JP2000056899A - Inner force sense indication device - Google Patents

Inner force sense indication device

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JP2000056899A
JP2000056899A JP22835098A JP22835098A JP2000056899A JP 2000056899 A JP2000056899 A JP 2000056899A JP 22835098 A JP22835098 A JP 22835098A JP 22835098 A JP22835098 A JP 22835098A JP 2000056899 A JP2000056899 A JP 2000056899A
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user
fluid
tubes
electric field
outer shell
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Hide Sawai
秀 沢井
Takuya Makino
拓也 牧野
Tomoharu Mukasa
智治 武笠
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To give real feeling as if an object is operated to a user by controlling the fluid resistance of electric viscous fluid, which is generated by the movement of an object in an outer member incorporating tubes filled with electric viscous fluid. SOLUTION: An outer member 2 into which the hand of a user is inserted is formed on a soft material and a plurality of tubes 6 filled with electric viscous fluid 5 are incorporated. The respective tubes 6 are closely closed at finger tip side end parts 6A and opposite side end parts 6b are connected to a storage tank 8. When the user inserts a wrist 14 into the outer member 2 and flexes the finger tip 15, the tubes 6 fitted to the outer member 2 are bent, the inner volume changes and the fluid 5 flows. When an electric field generation means 9 interrupts the flow of the fluid 5, the movement of the fluid 5 is restricted and the flexing movement of the finer tip 15, which changes the inner volume of the tube, is prevented. Thus, the intensity of an electric field on the electric viscous fluid 5 is changed and therefore various feelings can be given to the finger tip 15 of the user.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は新規な力覚呈示装置
に関する。詳しくは、小型軽量で安価であると共に、故
障も少なく、さらに、暴走等によりユーザーに損傷を与
える惧の無い力覚呈示装置を提供する技術に関する。
The present invention relates to a novel force sense presentation device. More specifically, the present invention relates to a technique for providing a force sense presentation device that is small, lightweight, inexpensive, has few failures, and is not likely to damage a user due to runaway or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピューター上にデータとして構築さ
れた仮想世界において、仮想の対象をあたかも現実の対
象であるかのように感じ、操作することができる、仮想
物体操作システムがある。
2. Description of the Related Art In a virtual world constructed as data on a computer, there is a virtual object operation system that can sense and operate a virtual object as if it were a real object.

【0003】実空間での三次元位置をコンピュータグラ
フィックスなどの手法を用いて表示された映像(仮想空
間)の三次元座標に変換することにより、映像中に表示
されたユーザーの仮想の手の仮想空間における位置と実
空間における位置との対応をとることができ、これによ
って、ユーザーは仮想物体を操作することが可能とな
る。
[0003] By converting a three-dimensional position in a real space into three-dimensional coordinates of a displayed image (virtual space) using a technique such as computer graphics, a virtual hand of a user displayed in the image is converted. Correspondence between a position in the virtual space and a position in the real space can be taken, thereby enabling the user to operate the virtual object.

【0004】ただ、それだけでは、ユーザーは、視覚的
に仮想物体を操作していると感じるだけで、あたかも仮
想物体を触ったり、掴んだりしたかのような感覚を得る
ことはできない。
[0004] However, only by that, the user only visually feels that he is operating the virtual object, and cannot obtain a feeling as if he touched or grasped the virtual object.

【0005】そこで、仮想世界で、上記のような感覚を
ユーザーに伝達する力覚呈示装置としていくつかのもの
が提案されている。
[0005] In view of the above, in the virtual world, there have been proposed some force sense presentation devices for transmitting the above-mentioned senses to the user.

【0006】従来は、例えば、手袋型あるいは手袋型に
はなっていないにしても各手指の関節間にバンドなどの
手段を用いて固定した指輪状の部材に一端を固定したワ
イヤーをプーリ等を介して手首の辺りまで引き回して外
部に引き出し、それぞれのワイヤーの他端をモータで巻
き取ることにより、手指の各関節に力を加える方法(特
開平6−324622号参照)や、ワイヤーとモータを
組み合わせる替わりにエアシリンダを用いるものや、バ
イブレータを用いるものなどがある。
Conventionally, for example, a wire having one end fixed to a ring-shaped member fixed by using a band or the like between the joints of the fingers even if it is not glove type or a glove type is connected to a pulley or the like. A method of applying a force to each joint of a finger by winding the other end of each wire with a motor (see JP-A-6-324622), Some use an air cylinder instead of combining, and others use a vibrator.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ワイヤーとモータを組
み合わせる方法やエアシリンダを用いる方法では、手指
に装着する装置そのものが大きくなるだけでなく重くな
ってしまうので、自由な手指の動きを阻害する要因とな
るだけでなく、手腕の疲労により長時間の使用が困難で
ある。また、バイブレータを用いる方法では、仮想物体
を触ったという、いわゆる触感覚はある程度得られる
が、仮想物体からの反力、すなわち、力覚を得ることは
できない。
In a method of combining a wire and a motor or a method of using an air cylinder, a device to be mounted on a finger is not only bulky but also heavy, which is a factor that hinders free movement of a finger. In addition, it is difficult to use for a long time due to fatigue of the arms and hands. In the method using a vibrator, a so-called tactile sensation of touching a virtual object can be obtained to some extent, but a reaction force from the virtual object, that is, a force sense cannot be obtained.

【0008】さらに、これらの方法では、手指に外力を
加えるので、正常動作中でも加えた力が強すぎた場合
や、制御装置の異常(暴走)などによりきわめて強い力
が働いた場合などには、手指に損傷を与える惧がある。
これを回避するために、リミッタなどの安全装置を設け
たとしても、リミッタの信頼性を100%保証すること
は困難である。また、最大トルクの小さなモータを用い
るなどの方法で回避することもできるが、この場合に
は、ユーザーの力がモータのトルクを上回って、力覚呈
示という本来の機能を果たせなくなる場合が頻繁に起こ
りうる。
Further, in these methods, since an external force is applied to the finger, if the applied force is too strong even during normal operation, or if an extremely strong force is applied due to abnormality (runaway) of the control device, etc. May cause damage to fingers.
Even if a safety device such as a limiter is provided to avoid this, it is difficult to guarantee 100% reliability of the limiter. It can also be avoided by using a motor with a small maximum torque, but in this case, the force of the user exceeds the torque of the motor, and often the original function of presenting a force sense cannot be performed. It can happen.

【0009】上記のような問題を解決するものとして、
手指の周りにワイヤの替わりに液体を満たした管を配し
て、その液体の流動抵抗を調節することにより操作者に
反力を与える装置が考えられるが、かかる方式において
は、上記流体の流動抵抗を調節する手段として機械的な
電磁弁を用いることになり、電磁弁に故障の発生する可
能性があり、また、電磁弁が大きく且つ重く、操作者に
負担となる点で従来の装置の欠点を克服し切れていない
という問題がある。
In order to solve the above problems,
A device that provides a reaction force to the operator by arranging a tube filled with a liquid instead of a wire around the finger and adjusting the flow resistance of the liquid may be considered. Since a mechanical solenoid valve is used as a means for adjusting the resistance, there is a possibility that a failure occurs in the solenoid valve, and the solenoid valve is large and heavy, which is burdensome to the operator. There is a problem that the shortcomings have not been overcome.

【0010】そこで、本発明は、小型軽量で安価である
と共に、故障も少なく、さらに、暴走等によりユーザー
に損傷を与える惧のない力覚呈示装置を提供することを
課題とする。
It is therefore an object of the present invention to provide a force sense presentation device which is small, lightweight, inexpensive, has few failures, and is not likely to damage a user due to runaway or the like.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明力覚呈示装置は、
上記した課題を解決するために、柔軟な材料により形成
された外殻部材と、上記外殻部材に組み込まれ内部に電
気粘性流体を満たしたチューブと、上記外殻部材内の物
体の動きによって生じる上記電気粘性流体の流動抵抗を
制御する制御手段とから構成したものである。
According to the present invention, there is provided a force sense presenting apparatus comprising:
In order to solve the above-mentioned problem, an outer shell member formed of a flexible material, a tube incorporated in the outer shell member and filled with an electrorheological fluid therein, and a tube generated by movement of an object in the outer shell member And control means for controlling the flow resistance of the electrorheological fluid.

【0012】従って、本発明力覚呈示装置にあっては、
電気粘性流体の流動抵抗を変えて所望の反力を生じさせ
ることができ、しかも、電気粘性流体の流動抵抗を変え
る手段は小型且つ軽量に構成することができる。
Therefore, in the force sense presentation device of the present invention,
A desired reaction force can be generated by changing the flow resistance of the electrorheological fluid, and the means for changing the flow resistance of the electrorheological fluid can be made small and lightweight.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に、本発明力覚呈示装置の実
施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、
図示した力覚呈示装置は、本発明を、手指による仮想物
体の操作時に該手指に力覚を与えるための力覚呈示装置
に適用したものである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a force sense presentation device according to an embodiment of the present invention. In addition,
The illustrated force sense presentation device is one in which the present invention is applied to a force sense presentation device for giving a force sense to a finger when a virtual object is operated by the finger.

【0014】力覚呈示装置1は、ユーザーの手を挿入す
ることができる外殻部材2を備える。
The force sense presentation device 1 has an outer shell member 2 into which a user's hand can be inserted.

【0015】外殻部材2は、柔軟な材料で手袋状に形成
されている。該外殻部材2は所定の数の手指部3、3、
・・・及び掌部4を備えていて、操作者の手指及び掌を
手首の部分まで覆うようになっている。そして、該外殻
部材2には電気粘性流体5、5、・・・が充填された複
数のチューブ6、6、・・・が組み込まれる。
The outer shell member 2 is formed of a flexible material in a glove shape. The outer shell member 2 has a predetermined number of finger portions 3, 3,.
.. And the palm portion 4 so as to cover the fingers and palm of the operator up to the wrist. The outer shell member 2 incorporates a plurality of tubes 6, 6,... Filled with electrorheological fluids 5, 5,.

【0016】上記チューブ6、6、・・・は手指部3に
挿入されたユーザーの手指の背側(外側)と腹側(内
側)に手指部3に沿った状態で位置するように外殻部材
2に組み込まれる。各チューブ6、6、・・・は、手指
部3の指先側の端部6a、6a、・・・で密閉されてお
り、反対側の端部6b、6b、・・・は手首部7側から
外部に引き出されて貯留槽8に接続されている。該貯留
槽8は、チューブ6、6、・・・の内容積の状態に応じ
て、電気粘性流体5、5、・・・をチューブ6、6、・
・・に供給し、又は、チューブ6、6、・・・から戻っ
てきた電気粘性流体5、5、・・・を貯めておくもので
ある。該貯留槽8は、例えば、操作者の腕に装着される
が、操作者に装着せずに、傍らに置く等、適当に配置し
てもよい。
The outer shell members are arranged so that the tubes 6, 6,... Are positioned along the finger portions 3 on the back side (outside) and the abdomen side (inside) of the fingers of the user inserted into the finger portions 3. 2 is incorporated. Each of the tubes 6, 6,... Is hermetically sealed by the end portions 6a, 6a,... On the fingertip side of the finger portion 3, and the opposite end portions 6b, 6b,. And is connected to the storage tank 8. The storage tank 8 stores the electrorheological fluids 5, 5,... According to the state of the internal volume of the tubes 6, 6,.
..., or the electrorheological fluids 5, 5, ... returned from the tubes 6, 6, ... are stored. The storage tank 8 is, for example, mounted on the arm of the operator, but may be appropriately arranged such that the storage tank 8 is not mounted on the operator but is set aside.

【0017】これらチューブ6は柔軟な材料によって形
成されるが、内部に封入された電気粘性流体5から受け
る圧力によって、その内容積が大きく変化しないもので
ある必要がある。
Although these tubes 6 are formed of a flexible material, their tubes need to have a volume that does not significantly change due to the pressure received from the electrorheological fluid 5 enclosed therein.

【0018】上記電気粘性流体5は、電気絶縁性の液
体、例えば、シリコンオイル、炭化水素系鉱油、ハロゲ
ン化炭化水素等に電場の印加により電気分極する固体微
粒子、例えば、セルロース、シリカ、ゼオライト等の微
粒子を分散・懸濁させたものであり、電場の印可により
流体の粘性が変化する特性を持ったものである。
The electrorheological fluid 5 is a solid fine particle which is electrically polarized by applying an electric field to an electrically insulating liquid, for example, silicone oil, hydrocarbon mineral oil, halogenated hydrocarbon, etc., for example, cellulose, silica, zeolite, etc. Are dispersed and suspended, and have a property that the viscosity of the fluid changes when an electric field is applied.

【0019】手首部7の付近に電界発生手段9が配設さ
れる。該電界発生手段9は、上記チューブ6を挟んで配
置される一対の電極10、11とこれら電極10、11
に印加する電圧を制御する制御装置12とを備える。制
御装置12によって電極10、11に印加する電圧によ
って電極10、11間に電界が発生し、電気粘性流体5
の粘性が変化し、従って、該電気粘性流体5のチューブ
6内での流れ易さが変化する。
An electric field generating means 9 is provided near the wrist 7. The electric field generating means 9 includes a pair of electrodes 10, 11 arranged with the tube 6 interposed therebetween, and these electrodes 10, 11.
And a control device 12 for controlling the voltage applied to the control device. An electric field is generated between the electrodes 10 and 11 by the voltage applied to the electrodes 10 and 11 by the control device 12 and the electrorheological fluid 5 is generated.
Of the electrorheological fluid 5 in the tube 6 changes.

【0020】しかして、ユーザーは、その手13を手首
14の部分まで外殻部材2内に挿入して使用する。この
時、ユーザーの手指15、15、・・・は外殻部材2の
手指部3、3、・・・内に挿入される。そして、ユーザ
ーがその手指15を屈伸させると、外殻部材2とそれに
取り付けられたチューブ6、6、・・・が曲げられ、こ
の動作によりチューブ6、6、・・・の内容積が変化
し、これに伴いチューブ6、6、・・・内に充填された
電気粘性流体5、5、・・・が流動する。
Thus, the user inserts his / her hand 13 to the wrist 14 into the outer shell member 2 for use. At this time, the fingers 15, 15,... Of the user are inserted into the finger portions 3, 3,. When the user bends / extends the finger 15, the outer shell member 2 and the tubes 6, 6,... Attached thereto are bent, and the inner volume of the tubes 6, 6,. The electrorheological fluids 5, 5,... Filled in the tubes 6, 6,.

【0021】ところで、チューブ6、6、・・・の指先
側の端部6a、6a、・・・は閉塞されているため、電
気粘性流体5、5、・・・は手首側に流れようとする。
そこで、この電気粘性流体5、5、・・・の流れを電界
発生手段9、9、・・・によって妨げると、チューブ
6、6、・・・内の電気粘性流体5、5、・・・の移動
が制限されるため、チューブ6、6、・・・の内容積の
変化も制限を受け、その変化の要因である手指15、1
5、・・・の屈伸運動を妨げることになる。例えば、電
気粘性流体5、5、・・・の流れを完全に止めてしまえ
ば、ユーザーは手指15、15、・・・を屈伸させるこ
とができなくなり、また、電気粘性流体5、5、・・・
を流れ難くすると、ユーザーは手指15、15、・・・
の屈伸運動のためにある程度の力を必要とすることにな
る。
Since the ends 6a, 6a,... Of the fingertips of the tubes 6, 6,... Are closed, the electrorheological fluids 5, 5,. I do.
When the flow of the electrorheological fluids 5, 5,... Is prevented by the electric field generating means 9, 9,. Are limited, the changes in the internal volumes of the tubes 6, 6,... Are also restricted, and the fingers 15, 1
The bending movement of 5,. For example, if the flow of the electrorheological fluids 5, 5, ... is completely stopped, the user cannot bend the fingers 15, 15, ..., and the electrorheological fluids 5, 5, ...・ ・
When it is difficult for the user to flow, the user can use fingers 15, 15,.
Requires a certain amount of force for bending and stretching movements.

【0022】上記した電気粘性流体5、5、・・・の流
動性の調節は、電気粘性流体5、5、・・・にかける電
界の強さを変化させること、すなわち、電極10、11
に印加する電圧の大きさを変化させることにより行う。
上記したように、電極10、11に電圧を印加すること
によって電界を発生させるが、この印加する電圧を大き
くすれば、発生する電界が強くなり、電気粘性流体5、
5、・・・は流れ難くなり、逆に、印加する電圧を小さ
くすれば、発生する電界が弱くなり、電気粘性流体5、
5、・・・はそれほどの抵抗を受けずに流れることがで
きる。
The fluidity of the electrorheological fluids 5, 5,... Is adjusted by changing the strength of the electric field applied to the electrorheological fluids 5, 5,.
This is done by changing the magnitude of the voltage applied to.
As described above, an electric field is generated by applying a voltage to the electrodes 10 and 11. If the applied voltage is increased, the generated electric field becomes stronger and the electrorheological fluid 5,
Are difficult to flow, and conversely, if the applied voltage is reduced, the generated electric field is weakened, and the electrorheological fluid 5,
.. Can flow without receiving much resistance.

【0023】以上に記載したように、ユーザーが仮想空
間中で剛体、あるいは剛体でないものを掴んだ場合等、
電界発生手段9において、電極10、11に印加する電
圧を加減することにより、チューブ6、6、・・・内の
電気粘性流体5、5、・・・の流動抵抗を変化させて、
ユーザーの手指15、15、・・・に感じる硬さの度合
いを変えることができる。従って、ユーザーの手指に様
々な感触を与えることができる。
As described above, when the user grasps a rigid or non-rigid object in the virtual space,
In the electric field generating means 9, the flow resistance of the electrorheological fluids 5, 5, ... in the tubes 6, 6, ... is changed by adjusting the voltage applied to the electrodes 10, 11,
The degree of hardness felt by the fingers 15, 15,... Of the user can be changed. Therefore, various feelings can be given to the user's finger.

【0024】上記した力覚呈示装置1にあっては、振動
を用いる擬似的な力を与えるのではなく、ユーザーに実
際の反力を与えることができるので、ユーザーは実際に
物体を操作したかのような実感を得ることができる。
In the force sense presentation device 1 described above, an actual reaction force can be given to the user instead of giving a pseudo force using vibration. Can be realized.

【0025】しかも、実際の反力の呈示を、ワイヤ等を
用いた強制的な方法によるのではなく、ユーザーの動作
を妨げる形で呈示するので、機械的動作不良等によりユ
ーザーの手指等に損傷を与えてしまう危険性がない。従
って、かかる危険回避のためのリミッタを設ける必要が
無く、装置を小型且つ軽量に構成することができる。
In addition, the actual reaction force is presented not in a forcible manner using a wire or the like, but in a form that hinders the user's operation. There is no danger of giving. Therefore, there is no need to provide a limiter for avoiding such danger, and the apparatus can be made compact and lightweight.

【0026】さらに、電気粘性流体の流動性の制御に機
械的な機構を使用する必要がないので、故障が少なく、
また、チューブ内の電気粘性流体自体が流量調節の役割
を果たすことができるので、電気粘性流体の流量調節の
ための手段を小さく且つ軽くすることができ、ユーザー
の負担を軽減することができる。
Furthermore, since there is no need to use a mechanical mechanism for controlling the fluidity of the electrorheological fluid, there are few failures,
Further, since the electrorheological fluid in the tube itself can play a role in adjusting the flow rate, the means for adjusting the flow rate of the electrorheological fluid can be reduced in size and weight, and the burden on the user can be reduced.

【0027】なお、上記実施の形態においては、外殻部
材は、ユーザーの手を手首まで覆う形態のものを示した
が、使用の目的に応じて、手指、掌等の手の一部のみを
覆うものでも良いし、逆に手首より腕側をさらに広範囲
に覆うものであっても良い。
In the above-described embodiment, the outer shell member has a form covering the user's hand up to the wrist. However, depending on the purpose of use, only a part of the hand such as a finger or a palm is used. It may be one that covers, or conversely, one that covers the arm side more widely than the wrist.

【0028】また、チューブは手指の背側及び腹側の双
方に配するのではなく、背側又は腹側の一方に配しても
良いし、あるいは一本の手指に対して複数のチューブを
配しても良い。さらに、チューブは手指以外の部分に配
しても良い。また、チューブの断面形状は円形に限ら
ず、その他の形状であってもかまわない。
Further, the tubes may not be arranged on both the dorsal side and the ventral side of the finger, but may be arranged on the dorsal side or the ventral side, or a plurality of tubes may be provided for one finger. May be arranged. Further, the tube may be arranged at a portion other than the finger. Further, the cross-sectional shape of the tube is not limited to a circle, but may be another shape.

【0029】貯留槽は、ユーザーに装着するようにして
も、あるいはユーザーに装着しなくとも良い。また、各
チューブと貯留槽との接続は、各別に為すのではなく、
その途中で幾つかのチューブをまとめてあるいは全ての
チューブを一本にまとめて貯留槽に接続するようにして
も良い。
The storage tank may or may not be attached to the user. Also, the connection between each tube and the storage tank is not made separately,
On the way, some tubes may be put together or all tubes may be put together into a single tube and connected to the storage tank.

【0030】チューブを挟んで配設される電極は、一つ
のチューブに対して一つとは限らず複数対の電極を設け
てもよい。かかる場合、電極10と11とをそれぞれ一
対とするのではなく、図6に示すように、複数の電極1
6、16、・・・とこれらすべての電極16、16、・
・・に対して対となる電極17を用いる構成としてもよ
い。
The number of electrodes provided across the tube is not limited to one for one tube, and a plurality of pairs of electrodes may be provided. In such a case, the electrodes 10 and 11 are not paired with each other, but as shown in FIG.
, And all these electrodes 16, 16,...
It is good also as a structure using the electrode 17 which becomes a pair with respect to.

【0031】また、電気粘性流体の流動性を制御する手
段として、電界発生手段のほかの手段、例えば、電磁弁
等を併用してもよい。かかる場合、電界発生手段以外の
制御手段は、補助的に使用されるものである。
As means for controlling the fluidity of the electrorheological fluid, means other than the electric field generating means, for example, an electromagnetic valve may be used in combination. In such a case, the control means other than the electric field generating means is used auxiliary.

【0032】要するに、上記実施の形態において示した
各部の形状乃至は構造は、何れも本発明を実施するに際
して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ことがあってはならないものである。
In short, the shape or structure of each part shown in the above embodiment is only an example of the embodiment to be carried out when carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto. Should not be interpreted restrictively.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明力覚呈示装置は、柔軟な材料により形成され
た外殻部材と、上記外殻部材に組み込まれ内部に電気粘
性流体を満たしたチューブと、上記外殻部材内の物体の
動きによって生じる上記電気粘性流体の流動抵抗を制御
する制御手段とから成ることを特徴とする。
As is apparent from the above description, the force sense presenting device of the present invention includes an outer shell member formed of a flexible material, and an inner member which is incorporated in the outer shell member and filled with an electrorheological fluid. And a control means for controlling the flow resistance of the electrorheological fluid caused by the movement of the object in the outer shell member.

【0034】従って、本発明力覚呈示装置にあっては、
振動を用いる擬似的な力を与えるのではなく、ユーザー
に実際の反力を与えることができるので、ユーザーは実
際に物体を操作したかのような実感を得ることができ
る。しかも、実際の反力の呈示を、ワイヤ等を用いた強
制的な方法によるのではなく、ユーザーの動作を妨げる
形で呈示するので、機械的動作不良等によりユーザーの
手指等に損傷を与えてしまう危険性がない。従って、か
かる危険回避のためのリミッタを設ける必要が無く、装
置を小型且つ軽量に構成することができる。
Therefore, in the force sense presentation device of the present invention,
Instead of giving a pseudo force using vibration, an actual reaction force can be given to the user, so that the user can get a feeling as if he / she actually operated the object. Moreover, the actual reaction force is presented not in a forced manner using a wire or the like, but in a form that hinders the user's operation. There is no danger of it. Therefore, there is no need to provide a limiter for avoiding such danger, and the apparatus can be made compact and lightweight.

【0035】さらに、電気粘性流体の流動性の制御に機
械的な機構を使用する必要がないので、故障が少なく、
また、チューブ内の電気粘性流体自体が流量調節の役割
を果たすことができるので、電気粘性流体の流量調節の
ための手段を小さく且つ軽くすることができ、ユーザー
の負担を軽減することができる。
Further, since there is no need to use a mechanical mechanism for controlling the fluidity of the electrorheological fluid, there are few failures,
Further, since the electrorheological fluid in the tube itself can play a role in adjusting the flow rate, the means for adjusting the flow rate of the electrorheological fluid can be reduced in size and weight, and the burden on the user can be reduced.

【0036】請求項2に記載した発明にあっては、上記
制御手段を、上記電気粘性流体に電界を加える電界発生
手段としたので、消費電力を小さくすることができ、ラ
ンニングコストの低減を可能とする。
According to the second aspect of the present invention, since the control means is an electric field generating means for applying an electric field to the electrorheological fluid, power consumption can be reduced and running cost can be reduced. And

【0037】請求項3に記載した発明にあっては、電界
発生手段のほかに電界発生手段以外の流動抵抗制御手段
を併用するようにしたので、よりきめの細かい力覚の呈
示を行うことが可能である。
According to the third aspect of the present invention, since the flow resistance controlling means other than the electric field generating means is used in addition to the electric field generating means, it is possible to present a finer sense of force. It is possible.

【0038】請求項4乃至請求項6に記載した発明にあ
っては、外殻部材を手袋型のものとしたので、手指によ
って仮想物体を操作する際の力覚呈示装置として好適の
ものを提供することができる。
According to the invention described in claims 4 to 6, since the outer shell member is of a glove type, a preferred device is provided as a force sense presentation device when operating a virtual object with fingers. can do.

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

【図1】図面は本発明力覚呈示装置の実施の形態を示す
ものであり、本図は全体の構成を概略的に示すものであ
る。
FIG. 1 shows an embodiment of a force sense presentation device of the present invention, and FIG. 1 schematically shows the entire configuration.

【図2】外殻部材の手指部の先端部を拡大して示す断面
図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a distal end portion of a finger portion of an outer shell member.

【図3】外殻部材の平面図である。FIG. 3 is a plan view of an outer shell member.

【図4】電界発生手段の電極部を示す横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an electrode portion of the electric field generating means.

【図5】図4のV−V線に沿う断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4;

【図6】電極部の変形例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modification of the electrode unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…力覚呈示装置、2…外殻部材、5…電気粘性流体、
6…チューブ、9…電界発生手段(制御手段)
1: Force sense presentation device, 2: Outer shell member, 5: Electrorheological fluid,
6 ... tube, 9 ... electric field generating means (control means)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 柔軟な材料により形成された外殻部材
と、 上記外殻部材に組み込まれ内部に電気粘性流体を満たし
たチューブと、 上記外殻部材内の物体の動きによって生じる上記電気粘
性流体の流動抵抗を制御する制御手段とから成ることを
特徴とする力覚提示装置。
1. An outer shell member formed of a flexible material, a tube incorporated in the outer shell member and filled with an electrorheological fluid, and the electrorheological fluid generated by movement of an object in the outer shell member And a control unit for controlling the flow resistance of the force sense.
【請求項2】 上記制御手段が、上記電気粘性流体に電
界を加える電界発生手段であることを特徴とする請求項
1に記載の力覚呈示装置。
2. The force sense presentation device according to claim 1, wherein the control means is an electric field generating means for applying an electric field to the electrorheological fluid.
【請求項3】 上記制御手段に、電界発生手段以外の流
動抵抗制御手段を併用したことを特徴とする請求項2に
記載の力覚呈示装置。
3. The force sense presentation device according to claim 2, wherein a flow resistance control means other than the electric field generation means is used in combination with the control means.
【請求項4】 上記外殻部材が手袋型をしていることを
特徴とする請求項1に記載の力覚提示装置。
4. The haptic device according to claim 1, wherein the outer shell member has a glove shape.
【請求項5】 上記外殻部材が手袋型をしていることを
特徴とする請求項2に記載の力覚提示装置。
5. The haptic device according to claim 2, wherein the outer shell member has a glove shape.
【請求項6】 上記外殻部材が手袋型をしていることを
特徴とする請求項3に記載の力覚提示装置。
6. The haptic device according to claim 3, wherein the outer shell member has a glove shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017097438A (en) * 2015-11-18 2017-06-01 富士通株式会社 Tactile providing device and tactile providing system

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