JP2006244411A - Motion transmitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for bi-directional nonverbal communication supplementary to conversation by transmitting motion such as playing with hand operation on the phone. <P>SOLUTION: This motion transmitting device 10 comprises a control part 12 for measuring the deformation of a motion transmitting part 13 with gripping force to generate a control signal which is transmitted to a cell phone 20 via a cell phone connection part 11. The cell phone 20 transmits the control signal to another cell phone to which a motion transmitting device similar to the motion transmitting device 10 is connected, and it also transmits the control signal received from the cell phone to the control part 12 via the cell phone connection part 11. The control part 12 deforms the motion transmitting part 13 in accordance with the received control signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、外力による自らの変形を計測し制御信号を生成して他の装置に伝達すると同時に、他の装置で計測され生成された制御信号又は計算機により生成された制御信号により変形する運動伝達装置に関する。   The present invention measures its own deformation caused by an external force, generates a control signal and transmits it to another device, and at the same time transmits a motion that is deformed by a control signal measured and generated by another device or a control signal generated by a computer. Relates to the device.

従来、携帯電話の通話中における他の感覚情報伝達としては内蔵カメラによる相互の相貌伝達などTV電話状態の映像情報が挙げられる。
なお、従来技術として非特許文献1が知られている。
稲見昌彦、関口大陸、川上直樹、舘▲すすむ▼、「RobotPHONEによる物体共有型コミュニケーション」、情報処理学会第95回ヒューマンインターフェイス研究会論文集、pp.147-150、2001.09.14
Conventionally, other sensory information transmission during a mobile phone call includes video information of a TV phone state such as mutual appearance transmission by a built-in camera.
Note that Non-Patent Document 1 is known as a prior art.
Masahiko Inami, Continent Sekiguchi, Naoki Kawakami, Tsuji ▲ Susumu, “Object Sharing Communication with RobotPHONE”, Proc. Of the 95th Human Interface Study Group, Information Processing Society of Japan, pp.147-150, 2001.09.14

上記の技術は、相互の相貌など伝達すべき情報量は大きいにもかかわらず、画面解像度及び伝送速度が低いため、対話コミュニケーション中のリアルタイムで直感的な補助伝達手段として機能していない。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、電話中の手慰み動作等を伝達することにより、会話に補助的な双方向性の非言語コミュニケーションの手段を供給する運動伝達装置を提供することである。
The above technology does not function as an intuitive auxiliary transmission means in real time during dialog communication because the screen resolution and transmission speed are low although the amount of information to be transmitted such as mutual appearance is large.
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a means of interactive non-verbal communication that is supplementary to conversation by transmitting a hand comfort operation during a telephone call. It is to provide a motion transmission device.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、外力により形が変化する形変化手段と、前記形変化手段の形を変化させる駆動手段と、前記形変化手段の変形を計測する計測手段と、外部機器との間で制御信号を送受信する通信手段と、前記計測手段による計測結果から制御信号を生成し、前記通信手段へ出力するとともに、前記通信手段により受信した制御信号に基づいて前記駆動手段を駆動する制御手段と、を具備することを特徴とする運動伝達装置である。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The invention according to claim 1 is directed to a shape changing means whose shape is changed by an external force, a driving means for changing the shape of the shape changing means, A measuring means for measuring deformation of the shape changing means, a communication means for transmitting / receiving a control signal to / from an external device, a control signal generated from a measurement result by the measuring means, and output to the communication means, and the communication And a control means for driving the drive means based on the control signal received by the means.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の運動伝達装置において、前記形変化手段は、複数の棒状部材と、各棒状部材の端部を接続する複数の関節ユニットとから構成され、ループ状に形成されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the motion transmission device according to the first aspect, the shape changing means includes a plurality of bar-shaped members and a plurality of joint units that connect ends of the bar-shaped members. It is formed in a loop shape.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の運動伝達装置において、前記関節ユニットは、コ字状に形成された第1のフレーム及び第2のフレームと、ロ字状に形成され前記第1のフレームが第1の軸線を中心に回動自在に取り付けられ、前記第2のフレームが前記第1の軸線に直交する第2の軸線を中心に回動自在に取り付けられた連結部材と、前記連結部材の中空部を通して前記第1のフレームと前記第2のフレームとに両端が接続された弾性部材と、を具備し、前記駆動手段は、前記第1のフレームを前記第1の軸線を中心に時計回りに回転させる第1のアクチュエータと、前記第1のフレームを前記第1の軸線を中心に反時計回りに回転させる第2のアクチュエータと、前記第2のフレームを前記第2の軸線を中心に時計回りに回転させる第3のアクチュエータと、前記第2のフレームを前記第2の軸線を中心に反時計回りに回転させる第4のアクチュエータと、を具備し、前記計測手段は、前記第1のフレームが中立位置にあるか停止位置まで回転したか、及び、前記第2のフレームが中立位置にあるか停止位置まで回転したかを各々検知することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the motion transmission device according to the second aspect, the joint unit is formed in a U shape with a first frame and a second frame formed in a U shape. A connecting member, wherein the first frame is attached to be rotatable about a first axis, and the second frame is attached to be rotatable about a second axis perpendicular to the first axis; And an elastic member having both ends connected to the first frame and the second frame through the hollow portion of the connecting member, and the driving means connects the first frame to the first axis. A first actuator that rotates clockwise about the first axis, a second actuator that rotates the first frame counterclockwise about the first axis, and the second frame that rotates the second frame Rotate clockwise around the axis And a third actuator for rotating the second frame counterclockwise about the second axis, wherein the measuring means has the first frame in a neutral position. And whether the second frame is in a neutral position or rotated to a stop position, respectively.

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の運動伝達装置において、前記形変化手段は、複数の関節ユニットを鎖状に接続したことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the motion transmission device according to the first aspect, the shape changing means includes a plurality of joint units connected in a chain shape.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の運動伝達装置において、前記関節ユニットは、コ字状に形成されたフレームと、前記フレームが所定の軸線を中心に回動自在に取り付けられた箱型部材と、を具備し、前記駆動手段は、前記フレームを所定の軸線を中心に回転させるモータを具備し、前記計測手段は、前記モータの回転軸の回転角度を検知することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the motion transmission device according to the fourth aspect, the joint unit includes a frame formed in a U-shape, and the frame is rotatably attached around a predetermined axis. A box-shaped member, wherein the driving means includes a motor for rotating the frame about a predetermined axis, and the measuring means detects a rotation angle of a rotating shaft of the motor. And

本発明によれば、感覚的・情動的な気分を表現する上で非言語的かつ直感的な補助伝達手段として利用することができ、コミュニケーションの質を大きく向上させることができる。   According to the present invention, it can be used as a non-verbal and intuitive auxiliary transmission means for expressing a sensory / emotional mood, and the quality of communication can be greatly improved.

以下、図面を参照し、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は第1の実施形態における運動伝達装置10の構成を示す図である。運動伝達装置10は、携帯電話接続部11、制御部12、運動伝達部13から構成される。この実施形態における運動伝達装置10は、携帯電話20に接続されストラップやアクセサリとして用いられる。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a motion transmission device 10 according to the first embodiment. The motion transmission device 10 includes a mobile phone connection unit 11, a control unit 12, and a motion transmission unit 13. The motion transmission device 10 in this embodiment is connected to the mobile phone 20 and used as a strap or an accessory.

携帯電話接続部11は、携帯電話20の図示しない接続端子に接続され、携帯電話20と制御部12との間で送受信される制御信号を伝達し、また、制御部12へ電源を供給する。
制御部12は、運動伝達部13から形状に関する計測値を取得して制御信号を生成し、携帯電話接続部11を介して携帯電話20へ送信するとともに、携帯電話20から携帯電話接続部11を介して制御信号を受信し、この制御信号に基づいて運動伝達部13を変形させる。
The mobile phone connection unit 11 is connected to a connection terminal (not shown) of the mobile phone 20, transmits a control signal transmitted and received between the mobile phone 20 and the control unit 12, and supplies power to the control unit 12.
The control unit 12 acquires a measurement value related to the shape from the motion transmission unit 13 to generate a control signal, transmits the control signal to the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11, and transmits the mobile phone connection unit 11 from the mobile phone 20. The control signal is received via the control signal, and the motion transmission unit 13 is deformed based on the control signal.

運動伝達部13は、図2に示すように、9個の棒状部材31〜39の端部が取付位置41〜49において、後述する関節ユニット100(図3、図4)により結合され、ループ状に形成されている。関節ユニット100の関節は、外力又はアクチュエータ(駆動装置)により所定の軸線を中心に所定の角度だけ回転させることができるので、運動伝達部13は、図1に示すように手で握り又は制御部12からの制御により、各々の関節ユニット100の関節が回転可能な範囲で任意に形状を変えることができる。また、運動伝達部13は、自らの変形を各々の関節ユニット100に設けたセンサにより計測する。   As shown in FIG. 2, the movement transmitting unit 13 has end portions of nine bar-shaped members 31 to 39 joined at joint positions 41 to 49 by joint units 100 (FIGS. 3 and 4) described later, and is in a loop shape. Is formed. Since the joint of the joint unit 100 can be rotated by a predetermined angle around a predetermined axis by an external force or an actuator (drive device), the motion transmission unit 13 is grasped by a hand as shown in FIG. With the control from 12, the shape can be arbitrarily changed within a range in which the joint of each joint unit 100 can rotate. In addition, the motion transmission unit 13 measures its own deformation with a sensor provided in each joint unit 100.

上記の棒状部材31〜39は、棒状に形成された部材である。材質は手で握っても変形しにくいものを用いる。これは、手で握る力による運動伝達部13の変形を各々の関節ユニット100において適切に計測し、また、関節ユニット100の動作により運動伝達部13を適切に変形させるためである。この棒状部材31〜39への関節ユニット100の取り付け方は、関節ユニット100の構成及び動作原理を説明した後に説明する。   The bar members 31 to 39 are members formed in a bar shape. Use materials that do not deform easily even if you hold them with your hand. This is because the deformation of the motion transmission unit 13 due to the force grasped by the hand is appropriately measured in each joint unit 100 and the motion transmission unit 13 is appropriately deformed by the operation of the joint unit 100. A method of attaching the joint unit 100 to the rod-shaped members 31 to 39 will be described after the configuration and operation principle of the joint unit 100 are described.

ここで、図3及び図4を参照して、関節ユニット100の構成について説明する。図3は、関節ユニット100の関節が曲がった状態における斜視図であり、図4(a)は関節ユニット100の関節が曲がっていない状態における正面図、図4(b)は同じく平面図である。スプリング102と位置が重なるため、図4(a)においては形状記憶合金アクチュエータ123及び124を省略し、図4(b)においては形状記憶合金アクチュエータ113及び114を省略している。   Here, with reference to FIG.3 and FIG.4, the structure of the joint unit 100 is demonstrated. 3 is a perspective view in a state where the joint of the joint unit 100 is bent, FIG. 4 (a) is a front view in a state where the joint of the joint unit 100 is not bent, and FIG. 4 (b) is a plan view. . Since the position overlaps with the spring 102, the shape memory alloy actuators 123 and 124 are omitted in FIG. 4A, and the shape memory alloy actuators 113 and 114 are omitted in FIG. 4B.

関節ユニット100は、小型のRUI(Robotic User Interface:ロボティックユーザインタフェース)、すなわち、実世界に存在する身体性を持ったロボットによるユーザインタフェースにおいてその関節に用いられ、1関節2自由度の動作を行うものである。例えば、この関節ユニット100を2個用いて、第1の関節ユニット100の形状を変化させ、これをセンサによって読み取った結果に基づいて第2の関節ユニット100を動作させ、同様に、第2の関節ユニット100の形状を変化させ、これをセンサによって読み取った結果に基づいて第1の関節ユニット100を動作させることで、簡単な形状同期が可能となる。従来は、関節の駆動にはモータが使用されていたが、ここでは形状記憶合金やスプリング等で構成された双安定アクチュエータを使用する。これは自由度数に対して機構や重量増加が少ないため、小型化が容易であり携帯する物品に組み込むのに適している。   The joint unit 100 is used for a small RUI (Robotic User Interface), that is, a user interface by a robot having a physicality existing in the real world, and operates with one joint and two degrees of freedom. Is what you do. For example, using the two joint units 100, the shape of the first joint unit 100 is changed, and the second joint unit 100 is operated based on the result of reading this with a sensor. By changing the shape of the joint unit 100 and operating the first joint unit 100 based on the result read by the sensor, simple shape synchronization is possible. Conventionally, a motor has been used to drive the joint, but here a bistable actuator made of a shape memory alloy, a spring or the like is used. Since the mechanism and weight increase are small with respect to the number of degrees of freedom, it is easy to reduce the size and is suitable for incorporation into a portable article.

関節ユニット100のコ字状のフレーム110及び120はロ字状の連結部材101の両側に結合され、それぞれ互いに垂直な軸線を中心に回転する。ここで、コ字状のフレーム110は第1、第2の側板部110a、110cとそれらを連結する連結板部110bとからなり、ロ字状の連結部材101は上板部101a、右側板部101b、左側板部101c、下板部101dからなり、コ字状のフレーム120は上板部120a、側板部120b、下板部120cからなる。   The U-shaped frames 110 and 120 of the joint unit 100 are coupled to both sides of the R-shaped connecting member 101 and rotate about axes that are perpendicular to each other. Here, the U-shaped frame 110 includes first and second side plate portions 110a and 110c and a connecting plate portion 110b for connecting them, and the U-shaped connecting member 101 includes an upper plate portion 101a and a right side plate portion. The U-shaped frame 120 includes an upper plate portion 120a, a side plate portion 120b, and a lower plate portion 120c.

フレーム110及び120、連結部材101の材質は、手で握っても変形しにくいものを用いる。これは、これらの部材が前述した運動伝達部13の棒状部材31〜39と同様に運動伝達部13の形状を構成するため、手で握る力による運動伝達部13の変形を各々の関節ユニット100において適切に計測し、また、関節ユニット100の動作により運動伝達部13を適切に変形させるためである。   As the materials for the frames 110 and 120 and the connecting member 101, materials that are difficult to be deformed even if they are grasped by hand are used. This is because these members constitute the shape of the motion transmitting portion 13 in the same manner as the rod-shaped members 31 to 39 of the motion transmitting portion 13 described above, and therefore the deformation of the motion transmitting portion 13 due to the force grasped by the hand is changed to each joint unit 100. This is because the motion transmission unit 13 is appropriately deformed by the operation of the joint unit 100.

このとき、フレーム110の第1の側板部110aの端部と連結部材101の右側板部101bの中央部は、関節軸111により回転可能に結合され、フレーム110の第2の側板部110cの端部と連結部材101の左側板部101cの中央部は、関節軸112により回転可能に結合されている。同様に、フレーム120の上板部120aの端部と連結部材101の上板部101aの中央部は、関節軸121により回転可能に結合され、フレーム120の下板部120cの端部と連結部材101の下板部101dの中央部は、関節軸122により回転可能に結合されている。   At this time, the end portion of the first side plate portion 110a of the frame 110 and the central portion of the right side plate portion 101b of the connecting member 101 are rotatably coupled by the joint shaft 111, and the end of the second side plate portion 110c of the frame 110 is connected. The central portion of the left plate portion 101c of the connecting portion 101 and the connecting member 101 is rotatably coupled by the joint shaft 112. Similarly, the end portion of the upper plate portion 120a of the frame 120 and the central portion of the upper plate portion 101a of the connecting member 101 are rotatably coupled by the joint shaft 121, and the end portion of the lower plate portion 120c of the frame 120 and the connecting member. A central portion of the lower plate portion 101 d of 101 is rotatably coupled by a joint shaft 122.

関節軸111、112、121、122は、軸の両端を軸より直径の大きい円盤で挟んだ取付部材である。材質は、フレーム110及び120、連結部材101と同様に、手で握っても変形しにくいものを用いる。
取り付け方の一例は次の通りである。フレーム110及び120の上板部及び下板部に軸が通る穴を空け、関節軸の一方の円盤を外して軸をこの穴に通してから外した円盤を取り付けて、各フレームの内側に向いた関節軸の円盤と連結部材101とを上記で説明した位置で接合する。ここで、関節軸111と関節軸112はこれらの軸が同一線上にあるように取り付け、関節軸121と関節軸122はこれらの軸が同一線上にあるように取り付ける。
The joint shafts 111, 112, 121, and 122 are attachment members in which both ends of the shaft are sandwiched by disks having a diameter larger than that of the shaft. The material is the same as the frames 110 and 120 and the connecting member 101, and is not easily deformed even if it is grasped by hand.
An example of how to attach is as follows. Drill holes through which the shaft passes through the upper and lower plates of the frames 110 and 120, remove one disk of the joint shaft, pass the shaft through this hole, and then attach the removed disk to the inside of each frame. The joint shaft disk and the connecting member 101 are joined at the position described above. Here, the joint axis 111 and the joint axis 112 are attached so that these axes are on the same line, and the joint axis 121 and the joint axis 122 are attached so that these axes are on the same line.

すなわち、フレーム110は、関節軸111と関節軸112の軸を通る第1の軸線を中心に回動自在に取り付けられ、フレーム120は、前記第1の軸線に直交し関節軸121と関節軸122の軸を通る第2の軸線を中心に回動自在に取り付けられている。
これにより、関節ユニット100は、連結部材101に対してフレーム110及び120がそれぞれ1自由度動作を行う機構となっており、全体として2自由度動作を可能とする。これを動作させるため、スプリング102及び形状記憶合金アクチュエータ113、114、123、124を用いる。
That is, the frame 110 is attached so as to be rotatable about a first axis passing through the axes of the joint shaft 111 and the joint shaft 112, and the frame 120 is orthogonal to the first axis and is connected to the joint shaft 121 and the joint shaft 122. It is attached so as to be rotatable around a second axis passing through the axis.
As a result, the joint unit 100 is a mechanism in which the frames 110 and 120 each perform a one-degree-of-freedom operation with respect to the connecting member 101, and can perform a two-degree-of-freedom operation as a whole. In order to operate this, the spring 102 and the shape memory alloy actuator 113, 114, 123, 124 are used.

スプリング102は、ロ字状の連結部材101の中空部を通して両端がそれぞれ、フレーム110の連結板部110bの中央部及びフレーム120の側板部120bの中央部に接続された弾性部材であり、接続された状態で収縮する方向に力が働いている。   The springs 102 are elastic members whose ends are connected to the central part of the connecting plate part 110b of the frame 110 and the central part of the side plate part 120b of the frame 120 through the hollow part of the square-shaped connecting member 101, respectively. The force is working in the direction of contraction in the wet state.

形状記憶合金アクチュエータ113、114、123、124には、電流を流すと収縮し、電流を止めると元の長さに伸びる細い繊維状のアクチュエータ(駆動装置)を用いることができる。
この形状記憶合金アクチュエータ113、114、123、124を取り付けるため、フレーム110の連結板部110bの外側に長方形の取付板117を取り付け、フレーム120の側板部120bの外側に長方形の取付板127を取り付ける。そして、取付板117のフレーム110に取り付けられた面と反対側の面に、2つのアクチュエータ取付部材115及び116を取り付け、取付板127のフレーム120に取り付けられた面と反対側の面に、2つのアクチュエータ取付部材125及び126を取り付ける。
As the shape memory alloy actuators 113, 114, 123, and 124, it is possible to use a thin fibrous actuator (driving device) that contracts when an electric current is applied and extends to an original length when the electric current is stopped.
In order to attach the shape memory alloy actuators 113, 114, 123, and 124, a rectangular attachment plate 117 is attached to the outside of the connecting plate portion 110 b of the frame 110, and a rectangular attachment plate 127 is attached to the outside of the side plate portion 120 b of the frame 120. . Then, two actuator attachment members 115 and 116 are attached to the surface of the attachment plate 117 opposite to the surface attached to the frame 110, and two surfaces of the attachment plate 127 opposite to the surface attached to the frame 120 are attached to 2 Two actuator mounting members 125 and 126 are mounted.

アクチュエータ取付部材115及び116は、それぞれ関節軸121及び122との間に形状記憶合金アクチュエータ113及び114を取り付けるために使用されるので、長方形である取付板117の4辺のうち対応する関節軸に最も近い側の辺上にアクチュエータ取付部材115及び116をそれぞれ取り付ける。同様に、アクチュエータ取付部材125及び126は、それぞれ関節軸111及び112との間に形状記憶合金アクチュエータ123及び124を取り付けるために使用されるので、長方形である取付板127の4辺のうち対応する関節軸に最も近い側の辺上にアクチュエータ取付部材125及び126をそれぞれ取り付ける。   Since the actuator mounting members 115 and 116 are used for mounting the shape memory alloy actuators 113 and 114 between the joint shafts 121 and 122, respectively, the corresponding joint shafts among the four sides of the rectangular mounting plate 117 are used. Actuator mounting members 115 and 116 are mounted on the closest sides, respectively. Similarly, the actuator mounting members 125 and 126 are used to mount the shape memory alloy actuators 123 and 124 between the joint shafts 111 and 112, respectively, and therefore correspond to the four sides of the rectangular mounting plate 127. Actuator mounting members 125 and 126 are respectively mounted on the side closest to the joint axis.

形状記憶合金アクチュエータ113の両端は、関節軸121の連結部材101に接合された円盤と反対側の円盤の中央部及びアクチュエータ取付部材115に接続し、形状記憶合金アクチュエータ114の両端は、関節軸122の連結部材101に接合された円盤と反対側の円盤の中央部及びアクチュエータ取付部材116に接続する。また、形状記憶合金アクチュエータ123の両端は、関節軸111の連結部材101に接合された円盤と反対側の円盤の中央部及びアクチュエータ取付部材125に接続し、形状記憶合金アクチュエータ124の両端は、関節軸112の連結部材101に接合された円盤と反対側の円盤の中央部及びアクチュエータ取付部材126に接続する。   Both ends of the shape memory alloy actuator 113 are connected to the central part of the disk opposite to the disk joined to the connecting member 101 of the joint shaft 121 and the actuator mounting member 115, and both ends of the shape memory alloy actuator 114 are connected to the joint shaft 122. Are connected to the central part of the disk opposite to the disk joined to the connecting member 101 and the actuator mounting member 116. Further, both ends of the shape memory alloy actuator 123 are connected to the central portion of the disk opposite to the disk joined to the connecting member 101 of the joint shaft 111 and the actuator mounting member 125, and both ends of the shape memory alloy actuator 124 are connected to the joint It connects with the center part of the disk on the opposite side to the disk joined to the connecting member 101 of the shaft 112 and the actuator mounting member 126.

すなわち、形状記憶合金アクチュエータ113は、フレーム110を関節軸111と関節軸112の軸を通る第1の軸線を中心に時計回りに回転させる第1のアクチュエータであり、形状記憶合金アクチュエータ114は、フレーム110を前記第1の軸線を中心に反時計回りに回転させる第2のアクチュエータである。また、形状記憶合金アクチュエータ124は、フレーム120を関節軸121と関節軸122の軸を通る第2の軸線を中心に時計回りに回転させる第3のアクチュエータであり、形状記憶合金アクチュエータ123は、フレーム120を前記第2の軸線を中心に反時計回りに回転させる第4のアクチュエータである。   That is, the shape memory alloy actuator 113 is a first actuator that rotates the frame 110 clockwise around the first axis passing through the joint axes 111 and 112, and the shape memory alloy actuator 114 is 110 is a second actuator that rotates 110 counterclockwise about the first axis. The shape memory alloy actuator 124 is a third actuator that rotates the frame 120 clockwise around the second axis passing through the joint shaft 121 and the joint shaft 122. The shape memory alloy actuator 123 And a fourth actuator that rotates 120 in a counterclockwise direction around the second axis.

各々の形状記憶合金アクチュエータの両端には、それぞれ電源とつなぐための導線を接続する。4つの形状記憶合金アクチュエータ113、114、123、124は個々に電流がオン、オフされる。   Conductive wires for connecting to the power source are connected to both ends of each shape memory alloy actuator. The four shape memory alloy actuators 113, 114, 123, and 124 are individually turned on and off.

関節ユニット100のフレーム110及び120には、連結部材101に対するフレーム110及び120の角度を読み取るセンサとして、図3、図4においては図示しないフォトリフレクタが設置されている。
図5は関節ユニット100を図4(a)と同じ方向から見た図であり、フォトリフレクタの設置位置の一例を示す図である。フォトリフレクタ130は発光素子及び受光素子を有し、受光素子が受ける光の強さによって抵抗値が変化する。この発光素子及び受光素子は、フレーム120が図6(a)に示す矢印の方向に動かされ図6(b)に示す停止位置まで回転しきった状態において連結部材101の上板部101aの正面にくるように設置されている。すなわち、フレーム120が一方向に回転しきる前は連結部材101の上板部101aがフォトリフレクタ130の発光素子による光を反射する位置にはないが、フレーム120が一方向に回転しきると連結部材101の上板部101aがフォトリフレクタ130の発光素子による光を反射する位置にくるため、受光素子が反射光を受けフォトリフレクタ130の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を読み取ることで、双安定状態のみであるが関節ユニット100の形状を知ることができる。
Photo reflectors (not shown in FIGS. 3 and 4) are installed on the frames 110 and 120 of the joint unit 100 as sensors for reading the angles of the frames 110 and 120 with respect to the connecting member 101.
FIG. 5 is a view of the joint unit 100 as seen from the same direction as that in FIG. 4A, and is a view showing an example of the installation position of the photo reflector. The photo reflector 130 has a light emitting element and a light receiving element, and the resistance value changes depending on the intensity of light received by the light receiving element. The light emitting element and the light receiving element are arranged on the front surface of the upper plate portion 101a of the connecting member 101 in a state where the frame 120 is moved in the direction of the arrow shown in FIG. 6A and fully rotated to the stop position shown in FIG. It is installed so that That is, before the frame 120 rotates in one direction, the upper plate portion 101a of the connecting member 101 is not in a position where light from the light emitting element of the photoreflector 130 is reflected, but when the frame 120 rotates in one direction, the connecting member 101. Since the upper plate portion 101a comes to a position where the light from the light emitting element of the photo reflector 130 is reflected, the light receiving element receives the reflected light and the resistance value of the photo reflector 130 changes. By reading the change in the resistance value, it is possible to know the shape of the joint unit 100 although only in the bistable state.

このフォトリフレクタ130を第1のフォトリフレクタとすると、この他に、フレーム120が図6(a)に示す矢印とは反対の方向に動かされ回転しきった状態を検知するための第2のフォトリフレクタ、フレーム120が図6(a)の紙面手前の方向に動かされ回転しきった状態を検知するための第3のフォトリフレクタ、その反対の方向に動かされ回転しきった状態を検知するための第4のフォトリフレクタを同様に設置する。   If this photoreflector 130 is a first photoreflector, in addition to this, a second photoreflector for detecting a state in which the frame 120 is fully rotated by moving in the direction opposite to the arrow shown in FIG. , A third photo reflector for detecting the state where the frame 120 has been moved and rotated in the direction toward the front of the sheet of FIG. 6A, and a fourth for detecting the state where the frame 120 has been moved and rotated in the opposite direction. The photo reflector is installed in the same way.

各々のフォトリフレクタには電源を供給するための導線2本と、受光素子の抵抗値を計測するための導線1本を接続する。各々のフォトリフレクタの抵抗値から次のようして各フレームが回転しきった状態であるか否かを知ることができる。例えば、フレーム120を図6(a)に示す矢印の方向に回転しきった状態とそうでない状態、すなわち、フォトリフレクタ130の受光素子の正面に連結部材101の上板部101aがあるときとないときの抵抗値を予め計測しておく。するとフレーム120を動かして計測した抵抗値から受光素子の正面に連結部材101の上板部101aがあるかないか、すなわち、フレーム120が図6(a)に示す矢印の方向に回転しきった状態であるか否かを知ることができる。他のフォトリフレクタについても同様である。   Each photoreflector is connected with two conductors for supplying power and one conductor for measuring the resistance value of the light receiving element. It can be determined from the resistance value of each photoreflector whether or not each frame is fully rotated as follows. For example, the state where the frame 120 is fully rotated in the direction of the arrow shown in FIG. 6A and the state where the frame 120 is not rotated, that is, when the upper plate portion 101a of the connecting member 101 is present in front of the light receiving element of the photoreflector 130. The resistance value is measured in advance. Then, from the resistance value measured by moving the frame 120, whether or not the upper plate portion 101a of the connecting member 101 is in front of the light receiving element, that is, in a state where the frame 120 is fully rotated in the direction of the arrow shown in FIG. You can know if there is. The same applies to other photo reflectors.

次に、図6を参照して、関節ユニット100の動作原理を説明する。図6においては、形状記憶合金アクチュエータ113、114、123、124を省略している。
関節ユニット100の関節が曲がっていない状態、すなわち、フレーム110、連結部材101、フレーム120が図4に示す中立位置にあるとき、フレーム110とフレーム120に接続されたスプリング102はやや伸びた状態となっている。このときスプリング102は関節軸111と関節軸112の軸を通る第1の軸線上を通っている。このとき不安定な状態ではあるが、関節ユニット100は静止した状態を保つ。
Next, the operation principle of the joint unit 100 will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the shape memory alloy actuators 113, 114, 123, and 124 are omitted.
When the joint of the joint unit 100 is not bent, that is, when the frame 110, the connecting member 101, and the frame 120 are in the neutral position shown in FIG. 4, the springs 102 connected to the frame 110 and the frame 120 are slightly extended. It has become. At this time, the spring 102 passes on the first axis passing through the joint shaft 111 and the joint shaft 112. At this time, although it is an unstable state, the joint unit 100 remains stationary.

ここで、フレーム120が例えば図6(a)に示す矢印の方向に動かされると、スプリング102が第1の軸線上から少しずれる。こうするとスプリング102の収縮力により、スプリング102をずらした方向にフレーム120が回転する力が発生する。そしてある程度の角度だけフレーム120が動くと図6(b)の状態となり回転は静止する。これは、図6(b)の状態においては、スプリング102には収縮力が働いているが、スプリング102が連結部材101の左側板部101cと接しており、さらに回転すると左側板部101cによってスプリング102が伸長し、図6(b)の位置に戻ろうとするためである。フレーム120が図6(a)に示す矢印の方向と反対方向に動かされた場合も同様である。
また同様に、フレーム120が図6の紙面手前の方向に動かされ、スプリング102が関節軸121と関節軸122の軸を通る第2の軸線上からずれると、この軸線を中心としてフレーム120が回転し、ある角度で回転は静止する。フレーム120が図6の紙面奥の方向に動かされた場合も同様である。
つまり、スプリング102を第1の軸線上又は第2の軸線上からずらすことで、関節の2自由度の安定動作を行うことができる。スプリング102をこれらの軸線上からずらすためのアクチュエータ(駆動装置)として前述の形状記憶合金アクチュエータ113、114、123、124を使用する。
Here, when the frame 120 is moved in the direction of the arrow shown in FIG. 6A, for example, the spring 102 is slightly displaced from the first axis. As a result, a contracting force of the spring 102 generates a force that rotates the frame 120 in the direction in which the spring 102 is displaced. When the frame 120 moves by a certain angle, the state becomes as shown in FIG. 6B and the rotation stops. In the state shown in FIG. 6B, a contraction force is applied to the spring 102. However, the spring 102 is in contact with the left side plate portion 101c of the connecting member 101. This is because 102 expands and tries to return to the position of FIG. The same applies when the frame 120 is moved in the direction opposite to the direction of the arrow shown in FIG.
Similarly, when the frame 120 is moved in the direction toward the front of the page of FIG. 6 and the spring 102 is displaced from the second axis passing through the joint shaft 121 and the joint shaft 122, the frame 120 is rotated about this axis. However, the rotation stops at a certain angle. The same applies to the case where the frame 120 is moved in the direction toward the back of the sheet of FIG.
That is, by shifting the spring 102 from the first axis or the second axis, it is possible to perform a stable operation with two degrees of freedom of the joint. The shape memory alloy actuators 113, 114, 123, and 124 described above are used as actuators (drive devices) for shifting the spring 102 from these axes.

例えば、上記のようにフレーム120を図6(a)に示す矢印の方向に動かすには、関節軸122とアクチュエータ取付部材116に取り付けられた、図6(a)においては図示しない形状記憶合金アクチュエータ114に電流を流す。すなわち、形状記憶合金アクチュエータ114の両端に導線を接続し、電源とつなぎスイッチを設けて回路を構成し、このスイッチをオンにして電流を流す。なお、このとき他の形状記憶合金アクチュエータ113、123、124には電流を流さない。すると形状記憶合金アクチュエータ114が収縮し、フレーム120が図6(a)に示す矢印の方向に動き出し、図6(b)の位置で静止する。   For example, in order to move the frame 120 in the direction of the arrow shown in FIG. 6A as described above, the shape memory alloy actuator (not shown in FIG. 6A) attached to the joint shaft 122 and the actuator attachment member 116 is used. A current is passed through 114. That is, a lead wire is connected to both ends of the shape memory alloy actuator 114, and a circuit is configured by providing a switch connected to a power source. At this time, no current flows through the other shape memory alloy actuators 113, 123, and 124. Then, the shape memory alloy actuator 114 contracts, the frame 120 starts to move in the direction of the arrow shown in FIG. 6A, and stops at the position shown in FIG.

このように動作させた関節ユニット100の形状を知るには、前述のようにフレーム110及び120に設置された4個のフォトリフレクタそれぞれの受光素子の抵抗値を読み取る。
まず、4個のフォトリフレクタそれぞれに給電して発光素子を発光させる。そして、受光素子毎に設けた抵抗値を計測するための部品により抵抗値を計測し、前述のようにフレーム110及び120が回転しきった状態とそうでない状態について予め計測した抵抗値と比較することにより、各フレームが回転しきった状態であるか否かを知ることができる。
In order to know the shape of the joint unit 100 operated in this way, the resistance values of the light receiving elements of the four photo reflectors installed on the frames 110 and 120 are read as described above.
First, power is supplied to each of the four photo reflectors to cause the light emitting element to emit light. Then, the resistance value is measured by a component for measuring the resistance value provided for each light receiving element, and compared with the resistance value measured in advance for the state in which the frames 110 and 120 are not fully rotated as described above. Thus, it can be determined whether or not each frame is fully rotated.

図2に戻り、以上説明した関節ユニット100の棒状部材31〜39への取り付け方の一例を説明する。まず、運動伝達部13が運動の伝達に使用されず静止状態であるときの形状に棒状部材31〜39を配置する。そして、棒状部材31と32を関節ユニット100により取付位置42で結合するには、棒状部材31と32のなす角度を上記の静止状態においてなす角度とし、関節ユニット100を図4に示す静止状態であるようにして、棒状部材32(図2)とフレーム110(図4)、棒状部材31(図2)とフレーム120(図4)をそれぞれ固定する。他の取付位置42〜49における結合も同様である。   Returning to FIG. 2, an example of how to attach the joint unit 100 described above to the rod-shaped members 31 to 39 will be described. First, the rod-shaped members 31 to 39 are arranged in a shape when the motion transmitting unit 13 is not used for motion transmission and is stationary. And in order to couple | bond the rod-shaped members 31 and 32 in the attachment position 42 by the joint unit 100, the angle which the rod-shaped members 31 and 32 make is the angle which makes in said stationary state, and the joint unit 100 is in the stationary state shown in FIG. In a manner, the rod-shaped member 32 (FIG. 2) and the frame 110 (FIG. 4) are fixed, and the rod-shaped member 31 (FIG. 2) and the frame 120 (FIG. 4) are fixed. The coupling at the other mounting positions 42 to 49 is the same.

また、図7は、運動伝達部13と構成が異なる運動伝達部14を有する運動伝達装置15の例を示す図である。運動伝達部14は、図8に示すように12個の棒状部材301〜312の端部が、取付位置401〜412に取り付けられた12個の関節ユニット100(図7)により結合され人形型が構成されている。すなわち、棒状部材301〜312はこの順に結合され閉じたループを形成しているが、棒状部材301及び312は人形の頭、棒状部材302及び303は人形の右腕、棒状部材305及び306は人形の右足、棒状部材307及び308は人形の左足、棒状部材310及び311は人形の左腕にそれぞれ対応するよう鋭角に結合され、棒状部材304及び309は人形の胴に対応するようほぼ平行となっている。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a motion transmission device 15 having a motion transmission unit 14 having a configuration different from that of the motion transmission unit 13. As shown in FIG. 8, the movement transmitting unit 14 has 12 doll-like members 301 to 312 connected at their ends to 12 joint units 100 (FIG. 7) attached to attachment positions 401 to 412. It is configured. That is, the rod-shaped members 301 to 312 are joined in this order to form a closed loop, but the rod-shaped members 301 and 312 are the head of the doll, the rod-shaped members 302 and 303 are the right arm of the doll, and the rod-shaped members 305 and 306 are the doll's head. The right leg, rod-shaped members 307 and 308 are coupled at an acute angle so as to correspond to the left leg of the doll, and the rod-shaped members 310 and 311 respectively correspond to the left arm of the doll, and the rod-shaped members 304 and 309 are substantially parallel to correspond to the torso of the doll. .

この運動伝達部14には、例えば図10に示すように頭部と手足を有する動物の人形をかぶせてもよい。この人形の材質は、柔軟なものを用いる。これは、手で握る力による運動伝達部13の変形を各々の関節ユニット100において適切に計測し、また、関節ユニット100の動作により運動伝達部13を適切に変形させ、これらを阻害しないようにするためである。この人形の取り付け方は、例えば、図8の棒状部材301及び312は人形の頭、棒状部材302及び303は人形の右腕、棒状部材305及び306は人形の右足、棒状部材307及び308は人形の左足、棒状部材310及び311は人形の左腕、棒状部材304及び309は人形の胴にそれぞれ固定する。
なお、運動伝達部を構成する棒状部材及び関節ユニット100の個数、棒状部材同士を関節ユニット100で結合するときの結合位置、これらによって構成される形状等は図2、図7に限定されない。また、棒状部材は他の形状の部材で置き換えてもよい。
For example, an animal doll having a head and limbs as shown in FIG. The material of this doll is flexible. This is to appropriately measure the deformation of the motion transmission unit 13 by the force grasped by the hand in each joint unit 100, and appropriately deform the motion transmission unit 13 by the operation of the joint unit 100 so as not to hinder these. It is to do. For example, the rod-shaped members 301 and 312 in FIG. 8 are the head of the doll, the rod-shaped members 302 and 303 are the right arm of the doll, the rod-shaped members 305 and 306 are the right leg of the doll, and the rod-shaped members 307 and 308 are the dolls. The left foot, rod-shaped members 310 and 311 are fixed to the doll's left arm, and the rod-shaped members 304 and 309 are fixed to the doll's torso, respectively.
In addition, the number of the rod-shaped members and the joint units 100 constituting the motion transmission unit, the coupling position when the rod-shaped members are coupled with each other by the joint unit 100, the shape configured by these, and the like are not limited to FIGS. Moreover, you may replace a rod-shaped member with the member of another shape.

図1に戻り、制御部12は、以上説明した運動伝達部13と接続されるとともに、携帯電話接続部11と接続されており、取付位置41〜49に取り付けられた関節ユニット100それぞれに設けられたセンサの計測値、すなわち、フォトリフレクタの受光素子の抵抗値を一定周期で読み取って制御信号を生成し、携帯電話接続部11を介して携帯電話20へ送信するとともに、携帯電話20から携帯電話接続部11を介して受信した制御信号に基づいて各関節ユニット100を動作させることにより運動伝達部13を変形させる。   Returning to FIG. 1, the control unit 12 is connected to the motion transmission unit 13 described above and connected to the mobile phone connection unit 11, and is provided in each of the joint units 100 attached to the attachment positions 41 to 49. The measured value of the sensor, that is, the resistance value of the light receiving element of the photoreflector is read at a constant period to generate a control signal, which is transmitted to the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11 and from the mobile phone 20 to the mobile phone. The motion transmitting unit 13 is deformed by operating each joint unit 100 based on the control signal received via the connecting unit 11.

関節ユニット100毎に4本の形状記憶合金アクチュエータと4個のフォトリフレクタが取り付けられているが、制御部12における配線は次のように行う。
各々の形状記憶合金アクチュエータの両端に接続された導線を制御部12に引き込み、携帯電話接続部11を介して携帯電話20から供給された電源とつないで回路を構成し、電流をオン、オフするためのスイッチ回路を取り付ける。
また、携帯電話接続部11を介して携帯電話20から供給された電源を各々のフォトリフレクタに供給する。電源はフォトリフレクタ毎にオン、オフする必要はないので、例えば並列に接続して供給してもよいが、各々のフォトリフレクタの受光素子の抵抗値を計測するための導線はフォトリフレクタ毎に制御部12に引き込み、抵抗値を計測するための計測回路を取り付ける。
Four shape memory alloy actuators and four photo reflectors are attached to each joint unit 100, and wiring in the control unit 12 is performed as follows.
Lead wires connected to both ends of each shape memory alloy actuator are drawn into the control unit 12 and connected to a power source supplied from the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11 to constitute a circuit, and the current is turned on / off. A switch circuit is installed.
In addition, the power supplied from the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11 is supplied to each photo reflector. The power supply does not need to be turned on and off for each photo reflector, so it may be supplied in parallel, for example, but the conductor for measuring the resistance value of the light receiving element of each photo reflector is controlled for each photo reflector. The measurement circuit for drawing in the part 12 and measuring the resistance value is attached.

例えば、運動伝達部13が図2のように構成されているときは、取付位置41〜49毎に関節ユニット100が取り付けられており、9個の関節ユニット100について、それぞれ、4本の形状記憶合金アクチュエータ毎に電流のオン、オフを制御し、4個の受光素子毎に抵抗値を計測する必要がある。このため、上記のスイッチ回路は36本の形状記憶合金アクチュエータの電流を別々にオン、オフし、上記の計測回路は36個の受光素子の抵抗値を別々に計測する。   For example, when the motion transmission unit 13 is configured as shown in FIG. 2, the joint unit 100 is attached to each of the attachment positions 41 to 49, and four shape memories are provided for each of the nine joint units 100. It is necessary to control ON / OFF of the current for each alloy actuator and measure the resistance value for each of the four light receiving elements. Therefore, the switch circuit separately turns on and off the currents of the 36 shape memory alloy actuators, and the measurement circuit measures the resistance values of the 36 light receiving elements separately.

制御部12における制御信号の生成の仕方は次の通りである。上記のように計測回路において計測した抵抗値と、前述のようにフレーム110及び120が回転しきった状態とそうでない状態について予め計測した抵抗値と比較することにより、各フレームが回転しきった状態であるか否かを検知し、例えば、各フレームが回転しきった状態である場合は符合「1」、そうでない場合は符号「0」を割り当て、取付位置41〜49の順で、各々の関節ユニット100について第1のフォトリフレクタから第4のフォトリフレクタの順に、先頭から「1」又は「0」の符号を並べることにより、運動伝達部13の形状を特定する制御信号を生成する。   The method of generating the control signal in the control unit 12 is as follows. By comparing the resistance value measured in the measurement circuit as described above with the resistance value measured in advance for the state in which the frames 110 and 120 are fully rotated and the state in which the frame 110 and 120 are not rotated as described above, For example, if each frame is in a fully rotated state, a sign “1” is assigned, and if not, a sign “0” is assigned, and each joint unit in the order of the attachment positions 41 to 49 is assigned. For 100, a control signal for specifying the shape of the motion transmitting unit 13 is generated by arranging "1" or "0" from the top in the order of the first photo reflector to the fourth photo reflector.

また、制御部12において、携帯電話20から携帯電話接続部11を介して受信した制御信号に基づいて各関節ユニット100を動作させる仕方は次の通りである。制御部12は制御信号の先頭から符合が「1」であるか「0」であるか読み出し、制御信号における「1」又は「0」の符合の列の先頭から順に、取付位置41〜49の順で、各々の関節ユニット100について形状記憶合金アクチュエータ114、113、124、123の順に対応させ、符合が「1」である場合はスイッチ回路において対応する形状記憶合金アクチュエータの電流をオンとし、符合が「0」である場合はオフとする。これにより、電流がオンとなった形状記憶合金アクチュエータが収縮し、電流がオフとなった形状記憶合金アクチュエータが元の長さに伸び、各関節ユニット100のフレーム110及び120が動作し、運動伝達部13が変形する。   The control unit 12 operates the joint units 100 based on the control signal received from the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11 as follows. The control unit 12 reads out whether the sign is “1” or “0” from the head of the control signal, and in order of the attachment positions 41 to 49 in order from the head of the string of “1” or “0” in the control signal. In order, the shape memory alloy actuators 114, 113, 124, and 123 correspond to each joint unit 100 in order, and when the sign is “1”, the current of the corresponding shape memory alloy actuator is turned on in the switch circuit. Is turned off when is “0”. As a result, the shape memory alloy actuator with the current turned on contracts, the shape memory alloy actuator with the current turned off extends to the original length, and the frames 110 and 120 of each joint unit 100 operate to transmit motion. The part 13 is deformed.

なお、上記では運動伝達装置10は、携帯電話接続部11を介して有線で携帯電話20と制御信号を送受信するが、例えば、携帯電話接続部11は運動伝達装置10を携帯電話20にくくりつけるための紐として制御信号の送受信はせず、制御部12と携帯電話20の両方にこれらの間で無線通信するための通信手段、一例としてBluetooth(ブルートゥース、登録商標)による通信手段を備え、また、制御部12にこの通信手段及び運動伝達部13に電源を供給するための電池を内蔵してもよい。   In the above description, the motion transmission device 10 transmits and receives control signals to and from the mobile phone 20 by wire via the mobile phone connection unit 11. For example, the mobile phone connection unit 11 connects the motion transmission device 10 to the mobile phone 20. As a string for this purpose, control signals are not transmitted and received, and both the control unit 12 and the mobile phone 20 are equipped with communication means for wireless communication between them, as an example, communication means by Bluetooth (Bluetooth, registered trademark), The control unit 12 may include a battery for supplying power to the communication unit and the motion transmission unit 13.

次に、この実施形態において用いられる携帯電話20の構成を説明する。携帯電話20は、通話中にリアルタイムな双方向通信で運動伝達装置10同士を接続する機能、すなわち、相手先の携帯電話20と音声信号の送受信を行うと同時に制御信号の送受信を行う機能を有する。これは例えば音声信号を送受信するプロトコルにおける空きデータ領域に制御信号を格納して送受信するか、又は、制御信号を音声信号に変換し、通話の音声信号に重畳させ背景音として送受信する方法により行う。
また、制御信号の送受信は別の通信手段により行ってもよい。例えば制御部12に携帯電話20とは別に携帯電話の機能を設け、相手先も同様の制御部12を有する運動伝達装置10を所持し、この制御部12に相手先の制御部12に設けられた携帯電話の電話番号を予め設定しておき、運動伝達部13が変形されたときに制御部12に設けられた携帯電話により相手先の運動伝達装置10の制御部12に設けられた携帯電話と通信し、制御信号を送受信してもよい。
また、通話は行わず運動の伝達のみを行う場合は、運動伝達装置10の携帯電話接続部11を携帯電話20のマイク/イヤホン端子に接続し、制御信号を音声信号に変換して送受信してもよい。この場合、運動伝達装置10の制御部12は、運動伝達部13の計測値から生成された制御信号を音声信号に変換し携帯電話接続部11を介して携帯電話20へ送信し、携帯電話20から携帯電話接続部11を介して受信した音声信号を制御信号に変換して運動伝達部13の関節ユニット100を動作させる。また、携帯電話接続部11を携帯電話20のデータ通信端子に接続して制御信号をデータとして送受信してもよい。
Next, the configuration of the mobile phone 20 used in this embodiment will be described. The mobile phone 20 has a function of connecting the motion transmission devices 10 by real-time two-way communication during a call, that is, a function of transmitting and receiving an audio signal to and from the other party's mobile phone 20 and simultaneously transmitting and receiving a control signal. . This is performed by, for example, storing a control signal in an empty data area in a protocol for transmitting / receiving a voice signal, or by transmitting / receiving the control signal as a background sound by converting the control signal into a voice signal and superimposing it on the voice signal of the call. .
Further, the transmission / reception of the control signal may be performed by another communication means. For example, the control unit 12 is provided with a function of a mobile phone separately from the mobile phone 20, and the other party also has the motion transmission device 10 having the same control unit 12. The control unit 12 is provided in the control unit 12 of the other party. A mobile phone provided in the control unit 12 of the other party's exercise transmission device 10 by a mobile phone provided in the control unit 12 when the exercise transmission unit 13 is deformed. The control signal may be transmitted and received.
In addition, when only transmitting exercise without performing a call, the mobile phone connection unit 11 of the exercise transmitting device 10 is connected to the microphone / earphone terminal of the mobile phone 20, and the control signal is converted into an audio signal for transmission / reception. Also good. In this case, the control unit 12 of the motion transmission device 10 converts the control signal generated from the measurement value of the motion transmission unit 13 into a voice signal and transmits the voice signal to the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11. The voice signal received from the mobile phone connection unit 11 is converted into a control signal to operate the joint unit 100 of the motion transmission unit 13. Alternatively, the mobile phone connection unit 11 may be connected to the data communication terminal of the mobile phone 20 to transmit / receive control signals as data.

次に、図9及び図10を参照して、上述した運動伝達装置10の動作を説明する。図9は、運動伝達装置10が接続された携帯電話20と運動伝達装置10aが接続された携帯電話20aの間で通話中に、運動伝達装置10と運動伝達装置10aの間で運動の伝達を行う様子を示す図である。ここで携帯電話20aは携帯電話20と同様の構成であり、運動伝達装置10aは運動伝達装置10と同様の構成であり、運動伝達装置10aの運動伝達部13aは運動伝達部13と同様に棒状部材31a〜39aが取付位置41a〜49aにおいてそれぞれ関節ユニット100により結合されているとする。   Next, with reference to FIG.9 and FIG.10, operation | movement of the motion transmission apparatus 10 mentioned above is demonstrated. FIG. 9 shows the transmission of motion between the motion transmission device 10 and the motion transmission device 10a during a call between the mobile phone 20 to which the motion transmission device 10 is connected and the mobile phone 20a to which the motion transmission device 10a is connected. It is a figure which shows a mode that it performs. Here, the mobile phone 20 a has the same configuration as the mobile phone 20, the motion transmission device 10 a has the same configuration as the motion transmission device 10, and the motion transmission portion 13 a of the motion transmission device 10 a has a rod shape like the motion transmission portion 13. It is assumed that the members 31a to 39a are coupled by the joint unit 100 at the attachment positions 41a to 49a, respectively.

携帯電話20の通話者が携帯電話20aとの間の回線接続を行った後、運動伝達装置10の運動伝達部13を手で握り変形させると、制御部12は一定周期で運動伝達部13に取り付けられた関節ユニット100それぞれに設けられたフォトリフレクタの抵抗値を読み取って制御信号を生成し、携帯電話20へ送信する。この制御信号は前述のようにして携帯電話20から携帯電話20aに送信される。携帯電話20aは、携帯電話20から受信した制御信号に基づいて対応する位置に取り付けられた関節ユニット100それぞれを動作させることにより運動伝達部13aを変形させる。
同様に、携帯電話20aの通話者が運動伝達装置10aの運動伝達部13aを手で握り変形させると、制御部12aは一定周期で運動伝達部13に取り付けられた関節ユニット100それぞれに設けられたフォトリフレクタの抵抗値を読み取って制御信号を生成し、携帯電話20aへ送信する。この制御信号は前述のようにして携帯電話20aから携帯電話20に送信される。携帯電話20は、携帯電話20aから受信した制御信号に基づいて対応する位置に取り付けられた関節ユニット100それぞれを動作させることにより運動伝達部13を変形させる。
以上により、運動伝達部13と13aの形状同期が行われ、手慰み動作を相互に伝達し合い、触動作によるコミュニケーション手段として用いられる。
After the caller of the mobile phone 20 makes a line connection with the mobile phone 20a, if the motion transmission unit 13 of the motion transmission device 10 is gripped and deformed by the hand, the control unit 12 causes the motion transmission unit 13 to periodically change. A resistance value of a photo reflector provided in each of the attached joint units 100 is read to generate a control signal and transmitted to the mobile phone 20. This control signal is transmitted from the mobile phone 20 to the mobile phone 20a as described above. The mobile phone 20a deforms the motion transmission unit 13a by operating each joint unit 100 attached to a corresponding position based on the control signal received from the mobile phone 20.
Similarly, when a caller of the mobile phone 20a grasps and deforms the motion transmission unit 13a of the motion transmission device 10a by hand, the control unit 12a is provided in each joint unit 100 attached to the motion transmission unit 13 at a constant period. The control signal is generated by reading the resistance value of the photo reflector and transmitted to the mobile phone 20a. This control signal is transmitted from the mobile phone 20a to the mobile phone 20 as described above. The mobile phone 20 deforms the motion transmission unit 13 by operating each joint unit 100 attached to a corresponding position based on the control signal received from the mobile phone 20a.
As described above, the shape synchronization of the motion transmitting units 13 and 13a is performed, the hand comfort operation is transmitted to each other, and used as a communication means by a touch operation.

図10は、図9と同様に運動の伝達を行う様子を示す図であるが、運動伝達装置が異なる。すなわち、運動伝達部14を有する運動伝達装置15(図7)が接続された携帯電話20と、運動伝達装置15aが接続された携帯電話20aの間で通話中に運動伝達部14と14aの形状同期を行う例である。ここで携帯電話20aは携帯電話20と同様の構成であり、運動伝達装置15aは運動伝達装置15と同様の構成であり、運動伝達装置15aの運動伝達部14aは運動伝達部14と同様に棒状部材301a〜312aが取付位置401a〜412aにおいてそれぞれ関節ユニット100により結合されているとする。また運動伝達部14及び14aには前述のようにして人形がかぶせられ、棒状部材301a〜312aに固定されているとする。形状同期の動作は上記と同様である。   FIG. 10 is a diagram showing a state where motion is transmitted in the same manner as FIG. 9, but the motion transmission device is different. That is, the shape of the motion transmitters 14 and 14a during a call between the mobile phone 20 to which the motion transmitter 15 (FIG. 7) having the motion transmitter 14 is connected and the mobile phone 20a to which the motion transmitter 15a is connected. This is an example of performing synchronization. Here, the mobile phone 20 a has the same configuration as the mobile phone 20, the motion transmission device 15 a has the same configuration as the motion transmission device 15, and the motion transmission portion 14 a of the motion transmission device 15 a has a rod shape like the motion transmission portion 14. It is assumed that the members 301a to 312a are coupled by the joint unit 100 at the attachment positions 401a to 412a, respectively. In addition, it is assumed that the movement transmitting units 14 and 14a are covered with dolls as described above and fixed to the rod-shaped members 301a to 312a. The shape synchronization operation is the same as described above.

なお、図9及び図10は、それぞれ同一の構成からなる運動伝達部を有する運動伝達装置を用いて相互に運動の伝達を行う例であるが、構成が異なる運動伝達部を有する運動伝達装置を用いて相互に運動の伝達を行う場合は、関節ユニット100の自由度数、運動伝達部の形状等の違いを考慮して、動作変換を行う等により相互の触動作コミュニケーションが可能となる。
また、運動伝達装置へ送信される制御信号は、他の運動伝達装置で計測され生成された制御信号だけでなく、計算機により生成された制御信号でもよい。
9 and 10 are examples in which movement is transmitted to each other using a motion transmission device having a motion transmission unit having the same configuration, but a motion transmission device having a motion transmission unit having a different configuration is used. When the movements are transmitted using each other, mutual tactile movement communication can be performed by performing movement conversion in consideration of differences in the degree of freedom of the joint unit 100, the shape of the movement transmission unit, and the like.
The control signal transmitted to the motion transmission device may be not only a control signal measured and generated by another motion transmission device, but also a control signal generated by a computer.

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では関節ユニット100を動作させるために形状記憶合金アクチュエータ113、114、123、124を用いたが、この実施形態ではこれらを用いずに可動コイル型リニアモータを用いる。可動コイル型リニアモータは、ハードディスクにおいて磁気ヘッドが取り付けられたアームを移動させるために用いられているほか、小型玩具で多く用いられている駆動機構である。この駆動機構はコイルと磁石で構成されているので、小型化に適している。以下、上述した第1の実施形態と異なるその他の部分について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the shape memory alloy actuators 113, 114, 123, and 124 are used to operate the joint unit 100, but in this embodiment, a moving coil linear motor is used without using them. The moving coil type linear motor is a drive mechanism that is often used in small toys, in addition to being used for moving an arm to which a magnetic head is attached in a hard disk. Since this drive mechanism is composed of a coil and a magnet, it is suitable for downsizing. Hereinafter, other parts different from the above-described first embodiment will be described.

上記の可動コイル型リニアモータは、例えば次のように取り付ける。図3の関節軸111及び121は取り付けず、関節軸111及び121のそれぞれの軸の位置に可動コイル型リニアモータの回転軸がくるようにして、可動コイル型リニアモータの本体を連結部材101に固定する。すなわち、第1の可動コイル型リニアモータの本体を右側板部101bの中央に固定し、第2の可動コイル型リニアモータの本体を上板部101aの中央に固定する。そして、第1の可動コイル型リニアモータの回転軸をフレーム110の第1の側板部110aの端部に固定し、第2の可動コイル型リニアモータの回転軸をフレーム120の上板部120aの端部に固定する。
また、可動コイル型リニアモータ毎に回転を制御するための導線を制御部12に引き込む。すなわち、制御部12は、関節ユニット100毎に2個の可動コイル型リニアモータを制御する。
The moving coil type linear motor is attached as follows, for example. The joint shafts 111 and 121 in FIG. 3 are not attached, and the main body of the movable coil linear motor is attached to the connecting member 101 so that the rotation shaft of the movable coil linear motor comes to the position of each of the joint shafts 111 and 121. Fix it. That is, the main body of the first movable coil type linear motor is fixed to the center of the right side plate portion 101b, and the main body of the second movable coil type linear motor is fixed to the center of the upper plate portion 101a. Then, the rotation shaft of the first movable coil linear motor is fixed to the end of the first side plate portion 110a of the frame 110, and the rotation shaft of the second movable coil linear motor is fixed to the upper plate portion 120a of the frame 120. Secure to the end.
Further, a lead wire for controlling the rotation for each moving coil linear motor is drawn into the control unit 12. That is, the control unit 12 controls two moving coil linear motors for each joint unit 100.

ここで、第1の可動コイル型リニアモータの回転方向は、第1の実施形態において形状記憶合金アクチュエータ114が収縮したときにフレーム110が回転する方向を時計回り、形状記憶合金アクチュエータ113が収縮したときにフレーム110が回転する方向を反時計回りとする。また、第2の可動コイル型リニアモータの回転方向は、第1の実施形態において形状記憶合金アクチュエータ124が収縮したときにフレーム120が回転する方向を時計回り、形状記憶合金アクチュエータ123が収縮したときにフレーム120が回転する方向を反時計回りとする。   Here, the rotation direction of the first moving coil linear motor rotates clockwise in the direction in which the frame 110 rotates when the shape memory alloy actuator 114 contracts in the first embodiment, and the shape memory alloy actuator 113 contracts. Sometimes the direction in which the frame 110 rotates is counterclockwise. Further, the rotation direction of the second moving coil linear motor rotates clockwise in the direction in which the frame 120 rotates when the shape memory alloy actuator 124 contracts in the first embodiment, and when the shape memory alloy actuator 123 contracts. The direction in which the frame 120 rotates is counterclockwise.

制御部12における制御信号の生成の仕方は第1の実施形態と同様である。制御部12において、携帯電話20から携帯電話接続部11を介して受信した制御信号に基づいて各関節ユニット100を動作させる仕方は次の通りである。
制御部12は制御信号の先頭から符合が「1」であるか「0」であるか読み出し、制御信号における「1」又は「0」の符合の列の先頭から順に、取付位置41〜49の順で、各々の関節ユニット100について、第1の可動コイル型リニアモータの時計回りの回転の有無、第1の可動コイル型リニアモータの反時計回りの回転の有無、第2の可動コイル型リニアモータの時計回りの回転の有無、第2の可動コイル型リニアモータの反時計回りの回転の有無の順に対応させ、符合が「1」である場合は該当する可動コイル型リニアモータを該当する方向に回転させる。これにより、各関節ユニット100のフレーム110及び120が動作し、運動伝達部13が変形する。
The method of generating the control signal in the control unit 12 is the same as in the first embodiment. The control unit 12 operates the joint units 100 based on the control signal received from the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11 as follows.
The control unit 12 reads out whether the sign is “1” or “0” from the head of the control signal, and in order of the attachment positions 41 to 49 in order from the head of the string of “1” or “0” in the control signal. In order, for each joint unit 100, the first moving coil linear motor is rotated clockwise, the first moving coil linear motor is rotated counterclockwise, the second moving coil linear Corresponding in order of the presence / absence of clockwise rotation of the motor and the presence / absence of counterclockwise rotation of the second movable coil type linear motor, if the sign is “1”, the corresponding movable coil type linear motor is indicated in the corresponding direction. Rotate to Thereby, the frames 110 and 120 of each joint unit 100 operate, and the motion transmission unit 13 is deformed.

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第1の実施形態では関節ユニット100を動作させるためスプリング102及び形状記憶合金アクチュエータ113、114、123、124を用い、連結部材101に対するフレーム110及び120の角度を読み取るセンサとしてフォトリフレクタを用いたが、この実施形態ではこれらを用いずにRC(ラジオコントロール)サーボモータを用いる。RCサーボモータとは、ラジコン用に作られた制御回路を含むモータモジュールであり、制御回路に制御パルスを送信するとそのパルス幅に比例した角度だけ回転し、また、回転軸の回転角度を検知することができる。以下、上述した第1の実施形態と異なるその他の部分について説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the spring 102 and the shape memory alloy actuators 113, 114, 123, and 124 are used to operate the joint unit 100, and the photo reflector is used as a sensor that reads the angles of the frames 110 and 120 with respect to the connecting member 101. In this embodiment, an RC (radio control) servo motor is used without using them. The RC servo motor is a motor module including a control circuit made for a radio control. When a control pulse is transmitted to the control circuit, the RC servo motor rotates by an angle proportional to the pulse width and detects the rotation angle of the rotating shaft. be able to. Hereinafter, other parts different from the above-described first embodiment will be described.

上記のRCサーボモータは、例えば次のように取り付ける。図3の関節軸111及び121は取り付けず、関節軸111及び121のそれぞれの軸の位置にRCサーボモータの回転軸がくるようにして、RCサーボモータの本体を連結部材101に固定する。すなわち、第1のRCサーボモータの本体を右側板部101bの中央に固定し、第2のRCサーボモータの本体を上板部101aの中央に固定する。そして、第1のRCサーボモータの回転軸をフレーム110の第1の側板部110aの端部に固定し、第2のRCサーボモータの回転軸をフレーム120の上板部120aの端部に固定する。
また、RCサーボモータ毎に制御パルスの送信及び回転角度の検知を行うための導線を制御部12に引き込む。すなわち、制御部12は、関節ユニット100毎に2個のRCサーボモータを制御する。
The RC servo motor is attached as follows, for example. The joint shafts 111 and 121 in FIG. 3 are not attached, and the main body of the RC servo motor is fixed to the connecting member 101 so that the rotation shaft of the RC servo motor comes to the position of each of the joint shafts 111 and 121. That is, the main body of the first RC servo motor is fixed to the center of the right side plate portion 101b, and the main body of the second RC servo motor is fixed to the center of the upper plate portion 101a. Then, the rotation axis of the first RC servo motor is fixed to the end of the first side plate 110a of the frame 110, and the rotation axis of the second RC servo motor is fixed to the end of the upper plate 120a of the frame 120. To do.
In addition, a lead for transmitting a control pulse and detecting a rotation angle is drawn into the control unit 12 for each RC servo motor. That is, the control unit 12 controls two RC servo motors for each joint unit 100.

制御部12における制御信号の生成の仕方は次の通りである。各RCサーボモータにおいて検知した回転軸の回転角度を示す値を読み取り、取付位置41〜49の順で、各々の関節ユニット100について、第1のRCサーボモータ、第2のRCサーボモータの順に、先頭から回転角度を示す値を並べることにより、運動伝達部13の形状を特定する制御信号を生成する。   The method of generating the control signal in the control unit 12 is as follows. A value indicating the rotation angle of the rotation axis detected in each RC servo motor is read, and in the order of the attachment positions 41 to 49, for each joint unit 100, in order of the first RC servo motor and the second RC servo motor, A control signal for specifying the shape of the motion transmission unit 13 is generated by arranging values indicating the rotation angle from the top.

また、制御部12において、携帯電話20から携帯電話接続部11を介して受信した制御信号に基づいて各関節ユニット100を動作させる仕方は次の通りである。制御部12は制御信号として並べられた回転角度を示す値を読み出し、先頭から順に取付位置41〜49の順で、各々の関節ユニット100について、第1のRCサーボモータ、第2のRCサーボモータの順に対応させ、読み出した値が示す回転角度だけ回転軸を回転させる制御パルスをRCサーボモータに送信する。これにより、各関節ユニット100のフレーム110及び120が動作し、運動伝達部13が変形する。   The control unit 12 operates the joint units 100 based on the control signal received from the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11 as follows. The control unit 12 reads out the value indicating the rotation angle arranged as a control signal, and in order of the attachment positions 41 to 49 in order from the top, for each joint unit 100, the first RC servo motor and the second RC servo motor. And a control pulse for rotating the rotation shaft by the rotation angle indicated by the read value is transmitted to the RC servo motor. Thereby, the frames 110 and 120 of each joint unit 100 operate, and the motion transmission unit 13 is deformed.

次に、本発明の第4の実施形態について説明する。第1の実施形態においては運動伝達部13(図2)又は運動伝達部14(図8)を用いたが、この実施形態においては図11に示す運動伝達部16を用いる。以下、上述した第1の実施形態と異なるその他の部分について説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the motion transmission unit 13 (FIG. 2) or the motion transmission unit 14 (FIG. 8) is used, but in this embodiment, the motion transmission unit 16 shown in FIG. 11 is used. Hereinafter, other parts different from the above-described first embodiment will be described.

運動伝達部16は、図12に示す1自由度の関節ユニット400が7個接続され、鎖状に形成されている。なお、運動伝達部16を構成する関節ユニット400の個数はこの個数に限定されない。   The motion transmission unit 16 is formed in a chain shape by connecting seven joint units 400 having one degree of freedom shown in FIG. The number of joint units 400 constituting the motion transmission unit 16 is not limited to this number.

まず、図12を参照して関節ユニット400の構成を説明する。図12は関節ユニット400の平面図、正面図及び右側面図である。関節ユニット400は、コ字状のフレーム410が直方体の箱型部材420に軸線415を中心に回動自在に取り付けられている。ここで、コ字状のフレーム410は、右側板部410a、左側板部410cとそれらを連結する連結板部410bからなり、直方体の箱型部材420は、上板部420a、第1の側板部420b、第2の側板部420c、第3の側板部420d、第4の側板部420e、下板部420fからなる。これらの部材は運動伝達部16の形状を構成するため、手で握っても変形しにくい材質を用いる。   First, the configuration of the joint unit 400 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a plan view, a front view, and a right side view of the joint unit 400. In the joint unit 400, a U-shaped frame 410 is attached to a rectangular parallelepiped box-shaped member 420 so as to be rotatable about an axis 415. Here, the U-shaped frame 410 includes a right side plate portion 410a, a left side plate portion 410c, and a connecting plate portion 410b that connects them, and a rectangular parallelepiped box-shaped member 420 includes an upper plate portion 420a and a first side plate portion. 420b, a second side plate portion 420c, a third side plate portion 420d, a fourth side plate portion 420e, and a lower plate portion 420f. Since these members constitute the shape of the motion transmitting portion 16, a material that is not easily deformed even if it is grasped by hand is used.

フレーム410の箱型部材420への取り付け方は、例えば次の通りである。箱型部材420の第2の側板部420cが軸線415と交わる位置に、RCサーボモータの回転軸が通る軸穴を空ける。そして、軸線415上にRCサーボモータの回転軸がくるようにして、RCサーボモータの本体を箱型部材420の内側から第2の側板部420cに固定する。RCサーボモータの回転軸は、軸穴から箱型部材420の第2の側板部420cの外側へ出し、フレーム410の左側板部410cの端部に設けた軸受440に固定する。一方、軸線415と箱型部材420の第4の側板部420e及びフレーム410の右側板部410aが交わる位置には関節軸430を取り付ける。関節軸430は、第1の実施形態における関節軸111等と同様の構造であり、取り付け方も同様である。
また、RCサーボモータ毎に制御パルスの送信及び回転角度の検知を行うための導線を制御部12に引き込む。制御部12は、関節ユニット400毎に1個のRCサーボモータを制御する。
For example, the frame 410 is attached to the box-shaped member 420 as follows. A shaft hole through which the rotation shaft of the RC servo motor passes is formed at a position where the second side plate portion 420c of the box-shaped member 420 intersects the axis 415. Then, the main body of the RC servo motor is fixed to the second side plate portion 420c from the inside of the box-shaped member 420 such that the rotation axis of the RC servo motor is on the axis 415. The rotation shaft of the RC servo motor is extended from the shaft hole to the outside of the second side plate portion 420c of the box-shaped member 420 and fixed to the bearing 440 provided at the end portion of the left side plate portion 410c of the frame 410. On the other hand, a joint shaft 430 is attached at a position where the axis 415 intersects the fourth side plate portion 420e of the box-shaped member 420 and the right side plate portion 410a of the frame 410. The joint shaft 430 has the same structure as the joint shaft 111 and the like in the first embodiment, and the attachment method is also the same.
In addition, a lead for transmitting a control pulse and detecting a rotation angle is drawn into the control unit 12 for each RC servo motor. The control unit 12 controls one RC servo motor for each joint unit 400.

取付部材450は、他の関節ユニット400との接続に用いる。すなわち、一方の関節ユニット400のフレーム410の連結板部410bの中央と、他方の関節ユニット400の箱型部材420の上板部420aの中央とを、この取付部材450で接続する。これは軸の両端を軸より直径の大きい円盤で挟んで固定する取付部材である。フレーム410の連結板部410bの中央には、取付部材450の軸を通す軸穴を空ける。同様に、箱型部材420の上板部420aの中央には、取付部材450の軸を通す軸穴421を空ける。一方の関節ユニット400のフレーム410の連結板部410bと、他方の関節ユニット400の箱型部材420の上板部420aの間に穴が空いた厚みのある円盤を挟んでもよい。
図12に示す運動伝達部16は、以上説明した関節ユニット400を互いに90度の角度をなすように7個接続し、携帯電話接続部11から遠い側の末端に箱型部材420を結合したものである。なお、図11においては制御部12は省略している。
The attachment member 450 is used for connection with another joint unit 400. That is, the center of the connecting plate portion 410 b of the frame 410 of one joint unit 400 and the center of the upper plate portion 420 a of the box-shaped member 420 of the other joint unit 400 are connected by the mounting member 450. This is an attachment member that fixes both ends of the shaft by sandwiching them with a disk having a diameter larger than that of the shaft. A shaft hole through which the shaft of the mounting member 450 passes is formed in the center of the connecting plate portion 410b of the frame 410. Similarly, a shaft hole 421 through which the shaft of the mounting member 450 passes is formed in the center of the upper plate portion 420a of the box-shaped member 420. A thick disk having a hole between the connecting plate portion 410b of the frame 410 of one joint unit 400 and the upper plate portion 420a of the box-shaped member 420 of the other joint unit 400 may be sandwiched.
The motion transmission unit 16 shown in FIG. 12 has seven joint units 400 described above connected to form an angle of 90 degrees with each other, and a box-shaped member 420 is coupled to the end far from the mobile phone connection unit 11. It is. In addition, the control part 12 is abbreviate | omitted in FIG.

上述したように、運動伝達部16を構成する関節ユニット400は各々の軸線415を中心に回転させることができるので、運動伝達部16は第1の実施形態における運動伝達部13又は運動伝達部14と同様に、手で握り又は制御部12からの制御により各々の関節ユニット400が回転可能な範囲で任意に形状を変えることができる。また、制御部12は、各々の関節ユニット400に設けたRCサーボモータが検知した回転軸の回転角度を読み取ることにより、運動伝達部16の変形を計測することができる。   As described above, since the joint unit 400 constituting the motion transmission unit 16 can be rotated about each axis 415, the motion transmission unit 16 is the motion transmission unit 13 or the motion transmission unit 14 in the first embodiment. Similarly, the shape can be arbitrarily changed within a range in which each joint unit 400 can be rotated by hand gripping or control from the control unit 12. Moreover, the control part 12 can measure the deformation | transformation of the motion transmission part 16 by reading the rotation angle of the rotating shaft which the RC servomotor provided in each joint unit 400 detected.

この運動伝達部16には、例えば図11に示すように動物の尾のような形状で柔軟な材質のぬいぐるみ17をかぶせてもよい。このぬいぐるみ17の取り付け方は、例えば、各関節ユニット400のフレーム410の第1の側板部420aと第2の側板部420cの外側をぬいぐるみ17の内側に接着する。接着する部分は他の部分でもよいし、運動伝達部16をこのぬいぐるみ17に封入し、どの部分も接着しなくてもよい。   For example, as shown in FIG. 11, the movement transmitting unit 16 may be covered with a stuffed toy 17 made of a flexible material in the shape of an animal tail. The stuffed toy 17 is attached by, for example, bonding the outside of the first side plate part 420 a and the second side plate part 420 c of the frame 410 of each joint unit 400 to the inside of the stuffed toy 17. The part to be bonded may be another part, or the motion transmitting portion 16 may be enclosed in the stuffed toy 17 and no part may be bonded.

配線は、RCサーボモータ毎に制御パルスの送信及び回転角度の検知を行うための導線を制御部12に引き込む。制御部12は、関節ユニット400毎に1個づつのRCサーボモータを制御する。制御部12における制御信号の生成の仕方、及び、制御部12において、携帯電話20から携帯電話接続部11を介して受信した制御信号に基づいて関節ユニット400を動作させる仕方は、第3の実施形態と同様である。これにより、関節ユニット400が動作し、運動伝達部16が変形する。   The wiring draws into the control unit 12 a conducting wire for transmitting a control pulse and detecting a rotation angle for each RC servo motor. The control unit 12 controls one RC servo motor for each joint unit 400. The method of generating the control signal in the control unit 12 and the method of operating the joint unit 400 based on the control signal received from the mobile phone 20 via the mobile phone connection unit 11 in the control unit 12 are the third implementation. It is the same as the form. Thereby, the joint unit 400 operates and the motion transmission part 16 deform | transforms.

なお、上述した能動的変形機能は、マナーモード振動の代用や着信メロディの代わりに、特徴的にくねる、ダンスを踊る等の様々な動きをさせるために利用することもできる。
携帯電話のストラップは近年装飾化が進んでおり、通話中の手慰みとして利用されることも多い。本発明は、この際にストラップの変形を双方向に伝達することができ、既存のコミュニケーションスタイルを利用してその効果を強化するデバイスとして位置づけられる。
Note that the above-described active deformation function can be used to perform various movements such as characteristic winding and dancing instead of manner mode vibration or ringing melody.
Cell phone straps have been increasingly decorated in recent years, and are often used as hand comfort during calls. In this case, the present invention is capable of transmitting the deformation of the strap in both directions, and is positioned as a device that enhances the effect by utilizing an existing communication style.

本発明は、携帯電話に代表される携帯端末に有線又は無線を介して接続され運動を伝達する装置に用いられる。   The present invention is used for a device that transmits movement by being connected to a mobile terminal typified by a mobile phone via a wired or wireless connection.

本発明の第1の実施形態による運動伝達装置10の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motion transmission apparatus 10 by the 1st Embodiment of this invention. 運動伝達部13の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motion transmission part. 関節ユニット100の関節が曲がった状態における斜視図である。It is a perspective view in the state where the joint of joint unit 100 bent. 関節ユニット100の関節が曲がっていない状態における正面図及び平面図である。It is the front view and top view in the state where the joint of joint unit 100 is not bent. フォトリフレクタの設置位置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the installation position of a photo reflector. 関節ユニット100の動作原理を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation principle of the joint unit 100. 運動伝達装置15の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a motion transmission device 15. FIG. 運動伝達部14の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motion transmission part. 携帯電話20及び20aを介した運動伝達装置10及び10aの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the motion transmission apparatuses 10 and 10a via the mobile telephones 20 and 20a. 携帯電話20及び20aを介した運動伝達装置15及び15aの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the motion transmission apparatuses 15 and 15a via the mobile telephones 20 and 20a. 本発明の第4の実施形態による運動伝達部16の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motion transmission part 16 by the 4th Embodiment of this invention. 関節ユニット400の構成を示す平面図、正面図及び右側面図である。FIG. 6 is a plan view, a front view, and a right side view showing the configuration of the joint unit 400.

符号の説明Explanation of symbols

10、10a、15、15a…運動伝達装置
11、11a…携帯電話接続部
12、12a…制御部
13、13a、14、14a、16…運動伝達部
17…ぬいぐるみ
20、20a…携帯電話
31、31a、32、32a、33、33a、34、34a、35、35a、36、36a、37、37a、38、38a、39、39a…棒状部材
41、41a、42、42a、43、43a、44、44a、45、45a、46、46a、47、47a、48、48a、49、49a、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412…取付位置
100…関節ユニット
101…連結部材
101a…上板部
101b…右側板部
101c…左側板部
101d…下板部
102…スプリング
110…フレーム
110a…第1の側板部
110b…連結板部
110c…第2の側板部
111、112、121、122…関節軸
113、114、123、124…形状記憶合金アクチュエータ
115、116、125、126…アクチュエータ取付部材
117、127…取付板
120…フレーム
120a…上板部
120b…側板部
120c…下板部
130…フォトリフレクタ
301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312…棒状部材
400…関節ユニット
410…フレーム
410a…右側板部
410b…連結板部
410c…左側板部
415…軸線
420…箱型部材
420a…上板部
420b…第1の側板部
420c…第2の側板部
420d…第3の側板部
420e…第4の側板部
420f…下板部
421…軸穴
430…関節軸
440…軸受
450…取付部材

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a, 15, 15a ... Movement transmission apparatus 11, 11a ... Cell-phone connection part 12, 12a ... Control part 13, 13a, 14, 14a, 16 ... Movement transmission part 17 ... Stuffed toy 20, 20a ... Cell-phone 31, 31a , 32, 32a, 33, 33a, 34, 34a, 35, 35a, 36, 36a, 37, 37a, 38, 38a, 39, 39a ... rod-shaped member 41, 41a, 42, 42a, 43, 43a, 44, 44a 45, 45a, 46, 46a, 47, 47a, 48, 48a, 49, 49a, 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412 ... Mounting position 100 ... Joint Unit 101: Connecting member 101a ... Upper plate portion 101b ... Right plate portion 101c ... Left plate portion 101d ... Lower plate portion 102 ... Spring DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Frame 110a ... 1st side board part 110b ... Connection board part 110c ... 2nd side board part 111, 112, 121, 122 ... Joint shaft 113, 114, 123, 124 ... Shape memory alloy actuator 115, 116, 125, 126 ... Actuator mounting member 117, 127 ... Mounting plate 120 ... Frame 120a ... Upper plate portion 120b ... Side plate portion 120c ... Lower plate portion 130 ... Photo reflector 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311, 312 ... Rod-shaped member 400 ... Joint unit 410 ... Frame 410a ... Right side plate portion 410b ... Connection plate portion 410c ... Left side plate portion 415 ... Axis 420 ... Box-shaped member 420a ... Upper plate portion 420b ... First side plate portion 420c: second side plate portion 420d: third side plate portion 420e The fourth side plate portion 420f ... lower plate portion 421 ... shaft hole 430 ... joint axis 440 ... bearing 450 ... mounting member

Claims (5)

外力により形が変化する形変化手段と、
前記形変化手段の形を変化させる駆動手段と、
前記形変化手段の変形を計測する計測手段と、
外部機器との間で制御信号を送受信する通信手段と、
前記計測手段による計測結果から制御信号を生成し、前記通信手段へ出力するとともに、前記通信手段により受信した制御信号に基づいて前記駆動手段を駆動する制御手段と、
を具備することを特徴とする運動伝達装置。
A shape changing means whose shape changes due to an external force;
Driving means for changing the shape of the shape changing means;
Measuring means for measuring deformation of the shape changing means;
A communication means for transmitting / receiving control signals to / from an external device;
A control signal is generated from a measurement result by the measuring unit and is output to the communication unit, and the control unit drives the driving unit based on the control signal received by the communication unit;
A motion transmission device comprising:
前記形変化手段は、複数の棒状部材と、各棒状部材の端部を接続する複数の関節ユニットとから構成され、ループ状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の運動伝達装置。   2. The motion transmission according to claim 1, wherein the shape changing means includes a plurality of rod-shaped members and a plurality of joint units that connect ends of the rod-shaped members, and is formed in a loop shape. apparatus. 前記関節ユニットは、
コ字状に形成された第1のフレーム及び第2のフレームと、
ロ字状に形成され前記第1のフレームが第1の軸線を中心に回動自在に取り付けられ、前記第2のフレームが前記第1の軸線に直交する第2の軸線を中心に回動自在に取り付けられた連結部材と、
前記連結部材の中空部を通して前記第1のフレームと前記第2のフレームとに両端が接続された弾性部材と、
を具備し、
前記駆動手段は、
前記第1のフレームを前記第1の軸線を中心に時計回りに回転させる第1のアクチュエータと、
前記第1のフレームを前記第1の軸線を中心に反時計回りに回転させる第2のアクチュエータと、
前記第2のフレームを前記第2の軸線を中心に時計回りに回転させる第3のアクチュエータと、
前記第2のフレームを前記第2の軸線を中心に反時計回りに回転させる第4のアクチュエータと、
を具備し、
前記計測手段は、
前記第1のフレームが中立位置にあるか停止位置まで回転したか、及び、前記第2のフレームが中立位置にあるか停止位置まで回転したかを各々検知することを特徴とする請求項2に記載の運動伝達装置。
The joint unit is
A first frame and a second frame formed in a U-shape;
The first frame is attached to be rotatable about a first axis, and the second frame is rotatable about a second axis perpendicular to the first axis. A connecting member attached to,
An elastic member having both ends connected to the first frame and the second frame through a hollow portion of the connecting member;
Comprising
The driving means includes
A first actuator that rotates the first frame clockwise about the first axis;
A second actuator for rotating the first frame counterclockwise about the first axis;
A third actuator for rotating the second frame clockwise about the second axis;
A fourth actuator for rotating the second frame counterclockwise about the second axis;
Comprising
The measuring means includes
3. The method according to claim 2, wherein it is detected whether the first frame is in a neutral position or rotated to a stop position, and whether the second frame is in a neutral position or rotated to a stop position. The motion transmission device described.
前記形変化手段は、複数の関節ユニットを鎖状に接続したことを特徴とする請求項1に記載の運動伝達装置。   The motion transmission device according to claim 1, wherein the shape changing unit includes a plurality of joint units connected in a chain shape. 前記関節ユニットは、
コ字状に形成されたフレームと、
前記フレームが所定の軸線を中心に回動自在に取り付けられた箱型部材と、
を具備し、
前記駆動手段は、
前記フレームを所定の軸線を中心に回転させるモータを具備し、
前記計測手段は、
前記モータの回転軸の回転角度を検知することを特徴とする請求項4に記載の運動伝達装置。
The joint unit is
A U-shaped frame;
A box-shaped member on which the frame is pivotally mounted around a predetermined axis;
Comprising
The driving means includes
Comprising a motor for rotating the frame about a predetermined axis;
The measuring means includes
The motion transmission device according to claim 4, wherein a rotation angle of a rotation shaft of the motor is detected.
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