JP2002182817A - 力覚呈示装置 - Google Patents
力覚呈示装置Info
- Publication number
- JP2002182817A JP2002182817A JP2000376753A JP2000376753A JP2002182817A JP 2002182817 A JP2002182817 A JP 2002182817A JP 2000376753 A JP2000376753 A JP 2000376753A JP 2000376753 A JP2000376753 A JP 2000376753A JP 2002182817 A JP2002182817 A JP 2002182817A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- fingertip
- finger
- force sense
- actuator
- 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
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 人間の指先にカ覚を呈示するととも
に、人間が実際に物に触れたときのカ覚データを記録・
再生することができるカ覚呈示装置を実現する。 【解決手段】 力覚センサ１を人間の指先に装着可
能として、これを小型マニピュレータ２を介してベース
３と連結し、この小型マニピュレータには呈示するカ覚
成分に応じてアクチュエータと角度検出センサから成る
複数の能動関節と角度検出センサのみから成る受動関節
が選択的に配置されており、呈示しようとするカ覚と上
記力覚センサの出力値との差に基づいて能動関節のアク
チュエータを駆動することで、人間の指先にカ覚を呈示
する。また、小型マニピュレータの能動関節に作用する
トルクがゼロとなるようにアクチュエータを制御し、小
型マニピュレータが自由に動ける状態で指を動かして、
実際に物に触ったときのカ覚データおよび指先の運動デ
ータを計測、記録する。
に、人間が実際に物に触れたときのカ覚データを記録・
再生することができるカ覚呈示装置を実現する。 【解決手段】 力覚センサ１を人間の指先に装着可
能として、これを小型マニピュレータ２を介してベース
３と連結し、この小型マニピュレータには呈示するカ覚
成分に応じてアクチュエータと角度検出センサから成る
複数の能動関節と角度検出センサのみから成る受動関節
が選択的に配置されており、呈示しようとするカ覚と上
記力覚センサの出力値との差に基づいて能動関節のアク
チュエータを駆動することで、人間の指先にカ覚を呈示
する。また、小型マニピュレータの能動関節に作用する
トルクがゼロとなるようにアクチュエータを制御し、小
型マニピュレータが自由に動ける状態で指を動かして、
実際に物に触ったときのカ覚データおよび指先の運動デ
ータを計測、記録する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔にある物体
や、計算機内部に構築した仮想物体を、操作者の指先に
あたかもその物体が実在しているかのように感じさせる
力覚呈示装置に関し、さらに、本発明は、人間が実際に
物に触れたときの力覚データや物体のインピーダンス特
性（バネ特性、ダンピング特性）を記録・再生できる力
覚呈示装置に関する。
や、計算機内部に構築した仮想物体を、操作者の指先に
あたかもその物体が実在しているかのように感じさせる
力覚呈示装置に関し、さらに、本発明は、人間が実際に
物に触れたときの力覚データや物体のインピーダンス特
性（バネ特性、ダンピング特性）を記録・再生できる力
覚呈示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、人間の手指に力覚を呈示する装置
として、小型マニピュレータの先端に指を挿入し、マニ
ピュレータの駆動により力を呈示するもの（例えば岩田
ほか：[力感覚に対応した人工現実感ー多次元力感覚帰
還装置の開発]、 第5回ヒューマンインターフェイスシ
ンポジウム、1989、やSensAble Technologies社 PHANTo
M）、指先に取付けた部材をワイヤーで牽引することに
より力覚を呈示するもの（例えば佐藤ほか：「空間イン
ターフェイス装置SPIDARの提案」、電子情報通信学会論
文誌、 D-ll、 Vol. J74-D-ll、 No.7、 1991 、や Vir
tual Technologies 社CyberGrasp)、指の腹面に風船状
の空気圧ポンプを埋め込み、指に圧覚を呈示するもの
（例えば伊福部：「触覚のテレイグジスタンスに関する
研究」ロボット、 Vol. 77、 1990）が開発されてい
る。
として、小型マニピュレータの先端に指を挿入し、マニ
ピュレータの駆動により力を呈示するもの（例えば岩田
ほか：[力感覚に対応した人工現実感ー多次元力感覚帰
還装置の開発]、 第5回ヒューマンインターフェイスシ
ンポジウム、1989、やSensAble Technologies社 PHANTo
M）、指先に取付けた部材をワイヤーで牽引することに
より力覚を呈示するもの（例えば佐藤ほか：「空間イン
ターフェイス装置SPIDARの提案」、電子情報通信学会論
文誌、 D-ll、 Vol. J74-D-ll、 No.7、 1991 、や Vir
tual Technologies 社CyberGrasp)、指の腹面に風船状
の空気圧ポンプを埋め込み、指に圧覚を呈示するもの
（例えば伊福部：「触覚のテレイグジスタンスに関する
研究」ロボット、 Vol. 77、 1990）が開発されてい
る。
【０００３】また、本発明者は、「指装着型６軸力覚セ
ンサ」（特願平11-193719）、「把握データ入力装置」
（特願2000-126400）において、すでに、本発明に関連
する発明を提案している。
ンサ」（特願平11-193719）、「把握データ入力装置」
（特願2000-126400）において、すでに、本発明に関連
する発明を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】遠隔にある物体や、計
算機内部に構築した仮想物体を、操作者の指先にあたか
もその物体が実在しているかのように力覚を呈示できれ
ば、遠隔にある物体の質感を確かめながらロボットを遠
隔操作したり、仮想データを用いてロボットによる把握
操作を教示したり、外科手術などの指操作をシミュレー
ションすることができる。
算機内部に構築した仮想物体を、操作者の指先にあたか
もその物体が実在しているかのように力覚を呈示できれ
ば、遠隔にある物体の質感を確かめながらロボットを遠
隔操作したり、仮想データを用いてロボットによる把握
操作を教示したり、外科手術などの指操作をシミュレー
ションすることができる。
【０００５】また、力覚呈示装置に、人間が実際に物に
触れた時の指先に作用する力覚データや物体のインピー
ダンス特性（バネ特性、ダンピング特性）を記録・再生
する機能をもたせれば、計算機内部によりリアルな仮想
世界を構築したり、手作業を主とする職人の手指の感覚
を記録・再生し、職人技能の伝承や技能訓練に用いるこ
とができる。
触れた時の指先に作用する力覚データや物体のインピー
ダンス特性（バネ特性、ダンピング特性）を記録・再生
する機能をもたせれば、計算機内部によりリアルな仮想
世界を構築したり、手作業を主とする職人の手指の感覚
を記録・再生し、職人技能の伝承や技能訓練に用いるこ
とができる。
【０００６】これまで、人間の手指に力覚を呈示する装
置として、小型マニピュレータの先端に指を挿入し、マ
ニピュレータの駆動により力を呈示する装置（例えば岩
田ほか： [力感覚に対応した人工現実感ー多次元力感覚
帰還装置の開発]、 第5回ヒューマンインターフェイス
シンポジウム、1989、やSensAble Technologies 社 PHA
NToM）が開発されている。
置として、小型マニピュレータの先端に指を挿入し、マ
ニピュレータの駆動により力を呈示する装置（例えば岩
田ほか： [力感覚に対応した人工現実感ー多次元力感覚
帰還装置の開発]、 第5回ヒューマンインターフェイス
シンポジウム、1989、やSensAble Technologies 社 PHA
NToM）が開発されている。
【０００７】これらの装置は、マニピュレータの先端に
目標の力が発生できるようフィードフォワード制御によ
り関節トルクを制御し、力覚を呈示するものである。こ
の方式の場合、マニピュレータの慣性力や重力、関節や
トルク伝達系の摩擦が力覚呈示装置の精度に影響を与え
るため、マニピュレータを軽量化し、関節の摩擦が無視
できるほど小さくなるように設計しなければならないと
いった問題がある。
目標の力が発生できるようフィードフォワード制御によ
り関節トルクを制御し、力覚を呈示するものである。こ
の方式の場合、マニピュレータの慣性力や重力、関節や
トルク伝達系の摩擦が力覚呈示装置の精度に影響を与え
るため、マニピュレータを軽量化し、関節の摩擦が無視
できるほど小さくなるように設計しなければならないと
いった問題がある。
【０００８】SensAble Technologies 社の PHANToM
は、この問題をクリアし、高感度で力覚を呈示すること
に成功している。しかしながら、この装置には、マニピ
ュレータに力覚センサを装備していないため、人間の指
が実際に物に触れた時の力覚データを記録する機能はな
い。
は、この問題をクリアし、高感度で力覚を呈示すること
に成功している。しかしながら、この装置には、マニピ
ュレータに力覚センサを装備していないため、人間の指
が実際に物に触れた時の力覚データを記録する機能はな
い。
【０００９】また、手指に装着した部材を１本のワイヤ
ーで牽引することにより力覚を呈示する装置としてVirt
ual Technology 社 はCyberGrasp を開発している。し
かし、この装置で呈示できる力は、手指に装着した部材
と連結したワイヤー方向の1方向のみである。
ーで牽引することにより力覚を呈示する装置としてVirt
ual Technology 社 はCyberGrasp を開発している。し
かし、この装置で呈示できる力は、手指に装着した部材
と連結したワイヤー方向の1方向のみである。
【００１０】この欠点を補うため、指にはめたキャップ
に４本のワーヤーを取付け、ワイヤーを張力制御するこ
とにより力覚を呈示する装置が開発されている（佐藤ほ
か：「空間インターフェイス装置SPIDARの提案」、 電
子情報通信学会論文誌、D-ll、 Vol. J74-D-ll、 No.
7、1991）。しかし、この装置は大掛かりになるといっ
た問題があり、しかも人間が実際に物に触れた時の力覚
データを記録する機能はない。
に４本のワーヤーを取付け、ワイヤーを張力制御するこ
とにより力覚を呈示する装置が開発されている（佐藤ほ
か：「空間インターフェイス装置SPIDARの提案」、 電
子情報通信学会論文誌、D-ll、 Vol. J74-D-ll、 No.
7、1991）。しかし、この装置は大掛かりになるといっ
た問題があり、しかも人間が実際に物に触れた時の力覚
データを記録する機能はない。
【００１１】更に、指の腹面に風船状の空気圧ポンプを
埋め込み、指に圧覚を呈示するもの（例えば伊福部：
「触覚のテレイグジスタンスに関する研究」ロボット、
Vol.77、 1990）が開発されているが、呈示できる感覚
は圧力感覚のみである。
埋め込み、指に圧覚を呈示するもの（例えば伊福部：
「触覚のテレイグジスタンスに関する研究」ロボット、
Vol.77、 1990）が開発されているが、呈示できる感覚
は圧力感覚のみである。
【００１２】力覚呈示装置に、人間の指先に作用する力
覚データの記録・再生機能をもたせるためには、人間の
指先に装置することのできる力覚センサが必要となる。
覚データの記録・再生機能をもたせるためには、人間の
指先に装置することのできる力覚センサが必要となる。
【００１３】本発明の目的は、上記従来の問題点を考慮
し、人間の指先に装着できる6軸力覚センサとリンク機
構、アクチュエータ、角度検出センサから構成され、人
間が実際に物に触ったときの力覚データを記録・再生で
きる力覚呈示装置を提供することを課題とするものであ
る。
し、人間の指先に装着できる6軸力覚センサとリンク機
構、アクチュエータ、角度検出センサから構成され、人
間が実際に物に触ったときの力覚データを記録・再生で
きる力覚呈示装置を提供することを課題とするものであ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、指に装着できる力覚センサ、マニピュレー
タ、ベースおよび制御装置を備えた力覚提示装置であっ
て、上記ベースは、外部固定部材に固定可能又は上記力
覚提示装置の使用者の手に装着可能であり、上記マニピ
ュレータは、アクチュエータと角度検出センサから成る
能動関節、角度検出センサのみから成る受動関節、およ
びリンクを備えており、上記アクチュエータおよび角度
検出センサは、夫々リンク機構を構成するリンクとリン
クの枢支部および上記リンクとベースの枢着部に選択的
に取り付けられており、上記角度検出センサにより上記
リンク機構の動きを計測することにより手指の３次元運
動を計測できるとともに、上記力覚センサにより人間の
指先の接触力を計測することができ、上記アクチュエー
タは、指先に呈示しようとする力覚と上記力覚センサの
出力値との差に基づいて上記制御装置で制御され、力覚
を指先に呈示することを特徴とする力覚呈示装置を提供
する。
するために、指に装着できる力覚センサ、マニピュレー
タ、ベースおよび制御装置を備えた力覚提示装置であっ
て、上記ベースは、外部固定部材に固定可能又は上記力
覚提示装置の使用者の手に装着可能であり、上記マニピ
ュレータは、アクチュエータと角度検出センサから成る
能動関節、角度検出センサのみから成る受動関節、およ
びリンクを備えており、上記アクチュエータおよび角度
検出センサは、夫々リンク機構を構成するリンクとリン
クの枢支部および上記リンクとベースの枢着部に選択的
に取り付けられており、上記角度検出センサにより上記
リンク機構の動きを計測することにより手指の３次元運
動を計測できるとともに、上記力覚センサにより人間の
指先の接触力を計測することができ、上記アクチュエー
タは、指先に呈示しようとする力覚と上記力覚センサの
出力値との差に基づいて上記制御装置で制御され、力覚
を指先に呈示することを特徴とする力覚呈示装置を提供
する。
【００１５】上記アクチュエータは、直流電動モータ又
は交流電動モータとしてもよい。又、上記角度検出セン
サは、ポテンショメータ又はエンコーダとしてもよい。
は交流電動モータとしてもよい。又、上記角度検出セン
サは、ポテンショメータ又はエンコーダとしてもよい。
【００１６】上記ベースは、手袋に固着されており、該
手袋を人間が着用することで、上記ベースは人間の手に
装着可能とする構成としてもよい。
手袋を人間が着用することで、上記ベースは人間の手に
装着可能とする構成としてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づいて図面を参照して説明する。図１は、本発明の力覚
呈示装置の基本構成である。図１に示すとおり、本力覚
呈示装置は、人間の指にはめることのできる力覚センサ
１、小型マニピュレータ２、ベース３から構成される。
づいて図面を参照して説明する。図１は、本発明の力覚
呈示装置の基本構成である。図１に示すとおり、本力覚
呈示装置は、人間の指にはめることのできる力覚センサ
１、小型マニピュレータ２、ベース３から構成される。
【００１８】図２に、本発明の力覚呈示装置で使用する
力覚センサ１の構成を示す。力覚センサ１は、図２に示
すとおり、指サック２０、弾性構造体２１、指カバー２
２、リンク結合部２３から構成される。
力覚センサ１の構成を示す。力覚センサ１は、図２に示
すとおり、指サック２０、弾性構造体２１、指カバー２
２、リンク結合部２３から構成される。
【００１９】弾性構造体２１は、特定の力覚成分に対し
て歪み易い構造をもっている。図３に弾性構造体２１の
一例を示す。これは、基部３０と周辺リング３１を３本
のビーム３２を介して連結したもので、ビーム３２の各
面には歪みゲージ３３が貼られている。
て歪み易い構造をもっている。図３に弾性構造体２１の
一例を示す。これは、基部３０と周辺リング３１を３本
のビーム３２を介して連結したもので、ビーム３２の各
面には歪みゲージ３３が貼られている。
【００２０】この弾性構造体２１に外力がはたらくと、
外力成分に応じてビーム３２が歪む。この歪みを歪みゲ
ージ３３により電気信号に変換することにより、力覚成
分を歪みゲージ３３の電気信号として取り出すことがで
きる。
外力成分に応じてビーム３２が歪む。この歪みを歪みゲ
ージ３３により電気信号に変換することにより、力覚成
分を歪みゲージ３３の電気信号として取り出すことがで
きる。
【００２１】弾性構造体２１に作用する６軸力（３方向
の力とモーメント）と各ビームの歪みゲージの出力の関
係を表す歪みスティフネス行列は予めキャリブレーショ
ンにより求められている。歪みスティフネス行列とは、
各ビームの歪みゲージの出力を力覚に変換する行列であ
る。歪みスティフネス行列を用い、歪みゲージの出力信
号から、弾性構造体２１に作用する６軸力を計算により
求めることができる。
の力とモーメント）と各ビームの歪みゲージの出力の関
係を表す歪みスティフネス行列は予めキャリブレーショ
ンにより求められている。歪みスティフネス行列とは、
各ビームの歪みゲージの出力を力覚に変換する行列であ
る。歪みスティフネス行列を用い、歪みゲージの出力信
号から、弾性構造体２１に作用する６軸力を計算により
求めることができる。
【００２２】弾性構造体２１の構造は、６軸の力覚が検
出できれば、上記構造にとらわれることなく、どのよう
な構造でも良い。指サック２０は、人間の指１２を挿入
する部分で、弾力性のある部材（例えばエンジニアリン
グプラスチック、リン青銅、バネ鋼など）でつくられて
おり、指の大きさの個人差に対応できるよう、切り込み
２５が入れられている。指サック２０は弾性構造体２１
の基部３０と連結している。
出できれば、上記構造にとらわれることなく、どのよう
な構造でも良い。指サック２０は、人間の指１２を挿入
する部分で、弾力性のある部材（例えばエンジニアリン
グプラスチック、リン青銅、バネ鋼など）でつくられて
おり、指の大きさの個人差に対応できるよう、切り込み
２５が入れられている。指サック２０は弾性構造体２１
の基部３０と連結している。
【００２３】指カバー２２は、実際に物体と触れる部分
で、取付けブロック２４を介して弾性構造体２１の周辺
リング３１と連結している。リンク結合部２３は、指カ
バー２２と連結しており、力覚呈示装置の小型マニピュ
レータ２と連結する。
で、取付けブロック２４を介して弾性構造体２１の周辺
リング３１と連結している。リンク結合部２３は、指カ
バー２２と連結しており、力覚呈示装置の小型マニピュ
レータ２と連結する。
【００２４】本力覚呈示装置の小型マニピュレータ２
は、能動関節および受動関節の少なくとも能動関節を有
する。ここで、「能動関節」とは、アクチュエータ４
（ＤＣモータやＡＣモータなどの電動機）と角度検出セ
ンサ５（エンコーダまたはポテンショメータ）の組から
成る関節をいう。「受動関節」とは、角度検出センサ５
のみから成る関節をいう。
は、能動関節および受動関節の少なくとも能動関節を有
する。ここで、「能動関節」とは、アクチュエータ４
（ＤＣモータやＡＣモータなどの電動機）と角度検出セ
ンサ５（エンコーダまたはポテンショメータ）の組から
成る関節をいう。「受動関節」とは、角度検出センサ５
のみから成る関節をいう。
【００２５】小型マニピュレータ２の終端部は力覚セン
サ１およびベース３と連結する。ベース３は人間の手に
固定しても、外部の部材に固定しても良い。人間の手に
固定する場合は、ベース３を手袋に固着し、この手袋を
人間が着用することで、ベース３を人間の手に装着可能
とする。
サ１およびベース３と連結する。ベース３は人間の手に
固定しても、外部の部材に固定しても良い。人間の手に
固定する場合は、ベース３を手袋に固着し、この手袋を
人間が着用することで、ベース３を人間の手に装着可能
とする。
【００２６】指先に力覚を呈示するためには、能動関節
の数は呈示したい力覚成分と同数以上必要となる。従っ
て、指先に３軸の力のみを呈示する場合には、必要な能
動関節の数は３以上となり、６軸力全てを呈示する場合
には、必要な能動関節の数は６以上となる。
の数は呈示したい力覚成分と同数以上必要となる。従っ
て、指先に３軸の力のみを呈示する場合には、必要な能
動関節の数は３以上となり、６軸力全てを呈示する場合
には、必要な能動関節の数は６以上となる。
【００２７】能動関節の自由度の配置は、小型マニピュ
レータ２の先端が呈示したい力覚成分の全ての方向に運
動が生成できるように配置される。受動関節は、小型マ
ニピュレータ２の先端が能動関節の自由度のみで人間の
指の運動に追従できないときに必要となる。受動関節の
数は、人間の指の自由度の数と、人間の指の自由度と一
致する能動関節の数の差となる。
レータ２の先端が呈示したい力覚成分の全ての方向に運
動が生成できるように配置される。受動関節は、小型マ
ニピュレータ２の先端が能動関節の自由度のみで人間の
指の運動に追従できないときに必要となる。受動関節の
数は、人間の指の自由度の数と、人間の指の自由度と一
致する能動関節の数の差となる。
【００２８】そして、これらの能動関節、受動関節によ
って、リンク機構を構成するリンク６を連結している。
って、リンク機構を構成するリンク６を連結している。
【００２９】本発明の力覚呈示装置の基本原理は以下の
通りである。本力覚呈示装置の力覚センサ１の指サック
２０に指１２を挿入し、小型マニピュレータ２を駆動す
ると、能動関節の数に応じて人間の指先１２に力を加え
ることができる。この小型マニピュレータ２が指先１２
に加えた力は、指先に装着した６軸力覚センサにより検
出される。
通りである。本力覚呈示装置の力覚センサ１の指サック
２０に指１２を挿入し、小型マニピュレータ２を駆動す
ると、能動関節の数に応じて人間の指先１２に力を加え
ることができる。この小型マニピュレータ２が指先１２
に加えた力は、指先に装着した６軸力覚センサにより検
出される。
【００３０】計算機内部に構築した仮想モデルに基づ
き、計算機８により与えられる目標力と、小型マニピュ
レータ２により人間の指先１２に加えられる力が等しく
なるように、６軸力覚センサ１の出力をフィードバック
しながら小型マニピュレータ２を制御することで、人間
の指先１２に力覚を呈示することができる。
き、計算機８により与えられる目標力と、小型マニピュ
レータ２により人間の指先１２に加えられる力が等しく
なるように、６軸力覚センサ１の出力をフィードバック
しながら小型マニピュレータ２を制御することで、人間
の指先１２に力覚を呈示することができる。
【００３１】図４に、本力覚呈示装置の制御原理を説明
する図を示す。力覚呈示装置の６軸力覚センサ１の力覚
データおよび小型マニピュレータ２の角度検出センサ５
の角度データは、周期的に計算機８に取り込まれてい
る。
する図を示す。力覚呈示装置の６軸力覚センサ１の力覚
データおよび小型マニピュレータ２の角度検出センサ５
の角度データは、周期的に計算機８に取り込まれてい
る。
【００３２】力覚呈示装置の指先位置および指先速度
は、小型マニピュレータ２の各リンク６のパラメータが
既知であることから、角度検出センサ５の角度データを
用いて計算することができる。
は、小型マニピュレータ２の各リンク６のパラメータが
既知であることから、角度検出センサ５の角度データを
用いて計算することができる。
【００３３】計算機８の内部には、仮想物体１０と、そ
の仮想物体１０を操作する仮想的な指９（以後、仮想指
と呼ぶ）が構築されている。仮想指９は、力覚呈示装置
の指先の運動に応じて計算機内部の仮想世界を自由に運
動することができる。
の仮想物体１０を操作する仮想的な指９（以後、仮想指
と呼ぶ）が構築されている。仮想指９は、力覚呈示装置
の指先の運動に応じて計算機内部の仮想世界を自由に運
動することができる。
【００３４】人間は、力覚呈示装置の力覚センサ１に指
を挿入し、指を動かす。このとき、小型マニピュレータ
２の角度検出センサ５の角度データを用い、指先位置・
指先速度が計算される。その指先位置・指先速度のデー
タに応じて仮想指９は計算機内部の仮想空間内を運動す
る。その結果、仮想指９は力覚呈示装置を装着した人間
の指１２によって操られる。
を挿入し、指を動かす。このとき、小型マニピュレータ
２の角度検出センサ５の角度データを用い、指先位置・
指先速度が計算される。その指先位置・指先速度のデー
タに応じて仮想指９は計算機内部の仮想空間内を運動す
る。その結果、仮想指９は力覚呈示装置を装着した人間
の指１２によって操られる。
【００３５】計算機８は、仮想指９が仮想世界を運動し
たり、仮想物体１０を操作しているときに、仮想指９に
作用する力覚を計算する。この計算された力覚は、小型
マニピュレータ２の力制御の目標値として与えられる。
たり、仮想物体１０を操作しているときに、仮想指９に
作用する力覚を計算する。この計算された力覚は、小型
マニピュレータ２の力制御の目標値として与えられる。
【００３６】計算機８により計算された目標力は、力覚
呈示装置の６軸力覚センサ１の力覚データと比較され、
その差がゼロとなるように、小型マニピュレータ２のア
クチュエータ４に与える指令値が計算機８により計算さ
れる。計算された指令値は、計算機８からアクチュエー
タ４のサーボドライバ１１に出力され、指先の６軸力覚
センサ１の力覚データが目標力に収束するようアクチュ
エータ４が駆動される。
呈示装置の６軸力覚センサ１の力覚データと比較され、
その差がゼロとなるように、小型マニピュレータ２のア
クチュエータ４に与える指令値が計算機８により計算さ
れる。計算された指令値は、計算機８からアクチュエー
タ４のサーボドライバ１１に出力され、指先の６軸力覚
センサ１の力覚データが目標力に収束するようアクチュ
エータ４が駆動される。
【００３７】これより、指の運動により計算機内部の仮
想指９を操り、計算機８は仮想指９の運動に応じて仮想
指９に作用する力覚を計算し、その力覚を目標力として
小型マニピュレータ２を力制御することで、操作者の指
先にあたかも仮想物体が実在し、操作しているかのよう
に感じさせることができる。
想指９を操り、計算機８は仮想指９の運動に応じて仮想
指９に作用する力覚を計算し、その力覚を目標力として
小型マニピュレータ２を力制御することで、操作者の指
先にあたかも仮想物体が実在し、操作しているかのよう
に感じさせることができる。
【００３８】例えば、仮想指９が自由空間を運動してい
るときには、目標力をゼロとすることで、人間の指１２
は物に触れていないことを感じる。仮想指９が仮想物体
１０の表面上にあるときは、指の運動に対して、仮想物
体表面上の垂直抗力や摩擦力を目標力として与えること
で、人間はその仮想物体１０をなぞっているかのように
感じることができる。
るときには、目標力をゼロとすることで、人間の指１２
は物に触れていないことを感じる。仮想指９が仮想物体
１０の表面上にあるときは、指の運動に対して、仮想物
体表面上の垂直抗力や摩擦力を目標力として与えること
で、人間はその仮想物体１０をなぞっているかのように
感じることができる。
【００３９】また、指が仮想物体１０を押し込む方向に
動かしたとき、 Δｆ＝ＫΔｘ・・・・・（１） （ここで、Δｆは力の増分、Ｋは物体のバネ係数、Δｘ
は指の変位である。）となるよう目標力を与えること
で、人間の指は物体の剛性（バネ特性）を感じる。
動かしたとき、 Δｆ＝ＫΔｘ・・・・・（１） （ここで、Δｆは力の増分、Ｋは物体のバネ係数、Δｘ
は指の変位である。）となるよう目標力を与えること
で、人間の指は物体の剛性（バネ特性）を感じる。
【００４０】そして、指が仮想物体１０を押し込む方向
に動かしたとき、 ｆ＝μｖ・・・・・（２） （ｆは力、μは物体のダンピング係数、ｖは指の速度で
ある。）となるよう目標力を与えることで、人間の指は
物体の粘性（ダンピング特性）を感じることができる。
に動かしたとき、 ｆ＝μｖ・・・・・（２） （ｆは力、μは物体のダンピング係数、ｖは指の速度で
ある。）となるよう目標力を与えることで、人間の指は
物体の粘性（ダンピング特性）を感じることができる。
【００４１】このように、物体の重さや摩擦力、インピ
ーダンス特性（バネ特性、ダンピング特性）を呈示する
ことにより、物体の質感を指先に呈示することができ
る。
ーダンス特性（バネ特性、ダンピング特性）を呈示する
ことにより、物体の質感を指先に呈示することができ
る。
【００４２】また、アクチュエータ４のトルクをゼロと
して、小型マニピュレータ２が自由に動ける状態で指を
動かし、物体に触ったときの力覚データや指先位置、指
先速度のデータを計測し記録することにより、その物体
の重さや摩擦力、インピーダンス特性（バネ特性、ダン
ピング特性）を記録することができる。
して、小型マニピュレータ２が自由に動ける状態で指を
動かし、物体に触ったときの力覚データや指先位置、指
先速度のデータを計測し記録することにより、その物体
の重さや摩擦力、インピーダンス特性（バネ特性、ダン
ピング特性）を記録することができる。
【００４３】こうして記録された力覚データや物体のイ
ンピーダンス特性は、先に示したように小型マニピュレ
ータ２を力制御することで人間の指先に再び呈示するこ
とができる。
ンピーダンス特性は、先に示したように小型マニピュレ
ータ２を力制御することで人間の指先に再び呈示するこ
とができる。
【００４４】図５は、呈示する力覚成分を３軸の力と
し、ベース３を環境に固定した場合の一実施例である。
この実施例では、原理をより明確にするため、人指し指
のみで実施した例について述べる。他の指についても同
様に実施でき、５本指全てに力覚を呈示することも可能
である。
し、ベース３を環境に固定した場合の一実施例である。
この実施例では、原理をより明確にするため、人指し指
のみで実施した例について述べる。他の指についても同
様に実施でき、５本指全てに力覚を呈示することも可能
である。
【００４５】図５に示すとおり、本力覚呈示装置は、人
間の指に装着できる力覚センサ１、アクチュエータ４ａ
〜４ｃ、角度検出センサ５ａ〜５ｄ、リンク６、ベース
３から構成されている。
間の指に装着できる力覚センサ１、アクチュエータ４ａ
〜４ｃ、角度検出センサ５ａ〜５ｄ、リンク６、ベース
３から構成されている。
【００４６】本力覚呈示装置では、呈示する力覚成分を
３軸の力としているので、必要な能動関節の数は３であ
り、その自由度の配置は、小型マニピュレータ２の運動
により、小型マニピュレータ２の先端の指先位置が三軸
方向に運動できるように配置している。
３軸の力としているので、必要な能動関節の数は３であ
り、その自由度の配置は、小型マニピュレータ２の運動
により、小型マニピュレータ２の先端の指先位置が三軸
方向に運動できるように配置している。
【００４７】人間の人指し指には、中手指節関節（指根
本の関節）に内転・外転運動および屈伸運動の２自由
度、近位指節間関節（指中心の関節）に屈伸運動の１自
由度、遠位指節間関節（指先端の関節）に屈伸運動の１
自由度の合計４自由度ある（カパンディ「関節の生理
学」医歯薬出版）。
本の関節）に内転・外転運動および屈伸運動の２自由
度、近位指節間関節（指中心の関節）に屈伸運動の１自
由度、遠位指節間関節（指先端の関節）に屈伸運動の１
自由度の合計４自由度ある（カパンディ「関節の生理
学」医歯薬出版）。
【００４８】三つの屈伸運動の自由度のうち、二つの自
由度は屈伸運動面上の指先位置の運動に、一つの自由度
は屈伸方向の指先姿勢の運動に関与している。（屈伸運
動を行う三つの関節のうち、どの関節が指先位置の運動
に関与し、どの関節が指先姿勢の運動に関与しているか
は分離できないが、ここで述べているのは、指先位置の
運動を行うためには、屈伸運動と同一の自由度の方向に
二つの自由度が必要であるという意味）。
由度は屈伸運動面上の指先位置の運動に、一つの自由度
は屈伸方向の指先姿勢の運動に関与している。（屈伸運
動を行う三つの関節のうち、どの関節が指先位置の運動
に関与し、どの関節が指先姿勢の運動に関与しているか
は分離できないが、ここで述べているのは、指先位置の
運動を行うためには、屈伸運動と同一の自由度の方向に
二つの自由度が必要であるという意味）。
【００４９】これより、人間の指は、内転・外転運動の
自由度と二つの屈伸運動の自由度により、指先位置の三
軸方向の運動を行っており、本実施例でも、能動関節の
自由度の方向は、内転・外転運動の自由度の方向に一つ
（４ａ、５ａ）、屈伸運動の自由度の方向に二つ（４
ｂ、５ｂ）、（４ｃ、５ｃ）設定している。
自由度と二つの屈伸運動の自由度により、指先位置の三
軸方向の運動を行っており、本実施例でも、能動関節の
自由度の方向は、内転・外転運動の自由度の方向に一つ
（４ａ、５ａ）、屈伸運動の自由度の方向に二つ（４
ｂ、５ｂ）、（４ｃ、５ｃ）設定している。
【００５０】能動関節のアクチュエータ４と角度検出セ
ンサ５は、一体で取付けてもトルク伝達機構を介して取
付けても良い。本実施例の場合、アクチュエータ４ａと
角度検出センサ５ａは一体で取付けられており、能動関
節の回転軸は、アクチュエータ４ａおよび角度検出セン
サ５ａの回転軸と一致している。
ンサ５は、一体で取付けてもトルク伝達機構を介して取
付けても良い。本実施例の場合、アクチュエータ４ａと
角度検出センサ５ａは一体で取付けられており、能動関
節の回転軸は、アクチュエータ４ａおよび角度検出セン
サ５ａの回転軸と一致している。
【００５１】一方、アクチュエータ４ｂ、４ｃと角度検
出センサ５ｂ、５ｃは歯車７ａ、７ｂ、タイミングベル
ト７ｃからなるトルク伝達機構を介して取付けられてお
り、能動関節の回転軸は、それぞれ角度検出センサ５
ｂ、５ｃの回転軸と一致している。
出センサ５ｂ、５ｃは歯車７ａ、７ｂ、タイミングベル
ト７ｃからなるトルク伝達機構を介して取付けられてお
り、能動関節の回転軸は、それぞれ角度検出センサ５
ｂ、５ｃの回転軸と一致している。
【００５２】また人間の指には、屈伸方向の指先姿勢の
運動に関与する一つの屈伸自由度がある。従って、力覚
呈示装置の指先が人間の指先の運動に追従するために
は、屈伸運動の自由度と一致した一つの受動関節が必要
となる。本力覚呈示装置では、屈伸運動の自由度と一致
する方向に受動関節を設け、角度検出センサ５ｄを取付
けている。
運動に関与する一つの屈伸自由度がある。従って、力覚
呈示装置の指先が人間の指先の運動に追従するために
は、屈伸運動の自由度と一致した一つの受動関節が必要
となる。本力覚呈示装置では、屈伸運動の自由度と一致
する方向に受動関節を設け、角度検出センサ５ｄを取付
けている。
【００５３】これにより、力覚呈示装置の指先が人間の
指先の運動に追従することができ、指先位置や指先速度
を関節角センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ の出力から計
算することができる。
指先の運動に追従することができ、指先位置や指先速度
を関節角センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ の出力から計
算することができる。
【００５４】指先の力覚センサ１の出力をフィードバッ
クしながら、能動関節に取付けたアクチュエータ４ａ、
４ｂ、４ｃを駆動し、小型マニピュレータ２を力制御す
ることで、人間の指先１２に３軸の力を呈示することが
できる。
クしながら、能動関節に取付けたアクチュエータ４ａ、
４ｂ、４ｃを駆動し、小型マニピュレータ２を力制御す
ることで、人間の指先１２に３軸の力を呈示することが
できる。
【００５５】また、（１）、 （２）式に示すように、
関節角センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの出力を用いて計
算される指先位置や指先速度に応じて目標力を設定し、
指先の力覚センサ１の出力をフィードバックしながら、
小型マニピュレータ２を力制御することで、人間の指先
１２に物体のインピーダンス特性を呈示することができ
る。
関節角センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの出力を用いて計
算される指先位置や指先速度に応じて目標力を設定し、
指先の力覚センサ１の出力をフィードバックしながら、
小型マニピュレータ２を力制御することで、人間の指先
１２に物体のインピーダンス特性を呈示することができ
る。
【００５６】また、アクチュエータ４ａ、４ｂ、４ｃの
トルクをゼロとし、小型マニピュレータ２が自由に動け
る状態で指を動かして、物体に触ったときの力覚データ
を力覚センサ１の出力から、指先位置と指先速度のデー
タを角度検出センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの出力から
計算し記録すれば、人間が物に触れたときの力覚データ
および物体のインピーダンス特性（バネ特性、ダンピン
グ特性）を記録することができる。
トルクをゼロとし、小型マニピュレータ２が自由に動け
る状態で指を動かして、物体に触ったときの力覚データ
を力覚センサ１の出力から、指先位置と指先速度のデー
タを角度検出センサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの出力から
計算し記録すれば、人間が物に触れたときの力覚データ
および物体のインピーダンス特性（バネ特性、ダンピン
グ特性）を記録することができる。
【００５７】
【発明の効果】以上の構成による本発明によれば、人間
の指先に装着できる６軸力覚センサ、アクチュエータと
角度検出センサとリンク機構からなる小型マニピュレー
タによって、人間の指先に力覚や物体のインピーダンス
特性（バネ特性、ダンピング特性）を呈示することがで
きる力覚呈示装置が可能である。
の指先に装着できる６軸力覚センサ、アクチュエータと
角度検出センサとリンク機構からなる小型マニピュレー
タによって、人間の指先に力覚や物体のインピーダンス
特性（バネ特性、ダンピング特性）を呈示することがで
きる力覚呈示装置が可能である。
【００５８】また、本力覚呈示装置を、親指を含む複数
の指について実施することで、物体を把持したり操って
いる時の指の感覚を人間の指先に呈示することができ
る。
の指について実施することで、物体を把持したり操って
いる時の指の感覚を人間の指先に呈示することができ
る。
【００５９】さらに、本装置を指に装着し、小型マニピ
ュレータが自由に動ける状態に制御して、指で物体に触
れることで、その時の力覚データや物体のインピーダン
ス特性（バネ特性、ダンピング特性）を記録することが
できる。
ュレータが自由に動ける状態に制御して、指で物体に触
れることで、その時の力覚データや物体のインピーダン
ス特性（バネ特性、ダンピング特性）を記録することが
できる。
【００６０】こうして記録した力覚データを再生するこ
とで、計算機内部にリアルな仮想世界を構築することが
できる。また、本装置を用い、手作業を主とする職人の
手指の力覚データを記録・再生することで、職人技能の
伝承や技能訓練に用いることも可能となる。
とで、計算機内部にリアルな仮想世界を構築することが
できる。また、本装置を用い、手作業を主とする職人の
手指の力覚データを記録・再生することで、職人技能の
伝承や技能訓練に用いることも可能となる。
【図１】本発明に係わる力覚呈示装置の基本構成を示す
図である。
図である。
【図２】本発明に係わる指装着型６軸力覚センサの基本
構成であり、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）
は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。
構成であり、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）
は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。
【図３】本発明に係わる力覚センサ弾性構造体の一例を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明に係わる力覚呈示装置の制御原理を示す
図である。
図である。
【図５】本発明に係わる力覚呈示装置の一実施例を説明
する図である。
する図である。
１ 指装着６軸力覚センサ ２ 小型マニピュレータ ３ ベース ４ アクチュエータ ４ａ アクチュエータ ４ｂ アクチュエータ ４ｃ アクチュエータ ５ 角度検出センサ ５ａ 角度検出センサ ５ｂ 角度検出センサ ５ｃ 角度検出センサ ５ｄ 角度検出センサ ６ リンク ７ａ トルク伝達機構歯車 ７ｂ トルク伝達機構 歯車 ７ｃ トルク伝達機構 タイミングベルト ８ 計算機 ９ 仮想指 １０ 仮想物体 １１ アクチュエータ サーボドライバ １２ 人間の指 ２０ 指サック ２１ 弾性構造体 ２２ 指カバー ２３ 力覚センサ リンク結合部 ２４ 取付けブロック ２５ 指サック切り込み ３０ 弾性構造体 基部 ３１ 弾性構造体 周辺リング ３２ ビーム ３３ 歪みゲージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 3/02 Ｇ０６Ｆ 3/02 Ａ Ｆターム(参考） 3C007 DS00 DS01 ES12 EU11 EV14 EV23 EW14 KS07 KS30 LV10 3F059 AA00 AA10 AA11 CA05 DA02 DC01 DC04 DE03 FC03 3F061 AA00 AA01 BA11 BC15 BE24 BE43 BF14 DD02 DD03 DD05
Claims (5)
- 【請求項１】 指に装着できる力覚センサ、小型マニ
ピュレータ、ベース及び制御装置を備えた力覚提示装置
であって、 上記ベースは、外部固定部材に固定可能又は上記力覚提
示装置の使用者の手に装着可能であり、上記力覚センサ
は、人間の指先に装着可能であり、上記小型マニピュレ
ータを介してベースに連結しており、 上記小型マニピュレータは、アクチュエータと角度検出
センサから成る能動関節、角度検出センサのみから成る
受動関節、及びリンクを備えており、 上記アクチュエータ及び角度検出センサは、夫々リンク
機構を構成するリンクとリンクの枢支部及び上記リンク
とベースの枢着部に選択的に取り付けられており、 上記小型マニピュレータの角度検出センサから人間の指
先の３次元運動を計測できるとともに、上記力覚センサ
により人間の指先に作用する力覚を計測することがで
き、 指先に呈示しようとする力覚と上記力覚センサの出力値
との差に基づいて上記アクチュエータを駆動すること
で、人間の指先に力覚を呈示することを特徴とする力覚
呈示装置。 - 【請求項２】 上記小型マニピュレータの能動関節に
作用するトルクがゼロとなるように上記アクチュエータ
を制御し、上記小型マニピュレータが自由に動ける状態
で指を動かして、実際に物に触ったときの力覚データお
よび指先の運動データを計測し、それを記録することを
特徴とする請求項1記載の力覚呈示装置。 - 【請求項３】 上記アクチュエータは、直流電動モー
タ又は交流電動モータであることを特徴とする請求項１
又は２記載の力覚呈示装置。 - 【請求項４】 上記角度検出センサは、ポテンショメ
ータ又はエンコーダであることを特徴とする請求項１、
２又は３記載の力覚呈示装置。 - 【請求項５】 上記力覚センサと小型マニピュレータ
から成る組は、１組から最大５組上記ベースに支持され
ているとを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の力
覚呈示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000376753A JP3624374B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 力覚呈示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000376753A JP3624374B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 力覚呈示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002182817A true JP2002182817A (ja) | 2002-06-28 |
| JP3624374B2 JP3624374B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=18845573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000376753A Expired - Lifetime JP3624374B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | 力覚呈示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624374B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005287656A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Nagoya Kogyo Univ | 力触覚を活用した鍼治療訓練システム |
| JP2007520793A (ja) * | 2003-12-15 | 2007-07-26 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | アクチュエーションブロック及び連結セグメント列を有するマニュアルインタフェース |
| JP2007527323A (ja) * | 2003-04-28 | 2007-09-27 | クランプトン，ステファン，ジェームス | 外骨格を有するｃｍｍアーム |
| JP2008027223A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 視触覚融合提示装置及びその方法 |
| JP2009113184A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Nagoya Institute Of Technology | 受動的力覚フィードバック装置および受動的力覚フィードバックシステム |
| JP2009116848A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-28 | Sony Corp | 力触覚提示装置 |
| JP2010033560A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-02-12 | Tokyo Kogei Univ | 感覚提示装置 |
| US8138895B2 (en) | 2007-10-19 | 2012-03-20 | Sony Corporation | Force/tactile feedback device |
| WO2012081402A1 (ja) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | 国立大学法人岐阜大学 | 側面設置型力覚提示インターフェイス |
| KR20130058522A (ko) * | 2011-11-25 | 2013-06-04 | 성균관대학교산학협력단 | 데이터 글로브용 핑거 |
| WO2014178694A1 (ko) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 가상 물체와의 상호작용을 위한 손 외골격 링크 구조체 |
| WO2015015651A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 国立大学法人東京工業大学 | インターフェース装置 |
| JP2016168647A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | キヤノン株式会社 | 関節駆動装置およびロボット装置 |
| US9877848B2 (en) | 2014-03-05 | 2018-01-30 | Seiko Epson Corporation | Finger joint driving device |
| KR20190142053A (ko) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 전남대학교산학협력단 | 병렬 케이블 로봇을 활용한 소형 햅틱 장치 |
| JP2020061184A (ja) * | 2007-09-14 | 2020-04-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 錯触力覚を誘起する方法及び錯触力覚を誘起する装置 |
| CN114043507A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-15 | 南方科技大学 | 力觉传感器、机器人及力觉传感器的应用方法 |
| US11325029B2 (en) * | 2007-09-14 | 2022-05-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Virtual reality environment generating apparatus and controller apparatus |
| WO2022202021A1 (ja) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | ソニーグループ株式会社 | 力覚デバイスの制御装置、制御方法、及び制御システム |
| WO2023234197A1 (ja) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5177560B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2013-04-03 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 反力提示方法、および力覚提示システム |
| JP4930100B2 (ja) | 2007-02-27 | 2012-05-09 | ソニー株式会社 | 力触覚ディスプレイ、力触覚ディスプレイの制御方法、並びにコンピュータ・プログラム |
-
2000
- 2000-12-12 JP JP2000376753A patent/JP3624374B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007527323A (ja) * | 2003-04-28 | 2007-09-27 | クランプトン，ステファン，ジェームス | 外骨格を有するｃｍｍアーム |
| JP2012024920A (ja) * | 2003-04-28 | 2012-02-09 | 3D Scanners Ltd | 外骨格を有するｃｍｍアーム |
| JP4868235B2 (ja) * | 2003-04-28 | 2012-02-01 | ニコン メトロロジー エン．フェー． | Ｃｍｍアーム装置および方法 |
| JP2007520793A (ja) * | 2003-12-15 | 2007-07-26 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | アクチュエーションブロック及び連結セグメント列を有するマニュアルインタフェース |
| JP4590627B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-12-01 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 力触覚を活用した鍼治療訓練システム |
| JP2005287656A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Nagoya Kogyo Univ | 力触覚を活用した鍼治療訓練システム |
| JP2008027223A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 視触覚融合提示装置及びその方法 |
| JP4634975B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2011-02-16 | 日本電信電話株式会社 | 視触覚融合提示装置 |
| US11325029B2 (en) * | 2007-09-14 | 2022-05-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Virtual reality environment generating apparatus and controller apparatus |
| JP2020061184A (ja) * | 2007-09-14 | 2020-04-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 錯触力覚を誘起する方法及び錯触力覚を誘起する装置 |
| JP7169590B2 (ja) | 2007-09-14 | 2022-11-11 | 株式会社村田製作所 | 錯触力覚を誘起する方法及び錯触力覚を誘起する装置 |
| JP2009116848A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-28 | Sony Corp | 力触覚提示装置 |
| US8138895B2 (en) | 2007-10-19 | 2012-03-20 | Sony Corporation | Force/tactile feedback device |
| JP2009113184A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Nagoya Institute Of Technology | 受動的力覚フィードバック装置および受動的力覚フィードバックシステム |
| JP2010033560A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-02-12 | Tokyo Kogei Univ | 感覚提示装置 |
| JP2012128795A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Gifu Univ | 側面設置型力覚提示インターフェイス |
| WO2012081402A1 (ja) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | 国立大学法人岐阜大学 | 側面設置型力覚提示インターフェイス |
| US9189065B2 (en) | 2010-12-17 | 2015-11-17 | Gifu University | Side-type force sense interface |
| KR20130058522A (ko) * | 2011-11-25 | 2013-06-04 | 성균관대학교산학협력단 | 데이터 글로브용 핑거 |
| KR101700456B1 (ko) * | 2011-11-25 | 2017-01-31 | 성균관대학교산학협력단 | 데이터 글로브용 핑거 |
| KR101485414B1 (ko) | 2013-05-03 | 2015-01-26 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 가상 물체와의 상호작용을 위한 손 외골격 링크 구조체 |
| WO2014178694A1 (ko) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 가상 물체와의 상호작용을 위한 손 외골격 링크 구조체 |
| US9996152B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-06-12 | Tokyo Institute Of Technology | Interface apparatus |
| WO2015015651A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 国立大学法人東京工業大学 | インターフェース装置 |
| US9877848B2 (en) | 2014-03-05 | 2018-01-30 | Seiko Epson Corporation | Finger joint driving device |
| JP2016168647A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | キヤノン株式会社 | 関節駆動装置およびロボット装置 |
| KR20190142053A (ko) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 전남대학교산학협력단 | 병렬 케이블 로봇을 활용한 소형 햅틱 장치 |
| KR102093729B1 (ko) * | 2018-06-15 | 2020-03-26 | 전남대학교산학협력단 | 병렬 케이블 로봇을 활용한 소형 햅틱 장치 |
| WO2022202021A1 (ja) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | ソニーグループ株式会社 | 力覚デバイスの制御装置、制御方法、及び制御システム |
| CN114043507A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-15 | 南方科技大学 | 力觉传感器、机器人及力觉传感器的应用方法 |
| WO2023234197A1 (ja) * | 2022-06-02 | 2023-12-07 | ソニーグループ株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3624374B2 (ja) | 2005-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3624374B2 (ja) | 力覚呈示装置 | |
| Gupta et al. | Design of a haptic arm exoskeleton for training and rehabilitation | |
| Ben-Tzvi et al. | Sensing and force-feedback exoskeleton (SAFE) robotic glove | |
| US6059506A (en) | Force feedback and texture simulating interface device | |
| Chinello et al. | A three revolute-revolute-spherical wearable fingertip cutaneous device for stiffness rendering | |
| US5184319A (en) | Force feedback and textures simulating interface device | |
| JP4550945B2 (ja) | フォース感応触覚インターフェース | |
| Chinello et al. | A modular wearable finger interface for cutaneous and kinesthetic interaction: control and evaluation | |
| US20060106369A1 (en) | Haptic interface for force reflection in manipulation tasks | |
| O’malley et al. | Haptic interfaces | |
| JPH05282095A (ja) | ３次元座標入力装置 | |
| Fishel et al. | Tactile telerobots for dull, dirty, dangerous, and inaccessible tasks | |
| EP1629949A2 (en) | Haptic interface device | |
| Falck et al. | DE VITO: A dual-arm, high degree-of-freedom, lightweight, inexpensive, passive upper-limb exoskeleton for robot teleoperation | |
| Evreinova et al. | From kinesthetic sense to new interaction concepts: Feasibility and constraints | |
| Kawasaki et al. | Development of five-fingered haptic interface: HIRO-II | |
| Shanmugam et al. | A Comprehensive Review of Haptic Gloves: Advances, Challenges, and Future Directions | |
| Kawasaki et al. | Finger pad force display for hand haptic interface | |
| CN114905514B (zh) | 一种用于外肢体抓握控制的人体技能学习方法及系统 | |
| Chen et al. | Force Feedback Glove Design for Virtual Reality Applications | |
| Burdea et al. | Dexterous Telerobotics with Force Feedback—An Overview, Part 1: Human Factors | |
| Kawasaki et al. | Development of a hand haptic interface and its basic experimental evaluation | |
| Mishra et al. | GENIE-an haptic interface for simulation of laparoscopic surgery | |
| Danoff et al. | The Design Evolution of a Sensing and Force-Feedback Exoskeleton Robotic Glove for Hand Rehabilitation Application | |
| Bar-Cohen et al. | 10.2 HAPTIC INTERFACES |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040127 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040329 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041116 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041118 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3624374 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |