JP2011183509A - Rotation angle detecting device, jointed structure and mode taking-in device - Google Patents

Rotation angle detecting device, jointed structure and mode taking-in device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enlarge a movable area for detecting an angle by rotating, more than a conventional movable area. <P>SOLUTION: This rotation angle detecting device includes a frame body 101 having a shaft support part 102a and bearing members 102b and 102c extending in the orthogonal direction to the shaft support part 102a, a rotary shaft 111 supported by the shaft support part 102a and extending on a projection to a surface of the shaft support part 102a, a rotary shaft 122 supported by shaft support parts 102b and 102c and extending on a projection to a surface of the shaft support parts 102b and 102c, a rotation angle detecting member 113 for detecting a rotation angle around the rotary shaft 111, a rotation angle detecting member 122 for detecting a rotation angle around a rotary shaft 121 and a substrate 114 electrically connected to the rotation angle detecting member 113 and the rotation angle detecting member 122 and supported by the frame body 101. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転角度検出装置、有関節構造体および態様取込装置に関する。   The present invention relates to a rotation angle detection device, an articulated structure, and a mode capturing device.

従来の3次元データ入力システムとして、多関節ロボットを使用する技術に関して、下記の特許文献1,2に記載の技術が知られている。
特許文献1としての特開2005−71182号公報には、長さの属性を持つリンク(L)と、一対のリンク(L)間を結合する関節(J)と、関節によって結合された一対のリンク(L)間の角度変位を検出する角度センサ(2a)と、を有する多関節ロボット(2)の構成が記載されている。
特許文献1には、多関節ロボット(2)の関節が回転すると、角度センサ(2a)によって関節(J)の角度変位が検出され、検出された角度変位に応じて、ディスプレイ装置(3)の画面に表示されるキャラクタに回転動作を付与する技術が記載されている。しかし、関節(J)に対して角度センサ(2a)がどのように配置されて、関節(J)の角度変位を検出するかについて具体的に記載されていない。
As techniques for using an articulated robot as a conventional three-dimensional data input system, techniques described in Patent Documents 1 and 2 below are known.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-71182 as Patent Document 1 includes a link (L) having a length attribute, a joint (J) that couples a pair of links (L), and a pair of joints joined by a joint. A configuration of an articulated robot (2) having an angle sensor (2a) for detecting an angular displacement between the links (L) is described.
In Patent Document 1, when the joint of the multi-joint robot (2) rotates, the angular displacement of the joint (J) is detected by the angle sensor (2a), and the display device (3) of the display device (3) is detected according to the detected angular displacement. A technique for imparting a rotational motion to a character displayed on a screen is described. However, it is not specifically described how the angle sensor (2a) is arranged with respect to the joint (J) to detect the angular displacement of the joint (J).

特許文献2としての特開平08−305473号公報には、3次元データ入力システム用の人形型の入力デバイス(600)を構成する関節において、一対のリンクを結合する関節であって、第1の回転中心として回転可能な第1のポテンショメータ軸と、第1のポテンショメータ軸に設置されたポテンショメータ(713)と、第1のポテンショメータ軸に対して直交する第2の回転中心として回転可能な直交回転軸(706,720)と、直交回転軸(706,720)からかさ歯車(717,721)を介して回転が伝達され且つ第1のポテンショメータ軸と同軸方向に延びて直交回転軸(706,720)を挟んで第1のポテンショメータ軸の反対側に設置された第2のポテンショメータ軸と、第2のポテンショメータ軸に設置されたポテンショメータ(702)と、が配置された関節が記載されている。
特許文献2記載の技術では、第1のポテンショメータ軸を回転中心として関節が回転すると、第1のポテンショメータ軸が回転し、ポテンショメータ(713)で第1のポテンショメータ軸の角度変位が検出される。また、直交回転軸(706,720)を回転中心として関節が回転すると、かさ歯車(717,721)を介して第2のポテンショメータ軸が回転し、ポテンショメータ(702)で直交回転軸(706,720)の角度変位が検出される。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-305473 as Patent Document 2 discloses a joint that constitutes a doll-shaped input device (600) for a three-dimensional data input system, and is a joint that couples a pair of links. A first potentiometer shaft rotatable as a rotation center, a potentiometer (713) installed on the first potentiometer shaft, and an orthogonal rotation shaft rotatable as a second rotation center orthogonal to the first potentiometer shaft Rotation is transmitted from the orthogonal rotation shafts (706, 720) via the bevel gears (717, 721) and extends in the same direction as the first potentiometer shaft, and the orthogonal rotation shafts (706, 720). A second potentiometer shaft that is installed on the opposite side of the first potentiometer shaft, and a second potentiometer shaft. A potentiometer (702), is arranged joint is described.
In the technique described in Patent Document 2, when the joint rotates around the first potentiometer shaft, the first potentiometer shaft rotates, and the potentiometer (713) detects the angular displacement of the first potentiometer shaft. Further, when the joint rotates around the orthogonal rotation axis (706, 720), the second potentiometer shaft rotates via the bevel gears (717, 721), and the potentiometer (702) rotates the orthogonal rotation axis (706, 720). ) Is detected.

また、特許文献1,2の3次元データ入力システムとは異なるが、ロボットの操作等に使用されるスティック型の操作部を有する入力装置において、直交する回転2軸の回転角度を検出する構成に関して、下記の特許文献3に記載の技術が知られている。
特許文献3としての特開平08−66882号公報には、固定の大型フレーム(82)の開口部に回転軸(76,78)を中心として回転可能に支持された小型フレーム(48)と、回転軸(78)の端部に設置されたポテンショメータ(88)と、回転軸(76,78)と直交する一対の左右回転軸(44,46)を中心として小型フレーム(48)の開口部に回転可能に支持されたZ軸センサユニット(26)と、左右回転軸(44)の端部に設置されたポテンショメータ(54)と、を有する入力装置としてのスティック(6)の構成が記載されている。
特許文献3記載の技術では、スティック(6)が操作されてZ軸センサユニット(26)が移動すると、Z軸センサユニット(26)の回転軸(76,78)を中心とした回転が、ポテンショメータ(88)で検出され、Z軸センサユニット(26)の回転軸(44,46)を中心とした回転が、ポテンショメータ(54)で検出される。
Although different from the three-dimensional data input systems disclosed in Patent Documents 1 and 2, regarding an input device having a stick-type operation unit used for operation of a robot or the like, a configuration for detecting a rotation angle of two orthogonal rotation axes A technique described in Patent Document 3 below is known.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-66882 as Patent Document 3 discloses a small frame (48) rotatably supported around an axis of rotation (76, 78) in an opening of a fixed large frame (82), and a rotation. A potentiometer (88) installed at the end of the shaft (78) and a pair of left and right rotating shafts (44, 46) orthogonal to the rotating shaft (76, 78) are rotated around the opening of the small frame (48). The configuration of a stick (6) as an input device having a Z-axis sensor unit (26) supported in a possible manner and a potentiometer (54) installed at the end of the left-right rotation shaft (44) is described. .
In the technique described in Patent Document 3, when the stick (6) is operated to move the Z-axis sensor unit (26), rotation about the rotation axes (76, 78) of the Z-axis sensor unit (26) is performed as a potentiometer. (88), and the rotation about the rotation axis (44, 46) of the Z-axis sensor unit (26) is detected by the potentiometer (54).

また、特許文献1,2の3次元データ入力システムとは異なるが、ロボット用関節の動作の制御に使用される関節のモータユニットにおいて、直交する2軸の回転角度を検出する構成に関して、下記の特許文献4に記載の技術が知られている。
特許文献4としての特開2006−43848号公報には、貫通孔(51a)と貫通孔(51a)に直交する直交貫通孔(51b)とが形成された十字結合体(50)と、貫通孔(51a)に端部が固定された第1の回転軸(41b)を有するモータユニットとしての第1の筐体(41)と、直交貫通孔(51b)に端部が固定された第2の回転軸(42b)を有する第2の筐体(42)と、を有するロボット用関節サーボユニットの構成が記載されており、各筐体(41,42)は、回転軸(41b,42b)に駆動を伝達するモータ(21,21)と、モータ(21,21)による回転角度を検出するポテンショメータ(26,26)と、を有する。
特許文献4記載の技術は、モータ(21,21)を駆動させてロボット用関節を曲げ伸ばす際に、各ポテンショメータ(26,26)によって検出されるモータ(21,21)の回転角度が予め設定された回転角度に到達すると、モータ(21,21)の駆動を停止させる、いわゆるサーボに関する。
Further, although different from the three-dimensional data input systems of Patent Documents 1 and 2, regarding the configuration for detecting the rotation angles of two orthogonal axes in a joint motor unit used for controlling the operation of the robot joint, the following A technique described in Patent Document 4 is known.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-43848 as Patent Document 4 includes a cross joint (50) in which a through hole (51a) and an orthogonal through hole (51b) orthogonal to the through hole (51a) are formed, and a through hole A first housing (41) as a motor unit having a first rotating shaft (41b) having an end fixed to (51a), and a second housing having an end fixed to the orthogonal through hole (51b). A configuration of a robot joint servo unit having a second casing (42) having a rotation axis (42b) is described, and each casing (41, 42) is connected to the rotation axis (41b, 42b). It has a motor (21, 21) for transmitting driving and a potentiometer (26, 26) for detecting a rotation angle by the motor (21, 21).
In the technique described in Patent Document 4, when the robot (21, 21) is driven to bend and extend the robot joint, the rotation angle of the motor (21, 21) detected by each potentiometer (26, 26) is set in advance. This is related to a so-called servo that stops driving the motors (21, 21) when the rotation angle is reached.

特開2005−71182号公報(「0029」〜「0031」、「0036」〜「0038」、図1、図2)JP-A-2005-71182 ("0029" to "0031", "0036" to "0038", FIGS. 1 and 2) 特開平08−305473号公報(「0009」、「0010」、「0015」、図1、図7)JP 08-305473 A (“0009”, “0010”, “0015”, FIGS. 1 and 7) 特開平08−66882号公報(「0017」〜「0019」、「0021」、「0022」、図1〜図3)JP-A-08-66882 ("0017" to "0019", "0021", "0022", FIGS. 1 to 3) 特開2006−43848号公報(「0013」〜「0021」、図1〜図5)JP 2006-43848 A ("0013" to "0021", FIGS. 1 to 5)

本発明は、回転して角度が検出される可動領域を、従来に比べて大きくすることを技術的課題とする。   This invention makes it a technical subject to enlarge the movable area | region where an angle is detected by rotating compared with the past.

前記技術的課題を解決するために、請求項1に記載の回転角度検出装置は、
第1の軸支持部と、前記第1の軸支持部に対して直交する方向に延びる第2の軸支持部と、を有する枠体と、
前記第1の軸支持部に支持され、且つ、第1の軸支持部の面に対して凸状に延びる第1の回転軸と、
前記第2の軸支持部に支持され、且つ、第2の軸支持部の面に対して凸状に延びる第2の回転軸と、
前記第1の回転軸回りの回転角度を検出する第1の回転角度検出部材と、
前記第2の回転軸回りの回転角度を検出する第2の回転角度検出部材と、
前記第1の回転角度検出部材、および、前記第2の回転角度検出部材に電気的に接続され、且つ、前記枠体に支持された基板と、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, the rotation angle detection device according to claim 1,
A frame having a first shaft support portion and a second shaft support portion extending in a direction orthogonal to the first shaft support portion;
A first rotation shaft supported by the first shaft support portion and extending in a convex shape with respect to the surface of the first shaft support portion;
A second rotating shaft supported by the second shaft support portion and extending convexly with respect to the surface of the second shaft support portion;
A first rotation angle detection member for detecting a rotation angle around the first rotation axis;
A second rotation angle detection member for detecting a rotation angle around the second rotation axis;
A substrate electrically connected to the first rotation angle detection member and the second rotation angle detection member and supported by the frame;
It is provided with.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転角度検出装置において、
前記基板に支持され且つ前記第1の回転角度検出部材および前記第2の回転角度検出部材から送信された信号に基づいて前記第1の回転軸および前記第2の回転軸の回転角度を演算する演算部と、
前記基板に支持され且つ前記演算部で演算された回転角度を前記回転角度検出装置の外部に電気的に接続された計算装置に送信する信号送信部と、
を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the rotation angle detection device according to claim 1,
Based on signals supported by the substrate and transmitted from the first rotation angle detection member and the second rotation angle detection member, rotation angles of the first rotation shaft and the second rotation shaft are calculated. An arithmetic unit;
A signal transmission unit configured to transmit a rotation angle supported by the substrate and calculated by the calculation unit to a calculation device electrically connected to the outside of the rotation angle detection device;
It is provided with.

前記技術的課題を解決するために、請求項3に記載の有関節構造体は、
構造体を構成する複数の連結体と、
前記連結体どうしが連結される連結部分に配置された請求項1または請求項2に記載の回転角度検出装置であって、前記連結部分で連結される一方の前記連結体の一端が着脱可能に支持される前記第1の回転軸と、前記連結部分で連結される他方の前記連結体の他端が着脱可能に支持される前記第2の回転軸と、を有する前記回転角度検出装置と、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, the articulated structure according to claim 3,
A plurality of connected bodies constituting the structure;
It is a rotation angle detection apparatus of Claim 1 or Claim 2 arrange | positioned at the connection part to which the said connection bodies are connected, Comprising: One end of one said connection body connected with the said connection part is detachable. The rotation angle detection device comprising: the first rotation shaft to be supported; and the second rotation shaft on which the other end of the other connecting body connected by the connecting portion is detachably supported.
It is provided with.

前記技術的課題を解決するために、請求項4に記載の態様取込装置は、
構造体を構成する複数の連結体と、前記連結体どうしが連結される連結部分に配置された回転角度検出装置と、を有する有関節構造体と、
前記回転角度検出装置に電気的に接続された計算装置と、
を備え、
前記回転角度検出装置は、
第1の軸支持部と、前記第1の軸支持部に対して直交する方向に延びる第2の軸支持部と、を有する枠体と、
前記第1の軸支持部に支持され、且つ、第1の軸支持部の面に対して凸状に延び、且つ、前記連結部分で連結される一方の前記連結体の一端が着脱可能に支持される第1の回転軸と、
前記第2の軸支持部に支持され、且つ、第1の軸支持部の面に対して凸状に延び、且つ、前記連結部分で連結される他方の前記連結体の他端が着脱可能に支持される第2の回転軸と、
前記第1の回転軸に支持されて、前記第1の回転軸回りの回転角度を検出する第1の回転角度検出部材と、
前記第2の回転軸に支持されて、前記第2の回転軸回りの回転角度を検出する第2の回転角度検出部材と、
前記第1の回転角度検出部材、および、前記第2の回転角度検出部材に電気的に接続され、且つ、前記枠体に支持された基板と、
前記基板に支持され且つ前記第1の回転角度検出部材および前記第2の回転角度検出部材から送信された信号に基づいて前記第1の回転軸回りおよび前記第2の回転軸回りの回転角度を演算する演算部と、
前記基板に支持され且つ前記演算部で演算された回転角度を前記回転角度検出装置の外部に電気的に接続された前記計算装置に送信する信号送信部と、
を有し、
前記計算装置は、
前記信号送信部から送信された回転角度に基づいて予め設定された仮想空間における前記回転角度検出装置の位置を演算する位置演算部と、
前記位置演算部で演算された位置に基づいて前記仮想空間における前記有関節構造体の画像を作成する画像処理部と、
前記計算装置に電気的に接続された表示器に作成された前記有関節構造体の画像を表示する画像表示部と、
を有し、
前記各回転軸の前記回転角度に応じた前記有関節構造体の態様を前記仮想空間における画像として取り込む
ことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, the aspect capturing device according to claim 4 is:
An articulated structure having a plurality of connecting bodies constituting the structure, and a rotation angle detecting device arranged at a connecting portion to which the connecting bodies are connected;
A calculation device electrically connected to the rotation angle detection device;
With
The rotation angle detection device includes:
A frame having a first shaft support portion and a second shaft support portion extending in a direction orthogonal to the first shaft support portion;
One end of one of the connecting bodies supported by the first shaft support portion and extending in a convex shape with respect to the surface of the first shaft support portion and connected by the connecting portion is detachably supported. A first axis of rotation
The other end of the other connecting body supported by the second shaft supporting portion and extending in a convex shape with respect to the surface of the first shaft supporting portion and connected by the connecting portion is detachable. A second rotating shaft supported;
A first rotation angle detection member that is supported by the first rotation axis and detects a rotation angle around the first rotation axis;
A second rotation angle detection member supported by the second rotation shaft and detecting a rotation angle around the second rotation shaft;
A substrate electrically connected to the first rotation angle detection member and the second rotation angle detection member and supported by the frame;
Based on signals supported by the substrate and transmitted from the first rotation angle detection member and the second rotation angle detection member, rotation angles around the first rotation axis and the second rotation axis are determined. A computing unit for computing,
A signal transmission unit that transmits the rotation angle supported by the substrate and calculated by the calculation unit to the calculation device electrically connected to the outside of the rotation angle detection device;
Have
The computing device is:
A position calculation unit that calculates the position of the rotation angle detection device in a preset virtual space based on the rotation angle transmitted from the signal transmission unit;
An image processing unit that creates an image of the articulated structure in the virtual space based on the position calculated by the position calculation unit;
An image display unit for displaying an image of the articulated structure created on a display device electrically connected to the computing device;
Have
A mode of the articulated structure according to the rotation angle of each rotation axis is captured as an image in the virtual space.

請求項1に記載の発明によれば、直交2軸が回転可能に支持される第1の軸支持部と第2の軸支持部とが直交する枠体を備えているため、従来の直交2軸の回転角度を検出する回転角度検出装置と比べて、回転軸回りの回転時に、枠体に接触して可動領域が規制されることが低減されて、角度が検出される可動領域を、大きくすることができる。
請求項2に記載の発明によれば、回転角度検出装置に演算部を備えているため、演算部を有しない場合に比べて、計算装置にかかる演算の負荷が低減できる。特に、計算装置に複数の回転角度検出装置が接続されている場合には、計算装置の1箇所だけで回転角度を演算する場合と比べて、回転角度の演算を各回転角度検出装置の演算部で分散させて行うことができ、計算装置にかかる演算の負荷がさらに低減できる。
According to the first aspect of the present invention, since the first shaft support portion and the second shaft support portion on which the two orthogonal axes are rotatably supported are provided, the conventional orthogonal 2 is provided. Compared with a rotation angle detection device that detects the rotation angle of the shaft, it is less likely that the movable region is restricted by contact with the frame during rotation around the rotation axis, and the movable region where the angle is detected is increased. can do.
According to the second aspect of the present invention, since the rotation angle detection device includes the calculation unit, the calculation load on the calculation device can be reduced as compared with the case where the calculation unit is not provided. In particular, when a plurality of rotation angle detection devices are connected to the calculation device, the calculation of the rotation angle is performed by the calculation unit of each rotation angle detection device as compared with the case of calculating the rotation angle only at one place of the calculation device. The calculation load applied to the computing device can be further reduced.

請求項3に記載の発明によれば、直交2軸が回転可能に支持される第1の軸支持部と第2の軸支持部とが直交する枠体を有する回転角度検出装置を備えているため、従来の直交2軸の回転角度を検出する回転角度検出装置を有する有関節構造体と比べて、連結体の間の関節に相当する部分の可動領域を大きくすることができる。
請求項4に記載の発明によれば、直交2軸が回転可能に支持される第1の軸支持部と第2の軸支持部とが直交する枠体を有し、連結体の間の関節に相当する部分の可動領域が大きな有関節構造体を備えているため、従来の有関節構造体の態様を取り込む態様取込装置と比べて、仮想空間に取り込める有関節構造体の態様に応じた画像のバリエーションを増やすことができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the rotation angle detection device having the frame body in which the first shaft support portion and the second shaft support portion on which the orthogonal two axes are rotatably supported are orthogonal to each other. Therefore, the movable region of the portion corresponding to the joint between the connected bodies can be increased as compared with the articulated structure having the rotation angle detection device that detects the rotation angle of the two orthogonal axes.
According to invention of Claim 4, it has a frame body in which the 1st axis | shaft support part and 2nd axis | shaft support part by which orthogonal 2 axis | shaft is rotatably supported are orthogonal, and it is a joint between connection bodies. Since the movable region of the portion corresponding to the above has a large articulated structure, it corresponds to the mode of the articulated structure that can be captured in the virtual space, compared to the mode capture device that captures the mode of the conventional articulated structure The image variation can be increased.

図1は本発明の実施例1の態様取込装置の全体説明図である。FIG. 1 is an overall explanatory view of an aspect capturing device according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は本発明の実施例1の態様取込装置から装飾部を取り外した状態の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the decorative portion is removed from the aspect capturing device according to the first embodiment of the present invention. 図3は本発明の実施例1の回転角度検出装置の全体説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the entire rotation angle detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図4は本発明の実施例1の回転角度検出装置の分解説明図である。FIG. 4 is an exploded explanatory view of the rotation angle detection device according to the first embodiment of the present invention. 図5は本発明の実施例1の検出装置本体の要部説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a main part of the main body of the detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図6は実施例1の計算装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。FIG. 6 is a functional block diagram illustrating the functions provided in the control unit of the computing apparatus according to the first embodiment. 図7は本発明の実施例1の人形U1の骨格パーツの長さや、各関節パーツの各回転軸と各連結部分との距離を示す要部説明図である。FIG. 7 is a main part explanatory view showing the length of the skeleton part of the doll U1 according to the first embodiment of the present invention and the distance between each rotating shaft and each connecting part of each joint part. 図8は実施例1の有関節構造体の構成態様の一例を簡略的に示した説明図であり、図8Aは「ヘビ型」の構成態様を示した説明図、図8Bは「犬型」の構成態様を示した説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram simply showing an example of the configuration mode of the articulated structure of the first embodiment, FIG. 8A is an explanatory diagram showing the configuration mode of “snake type”, and FIG. 8B is “dog type” It is explanatory drawing which showed the structure aspect of. 図9は本発明の実施例1の3次元仮想空間における骨格部に装飾部を被せた状態の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a state in which the decoration portion is put on the skeleton portion in the three-dimensional virtual space according to the first embodiment of the present invention. 図10は本発明の実施例1の計算装置の制御部の3次元データ作成処理のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of the three-dimensional data creation process of the control unit of the computing device according to the first embodiment of the present invention. 図11は実施例1の図2〜4に対応する本発明の実施例2の説明図であり、図11Aは実施例2の左腕部の要部説明図であり、図11Bは実施例2の回転角度検出装置の分解説明図であり、図11Cは実施例2の回転角度検出装置の全体説明図である。11 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention corresponding to FIGS. 2 to 4 of the first embodiment, FIG. 11A is an explanatory diagram of a main part of the left arm portion of the second embodiment, and FIG. FIG. 11C is an exploded explanatory view of the rotational angle detection device, and FIG. 11C is an overall explanatory view of the rotational angle detection device of the second embodiment. 図12は変更例の回転角度検出装置の概略説明図である。FIG. 12 is a schematic explanatory view of a rotation angle detection device according to a modification.

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
Next, specific examples (examples) of the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
In order to facilitate understanding of the following description, in the drawings, the front-rear direction is the X-axis direction, the left-right direction is the Y-axis direction, the up-down direction is the Z-axis direction, and arrows X, -X, Y, -Y, The direction indicated by Z and -Z or the indicated side is defined as the front side, the rear side, the right side, the left side, the upper side, the lower side, or the front side, the rear side, the right side, the left side, the upper side, and the lower side, respectively.
In the figure, “•” in “○” means an arrow heading from the back of the page to the front, and “×” in “○” is the front of the page. It means an arrow pointing from the back to the back.
In the following description using the drawings, illustrations other than members necessary for the description are omitted as appropriate for easy understanding.

(実施例1の態様取込装置の説明)
図1は本発明の実施例1の態様取込装置の全体説明図である。
図1において、実施例1の態様取込装置の一例としてのモーションキャプチャーシステムUは、計算装置の一例としてのクライアントパソコンPCを有する。
(実施例1の計算装置の説明)
クライアントパソコンPCは、いわゆる、コンピュータ装置により構成されており、計算装置本体の一例としてのコンピュータ本体H1と、表示器の一例としてのディスプレイH2と、情報入力装置の一例としてのキーボードH3やマウスH4等とを有し、コンピュータ本体H1には、OS(OS:Operating System)やプログラム等を記憶する図示しない記憶媒体の一例としてのHDD(HDD:Hard Disk Drive)等が内蔵されている。
クライアントパソコンPCは、有関節構造体の一例としての人形U1と、接続線の一例としてのケーブルKにより接続されている。なお、実施例1では、ケーブルKは、一例として、USBケーブル(USB:Universal Serial Bus)によって構成されているが、USBケーブルに限定されず、設計等に応じて、任意の形式のケーブルを使用可能である。また、有線方式に限定されず、無線方式で情報の送受信が可能な構成とすることも可能である。また、実施例1の人形U1は、一例として、熊のぬいぐるみによって構成されている。
(Description of Aspect Capture Device of Example 1)
FIG. 1 is an overall explanatory view of an aspect capturing device according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a motion capture system U as an example of an aspect capturing device according to the first embodiment includes a client personal computer PC as an example of a computing device.
(Description of the calculation apparatus of Example 1)
The client personal computer PC is constituted by a so-called computer device, and includes a computer main body H1 as an example of a computing device main body, a display H2 as an example of a display, a keyboard H3 and a mouse H4 as examples of an information input device, and the like. The computer main body H1 incorporates an HDD (HDD: Hard Disk Drive) as an example of a storage medium (not shown) that stores an OS (OS: Operating System), a program, and the like.
The client personal computer PC is connected to a doll U1 as an example of an articulated structure and a cable K as an example of a connection line. In the first embodiment, the cable K is configured as a USB cable (USB: Universal Serial Bus) as an example. However, the cable K is not limited to the USB cable, and any type of cable is used depending on the design. Is possible. In addition, the configuration is not limited to the wired method, and a configuration capable of transmitting and receiving information by a wireless method is also possible. Moreover, the doll U1 of Example 1 is comprised by the stuffed bear of the bear as an example.

(実施例1の有関節構造体の説明)
図2は本発明の実施例1の態様取込装置から装飾部を取り外した状態の説明図である。
図1、図2において、実施例1の人形U1は、構造体の一例として、人型の骨格部1と、骨格部1を被覆する装飾部の一例としての装飾カバーCaとを有する。
図2において、骨格部1は、胸部材の一例として、人形U1の胸に対応する位置に配置された胸部パーツ2を有する。胸部パーツ2には、主基板の一例として、前記クライアントパソコンPCと前記ケーブルKを介して、電気的に接続可能なメイン基板3が支持されている。
(Description of the articulated structure of Example 1)
FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the decorative portion is removed from the aspect capturing device according to the first embodiment of the present invention.
1 and 2, the doll U <b> 1 of the first embodiment includes a human-shaped skeleton part 1 and a decorative cover Ca as an example of a decorative part that covers the skeleton part 1 as an example of a structure.
In FIG. 2, the skeleton 1 includes a chest part 2 arranged as a chest member at a position corresponding to the chest of the doll U1. As an example of the main board, the chest part 2 supports a main board 3 that can be electrically connected via the client personal computer PC and the cable K.

胸部パーツ2の上下両端の左右方向中央部には、連結部分の一例および被連結部の一例として、螺子孔状の首関節支持部4と、上腹関節支持部6とが形成されている。また、胸部パーツ2の左右両端の上下方向中央部には、連結部分の一例および被連結部の一例として、螺子孔状の左肩関節支持部7と、右肩関節支持部8とが形成されている。
前記左肩関節支持部7には、多軸回転角度検出装置の一例および関節パーツの一例としての左肩関節パーツK1を介して、左上腕パーツ11が回転可能に支持されている。
実施例1の左肩関節パーツK1は、左右方向に延びる第1の回転軸と、上下方向に延びる第2の回転軸とを回転中心として、左上腕パーツ11を回転可能に支持している。なお、左肩関節パーツK1の詳細な構成については後述する。
A screw hole-shaped neck joint support portion 4 and an upper abdominal joint support portion 6 are formed as an example of a connecting portion and an example of a connected portion at the center in the left-right direction at both the upper and lower ends of the chest part 2. In addition, a screw hole-shaped left shoulder joint support portion 7 and a right shoulder joint support portion 8 are formed as an example of a connecting portion and an example of a connected portion at the center in the vertical direction at both left and right ends of the chest part 2. Yes.
A left upper arm part 11 is rotatably supported by the left shoulder joint support portion 7 via a left shoulder joint part K1 as an example of a multi-axis rotation angle detection device and an example of a joint part.
The left shoulder joint part K1 according to the first embodiment rotatably supports the left upper arm part 11 with a first rotation shaft extending in the left-right direction and a second rotation shaft extending in the up-down direction as the rotation center. The detailed configuration of the left shoulder joint part K1 will be described later.

左上腕パーツ11は、上下方向に延びる角棒状に形成されている。左上腕パーツ11の上端部の右端には、連結部分の一例として、左肩関節パーツK1が連結、支持される凸状の左肩被支持部11aが形成されており、左肩被支持部11aの外周面には、螺子溝が形成されている。左上腕パーツ11の下端には、連結部分の一例として、左肩関節支持部7と同様に、螺子孔状の左肘支持部11bが形成されている。左肘支持部11bには、左肩関節パーツK1と同様に構成された左肘関節パーツK2を介して、左下腕パーツ12が回転可能に支持されている。
実施例1の左肘関節パーツK2は、上下方向に延びる第1の回転軸と、左右方向に延びる第2の回転軸とを回転中心として、左下腕パーツ12を回転可能に支持している。
The left upper arm part 11 is formed in a square bar shape extending in the vertical direction. A convex left shoulder supported portion 11a is formed at the right end of the upper end portion of the left upper arm part 11 as an example of a connected portion to which the left shoulder joint part K1 is connected and supported. The outer peripheral surface of the left shoulder supported portion 11a A screw groove is formed in the. At the lower end of the left upper arm part 11, a screw hole-like left elbow support portion 11b is formed as an example of a connecting portion, similarly to the left shoulder joint support portion 7. The left lower arm part 12 is rotatably supported by the left elbow support part 11b via a left elbow joint part K2 configured similarly to the left shoulder joint part K1.
The left elbow joint part K2 of the first embodiment rotatably supports the left lower arm part 12 with a first rotation axis extending in the up-down direction and a second rotation axis extending in the left-right direction as the rotation center.

左下腕パーツ12は、上下方向に延びる角棒状に形成されている。左下腕パーツ12の上端には、連結部分の一例として、左肘関節パーツK2が連結、支持される凸状の左肘被支持部12aが形成されており、左肘被支持部12aの外周面には、螺子溝が形成されている。左下腕パーツ12の下端には、連結部分の一例として、左肘支持部11bと同様に、螺子孔状の左手首支持部12bが形成されている。左手首支持部12bには、前記人形U1の左手首に対応する左手首パーツJo1が支持されている。   The left lower arm part 12 is formed in a square bar shape extending in the vertical direction. At the upper end of the left lower arm part 12, a convex left elbow supported part 12a to which the left elbow joint part K2 is connected and supported is formed as an example of a connecting part. The outer peripheral surface of the left elbow supported part 12a A screw groove is formed in the. At the lower end of the left lower arm part 12, a screw hole-like left wrist support portion 12b is formed as an example of a connecting portion, similarly to the left elbow support portion 11b. A left wrist part Jo1 corresponding to the left wrist of the doll U1 is supported by the left wrist support portion 12b.

なお、実施例1の左手首パーツJo1は、いわゆるジョイスティック型の回転角度検出装置が使用されており、上下方向に延びる棒状の1本の左手支持軸13の上部が前後左右方向に回転可能に支持され、回転した左手支持軸13の回転角度が検出可能に構成されている。このような、1本の回転軸の回転角度を検出する構成のジョイスィテック型の回転角度検出装置は、例えば、特許文献3、特開2007−4703号公報、および、特開2002−217009号公報等に記載されており、従来公知の任意の構成を採用可能であるため、詳細な説明は省略する。
前記左手支持軸13の下端には、前記人形U1の左手に対応する左手パーツ14が支持されている。
前記符号11,12,14,Jo1,K1,K2を付したパーツ等によって、実施例1の左腕パーツ16が構成されている。
The left wrist part Jo1 of the first embodiment uses a so-called joystick-type rotation angle detection device, and the upper part of one left hand support shaft 13 extending in the vertical direction is supported so as to be rotatable in the front-rear and left-right directions. Thus, the rotation angle of the rotated left hand support shaft 13 can be detected. Such a joystick type rotation angle detection device configured to detect the rotation angle of one rotation shaft is disclosed in, for example, Patent Document 3, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-4703, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-217209. Since it is described in the gazette etc. and can employ | adopt conventionally well-known arbitrary structures, detailed description is abbreviate | omitted.
A left hand part 14 corresponding to the left hand of the doll U1 is supported at the lower end of the left hand support shaft 13.
The left arm part 16 of the first embodiment is composed of the parts denoted by the reference numerals 11, 12, 14, Jo1, K1, and K2.

また、前記右肩関節支持部8には、前記左腕パーツ16と左右対称に構成された右腕パーツ26が支持されている。すなわち、右腕パーツ26は、左腕パーツ16の左上腕パーツ11、左下腕パーツ12、左手首パーツJo1、左手パーツ14、左肩関節パーツK1、および、左肘関節パーツK2と左右対称に構成された右上腕パーツ21、右下腕パーツ22、右手首パーツJo2、右手パーツ24、右肩関節パーツK3、および、右肘関節パーツK4を有する。   The right shoulder joint support portion 8 supports a right arm part 26 that is symmetrical to the left arm part 16. That is, the right arm part 26 is symmetrical with the left upper arm part 11, left lower arm part 12, left wrist part Jo1, left hand part 14, left shoulder joint part K1, and left elbow joint part K2 of the left arm part 16. It has an arm part 21, a right lower arm part 22, a right wrist part Jo2, a right hand part 24, a right shoulder joint part K3, and a right elbow joint part K4.

前記上腹関節支持部6には、左肩関節パーツK1と同様に構成された上腹関節パーツK5と、上腹関節パーツK5の下端に回転可能に連結、支持され且つ左肩関節パーツK1と同様に構成された下腹関節パーツK6とを介して、前記人形U1の腰に対応する腰部パーツ31が回転可能に支持されている。
実施例1の上腹関節パーツK5は、上下方向に延びる第1の回転軸と、左右方向に延びる第2の回転軸とを回転中心として、下腹関節パーツK6を回転可能に連結、支持している。また、実施例1の下腹関節パーツK6は、上下方向に延びる第1の回転軸と、前後方向に延びる第2の回転軸とを回転中心として、腰部パーツ31を回転可能に連結、支持している。
よって、腰部パーツ31は、上腹関節パーツK5と、下腹関節パーツK6とにより、前後左右、および、上下方向の3軸を回転中心として回転可能に支持されている。
The upper abdominal joint support portion 6 is rotatably connected to and supported by the upper abdominal joint part K5 configured in the same manner as the left shoulder joint part K1, and the lower end of the upper abdominal joint part K5. A waist part 31 corresponding to the waist of the doll U1 is rotatably supported via the constructed lower abdominal joint part K6.
The upper abdominal joint part K5 of the first embodiment is rotatably connected to and supported by the lower abdominal joint part K6 with the first rotation axis extending in the vertical direction and the second rotation axis extending in the left-right direction as the rotation center. Yes. In addition, the lower abdominal joint part K6 of the first embodiment connects and supports the waist part 31 rotatably around the first rotation shaft extending in the up-down direction and the second rotation shaft extending in the front-rear direction. Yes.
Therefore, the lumbar part 31 is supported by the upper abdominal joint part K5 and the lower abdominal joint part K6 so as to be rotatable about the three axes of front and rear, left and right, and the vertical direction.

腰部パーツ31の上端の左右方向中央部には、下腹関節パーツK6が連結、支持される凸状の下腹関節支持部32が支持されている。
また、腰部パーツ31の下端の左右両部には、被連結部の一例として、前記左肩関節支持部7と同様に構成された螺子孔状の左股間節支持部33と、右股間節支持部34とが形成されている。
A convex lower abdominal joint support part 32 to which the lower abdominal joint part K6 is connected and supported is supported at the center in the left-right direction at the upper end of the waist part 31.
Further, on both the left and right parts of the lower end of the waist part 31, as an example of a connected part, a screw hole-like left crotch joint support part 33 configured in the same manner as the left shoulder joint support part 7, and a right crotch joint support part 34 is formed.

前記左股間節支持部33には、前記左肩関節パーツK1と同様に構成された左股関節パーツK7を介して、左腿パーツ51が回転可能に支持されている。
実施例1の左股関節パーツK7は、上下方向に延びる第1の回転軸と、左右方向に延びる第2の回転軸とを回転中心として、左腿パーツ51を回転可能に支持している。
左腿パーツ51は、上下方向に延びる角棒状に形成されている。左腿パーツ51の上端部には、連結部分の一例として、左股関節パーツK7が連結、支持される凸状の左股間被支持部51aが形成されており、左股間被支持部51aの外周面には、螺子溝が形成されている。左腿パーツ51の下端には、連結部分の一例として、前記左肘支持部11bと同様に、螺子孔状の左膝支持部51bが形成されている。
A left thigh part 51 is rotatably supported by the left hip joint support part 33 via a left hip joint part K7 configured similarly to the left shoulder joint part K1.
The left hip joint part K7 according to the first embodiment rotatably supports the left thigh part 51 with a first rotation shaft extending in the up-down direction and a second rotation shaft extending in the left-right direction as the rotation center.
The left thigh part 51 is formed in a rectangular bar shape that extends in the vertical direction. At the upper end of the left thigh part 51, as an example of a connecting portion, a left hip supported part 51a is formed, which is connected and supported by the left hip joint part K7, and the outer peripheral surface of the left thigh supported part 51a A screw groove is formed in the. At the lower end of the left thigh part 51, a screw hole-shaped left knee support portion 51b is formed as an example of a connecting portion, similar to the left elbow support portion 11b.

左膝支持部51bには、前記左肩関節パーツK1と同様に構成された左膝関節パーツK8を介して、左脛パーツ52が回転可能に支持されている。
実施例1の左膝関節パーツK8は、上下方向に延びる第1の回転軸と、左右方向に延びる第2の回転軸とを回転中心として、左脛パーツ52を回転可能に連結、支持している。
左脛パーツ52は、上下方向に延びる角棒状に形成されている。左脛パーツ52の上端には、連結部分の一例として、左膝関節パーツK8が連結、支持される凸状の左膝被支持部52aが形成されており、左膝被支持部52aの外周面には、螺子溝が形成されている。左脛パーツ52の下端には、連結部分の一例として、左膝支持部51bと同様に、螺子孔状の左足首支持部52bが形成されている。
A left shin part 52 is rotatably supported by the left knee support part 51b via a left knee joint part K8 configured similarly to the left shoulder joint part K1.
The left knee joint part K8 according to the first embodiment is configured to rotatably connect and support the left shin part 52 with a first rotation shaft extending in the vertical direction and a second rotation shaft extending in the left-right direction as the rotation center. Yes.
The left shin part 52 is formed in a square bar shape extending in the vertical direction. At the upper end of the left shin part 52, a convex left knee supported part 52a to which the left knee joint part K8 is connected and supported as an example of a connecting part is formed. The outer peripheral surface of the left knee supported part 52a A screw groove is formed in the. A screw hole-shaped left ankle support portion 52b is formed at the lower end of the left shin part 52 as an example of a connecting portion, similarly to the left knee support portion 51b.

左足首支持部52bには、前記人形U1の左足首に対応する左足首パーツJo3が支持されている。なお、実施例1の左足首パーツJo3は、前記左手首パーツJo1と同様に、ジョイスティック型の回転角度検出装置が使用されており、上下方向に延びる左足支持軸53の上部が前後左右に回転支持され、回転した左足支持軸53の回転角度を検出可能に構成されている。左足首パーツJo3の構成は、左手首パーツJo1の構成と同様に、従来公知の構成を採用可能であるため、詳細な説明は省略する。
前記左足支持軸53の下端には、前記人形U1の左足に対応する左足パーツ54が支持されている。
前記符号51,52,54,Jo3,K7,K8を付したパーツ等によって、実施例1の左脚パーツ56が構成されている。
The left ankle support part 52b supports a left ankle part Jo3 corresponding to the left ankle of the doll U1. The left ankle part Jo3 of the first embodiment uses a joystick-type rotation angle detection device, like the left wrist part Jo1, and the upper part of the left foot support shaft 53 extending in the vertical direction is supported to rotate in the front-rear and left-right directions. The rotation angle of the rotated left foot support shaft 53 can be detected. Since the configuration of the left ankle part Jo3 can adopt a conventionally known configuration like the configuration of the left wrist part Jo1, a detailed description thereof will be omitted.
A left foot part 54 corresponding to the left foot of the doll U1 is supported at the lower end of the left foot support shaft 53.
The left leg part 56 of the first embodiment is constituted by the parts denoted by the reference numerals 51, 52, 54, Jo3, K7, and K8.

また、前記右股間節支持部34には、前記左脚パーツ56と左右対称に構成された右脚パーツ66が支持されている。すなわち、右脚パーツ66は、左脚パーツ56の左腿パーツ51、左脛パーツ52、左足首パーツJo3、左足パーツ54、左股関節パーツK7、および、左膝関節パーツK8と左右対称に構成された右腿パーツ61、右脛パーツ62、右足首パーツJo4、右足パーツ64、右股関節パーツK9、および、右膝関節パーツK10を有する。   The right crotch joint support portion 34 supports a right leg part 66 that is symmetrical to the left leg part 56. That is, the right leg part 66 is configured symmetrically with the left thigh part 51, the left shin part 52, the left ankle part Jo3, the left leg part 54, the left hip joint part K7, and the left knee joint part K8 of the left leg part 56. A right thigh part 61, a right shin part 62, a right ankle part Jo4, a right foot part 64, a right hip joint part K9, and a right knee joint part K10.

前記首関節支持部4には、左肩関節パーツK1と同様に構成された第1の首関節パーツK11と、第1の首関節パーツK11の上端に回転可能に連結、支持され且つ左肩関節パーツK1と同様に構成された第2の首関節パーツK12とを介して、前記人形U1の頭に対応する頭部本体パーツ71が回転可能に支持されている。
実施例1の第1の首関節パーツK11は、上下方向に延びる第1の回転軸と、左右方向に延びる第2の回転軸とを回転中心として、第2の首関節パーツK12を回転可能に連結、支持している。また、実施例1の第2の首関節パーツK12は、上下方向に延びる第1の回転軸と、前後方向に延びる第2の回転軸とを回転中心として、頭部本体パーツ71を回転可能に連結、支持している。
よって、頭部本体パーツ71は、第1の首関節パーツK11と、第2の首関節パーツK12とにより、前後左右、および、上下方向の3軸を回転中心として回転可能に支持されている。
頭部本体パーツ71の下端には、第2の首関節パーツK12に対応して連結、支持される凸状の頭支持部72が形成されており、頭支持部72の外周面には、螺子溝が形成されている。
前記符号71〜72,K11〜K12を付したパーツ等によって、実施例1の頭部パーツ73が構成されている。
また、符合2,11,12,14,21,22,24,51,52,54,61,62,64および71を付した人形U1の骨格を形成する各パーツは、理解の容易のために、連結体の一例としての骨格形成パーツKoとして、同一の符号で表す。
The neck joint support part 4 is rotatably connected to and supported by the first neck joint part K11 having the same configuration as the left shoulder joint part K1, and the upper end of the first neck joint part K11, and the left shoulder joint part K1. The head body part 71 corresponding to the head of the doll U1 is rotatably supported via the second neck joint part K12 configured in the same manner as described above.
The first neck joint part K11 of the first embodiment can rotate the second neck joint part K12 with a first rotation shaft extending in the up-down direction and a second rotation shaft extending in the left-right direction as the rotation center. Connected and supported. In addition, the second neck joint part K12 of the first embodiment is capable of rotating the head body part 71 with the first rotation axis extending in the vertical direction and the second rotation axis extending in the front-rear direction as the rotation center. Connected and supported.
Therefore, the head body part 71 is supported by the first neck joint part K11 and the second neck joint part K12 so as to be rotatable about three axes in the front-rear, left-right, and vertical directions.
At the lower end of the head body part 71, a convex head support part 72 connected and supported corresponding to the second neck joint part K12 is formed, and a screw is provided on the outer peripheral surface of the head support part 72. Grooves are formed.
The head part 73 of the first embodiment is configured by the parts denoted by the reference numerals 71 to 72 and K11 to K12.
In addition, each part forming the skeleton of the doll U1 with the signs 2, 11, 12, 14, 21, 22, 24, 51, 52, 54, 61, 62, 64 and 71 is for easy understanding. The skeleton forming part Ko as an example of the connected body is represented by the same symbol.

(実施例1の関節パーツの説明)
図3は本発明の実施例1の回転角度検出装置の全体説明図である。
図4は本発明の実施例1の回転角度検出装置の分解説明図である。
図5は本発明の実施例1の検出装置本体の要部説明図である。
図3〜5において、実施例1の各関節パーツK1〜K12は、枠体の一例としてのフレーム101を有する。フレーム101は、主枠体の一例としてのメインフレーム102と、副枠体の一例としてのサブフレーム103とを有する。メインフレーム102は、第1の軸支持部の一例として、平板状のメインプレート102aと、第2の軸支持部の一例として、メインプレート102aの両端からメインプレート102aと直交する方向に延びる平板状の一対の第1のサイドプレート102bおよび第2のサイドプレート102cと、を有する。
(Description of joint parts of Example 1)
FIG. 3 is an explanatory diagram of the entire rotation angle detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exploded explanatory view of the rotation angle detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a main part of the main body of the detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3-5, each joint part K1-K12 of Example 1 has the flame | frame 101 as an example of a frame. The frame 101 includes a main frame 102 as an example of a main frame and a subframe 103 as an example of a sub-frame. The main frame 102 is a flat main plate 102a as an example of a first shaft support portion, and a flat plate shape that extends from both ends of the main plate 102a in a direction perpendicular to the main plate 102a as an example of a second shaft support portion. A pair of first side plate 102b and second side plate 102c.

前記メインプレート102aには、メインプレート102aを貫通する第1の軸貫通孔102dが形成されている。前記第1のサイドプレート102b、および、第2のサイドプレート102cには、各サイドプレート102b,102cを貫通する第2の軸貫通孔102e,102fが形成されている。
また、第2のサイドプレート102cには、検出部材収容部の一例として、メインプレート102a側から延びる溝により構成された第2のポテンショメータ収容部102gが形成されている。
The main plate 102a is formed with a first shaft through hole 102d penetrating the main plate 102a. The first side plate 102b and the second side plate 102c are formed with second shaft through holes 102e and 102f penetrating the side plates 102b and 102c.
In addition, the second side plate 102c is provided with a second potentiometer housing portion 102g configured by a groove extending from the main plate 102a side as an example of the detection member housing portion.

サブフレーム103は、第1の軸支持部の一例として、メインプレート102aに対向する板状のサブプレート103aを有する。サブプレート103aの両端には、メインプレート102a側に延びる一対の壁部103bが形成されている。メインプレート102a、サブプレート103a、および、壁部103bで囲まれた空間により、検出部材収容部の一例として、第1のポテンショメータ収容部106が構成されている。
実施例1の第1のポテンショメータ収容部106は、第2のポテンショメータ収容部102gの端部と接続されており、第1のポテンショメータ収容部106と、前記第2のポテンショメータ収容部102gとにより、検出部材収容空間の一例としての略L字状の空間である検出基板収容部107が構成されている。
The subframe 103 includes a plate-like subplate 103a facing the main plate 102a as an example of the first shaft support portion. A pair of wall portions 103b extending toward the main plate 102a are formed at both ends of the sub plate 103a. A space surrounded by the main plate 102a, the sub plate 103a, and the wall 103b constitutes a first potentiometer housing 106 as an example of the detection member housing.
The first potentiometer housing part 106 according to the first embodiment is connected to the end of the second potentiometer housing part 102g, and is detected by the first potentiometer housing part 106 and the second potentiometer housing part 102g. A detection substrate housing portion 107 that is a substantially L-shaped space as an example of a member housing space is configured.

前記サブプレート103aには、前記第1の軸貫通孔102dに対応してサブプレート103aを貫通する第1の軸貫通孔103cが形成されている。
前記メインプレート102aおよびサブプレート103aには、第1の軸貫通孔102d、第1の軸貫通孔103cを貫通する第1の回転軸の一例としての第1のシャフト111が回転可能に支持されている。
第1のシャフト111の外端には、前記左肩被支持部11aと同様に構成された凸状の連結部112が支持されており、連結部112の外周面には、螺子溝が形成されている。
第1のシャフト111には、第1の回転角度検出部材の一例として、前記第1のポテンショメータ収容部106に収容され且つ第1のシャフト111の回転角度を検出する第1のポテンショメータ113が支持されている。第1のポテンショメータ113は、第1のポテンショメータ収容部106内に収容された関節パーツ基板114に電気的に接続されている。
The sub plate 103a is formed with a first shaft through hole 103c that penetrates the sub plate 103a corresponding to the first shaft through hole 102d.
A first shaft 111 as an example of a first rotating shaft that passes through the first shaft through hole 102d and the first shaft through hole 103c is rotatably supported by the main plate 102a and the sub plate 103a. Yes.
A convex connecting portion 112 configured in the same manner as the left shoulder supported portion 11a is supported at the outer end of the first shaft 111, and a screw groove is formed on the outer peripheral surface of the connecting portion 112. Yes.
A first potentiometer 113 that is housed in the first potentiometer housing portion 106 and detects the rotational angle of the first shaft 111 is supported on the first shaft 111 as an example of a first rotational angle detection member. ing. The first potentiometer 113 is electrically connected to the joint part substrate 114 housed in the first potentiometer housing portion 106.

また、前記第1のサイドプレート102bおよび前記第2のサイドプレート102cには、前記第2の軸貫通孔102e,102fを貫通する第2の回転軸の一例としての第2のシャフト121が回転可能に支持されている。
第2のシャフト121には、第2の回転角度検出部材の一例として、前記第2のポテンショメータ収容部102gに収容され且つ第2のシャフト121の回転角度を検出する第2のポテンショメータ122が支持されている。
Further, a second shaft 121 as an example of a second rotating shaft that passes through the second shaft through holes 102e and 102f is rotatable in the first side plate 102b and the second side plate 102c. It is supported by.
The second shaft 121 supports a second potentiometer 122 that is housed in the second potentiometer housing portion 102g and detects the rotational angle of the second shaft 121 as an example of a second rotation angle detection member. ing.

第2のポテンショメータ122は、前記関節パーツ基板114に電気的に接続されている。関節パーツ基板114には、演算部の一例として、関節パーツ基板114に電気的に接続されたCPU(CPU:Central Processing Unit)、すなわち、中央演算装置116が支持されている。
実施例1の中央演算装置116は、前記第1のシャフト111や、前記第2のシャフト121が回転した際に、前記第1のポテンショメータ113や、前記第2のポテンショメータ122から送信された信号に基づいて、第1のシャフト111や、第2のシャフト121の回転角度情報を演算する。
The second potentiometer 122 is electrically connected to the joint part substrate 114. The joint parts substrate 114 supports a CPU (CPU: Central Processing Unit) electrically connected to the joint parts substrate 114, that is, a central processing unit 116, as an example of a calculation unit.
The central processing unit 116 according to the first embodiment uses a signal transmitted from the first potentiometer 113 or the second potentiometer 122 when the first shaft 111 or the second shaft 121 rotates. Based on this, the rotation angle information of the first shaft 111 and the second shaft 121 is calculated.

また、関節パーツ基板114には、演算部の一例および接続端子の一例として、関節パーツ基板114と電気的に接続されたコネクタ117が支持されている。コネクタ117は、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4に対して、前記胸部パーツ2側に直接連結されて隣接する各関節パーツK1〜K12または各骨格形成パーツKoを介して間接的に連結されて隣接する関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4にケーブルを介して接続されている。よって、コネクタ117には、各関節パーツK1〜K12に対して、胸部パーツ2よりも離れる側に隣接する関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4からのケーブルが接続されると共に、胸部パーツ2に近づく側に隣接する関節パーツK1〜K12へのケーブルも接続されている。   The joint parts substrate 114 supports a connector 117 that is electrically connected to the joint parts substrate 114 as an example of a calculation unit and an example of a connection terminal. The connector 117 is directly connected to each of the joint parts K1 to K12, Jo1 to Jo4 and indirectly connected to the chest part 2 side through the adjacent joint parts K1 to K12 or the skeleton forming parts Ko. Are connected to adjacent joint parts K1 to K12 and Jo1 to Jo4 via cables. Therefore, the connector 117 is connected to cables from the joint parts K1 to K12 and Jo1 to Jo4 adjacent to the joint parts K1 to K12 on the side farther from the chest part 2, and approaches the chest part 2. Cables to the joint parts K1 to K12 adjacent to the side are also connected.

したがって、実施例1では、前記中央演算装置116によって演算された回転角度情報が、隣接する関節パーツK1〜K12のコネクタを経由または直接メイン基板3に送信することが可能である。また、胸部パーツ2よりも離れる側に隣接する他の各コネクタ117等から送信された回転角度情報は中継されて、メイン基板3に向けて送信される。
なお実施例1では、メイン基板3に向けて送信されるデータには、各回転角度情報に加え、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4を特定する情報や、各関節パーツK1〜K12の前記各第1のポテンショメータ113や、前記各第2のポテンショメータ122を特定する情報等も含まれている。
Therefore, in the first embodiment, the rotation angle information calculated by the central processing unit 116 can be transmitted to the main board 3 via the connectors of the adjacent joint parts K1 to K12. Further, the rotation angle information transmitted from other connectors 117 and the like adjacent to the side farther from the chest part 2 is relayed and transmitted toward the main board 3.
In the first embodiment, the data transmitted to the main board 3 includes information specifying each joint part K1 to K12, Jo1 to Jo4 in addition to each rotation angle information, and the joint parts K1 to K12. Information for specifying each first potentiometer 113 and each second potentiometer 122 is also included.

なお、実施例1では、コネクタ117と、メイン基板3および隣接する他のコネクタ117との間を接続する図示しないケーブルは、任意の着脱可能な形式のケーブルを使用可能であるが、着脱不能なケーブルも使用可能である。また、ケーブルを介して、前記第1のポテンショメータ113や、前記関節パーツ基板114、前記第2のポテンショメータ122に給電しつつ情報の送受信が可能な構成が望ましい。また、有線方式に限定されず、無線方式で情報の送受信が可能な構成とすることも可能である。さらに、隣接する関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4どうしを連結して、ケーブルが長くなりすぎない構成とすることが望ましいが、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4と胸部パーツ2とを直接ケーブルで接続する構成とすることも可能である。   In the first embodiment, as a cable (not shown) for connecting the connector 117 to the main board 3 and another adjacent connector 117, any detachable cable can be used. Cables can also be used. In addition, it is desirable that information can be transmitted and received while power is supplied to the first potentiometer 113, the joint part substrate 114, and the second potentiometer 122 via a cable. In addition, the configuration is not limited to the wired method, and a configuration capable of transmitting and receiving information by a wireless method is also possible. Further, it is desirable to connect adjacent joint parts K1 to K12 and Jo1 to Jo4 so that the cable does not become too long. However, the joint parts K1 to K12, Jo1 to Jo4 and the chest part 2 are directly connected. It is also possible to adopt a configuration in which the cables are connected.

また、前記第2のシャフト121の両端部には、連結腕部の一例としての連結アーム123が固定支持されている。連結アーム123は、第2のシャフト121の両端に支持され且つ前記メインプレート102aから離れる側に延びる板状の一対のシャフト連結部123aと、シャフト連結部123aの外端どうしを連結する板状の連結プレート123bと、を有する。被連結部材支持部123bには、第1のシャフト111の延長線上に延びる被連結部123cが形成されており、被連結部123cには、左肩関節支持部7と同様に構成された螺子孔状の被連結孔123dが形成されている。   Further, a connecting arm 123 as an example of a connecting arm portion is fixedly supported at both ends of the second shaft 121. The connecting arm 123 is supported by both ends of the second shaft 121 and extends in a direction away from the main plate 102a, and a pair of plate-like shaft connecting portions 123a and an outer end of the shaft connecting portion 123a. Connecting plate 123b. A connected portion 123c extending on the extension line of the first shaft 111 is formed in the connected member support portion 123b, and the connected portion 123c has a screw hole shape configured in the same manner as the left shoulder joint support portion 7. The coupled hole 123d is formed.

(クライアントパソコンPCのコンピュータ本体H1の制御部の機能)
図6は実施例1の計算装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。
図1、図6において、前記コンピュータ本体H1は制御部Cを有する。制御部Cは、構成設定手段C1、原点位置設定手段C2、回転角度情報受信記憶手段C3、パーツ位置演算手段C4、画像作成手段C5、および、画像表示手段C6を有する。
(Function of control unit of computer main body H1 of client personal computer PC)
FIG. 6 is a functional block diagram illustrating the functions provided in the control unit of the computing apparatus according to the first embodiment.
1 and 6, the computer main body H1 has a control unit C. The control unit C includes a configuration setting unit C1, an origin position setting unit C2, a rotation angle information reception storage unit C3, a part position calculation unit C4, an image creation unit C5, and an image display unit C6.

C1:構成設定手段
構成設定手段C1は、パーツ情報記憶手段C1Aと、構成パターン判別手段C1Bと、パーツ設定値設定手段C1Cとを有する。実施例1の構成設定手段C1は、メイン基板3から人形U1の態様特定情報の一例としてのパターン特定情報を取得して、人形U1の構成態様の一例としての構成パターンに対応したパーツ設定値を設定する。
C1: Configuration Setting Unit The configuration setting unit C1 includes a part information storage unit C1A, a configuration pattern determination unit C1B, and a part setting value setting unit C1C. The configuration setting unit C1 according to the first embodiment acquires pattern specifying information as an example of the mode specifying information of the doll U1 from the main board 3, and sets part setting values corresponding to the configuration pattern as an example of the configuration of the doll U1. Set.

図7は本発明の実施例1の人形U1の骨格パーツの長さや、各関節パーツの各回転軸と各連結部分との距離を示す要部説明図である。
C1A:パーツ情報記憶手段
パーツ情報記憶手段C1Aは、人形U1の各構成パターンに応じたパーツ情報を記憶する。実施例1のパーツ情報記憶手段C1Aは、人形U1の構成パターンに対応するパーツ情報を構成パターン毎に記憶する。実施例1では、構成パターンに対応するパーツ情報として、各構成パターンにおける関節パーツと骨格形成パーツの繋がり方や、胸部パーツ2等の基準パーツの支持部の個数a、関節パーツの総数b、ジョイスティック型の関節パーツの総数b′、および、隣接する関節パーツどうしの距離等を記憶する。
FIG. 7 is a main part explanatory view showing the length of the skeleton part of the doll U1 according to the first embodiment of the present invention and the distance between each rotating shaft and each connecting part of each joint part.
C1A: Part information storage unit The part information storage unit C1A stores part information corresponding to each configuration pattern of the doll U1. The part information storage unit C1A according to the first embodiment stores part information corresponding to the configuration pattern of the doll U1 for each configuration pattern. In the first embodiment, as part information corresponding to the configuration pattern, how to connect the joint part and the skeleton forming part in each configuration pattern, the number of support parts of the reference parts such as the chest part 2, the total number b of the joint parts, the joystick The total number b 'of the joint parts of the mold and the distance between adjacent joint parts are stored.

具体的には、実施例1の構成パターンの一例として、図2に示す「人型」の人形U1には、「人型」という構成パターンを特定するパターン特定情報が関連付けられると共に、「人型」のパターン特定情報に関連付けられたパーツ情報として、図2に示す各パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4,Koの繋がり方、胸部パーツ2に形成された支持部の個数aをa=4個、関節パーツの総数bを、b=12個、ジョイスティック型の関節パーツの総数b′を、b′=4個、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4、各骨格形成パーツKoの長さ、および、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4の各回転軸と各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4の支持部との距離L〜L47が記憶されている。 Specifically, as an example of the configuration pattern of the first embodiment, the “humanoid” doll U1 shown in FIG. 2 is associated with pattern specifying information for specifying the configuration pattern “human type”, As part information associated with the pattern specifying information, “a = 4, the number of support parts formed on the chest part 2, how to connect the parts K1 to K12, Jo1 to Jo4, and Ko shown in FIG. The total number of joint parts b is b = 12, the total number of joystick-type joint parts b ′ is b ′ = 4, each joint part K1 to K12, Jo1 to Jo4, the length of each skeleton forming part Ko, and The distances L 0 to L 47 between the rotation axes of the joint parts K1 to K12 and Jo1 to Jo4 and the support portions of the joint parts K1 to K12 and Jo1 to Jo4 are stored.

すなわち、実施例1では、一例として、図7に示すように胸部パーツ2の重心位置Aと左肩関節支持部7との距離としての距離L、左肩関節支持部7と左肩関節パーツK1の第2のシャフト121との距離としての距離L、左肩関節パーツK1の第2のシャフト121と左肩被支持部11aとの距離としての距離L、左肩被支持部11aと左肘支持部11bとの距離としての距離L、左肘支持部11bと左肘関節パーツK2の第2のシャフト121との距離としての距離L、左肘関節パーツK2の第2のシャフト121と左肘被支持部12aとの距離としての距離L、および、距離L〜Lと同様に各関節パーツK3〜K12,Jo1〜Jo4の各回転軸と各関節パーツK3〜K12,Jo1〜Jo4の支持部との各距離L〜L47等が記憶されている。 That is, in Example 1, as an example, as shown in FIG. 7, the distance L 0 as the distance between the center of gravity position A 0 of the chest part 2 and the left shoulder joint support part 7, the left shoulder joint support part 7 and the left shoulder joint part K 1 The distance L 1 as the distance from the second shaft 121, the distance L 2 as the distance between the second shaft 121 of the left shoulder joint part K1 and the left shoulder supported portion 11a, the left shoulder supported portion 11a and the left elbow supporting portion 11b The distance L 3 as the distance between the left elbow support part 11b and the distance L 4 as the distance between the second elbow joint part K2 and the second shaft 121 of the left elbow joint part K2, and the left elbow cover distance L 5 as the distance between the supporting portion 12a, and the distance L 1 ~L 5 similarly to the joint parts K3~K12, the rotary shafts and each joint parts Jo1~Jo4 K3~K12, support Jo1~Jo4 Department and The distances L 6 to L 47 are stored.

図8は実施例1の有関節構造体の構成態様の一例を簡略的に示した説明図であり、図8Aは「ヘビ型」の構成態様を示した説明図、図8Bは「犬型」の構成態様を示した説明図である。
なお、図8に示す各構成パターンは、説明を容易とするために簡略化しており、関節パーツK′,K″を丸で、ジョイスティック型の関節パーツJo′,Jo″を三角で、、骨格形成パーツKo′,Ko″を棒線等で示す。
FIG. 8 is an explanatory diagram simply showing an example of the configuration mode of the articulated structure of the first embodiment, FIG. 8A is an explanatory diagram showing the configuration mode of “snake type”, and FIG. 8B is “dog type” It is explanatory drawing which showed the structure aspect of.
8 are simplified for ease of explanation. The joint parts K ′ and K ″ are rounded, the joystick-type joint parts Jo ′ and Jo ″ are triangular, and the skeleton. The formed parts Ko ′ and Ko ″ are indicated by bar lines or the like.

図8において、パーツ情報記憶手段C1Aは、「人型」の構成パターンの他に、左肩関節パーツK1と同様に構成された関節パーツK′,K″と、骨格形成パーツKoと同様の骨格形成パーツKo′,Ko″とが組み合わされた構成パターン、例えば、図8Aに示す「ヘビ型」や図8Bに示す「犬型」等の構成パターンのパーツ情報も記憶する。
「ヘビ型」のパターン特定情報のパーツ情報として、図8Aに示すように関節パーツK′と骨格形成パーツKo′が交互に直線状に直列された各パーツの繋がり方、基準パーツ2′の支持部の個数a=2個、関節パーツの総数b=8個、ジョイスティック型の関節パーツの総数b′=0個、および、各関節パーツK1′〜K8′,Jo′1〜Jo′4および各骨格形成パーツKo′の長さや、各関節パーツK1′〜K8′,Jo′1〜Jo′4の各回転軸と各関節パーツK1′〜K8′,Jo′1〜Jo′4の支持部との距離L′〜L24′が記憶される。
In FIG. 8, the part information storage means C1A has a joint pattern K ′, K ″ configured in the same manner as the left shoulder joint part K1 and a skeleton formation similar to the skeleton formation part Ko in addition to the “humanoid” configuration pattern. It also stores part information of a configuration pattern in which the parts Ko ′ and Ko ″ are combined, for example, a “snake type” shown in FIG. 8A and a “dog type” shown in FIG. 8B.
As part information of the “snake type” pattern identification information, as shown in FIG. 8A, the joint parts K ′ and the skeleton forming parts Ko ′ are connected in series in a straight line, and the reference parts 2 ′ are supported. The number of parts a = 2, the total number of joint parts b = 8, the total number of joint parts of joystick type b ′ = 0, and the joint parts K1 ′ to K8 ′, Jo′1 to Jo′4 and each The length of the skeleton forming part Ko ′, the rotation axes of the joint parts K1 ′ to K8 ′, Jo′1 to Jo′4, and the support parts of the joint parts K1 ′ to K8 ′ and Jo′1 to Jo′4 Distances L 0 ′ to L 24 ′ are stored.

また、「犬型」のパターン特定情報のパーツ情報として、図8Bに示すように関節パーツK″と骨格形成パーツKo″が犬の骨格および関節に対応する位置に配置された各パーツの繋がり方、基準パーツ2″の支持部の個数a=4個、関節パーツの総数b=14個、ジョイスティック型の関節パーツの総数b′=4個、および、各関節パーツK1″〜K14″,Jo″1〜Jo″4、および、各骨格形成パーツKo″の長さや、各関節パーツK1″〜K14″,Jo″1〜Jo″4の各回転軸と各関節パーツK1″〜K14″,Jo″1〜Jo″4の支持部との距離L″〜L53″が記憶される。
なお、実施例1では、構成パターンの一例として、「人型」「ヘビ型」、および、「犬型」を示したが、これらに限定されず、人形U1の構成に応じて、「蜘蛛型」等任意の構成パターンを採用可能である。
In addition, as part information of the “dog type” pattern specifying information, as shown in FIG. 8B, a joint part K ″ and a skeleton forming part Ko ″ are connected to each other at positions corresponding to the dog skeleton and joints. The number of support parts a = 4 for the reference part 2 ″, the total number of joint parts b = 14, the total number of joystick-type joint parts b ′ = 4, and the joint parts K1 ″ to K14 ″, Jo ″. 1 to Jo ″ 4 and the length of each skeleton forming part Ko ″, the rotation axes of the joint parts K1 ″ to K14 ″, Jo ″ 1 to Jo ″ 4 and the joint parts K1 ″ to K14 ″, Jo ″. The distances L 0 ″ to L 53 ″ with the support portions 1 to Jo ″ 4 are stored.
In the first embodiment, “human type”, “snake type”, and “dog type” are shown as an example of the configuration pattern. However, the configuration pattern is not limited to these, and according to the configuration of the doll U1, Any configuration pattern such as “can be adopted.

C1B:構成パターン判別手段
構成態様判別手段の一例としての構成パターン判別手段C1Bは、予めメイン基板3に記憶されたパターン特定情報をメイン基板3から取得し、取得したパターン特定情報に基づいて、人形U1の構成パターンを判別する。実施例1の構成パターン判別手段C1Bは、図1、図2に示す人形U1がクライアントパソコンPCに接続されている場合には、人形U1のメイン基板3から「人型」とのパターン特定情報が取得され、人形U1の構成パターンを「人型」として判別する。
C1C:パーツ設定値設定手段
パーツ設定値記憶手段C1Cは、構成パターン判別手段C1Bによって判別された人形U1の構成パターンに対応するパーツ情報をパーツ情報記憶手段C1Aから読み出し、クライアントパソコンPCに接続された人形U1のパーツ設定値として設定する。
C2:原点位置設定手段
原点位置設定手段C2は、3次元仮想空間における原点に人形U1の予め設定された特定の位置を設定する。実施例1の原点位置設定手段C2は、パーツ情報記憶手段C1Aから読み出された基準パーツとして予め設定されたパーツ2において、3次元仮想空間における胸部パーツ2の重心位置Aを座標軸の原点(0,0,0)として設定する。なお、実施例1では、3次元空間における原点は、一例として、胸部パーツ2の重心位置Aに設定されているが、胸部パーツ2の重心位置Aに限定されず、設計等に応じて、頭部本体パーツ71の上端や左足パーツ54の足のつま先等、人形U1を構成する任意の位置に対して原点を設定可能である。
C1B: Configuration Pattern Discriminating Unit The configuration pattern discrimination unit C1B as an example of the configuration mode discrimination unit acquires pattern specifying information stored in the main board 3 in advance from the main board 3, and based on the acquired pattern specifying information, the doll The configuration pattern of U1 is determined. When the doll U1 shown in FIGS. 1 and 2 is connected to the client personal computer PC, the configuration pattern discriminating means C1B of the first embodiment receives pattern specifying information from the main board 3 of the doll U1 as “humanoid”. It is acquired, and the configuration pattern of the doll U1 is determined as “humanoid”.
C1C: Part set value setting means The part set value storage means C1C reads part information corresponding to the configuration pattern of the doll U1 determined by the configuration pattern determination means C1B from the part information storage means C1A, and is connected to the client personal computer PC. It is set as a part set value for the doll U1.
C2: Origin Position Setting Unit The origin position setting unit C2 sets a predetermined specific position of the doll U1 at the origin in the three-dimensional virtual space. Home position setting means C2 of Example 1, the preset part 2 as a reference part read from the part information storing unit C1A, 3-dimensional virtual center of gravity A 0 of the chest part 2 in the space coordinate axes origin ( 0, 0, 0). In Example 1, the origin of the three-dimensional space, as an example, has been set to the centroid position A 0 chest part 2 is not limited to the center of gravity position A 0 chest part 2, in accordance with the design or the like The origin can be set for any position that constitutes the doll U1, such as the upper end of the head body part 71 and the toe of the left foot part 54.

C3:回転角度情報受信記憶手段
回転角度情報受信記憶手段C3は、各関節パーツK1〜K12や、各手足首関節パーツJo1〜Jo4から送信された回転角度情報を受信し、記憶する。実施例1の回転角度情報受信記憶手段C3は、胸部パーツ2のメイン基板3から送信された各関節パーツK1〜K12や、各手足首関節パーツJo1〜Jo4の各回転角度情報を受信し、記憶する。
C3: Rotation angle information reception storage means The rotation angle information reception storage means C3 receives and stores the rotation angle information transmitted from the joint parts K1 to K12 and the wrist-ankle joint parts Jo1 to Jo4. The rotation angle information reception storage means C3 according to the first embodiment receives and stores the rotation angle information of the joint parts K1 to K12 and the wrist-ankle joint parts Jo1 to Jo4 transmitted from the main board 3 of the chest part 2. To do.

C4:パーツ位置演算手段
パーツ位置演算手段C4は、回転角度情報と、予め記憶されたパーツ設定値に基づいて、3次元仮想空間上における人形U1の各パーツの位置を演算する。実施例1のパーツ位置演算手段C4は、回転角度情報受信記憶手段C3で記憶された各回転角度情報と、パーツ設定値記憶手段C1Cによって記憶されたパーツ設定値に基づいて、3次元仮想空間における各関節パーツK1〜K12、各骨格形成パーツKo、各手足首関節パーツJo1〜Jo4の原点に対する座標(X,Y,Z)を演算する。具体的には、図7において、胸部パーツ2の重心位置Aを原点とすると、左肩関節支持部7が配置された位置の座標としての位置座標Aは、前記距離Lに基づいて演算される。すなわち、A=A(L)である。そして、左肩関節パーツK1の第2のシャフト121の回転角度を回転角度θ12とした場合に、左肩被支持部11aの位置座標Aは、回転角度θ12と位置座標Aとに基づいて演算される。すなわち、A=A(L,L,θ12,A)である。次に、左肩関節パーツK1の第1のシャフト111の回転角度を回転角度θ11とした場合に、左肘支持部11bの位置座標Aは、回転角度θ11と位置座標Aとに基づいて演算される。すなわち、A=A(L,θ11,A)である。また、左肘関節パーツK2の第2のシャフト121の回転角度を回転角度θ22とした場合に、左肘被支持部12aの位置座標Aは、回転角度θ22と位置座標Aとに基づいて演算される。すなわち、A=A(L,L,θ22,A)である。そして、他の関節パーツK3〜K12,Jo1〜Jo4や他の各骨格形成パーツKoについても演算される。
C4: Part position calculation means The part position calculation means C4 calculates the position of each part of the doll U1 in the three-dimensional virtual space based on the rotation angle information and the part setting value stored in advance. The part position calculation means C4 according to the first embodiment is based on the rotation angle information stored in the rotation angle information reception storage means C3 and the part setting values stored in the part setting value storage means C1C. The coordinates (X, Y, Z) with respect to the origin of each joint part K1 to K12, each skeleton formation part Ko, and each limb ankle joint part Jo1 to Jo4 are calculated. Specifically, in FIG. 7, assuming that the center of gravity A 0 of the chest part 2 is the origin, the position coordinate A 1 as the coordinate of the position where the left shoulder joint support portion 7 is arranged is calculated based on the distance L 0. Is done. That is, A 1 = A 1 (L 0 ). Then, when the rotation angle of the second shaft 121 of the left shoulder joint parts K1 and the rotation angle theta 12, the position coordinates A 2 of the left shoulder supported portion 11a, based on the rotational angle theta 12 and position coordinates A 1 Calculated. That is, A 2 = A 2 (L 1 , L 2 , θ 12 , A 1 ). Then, when the rotation angle of the first shaft 111 of the left shoulder joint parts K1 and the rotation angle theta 11, the position coordinates A 3 of the left elbow supporting unit 11b, based on the rotational angle theta 11 and position coordinates A 2 Is calculated. That is, A 3 = A 3 (L 3 , θ 11 , A 2 ). Further, when the rotation angle of the second shaft 121 of the left elbow joint parts K2 and the rotation angle theta 22, the position coordinates A 4 of the left elbow supported portion 12a is in the rotation angle theta 22 and position coordinates A 3 Calculated based on That is, A 4 = A 4 (L 4 , L 5 , θ 22 , A 3 ). And it calculates also about other joint parts K3-K12, Jo1-Jo4, and each other frame | skeleton formation part Ko.

C5:画像作成手段
画像作成手段C5は、3次元情報作成手段C5Aと、表示方向判別手段C5Bと、表示画像作成手段C5Cとを有し、前記パーツ位置演算手段C4で演算された各パーツの位置座標から、人形U1の姿勢や動作等の態様のうち、姿勢に対応する3次元仮想空間における人形U1の3次元情報の一例としての3次元データを作成し、人形U1を表示したい方向に応じて、3次元データを2次元に投影、射影した表示画像を作成する。
C5: Image creation means The image creation means C5 has a three-dimensional information creation means C5A, a display direction determination means C5B, and a display image creation means C5C, and the position of each part calculated by the part position calculation means C4. According to the direction in which the doll U1 is to be displayed by creating three-dimensional data as an example of the three-dimensional information of the doll U1 in the three-dimensional virtual space corresponding to the posture from the coordinates such as the posture and movement of the doll U1. A display image is created by projecting and projecting three-dimensional data in two dimensions.

図9は本発明の実施例1の3次元仮想空間における骨格部に装飾部を被せた状態の説明図である。
C5A:3次元情報作成手段
3次元情報作成手段C5Aは、パーツ位置演算手段C4で演算された各パーツの位置座標を示す位置座標情報に基づいて、3次元仮想空間における人形U1の姿勢を示す情報としての3次元データを作成する。実施例1の3次元情報作成手段C5Aは、一例として、図9に示すように人形U1の骨格部1に対応する3次元骨格データから、予め各パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4,Koに設定された装飾カバーCaのデータを参照して、3次元仮想空間における骨格部1に装飾カバーCaを被せた状態、いわば、骨格に肉付けがされた状態の3次元データを作成する。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a state in which the decoration portion is put on the skeleton portion in the three-dimensional virtual space according to the first embodiment of the present invention.
C5A: 3D information creation means The 3D information creation means C5A is information indicating the posture of the doll U1 in the 3D virtual space based on the position coordinate information indicating the position coordinates of each part calculated by the part position calculation means C4. Is created as three-dimensional data. As an example, the three-dimensional information creating means C5A according to the first embodiment is set in advance to the parts K1 to K12, Jo1 to Jo4, and Ko from the three-dimensional skeleton data corresponding to the skeleton part 1 of the doll U1 as shown in FIG. With reference to the data of the decorated cover Ca, three-dimensional data in a state where the decorative cover Ca is put on the skeleton portion 1 in the three-dimensional virtual space, that is, a state in which the skeleton is fleshed out is created.

C5B:表示方向判別手段
表示方向判別手段C5Bは、人形U1をディスプレイH2でユーザが閲覧する際に、人形U1を見る方向としての表示方向を判別する。なお、実施例1の表示方向判別手段C5Bでは、3次元仮想空間における原点に向かう方向ベクトルを表示方向情報として記憶、判別しており、キーボードH3やマウスH4等からの入力に応じて設定、変更される方向ベクトルに基づいて、表示方向を判別する。
C5B: Display Direction Discriminating Unit The display direction discriminating unit C5B discriminates the display direction as the direction of viewing the doll U1 when the user views the doll U1 on the display H2. Note that the display direction determination means C5B of Embodiment 1 stores and determines the direction vector toward the origin in the three-dimensional virtual space as display direction information, and is set or changed according to input from the keyboard H3, mouse H4, or the like. The display direction is determined based on the direction vector.

C5C:表示画像作成手段
表示画像作成手段C5Cは、3次元情報作成手段C5Aによって作成された3次元データと、表示方向判別手段C5Bによって判別された表示方向とに基づいて、ディスプレイH2に表示する3次元仮想空間における人形U1の画像としての表示画像を作成する。実施例1の表示画像作成手段C5Cは、3次元データや表示方向情報に基づいて、人形U1の3次元データを、方向ベクトルに垂直な平面に投影、射影して、2次元のディスプレイH2に表示する人形U1を描写する2次元画像を作成する。
また、表示画像作成手段C5Cでは、例えば、キーボードH3やマウスH4等からの入力に応じて、人形U1の表示画像に対して陰影を追加したり、人形U1を拡大または縮小して表示する等の画像に任意の画像効果を加えることが可能である。なお、このような、表示画像に画像効果を加える技術としてのレンダリングの技術は、従来公知であるため、詳細な説明は省略する。
C5C: Display image creation means The display image creation means C5C displays on the display H2 based on the three-dimensional data created by the three-dimensional information creation means C5A and the display direction determined by the display direction determination means C5B. A display image is created as an image of the doll U1 in the three-dimensional virtual space. The display image creating means C5C according to the first embodiment projects and projects the three-dimensional data of the doll U1 on a plane perpendicular to the direction vector based on the three-dimensional data and the display direction information, and displays it on the two-dimensional display H2. A two-dimensional image depicting the doll U1 to be created is created.
Further, in the display image creation means C5C, for example, a shadow is added to the display image of the doll U1 or the doll U1 is enlarged or reduced according to an input from the keyboard H3, the mouse H4, or the like. Arbitrary image effects can be added to the image. Such a rendering technique as a technique for adding an image effect to a display image is well known in the art and will not be described in detail.

C6:画像表示手段
画像表示手段C6は、表示画像作成手段C5Cで作成された2次元画像をディスプレイH2に表示する。
C6: Image Display Unit The image display unit C6 displays the two-dimensional image created by the display image creation unit C5C on the display H2.

(実施例1のフローチャートの説明)
(3次元データ作成処理)
次に、実施例1のクライアントパソコンPCの3次元データ作成処理の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
なお、以下のフローチャートの説明において、理解の容易のために本願実施例の説明に関連する必要な箇所以外の説明は適宜省略されている。
図10は本発明の実施例1の計算装置の制御部の3次元データ作成処理のフローチャートである。
(Description of Flowchart of Example 1)
(3D data creation process)
Next, a flow of three-dimensional data creation processing of the client personal computer PC according to the first embodiment will be described with reference to a flowchart, so-called flowchart.
In the following description of the flowcharts, descriptions other than necessary portions related to the description of the embodiment of the present application are omitted as appropriate for easy understanding.
FIG. 10 is a flowchart of the three-dimensional data creation process of the control unit of the computing device according to the first embodiment of the present invention.

図10のフローチャートの各段階処理、いわゆる、ステップSTの処理は、前記制御部のROM等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はクライアントパソコンPCの2次元画像作成処理や画像表示処理等と並行して実行される。
図10に示すフローチャートは、クライアントパソコンPCの3次元データ作成プログラムが起動された場合に開始される。
図10のST1において、クライアントパソコンPCに接続された人形U1からパターン特定情報を取得する。そして、ST2に進む。
Each step in the flowchart of FIG. 10, so-called step ST, is performed according to a program stored in the ROM of the control unit. This process is executed in parallel with the two-dimensional image creation process and image display process of the client personal computer PC.
The flowchart shown in FIG. 10 is started when the three-dimensional data creation program of the client personal computer PC is started.
In ST1 of FIG. 10, pattern specifying information is acquired from the doll U1 connected to the client personal computer PC. Then, the process proceeds to ST2.

ST2において、人形U1から取得したパターン特定情報からクライアントパソコンPCに接続された人形U1の構成パターンを判別する。そして、ST3に進む。
ST3において、判別された人形U1の構成パターンに応じたパーツ情報を読み出して、人形U1のパーツ設定値として設定する。そして、ST4に進む。
ST4において、基準パーツとして予め設定された胸部パーツ2の重心位置Aを3次元仮想空間の原点として設定する。そして、ST5に進む。
In ST2, the configuration pattern of the doll U1 connected to the client personal computer PC is determined from the pattern specifying information acquired from the doll U1. Then, the process proceeds to ST3.
In ST3, the part information corresponding to the determined configuration pattern of the doll U1 is read and set as the part setting value of the doll U1. Then, the process proceeds to ST4.
In ST4, it sets the gravity center position A 0 chest part 2 set in advance as a reference part as the origin of the three-dimensional virtual space. Then, the process proceeds to ST5.

ST5において、人形U1から回転角度情報を取得したか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST6に進み、ノー(N)の場合はST5を繰り返す。
ST6において、人形U1から取得した回転角度情報を記憶する。そして、ST7に進む。
ST7において、以下の(1)、(2)の処理を実行し、ST8に進む。
(1)記憶された回転角度情報と、設定されたパーツ設定値に基づいて、原点に対する各パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4,Koの位置座標を演算する。
(2)各パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4,Koの位置座標を位置座標情報として記憶する。
In ST5, it is determined whether or not rotation angle information is acquired from the doll U1. If yes (Y), the process proceeds to ST6, and if no (N), ST5 is repeated.
In ST6, the rotation angle information acquired from the doll U1 is stored. Then, the process proceeds to ST7.
In ST7, the following processes (1) and (2) are executed, and the process proceeds to ST8.
(1) Based on the stored rotation angle information and the set part setting values, the position coordinates of the parts K1 to K12, Jo1 to Jo4, and Ko with respect to the origin are calculated.
(2) The position coordinates of the parts K1 to K12, Jo1 to Jo4, and Ko are stored as position coordinate information.

ST8において、記憶された位置座標情報に基づいて、3次元データを作成、または、更新する。そして、ST9に進む。
ST9において、キーボードH3やマウスH4等から「終了」の入力がされたか否かを判別する。イエス(Y)の場合は3次元データ作成処理を終了し、ノー(N)の場合はST5に戻る。
In ST8, three-dimensional data is created or updated based on the stored position coordinate information. Then, the process proceeds to ST9.
In ST9, it is determined whether or not “end” is input from the keyboard H3, the mouse H4, or the like. If yes (Y), the three-dimensional data creation process is terminated, and if no (N), the process returns to ST5.

(2次元画像作成処理)
前記3次元データ作成処理と並行して、実施例1の2次元画像作成処理が実行されるが、2次元画像作成処理は、キーボードH3やマウスH4等の入力に応じて更新される表示方向情報と、3次元データ作成処理によって作成、更新される3次元データとに基づいて、2次元画像を作成、更新するだけであるため、フローチャートの図示および詳細な説明は省略する。
(画像表示処理)
また、前記3次元データ作成処理や前記2次元画像作成処理と並行して、実施例1の画像表示処理が実行されるが、画像表示処理は、2次元画像作成処理によって作成、更新される2次元画像をディスプレイH2に表示するだけであるため、フローチャートの図示および詳細な説明は省略する。
(2D image creation processing)
In parallel with the three-dimensional data creation process, the two-dimensional image creation process of the first embodiment is executed. In the two-dimensional image creation process, display direction information that is updated in response to input from the keyboard H3, the mouse H4, or the like. Since only the two-dimensional image is created and updated based on the three-dimensional data created and updated by the three-dimensional data creation process, illustration and detailed description of the flowchart are omitted.
(Image display processing)
In parallel with the 3D data creation process and the 2D image creation process, the image display process of the first embodiment is executed. The image display process is created and updated by the 2D image creation process 2. Since only the three-dimensional image is displayed on the display H2, the illustration and detailed description of the flowchart are omitted.

(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の人形U1では、各関節パーツK1〜K12を介して、隣接する各骨格形成パーツKoと連結されており、各関節パーツK1〜K12の第1のシャフト111や、第1のシャフト111に直交する第2のシャフト121を回転中心として、各骨格形成パーツKoを回転させ、人形U1に任意の姿勢をとらせることが可能である。
(Operation of Example 1)
In the doll U1 of Example 1 having the above-described configuration, it is connected to each skeleton forming part Ko through each joint part K1 to K12, and the first shaft 111 of each joint part K1 to K12, Each skeleton forming part Ko can be rotated about the second shaft 121 orthogonal to the first shaft 111 as a rotation center, and the doll U1 can take an arbitrary posture.

ここで、特許文献3のような従来のジョイスティックの構成を人形U1の関節にしようとした場合、骨格形成パーツKoに接続される筒体(30)に対して、直交する面内で交差する2軸を中心に回転可能な2つのフレーム(48,82)を有しているため、筒体(30)をいずれか一方の軸を中心に傾斜させていくと、他方の軸を有するフレームに必ず干渉する。したがって、特許文献3の構成を人形U1の関節パーツとして使用した場合、関節パーツの直交2軸の回転可能領域が最大でも−90°から+90°まで、実際には−60°から+60°程度までの範囲となってしまい、可動領域に限界があった。   Here, when the configuration of the conventional joystick as in Patent Document 3 is to be used as the joint of the doll U1, it intersects in a plane orthogonal to the cylinder (30) connected to the skeleton forming part Ko. Since it has two frames (48, 82) that can rotate around the axis, if the cylinder (30) is tilted around one of the axes, the frame having the other axis must be have a finger in the pie. Therefore, when the configuration of Patent Document 3 is used as a joint part of the doll U1, the orthogonal two-axis rotatable region of the joint part is at most −90 ° to + 90 °, and actually from −60 ° to + 60 °. The range of motion was limited.

一方、図3に示す実施例1の各関節パーツK1〜K12では、第1のシャフト111がフレーム101を貫通して回転可能に支持されており、第1のシャフト111と共に回転するフレーム等が設けられていない。よって、第1のシャフト111を回転中心として、骨格形成パーツKoを回転させる場合、第1のシャフト111回りの回転が干渉されることなく、骨格形成パーツKoは360°以上回転可能である。   On the other hand, in each joint part K1-K12 of Example 1 shown in FIG. 3, the 1st shaft 111 penetrates the flame | frame 101 and is supported rotatably, and the flame | frame etc. which rotate with the 1st shaft 111 are provided. It is not done. Therefore, when the skeleton forming part Ko is rotated with the first shaft 111 as the rotation center, the skeleton forming part Ko can be rotated 360 ° or more without being interfered with the rotation around the first shaft 111.

また、第2のシャフト121を回転中心として、骨格形成パーツKoを回転させる場合、第2のシャフト121を支持する連結アーム123がフレーム101や第1のシャフト111に干渉するが、フレーム101や第1のシャフト111が、第2のシャフト121回りの回転に対して、1ヶ所に配置されている。よって、連結アーム123は、フレーム101等によって回転が干渉されるまでの領域、すなわち、−90°から+90°までの範囲以上、実際には−150°から+150°程度までの範囲の可動領域で回転可能である。
したがって、実施例1の各関節パーツK1〜K12では、特許文献3のような従来のジョイスティックの構成を人形U1の関節にしようとした場合と比べ、直交2軸としての第1のシャフト111、および、第2のシャフト121の可動領域を大きくすることが可能である。
Further, when the skeleton forming part Ko is rotated with the second shaft 121 as the rotation center, the connecting arm 123 that supports the second shaft 121 interferes with the frame 101 and the first shaft 111, but the frame 101 and the first shaft One shaft 111 is arranged at one place with respect to the rotation around the second shaft 121. Therefore, the connecting arm 123 has a movable area in the range until the rotation is interfered by the frame 101 or the like, that is, in the range from −90 ° to + 90 ° or more, actually in the range from −150 ° to + 150 °. It can be rotated.
Therefore, in each joint part K1-K12 of Example 1, compared with the case where it is going to make the structure of the conventional joystick like patent document 3 into the joint of doll U1, the 1st shaft 111 as two orthogonal axes, and The movable region of the second shaft 121 can be increased.

また、実施例1では、2つのシャフト111,121が直交しており、直交しない場合や回転軸を1つしか有しない場合に比べて、3次元空間において、ユーザが実現したい人形U1の姿勢を実現し易くなっている。
よって、実施例1の人形U1では、従来の動物等、例えば、人の形を模した人形、いわゆる、フィギュアの構成と比べて、関節の可動領域を大きくすることが可能であり、従来のフィギュアの関節の構成では可動領域を超えてしまい実現不可能であった姿勢を実施例1の人形U1にとらせることが可能である。
そして、可動領域の大きな実施例1の人形U1の姿勢をクライアントパソコンPCに取り込んで、データ化することが可能であり、ディスプレイH2に表示することが可能である。
Further, in the first embodiment, the two shafts 111 and 121 are orthogonal to each other, and the posture of the doll U1 that the user wants to realize in the three-dimensional space is compared with the case where the two shafts 111 and 121 are not orthogonal or have only one rotation axis. It is easy to realize.
Therefore, in the doll U1 of the first embodiment, it is possible to increase the movable area of the joint as compared with a conventional animal or the like, for example, a doll imitating a human shape, that is, a so-called figure configuration. It is possible to let the doll U1 of the first embodiment take a posture that could not be realized by exceeding the movable region with the configuration of the joint.
The posture of the doll U1 of the first embodiment having a large movable area can be taken into the client personal computer PC and converted into data, and can be displayed on the display H2.

また、特許文献2の従来の構成では、第1のポテンショメータ軸と直交する直交回転軸(706,720)の回転が複数のかさ歯車(717,721)を介して伝達されて、第1のポテンショメータ(713)に対して、直交回転軸(706,720)を挟んで反対側に配置された第2のポテンショメータ(702)で角度が検出される。すなわち、従来技術では、かさ歯車(717,721)が必要となって部品点数やコストが増加すると共に、全体として大型化していた。
これに対して、実施例1の各関節パーツK1〜K12におけるシャフト111,121には、ポテンショメータ113,122がそれぞれ直接支持されている。
したがって、実施例1の各関節パーツK1〜K12では、特許文献2の従来の構成と比べて、部品点数やコストを低減できると共に、各関節パーツK1〜K12を小型化することが可能である。
Further, in the conventional configuration of Patent Document 2, the rotation of the orthogonal rotation shaft (706, 720) orthogonal to the first potentiometer shaft is transmitted via the plurality of bevel gears (717, 721), and the first potentiometer. The angle is detected by the second potentiometer (702) disposed on the opposite side of the orthogonal rotation axis (706, 720) with respect to (713). That is, in the prior art, the bevel gears (717, 721) are required, and the number of parts and cost increase, and the size is increased as a whole.
On the other hand, potentiometers 113 and 122 are directly supported on the shafts 111 and 121 in the joint parts K1 to K12 of the first embodiment, respectively.
Therefore, in each joint part K1-K12 of Example 1, compared with the conventional structure of patent document 2, while being able to reduce a number of parts and cost, it is possible to reduce each joint part K1-K12.

さらに、従来のサーボ系のロボット、すなわち、関節を駆動させるサーボモータ、サーボモータの回転角度を検出するセンサ、モータを制御する基板等を有する構成に比べて、実施例1の各関節パーツK1〜K12では、サーボモータ等が省略されており、部品点数や生産コストが低減可能であり、各関節パーツK1〜K12を小型化、軽量化することが可能である。   Furthermore, compared to a conventional servo system robot, that is, a configuration having a servo motor for driving a joint, a sensor for detecting the rotation angle of the servo motor, a substrate for controlling the motor, and the like, each joint part K1 of the first embodiment. In K12, a servo motor or the like is omitted, the number of parts and production cost can be reduced, and each joint part K1 to K12 can be reduced in size and weight.

また、実施例1では、各関節パーツK1〜K12に中央演算装置116が設けられて、回転角度情報が演算され、クライアントパソコンPCでは演算が行われない。よって、各関節パーツK1〜K12に中央演算装置116が設けられず、クライアントパソコンPCの1箇所で演算する場合に比べて、分散処理によりクライアントパソコンPCでの負荷が低減されると共に、特に、構成パターンの変更で中央演算装置116の数が増大しても、クライアントパソコンPCにかかる負荷は、それほど増大しなくて済む。   Further, in the first embodiment, the central processing unit 116 is provided in each joint part K1 to K12, rotation angle information is calculated, and the calculation is not performed in the client personal computer PC. Therefore, the central processing unit 116 is not provided in each joint part K1 to K12, and the load on the client personal computer PC is reduced by the distributed processing as compared with the case where the calculation is performed at one place of the client personal computer PC. Even if the number of central processing units 116 is increased by changing the pattern, the load on the client personal computer PC does not need to increase so much.

さらに、実施例1の人形U1の各関節パーツK1〜K12では、各関節パーツK1〜K12自体が共通化されると共に、外周面に螺子溝が形成された凸状の連結部112、および、螺子孔状の被連結孔123dが全て共通化されている。また、各骨格形成パーツKoでは、外周面に螺子溝が形成された被支持部、および、螺子孔状の支持部も全て共通化されている。
よって、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4や各骨格形成パーツKoは、螺子による連結をしたり外したりすることで、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4や各骨格形成パーツKoの交換が可能であり、故障時のパーツ交換や、人形U1の構成パターンを変更させる際のパーツの取り外しや追加等に容易に対応することが可能である。また、各関節パーツK1〜K12の共通化により、量産化による低コスト化も可能である。
Furthermore, in each joint part K1-K12 of the doll U1 of Example 1, each joint part K1-K12 itself is made common, and the convex connection part 112 in which the screw groove was formed in the outer peripheral surface, and a screw All of the hole-shaped connected holes 123d are shared. Further, in each skeleton forming part Ko, a supported portion having a screw groove formed on the outer peripheral surface and a screw hole-shaped support portion are all shared.
Therefore, each joint part K1-K12, Jo1-Jo4 and each skeleton formation part Ko are exchanged with each joint part K1-K12, Jo1-Jo4 or each skeleton formation part Ko by connecting and disconnecting with a screw. Therefore, it is possible to easily deal with parts replacement at the time of failure or removal or addition of parts when the configuration pattern of the doll U1 is changed. In addition, the joint parts K1 to K12 can be shared to reduce the cost by mass production.

また、実施例1では、人形U1の任意の姿勢に応じて3次元データが作成され、ディスプレイH2に表示される。よって、ディスプレイH2に表示された画像をソフトウェア上で、トレース、模写することで、人形U1にとらせた姿勢の画を作成することが可能である。よって、画家や漫画家等が、頭の中だけでは細部がイメージしにくい姿勢を作画、製図したい場合に、人形U1に姿勢をとらせ、クライアントパソコンPCに取り込むことで、作画の手間を減らすことが可能である。   In the first embodiment, three-dimensional data is created according to an arbitrary posture of the doll U1 and displayed on the display H2. Therefore, by tracing and copying the image displayed on the display H2 on the software, it is possible to create an image of the posture taken by the doll U1. Therefore, if a painter or a manga artist wants to draw and draw a posture that makes it difficult to visualize details in his head alone, the doll U1 will take the posture and take it into the client PC to reduce the time and effort of drawing. Is possible.

また、実施例1の人形U1の姿勢を連続的に変えながら3次元データを取り込む技術は、現実の人や、物体の動きをデジタル的に記録する技術、いわゆる、モーションキャプチャで利用可能である。
ここで、従来のモーションキャプチャ技術では、目印の一例としてのマーカーを人、または、物体等の3次元データ作成の対象物に取り付けて、複数台のビデオカメラによって対象物の動きを撮影し、計算装置の一例としての3次元データ編集装置によって、撮影された映像からマーカーの動きを追跡して3次元位置座表の計測を行う等の演算を経て、対象物の3次元データが作成されていた。
In addition, the technique for capturing three-dimensional data while continuously changing the posture of the doll U1 in the first embodiment can be used in a technique for digitally recording the motion of an actual person or an object, so-called motion capture.
Here, in the conventional motion capture technology, a marker as an example of a mark is attached to an object for creating three-dimensional data such as a person or an object, and the motion of the object is photographed by a plurality of video cameras and calculated. The 3D data editing apparatus as an example of the apparatus has created 3D data of the object through operations such as tracking the movement of the marker from the captured image and measuring the 3D position table. .

したがって、従来のモーションキャプチャ技術では、撮影用のスタジオを備えたり、マーカーを付けて動作を演じてもらう演者を雇ったりする費用がかかると共に、機材の設置や、演者に演じてもらう動作の説明や練習が必要となって、時間がかかってしまう問題があった。
また、3DCG(3DCG:3 Dimensional Computer Graphics)ソフトウェアを使用して、モーションを作成することも不可能ではないが、高度で専門的な知識や熟練が必要であり、やはり、費用と時間がかかっていた。
Therefore, with conventional motion capture technology, it is expensive to provide a studio for shooting, hire a performer with a marker attached, perform equipment installation, and explain the operation to be performed by the performer. There was a problem that it took time to practice.
In addition, it is not impossible to create motion using 3DCG (3DCG: 3 Dimensional Computer Graphics) software, but it requires advanced and specialized knowledge and skill. It was.

これに対して、実施例1の構成を利用したモーションキャプチャ技術では、動作を演じる演者、ビデオカメラ等の機材やビデオカメラの撮影者等、および、撮影スタジオ等を使用することなく、人形U1の姿勢を連続的に変えながら3次元データを取り込むことで、モーションキャプチャが可能である。したがって、実施例1の構成を利用したモーションキャプチャ技術では、従来の技術と比べて、モーションキャプチャにかかる費用が低減可能である。
また、実施例1の構成を利用したモーションキャプチャ技術では、ビデオカメラ等の機材の設置や、演者に対する動作の説明や、動作の練習等に費やす時間を省くことが可能であり、従来の技術と比べて、モーションキャプチャにかかる時間が短縮され、モーションキャプチャにかかる費用が低減可能である。
On the other hand, in the motion capture technology using the configuration of the first embodiment, the doll U1 can be operated without using a performer, a video camera or other equipment, a video camera photographer, or a photography studio. Motion capture is possible by capturing 3D data while continuously changing the posture. Therefore, in the motion capture technology using the configuration of the first embodiment, the cost for motion capture can be reduced as compared with the conventional technology.
Also, with the motion capture technology using the configuration of the first embodiment, it is possible to save time spent installing equipment such as a video camera, explaining operations to performers, and practicing operations. In comparison, the time required for motion capture is shortened, and the cost for motion capture can be reduced.

図11は実施例1の図2〜4に対応する本発明の実施例2の説明図であり、図11Aは実施例2の左腕部の要部説明図であり、図11Bは実施例2の回転角度検出装置の分解説明図であり、図11Cは実施例2の回転角度検出装置の全体説明図である。
次に、本発明の実施例2の説明をするが、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
11 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention corresponding to FIGS. 2 to 4 of the first embodiment, FIG. 11A is an explanatory diagram of a main part of the left arm portion of the second embodiment, and FIG. FIG. 11C is an exploded explanatory view of the rotational angle detection device, and FIG. 11C is an overall explanatory view of the rotational angle detection device of the second embodiment.
Next, the second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components of the first embodiment, and the detailed description thereof will be given. Omitted.
The second embodiment is different from the first embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the first embodiment in other points.

図11において、実施例2の関節パーツ151では、実施例1のメインフレーム102と、サブフレーム103とを有するフレーム101に替えて、基板支持部の一例として、上下方向に延びる第1軸受プレート153と、第1軸受プレート153の端から直交する方向に延びる第2軸受プレート152とを有するL字状のフレーム101′を有する。
第1の軸受プレート152には、孔状の第1の軸受部152aが形成されている。第1の軸受部152aには、連結部112と同様に構成された円柱状の第1の連結アーム154が回転可能に支持されている。第1の連結アーム154の内側には、第1の回転軸の一例としての第1のシャフト111′が支持されている。
In FIG. 11, in the joint part 151 of the second embodiment, instead of the frame 101 having the main frame 102 and the subframe 103 of the first embodiment, a first bearing plate 153 that extends in the vertical direction is an example of a substrate support portion. And an L-shaped frame 101 ′ having a second bearing plate 152 extending in a direction orthogonal to the end of the first bearing plate 153.
A hole-shaped first bearing portion 152 a is formed in the first bearing plate 152. A columnar first connecting arm 154 configured in the same manner as the connecting portion 112 is rotatably supported by the first bearing portion 152a. A first shaft 111 ′, which is an example of a first rotating shaft, is supported inside the first connecting arm 154.

また、第2軸受プレート153には、孔状の第2軸受部153aが形成されている。第2の軸受部153aには、第2の連結腕部の一例として、実施例1の連結アーム123に対応する第2の連結アーム156が回転可能に支持されている。第2の連結アーム156は、第2の軸受部153aを貫通して左方に延びる円柱状の第2の回転軸支持部156aを有する。第2の回転軸支持部156aの左端には、上方に延びる上下連絡腕部156bが形成されており、上下連絡腕部156bの上端には、右方に延びる被連結部材支持部156cが形成されている。被連結部材支持部156cには、第1のシャフト111′の延長線上に延びる被連結部156dが形成されており、被連結部156dには、被連結孔123dと同様に構成された螺子孔状の被連結孔156eが形成されている。
また、第2の回転軸支持部156aの内端部には、第2の回転軸の一例としての第2のシャフト121′が支持されている。
The second bearing plate 153 has a hole-shaped second bearing portion 153a. As an example of the second connecting arm portion, a second connecting arm 156 corresponding to the connecting arm 123 of the first embodiment is rotatably supported by the second bearing portion 153a. The second connecting arm 156 includes a columnar second rotating shaft support portion 156a that extends leftward through the second bearing portion 153a. An upper and lower connecting arm portion 156b extending upward is formed at the left end of the second rotating shaft support portion 156a, and a connected member supporting portion 156c extending rightward is formed at the upper end of the upper and lower connecting arm portion 156b. ing. A connected portion 156d extending on an extension line of the first shaft 111 ′ is formed in the connected member support portion 156c, and the connected portion 156d has a screw hole shape configured similarly to the connected hole 123d. The to-be-connected hole 156e is formed.
In addition, a second shaft 121 ′ as an example of a second rotation shaft is supported on the inner end portion of the second rotation shaft support portion 156a.

第1のシャフト111′には、第1の回転角度検出部材の一例としての第1のポテンショメータ113′が連結され、第2のシャフト121′には、第2の回転角度検出部材の一例としての第2のポテンショメータ122′が連結されている。第1のポテンショメータ113′と、第2のポテンショメータ122′とは、第2軸受プレート153と対向する平板状の関節パーツ基板114に支持されている。
なお、実施例2の関節パーツ151では、関節パーツ基板114に実施例1と同様に中央演算装置116と、コネクタ117とが支持されているため図示は省略する。
したがって、図11Aに示すように関節パーツ151の第1の連結アーム154、第2の連結アーム156には、それぞれ骨格形成パーツKoが連結され、各骨格形成パーツKoは、関節パーツ151を介して、回転可能に連結、支持される。
A first potentiometer 113 'as an example of a first rotation angle detection member is connected to the first shaft 111', and an example of a second rotation angle detection member is connected to the second shaft 121 '. A second potentiometer 122 'is connected. The first potentiometer 113 ′ and the second potentiometer 122 ′ are supported by a flat joint part substrate 114 facing the second bearing plate 153.
In the joint part 151 of the second embodiment, since the central processing unit 116 and the connector 117 are supported on the joint part substrate 114 as in the first embodiment, the illustration is omitted.
Therefore, as shown in FIG. 11A, the first connecting arm 154 and the second connecting arm 156 of the joint part 151 are connected to the skeleton forming part Ko, and each skeleton forming part Ko is connected via the joint part 151. , Rotatably connected and supported.

(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2の人形U1では、実施例1と同様に、各関節パーツ151の第1のシャフト111′や、第1のシャフト111′に直交する第2のシャフト121′を回転中心として、各骨格形成パーツKoを回転させることが可能であり、実施例1の人形U1と同様に人形U1に任意の姿勢をとらせることが可能である。
(Operation of Example 2)
In the doll U1 of the second embodiment having the above-described configuration, as in the first embodiment, the first shaft 111 'of each joint part 151 and the second shaft 121' orthogonal to the first shaft 111 'are rotated. As the center, each skeleton forming part Ko can be rotated, and the doll U1 can take an arbitrary posture in the same manner as the doll U1 of the first embodiment.

(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H08)を下記に例示する。
(H01)前記各実施例において、人形U1の肘や膝等に対応する関節の部位は、1つの関節パーツK1〜K4,K7〜K10によって連結させる構成を例示したが、これに限定されず、各関節の部位に上腹関節パーツK5や、下腹関節パーツK6のように2つ以上の関節パーツを配置することも可能であり、いわゆる、2重関節や、3重関節とすることも可能である。これにより、1つの関節では実現が困難な腕を組む姿勢や、あぐらをかく姿勢等の任意の姿勢をとらせることも可能になる。
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example, A various change is made in the range of the summary of this invention described in the claim. Is possible. Modification examples (H01) to (H08) of the present invention are exemplified below.
(H01) In each of the above-described embodiments, the joint portions corresponding to the elbows, knees, and the like of the doll U1 have been illustrated as being connected by one joint part K1 to K4, K7 to K10. It is possible to arrange two or more joint parts such as the upper abdominal joint part K5 and the lower abdominal joint part K6 at each joint part, and so-called double joints or triple joints can be used. is there. As a result, it is possible to adopt an arbitrary posture such as a posture in which arms are difficult to realize with one joint or a cross-legged posture.

(H02)前記各実施例において、手足首関節パーツJo1〜Jo4にジョイスティック型の回転角度検出装置を使用した構成を例示したが、これに限定されず、左手首支持部12bや左足首支持部52b等にも、各関節パーツK1〜K12を使用可能である。
(H03)前記各実施例において、各関節パーツK1〜K12や、骨格形成パーツKoを螺子によって連結する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、磁石や、留め鉤の一例としてのフック、嵌め込み結合部材の一例としてのスナップフィット、あるいは、子供用のブロック(玩具)のように嵌め合いで連結する構成等によって連結可能である。
(H02) In each of the above-described embodiments, the configuration in which the joystick-type rotation angle detection device is used for the wrist-ankle joint parts Jo1 to Jo4 is exemplified, but the present invention is not limited thereto, and the left wrist support portion 12b and the left ankle support portion 52b Etc., the joint parts K1 to K12 can be used.
(H03) In each of the above embodiments, the configuration in which each of the joint parts K1 to K12 and the skeleton forming part Ko are connected by screws is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, a magnet or a hook as an example of a fastener They can be connected by a snap fit as an example of a fitting coupling member, or by a configuration of fitting and fitting like a child block (toy).

(H04)前記各実施例において、上腹関節パーツK5や下腹関節パーツK6、および、第1の首関節パーツK11や第2の首関節パーツK12では、2軸を有する関節パーツが2つ使用され、合計4軸を有する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、重複する軸である2つの第1のシャフト111のいずれか一方を回転不能として、結果として、3つの軸回りに回転可能な構成とすることも可能である。
また、3軸や4軸に限定されず、2軸を有する関節パーツを3つ以上組み合わせて、合計5つ以上の軸回りに回転可能な構成とすることも可能である。
(H05)前記各実施例において、第1のシャフト111の延長線上に延びる被連結部123cの構成を例示したが、これに限定されず、第1のシャフト111の軸方向に対して、被連結部123cが傾斜した方向に延びる構成としたり、フレーム101に対して、連結アーム123を斜めにすることで、第1のシャフト111と第2のシャフト123とを連結された骨格パーツKoに対して傾斜する傾斜軸として配置することも可能である。
(H04) In each of the above embodiments, two joint parts having two axes are used in the upper abdominal joint part K5, the lower abdominal joint part K6, and the first neck joint part K11 and the second neck joint part K12. However, the present invention is not limited to this. For example, one of the two first shafts 111, which are overlapping axes, cannot be rotated, and as a result, rotates about three axes. A possible configuration is also possible.
Further, the present invention is not limited to three or four axes, and it is possible to combine three or more joint parts having two axes so as to be rotatable around a total of five or more axes.
(H05) In each of the above-described embodiments, the configuration of the coupled portion 123c extending on the extension line of the first shaft 111 is exemplified, but the configuration is not limited thereto, and the coupled portion is connected to the axial direction of the first shaft 111. With respect to the frame part Ko in which the first shaft 111 and the second shaft 123 are connected to each other by making the portion 123c extend in an inclined direction or by making the connecting arm 123 oblique to the frame 101. It is also possible to arrange it as an inclined axis that inclines.

(H06)前記各実施例において、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4から送信された回転角度情報等を1つのメイン基板3に収束させて、クライアントパソコンPCに送信する構成を例示したが、これに限定されず、人形U1に2つ以上の複数のメイン基板を配置し、回転角度情報等を複数のメイン基板に分散させて、各メイン基板からクライアントパソコンPCに送信する構成も可能である。例えば、人形U1の上半身側から送信された回転角度情報等はメイン基板3に収束させ、下半身側から送信された回転角度情報等は第2のメイン基板3′に収束させて、各メイン基板3,3′からクライアントパソコンPCに送信する構成も可能である。
また、各関節パーツK1〜K12,Jo1〜Jo4と、クライアントパソコンPCとを直接ケーブルで接続する構成も可能である。また、情報の送受信は、有線方式に限定されず、無線方式で送受信する構成も可能である。
(H06) In each of the above embodiments, the rotation angle information and the like transmitted from each joint part K1 to K12, Jo1 to Jo4 is converged on one main board 3 and transmitted to the client personal computer PC. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which two or more main boards are arranged on the doll U1 and rotation angle information is distributed to the plurality of main boards and transmitted from each main board to the client personal computer PC is also possible. . For example, the rotation angle information transmitted from the upper body side of the doll U1 is converged on the main board 3, and the rotation angle information transmitted from the lower body side is converged on the second main board 3 ', so that each main board 3 is converged. , 3 'can be transmitted to the client personal computer PC.
Moreover, the structure which connects each joint parts K1-K12, Jo1-Jo4, and client personal computer PC with a cable directly is also possible. Further, transmission / reception of information is not limited to a wired system, and a configuration in which transmission / reception is performed by a wireless system is also possible.

図12は変更例の回転角度検出装置の概略説明図である。
(H07)前記各実施例において、図2〜図4に示すように第2のシャフト121を回転可能に支持するサイドプレート102b,102cや、第2のシャフト121の両端部に支持される連結アーム123を有する構成を例示したが、サイドプレート102b,102cのいずれか一方を省略したり、連結アーム123を省略したりする構成も可能である。例えば、図12において、フレーム101′がメインフレーム102aの右端からメインプレート102aと直交する方向に延びる第1のサイドプレート102c′を有し、第1のシャフト111′の下端部に左上腕パーツ11′を連結、支持し、第1のサイドプレート102c′に回転可能に支持された第2のシャフト121′に胸部パーツ2の左肩関節支持部7が連結、支持される関節パーツとすることも可能である。図12の構成では、第1のシャフト111′と第2のシャフト121′の両方において、360°以上回転可能である。
FIG. 12 is a schematic explanatory view of a rotation angle detection device according to a modification.
(H07) In each of the above-described embodiments, as shown in FIGS. 2 to 4, the side plates 102 b and 102 c that rotatably support the second shaft 121, and the connecting arms that are supported on both ends of the second shaft 121. Although the configuration having 123 is illustrated, a configuration in which one of the side plates 102b and 102c is omitted or the connecting arm 123 is omitted is also possible. For example, in FIG. 12, the frame 101 ′ has a first side plate 102 c ′ extending from the right end of the main frame 102 a in a direction orthogonal to the main plate 102 a, and the left upper arm part 11 at the lower end of the first shaft 111 ′. ′ Can be connected and supported, and the left shoulder joint support portion 7 of the chest part 2 can be connected to and supported by the second shaft 121 ′ rotatably supported by the first side plate 102c ′. It is. In the configuration of FIG. 12, both the first shaft 111 ′ and the second shaft 121 ′ can be rotated by 360 ° or more.

(H08)前記各実施例において、関節パーツK1〜K12によって、人形U1の各骨格パーツKoを連結する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、第1のシャフト111、または、第2のシャフト121に駆動源を取り付けた関節パーツK1〜K12によって、ロボットの骨格パーツを連結する構成も可能である。 (H08) In each of the above embodiments, the configuration in which the skeletal parts Ko of the doll U1 are connected by the joint parts K1 to K12 is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the first shaft 111 or the second shaft It is also possible to connect the skeleton parts of the robot by joint parts K1 to K12 having a drive source attached to the shaft 121.

1…構造体、4〜8,11a,11b,12a,12b,51a,51b,52a,52b…連結部分、101…枠体、102a…第1の軸支持部、102b,102c…第2の軸支持部、111…第1の回転軸、113…第1の回転角度検出部材、114…基板、116…演算部、117…信号送信部、121…第2の回転軸、122…第2の回転角度検出部材、C4…位置演算部、C5…画像処理部、C6…画像表示部、H2…表示器、K1〜K12…回転角度検出装置、Ko…連結体、PC…計算装置、U…態様取込装置、U1…有関節構造体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Structure, 4-8, 11a, 11b, 12a, 12b, 51a, 51b, 52a, 52b ... Connection part, 101 ... Frame, 102a ... 1st axis | shaft support part, 102b, 102c ... 2nd axis | shaft Support unit, 111 ... first rotation axis, 113 ... first rotation angle detection member, 114 ... substrate, 116 ... calculation unit, 117 ... signal transmission unit, 121 ... second rotation axis, 122 ... second rotation Angle detection member, C4 ... Position calculation unit, C5 ... Image processing unit, C6 ... Image display unit, H2 ... Display, K1-K12 ... Rotation angle detection device, Ko ... Connected body, PC ... Calculation device, U ... Aspect Insertion device, U1 ... articulated structure.

Claims (4)

第1の軸支持部と、前記第1の軸支持部に対して直交する方向に延びる第2の軸支持部と、を有する枠体と、
前記第1の軸支持部に支持され、且つ、第1の軸支持部の面に対して凸状に延びる第1の回転軸と、
前記第2の軸支持部に支持され、且つ、第2の軸支持部の面に対して凸状に延びる第2の回転軸と、
前記第1の回転軸回りの回転角度を検出する第1の回転角度検出部材と、
前記第2の回転軸回りの回転角度を検出する第2の回転角度検出部材と、
前記第1の回転角度検出部材、および、前記第2の回転角度検出部材に電気的に接続され、且つ、前記枠体に支持された基板と、
を備えたことを特徴とする回転角度検出装置。
A frame having a first shaft support portion and a second shaft support portion extending in a direction orthogonal to the first shaft support portion;
A first rotation shaft supported by the first shaft support portion and extending in a convex shape with respect to the surface of the first shaft support portion;
A second rotating shaft supported by the second shaft support portion and extending convexly with respect to the surface of the second shaft support portion;
A first rotation angle detection member for detecting a rotation angle around the first rotation axis;
A second rotation angle detection member for detecting a rotation angle around the second rotation axis;
A substrate electrically connected to the first rotation angle detection member and the second rotation angle detection member and supported by the frame;
A rotation angle detection device comprising:
前記基板に支持され且つ前記第1の回転角度検出部材および前記第2の回転角度検出部材から送信された信号に基づいて前記第1の回転軸および前記第2の回転軸の回転角度を演算する演算部と、
前記基板に支持され且つ前記演算部で演算された回転角度を前記回転角度検出装置の外部に電気的に接続された計算装置に送信する信号送信部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の回転角度検出装置。
Based on signals supported by the substrate and transmitted from the first rotation angle detection member and the second rotation angle detection member, rotation angles of the first rotation shaft and the second rotation shaft are calculated. An arithmetic unit;
A signal transmission unit configured to transmit a rotation angle supported by the substrate and calculated by the calculation unit to a calculation device electrically connected to the outside of the rotation angle detection device;
The rotation angle detection device according to claim 1, further comprising:
構造体を構成する複数の連結体と、
前記連結体どうしが連結される連結部分に配置された請求項1または請求項2に記載の回転角度検出装置であって、前記連結部分で連結される一方の前記連結体の一端が着脱可能に支持される前記第1の回転軸と、前記連結部分で連結される他方の前記連結体の他端が着脱可能に支持される前記第2の回転軸と、を有する前記回転角度検出装置と、
を備えたことを特徴とする有関節構造体。
A plurality of connected bodies constituting the structure;
It is a rotation angle detection apparatus of Claim 1 or Claim 2 arrange | positioned at the connection part to which the said connection bodies are connected, Comprising: One end of one said connection body connected with the said connection part is detachable. The rotation angle detection device comprising: the first rotation shaft to be supported; and the second rotation shaft on which the other end of the other connecting body connected by the connecting portion is detachably supported.
An articulated structure characterized by comprising:
構造体を構成する複数の連結体と、前記連結体どうしが連結される連結部分に配置された回転角度検出装置と、を有する有関節構造体と、
前記回転角度検出装置に電気的に接続された計算装置と、
を備え、
前記回転角度検出装置は、
第1の軸支持部と、前記第1の軸支持部に対して直交する方向に延びる第2の軸支持部と、を有する枠体と、
前記第1の軸支持部に支持され、且つ、第1の軸支持部の面に対して凸状に延び、且つ、前記連結部分で連結される一方の前記連結体の一端が着脱可能に支持される第1の回転軸と、
前記第2の軸支持部に支持され、且つ、第1の軸支持部の面に対して凸状に延び、且つ、前記連結部分で連結される他方の前記連結体の他端が着脱可能に支持される第2の回転軸と、
前記第1の回転軸に支持されて、前記第1の回転軸回りの回転角度を検出する第1の回転角度検出部材と、
前記第2の回転軸に支持されて、前記第2の回転軸回りの回転角度を検出する第2の回転角度検出部材と、
前記第1の回転角度検出部材、および、前記第2の回転角度検出部材に電気的に接続され、且つ、前記枠体に支持された基板と、
前記基板に支持され且つ前記第1の回転角度検出部材および前記第2の回転角度検出部材から送信された信号に基づいて前記第1の回転軸回りおよび前記第2の回転軸回りの回転角度を演算する演算部と、
前記基板に支持され且つ前記演算部で演算された回転角度を前記回転角度検出装置の外部に電気的に接続された前記計算装置に送信する信号送信部と、
を有し、
前記計算装置は、
前記信号送信部から送信された回転角度に基づいて予め設定された仮想空間における前記回転角度検出装置の位置を演算する位置演算部と、
前記位置演算部で演算された位置に基づいて前記仮想空間における前記有関節構造体の画像を作成する画像処理部と、
前記計算装置に電気的に接続された表示器に作成された前記有関節構造体の画像を表示する画像表示部と、
を有し、
前記各回転軸の前記回転角度に応じた前記有関節構造体の態様を前記仮想空間における画像として取り込む
ことを特徴とする態様取込装置。
An articulated structure having a plurality of connecting bodies constituting the structure, and a rotation angle detecting device arranged at a connecting portion to which the connecting bodies are connected;
A calculation device electrically connected to the rotation angle detection device;
With
The rotation angle detection device includes:
A frame having a first shaft support portion and a second shaft support portion extending in a direction orthogonal to the first shaft support portion;
One end of one of the connecting bodies supported by the first shaft support portion and extending in a convex shape with respect to the surface of the first shaft support portion and connected by the connecting portion is detachably supported. A first axis of rotation
The other end of the other connecting body supported by the second shaft supporting portion and extending in a convex shape with respect to the surface of the first shaft supporting portion and connected by the connecting portion is detachable. A second rotating shaft supported;
A first rotation angle detection member that is supported by the first rotation axis and detects a rotation angle around the first rotation axis;
A second rotation angle detection member supported by the second rotation shaft and detecting a rotation angle around the second rotation shaft;
A substrate electrically connected to the first rotation angle detection member and the second rotation angle detection member and supported by the frame;
Based on signals supported by the substrate and transmitted from the first rotation angle detection member and the second rotation angle detection member, rotation angles around the first rotation axis and the second rotation axis are determined. A computing unit for computing,
A signal transmission unit that transmits the rotation angle supported by the substrate and calculated by the calculation unit to the calculation device electrically connected to the outside of the rotation angle detection device;
Have
The computing device is:
A position calculation unit that calculates the position of the rotation angle detection device in a preset virtual space based on the rotation angle transmitted from the signal transmission unit;
An image processing unit that creates an image of the articulated structure in the virtual space based on the position calculated by the position calculation unit;
An image display unit for displaying an image of the articulated structure created on a display device electrically connected to the computing device;
Have
An aspect capture device that captures an aspect of the articulated structure according to the rotation angle of each rotation axis as an image in the virtual space.
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