt sein.The at least one grip element can be produced on the basis of an impression or a scan of a hand of a user. The at least one grip element can be made of a plastic and / or natural material. The at least one grip element can be made of cardboard.

Die Vorrichtung kann wenigstens ein Signalmittel zur Signalübermittlung an den Benutzer aufweist. Das wenigstens eine Signalmittel kann ein optischen, akustisches und/oder taktiles Signalmittel sein. Das wenigstens eine Signalmittel kann ein elektrooptischer Wandler, wie Display oder Leuchtmittel, ein elektroakustischer Wandler, wie Lautsprecher oder Summer, oder ein elektrotaktiler Wandler, wie Vibrator oder Thermoelement, sein.The device can have at least one signaling means for signal transmission to the user. The at least one signaling means can be an optical, acoustic and / or tactile signaling means. The at least one signaling means can be an electro-optical transducer, such as a display or illuminant, an electro-acoustic transducer, such as a loudspeaker or buzzer, or an electro-tactile transducer, such as a vibrator or thermocouple.

Das Verfahren kann dazu dienen, ein einziges handschuhartiges Eingabegerät zu kalibrieren. Das Verfahren kann dazu dienen, zwei handschuhartige Eingabegeräte gleichzeitig zu kalibrieren.The method can be used to calibrate a single glove-like input device. The method can be used to calibrate two glove-like input devices at the same time.

Die in der vorgegebene Greifposition erfassten Signale des wenigstens einen Eingabegeräts können der Recheneinrichtung zur Verfügung gestellt werden. Unter Berücksichtigung der in der vorgegebene Greifposition erfassten Signale können Kalibrierungsdaten bereitgestellt werden. Die Kalibrierung kann unter Berücksichtigung der Kalibrierungsdaten durchgeführt werden. Die Kalibrierungsdaten können mithilfe eines künstlichen neuronalen Netzwerks bereitgestellt werden.The signals of the at least one input device detected in the predetermined gripping position can be made available to the computing device. Calibration data can be provided taking into account the signals recorded in the predetermined gripping position. The calibration can be carried out taking into account the calibration data. The calibration data can be provided using an artificial neural network.

Die in der vorgegebene Greifposition erfassten Signale des wenigstens einen Eingabegeräts können gespeichert werden.The signals of the at least one input device detected in the predetermined gripping position can be stored.

Dem Benutzer kann signalisiert werden, welche/-r Eingabegerät/-e anzulegen ist/sind. Dem Benutzer kann signalisiert werden, welche/-s Griffelement/-e zu greifen ist/sind. Dem Benutzer kann signalisiert werden, in welcher/-n Griffposition/-en zu greifen ist. Dem Benutzer kann signalisiert werden, wenn ein Griffelement losgelassen und/oder eine Griffposition aufgelöst werden kann und/oder eine Kalibrierung abgeschlossen ist. Zum Signalisieren kann eine Repräsentation wenigstens eines Eingabegeräts, wenigstens eines Griffelements und/oder wenigstens einer Griffposition angezeigt werden. Insbesondere kann eine Repräsentation wenigstens eines Griffelements angezeigt und wenigstens eine Griffposition, beispielsweise farblich, hervorgehoben werden.The user can be signaled which input device (s) are to be created. The user can be signaled which grip element (s) is / are to be gripped. The user can be signaled in which grip position (s) is to be gripped. The user can be signaled when a grip element can be released and / or a grip position can be released and / or a calibration has been completed. A representation of at least one input device, at least one grip element and / or at least one grip position can be displayed for signaling. In particular, a representation of at least one grip element can be displayed and at least one grip position, for example in color, can be highlighted.

Das Programmprodukt kann eine Software sein. Das Programmprodukt kann auf einem physischen Speichermedium gespeichert sein. Das Speichermedium kann ein Datenträger sein. Das Speichermedium kann computerlesbar sein. Das Programmprodukt kann als Signal vorliegen. Mithilfe des Programmprodukts kann ein künstliches neuronales Netzwerk darstellbar sein.The program product can be software. The program product can be stored on a physical storage medium. The storage medium can be a data carrier. The storage medium can be computer-readable. The program product can be present as a signal. An artificial neural network can be represented using the program product.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren zur vereinfachten Kalibration eines Datenhandschuhs. Der kann dazu verwendet werden, Bewegungen eine menschlichen Hand zum Beispiel bei einer Teleoperation auf einen Roboter zu übertragen oder als Eingabegerät für Virtual-Reality und Motion Capture Anwendungen.To summarize and in other words, the invention thus results in, among other things, a method for simplified calibration of a data glove. It can be used to transfer movements of a human hand to a robot, for example during teleoperation, or as an input device for virtual reality and motion capture applications.

Um eine möglichst reales Verhältnis von einer Bewegung eines Menschen beispielsweise zu der einer Animation zu erreichen, sollte der Datenhandschuh zuvor abgeglichen werden, da sonst die Bewegung beispielsweise von einer animierten Hand nicht mit den realen Bewegungen des Menschen übereinstimmt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es auf einfache aber dennoch effiziente Weise einen Datenhandschuh mit den Bewegungen des Benutzers abzugleichen, um so eine Genauigkeit einer Eingabe zu erhöhen.In order to achieve the most realistic possible relationship between a movement of a person, for example, and that of an animation, the data glove should be compared beforehand, since otherwise the movement, for example of an animated hand, does not match the real movements of the person. The present invention enables a data glove to be compared with the movements of the user in a simple yet efficient manner, so as to increase the accuracy of an input.

Damit der Datenhandschuh abgeglichen werden kann, kann dem Benutzer eine spezielle Form zur Verfügung gestellt werden. Diese Form kann mehrere Arten von Griffen aufweisen, welche den Benutzer dazu forcieren, bestimmte Handbewegungen durchzuführen, beispielsweise Spreizen der Finger, volle Bewegung des Daumens, schließen der Hand etc. Diese Form kann zum Beispiel das Negativ einer Hand darstellen und auch aus Karton bestehen. Durch die vorher durch die Form vorgegebenen Griffe kann es einem Computer Algorithmus ermöglicht sein, die durch Sensoren aufgenommenen Bewegungen des Menschen direkt zuzuordnen. Dabei kann in einem Computerprogramm zunächst das Kalibrierverfahren gestartet werden. In dem Programm kann die Form dargestellt und der benötigte Griff zum Beispiel durch ein aufleuchten vorselektiert werden. Der Benutzer kann nun die Form beziehungsweise den Griff an der zuvor vom Computer selektierten Position anfassen. Dabei zeichnet der Computer alle ihm zur Verfügung stehenden Sensordaten auf und ordnet sie den Bewegungen zu. Durch mehrmaliges Wiederholen von gleichen sowie verschiedenen Griffen kann hierbei ein optimales Ergebnis innerhalb von kürzester Zeit mit geringem Aufwand erzielt werden. A special form can be made available to the user so that the data glove can be compared. This shape can have several types of handles, which force the user to perform certain hand movements, for example spreading the fingers, full movement of the thumb, closing the hand etc. This shape can, for example, represent the negative of a hand and can also consist of cardboard. By means of the handles predefined by the shape, a computer algorithm may be able to directly assign the movements of humans recorded by sensors. The calibration process can be started in a computer program. The shape can be displayed in the program and the required handle can be pre-selected, for example by lighting up. The user can now touch the shape or the handle at the position previously selected by the computer. The computer records all the sensor data available to it and assigns it to the movements. By repeating the same and different handles several times, an optimal result can be achieved within a very short time with little effort.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.Optional features of the invention are referred to in particular by “can”. Accordingly, there is one embodiment of the invention that has the respective feature or features.

Mit der Erfindung wird eine Korrelation zwischen Bewegungen eines Benutzers und einem damit kontrollierten Objekt verbessert. Eine Arbeitsgenauigkeit kann erhöht werden. Ein Realitätserlebnis kann verbessert werden. Ein Versatz zwischen einer Bewegungen eines Benutzers und einem damit kontrollierten Objekt kann reduziert oder vermieden werden.The invention improves a correlation between movements of a user and an object controlled thereby. Work accuracy can be increased. A reality experience can be improved. An offset between a user's movements and an object controlled thereby can be reduced or avoided.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to figures. Further features and advantages result from this description. Specific features of these embodiments may represent general features of the invention. Features of these exemplary embodiments associated with other features can also represent individual features of the invention.

Es zeigen schematisch und beispielhaft:

  • 1 ein in einer ersten vorgegebenen Greifposition gegriffenes Griffelement,
  • 2 ein in einer zweiten vorgegebenen Greifposition gegriffenes Griffelement und
  • 3 ein Bereitstellen von Kalibrierungsdaten mithilfe eines künstlichen neuronalen Netzwerks.
They show schematically and by way of example:
  • 1 a gripping element gripped in a first predetermined gripping position,
  • 2nd a gripping element gripped in a second predetermined gripping position and
  • 3rd providing calibration data using an artificial neural network.

1 zeigt ein Griffelement 100 mit handangepassten Greifabschnitten, wie 102, 104, 106, 108, 110, 112, für zwei vorgegebene unterschiedliche Greifpositionen. Die Greifabschnitte 102, 104, 106, 108, 110, 112 sind geometrisch komplementär zu Finger- und Handflächenkonturen ausgeführt. Das Griffelement 100 dient zum Kalibrieren eines Datenhandschuhs 114 auf einen Benutzer. 1 shows a grip element 100 with hand-adjusted gripping sections, such as 102 , 104 , 106 , 108 , 110 , 112 , for two predefined different gripping positions. The gripping sections 102 , 104 , 106 , 108 , 110 , 112 are geometrically complementary to the contours of fingers and palms. The grip element 100 is used to calibrate a data glove 114 to a user.

Zum Kalibrieren des Datenhandschuhs 114 legt der Benutzer den Datenhandschuh 114 an, verbindet ihn signalleitend mit einem Computer und startet eine Kalibrierungssoftware. Über ein Display wird dem Benutzer signalisiert, in welcher Greifposition das Griffelement 100 zu greifen ist. 1 zeigt ein Greifen des Griffelements 100 in einer ersten vorgegebenen Greifposition. 2 zeigt ein Greifen des Griffelements 100 in einer zweiten vorgegebenen Greifposition.For calibrating the data glove 114 the user puts on the data glove 114 , connects it to a computer to conduct signals, and starts calibration software. The display indicates to the user in which gripping position the grip element 100 is to be grasped. 1 shows a gripping of the grip element 100 in a first predetermined gripping position. 2nd shows a gripping of the grip element 100 in a second predetermined gripping position.

In den vorgegebenen Greifpositionen werden jeweils Signale des Datenhandschuhs 114 erfasst und dem Computer zur Verfügung gestellt. Wie in 3 gezeigt, werden unter Berücksichtigung der in den vorgegebenen Greifpositionen erfassten Signale 116 mithilfe eines künstlichen neuronalen Netzwerks 118 Kalibrierungsdaten 120 ermittelt und bereitgestellt.Signals of the data glove are shown in the specified gripping positions 114 recorded and made available to the computer. As in 3rd are shown, taking into account the signals detected in the predetermined gripping positions 116 using an artificial neural network 118 Calibration data 120 determined and provided.

Unter Berücksichtigung der Kalibrierungsdaten 120 wird eine Kalibrierung durchgeführt, indem mit den Kalibrierungsdaten 120 ein standardisiertes Programm an individuelle Abmessungen und/oder Maßverhältnisse einer Hand des Benutzers und/oder an eine individuelle Benutzungssituation angepasst wird.Taking into account the calibration data 120 calibration is performed by using the calibration data 120 a standardized program is adapted to individual dimensions and / or proportions of a hand of the user and / or to an individual use situation.

BezugszeichenlisteReference list

100100
GriffelementGrip element
102102
GreifabschnittGripping section
104104
GreifabschnittGripping section
106106
GreifabschnittGripping section
108108
GreifabschnittGripping section
110110
GreifabschnittGripping section
112112
GreifabschnittGripping section
114114
Eingabegerät, DatenhandschuhInput device, data glove
116116
SignaleSignals
118118
Netzwerknetwork
120120
KalibrierungsdatenCalibration data

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102006045100 A1 [0002]DE 102006045100 A1 [0002]
  • DE 102013007820 A1 [0003]DE 102013007820 A1 [0003]

Claims (11)

Vorrichtung zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts (114) auf einen Benutzer, die Vorrichtung aufweisend eine Recheneinrichtung und wenigstens ein mit der Recheneinrichtung signalleitend verbundenes handschuhartiges Eingabegerät (114), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein Griffelement (100) mit handangepassten Greifabschnitten (102, 104, 106, 108, 110, 112) für wenigstens eine vorgegebene Greifposition aufweist.Device for calibrating at least one glove-like input device (114) to a user, the device having a computing device and at least one glove-like input device (114) connected to the computing device in a signal-conducting manner, characterized in that the device has at least one handle element (100) with hand-adapted gripping sections (102 , 104, 106, 108, 110, 112) for at least one predetermined gripping position. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifabschnitte (102, 104, 106, 108, 110, 112) geometrisch komplementär zu einer Handkontur ausgeführt sind.Device after Claim 1 , characterized in that the gripping sections (102, 104, 106, 108, 110, 112) are geometrically complementary to a hand contour. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Griffelement (100) Greifabschnitte (102, 104, 106, 108, 110, 112) für Finger und/oder Handfläche aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one grip element (100) has gripping sections (102, 104, 106, 108, 110, 112) for fingers and / or palm. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Griffelement (100) Greifabschnitte (102, 104, 106, 108, 110, 112) für eine rechte Hand und/oder für eine linke Hand aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one grip element (100) has gripping sections (102, 104, 106, 108, 110, 112) for a right hand and / or for a left hand. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein Signalmittel zur Signalübermittlung an den Benutzer aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device has at least one signal means for signal transmission to the user. Verfahren zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts (114) auf einen Benutzer mithilfe einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer mit wenigstens einem angelegten handschuhartigen Eingabegerät (114) wenigstens ein Griffelement (100) in einer vorgegebene Greifposition greift, in der vorgegebene Greifposition Signale des wenigstens einen Eingabegeräts (114) erfasst werden und eine Kalibrierung unter Berücksichtigung der erfassten Signale (116) durchgeführt wird.Method for calibrating at least one glove-like input device (114) to a user with the aid of a device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the user grips at least one grip element (100) in a predetermined gripping position with at least one glove-like input device (114). signals of the at least one input device (114) are detected in the predetermined gripping position and a calibration is carried out taking into account the detected signals (116). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer signalisiert wird, welche/-r Eingabegerät/-e (114) anzulegen ist/sind.Procedure according to Claim 6 , characterized in that the user is signaled which input device (s) (114) is / are to be created. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer signalisiert wird, welche/-s Griffelement/-e (100) zu greifen ist/sind.Method according to at least one of the Claims 6 to 7 , characterized in that the user is signaled which grip element (s) (100) is / are to be gripped. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer signalisiert wird, in welcher/-n Griffposition/-en zu greifen ist.Method according to at least one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the user is signaled in which grip position (s) is to be gripped. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer signalisiert wird, wenn ein Griffelement (100) losgelassen und/oder eine Griffposition aufgelöst werden kann und/oder eine Kalibrierung abgeschlossen ist.Method according to at least one of the Claims 6 to 9 , characterized in that the user is signaled when a handle element (100) can be released and / or a handle position can be released and / or a calibration is complete. Programmprodukt, das Programmcodeabschnitte umfasst, mit denen ein Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 10 durchführbar ist, wenn das Programmprodukt auf einer Recheneinrichtung einer Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgeführt wird.Program product comprising program code sections with which a method according to at least one of the Claims 6 to 10th can be carried out if the program product on a computing device of a device according to at least one of the Claims 1 to 5 is performed.
DE102018122479.6A 2018-09-14 2018-09-14 Device and method for calibrating at least one glove-like input device and program product Active DE102018122479B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018122479.6A DE102018122479B4 (en) 2018-09-14 2018-09-14 Device and method for calibrating at least one glove-like input device and program product
PCT/EP2019/074346 WO2020053332A1 (en) 2018-09-14 2019-09-12 Device and method for calibrating at least one input device, and program product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018122479.6A DE102018122479B4 (en) 2018-09-14 2018-09-14 Device and method for calibrating at least one glove-like input device and program product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018122479A1 true DE102018122479A1 (en) 2020-03-19
DE102018122479B4 DE102018122479B4 (en) 2022-03-31

Family

ID=67998446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018122479.6A Active DE102018122479B4 (en) 2018-09-14 2018-09-14 Device and method for calibrating at least one glove-like input device and program product

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018122479B4 (en)
WO (1) WO2020053332A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7432917B2 (en) * 2004-06-16 2008-10-07 Microsoft Corporation Calibration of an interactive display system
DE102006045100B4 (en) 2006-09-21 2014-11-06 Universität Oldenburg Navigation device for a medical instrument
EP2389152A4 (en) * 2009-01-20 2016-05-11 Univ Northeastern Multi-user smartglove for virtual environment-based rehabilitation
DE102013007820A1 (en) 2013-04-25 2014-10-30 Jens Hansen Method for entering data and a device suitable for this purpose
CN107704087B (en) * 2017-10-26 2020-09-04 哈尔滨工业大学 Data glove calibration method based on joint correlation analysis

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIPIETRO, Laura u.a.: A survey of glove-based systems and their applications. IEEE Trans. Systems, Man, and Cybernetics, Part C, 38. Jg., Nr. 4, 2008, S. 461 – 482 *
KESSLER, G. D. u.a.: Evaluation of the CyberGlove as a whole-hand input device. ACM Trans. Comput.-Hum. Interact. 2, 4, Dezember 1995, S. 263 – 283 *
LU, P. and HUENERFAUTH, M.: Accessible motion-capture glove calibration protocol for recording sign language data from deaf subjects. In Proceedings of the 11th international ACM SIGACCESS conference on Computers and accessibility (Assets '09). ACM, New York, NY, USA, Oktober 2009, S. 83 – 90 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020053332A1 (en) 2020-03-19
DE102018122479B4 (en) 2022-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Weiss et al. Muscular and postural synergies of the human hand
WO2011065035A1 (en) Method of creating teaching data for robot, and teaching system for robot
Longo et al. No correlation between distorted body representations underlying tactile distance perception and position sense
DE19917660A1 (en) Method and input device for controlling the position of an object to be graphically represented in a virtual reality
Knoop et al. Handshakiness: Benchmarking for human-robot hand interactions
DE102017104092B3 (en) Method for checking a function of a vehicle and / or at least one operating device
De Souza et al. Recognizing the grasp intention from human demonstration
Kieliba et al. Neurocognitive consequences of hand augmentation
Fedato et al. Hand grasping and finger flexion during Lower Paleolithic stone tool ergonomic exploration
DE112017003952T5 (en) OPERATION INPUT DEVICE
DE10138537B4 (en) Tactile feedback to visualize tissue elasticity
Salada et al. Fingertip haptics: A novel direction in haptic display
Masson Intentions and actions.
DE102015202179B4 (en) Method and device for determining hand rigidity
DE102016105816A1 (en) Apparatus and method for verifying the identity of a user
DE102018100122A1 (en) Finger gesture recognition control unit and method for detecting a finger gesture
DE60311121T2 (en) TRAINING DEVICE
DE102018122479A1 (en) Device and method for calibrating at least one input device and program product
Afgin et al. Visuomotor resolution in telerobotic grasping with transmission delays
Brown et al. Co-location of force and action improves identification of force-displacement features
Khasnobish et al. Vibrotactile feedback for conveying object shape information as perceived by artificial sensing of robotic arm
EP4140797A1 (en) Operational unit for a commercial vehicle
EP3307159B1 (en) Method and device for determining a desired movement of a limb
Smith et al. Evaluating multi-channel vibrational feedback arrays in a digit discrimination task
DE102017208451B4 (en) Man-machine interface and method for calibrating such

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final