JP2003052771A - マッサージ機の制御方法およびそのシステム - Google Patents
マッサージ機の制御方法およびそのシステムInfo
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Abstract
たマッサージ機をコンピュータを用いて制御するに当た
り、マッサージ師の揉み方に可及的に近づくようにす
る。 【解決手段】複数の圧力センサを人間型ロボットハンド
に取り付けた後、人間型ロボットハンドに適当な揉み運
動をさせ、人間型ロボットハンドにおける各指部分の先
端部での力、各指部分における各構成要素の角度および
角速度を所要時間、時系列的に測定して記憶する。記憶
データをニューラルネットワークに入力してニューラル
ネットワークの中の定数を決定する。複数の圧力センサ
をマッサージ師の手に取り付けた後、人間型ロボットハ
ンドの揉み運動とほぼ同様の揉み動作を前記マッサージ
師にさせ、マッサージ師の各指先での力を所要時間、時
系列的に測定する。測定力データをコンピュータに入力
して記憶する。記憶力データをニューラルネットワーク
に入力して人間型ロボットハンドを作動させる。
Description
御方法およびそのシステムに係り、より詳しくは略人間
の手の構造した人間型ロボットハンドを用いたマッサー
ジ機を、コンピュータを用いて制御する方法およびその
システムに関する。
から揉む構造になっており、そのため、マッサージ師の
複数の指による柔軟な揉み方と比べ、快適度に限界があ
った。
で、その目的は、マッサージ師の揉み方に可及的に近づ
くことができるマッサージ機の制御方法およびそのシス
テムを提供することにある。
め、請求項1におけるマッサージ機の制御方法は、略人
間の手構造の人間型ロボットハンドを用いたマッサージ
機をコンピュータを用いて制御する方法であって、複数
の圧力センサを前記人間型ロボットハンドに取り付けた
後、人間型ロボットハンドに適当な揉み運動をさせ、こ
のときの人間型ロボットハンドにおける各指部分の先端
部での力、各指部分における各構成要素の角度および角
速度を所要時間、時系列的に測定する工程と、この測定
の結果得られたデータ、またはこの測定データのうち前
記各指部分における各構成要素の角度および角速度に関
する各データに類似するデータをコンピュータに入力し
て記憶する工程と、この記憶されたデータをニューラル
ネットワークに入力してニューラルネットワークの中の
定数を決定する工程と、複数の圧力センサをマッサージ
師の手に取り付けた後、前記人間型ロボットハンドの揉
み運動とほぼ同様の揉み動作を前記マッサージ師にさ
せ、このときのマッサージ師の各指先での力を所要時
間、時系列的に測定する工程と、この測定の結果得られ
た力データをコンピュータに入力して記憶する工程と、
この記憶された力データを前記ニューラルネットワーク
に入力して前記人間型ロボットハンドを作動させる工程
と、を含むことを特徴とする。
図1〜図5に基づき詳細に説明する。本マッサージ機の
制御システムは、図1に示すように、人間型ロボットハ
ンド1に適当な揉み運動をさせたときの人間型ロボット
ハンド1における各指部分の先端部での力データ、各指
部分における各構成要素の角度および角速度の各データ
と、前記人間型ロボットハンド1の揉み運動とほぼ同様
の揉み動作をマッサージ師にさせたときのマッサージ師
の指先での力データとを記憶する記憶部2と、記憶部2
からのデータの入力により、前記人間型ロボットハンド
1における各指部分の先端部での所要力、各指部分にお
ける各構成要素の所要角度および所要角速度をそれぞれ
演算して前記人間型ロボットハンド1に出力するニュー
ラルネットワーク4と、前記人間型ロボットハンド1お
よび前記マッサージ師の手に対して着脱可能に構成され
かつ複数の圧力センサを備えて、前記人間型ロボットハ
ンド1に揉み運動をおよび前記マッサージ師に揉み運動
をそれぞれさせたときの前記人間型ロボットハンド1の
各指部分の先端部での力および前記マッサージ師の指先
力をそれぞれ検出する指先力検出手段4と、で構成して
ある。そして、前記記憶部2および前記ニューラルネッ
トワーク3はコンピュータ5によって構成してある。
人間の手の構造をしていて、例えば、人間の右手を手の
平側から見たときのように、概略的には図2に示すよう
に構成してある。そして、人間の指に相当する指部分の
数は人間の手より1本少ない4本になっている。また、
これら指部分のそれぞれは、人間の関節と同様に、相互
に連結する構成要素が電動モータで作動する屈曲可能部
分を有していて、これら構成要素は、人間の指とほぼ同
様に、人間の手の平相当側へ回動可能になっている。し
かし、人間の親指に相当する親指部分は、人間の関節よ
り2個多い4個の屈曲可能部分を有しており、しかも、
人間の手の平相当側から数えて第2番目の屈曲可能部分
(図2においてM2)だけは、図示するように、上下方
向へ回動可能になっている。
相当する第2指部分〜第4指部分は、それぞれ、前述の
親指部分と同様に、相互に連結する構成要素が電動モー
タM5〜M7で作動する3個の屈曲可能部分を有してい
て、人間の右手の各指とほぼ同様の動きが可能である。
しかし、人間の手の平相当側から数えて第1番目の屈曲
可能部分(図2においてM5)だけは、図示するよう
に、人間の関節とは異なり、親指部分の第2番目のM2
のように、左右方向へ回動可能になっている。
前記人間型ロボットハンド1おける目標指部分の先端部
に対する、目標指部分の各屈曲可能部分に関する各構成
要素の角度を演算する位置ニューラルネットワークと、
前記人間型ロボットハンド1おける目標指部分の先端部
の力に対する、目標指部分の各屈曲可能部分の指令電圧
を演算する力ニューラルネットワークとで構成してあ
る。そして、前記位置ニューラルネットワークでは、前
記屈曲可能部分に関する各構成要素の各時間ごとの角度
を出力し、この出力により運動方程式を用いて各屈曲可
能部分のトルクを求め、その後指令電圧を演算するよう
になっている。
は、各時間ごとの目標指部分の先端部での力を出力し、
この出力により運動方程式を用いて目標指部分の先端部
の力を生じさせるトルクを求め、その後指令電圧を演算
するようになっている。そして、代表例として図3に示
すような人間の人差し指に相当する第2指部分について
述べると、静力学的に指部分の先端部の力Fx,Fy,
Fzと、各屈曲可能部分のトルクは、次の関係式で表さ
れる。なお、姿勢一定の状態では各屈曲可能部分のトル
クに対して指部分の先端部の力Fx,Fy,Fzは線形
である。
度、q7は電動モータM7の関節角度、l(エル)23
は電動モータM6と電動モータM7の関節間の距離、l
(エル)2eは電動モータM7の関節と指先先端までの
距離をそれぞれ示す。
に圧力センサを取り付けた構造を成していて、前記人間
型ロボットハンド1および前記マッサージ師の手に対し
て着脱可能になっている。
2としてのROMまたはカードとして記憶しておくと、
一人一人の肩凝りに合わせてマッサージを実施できる。
検出手段4を人間型ロボットハンド1に取り付けた後、
人間型ロボットハンド1に適当な揉み運動をさせ、この
ときの人間型ロボットハンド1における指部分の先端部
での力データと、そのときの各指部分における各構成要
素の角度および角速度を所要時間、経時的に測定し、こ
の測定の結果得られたデータをコンピュータ5に入力し
て記憶部2に記憶し、続いて、記憶された人間型ロボッ
トハンド1による揉み運動のデータをニューラルネット
ワーク3に入力してニューラルネットワーク3の中の定
数を決定する。
トハンド1からマッサージ師の手に付け替えた後、人間
型ロボットハンド1の揉み運動とほぼ同様の揉み動作を
マッサージ師にさせ、このときのマッサージ師の指先で
の力を所要時間、経時的に測定し、この測定の結果得ら
れたデータをコンピュータ5に入力して記憶部2に記憶
し、続いて、記憶された力データをニューラルネットワ
ーク3に入力する。
ッサージ師の指先力を人間型ロボットハンド1によって
実現できるように各電動モータM1〜M7への指令トル
ク・電圧を人間型ロボットハンド1に入力する。これに
より、人間型ロボットハンド1はニューラルネットワー
ク3で得られた指令電圧に基づき人間型ロボットハンド
1の各電動モータを駆動する。従って、人間型ロボット
ハンド1はプロのマッサージ師が行った揉み動作を再現
することができる。
いう揉み動作としてニューラルネットワーク3から出力
させると、図4に示すようになる。なお、安全性を考慮
してにニューラルネットワーク3の出力となる各屈曲可
能部分の指令電圧の正規化範囲を最大値3.1V,最小値-
1.0Vとして、それ以上の電圧がニューラルネットワー
ク3から出力されないようにした。次に、実際にマッサ
ージ師の揉み動作を人間型ロボットハンド1によって人
間に適用した時の結果を図5に示す。
人間の手構造の人間型ロボットハンドを用いたマッサー
ジ機をコンピュータを用いて制御する方法であって、複
数の圧力センサを前記人間型ロボットハンドに取り付け
た後、人間型ロボットハンドに適当な揉み運動をさせ、
このときの人間型ロボットハンドにおける各指部分の先
端部での力、各指部分における各構成要素の角度および
角速度を所要時間、時系列的に測定する工程と、この測
定の結果得られたデータ、またはこの測定データのうち
前記各指部分における各構成要素の角度および角速度に
関する各データに類似するデータをコンピュータに入力
して記憶する工程と、この記憶されたデータをニューラ
ルネットワークに入力してニューラルネットワークの中
の定数を決定する工程と、複数の圧力センサをマッサー
ジ師の手に取り付けた後、前記人間型ロボットハンドの
揉み運動とほぼ同様の揉み動作を前記マッサージ師にさ
せ、このときのマッサージ師の各指先での力を所要時
間、時系列的に測定する工程と、この測定の結果得られ
た力データをコンピュータに入力して記憶する工程と、
この記憶された力データを前記ニューラルネットワーク
に入力して前記人間型ロボットハンドを作動させる工程
と、を含むから、マッサージ師の揉み方に可及的にして
確実に近づくことができるなどの優れた実用的効果を奏
する。
成図である。
第2指部分の力関係の説明図である。
トプットの一例を示すグラフである。
グ)とそれを人間型ロボットハンドが再現したときの実
験結果を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】略人間の手の構造をした人間型ロボットハ
ンドを用いたマッサージ機を、コンピュータを用いて制
御する方法であって、複数の圧力センサを前記人間型ロ
ボットハンドに取り付けた後、人間型ロボットハンドに
適当な揉み運動をさせ、このときの人間型ロボットハン
ドにおける各指部分の先端部での力、各指部分における
各構成要素の角度および角速度を所要時間、時系列的に
測定する工程と、この測定の結果得られたデータ、また
はこの測定データのうち前記各指部分における各構成要
素の角度および角速度に関する各データに類似するデー
タをコンピュータに入力して記憶する工程と、この記憶
されたデータをニューラルネットワークに入力してニュ
ーラルネットワークの中の定数を決定する工程と、複数
の圧力センサをマッサージ師の手に取り付けた後、前記
人間型ロボットハンドの揉み運動とほぼ同様の揉み動作
を前記マッサージ師にさせ、このときのマッサージ師の
各指先での力を所要時間、時系列的に測定する工程と、
この測定の結果得られた力データをコンピュータに入力
して記憶する工程と、この記憶された力データを前記ニ
ューラルネットワークに入力して前記人間型ロボットハ
ンドを作動させる工程と、を含むことを特徴とするマッ
サージ機の制御方法。 - 【請求項2】略人間の手の構造をした人間型ロボットハ
ンドを用いたハンドマッサージ機を、コンピュータを用
いて制御するシステムであって、前記人間型ロボットハ
ンドに適当な揉み運動をさせたときの人間型ロボットハ
ンドにおける各指部分の先端部での力データ、各指部分
における各構成要素の角度および角速度の各データと、
前記人間型ロボットハンドの揉み運動とほぼ同様の揉み
動作をマッサージ師にさせたときのマッサージ師の指先
での力データとを記憶する記憶部と、この記憶部からの
データの入力により、前記人間型ロボットハンドにおけ
る各指部分の先端部での所要力、各指部分における各構
成要素の所要角度および所要角速度をそれぞれ演算して
前記人間型ロボットハンドに出力するニューラルネット
ワークと、前記人間型ロボットハンドおよび前記マッサ
ージ師の手に対して着脱可能に構成されかつ複数の圧力
センサを備えて、前記人間型ロボットハンドに揉み運動
をおよび前記マッサージ師に揉み動作をそれぞれさせた
ときの前記人間型ロボットハンドの各指部分の先端部で
の力および前記マッサージ師の指先力をそれぞれ検出す
る指先力検出手段と、含むことを特徴とするマッサージ
機の制御システム。 - 【請求項3】請求項2に記載のマッサージ機の制御シス
テムにおいて、前記人間型ロボットハンドの各指部分に
おける各屈曲可能部分の指令電圧の正規化範囲が最大値
3.1V,最小値-1.0Vであることを特徴とするマッサー
ジ機の制御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001248596A JP2003052771A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | マッサージ機の制御方法およびそのシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001248596A JP2003052771A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | マッサージ機の制御方法およびそのシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003052771A true JP2003052771A (ja) | 2003-02-25 |
Family
ID=19077734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001248596A Pending JP2003052771A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | マッサージ機の制御方法およびそのシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003052771A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104268A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Tottori Univ | マッサージ機及びマッサージシステム |
KR101213385B1 (ko) * | 2010-12-14 | 2012-12-18 | 김현겸 | 인공지능 로봇 안마장치 |
TWI410243B (zh) * | 2011-06-17 | 2013-10-01 | Univ Chienkuo Technology | Massage force control structure |
CN109291052A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-01 | 山东师范大学 | 一种基于深度强化学习的按摩机械手训练方法 |
JP7475649B2 (ja) | 2019-07-17 | 2024-04-30 | 株式会社リッコー | ロボットボディケアシステム、ロボットボディケア方法、およびロボットボディケアプログラム |
-
2001
- 2001-08-20 JP JP2001248596A patent/JP2003052771A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104268A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Tottori Univ | マッサージ機及びマッサージシステム |
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TWI410243B (zh) * | 2011-06-17 | 2013-10-01 | Univ Chienkuo Technology | Massage force control structure |
CN109291052A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-01 | 山东师范大学 | 一种基于深度强化学习的按摩机械手训练方法 |
CN109291052B (zh) * | 2018-10-26 | 2021-11-09 | 山东师范大学 | 一种基于深度强化学习的按摩机械手训练方法 |
JP7475649B2 (ja) | 2019-07-17 | 2024-04-30 | 株式会社リッコー | ロボットボディケアシステム、ロボットボディケア方法、およびロボットボディケアプログラム |
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