JP2002315963A - ゲーム用インターフェースデバイス - Google Patents
ゲーム用インターフェースデバイスInfo
- Publication number
- JP2002315963A JP2002315963A JP2001123786A JP2001123786A JP2002315963A JP 2002315963 A JP2002315963 A JP 2002315963A JP 2001123786 A JP2001123786 A JP 2001123786A JP 2001123786 A JP2001123786 A JP 2001123786A JP 2002315963 A JP2002315963 A JP 2002315963A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- game
- robot arm
- end effector
- interface device
- arm
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 このゲーム用インターフェースデバイス10
は、例えば3軸駆動される汎用型ロボットアーム14の
作動アーム部34の先端部36に着脱自在にエンドエフ
ェクタ40を装着し、このエンドエフェクタ40に応じ
て制御・信号データを入出力するロボットコントローラ
58を備えてなるうものである。 【効果】 エンドエフェクタ40に装着される各種ツー
ルを交換するだけで希望するゲームを手軽に楽しむこと
ができ、利便性が向上する。
は、例えば3軸駆動される汎用型ロボットアーム14の
作動アーム部34の先端部36に着脱自在にエンドエフ
ェクタ40を装着し、このエンドエフェクタ40に応じ
て制御・信号データを入出力するロボットコントローラ
58を備えてなるうものである。 【効果】 エンドエフェクタ40に装着される各種ツー
ルを交換するだけで希望するゲームを手軽に楽しむこと
ができ、利便性が向上する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はゲーム用インターフェ
ースデバイスに関し、特にたとえば3軸駆動されるロボ
ットアームの先端にエンドエフェクタを着脱自在に取付
けて必要な動作を行わせることができるゲーム用インタ
ーフェースデバイスに関する。
ースデバイスに関し、特にたとえば3軸駆動されるロボ
ットアームの先端にエンドエフェクタを着脱自在に取付
けて必要な動作を行わせることができるゲーム用インタ
ーフェースデバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、パソコン(PC)やゲーム機器等
の入力装置として単機能のデバイス、例えば、マウスや
ハンドル等を汎用あるいは個別対応として提供されてお
り、拡張性に欠けていた。特に個別デバイス、例えばハ
ンドル等は殆ど汎用性が無く利用対象毎に買い換えが必
要であった。
の入力装置として単機能のデバイス、例えば、マウスや
ハンドル等を汎用あるいは個別対応として提供されてお
り、拡張性に欠けていた。特に個別デバイス、例えばハ
ンドル等は殆ど汎用性が無く利用対象毎に買い換えが必
要であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の場合、利用対象
毎に本体部分も買い換えなければならず経済的にも無駄
の多いものとなり、例えば、汎用性のあるロボットを用
いて手軽にゲーム等を楽しむことが出来ないという問題
がある。
毎に本体部分も買い換えなければならず経済的にも無駄
の多いものとなり、例えば、汎用性のあるロボットを用
いて手軽にゲーム等を楽しむことが出来ないという問題
がある。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、汎
用型ロボットアームの先端部に各種ツールを着脱可能に
取付けて手軽に希望するゲーム等を楽しむことができる
ゲーム用インターフェースデバイスを提供することであ
る。
用型ロボットアームの先端部に各種ツールを着脱可能に
取付けて手軽に希望するゲーム等を楽しむことができる
ゲーム用インターフェースデバイスを提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、2軸以上を
有する汎用型ロボットアーム、このロボットアームの先
端部に着脱自在に取付けられるエンドエフェクタ、およ
びこのエンドエフェクタに応じて制御・信号データを入
出力する手段を備える、ゲーム用インターフェースデバ
イスである。
有する汎用型ロボットアーム、このロボットアームの先
端部に着脱自在に取付けられるエンドエフェクタ、およ
びこのエンドエフェクタに応じて制御・信号データを入
出力する手段を備える、ゲーム用インターフェースデバ
イスである。
【0006】
【作用】例えば、3軸駆動される汎用型ロボットアーム
の先端部に所望するエンドエフェクタを取付け、このエ
ンドエフェクタに応じて制御・信号データを入出力する
ことで、エンドエフェクタは制御・信号データに基づい
て所定の動作を行う。
の先端部に所望するエンドエフェクタを取付け、このエ
ンドエフェクタに応じて制御・信号データを入出力する
ことで、エンドエフェクタは制御・信号データに基づい
て所定の動作を行う。
【0007】
【発明の効果】この発明によれば、制御対象に応じて汎
用型ロボットアームの先端部に取付けるツール、すなわ
ちエンドエフェクタを交換するだけで希望するゲームを
手軽に楽しむことができ、利便性が向上する。
用型ロボットアームの先端部に取付けるツール、すなわ
ちエンドエフェクタを交換するだけで希望するゲームを
手軽に楽しむことができ、利便性が向上する。
【0008】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して以下に行う実施例の詳
細な説明により一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して以下に行う実施例の詳
細な説明により一層明らかとなろう。
【0009】
【実施例】図1において、この発明の一実施例であるゲ
ーム用インターフェースデバイス10は、3軸駆動され
るアーム部12を有する汎用型ロボットアーム14を含
む。このロボットアーム14は、基台部16と、この基
台部16の上面に配置され垂直軸線の周りに内蔵モータ
(図示されず)により駆動される第1駆動輪18と、こ
の第1駆動輪18に固定されたモータ20により水平軸
線の周りに駆動される左右一対の第2駆動輪22および
第3駆動輪24と、両駆動輪22と24を連結するポテ
ンショメータ26を有する支軸28を含むロボットアー
ム本体30と、支軸28に固定される矩形状支持アーム
部32とこの支持アーム部に固定された伸縮可能な作動
アーム部34を含むロボットアーム部12とにより構成
されている。
ーム用インターフェースデバイス10は、3軸駆動され
るアーム部12を有する汎用型ロボットアーム14を含
む。このロボットアーム14は、基台部16と、この基
台部16の上面に配置され垂直軸線の周りに内蔵モータ
(図示されず)により駆動される第1駆動輪18と、こ
の第1駆動輪18に固定されたモータ20により水平軸
線の周りに駆動される左右一対の第2駆動輪22および
第3駆動輪24と、両駆動輪22と24を連結するポテ
ンショメータ26を有する支軸28を含むロボットアー
ム本体30と、支軸28に固定される矩形状支持アーム
部32とこの支持アーム部に固定された伸縮可能な作動
アーム部34を含むロボットアーム部12とにより構成
されている。
【0010】作動アーム部34の先端部36には各種の
ツール、例えば図2に示されるハンドルツール38を着
脱可能に装着するエンドエフェクタ40が設けられてい
る。このエンドエフェクタ40は図1の円形拡大部に示
されるようにツール取付面42の中心にツール取付穴4
4、この取付穴44の周囲に電力搬送用接点穴46と信
号用接点穴48が設けられている。
ツール、例えば図2に示されるハンドルツール38を着
脱可能に装着するエンドエフェクタ40が設けられてい
る。このエンドエフェクタ40は図1の円形拡大部に示
されるようにツール取付面42の中心にツール取付穴4
4、この取付穴44の周囲に電力搬送用接点穴46と信
号用接点穴48が設けられている。
【0011】また、エンドエフェクタ40のツール取付
面42に接合される、ハンドルツール38のエンドエフ
ェクタ接合部50には、図2より明らかなようにエンド
エフェクタ40の取付穴44と各接点穴46および48
にそれぞれ嵌合する取付突起52と各接点突起54およ
び56が設けられている。
面42に接合される、ハンドルツール38のエンドエフ
ェクタ接合部50には、図2より明らかなようにエンド
エフェクタ40の取付穴44と各接点穴46および48
にそれぞれ嵌合する取付突起52と各接点突起54およ
び56が設けられている。
【0012】上述のゲーム用インターフェースデバイス
10を備えた汎用型ロボットアーム14はロボットコン
トローラ58により制御されるもので、そのハードウエ
ア構成が図3に示されている。
10を備えた汎用型ロボットアーム14はロボットコン
トローラ58により制御されるもので、そのハードウエ
ア構成が図3に示されている。
【0013】図3において、ロボットアーム14の先端
部36にはエンドエフェクタ40としてのアタッチI/
F60を介して、例えばハンドルツール38としてのコ
ンフィグレイションデータ62を有するI/Fツール6
4が接続される。また、ロボットアーム14の駆動はロ
ボットアーム本体30に搭載されたモータ20等により
行われ、動作位置はポテンショメータ26により行わ
れ、さらに動作制限や動作表示はリミットスイッチとパ
イロットランプ66により行われる。
部36にはエンドエフェクタ40としてのアタッチI/
F60を介して、例えばハンドルツール38としてのコ
ンフィグレイションデータ62を有するI/Fツール6
4が接続される。また、ロボットアーム14の駆動はロ
ボットアーム本体30に搭載されたモータ20等により
行われ、動作位置はポテンショメータ26により行わ
れ、さらに動作制限や動作表示はリミットスイッチとパ
イロットランプ66により行われる。
【0014】一方、ロボットコントローラ58は、中央
処理装置(CPU)68、このCPUと表示装置(ディ
スプレイ)70に連なる外部パーソナルコンピュータ
(PC)72を含むゲーム機74に接続する通信インタ
フェース(通信I/F)76、各種データを保存する外
部メモリカード78とCPU68との間で直接データの
授受を行うメモリカード入出力部(メモリカードI/
O)80、およびCPU68に接続されデータを保存す
るメモリ部82を含む。
処理装置(CPU)68、このCPUと表示装置(ディ
スプレイ)70に連なる外部パーソナルコンピュータ
(PC)72を含むゲーム機74に接続する通信インタ
フェース(通信I/F)76、各種データを保存する外
部メモリカード78とCPU68との間で直接データの
授受を行うメモリカード入出力部(メモリカードI/
O)80、およびCPU68に接続されデータを保存す
るメモリ部82を含む。
【0015】このメモリ部82はメモリカードI/O8
0にも接続されて外部メモリカード78との間で相互に
保存データを授受する。そして、メモリ部82には保存
データとしてロボット制御プログラムが格納されてい
る。
0にも接続されて外部メモリカード78との間で相互に
保存データを授受する。そして、メモリ部82には保存
データとしてロボット制御プログラムが格納されてい
る。
【0016】また、この実施例においては、外部メモリ
カード78は各種ゲーム用データを保存するもので、例
えばゲーム開始時に外部メモリカード78からゲームに
必要なデータをCPU68に読み込み、ロボットアーム
14に必要な動作を行わせると共にゲーム機74を介し
てディスプレイ70に動作を表示する。そして、ゲーム
終了後に使用したデータを保存するなどの目的に使用さ
れる。
カード78は各種ゲーム用データを保存するもので、例
えばゲーム開始時に外部メモリカード78からゲームに
必要なデータをCPU68に読み込み、ロボットアーム
14に必要な動作を行わせると共にゲーム機74を介し
てディスプレイ70に動作を表示する。そして、ゲーム
終了後に使用したデータを保存するなどの目的に使用さ
れる。
【0017】更に、CPU68とモータ20等との間に
はD/A変換器84と駆動回路86、また、ポテンショ
メータ26との間にはA/D変換器88、さらにパイロ
ットランプ66との間にはインタフェース(PIO)9
0が夫々設けられている。
はD/A変換器84と駆動回路86、また、ポテンショ
メータ26との間にはA/D変換器88、さらにパイロ
ットランプ66との間にはインタフェース(PIO)9
0が夫々設けられている。
【0018】次にハンドルツール(デバイス)38を装
着し、ゲームを行う際のハンドル装着時設定・制御プロ
セスについて、図4に示す動作フロチャートを参照して
説明する。
着し、ゲームを行う際のハンドル装着時設定・制御プロ
セスについて、図4に示す動作フロチャートを参照して
説明する。
【0019】先ず、ステップS1でハンドルツール38
をロボットアーム14の先端部36のエンドエフェクタ
40に装着する。
をロボットアーム14の先端部36のエンドエフェクタ
40に装着する。
【0020】ステップS3ではロボットアーム14とハ
ンドルツール38は信号の送受信ができるものとし、こ
れによりステップS5ではハンドルツール38に予め保
存されている専用のID、設定データ等をロボットコント
ローラ58のメモリ部82に読み込む。
ンドルツール38は信号の送受信ができるものとし、こ
れによりステップS5ではハンドルツール38に予め保
存されている専用のID、設定データ等をロボットコント
ローラ58のメモリ部82に読み込む。
【0021】ステップS7ではメモリ部82に読み込ま
れたデータからツール固有の制御情報、初期データをア
ーム制御システムに組み込む。ここで、制御情報とはハ
ンドルツール38をロボットアーム14のエンドエフェ
クタ40に装着した場合のアーム全体の幾何構成情報を
含み、これより順逆運動学計算等を行い、ハンドルツー
ル38の位置、速度制御(反力制御)等を行う。
れたデータからツール固有の制御情報、初期データをア
ーム制御システムに組み込む。ここで、制御情報とはハ
ンドルツール38をロボットアーム14のエンドエフェ
クタ40に装着した場合のアーム全体の幾何構成情報を
含み、これより順逆運動学計算等を行い、ハンドルツー
ル38の位置、速度制御(反力制御)等を行う。
【0022】そして、ステップS9及びステッップS1
1のドライブゲーム実行時は、ゲーム機74から送られ
てくるハンドル運動(挙動)、制御コマンド(ハンドル
の反力、振動などの運動効果)より、ステップS13及
びステップS15で予めハンドルツール38より読み込
み対応付けがなされているコマンド入力―制御出力対応
付けを行い、ステップS17でアーム駆動(モータ駆
動)指令値を計算し、ステップS19でロボットアーム
14を駆動しハンドル運動を発生させる。そして、ステ
ップS19のハンドル運動の出力はステップS13にフ
ィードバックされて以後の運動に修正を加える。
1のドライブゲーム実行時は、ゲーム機74から送られ
てくるハンドル運動(挙動)、制御コマンド(ハンドル
の反力、振動などの運動効果)より、ステップS13及
びステップS15で予めハンドルツール38より読み込
み対応付けがなされているコマンド入力―制御出力対応
付けを行い、ステップS17でアーム駆動(モータ駆
動)指令値を計算し、ステップS19でロボットアーム
14を駆動しハンドル運動を発生させる。そして、ステ
ップS19のハンドル運動の出力はステップS13にフ
ィードバックされて以後の運動に修正を加える。
【0023】この様に、ドライブゲームの提供者は、ゲ
ームのコンテンツ(ソフト)とハンドルモジュール(ツ
ール)を提供することによって、従来よりも臨場感のあ
るゲームをより安価に提供することができる。また、各
種ツールはデバイス内部にデバイス固有にコンフィギュ
レーションパラメータ(機能特性、物理特性など)を保
持しており、ロボットアーム14への装着時に自動的に
コントローラ58へ登録され、重力、慣性補償などがロ
ボット制御に反映され常に適切なハプティックインタフ
ェースとしての機能を果すものである。
ームのコンテンツ(ソフト)とハンドルモジュール(ツ
ール)を提供することによって、従来よりも臨場感のあ
るゲームをより安価に提供することができる。また、各
種ツールはデバイス内部にデバイス固有にコンフィギュ
レーションパラメータ(機能特性、物理特性など)を保
持しており、ロボットアーム14への装着時に自動的に
コントローラ58へ登録され、重力、慣性補償などがロ
ボット制御に反映され常に適切なハプティックインタフ
ェースとしての機能を果すものである。
【0024】なお、他のツールについても同様のプロセ
スで設定を行い、ツールより読み込だ設定データを基に
幾何学的構成を構築し、ゲームコマンドとロボットアー
ム制御の対応付けマッピングデータから運動を定義する
ものとする。
スで設定を行い、ツールより読み込だ設定データを基に
幾何学的構成を構築し、ゲームコマンドとロボットアー
ム制御の対応付けマッピングデータから運動を定義する
ものとする。
【0025】即ち、図5〜図8に示す他の実施例は、汎
用型ロボットアーム14の先端部36に各種ゲーム用の
ツールを装着したもので、図5はビリヤードゲーム用の
概略構成を示す。図5において、ロボットアーム本体3
0の先端部36のエンドエフェクタ40にキューバデバ
イス92を装着すると共に、ロボットアーム本体30の
ロボットコントローラ58には、表示モニタとしてのデ
ィスプレイ70を配線接続したPCやゲーム機74が配
線接続されている。そして、このディスプレイ70には
ロボットアーム14の先端部36に装着されたキューバ
デバイス92の動作に連動してボールとキューが表示さ
れると共に、キューの位置、姿勢、反力等の呈示が行わ
れる。
用型ロボットアーム14の先端部36に各種ゲーム用の
ツールを装着したもので、図5はビリヤードゲーム用の
概略構成を示す。図5において、ロボットアーム本体3
0の先端部36のエンドエフェクタ40にキューバデバ
イス92を装着すると共に、ロボットアーム本体30の
ロボットコントローラ58には、表示モニタとしてのデ
ィスプレイ70を配線接続したPCやゲーム機74が配
線接続されている。そして、このディスプレイ70には
ロボットアーム14の先端部36に装着されたキューバ
デバイス92の動作に連動してボールとキューが表示さ
れると共に、キューの位置、姿勢、反力等の呈示が行わ
れる。
【0026】また、図6はフィッシングゲーム用の概略
構成を示すもので、ロボットアーム14の先端部36に
は巻き取りリール付フィッシュデバイス94が装着され
ると共にこのデバイス94に巻き付けられた釣り糸96
を介して釣り竿98が接続される。この釣り竿98は自
分のものが使える。
構成を示すもので、ロボットアーム14の先端部36に
は巻き取りリール付フィッシュデバイス94が装着され
ると共にこのデバイス94に巻き付けられた釣り糸96
を介して釣り竿98が接続される。この釣り竿98は自
分のものが使える。
【0027】更に、図7は卓球ゲーム用の概略構成を示
すもので、ロボットアーム14の先端部36のエンドエ
フェクタ40にはラケットデバイス100が装着されて
いる。また、図8はエアホッケーゲーム用の概略構成を
示すもので、ロボットアーム14の先端部36に設けた
エンドエフェクタ40にはステックデバイス102が装
着されている。
すもので、ロボットアーム14の先端部36のエンドエ
フェクタ40にはラケットデバイス100が装着されて
いる。また、図8はエアホッケーゲーム用の概略構成を
示すもので、ロボットアーム14の先端部36に設けた
エンドエフェクタ40にはステックデバイス102が装
着されている。
【0028】なお、図6〜図8に示す何れの実施例にお
いても図示されないが、図5の場合と同様に、ロボット
アーム本体30を制御するロボットコントローラ58に
PCやゲーム機74及びこのゲーム機74等にディスプ
レイ70が配線接続される。
いても図示されないが、図5の場合と同様に、ロボット
アーム本体30を制御するロボットコントローラ58に
PCやゲーム機74及びこのゲーム機74等にディスプ
レイ70が配線接続される。
【0029】また、汎用型ロボットアーム14は3軸駆
動されるものを使用した実施例で説明したが、2軸を有
するものであってもよい。
動されるものを使用した実施例で説明したが、2軸を有
するものであってもよい。
【0030】この発明は、以上説明したように、汎用型
ロボットアームをゲーム用インターフェースデバイスの
核として据え、このロボットアームの先端部に拡張可能
なように信号、動力伝達経路を設け、この拡張部品接合
部分を標準化し、制御対象に応じて先端部に装着するツ
ール部のみを交換する構成としたものである。
ロボットアームをゲーム用インターフェースデバイスの
核として据え、このロボットアームの先端部に拡張可能
なように信号、動力伝達経路を設け、この拡張部品接合
部分を標準化し、制御対象に応じて先端部に装着するツ
ール部のみを交換する構成としたものである。
【0031】そして、この構成により制御対象による変
更を最小限に留め、かつ汎用型ロボットアームと特殊ツ
ールの組み合わせを利用することにより最大限に利便性
を向上することができる。
更を最小限に留め、かつ汎用型ロボットアームと特殊ツ
ールの組み合わせを利用することにより最大限に利便性
を向上することができる。
【図1】この発明によるゲーム用インターフェースデバ
イスの概略構成を示す斜面図である。
イスの概略構成を示す斜面図である。
【図2】図1の円形拡大部で示されるエンドエフェクタ
に着脱可能に装着される各種ツールの一例を示すハンド
ルツールの斜面図である。
に着脱可能に装着される各種ツールの一例を示すハンド
ルツールの斜面図である。
【図3】この発明で使用されるロボットコントローラの
ハードウエア構成図である。
ハードウエア構成図である。
【図4】図3で示されるロボットコントローラの動作フ
ロチャートである。
ロチャートである。
【図5】この発明の他の実施例であるビリヤードゲーム
用の概略構成を示す斜面図である
用の概略構成を示す斜面図である
【図6】この発明の第3の実施例であるフィッシングゲ
ーム用の概略構成を示す斜面図である。
ーム用の概略構成を示す斜面図である。
【図7】この発明の第4の実施例である卓球ゲーム用の
概略構成を示す斜面図である。
概略構成を示す斜面図である。
【図8】この発明の第5の実施例であるエアホッケーゲ
ーム用の概略構成を示す斜面図である。
ーム用の概略構成を示す斜面図である。
10 …ゲーム用インターフェースデバイス 14 …汎用型ロボットアーム 30 …ロボットアーム本体 32 …矩形状支持アーム部 34 …作動アーム部 36 …先端部 38 …ハンドルツール 40 …エンドエフェクタ 58 …ロボットコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C001 AA03 AA09 AA10 BA01 BA03 BC01 BC03 BC07 CA01 CA03 CA04 CA05 CB01 CB02 CB03 CC02 DA04 3C007 AS36 BS10 CT05 CV08 CW08 CY02 GS11 JS07
Claims (4)
- 【請求項1】2軸以上を有する汎用型ロボットアーム、 前記アームの先端部に着脱自在に取付けられるエンドエ
フェクタ、および前記エンドエフェクタに応じて制御・
信号データを入出力する手段を備える、ゲーム用インタ
ーフェースデバイス。 - 【請求項2】前記手段は、ロボットコントローラを含
む、請求項1記載のゲーム用インターフェースデバイ
ス。 - 【請求項3】前記ロボットアームの先端部には信号およ
び動力伝達経路を備える、請求項1または2記載のゲー
ム用インターフェースデバイス。 - 【請求項4】前記エンドエフェクタは固有にコンフィギ
ュレーションパラメータを保有し、前記ロボットアーム
の先端部に装着した際、前記ロボットコントローラへ登
録される、請求項2または3記載のゲーム用インターフ
ェースデバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001123786A JP2002315963A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | ゲーム用インターフェースデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001123786A JP2002315963A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | ゲーム用インターフェースデバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002315963A true JP2002315963A (ja) | 2002-10-29 |
Family
ID=18973278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001123786A Withdrawn JP2002315963A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | ゲーム用インターフェースデバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002315963A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP5720975B1 (ja) * | 2014-08-20 | 2015-05-20 | 慎司 西村 | コンピューターゲーム用擬似体験装置 |
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2001
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