JP2024037086A - Force sense presentation device, force sense presentation system, and force sense presentation method - Google Patents

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JP2024037086A JP2022141736A JP2022141736A JP2024037086A JP 2024037086 A JP2024037086 A JP 2024037086A JP 2022141736 A JP2022141736 A JP 2022141736A JP 2022141736 A JP2022141736 A JP 2022141736A JP 2024037086 A JP2024037086 A JP 2024037086A
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翔太 中山
光希 真鍋
奎悟 牛山
昌大 宮上
哲史 高橋
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Abstract

【課題】簡単な構成により、指に対して力覚を生起させることが可能な力覚提示装置を提供する。【解決手段】力覚提示装置10は、指Fの側面に沿うような位置に配置され、刺激電極を有する第1電極部111と、第1電極部111と対を成す第2電極部112であって、第1電極部111と第2電極部112との間で指Fの内部を介して電流が流れるように配置される第2電極部112と、指Fの側面から内部への電流であって、指Fの感覚受容器を刺激して指Fに対し力覚を生起させる電流を第1電極部111と第2電極部112との間に発生させる発生部123と、を備える。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a force sense presentation device that can generate a force sensation on a finger with a simple configuration. A force sense presentation device (10) is arranged at a position along the side surface of a finger (F), and includes a first electrode part (111) having a stimulation electrode, and a second electrode part (112) forming a pair with the first electrode part (111). The second electrode part 112 is arranged so that a current flows between the first electrode part 111 and the second electrode part 112 through the inside of the finger F, and the second electrode part 112 is arranged so that a current flows through the inside of the finger F. The device includes a generating unit 123 that generates a current between the first electrode unit 111 and the second electrode unit 112 that stimulates the sensory receptors of the finger F to generate a force sensation in the finger F. [Selection diagram] Figure 1

Description

本開示は、力覚提示装置、力覚提示システム、及び力覚提示方法に関する。 The present disclosure relates to a force sense presentation device, a force sense presentation system, and a force sense presentation method.

従来、ユーザの指に対して所定の触覚を擬似的に発生させるための技術が知られている。例えば、特許文献1には、指先と道具との間にデバイスを介在させず、また、道具の操作上の違和感が発生せず、さらに、道具操作を阻害することもなく、指先に触覚を生起させるコンパクトな触覚提示技術が開示されている。例えば、非特許文献1には、指先に触覚を生起させるハプティックグローブに関する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for simulating a predetermined tactile sensation on a user's finger are known. For example, in Patent Document 1, a tactile sensation is generated at the fingertips without intervening a device between the fingertips and the tool, without causing any discomfort when operating the tool, and without hindering the tool operation. A compact tactile presentation technology is disclosed. For example, Non-Patent Document 1 discloses a technology related to haptic gloves that generate a tactile sensation at the fingertips.

特許文献1に記載の空間透明型触覚提示装置は、指の両側面を走る2本の求心性神経束の各々に沿って当接される2個の刺激電極と、2個の刺激電極よりも掌側に当接される1個のアース電極と、を有する。当該触覚提示装置は、刺激電極の各々に、刺激電極端子の各々に対応する波高と周波数の少なくとも一方を制御した所定の電気信号を与える電気信号発生部をさらに有する。当該触覚提示装置は、刺激電極の各々に電気信号を与えることにより、2本の求心性神経に電気刺激を発生させ、当該電気刺激により、指の末節位置に触覚を生起させる。非特許文献1に記載のハプティックグローブは、空気圧を利用して指先に圧力をかける手袋形状の装置である。 The spatially transparent tactile presentation device described in Patent Document 1 includes two stimulation electrodes that are brought into contact along each of two afferent nerve bundles running on both sides of a finger, and and one ground electrode that comes into contact with the palm side. The tactile presentation device further includes an electric signal generating section that provides each of the stimulation electrodes with a predetermined electric signal that controls at least one of the wave height and frequency corresponding to each of the stimulation electrode terminals. The tactile presentation device generates electrical stimulation in two afferent nerves by applying an electrical signal to each of the stimulation electrodes, and the electrical stimulation produces a tactile sensation at the distal phalanx of the finger. The haptic glove described in Non-Patent Document 1 is a glove-shaped device that applies pressure to fingertips using air pressure.

特開2012-005596号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-005596

Tech at Meta、[online]、[令和4年9月5日検索]、インターネット<URL:https://tech.fb.com/ar-vr/2021/11/inside-reality-labs-meet-the-team-thats-bringing-touch-to-the-digital-world/>Tech at Meta, [online], [searched on September 5, 2020], Internet <URL: https://tech.fb.com/ar-vr/2021/11/inside-reality-labs-meet- the-team-thats-bringing-touch-to-the-digital-world/>

しかしながら、特許文献1に記載の従来技術では、触覚とは全く異なる力覚を指に対して生起させることについて十分に考慮されていなかった。非特許文献1に開示される装置では空気圧を得るために空気を送る必要があり、装置が大きくなる。 However, in the prior art described in Patent Document 1, sufficient consideration has not been given to generating a force sensation, which is completely different from a tactile sensation, on a finger. In the device disclosed in Non-Patent Document 1, it is necessary to send air to obtain air pressure, which increases the size of the device.

本開示は、簡単な構成により、指に対して力覚を生起させることが可能な力覚提示装置、力覚提示システム、及び力覚提示方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a force sense presentation device, a force sense presentation system, and a force sense presentation method that can generate a force sensation on a finger with a simple configuration.

本開示は、
(1)
指の側面に沿うような位置に配置され、刺激電極を有する第1電極部と、
前記第1電極部と対を成す第2電極部であって、前記第1電極部と前記第2電極部との間で前記指の内部を介して電流が流れるように配置される前記第2電極部と、
前記指の側面から内部への電流であって、前記指の感覚受容器を刺激して前記指に対し力覚を生起させる電流を前記第1電極部と前記第2電極部との間に発生させる発生部と、
を備える、
力覚提示装置、
である。
This disclosure:
(1)
a first electrode part arranged along the side surface of the finger and having a stimulation electrode;
a second electrode part forming a pair with the first electrode part, the second electrode part being arranged so that a current flows between the first electrode part and the second electrode part through the inside of the finger; an electrode part;
A current is generated between the first electrode part and the second electrode part, which is a current flowing from the side surface of the finger to the inside, which stimulates the sensory receptors of the finger and causes a force sensation to the finger. A generating part that causes
Equipped with
force sense presentation device,
It is.

(2)
上記(1)に記載の力覚提示装置では、
前記第2電極部は、前記指の側面に沿うような位置に配置されてもよい。
(2)
In the force sense presentation device described in (1) above,
The second electrode portion may be arranged along a side surface of the finger.

(3)
上記(2)に記載の力覚提示装置では、
前記第1電極部は、前記指の一方側の側面に沿うような位置に配置され、
前記第2電極部は、前記指の他方側の側面に沿うような位置に配置されてもよい。
(3)
In the force sense presentation device described in (2) above,
The first electrode part is arranged at a position along one side of the finger,
The second electrode portion may be arranged along the other side surface of the finger.

(4)
上記(3)に記載の力覚提示装置では、
前記第1電極部と前記第2電極部とは互いに対向してもよい。
(4)
In the force sense presentation device described in (3) above,
The first electrode part and the second electrode part may face each other.

(5)
上記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の力覚提示装置では、
前記第1電極部は、前記指の先端に配置されてもよい。
(5)
In the force sense presentation device according to any one of (1) to (4) above,
The first electrode portion may be placed at the tip of the finger.

(6)
上記(1)乃至(5)のいずれか1つに記載の力覚提示装置では、
前記第1電極部は、少なくとも1つの陰極を前記刺激電極として有し、
前記第2電極部は、少なくとも1つの陽極を前記刺激電極に対する不関電極として有してもよい。
(6)
In the force sense presentation device according to any one of (1) to (5) above,
The first electrode part has at least one cathode as the stimulation electrode,
The second electrode section may have at least one anode as an indifferent electrode with respect to the stimulation electrode.

(7)
上記(6)に記載の力覚提示装置では、
前記第1電極部における前記陰極の数は、前記第2電極部における前記陽極の数よりも少なくてもよい。
(7)
In the force sense presentation device described in (6) above,
The number of cathodes in the first electrode section may be less than the number of anodes in the second electrode section.

(8)
上記(6)又は(7)に記載の力覚提示装置では、
前記第1電極部は、互いに隣り合って連続する複数の前記陰極を有してもよい。
(8)
In the force sense presentation device described in (6) or (7) above,
The first electrode portion may include a plurality of continuous cathodes adjacent to each other.

(9)
上記(6)乃至(8)のいずれか1つに記載の力覚提示装置では、
前記第2電極部は、互いに隣り合って連続する複数の前記陽極を有してもよい。
(9)
In the force sense presentation device according to any one of (6) to (8) above,
The second electrode portion may include a plurality of continuous anodes adjacent to each other.

(10)
上記(1)乃至(9)のいずれか1つに記載の力覚提示装置は、
電極の極性を切り替えることで前記第1電極部と前記第2電極部との間の位置関係を反転させる切替部を備えてもよい。
(10)
The force sense presentation device according to any one of (1) to (9) above,
The device may include a switching portion that reverses the positional relationship between the first electrode portion and the second electrode portion by switching the polarity of the electrode.

本開示は、
(11)
上記(1)乃至(10)のいずれか1つに記載の力覚提示装置と、
前記力覚提示装置を装着したユーザが遠隔で操作する操作対象と、
前記ユーザによって操作される前記操作対象の様子を視覚情報として前記ユーザに出力する出力インタフェースと、
を備え、
前記力覚提示装置は、前記ユーザによる前記操作対象の操作に基づく情報を取得し、前記情報に応じて前記ユーザの前記指に対し力覚を生起させる、
力覚提示システム、
である。
This disclosure:
(11)
The force sense presentation device according to any one of (1) to (10) above;
an operation target that is remotely operated by a user wearing the force sense presentation device;
an output interface that outputs a state of the operation target operated by the user as visual information to the user;
Equipped with
The force sensation presentation device acquires information based on the operation of the operation target by the user, and generates a force sensation in the finger of the user according to the information.
force sense presentation system,
It is.

(12)
上記(11)に記載の力覚提示システムでは、
前記操作対象はロボットアームの先端に形成されているロボットハンドを含み、
前記情報は、前記ロボットハンドに取り付けられている力覚及び触覚センサから出力される力覚及び触覚情報を含んでもよい。
(12)
In the force sense presentation system described in (11) above,
The operation target includes a robot hand formed at the tip of a robot arm,
The information may include force and tactile information output from a force and tactile sensor attached to the robot hand.

(13)
上記(11)又は(12)に記載の力覚提示システムでは、
前記操作対象は仮想空間内のアバターの指を含み、
前記情報は、前記アバターの指の動作に対応するデジタル情報を含んでもよい。
(13)
In the force sense presentation system described in (11) or (12) above,
The operation target includes a finger of an avatar in virtual space,
The information may include digital information corresponding to finger movements of the avatar.

本開示は、
(14)
指の側面に沿うような位置に配置され、刺激電極を有する第1電極部と、前記第1電極部と対を成す第2電極部と、の間で前記指の内部を介して電流を流すステップを含み、
前記ステップにおいて、前記指の側面から内部への電流であって、前記指の感覚受容器を刺激して前記指に対し力覚を生起させる電流を前記第1電極部と前記第2電極部との間に発生させる、
力覚提示方法、
である。
This disclosure:
(14)
A current is caused to flow through the inside of the finger between a first electrode part that is arranged along the side surface of the finger and has a stimulation electrode, and a second electrode part that forms a pair with the first electrode part. including steps,
In the step, a current is applied to the first electrode part and the second electrode part, which is a current flowing from a side surface of the finger to the inside, which stimulates the sensory receptors of the finger and causes a force sensation to the finger. occur between
force sense presentation method,
It is.

本開示の一実施形態に係る力覚提示装置、力覚提示システム、及び力覚提示方法によれば、簡単な構成により、指に対して力覚を生起させることが可能である。 According to a force sensation presentation device, a force sensation presentation system, and a force sensation presentation method according to an embodiment of the present disclosure, it is possible to generate a force sensation in a finger with a simple configuration.

本開示の一実施形態に係る力覚提示装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a force sense presentation device according to an embodiment of the present disclosure. 図1の力覚提示装置の取付部品の外観の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the appearance of attachment parts of the force sense presentation device of FIG. 1. FIG. 図2の取付部品をユーザの指の先端に取り付けたときの様子の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of how the attachment component of FIG. 2 is attached to the tip of a user's finger. 図3の第1電極部及び第2電極部をより簡略的に示した模式図である。4 is a schematic diagram more simply showing the first electrode part and the second electrode part in FIG. 3. FIG. 図1の力覚提示装置の構成の一部を具体的に示した模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram specifically showing a part of the configuration of the force sense presentation device of FIG. 1. FIG. 第1電極部及び第2電極部の極性パターンの第1例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st example of the polar pattern of a 1st electrode part and a 2nd electrode part. 第1電極部及び第2電極部の極性パターンの第2例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd example of the polar pattern of a 1st electrode part and a 2nd electrode part. 図1の力覚提示装置を含む力覚提示システムの構成の第1例を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a first example of the configuration of a force sense presentation system including the force sense presentation device of FIG. 1. FIG. 図7の力覚提示システムの概略構成を示すブロック図である。8 is a block diagram showing a schematic configuration of the haptic presentation system of FIG. 7. FIG. 図1の力覚提示装置を含む力覚提示システムの構成の第2例を示す模式図である。2 is a schematic diagram showing a second example of the configuration of a force sense presentation system including the force sense presentation device of FIG. 1. FIG. 図9の力覚提示システムの概略構成を示すブロック図である。10 is a block diagram showing a schematic configuration of the haptic presentation system of FIG. 9. FIG. 図1の力覚提示装置の第1変形例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a first modification of the force sense presentation device of FIG. 1. FIG. 図1の力覚提示装置の第2変形例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a second modification of the force sense presentation device of FIG. 1. FIG. 図1の力覚提示装置の第3変形例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a third modification of the force sense presentation device of FIG. 1. FIG. 図1の力覚提示装置の第4変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 4th modification of the force sense presentation apparatus of FIG. 図1の力覚提示装置の第5変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 5th modification of the force sense presentation apparatus of FIG. 図1の力覚提示装置の第6変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 6th modification of the force sense presentation apparatus of FIG. 図1の力覚提示装置の第7変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 7th modification of the force sense presentation apparatus of FIG. 図1の力覚提示装置の第8変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 8th modification of the force sense presentation apparatus of FIG. 図1の力覚提示装置の第9変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 9th modification of the force sense presentation apparatus of FIG. 図1の力覚提示装置の第10変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 10th modification of the force sense presentation device of FIG. 図1の力覚提示装置の第11変形例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an eleventh modification of the force sense presentation device of FIG. 1. FIG. 図1の力覚提示装置の第12変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 12th modification of the force sense presentation device of FIG. 図1の力覚提示装置の第13変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 13th modification of the force sense presentation device of FIG. 図1の力覚提示装置の第14変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 14th modification of the force sense presentation device of FIG. 図1の力覚提示装置の第15変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 15th modification of the force sense presentation device of FIG.

以下では、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について主に説明する。 An embodiment of the present disclosure will be mainly described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本開示の一実施形態に係る力覚提示装置10の構成の一例を示すブロック図である。図1を参照しながら、一実施形態に係る力覚提示装置10の構成の一例について概略的に説明する。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a force sense presentation device 10 according to an embodiment of the present disclosure. An example of the configuration of a force sense presentation device 10 according to an embodiment will be schematically described with reference to FIG. 1.

力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して当該指に対し力覚を生起させる。力覚提示装置10は、大きく分けて、取付部品11と、取付部品11に接続されている制御回路12と、を有する。 The force sensation presentation device 10 stimulates the sensory receptors of the user's fingers to generate a force sensation in the fingers. The force sense presentation device 10 is roughly divided into a mounting part 11 and a control circuit 12 connected to the mounting part 11.

取付部品11は、ユーザの指の先端に取り付けられる任意の部品を含む。取付部品11は、少なくとも1つの電極を有する第1電極部111と、少なくとも1つの電極を有する第2電極部112と、を有する。第1電極部111と第2電極部112とは、互いに対を成す。第1電極部111及び第2電極部112は、第1電極部111と第2電極部112との間でユーザの指の内部を介して電流が流れるようにユーザの指の先端に配置される。取付部品11は、制御回路12から出力される電流を受けて、第1電極部111及び第2電極部112によりユーザの指の内部に電流を流す。 Attachment component 11 includes any component that can be attached to the tip of a user's finger. The attachment part 11 has a first electrode part 111 having at least one electrode and a second electrode part 112 having at least one electrode. The first electrode section 111 and the second electrode section 112 form a pair with each other. The first electrode part 111 and the second electrode part 112 are arranged at the tip of the user's finger so that a current flows between the first electrode part 111 and the second electrode part 112 through the inside of the user's finger. . The attachment part 11 receives the current output from the control circuit 12 and causes the current to flow inside the user's finger using the first electrode part 111 and the second electrode part 112.

制御回路12は、力覚提示装置10の動作を制御するための任意の回路を含む。制御回路12は、通信部121と、記憶部122と、発生部123と、切替部124と、制御部125と、を有する。通信部121及び記憶部122の各々と制御部125とは互いに接続されている。発生部123、切替部124、及び制御部125は互いに接続されている。 The control circuit 12 includes any circuit for controlling the operation of the force sense presentation device 10. The control circuit 12 includes a communication section 121, a storage section 122, a generation section 123, a switching section 124, and a control section 125. Each of the communication section 121 and the storage section 122 and the control section 125 are connected to each other. The generation section 123, the switching section 124, and the control section 125 are connected to each other.

通信部121は、後述するネットワーク50に接続する通信モジュールを含む。例えば、通信部121は、4G(4th Generation)及び5G(5th Generation)などの移動体通信規格又はインターネット規格に対応する通信モジュールを含む。一実施形態において、力覚提示装置10は、通信部121を介してネットワーク50に接続されている。通信部121は、ネットワーク50を介して多様な情報を送信及び受信する。 The communication unit 121 includes a communication module connected to a network 50, which will be described later. For example, the communication unit 121 includes a communication module compatible with mobile communication standards such as 4G (4th Generation) and 5G (5th Generation) or Internet standards. In one embodiment, the force sense presentation device 10 is connected to the network 50 via the communication unit 121. The communication unit 121 transmits and receives various information via the network 50.

記憶部122は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリなどであるが、これらに限定されない。記憶部122は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部122は、力覚提示装置10の動作に用いられる任意の情報を記憶する。記憶部122は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び通信部121により受信又は送信される各種情報などを記憶する。 The storage unit 122 is, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, or an optical memory, but is not limited thereto. The storage unit 122 functions as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory. The storage unit 122 stores arbitrary information used for the operation of the force sense presentation device 10. The storage unit 122 stores system programs, application programs, various information received or transmitted by the communication unit 121, and the like.

発生部123は、任意の電流源を含む。発生部123は、例えば定電流源を含む。発生部123は、ユーザの指の内部に流れる電流を、取付部品11における第1電極部111と第2電極部112との間に発生させる。発生部123は、切替部124を介して、第1電極部111と第2電極部112との間に当該電流を発生させる。 Generator 123 includes any current source. The generator 123 includes, for example, a constant current source. The generator 123 generates a current flowing inside the user's finger between the first electrode portion 111 and the second electrode portion 112 of the attachment component 11 . The generating section 123 generates the current between the first electrode section 111 and the second electrode section 112 via the switching section 124 .

切替部124は、第1電極部111及び第2電極部112並びに発生部123に接続されている任意のスイッチ回路を含む。切替部124は、制御部125によるオンオフ制御を受けて、第1電極部111及び第2電極部112と発生部123との間の電気的な接続を切り替える。 The switching section 124 includes an arbitrary switch circuit connected to the first electrode section 111 , the second electrode section 112 , and the generation section 123 . The switching section 124 switches the electrical connection between the first electrode section 111 and the second electrode section 112 and the generation section 123 under on/off control by the control section 125 .

切替部124は、第1電極部111と第2電極部112との間を流れる電流のオンオフを切り替える。切替部124は、第1電極部111と第2電極部112との間を流れる電流の出力タイミングを切り替える。切替部124は、第1電極部111と第2電極部112との間を流れる電流の方向を切り替える。第1電極部111が後述のように複数の電極を含む場合には、切替部124は、第1電極部111と第2電極部112との間で電流を流すために使用する第1電極部111の電極を切り替える。第2電極部112が後述のように複数の電極を含む場合には、切替部124は、第1電極部111と第2電極部112との間で電流を流すために使用する第2電極部112の電極を切り替える。 The switching section 124 switches on/off the current flowing between the first electrode section 111 and the second electrode section 112. The switching section 124 switches the output timing of the current flowing between the first electrode section 111 and the second electrode section 112. The switching section 124 switches the direction of the current flowing between the first electrode section 111 and the second electrode section 112. When the first electrode section 111 includes a plurality of electrodes as described below, the switching section 124 is a first electrode section used for passing a current between the first electrode section 111 and the second electrode section 112. 111 electrodes are switched. When the second electrode part 112 includes a plurality of electrodes as described below, the switching part 124 is a second electrode part used for passing a current between the first electrode part 111 and the second electrode part 112. 112 electrodes are switched.

切替部124が第1電極部111及び第2電極部112と発生部123との間の電気的な接続を常時維持することで、発生部123から切替部124に出力された電流は、第1電極部111と第2電極部112との間で定常電流として流れる。切替部124が第1電極部111及び第2電極部112と発生部123との間の電気的な接続を周期的に切り替えることで、発生部123から切替部124に出力された電流は、第1電極部111と第2電極部112との間でパルス電流として流れる。 Since the switching unit 124 always maintains the electrical connection between the first electrode unit 111 and the second electrode unit 112 and the generation unit 123, the current output from the generation unit 123 to the switching unit 124 is A steady current flows between the electrode section 111 and the second electrode section 112. The switching unit 124 periodically switches the electrical connection between the first electrode unit 111 and the second electrode unit 112 and the generation unit 123, so that the current output from the generation unit 123 to the switching unit 124 is A pulse current flows between the first electrode section 111 and the second electrode section 112.

制御部125は、1つ以上のプロセッサを含む。本開示において、「プロセッサ」は、例えば汎用のプロセッサ及び特定の処理に特化した専用のプロセッサなどを含む。制御部125は、力覚提示装置10を構成する各構成部と通信可能に接続され、力覚提示装置10全体の動作を制御する。制御部125は、例えば発生部123に制御信号を出力し、発生部123から出力される定電流のオンオフ及び強度などを制御する。制御部125は、例えば切替部124に制御信号を出力し、切替部124に含まれるスイッチ回路のオンオフ、そのタイミング、並びに第1電極部111が有する複数の電極の中で接続すべき電極の選択及び第2電極部112が有する複数の電極の中で接続すべき電極の選択などを制御する。 Control unit 125 includes one or more processors. In the present disclosure, the term "processor" includes, for example, a general-purpose processor and a dedicated processor specialized for specific processing. The control unit 125 is communicably connected to each component forming the force sense presentation device 10 and controls the operation of the force sense presentation device 10 as a whole. The control unit 125 outputs a control signal to the generation unit 123, for example, and controls the on/off and intensity of the constant current output from the generation unit 123. The control unit 125 outputs a control signal to the switching unit 124, for example, and controls the on/off timing of the switch circuit included in the switching unit 124, as well as the selection of the electrode to be connected among the plurality of electrodes included in the first electrode unit 111. And controls the selection of the electrode to be connected among the plurality of electrodes included in the second electrode section 112.

図2は、図1の力覚提示装置10の取付部品11の外観の一例を示す模式図である。図3は、図2の取付部品11をユーザの指Fの先端に取り付けたときの様子の一例を示す模式図である。図2及び図3を参照しながら、図1の力覚提示装置10の取付部品11の構成について主に説明する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the appearance of the attachment part 11 of the force sense presentation device 10 of FIG. 1. As shown in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of how the attachment part 11 of FIG. 2 is attached to the tip of a user's finger F. The configuration of the attachment part 11 of the force sense presentation device 10 in FIG. 1 will be mainly described with reference to FIGS. 2 and 3.

取付部品11は、ユーザの指Fの先端を挟み込むように当該指Fに取り付けられる一対の挟み片11aと、一対の挟み片11aの反対側に形成されている一対の把持片11bと、により形成されている。取付部品11は、ユーザが一対の把持片11bを手で持って、一対の把持片11bが互いに近接するように一対の把持片11bを押し込むことで一対の挟み片11aの間隔を大きくすることができる。ユーザが一対の把持片11bを強くつまむことで、一対の挟み片11aが大きく開く。一対の挟み片11aは、大きく開いた状態でユーザの指Fの先端に配置される。ユーザが一対の把持片11bを離した際には一対の挟み片11aが互いに近接してユーザの指Fの先端を挟み込むように取付部品11の内部に不図示の弾性部材が組み込まれている。 The attachment part 11 is formed by a pair of pinch pieces 11a that are attached to the user's fingers F so as to pinch the tips of the fingers F, and a pair of grip pieces 11b that are formed on the opposite side of the pair of pinch pieces 11a. has been done. The attachment part 11 allows the user to hold the pair of grip pieces 11b in their hands and push the pair of grip pieces 11b so that the pair of grip pieces 11b approaches each other, thereby increasing the distance between the pair of pinch pieces 11a. can. When the user strongly pinches the pair of gripping pieces 11b, the pair of pinching pieces 11a opens wide. The pair of pinch pieces 11a are placed at the tips of the user's fingers F in a wide open state. An elastic member (not shown) is incorporated inside the attachment part 11 so that when the user releases the pair of gripping pieces 11b, the pair of pinching pieces 11a come close to each other and pinch the tip of the user's finger F.

第1電極部111及び第2電極部112は、取付部品11の一対の挟み片11aの側部を一対の挟み片11aの開き方向に沿って貫通するように一対の挟み片11aにそれぞれ取り付けられている。第1電極部111と第2電極部112とは互いに対向する。図2に示されるように、第1電極部111と第2電極部112とは、一対の挟み片11aが開いた状態で互いに離間する。第1電極部111と第2電極部112との間には、ユーザの指Fの先端を受け入れるための空間が形成される。 The first electrode part 111 and the second electrode part 112 are respectively attached to the pair of clamping pieces 11a so as to penetrate the sides of the pair of clamping pieces 11a of the mounting part 11 along the opening direction of the pair of clamping pieces 11a. ing. The first electrode part 111 and the second electrode part 112 face each other. As shown in FIG. 2, the first electrode part 111 and the second electrode part 112 are separated from each other with the pair of sandwiching pieces 11a opened. A space is formed between the first electrode section 111 and the second electrode section 112 to receive the tip of the user's finger F.

一例として、第1電極部111は、4つの電極を有する。第1電極部111が有する4つの電極は、一対の挟み片11aの一方側の側部において縦方向に一列に配置されている。一例として、第2電極部112は、4つの電極を有する。第2電極部112が有する4つの電極は、一対の挟み片11aの他方側の側部において縦方向に一列に配置されている。 As an example, the first electrode section 111 has four electrodes. The four electrodes of the first electrode section 111 are arranged in a row in the vertical direction on one side of the pair of sandwiching pieces 11a. As an example, the second electrode section 112 has four electrodes. The four electrodes of the second electrode section 112 are arranged in a row in the vertical direction on the other side of the pair of sandwiching pieces 11a.

図4は、図3の第1電極部111及び第2電極部112をより簡略的に示した模式図である。図4では、ユーザの指Fの先端に対する第1電極部111及び第2電極部112の配置の一例がより簡略的に示されている。図3ではその図示を省略していたが、ユーザの指Fの先端と第1電極部111との間に導電性を有するゲルGが配置されてもよい。同様に、ユーザの指Fの先端と第2電極部112との間にゲルGが配置されてもよい。ゲルGは、第1電極部111と第2電極部112との間に流れる電流を分散させることでユーザの指Fに対する痛覚の生起を抑制するためのものである。例えば、ゲルGを配置するために、ゲルGが塗布されたシートを、各電極部に含まれる電極又は指Fに付着させてもよい。 FIG. 4 is a schematic diagram more simply showing the first electrode section 111 and the second electrode section 112 in FIG. 3. In FIG. 4, an example of the arrangement of the first electrode part 111 and the second electrode part 112 with respect to the tip of the user's finger F is more simply shown. Although not shown in FIG. 3, a conductive gel G may be placed between the tip of the user's finger F and the first electrode section 111. Similarly, the gel G may be placed between the tip of the user's finger F and the second electrode section 112. The gel G is for suppressing the generation of pain sensation in the user's finger F by dispersing the current flowing between the first electrode part 111 and the second electrode part 112. For example, in order to arrange the gel G, a sheet coated with the gel G may be attached to the electrodes or fingers F included in each electrode section.

第1電極部111は、ユーザの指Fの側面に沿うような位置に配置される。より具体的には、第1電極部111は、ユーザの指Fの一方側の側面A1に沿うような位置に配置される。第1電極部111は、ユーザの指Fの先端に配置される。例えば、第1電極部111の4つの電極は、ユーザの指Fの先端における側面A1に沿って指Fの延在方向に一列に配置される。 The first electrode section 111 is arranged at a position along the side surface of the user's finger F. More specifically, the first electrode part 111 is arranged at a position along one side surface A1 of the user's finger F. The first electrode section 111 is placed at the tip of the user's finger F. For example, the four electrodes of the first electrode section 111 are arranged in a line along the side surface A1 at the tip of the user's finger F in the direction in which the finger F extends.

第2電極部112は、ユーザの指Fの側面に沿うような位置に配置される。より具体的には、第2電極部112は、ユーザの指Fの他方側の側面A2に沿うような位置に配置される。第2電極部112は、ユーザの指Fの先端に配置される。例えば、第2電極部112の4つの電極は、ユーザの指Fの先端における側面A2に沿って指Fの延在方向に一列に配置される。 The second electrode part 112 is arranged at a position along the side surface of the user's finger F. More specifically, the second electrode part 112 is arranged at a position along the other side surface A2 of the user's finger F. The second electrode section 112 is placed at the tip of the user's finger F. For example, the four electrodes of the second electrode section 112 are arranged in a line along the side surface A2 at the tip of the user's finger F in the direction in which the finger F extends.

図5は、図1の力覚提示装置10の構成の一部を具体的に示した模式図である。図5を参照しながら、力覚提示装置10の制御回路12の構成及び動作についてより詳細に説明する。 FIG. 5 is a schematic diagram specifically showing a part of the configuration of the haptic presentation device 10 of FIG. 1. As shown in FIG. The configuration and operation of the control circuit 12 of the force sense presentation device 10 will be described in more detail with reference to FIG. 5.

制御回路12の切替部124は、発生部123に含まれる定電流源の出力端子側に接続されている第1切替部124aを有する。第1切替部124aは、8つのスイッチS11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、及びS18を図5の左側から順に有する。 The switching section 124 of the control circuit 12 has a first switching section 124a connected to the output terminal side of the constant current source included in the generating section 123. The first switching unit 124a includes eight switches S11, S12, S13, S14, S15, S16, S17, and S18 in order from the left side in FIG. 5.

図5における一例では、第1切替部124aのスイッチS11はオン状態にあり、第2電極部112の4つの電極のうち電極E24と発生部123とを電気的に接続する。第1切替部124aのスイッチS13はオン状態にあり、第2電極部112の4つの電極のうち電極E22と発生部123とを電気的に接続する。第1切替部124aのスイッチS12、S14、S15、S16、S17、及びS18はオフ状態にあり、第2電極部112の4つの電極のうち電極E21及びE23と発生部123とを電気的に接続せず、第1電極部111の4つの電極E11、E12、E13、及びE14と発生部123とを電気的に接続しない。 In the example in FIG. 5, the switch S11 of the first switching section 124a is in an on state, electrically connecting the electrode E24 of the four electrodes of the second electrode section 112 to the generating section 123. The switch S13 of the first switching section 124a is in an on state and electrically connects the electrode E22 of the four electrodes of the second electrode section 112 to the generation section 123. The switches S12, S14, S15, S16, S17, and S18 of the first switching section 124a are in the off state, and the electrodes E21 and E23 of the four electrodes of the second electrode section 112 are electrically connected to the generating section 123. Therefore, the four electrodes E11, E12, E13, and E14 of the first electrode section 111 and the generation section 123 are not electrically connected.

制御回路12の切替部124は、発生部123に含まれる定電流源の入力端子側に接続されている第2切替部124bを有する。第2切替部124bは、8つのスイッチS21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、及びS28を図5の左側から順に有する。 The switching section 124 of the control circuit 12 has a second switching section 124b connected to the input terminal side of the constant current source included in the generating section 123. The second switching unit 124b has eight switches S21, S22, S23, S24, S25, S26, S27, and S28 in order from the left side in FIG. 5.

図5における一例では、第2切替部124bのスイッチS25はオン状態にあり、第1電極部111の4つの電極のうち電極E11と発生部123とを電気的に接続する。第2切替部124bのスイッチS28はオン状態にあり、第1電極部111の4つの電極のうち電極E14と発生部123とを電気的に接続する。第2切替部124bのスイッチS21、S22、S23、S24、S26、及びS27はオフ状態にあり、第2電極部112の4つの電極E21、E22、E23、及びE24と発生部123とを電気的に接続せず、第1電極部111の4つの電極のうち電極E12及びE13と発生部123とを電気的に接続しない。 In the example in FIG. 5, the switch S25 of the second switching section 124b is in an on state, electrically connecting the electrode E11 of the four electrodes of the first electrode section 111 to the generating section 123. The switch S28 of the second switching section 124b is in an on state and electrically connects the electrode E14 of the four electrodes of the first electrode section 111 to the generation section 123. The switches S21, S22, S23, S24, S26, and S27 of the second switching section 124b are in the off state, and the four electrodes E21, E22, E23, and E24 of the second electrode section 112 and the generating section 123 are electrically connected. Of the four electrodes of the first electrode section 111, the electrodes E12 and E13 are not electrically connected to the generation section 123.

以上のような切替部124の動作の一例によれば、第1電極部111の電極E11及びE14が陰極として機能する。第1電極部111の電極E12及びE13は発生部123に対して無接続状態、すなわちハイインピーダンス状態である。第2電極部112の電極E22及びE24が陽極として機能する。第2電極部112の電極E21及びE23は発生部123に対して無接続状態である。 According to an example of the operation of the switching unit 124 as described above, the electrodes E11 and E14 of the first electrode unit 111 function as cathodes. The electrodes E12 and E13 of the first electrode section 111 are in an unconnected state with respect to the generating section 123, that is, in a high impedance state. Electrodes E22 and E24 of the second electrode section 112 function as anodes. Electrodes E21 and E23 of the second electrode section 112 are not connected to the generation section 123.

図6Aは、第1電極部111及び第2電極部112の極性パターンの第1例を示す模式図である。図6Bは、第1電極部111及び第2電極部112の極性パターンの第2例を示す模式図である。図6A及び図6Bでは、図4と異なりゲルGの図示を省略している。図6A及び図6Bを参照しながら、第1電極部111及び第2電極部112の極性パターンの一例について主に説明する。 FIG. 6A is a schematic diagram showing a first example of the polar pattern of the first electrode section 111 and the second electrode section 112. FIG. 6B is a schematic diagram showing a second example of the polar pattern of the first electrode section 111 and the second electrode section 112. In FIGS. 6A and 6B, unlike FIG. 4, illustration of the gel G is omitted. An example of the polar pattern of the first electrode section 111 and the second electrode section 112 will be mainly described with reference to FIGS. 6A and 6B.

図6Aに示す第1例では、ユーザの指Fの一方側の側面A1に沿うような位置に配置される第1電極部111では、電極E11、E12、E13、及びE14がユーザの指Fの先端側から指Fの延在方向に一列に順に配置される。電極E11及びE14が発生部123に対して無接続状態にあり、電極E12及びE13が陰極として機能する。 In the first example shown in FIG. 6A, the electrodes E11, E12, E13, and E14 are arranged along the side surface A1 on one side of the user's finger F in the first electrode section 111. They are sequentially arranged in a line in the direction in which the fingers F extend from the tip side. Electrodes E11 and E14 are not connected to generation section 123, and electrodes E12 and E13 function as cathodes.

ユーザの指Fの他方側の側面A2に沿うような位置に配置される第2電極部112では、電極E21、E22、E23、及びE24がユーザの指Fの先端側から指Fの延在方向に一列に順に配置される。電極E21、E22、E23、及びE24が全て陽極として機能する。 In the second electrode part 112 disposed along the side surface A2 on the other side of the user's finger F, electrodes E21, E22, E23, and E24 are arranged in the direction in which the finger F extends from the tip side of the user's finger F. are arranged in a row in order. Electrodes E21, E22, E23, and E24 all function as anodes.

図6Bに示す第2例では、ユーザの指Fの一方側の側面A1に沿うような位置に配置される第1電極部111では、電極E11、E12、E13、及びE14がユーザの指Fの先端側から指Fの延在方向に一列に順に配置される。電極E11及びE14が発生部123に対して無接続状態にあり、電極E12及びE13が陰極として機能する。 In the second example shown in FIG. 6B, the electrodes E11, E12, E13, and E14 are arranged along the side surface A1 on one side of the user's finger F in the first electrode part 111. They are sequentially arranged in a line in the direction in which the fingers F extend from the tip side. Electrodes E11 and E14 are not connected to generation section 123, and electrodes E12 and E13 function as cathodes.

ユーザの指Fの他方側の側面A2に沿うような位置に配置される第2電極部112では、電極E21、E22、E23、及びE24がユーザの指Fの先端側から指Fの延在方向に一列に順に配置される。電極E21、E22、E23、及びE24が全て陽極として機能する。 In the second electrode part 112 disposed along the side surface A2 on the other side of the user's finger F, electrodes E21, E22, E23, and E24 are arranged in the direction in which the finger F extends from the tip side of the user's finger F. are arranged in a row in order. Electrodes E21, E22, E23, and E24 all function as anodes.

図6Aの第1例及び図6Bの第2例に示す極性パターンは、切替部124による切替動作に基づいて互いに切り替え可能である。切替部124は、電極の極性を切り替えることで第1電極部111と第2電極部112との間の位置関係を反転させる。切替部124は、各電極に対して陰極、陽極、及び無接続のいずれかの状態への切り替えを可能にする。 The polarity patterns shown in the first example in FIG. 6A and the second example in FIG. 6B can be switched to each other based on a switching operation by the switching unit 124. The switching unit 124 reverses the positional relationship between the first electrode unit 111 and the second electrode unit 112 by switching the polarity of the electrodes. The switching unit 124 allows each electrode to be switched to a cathode, an anode, or an unconnected state.

図6Aでは、第1電極部111がユーザの指Fの先端の左側に位置し、側面A1がユーザの指Fの先端の左側面に対応する。第2電極部112がユーザの指Fの先端の右側に位置し、側面A2がユーザの指Fの先端の右側面に対応する。一方で、図6Bでは、第1電極部111がユーザの指Fの先端の右側に位置し、側面A1がユーザの指Fの先端の右側面に対応する。第2電極部112がユーザの指Fの先端の左側に位置し、側面A2がユーザの指Fの先端の左側面に対応する。 In FIG. 6A, the first electrode part 111 is located on the left side of the tip of the user's finger F, and the side surface A1 corresponds to the left side surface of the tip of the user's finger F. In FIG. The second electrode part 112 is located on the right side of the tip of the user's finger F, and the side surface A2 corresponds to the right side of the tip of the user's finger F. On the other hand, in FIG. 6B, the first electrode part 111 is located on the right side of the tip of the user's finger F, and the side surface A1 corresponds to the right side surface of the tip of the user's finger F. The second electrode part 112 is located on the left side of the tip of the user's finger F, and the side surface A2 corresponds to the left side surface of the tip of the user's finger F.

図6A及び図6Bに示されるように、第1電極部111は、少なくとも1つの陰極を刺激電極として有する。一例として、第1電極部111は、2つの陰極を刺激電極として有する。第2電極部112は、少なくとも1つの陽極を刺激電極に対する不関電極として有する。一例として、第2電極部112は、4つの陽極を不関電極として有する。第1電極部111における陰極の数は、第2電極部112における陽極の数よりも少ない。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the first electrode section 111 has at least one cathode as a stimulation electrode. As an example, the first electrode section 111 has two cathodes as stimulation electrodes. The second electrode section 112 has at least one anode as an indifferent electrode with respect to the stimulation electrode. As an example, the second electrode section 112 has four anodes as indifferent electrodes. The number of cathodes in the first electrode section 111 is smaller than the number of anodes in the second electrode section 112.

第1電極部111は、互いに隣り合って連続する複数の陰極を有する。一例として、第1電極部111は、互いに隣り合って連続する2つの陰極を有する。第1電極部111では、互いに隣り合って連続する2つの陰極が第1電極部111の中央部に位置する。当該2つの陰極の両側に、無接続状態にある電極E11及びE14がそれぞれ位置する。当該2つの陰極は、無接続状態にある電極E11及びE14により、指Fの延在方向に挟まれる。 The first electrode section 111 includes a plurality of continuous cathodes adjacent to each other. As an example, the first electrode section 111 includes two continuous cathodes adjacent to each other. In the first electrode section 111 , two continuous cathodes adjacent to each other are located at the center of the first electrode section 111 . Unconnected electrodes E11 and E14 are located on both sides of the two cathodes, respectively. The two cathodes are sandwiched in the extending direction of the finger F by the electrodes E11 and E14, which are in an unconnected state.

第2電極部112は、互いに隣り合って連続する複数の陽極を有する。一例として、第2電極部112は、互いに隣り合って連続する4つの陽極を有する。第2電極部112は、互いに隣り合って連続する4つの陽極のみに基づいて構成される。 The second electrode section 112 includes a plurality of continuous anodes adjacent to each other. As an example, the second electrode section 112 includes four consecutive anodes adjacent to each other. The second electrode section 112 is configured based on only four consecutive anodes adjacent to each other.

第1電極部111と第2電極部112とは、指Fの延在方向において互いに同一の位置にある。例えば、無接続状態にある電極E11と陽極として機能する電極E21とが指Fの延在方向において互いに同一の位置にある。陰極として機能する電極E12と陽極として機能する電極E22とが指Fの延在方向において互いに同一の位置にある。陰極として機能する電極E13と陽極として機能する電極E23とが指Fの延在方向において互いに同一の位置にある。無接続状態にある電極E14と陽極として機能する電極E24とが指Fの延在方向において互いに同一の位置にある。 The first electrode section 111 and the second electrode section 112 are located at the same position in the direction in which the finger F extends. For example, the electrode E11 in an unconnected state and the electrode E21 functioning as an anode are at the same position in the direction in which the finger F extends. The electrode E12 functioning as a cathode and the electrode E22 functioning as an anode are located at the same position in the direction in which the finger F extends. The electrode E13 functioning as a cathode and the electrode E23 functioning as an anode are located at the same position in the direction in which the finger F extends. The electrode E14 in an unconnected state and the electrode E24 functioning as an anode are located at the same position in the direction in which the finger F extends.

発生部123は、ユーザの指Fの側面から内部への電流であって、当該指Fの感覚受容器を刺激して当該指Fに対し力覚を生起させる電流を第1電極部111と第2電極部112との間に発生させる。力覚提示装置10は、ユーザの指Fの側面から電気刺激を発生させることで、指Fの側面の近傍に位置する感覚受容器を活動させ、力覚を疑似的に生起させる。このとき、力覚提示装置10は、感覚受容器を電流により直接的に刺激してもよいし、感覚受容器とつながっている神経線維を介して間接的に感覚受容器を刺激してもよい。本開示において、「感覚受容器」は、例えばマイスナー小体、メルケル細胞、パチニ小体、及びルフィーニ終末のうち、力覚の生起に寄与するものを含む。 The generating unit 123 generates a current from the side surface of the user's finger F to the inside, which stimulates the sensory receptors of the finger F and causes a force sensation to the finger F, to the first electrode unit 111 and the first electrode unit 123. It is generated between the two electrode parts 112. The force sensation presentation device 10 generates electrical stimulation from the side surface of the user's finger F, thereby activating sensory receptors located near the side surface of the finger F, thereby causing a pseudo force sensation. At this time, the force sensation presentation device 10 may stimulate the sensory receptors directly with an electric current, or may stimulate the sensory receptors indirectly via nerve fibers connected to the sensory receptors. . In the present disclosure, "sensory receptors" include those that contribute to the generation of force sensation, such as Meissner corpuscles, Merkel cells, Pacinian corpuscles, and Ruffini terminals.

このような電流に関するパラメータは、ユーザの指Fに力覚提示装置10が装着された最初の段階で行われる校正作業に基づきユーザごとに最適化される。本開示において、「電流に関するパラメータ」は、例えばパルス電流及び定常電流を含む電流のパターン、パルス電流における幅、周期、及びデューティー比、並びに電流の強度などを含む。電流に関するパラメータは、第1電極部111と第2電極部112との間で指の内部を介して電流を流したときにユーザが痛みを感じない範囲で感覚受容器に対し最も強く刺激を与えることができる値に最適化される。 Parameters related to such current are optimized for each user based on a calibration work performed at the initial stage when the force sense presentation device 10 is attached to the user's finger F. In the present disclosure, "parameters related to current" include, for example, current patterns including pulsed current and steady current, width, period, and duty ratio of pulsed current, current intensity, and the like. The current-related parameters are such that when a current is passed between the first electrode section 111 and the second electrode section 112 through the inside of the finger, the sensory receptors are stimulated most strongly within a range where the user does not feel pain. Optimized to the value that can be used.

制御部125は、校正作業に基づきユーザごとに最適化された電流に関するパラメータを記憶部122に格納する。制御部125は、校正作業の後に当該ユーザが力覚提示装置10を使用するときに、当該ユーザに対して最適化された電流に関するパラメータを記憶部122から読み出す。制御部125は、読み出した当該パラメータに基づいて発生部123及び切替部124を制御し、当該パラメータに対応する電流を第1電極部111と第2電極部112との間に発生させる。 The control unit 125 stores, in the storage unit 122, parameters regarding current that are optimized for each user based on the calibration work. The control unit 125 reads parameters related to the current optimized for the user from the storage unit 122 when the user uses the force sense presentation device 10 after the calibration work. The control unit 125 controls the generation unit 123 and the switching unit 124 based on the read parameters, and generates a current between the first electrode unit 111 and the second electrode unit 112 that corresponds to the parameters.

例えば、図6Aでは、電流は、陽極を含む第2電極部112から陰極を含む第1電極部111に向けて右から左へと流れる。このとき、左側の側面A1に沿うように位置する陰極の数が右側の側面A2に沿うように位置する陽極の数よりも少ないため、左側の側面A1側における電流密度は、右側の側面A2側における電流密度よりも高くなる。これにより、左側の第1電極部111が有する刺激電極としての陰極の近傍で、指Fの先端の内部に位置する感覚受容器がより強く刺激され活発に活動する。 For example, in FIG. 6A, the current flows from right to left from the second electrode section 112 including the anode to the first electrode section 111 including the cathode. At this time, since the number of cathodes located along the left side surface A1 is smaller than the number of anodes located along the right side surface A2, the current density on the left side surface A1 side is lower than the current density on the right side surface A2 side. higher than the current density at As a result, the sensory receptor located inside the tip of the finger F is more strongly stimulated and becomes active in the vicinity of the cathode serving as the stimulation electrode of the first electrode section 111 on the left side.

力覚提示装置10は、図6Aに示すような第1電極部111及び第2電極部112の配置により、ユーザの指Fの先端に対し例えば横方向の力覚を疑似的に生起させる。力覚提示装置10は、例えば図6Aにおいて矢印で示すとおり左から右に向けて力を受けているような力覚をユーザの指Fの先端に対し生起させる。 The force sensation presentation device 10 causes a pseudo force sensation in the lateral direction, for example, to the tip of the user's finger F by arranging the first electrode section 111 and the second electrode section 112 as shown in FIG. 6A. The force sensation presentation device 10 causes the tip of the user's finger F to generate a force sensation as if it were receiving force from left to right, as indicated by the arrow in FIG. 6A, for example.

例えば、図6Bでは、電流は、陽極を含む第2電極部112から陰極を含む第1電極部111に向けて左から右へと流れる。このとき、右側の側面A1に沿うように位置する陰極の数が左側の側面A2に沿うように位置する陽極の数よりも少ないため、右側の側面A1側における電流密度は、左側の側面A2側における電流密度よりも高くなる。これにより、右側の第1電極部111が有する刺激電極としての陰極の近傍で、指Fの先端の内部に位置する感覚受容器がより強く刺激され活発に活動する。 For example, in FIG. 6B, the current flows from left to right from the second electrode section 112 including the anode to the first electrode section 111 including the cathode. At this time, since the number of cathodes located along the right side surface A1 is smaller than the number of anodes located along the left side surface A2, the current density on the right side surface A1 side is lower than the current density on the left side surface A2 side. higher than the current density at As a result, the sensory receptor located inside the tip of the finger F is more strongly stimulated and becomes active in the vicinity of the cathode serving as the stimulation electrode of the first electrode section 111 on the right side.

力覚提示装置10は、図6Bに示すような第1電極部111及び第2電極部112の配置により、ユーザの指Fの先端に対し例えば横方向の力覚を疑似的に生起させる。力覚提示装置10は、例えば図6Bにおいて矢印で示すとおり右から左に向けて力を受けているような力覚をユーザの指Fの先端に対し生起させる。 The force sensation presentation device 10 causes a pseudo force sensation in the lateral direction, for example, to the tip of the user's finger F by arranging the first electrode section 111 and the second electrode section 112 as shown in FIG. 6B. The force sensation presentation device 10 causes the tip of the user's finger F to generate a force sensation as if it were receiving force from right to left, as indicated by the arrow in FIG. 6B, for example.

図6A及び図6Bに示すような力覚生起の効果を実証するために、複数の被験者に対して実証実験を行った。当該実証実験は、図6A及び図6Bに示されるような電極配置を一例として有する取付部品11により生起する疑似力覚の有無及びその方向などを検証することを目的とした。 In order to demonstrate the effect of force sensation generation as shown in FIGS. 6A and 6B, a demonstration experiment was conducted on multiple subjects. The purpose of this demonstration experiment was to verify the presence or absence of a pseudo force sensation and its direction caused by the attachment component 11 having the electrode arrangement shown in FIGS. 6A and 6B as an example.

例えば、被験者は、利き手の中指に取付部品11を装着し、当該中指を空中正面へ突き出す。中指を実験対象とした理由は、予備的な試行の段階で、最も明瞭に疑似力覚を知覚しやすかったためである。力覚生起の方向を被験者に回答させるために当該中指に対してX、Y、Z直交軸が定められた。例えば、Z軸は、中指の延在方向に沿った軸である。Y軸は、中指の延在方向に直交する上下方向に沿った軸である。X軸は、中指の延在方向に直交する左右方向に沿った軸である。 For example, the subject attaches the attachment part 11 to the middle finger of his/her dominant hand and sticks the middle finger out in front of the air. The reason for choosing the middle finger as the subject of the experiment was that it was the easiest to perceive the pseudo-force sensation most clearly during the preliminary trial stage. X, Y, and Z orthogonal axes were determined for the middle finger in order to have the subject answer the direction of force sensation generation. For example, the Z axis is an axis along the direction in which the middle finger extends. The Y-axis is an axis along the vertical direction orthogonal to the extending direction of the middle finger. The X-axis is an axis along the left-right direction orthogonal to the extending direction of the middle finger.

力覚生起の方向の記録は、方向ベクトルの値を記録することで行われた。例えば、右方向へ向かう力覚であった場合、(X、Y、Z)=(1、0、0)と記録し、XY平面における左斜め上方向へ向かう力覚であった場合(X、Y、Z)=(-1、1、0)と記録した。 The direction of force sensation generation was recorded by recording the value of the directional vector. For example, if the force sensation is directed to the right, it is recorded as (X, Y, Z) = (1, 0, 0), and if the force sensation is directed diagonally upward to the left in the XY plane, it is recorded as (X, Y, Z) = (1, 0, 0). Y, Z) = (-1, 1, 0) was recorded.

実験手順は、第1電極部111及び第2電極部112による刺激電流量を調整する第1ステップを含む。第1ステップでは、被験者に対して図3で示されるように取付部品11を装着させ、図6A及び図6Bの電極刺激パターンを含む複数の電極刺激パターンをランダムに1秒ずつ提示しながら徐々に刺激電流量を、痛覚が生起するまで上げた。その後、刺激電流量を痛覚が消失するまで下げることで、被験者が不快に感じない最大の刺激電流量を設定した。制御部125は、このときの電流に関するパラメータを記憶部122に格納した。以降のステップは、当該刺激電流量に基づいて行われた。 The experimental procedure includes a first step of adjusting the amount of stimulation current by the first electrode section 111 and the second electrode section 112. In the first step, the subject is fitted with the attachment part 11 as shown in FIG. The stimulation current amount was increased until nociception occurred. Thereafter, the amount of stimulation current was lowered until the sensation of pain disappeared, setting the maximum amount of stimulation current that did not make the subject feel uncomfortable. The control unit 125 stored the parameters related to the current at this time in the storage unit 122. Subsequent steps were performed based on the amount of stimulation current.

実験手順は、左右の電気刺激による皮膚感覚の有無を検証する第2ステップを含む。第2ステップでは、図6A及び図6Bの電極刺激パターンを含む複数の電極刺激パターンを順に提示し、指の右側面及び左側面の各々について「電気刺激による皮膚感覚を生じているか」を被験者に回答させた。第2ステップは、図6A及び図6Bの電極刺激パターンを含む複数の電極刺激パターンにおいて力覚を知覚する手掛かりである、陰極刺激の知覚の有無を確認するためのものである。 The experimental procedure includes a second step of verifying the presence or absence of skin sensation due to left and right electrical stimulation. In the second step, a plurality of electrode stimulation patterns including the electrode stimulation patterns shown in FIGS. 6A and 6B are sequentially presented, and the subject is asked whether ``skin sensation due to electrical stimulation is produced'' for each of the right and left sides of the finger. I made them answer. The second step is to confirm the presence or absence of cathodal stimulation, which is a clue for perceiving a force sensation, in a plurality of electrode stimulation patterns including the electrode stimulation patterns of FIGS. 6A and 6B.

実験手順は、疑似力覚の生起の有無を検証する第3ステップを含む。第3ステップでは、図6A及び図6Bの電極刺激パターンを含む複数の電極刺激パターンをランダムな順序で3回ずつ試行し、各試行で生じた疑似力覚の向きについて被験者に回答させた。疑似力覚が生起しなかった場合はその旨を被験者に報告させ、方向ベクトルの値を(X、Y、Z)=(0、0、0)と記録した。 The experimental procedure includes a third step of verifying whether a pseudo force sensation occurs. In the third step, a plurality of electrode stimulation patterns including the electrode stimulation patterns shown in FIGS. 6A and 6B were tried three times in a random order, and the subjects were asked to answer the direction of the pseudo force sensation that occurred in each trial. If the pseudo force sensation did not occur, the subject was asked to report so, and the value of the direction vector was recorded as (X, Y, Z) = (0, 0, 0).

以上のような実証実験のもとで、被験者は様々な方向に疑似力覚を知覚していることが分かった。被験者は、例えば図6A及び図6Bのいずれかの矢印で示した方向に疑似力覚を知覚していることが分かった。当該実証実験により、疑似力覚が生起していることが実証された。指の爪部分周辺の内部に位置する感覚受容器がより強く刺激され活発に活動することと、疑似力覚が生起していることとが互いに関連している。爪部分以外の指の他の部分に比して爪部分が変形しづらいことと、疑似力覚が生起していることとが互いに関連している。 Under the above-mentioned demonstration experiment, it was found that subjects perceived pseudo-force sensations in various directions. It was found that the test subject perceived a pseudo force sensation in the direction indicated by the arrow in either FIG. 6A or FIG. 6B, for example. The demonstration experiment demonstrated that a pseudo force sensation was occurring. Sensory receptors located inside the area around the fingernail area are more strongly stimulated and become active, and the occurrence of a pseudo force sensation is mutually related. The fact that the nail part is difficult to deform compared to other parts of the finger and the fact that a pseudo force sensation occurs are related to each other.

図7は、図1の力覚提示装置10を含む力覚提示システム1の構成の第1例を示す模式図である。図8は、図7の力覚提示システム1の概略構成を示すブロック図である。図7及び図8を参照しながら、図1の力覚提示装置10を力覚提示システム1に応用したときの第1例について主に説明する。図7では、簡便な図示を目的として、力覚提示装置10についてユーザの指の先端に取り付けられる取付部品11のみを主に示し、制御回路12の図示を省略する。加えて、本開示の一実施形態に係る力覚提示装置10に主に着目するために、後述する操作対象23を遠隔操作するために必要となる他の装置についても図示を省略する。 FIG. 7 is a schematic diagram showing a first example of the configuration of a force sense presentation system 1 including the force sense presentation device 10 of FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the haptic presentation system 1 of FIG. 7. As shown in FIG. A first example in which the haptic presentation device 10 of FIG. 1 is applied to the haptic presentation system 1 will be mainly described with reference to FIGS. 7 and 8. In FIG. 7, for the purpose of simple illustration, only the attachment part 11 attached to the tip of the user's finger of the force sense presentation device 10 is mainly shown, and the illustration of the control circuit 12 is omitted. In addition, in order to mainly focus on the force sense presentation device 10 according to an embodiment of the present disclosure, illustrations of other devices required for remotely controlling the operation target 23, which will be described later, are also omitted.

力覚提示システム1は、上記の力覚提示装置10を有する。力覚提示装置10は、取付部品11がユーザの指に取り付けられた状態で使用される。力覚提示装置10は、ユーザの10本の指のうち、少なくとも1本に、あるいは全ての指に装着されていればよい。例えば、図7に示されるように、力覚提示装置10は、ユーザの右手の親指及び人差し指、並びにユーザの左手の親指及び人差し指に装着される。 The force sense presentation system 1 includes the force sense presentation device 10 described above. The force sense presentation device 10 is used with the attachment component 11 attached to a user's finger. The force sense presentation device 10 may be attached to at least one or all of the user's ten fingers. For example, as shown in FIG. 7, the force sense presentation device 10 is attached to the user's right thumb and index finger, and the user's left thumb and index finger.

力覚提示システム1は、力覚提示装置10に加えてロボット20を有する。より具体的には、力覚提示システム1は、力覚提示装置10を装着したユーザが遠隔で操作する操作対象23を、ロボット20の構成の一部として有する。力覚提示システム1は、ユーザによって操作される操作対象23の様子を視覚情報としてユーザに出力する出力インタフェース30を有する。力覚提示システム1は、力覚提示装置10、操作対象23を含むロボット20、及び出力インタフェース30に加えて、撮像装置40をさらに有してもよい。 The force sense presentation system 1 includes a robot 20 in addition to the force sense presentation device 10. More specifically, the force sense presentation system 1 includes, as part of the configuration of the robot 20, an operation target 23 that is remotely operated by a user wearing the force sense presentation device 10. The haptic presentation system 1 includes an output interface 30 that outputs to the user the state of the operation target 23 operated by the user as visual information. In addition to the force sense presentation device 10, the robot 20 including the operation target 23, and the output interface 30, the force sense presentation system 1 may further include an imaging device 40.

力覚提示装置10、操作対象23を含むロボット20、出力インタフェース30、及び撮像装置40のそれぞれは、移動体通信網及びインターネットなどを含むネットワーク50と通信可能に接続されている。 Each of the force sense presentation device 10, the robot 20 including the operation target 23, the output interface 30, and the imaging device 40 is communicably connected to a network 50 including a mobile communication network, the Internet, and the like.

ロボット20は、例えば医療用、家庭用、産業用、及び商業用などの任意の用途で用いられるものを含む。ロボット20は、通信部21と、記憶部22と、操作対象23と、制御部24と、を有する。 Robots 20 include those used for any purpose, such as medical, home, industrial, and commercial uses. The robot 20 includes a communication section 21, a storage section 22, an operation target 23, and a control section 24.

通信部21は、ネットワーク50に接続する通信モジュールを含む。例えば、通信部21は、4G及び5Gなどの移動体通信規格又はインターネット規格に対応する通信モジュールを含む。一実施形態において、ロボット20は、通信部21を介してネットワーク50に接続されている。通信部21は、ネットワーク50を介して多様な情報を送信及び受信する。 The communication unit 21 includes a communication module connected to the network 50. For example, the communication unit 21 includes a communication module compatible with mobile communication standards such as 4G and 5G or Internet standards. In one embodiment, the robot 20 is connected to the network 50 via the communication unit 21. The communication unit 21 transmits and receives various information via the network 50.

記憶部22は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリなどであるが、これらに限定されない。記憶部22は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部22は、ロボット20の動作に用いられる任意の情報を記憶する。記憶部22は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び通信部21により受信又は送信される各種情報などを記憶する。 The storage unit 22 is, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, or an optical memory, but is not limited thereto. The storage unit 22 functions as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory. The storage unit 22 stores arbitrary information used for the operation of the robot 20. The storage unit 22 stores system programs, application programs, various information received or transmitted by the communication unit 21, and the like.

操作対象23は、ロボットアームの先端に形成されているロボットハンドを含む。例えば、操作対象23は、力覚提示装置10を装着したユーザが位置する場所から遠隔に位置する任意のロボット20のロボットアームの先端に形成されているロボットハンドを含む。ロボットアームは、少なくとも1本のアームを有し、各アームにロボットハンドを有する。ロボットハンドは、少なくとも1本の指を有する。例えば、ロボットアームは、図7に示されるように、人間と同様に左アーム及び右アームを有し、各アームのロボットハンドに5本の指が形成されているものであってもよいし、1本のアームのみを有し、当該アームのロボットハンドに2本の指のみが形成されているようなものであってもよい。 The operation target 23 includes a robot hand formed at the tip of a robot arm. For example, the operation target 23 includes a robot hand formed at the tip of a robot arm of an arbitrary robot 20 located remotely from a location where a user wearing the force sense presentation device 10 is located. The robot arm has at least one arm, and each arm has a robot hand. The robot hand has at least one finger. For example, as shown in FIG. 7, the robot arm may have a left arm and a right arm like a human, and the robot hand of each arm may have five fingers. The robot hand may have only one arm, and only two fingers may be formed on the robot hand of the arm.

操作対象23に含まれるロボットハンドは、指それぞれの先端に力覚及び触覚センサ23aを有する。力覚及び触覚センサ23aは、ロボットハンドの指が任意の対象物と接触したときの情報を力覚及び触覚情報として出力する。 The robot hand included in the operation target 23 has a force and tactile sensor 23a at the tip of each finger. The force and tactile sensor 23a outputs information when the finger of the robot hand comes into contact with an arbitrary object as force and tactile information.

制御部24は、1つ以上のプロセッサを含む。制御部24は、ロボット20を構成する各構成部と通信可能に接続され、ロボット20全体の動作を制御する。例えば、制御部24は、力覚提示装置10及び不図示の他の装置を装着しながら操作対象23を遠隔操作するユーザの手及び指の動きに連動するように操作対象23を制御する。 Control unit 24 includes one or more processors. The control unit 24 is communicably connected to each component forming the robot 20 and controls the operation of the robot 20 as a whole. For example, the control unit 24 controls the operation object 23 in conjunction with the movements of the hands and fingers of a user who remotely operates the operation object 23 while wearing the force sense presentation device 10 and other devices not shown.

出力インタフェース30は、情報を画像としてユーザに出力する1つ以上のインタフェースを含む。例えば、出力インタフェース30は、情報を画像で出力する、ゴーグル型及び眼鏡型などのウェアラブルデバイス、並びに他の任意のディスプレイ装置などを含む。出力インタフェース30は、通信部31と、記憶部32と、出力部33と、制御部34と、を有する。 Output interface 30 includes one or more interfaces that output information as images to a user. For example, the output interface 30 includes wearable devices such as goggle-type and glasses-type devices that output information in the form of images, and any other display device. The output interface 30 includes a communication section 31, a storage section 32, an output section 33, and a control section 34.

通信部31は、ネットワーク50に接続する通信モジュールを含む。例えば、通信部31は、4G及び5Gなどの移動体通信規格又はインターネット規格に対応する通信モジュールを含む。一実施形態において、出力インタフェース30は、通信部31を介してネットワーク50に接続されている。通信部31は、ネットワーク50を介して多様な情報を送信及び受信する。 The communication unit 31 includes a communication module connected to the network 50. For example, the communication unit 31 includes a communication module compatible with mobile communication standards such as 4G and 5G or Internet standards. In one embodiment, the output interface 30 is connected to the network 50 via the communication section 31. The communication unit 31 transmits and receives various information via the network 50.

記憶部32は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリなどであるが、これらに限定されない。記憶部32は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部32は、出力インタフェース30の動作に用いられる任意の情報を記憶する。記憶部32は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び通信部31により受信又は送信される各種情報などを記憶する。 The storage unit 32 is, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, or an optical memory, but is not limited thereto. The storage unit 32 functions as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory. The storage unit 32 stores arbitrary information used for the operation of the output interface 30. The storage unit 32 stores system programs, application programs, various information received or transmitted by the communication unit 31, and the like.

出力部33は、情報を画像としてユーザに出力する1つ以上のディスプレイを含む。例えば、出力部33は、情報を映像で出力するディスプレイなどを含む。 The output unit 33 includes one or more displays that output information to the user as images. For example, the output unit 33 includes a display that outputs information in the form of images.

制御部34は、1つ以上のプロセッサを含む。制御部34は、出力インタフェース30を構成する各構成部と通信可能に接続され、出力インタフェース30全体の動作を制御する。例えば、制御部34は、撮像装置40により生成された後述の視覚情報を、ネットワーク50を介して通信部31により取得し、出力部33を制御しながらユーザに画像として表示する。 Control unit 34 includes one or more processors. The control unit 34 is communicably connected to each component forming the output interface 30 and controls the operation of the output interface 30 as a whole. For example, the control unit 34 acquires visual information, which will be described later, generated by the imaging device 40 via the network 50 through the communication unit 31, and displays it to the user as an image while controlling the output unit 33.

撮像装置40は、操作対象23の周囲に配置されている任意のカメラなどを含む。撮像装置40は、通信部41と、記憶部42と、撮像部43と、制御部44と、を有する。 The imaging device 40 includes any camera placed around the operation target 23. The imaging device 40 includes a communication section 41, a storage section 42, an imaging section 43, and a control section 44.

通信部41は、ネットワーク50に接続する通信モジュールを含む。例えば、通信部41は、4G及び5Gなどの移動体通信規格又はインターネット規格に対応する通信モジュールを含む。一実施形態において、撮像装置40は、通信部41を介してネットワーク50に接続されている。通信部41は、ネットワーク50を介して多様な情報を送信及び受信する。 The communication unit 41 includes a communication module connected to the network 50. For example, the communication unit 41 includes a communication module compatible with mobile communication standards such as 4G and 5G or Internet standards. In one embodiment, the imaging device 40 is connected to a network 50 via a communication unit 41. The communication unit 41 transmits and receives various information via the network 50.

記憶部42は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリなどであるが、これらに限定されない。記憶部42は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部42は、撮像装置40の動作に用いられる任意の情報を記憶する。記憶部42は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び通信部41により受信又は送信される各種情報などを記憶する。 The storage unit 42 is, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, or an optical memory, but is not limited thereto. The storage unit 42 functions as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory. The storage unit 42 stores arbitrary information used for the operation of the imaging device 40. The storage unit 42 stores system programs, application programs, various information received or transmitted by the communication unit 41, and the like.

撮像部43は、CCD(Charge Coupled Device)及びCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの任意の撮像素子を含む。 The imaging unit 43 includes any imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

制御部44は、1つ以上のプロセッサを含む。制御部44は、撮像装置40を構成する各構成部と通信可能に接続され、撮像装置40全体の動作を制御する。例えば、制御部44は、撮像部43を用いて後述の視覚情報を生成し、通信部41を制御しながらネットワーク50を介して出力インタフェース30に送信する。 Control unit 44 includes one or more processors. The control unit 44 is communicably connected to each component that constitutes the imaging device 40, and controls the operation of the entire imaging device 40. For example, the control unit 44 uses the imaging unit 43 to generate visual information, which will be described later, and transmits it to the output interface 30 via the network 50 while controlling the communication unit 41 .

ユーザは、力覚提示装置10及び不図示の他の装置を装着しながら、操作対象23を遠隔操作する。操作対象23としてのロボットハンドは、ユーザの手及び指の動きに連動して、同様の動作を行う。例えば、図7に示されるように、ロボットハンドは、左アームのロボットハンドの主に親指及び人差し指で瓶を支えながら右アームのロボットハンドの親指及び人差し指で瓶の蓋を回す動作を行う。 The user remotely operates the operation target 23 while wearing the force sense presentation device 10 and other devices (not shown). The robot hand as the operation target 23 performs similar movements in conjunction with the movements of the user's hands and fingers. For example, as shown in FIG. 7, the robot hand supports the bottle mainly with the thumb and forefinger of the left arm robot hand, and rotates the lid of the bottle with the thumb and forefinger of the right arm robot hand.

このとき、力覚提示装置10の制御部125は、ユーザによる操作対象23の操作に基づく情報を取得し、当該情報に応じてユーザの指に対し力覚を生起させる。図7に示す第1例では、当該情報は、操作対象23としてのロボットハンドに取り付けられている力覚及び触覚センサ23aから出力される力覚及び触覚情報を含む。かかる力覚は、力覚及び触覚センサ23aに加わる重さ情報を発生させる。力覚提示装置10の制御部125は、ユーザによる操作対象23の操作に基づく情報を、ネットワーク50及び通信部121を介して操作対象23を有するロボット20から取得する。 At this time, the control unit 125 of the force sense presentation device 10 acquires information based on the operation of the operation target 23 by the user, and causes a force sense to be generated in the user's finger according to the information. In the first example shown in FIG. 7, the information includes force and tactile information output from a force and tactile sensor 23a attached to a robot hand serving as the operation target 23. Such force sense generates weight information applied to the force and tactile sensor 23a. The control unit 125 of the force sense presentation device 10 acquires information based on the operation of the operation target 23 by the user from the robot 20 having the operation target 23 via the network 50 and the communication unit 121.

力覚提示装置10の制御部125は、ロボットハンドに取り付けられている力覚及び触覚センサ23aから出力される力覚及び触覚情報に対応する力を、ユーザが、装着した力覚提示装置10を介して感じるように第1電極部111及び第2電極部112を介して刺激電流量を制御する。例えば、ユーザは、左手の親指及び人差し指で瓶の重力を疑似的に感じながら瓶を支える感覚を疑似的に得る。ユーザは、右手の親指及び人差し指で瓶の蓋を回すときの摩擦力を疑似的に感じながら瓶の蓋を回す感覚を疑似的に得る。 The control unit 125 of the force sense presentation device 10 controls the force sense presentation device 10 worn by the user to apply a force corresponding to the force and tactile information output from the force and tactile sensor 23a attached to the robot hand. The amount of stimulation current is controlled through the first electrode section 111 and the second electrode section 112 so that the stimulation current is felt through the body. For example, the user can experience the sensation of supporting the bottle while simulating the gravity of the bottle with the thumb and forefinger of the left hand. The user simulates the sensation of turning the bottle lid while feeling the friction force when turning the bottle lid with the thumb and forefinger of the right hand.

このとき、操作対象23の周囲に配置されている撮像装置40の制御部44は、ユーザによって操作される操作対象23の様子を、撮像部43を用いて撮像し、視覚情報を生成する。出力インタフェース30の制御部34は、撮像装置40により生成された視覚情報を、ネットワーク50及び通信部31を介して取得し、出力部33を用いてユーザに画像として表示する。ユーザは、出力インタフェース30に表示される画像を視認しながら、自身が操作する操作対象23の様子を視覚的に認識する。 At this time, the control unit 44 of the imaging device 40 disposed around the operating target 23 uses the imaging unit 43 to capture an image of the operating target 23 operated by the user, and generates visual information. The control unit 34 of the output interface 30 acquires the visual information generated by the imaging device 40 via the network 50 and the communication unit 31, and displays it to the user as an image using the output unit 33. The user visually recognizes the state of the operation target 23 that he/she operates while visually checking the image displayed on the output interface 30.

以上のように、ユーザは、力覚提示装置10及び出力インタフェース30によりそれぞれ提示される力覚及び視覚を統合して感じながら操作対象23を遠隔操作する。これにより、ユーザは、リアルな操作感を簡単な構成により得ることができる。 As described above, the user remotely operates the operation target 23 while experiencing an integrated sense of force and vision presented by the force sense presentation device 10 and the output interface 30, respectively. Thereby, the user can obtain a realistic operational feeling with a simple configuration.

図9は、図1の力覚提示装置10を含む力覚提示システム1の構成の第2例を示す模式図である。図10は、図9の力覚提示システム1の概略構成を示すブロック図である。図9及び図10を参照しながら、図1の力覚提示装置10を力覚提示システム1に応用したときの第2例について主に説明する。図9では、簡便な図示を目的として、力覚提示装置10についてユーザの指の先端に取り付けられる取付部品11のみを主に示し、制御回路12の図示を省略する。加えて、本開示の一実施形態に係る力覚提示装置10に主に着目するために、後述する操作対象63aを遠隔操作するために必要となる他の装置についても図示を省略する。 FIG. 9 is a schematic diagram showing a second example of the configuration of the force sense presentation system 1 including the force sense presentation device 10 of FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the haptic presentation system 1 of FIG. 9. As shown in FIG. A second example in which the haptic presentation device 10 of FIG. 1 is applied to the haptic presentation system 1 will be mainly described with reference to FIGS. 9 and 10. In FIG. 9, for the purpose of simple illustration, only the attachment part 11 attached to the tip of the user's finger of the force sense presentation device 10 is mainly shown, and the control circuit 12 is not shown. In addition, in order to mainly focus on the force sense presentation device 10 according to an embodiment of the present disclosure, illustrations of other devices required for remotely controlling the operation target 63a, which will be described later, are also omitted.

力覚提示システム1は、上記の力覚提示装置10を有する。力覚提示装置10は、取付部品11がユーザの指に取り付けられた状態で使用される。力覚提示装置10は、ユーザの10本の指のうち、少なくとも1本に、あるいは全ての指に装着されていればよい。例えば、図9に示されるように、力覚提示装置10は、ユーザの右手の親指及び人差し指、並びにユーザの左手の親指及び人差し指に装着される。 The force sense presentation system 1 includes the force sense presentation device 10 described above. The force sense presentation device 10 is used with the attachment component 11 attached to a user's finger. The force sense presentation device 10 may be attached to at least one or all of the user's ten fingers. For example, as shown in FIG. 9, the force sense presentation device 10 is attached to the user's right thumb and index finger, and the user's left thumb and index finger.

力覚提示システム1は、力覚提示装置10に加えて情報処理装置60を有する。より具体的には、力覚提示システム1は、情報処理装置60により仮想空間上で生成されたアバターに含まれ、力覚提示装置10を装着したユーザが遠隔で操作する操作対象63aを有する。力覚提示システム1は、ユーザによって操作される操作対象63aの様子を視覚情報としてユーザに出力する出力インタフェース30を有する。 The force sense presentation system 1 includes an information processing device 60 in addition to the force sense presentation device 10. More specifically, the haptic presentation system 1 includes an operation target 63a that is included in an avatar generated in a virtual space by the information processing device 60 and remotely operated by a user wearing the haptic presentation device 10. The haptic presentation system 1 includes an output interface 30 that outputs to the user the state of the operation target 63a operated by the user as visual information.

力覚提示装置10、操作対象63aを含むアバターを生成する情報処理装置60、及び出力インタフェース30のそれぞれは、移動体通信網及びインターネットなどを含むネットワーク50と通信可能に接続されている。 Each of the haptic presentation device 10, the information processing device 60 that generates an avatar including the operation target 63a, and the output interface 30 is communicably connected to a network 50 including a mobile communication network, the Internet, and the like.

情報処理装置60は、1つ又は互いに通信可能な複数のサーバ装置である。情報処理装置60は、これらに限定されず、PC(Personal Computer)又はスマートフォンなどの任意の汎用の電子機器であってもよいし、力覚提示システム1に専用の他の電子機器であってもよい。情報処理装置60は、通信部61と、記憶部62と、制御部63と、を有する。 The information processing device 60 is one or a plurality of server devices that can communicate with each other. The information processing device 60 is not limited to these, and may be any general-purpose electronic device such as a PC (Personal Computer) or a smartphone, or other electronic device dedicated to the force sense presentation system 1. good. The information processing device 60 includes a communication section 61, a storage section 62, and a control section 63.

通信部61は、ネットワーク50に接続する通信モジュールを含む。例えば、通信部61は、4G及び5Gなどの移動体通信規格又はインターネット規格に対応する通信モジュールを含む。一実施形態において、情報処理装置60は、通信部61を介してネットワーク50に接続されている。通信部61は、ネットワーク50を介して多様な情報を送信及び受信する。 The communication unit 61 includes a communication module connected to the network 50. For example, the communication unit 61 includes a communication module compatible with mobile communication standards such as 4G and 5G or Internet standards. In one embodiment, the information processing device 60 is connected to the network 50 via the communication unit 61. The communication unit 61 transmits and receives various information via the network 50.

記憶部62は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリなどであるが、これらに限定されない。記憶部62は、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部62は、情報処理装置60の動作に用いられる任意の情報を記憶する。記憶部62は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び通信部61により受信又は送信される各種情報などを記憶する。 The storage unit 62 is, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, or an optical memory, but is not limited thereto. The storage unit 62 functions as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory. The storage unit 62 stores arbitrary information used for the operation of the information processing device 60. The storage unit 62 stores system programs, application programs, various information received or transmitted by the communication unit 61, and the like.

制御部63は、1つ以上のプロセッサを含む。制御部63は、情報処理装置60を構成する各構成部と通信可能に接続され、情報処理装置60全体の動作を制御する。例えば、制御部63は、力覚提示装置10を装着したユーザが仮想空間上で操作する操作対象63aを含むアバターを任意の仮想空間内に生成する。 Control unit 63 includes one or more processors. The control unit 63 is communicably connected to each component forming the information processing device 60 and controls the operation of the information processing device 60 as a whole. For example, the control unit 63 generates an avatar in an arbitrary virtual space that includes an operation target 63a that is operated in the virtual space by a user wearing the force sense presentation device 10.

操作対象63aは、仮想空間内のアバターの指を含む。例えば、操作対象63aは、力覚提示装置10を装着したユーザが位置する現実空間とは異なる、コンピュータ及びコンピュータネットワークなどの中で構築された3次元の仮想空間内に位置する任意のアバターの指を含む。このようなアバターは、例えば人間、人間以外の動物、植物、ロボットなどの機械、及び物などをベースにしてキャラクタ化されたものであって、ユーザの手に対応する手が形成されているものを含む。アバターは、少なくとも1本の手を有し、各手に少なくとも1本の指を有する。例えば、アバターは、図9に示されるように、人間をベースにキャラクタ化され人間と同様に左腕及び右腕を有し、各腕の先端に形成されている手に5本の指を有するものであってもよい。 The operation target 63a includes the finger of the avatar in the virtual space. For example, the operation target 63a may be the finger of an arbitrary avatar located in a three-dimensional virtual space constructed in a computer, computer network, etc., which is different from the real space in which the user wearing the force sense presentation device 10 is located. including. Such avatars are, for example, characters based on humans, non-human animals, plants, machines such as robots, objects, etc., and have hands that correspond to the user's hands. including. The avatar has at least one hand and at least one finger on each hand. For example, as shown in Figure 9, an avatar is a human-based character that has a left arm and a right arm like humans, and has five fingers on the hand formed at the tip of each arm. There may be.

出力インタフェース30は、図7及び図8に記載の第1例と同一の構成を有する。例えば、制御部34は、後述の視覚情報を、ネットワーク50を介して通信部31により情報処理装置60から取得し、出力部33を制御しながらユーザに画像として表示する。 The output interface 30 has the same configuration as the first example described in FIGS. 7 and 8. For example, the control unit 34 acquires visual information, which will be described later, from the information processing device 60 via the communication unit 31 via the network 50, and displays it to the user as an image while controlling the output unit 33.

ユーザは、力覚提示装置10及び不図示の他の装置を装着しながら、仮想空間内の操作対象63aを現実空間で操作する。操作対象63aとしての指を有するアバターは、ユーザの手及び指の動きに連動して、同様の動作を行う。例えば、図9に示されるように、アバターは、左手の主に親指及び人差し指で瓶を支えながら右手の親指及び人差し指で瓶の蓋を回す動作を行う。 The user operates the operation target 63a in the virtual space in the real space while wearing the force sense presentation device 10 and other devices (not shown). An avatar having a finger as the operation target 63a performs similar movements in conjunction with the movements of the user's hand and fingers. For example, as shown in FIG. 9, the avatar supports the bottle primarily with the thumb and forefinger of the left hand while rotating the lid of the bottle with the thumb and forefinger of the right hand.

このとき、力覚提示装置10の制御部125は、ユーザによる操作対象63aの操作に基づく情報を取得し、当該情報に応じてユーザの指に対し力覚を生起させる。図9に示す第2例では、当該情報は、操作対象63aとしてのアバターの指の動作に対応するデジタル情報を含む。より具体的には、当該デジタル情報は、力覚レンダリングに基づく演算により情報処理装置60の制御部63により生成された、アバターの指の動作に対応する感覚を提示するための力の情報を含む。力覚提示装置10の制御部125は、ユーザによる操作対象63aの操作に基づく情報を、ネットワーク50及び通信部121を介して、力覚レンダリングに基づく演算を行った情報処理装置60から取得する。 At this time, the control unit 125 of the force sense presentation device 10 acquires information based on the user's operation of the operation target 63a, and generates a force sense in the user's finger according to the information. In the second example shown in FIG. 9, the information includes digital information corresponding to the movement of the finger of the avatar as the operation target 63a. More specifically, the digital information includes force information for presenting a sensation corresponding to the movement of the avatar's fingers, which is generated by the control unit 63 of the information processing device 60 through calculations based on haptic rendering. . The control unit 125 of the haptic presentation device 10 acquires information based on the operation of the operation target 63a by the user from the information processing device 60 that has performed calculations based on haptic rendering via the network 50 and the communication unit 121.

力覚提示装置10の制御部125は、情報処理装置60から取得されたデジタル情報に対応する力を、ユーザが、装着した力覚提示装置10を介して感じるように第1電極部111及び第2電極部112を介して刺激電流量を制御する。例えば、ユーザは、左手の親指及び人差し指で瓶の重力を疑似的に感じながら瓶を支える感覚を疑似的に得る。ユーザは、右手の親指及び人差し指で瓶の蓋を回すときの摩擦力を疑似的に感じながら瓶の蓋を回す感覚を疑似的に得る。 The control unit 125 of the force sense presentation device 10 controls the first electrode portion 111 and the first electrode portion 125 so that the user feels the force corresponding to the digital information acquired from the information processing device 60 through the force sense presentation device 10 worn by the user. The amount of stimulation current is controlled via the two-electrode section 112. For example, the user can experience the sensation of supporting the bottle while simulating the gravity of the bottle with the thumb and forefinger of the left hand. The user simulates the sensation of turning the bottle lid while feeling the friction force when turning the bottle lid with the thumb and forefinger of the right hand.

このとき、出力インタフェース30の制御部34は、操作対象63aを含むアバターが位置する仮想空間の視覚情報を、ネットワーク50及び通信部31を介して情報処理装置60から取得し、出力部33を用いてユーザに画像として表示する。ユーザは、出力インタフェース30に表示される画像を視認しながら、自身が操作する操作対象63aの様子を視覚的に認識する。 At this time, the control unit 34 of the output interface 30 acquires visual information of the virtual space where the avatar including the operation target 63a is located from the information processing device 60 via the network 50 and the communication unit 31, and uses the output unit 33 to obtain the visual information of the virtual space where the avatar including the operation target 63a is located. and display it to the user as an image. The user visually recognizes the state of the operation target 63a that he/she operates while viewing the image displayed on the output interface 30.

以上のように、ユーザは、力覚提示装置10及び出力インタフェース30によりそれぞれ提示される力覚及び視覚を統合して感じながら操作対象63aを遠隔操作する。これにより、ユーザは、リアルな操作感を簡単な構成により得ることができる。 As described above, the user remotely operates the operation target 63a while feeling an integrated sense of force and vision presented by the force sense presentation device 10 and the output interface 30, respectively. Thereby, the user can obtain a realistic operational feeling with a simple configuration.

以上のような一実施形態に係る力覚提示装置10によれば、簡単な構成により、指に対して力覚を生起させることが可能である。力覚提示装置10は、指の側面に沿うような位置に配置され、刺激電極を有する第1電極部111と、指の側面から内部への電流を第1電極部111と第2電極部112との間に発生させる発生部123と、を有する。これにより、力覚提示装置10は、当該刺激電極の近傍で、指の内部に位置する感覚受容器を強く刺激して活発に活動させることが可能である。力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して指に対し力覚を生起させることが可能である。 According to the force sense presentation device 10 according to the embodiment as described above, it is possible to generate a force sense in a finger with a simple configuration. The force sense presentation device 10 includes a first electrode section 111 that is arranged along the side surface of a finger and has a stimulating electrode, and a first electrode section 111 and a second electrode section 112 that conduct current from the side surface of the finger to the inside. and a generating section 123 that generates a signal between the two. Thereby, the force sense presentation device 10 can strongly stimulate the sensory receptor located inside the finger in the vicinity of the stimulation electrode to make it active. The force sensation presentation device 10 is capable of stimulating the sensory receptors of the user's fingers to generate a force sensation in the fingers.

力覚提示装置10は、第2電極部112が指の側面に沿うような位置に配置されることで、第2電極部112を第1電極部111と同様に指の側面に沿うように位置させて、第1電極部111により近付けることができる。これにより、力覚提示装置10は、第1電極部111と第2電極部112との間で指の内部を介してより容易に電流を流すことができる。したがって、力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して指に対し力覚をより確実に生起させることが可能である。 The force sense presentation device 10 has the second electrode section 112 positioned along the side surface of the finger, so that the second electrode section 112 can be positioned along the side surface of the finger similarly to the first electrode section 111. This allows it to be brought closer to the first electrode section 111. Thereby, the force sense presentation device 10 can more easily cause current to flow between the first electrode section 111 and the second electrode section 112 through the inside of the finger. Therefore, the force sensation presentation device 10 can stimulate the sensory receptors of the user's fingers to more reliably generate a force sensation in the fingers.

力覚提示装置10は、第1電極部111が側面A1に沿うような位置に配置され、第2電極部112が側面A2に沿うような位置に配置されることで、指の側面から内部への電流を第1電極部111と第2電極部112との間でより確実に発生させることができる。このような電流は、互いに反対側に位置する側面A1及びA2の間でユーザの指の内部をより確実に流れる。これにより、力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して指に対し力覚をより確実に生起させることが可能である。 In the force sense presentation device 10, the first electrode part 111 is arranged at a position along the side surface A1, and the second electrode part 112 is arranged at a position along the side surface A2. The current can be generated more reliably between the first electrode section 111 and the second electrode section 112. Such current flows more reliably inside the user's finger between the side surfaces A1 and A2 located on opposite sides. Thereby, the force sensation presentation device 10 can stimulate the sensory receptors of the user's fingers to more reliably generate a force sensation in the fingers.

力覚提示装置10は、第1電極部111と第2電極部112とが互いに対向することで、指の側面から内部への電流を第1電極部111と第2電極部112との間でより確実に発生させることができる。このような電流は、互いに対向するように位置する第1電極部111及び第2電極部112の間でユーザの指の内部をより確実に流れる。これにより、力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して指に対し力覚をより確実に生起させることが可能である。 The force sense presentation device 10 has the first electrode section 111 and the second electrode section 112 facing each other, so that the current flowing from the side surface of the finger to the inside can be transferred between the first electrode section 111 and the second electrode section 112. It can be generated more reliably. Such current flows more reliably inside the user's finger between the first electrode part 111 and the second electrode part 112 that are positioned to face each other. Thereby, the force sensation presentation device 10 can stimulate the sensory receptors of the user's fingers to more reliably generate a force sensation in the fingers.

力覚提示装置10は、第1電極部111と第2電極部112とが互いに対向し、かつ第1電極部111及び第2電極部112において小型の電極が用いられることで、装置の小型化を容易に実現可能である。 In the force sense presentation device 10, the first electrode portion 111 and the second electrode portion 112 face each other, and small electrodes are used in the first electrode portion 111 and the second electrode portion 112, so that the device can be miniaturized. can be easily realized.

力覚提示装置10は、第1電極部111が指の先端に配置されることで、第1電極部111に含まれる刺激電極の近傍で、指の先端の内部に位置する感覚受容器をより強く刺激してより活発に活動させることが可能である。これにより、力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して指の先端に対し力覚をより確実に生起させることが可能である。 In the force sense presentation device 10, the first electrode section 111 is arranged at the tip of the finger, so that the sensory receptors located inside the tip of the finger are more sensitive to the stimulation electrode included in the first electrode section 111. It is possible to stimulate it strongly to make it more active. Thereby, the force sensation presentation device 10 can stimulate the sensory receptors of the user's fingers to more reliably generate a force sensation at the tip of the finger.

力覚提示装置10は、第1電極部111が少なくとも1つの陰極を刺激電極として有し、第2電極部112が少なくとも1つの陽極を刺激電極に対する不関電極として有することで、指の内部に位置する感覚受容器に対して刺激電極による刺激を容易に与えることができる。これにより、力覚提示装置10は、感覚受容器を活発に活動させて、指に対し力覚をより確実に生起させることが可能である。 In the force sense presentation device 10, the first electrode section 111 has at least one cathode as a stimulation electrode, and the second electrode section 112 has at least one anode as an indifferent electrode with respect to the stimulation electrode. Stimulation can be easily applied to the located sensory receptors using the stimulation electrode. Thereby, the force sensation presentation device 10 can activate the sensory receptors to more reliably generate a force sensation in the finger.

力覚提示装置10は、第1電極部111における陰極の数が第2電極部112における陽極の数よりも少ないことで、第1電極部111側における電流密度を第2電極部112側における電流密度よりも高くすることができる。これにより、力覚提示装置10は、第1電極部111が有する刺激電極としての陰極の近傍で、指の内部に位置する感覚受容器をより強く刺激してより活発に活動させることが可能である。したがって、力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して指に対し力覚をより確実に生起させることが可能である。 In the force sense presentation device 10, the number of cathodes in the first electrode part 111 is smaller than the number of anodes in the second electrode part 112, so that the current density on the first electrode part 111 side is reduced by the current density on the second electrode part 112 side. It can be higher than the density. Thereby, the force sense presentation device 10 can more strongly stimulate the sensory receptors located inside the finger in the vicinity of the cathode serving as the stimulation electrode of the first electrode section 111 to make them more active. be. Therefore, the force sensation presentation device 10 can stimulate the sensory receptors of the user's fingers to more reliably generate a force sensation in the fingers.

力覚提示装置10は、第1電極部111が互いに隣り合って連続する複数の陰極を有することで、第1電極部111側における電流密度を第2電極部112側における電流密度よりもさらに高くすることができる。これにより、力覚提示装置10は、第1電極部111が有する刺激電極としての陰極の近傍で、指の内部に位置する感覚受容器をより強く刺激してより活発に活動させることが可能である。したがって、力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して指に対し力覚をより確実に生起させることが可能である。 In the force sense presentation device 10, the first electrode section 111 has a plurality of continuous cathodes adjacent to each other, so that the current density on the first electrode section 111 side is higher than the current density on the second electrode section 112 side. can do. Thereby, the force sense presentation device 10 can more strongly stimulate the sensory receptors located inside the finger in the vicinity of the cathode serving as the stimulation electrode of the first electrode section 111 to make them more active. be. Therefore, the force sensation presentation device 10 can stimulate the sensory receptors of the user's fingers to more reliably generate a force sensation in the fingers.

力覚提示装置10は、第2電極部112が互いに隣り合って連続する複数の陽極を有することで、第1電極部111と第2電極部112との間で指の側面から内部を介してより容易に電流を流すことができる。したがって、力覚提示装置10は、ユーザの指の感覚受容器を刺激して指に対し力覚をより確実に生起させることが可能である。 In the force sense presentation device 10, the second electrode section 112 has a plurality of continuous anodes adjacent to each other, so that the contact between the first electrode section 111 and the second electrode section 112 is from the side surface of the finger to the inside. Current can flow more easily. Therefore, the force sensation presentation device 10 can stimulate the sensory receptors of the user's fingers to more reliably generate a force sensation in the fingers.

力覚提示装置10は、第1電極部111と第2電極部112との間の位置関係を反転させる切替部124を有することで、ユーザの指に対し異なる力覚を生起させることも可能である。例えば、力覚提示装置10は、図6A及び図6Bに示されるように、互いに反対方向を向く力をユーザに感じさせることも可能である。力覚提示装置10は、切替部124が図6A及び図6Bの一方から他方へと極性パターンを連続的に切り替えることで、ユーザの指に対し異なる力覚を連続的に生起させることも可能である。ユーザは、切替部124によるシームレスな動作によって異なる方向を向く力を連続的に感じることもできる。 The force sense presentation device 10 includes a switching unit 124 that reverses the positional relationship between the first electrode unit 111 and the second electrode unit 112, thereby making it possible to generate different force sensations on the user's finger. be. For example, the force sense presentation device 10 can make the user feel forces directed in mutually opposite directions, as shown in FIGS. 6A and 6B. The force sense presentation device 10 can also continuously cause different force sensations to the user's finger by having the switching unit 124 continuously switch the polarity pattern from one to the other in FIGS. 6A and 6B. be. The user can also continuously feel forces pointing in different directions due to the seamless operation of the switching unit 124.

力覚提示システム1は、力覚提示装置10に加えて、ユーザによって操作される操作対象の様子を視覚情報としてユーザに出力する出力インタフェース30を有することで、力覚及び視覚を統合した状態でユーザによる操作対象の遠隔操作を可能にする。これにより、ユーザは、力覚提示装置10によって指に生起される力覚では不足している実際の感覚との差分を視覚によって補うことができる。ユーザは、力覚及び視覚を統合しながら当該差分を補完し、実際の感覚に非常に近い感覚を疑似的に得ることができる。例えば、図7及び図9に示されるように、ユーザは、瓶を左手で持って右手で蓋を開けるときの両手の実際の感覚に非常に近い感覚を力覚提示装置10及び出力インタフェース30により疑似的に得ることができる。 In addition to the force sense presentation device 10, the force sense presentation system 1 has an output interface 30 that outputs to the user the state of the operation target operated by the user as visual information, so that the force sense and vision are integrated. Enables users to remotely control objects. Thereby, the user can visually compensate for the difference between the actual sensation and the force sensation generated in the finger by the force sensation presentation device 10. The user can complement the difference while integrating the sense of force and vision, and can obtain a pseudo sensation very close to the actual sensation. For example, as shown in FIGS. 7 and 9, the user can use the force sense presentation device 10 and the output interface 30 to experience a sensation that is very close to the actual sensation of both hands when holding a bottle with the left hand and opening the lid with the right hand. can be obtained in a pseudo manner.

以上により、操作対象の実際の動作に関連する動きの感覚がユーザに正確に伝わりやすくなる。したがって、ユーザは、操作対象の遠隔操作をより精密に行うことができる。 With the above, it becomes easier to accurately convey to the user the sensation of movement related to the actual motion of the operation target. Therefore, the user can perform remote control of the operation target more precisely.

力覚提示システム1は、操作対象23がロボットアームの先端に形成されているロボットハンドを含むことで、力覚及び視覚を統合した状態でユーザによるロボットハンドの遠隔操作を可能にする。ユーザは、力覚及び視覚を統合しながら実際の感覚との差分を補完し、ロボットハンドを遠隔操作しながら実際の感覚に非常に近い感覚を疑似的に得ることができる。例えば、図7に示されるように、ユーザは、瓶を左手で持って右手で蓋を開けるときの両手の実際の感覚に非常に近い感覚を、ロボットハンドを遠隔操作しながら力覚提示装置10及び出力インタフェース30により疑似的に得ることができる。 The force sense presentation system 1 includes a robot hand in which the operation target 23 is formed at the tip of a robot arm, thereby enabling the user to remotely control the robot hand while integrating force sense and vision. The user can integrate the sense of force and vision while complementing the difference from the actual sensation, and can simulate a sensation very close to the actual sensation while remotely operating the robot hand. For example, as shown in FIG. 7, the user can use the force sense presentation device 10 while remotely operating the robot hand to experience a sensation that is very similar to the actual sensation of holding a bottle with the left hand and opening the lid with the right hand. and can be obtained in a pseudo manner by the output interface 30.

力覚提示システム1は、操作対象63aが仮想空間内のアバターの指を含むことで、力覚及び視覚を統合した状態でユーザによるアバターの指の遠隔操作を可能にする。ユーザは、力覚及び視覚を統合しながら実際の感覚との差分を補完し、アバターの指を遠隔操作しながら実際の感覚に非常に近い感覚を疑似的に得ることができる。例えば、図9に示されるように、ユーザは、瓶を左手で持って右手で蓋を開けるときの両手の実際の感覚に非常に近い感覚を、アバターの指を遠隔操作しながら力覚提示装置10及び出力インタフェース30により疑似的に得ることができる。 The haptic presentation system 1 allows the user to remotely control the avatar's fingers in a state where the haptic sense and vision are integrated because the operation target 63a includes the avatar's fingers in the virtual space. The user can integrate haptic and visual senses while complementing the differences with the actual sensation, and remotely control the avatar's fingers to obtain a simulated sensation that is very close to the actual sensation. For example, as shown in FIG. 9, the user can use the haptic presentation device to remotely control the avatar's fingers to experience a sensation that is very close to the actual sensation of both hands when holding a bottle with the left hand and opening the lid with the right hand. 10 and output interface 30.

本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるとする。 It will be obvious to those skilled in the art that the present disclosure can be implemented in other predetermined forms than the embodiments described above without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the above description is illustrative and not limiting. The scope of the disclosure is defined by the appended claims rather than by the foregoing description. Any changes that come within the range of equivalents are intended to be included therein.

例えば、上述した各構成部の形状、大きさ、配置、向き、及び個数などは、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の形状、大きさ、配置、向き、及び個数などは、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。 For example, the shape, size, arrangement, orientation, number, etc. of each component described above are not limited to what is illustrated in the above description and drawings. The shape, size, arrangement, orientation, number, etc. of each component may be arbitrarily configured as long as the function can be realized.

図11は、図1の力覚提示装置10の第1変形例を示す模式図である。図12は、図1の力覚提示装置10の第2変形例を示す模式図である。図13は、図1の力覚提示装置10の第3変形例を示す模式図である。図14は、図1の力覚提示装置10の第4変形例を示す模式図である。 FIG. 11 is a schematic diagram showing a first modification of the force sense presentation device 10 of FIG. FIG. 12 is a schematic diagram showing a second modification of the force sense presentation device 10 of FIG. FIG. 13 is a schematic diagram showing a third modification of the force sense presentation device 10 of FIG. FIG. 14 is a schematic diagram showing a fourth modification of the force sense presentation device 10 of FIG.

上記実施形態では、第2電極部112は、指の側面に沿うような位置に配置されると説明したが、これに限定されない。第2電極部112は、指の側面に沿うような位置に配置されなくてもよい。第2電極部112は、第1電極部111との間で電流が流れて指に対し力覚を生起させることができれば、任意の位置に配置されてもよい。例えば、第2電極部112は、図11に示されるように、指Fの関節部分などに巻かれるように配置されてもよい。例えば、第2電極部112は、図12に示されるように、指Fの付け根部分などに巻かれるように配置されてもよい。例えば、第2電極部112は、図13に示されるように、手の甲に配置されてもよい。例えば、第2電極部112は、図14に示されるように、手のひらで握るように配置されてもよい。 In the above embodiment, it has been explained that the second electrode part 112 is arranged at a position along the side surface of the finger, but the present invention is not limited thereto. The second electrode part 112 does not have to be placed along the side surface of the finger. The second electrode part 112 may be placed at any position as long as a current can flow between it and the first electrode part 111 to cause a force sensation to the finger. For example, the second electrode section 112 may be arranged so as to be wrapped around the joint of the finger F, as shown in FIG. 11. For example, the second electrode part 112 may be arranged so as to be wrapped around the base of the finger F, as shown in FIG. 12. For example, the second electrode section 112 may be placed on the back of the hand, as shown in FIG. 13. For example, the second electrode part 112 may be arranged so as to be held in the palm of the hand, as shown in FIG.

図15は、図1の力覚提示装置10の第5変形例を示す模式図である。上記実施形態では、第1電極部111は、指の一方側の側面A1に沿うような位置に配置され、第2電極部112は、指の他方側の側面A2に沿うような位置に配置されると説明したが、これに限定されない。第1電極部111と第2電極部112とは、互いに異なる側面に沿うような位置に配置されるのではなく、互いに同一の側面に沿うような位置に配置されてもよい。例えば、図15に示されるように、第1電極部111と第2電極部112とは、互いに同一の側面A1に沿うような位置に配置されてもよい。 FIG. 15 is a schematic diagram showing a fifth modification of the force sense presentation device 10 of FIG. In the embodiment described above, the first electrode section 111 is arranged at a position along the side surface A1 on one side of the finger, and the second electrode section 112 is arranged at a position along the side surface A2 on the other side of the finger. However, the invention is not limited to this. The first electrode section 111 and the second electrode section 112 may not be arranged along different side surfaces, but may be arranged along the same side surface. For example, as shown in FIG. 15, the first electrode section 111 and the second electrode section 112 may be arranged at positions along the same side surface A1.

図16は、図1の力覚提示装置10の第6変形例を示す模式図である。上記実施形態では、第1電極部111と第2電極部112とは互いに対向すると説明したが、これに限定されない。第1電極部111と第2電極部112とは互いに対向しなくてもよい。すなわち、第1電極部111と第2電極部112とは、指の延在方向に沿って互いに異なる位置に配置されてもよい。例えば、図16に示されるように、第1電極部111が指Fの延在方向に沿ってより先端側に位置し、第2電極部112が指Fの延在方向に沿ってより手の甲側に位置してもよい。 FIG. 16 is a schematic diagram showing a sixth modification of the force sense presentation device 10 of FIG. 1. In the embodiment described above, it has been described that the first electrode section 111 and the second electrode section 112 face each other, but the present invention is not limited thereto. The first electrode part 111 and the second electrode part 112 do not have to face each other. That is, the first electrode part 111 and the second electrode part 112 may be arranged at different positions along the direction in which the finger extends. For example, as shown in FIG. 16, the first electrode part 111 is located closer to the tip side along the extending direction of the finger F, and the second electrode part 112 is located closer to the back of the hand along the extending direction of the finger F. It may be located in

図17は、図1の力覚提示装置10の第7変形例を示す模式図である。上記実施形態では、第1電極部111は、指の先端に配置されると説明したが、これに限定されない。例えば、図17に示されるように、第1電極部111は、指Fの先端よりも手の甲側に配置されてもよい。 FIG. 17 is a schematic diagram showing a seventh modification of the force sense presentation device 10 of FIG. 1. In the above embodiment, it has been explained that the first electrode part 111 is arranged at the tip of the finger, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 17, the first electrode section 111 may be placed closer to the back of the hand than the tip of the finger F.

図18は、図1の力覚提示装置10の第8変形例を示す模式図である。上記実施形態では、図6A及び図6Bに示されるように、第1電極部111は、少なくとも1つの陰極を刺激電極として有し、第2電極部112は、少なくとも1つの陽極を刺激電極に対する不関電極として有すると説明したが、これに限定されない。第1電極部111は、少なくとも1つの陽極を刺激電極として有してもよく、第2電極部112は、少なくとも1つの陰極を刺激電極に対する不関電極として有してもよい。 FIG. 18 is a schematic diagram showing an eighth modification of the force sense presentation device 10 of FIG. 1. In the above embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the first electrode section 111 has at least one cathode as a stimulation electrode, and the second electrode section 112 has at least one anode as a stimulation electrode. Although it has been explained that it is provided as a related electrode, it is not limited thereto. The first electrode section 111 may have at least one anode as a stimulation electrode, and the second electrode section 112 may have at least one cathode as an indifferent electrode with respect to the stimulation electrode.

例えば、図18に示されるように、第1電極部111は、2つの陽極を刺激電極として有してもよい。第2電極部112は、4つの陰極を不関電極として有してもよい。第1電極部111における陽極の数は、第2電極部112における陰極の数よりも少ない。図18に示されるような電極配置は、図5の切替部124に含まれる所定のスイッチのオンオフを図6Aに示されるような電極配置での状態から切り替えることで得られる。所定のスイッチは、電極E12、E13、E21、E22、E23、及びE24に接続されている各スイッチを含む。 For example, as shown in FIG. 18, the first electrode section 111 may have two anodes as stimulation electrodes. The second electrode section 112 may have four cathodes as indifferent electrodes. The number of anodes in the first electrode section 111 is smaller than the number of cathodes in the second electrode section 112. The electrode arrangement as shown in FIG. 18 can be obtained by switching on/off a predetermined switch included in the switching unit 124 of FIG. 5 from the state of the electrode arrangement as shown in FIG. 6A. The predetermined switches include each switch connected to electrodes E12, E13, E21, E22, E23, and E24.

図19は、図1の力覚提示装置10の第9変形例を示す模式図である。図20は、図1の力覚提示装置10の第10変形例を示す模式図である。図21は、図1の力覚提示装置10の第11変形例を示す模式図である。図22は、図1の力覚提示装置10の第12変形例を示す模式図である。図23は、図1の力覚提示装置10の第13変形例を示す模式図である。 FIG. 19 is a schematic diagram showing a ninth modification of the force sense presentation device 10 of FIG. 1. FIG. 20 is a schematic diagram showing a tenth modification of the force sense presentation device 10 of FIG. 1. FIG. 21 is a schematic diagram showing an eleventh modification of the force sense presentation device 10 of FIG. FIG. 22 is a schematic diagram showing a twelfth modification of the force sense presentation device 10 of FIG. FIG. 23 is a schematic diagram showing a thirteenth modification of the force sense presentation device 10 of FIG.

図21乃至図23に示されるような電極配置は、図5の切替部124に含まれる所定のスイッチのオンオフを図5に示されるような電極配置での状態から切り替えることで得られる。図21の第11変形例では、所定のスイッチは、電極E11、E12、E14、E21、E23、及びE24に接続されている各スイッチを含む。図22の第12変形例では、所定のスイッチは、電極E12、E13、E14、E21、E23、及びE24に接続されている各スイッチを含む。図23の第13変形例では、所定のスイッチは、電極E11、E12、E13、E14、E21、及びE23に接続されている各スイッチを含む。 The electrode arrangements as shown in FIGS. 21 to 23 can be obtained by switching on/off a predetermined switch included in the switching unit 124 of FIG. 5 from the electrode arrangement shown in FIG. In the eleventh modification of FIG. 21, the predetermined switches include switches connected to electrodes E11, E12, E14, E21, E23, and E24. In the twelfth modification of FIG. 22, the predetermined switches include switches connected to electrodes E12, E13, E14, E21, E23, and E24. In the thirteenth modification of FIG. 23, the predetermined switches include switches connected to electrodes E11, E12, E13, E14, E21, and E23.

上記実施形態では、第1電極部111は4つの電極を有すると説明したが、これに限定されない。第1電極部111は、3つ以下の電極を有してもよいし、5つ以上の電極を有してもよい。例えば、第1電極部111は、図19に示されるように、3つの電極を有してもよい。例えば、第1電極部111は、図20に示されるように、5つの電極を有してもよい。 Although the first electrode section 111 has been described as having four electrodes in the above embodiment, the present invention is not limited thereto. The first electrode section 111 may have three or less electrodes, or may have five or more electrodes. For example, the first electrode section 111 may have three electrodes, as shown in FIG. 19. For example, the first electrode section 111 may have five electrodes, as shown in FIG. 20.

上記実施形態では、第1電極部111では、4つの電極のうち2つの電極が陰極の状態にあると説明したが、これに限定されない。第1電極部111において陰極の状態にある電極の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。例えば、図21に示されるように、第1電極部111において陰極の状態にある電極の数は、1つであってもよい。例えば、図22に示されるように、第1電極部111において陰極の状態にある電極の数は、3つであってもよい。 In the above embodiment, it has been explained that in the first electrode section 111, two of the four electrodes are in the cathode state, but the present invention is not limited to this. The number of electrodes in the cathode state in the first electrode section 111 may be one, or may be three or more. For example, as shown in FIG. 21, the number of electrodes in the cathode state in the first electrode section 111 may be one. For example, as shown in FIG. 22, the number of electrodes in the cathode state in the first electrode section 111 may be three.

上記実施形態では、第1電極部111は、全ての電極について陰極又は無接続の状態にあると説明したが、これに限定されない。第1電極部111は、陰極及び無接続に加えて陽極が混在するように構成されてもよい。例えば、図23に示されるように、第1電極部111は、電極E11が無接続、電極E12が陰極、電極E13が陰極、及び電極E14が陽極の状態にあるように構成されてもよい。 In the embodiment described above, it has been explained that the first electrode section 111 is in a cathode state or in an unconnected state for all the electrodes, but the present invention is not limited to this. The first electrode section 111 may be configured to include an anode in addition to a cathode and an unconnected electrode. For example, as shown in FIG. 23, the first electrode section 111 may be configured such that the electrode E11 is not connected, the electrode E12 is a cathode, the electrode E13 is a cathode, and the electrode E14 is an anode.

上記実施形態では、第2電極部112は4つの電極を有すると説明したが、これに限定されない。第2電極部112は、3つ以下の電極を有してもよいし、5つ以上の電極を有してもよい。例えば、第2電極部112は、図19に示されるように、5つの電極を有してもよい。例えば、第2電極部112は、図20に示されるように、3つの電極を有してもよい。 Although the second electrode section 112 has been described as having four electrodes in the above embodiment, the present invention is not limited thereto. The second electrode section 112 may have three or less electrodes, or may have five or more electrodes. For example, the second electrode section 112 may have five electrodes, as shown in FIG. 19. For example, the second electrode section 112 may have three electrodes, as shown in FIG. 20.

上記実施形態では、第2電極部112では、4つの電極の全てが陽極の状態にあると説明したが、これに限定されない。第2電極部112において陽極の状態にある電極の数は、3つ以下であってもよい。例えば、図21及び図22に示されるように、第2電極部112において陽極の状態にある電極の数は、3つであってもよい。 In the above embodiment, it has been explained that in the second electrode section 112, all four electrodes are in the anode state, but the present invention is not limited to this. The number of electrodes in the anode state in the second electrode section 112 may be three or less. For example, as shown in FIGS. 21 and 22, the number of electrodes in the anode state in the second electrode section 112 may be three.

上記実施形態では、第2電極部112は、全ての電極について陽極の状態にあると説明したが、これに限定されない。第2電極部112は、陽極に加えて陰極及び無接続の少なくとも一方が混在するように構成されてもよい。例えば、図21に示されるように、第2電極部112は、電極E21が陽極、電極E22が陽極、電極E23が陽極、及び電極E24が無接続の状態にあるように構成されてもよい。例えば、図22に示されるように、第2電極部112は、電極E21が陽極、電極E22が陽極、電極E23が陽極、及び電極E24が陰極の状態にあるように構成されてもよい。 In the above embodiment, it has been explained that all the electrodes of the second electrode section 112 are in the anode state, but the present invention is not limited thereto. The second electrode section 112 may be configured to include at least one of a cathode and an unconnected electrode in addition to the anode. For example, as shown in FIG. 21, the second electrode section 112 may be configured such that the electrode E21 is an anode, the electrode E22 is an anode, the electrode E23 is an anode, and the electrode E24 is in an unconnected state. For example, as shown in FIG. 22, the second electrode section 112 may be configured such that the electrode E21 is an anode, the electrode E22 is an anode, the electrode E23 is an anode, and the electrode E24 is a cathode.

図24は、図1の力覚提示装置10の第14変形例を示す模式図である。図25は、図1の力覚提示装置10の第15変形例を示す模式図である。 FIG. 24 is a schematic diagram showing a fourteenth modification of the force sense presentation device 10 of FIG. 1. FIG. 25 is a schematic diagram showing a fifteenth modification of the force sense presentation device 10 of FIG. 1.

上記実施形態では、第1電極部111が有する電極は、指の延在方向に沿って一列に配置されると説明したが、これに限定されない。第1電極部111が有する電極は、指の延在方向に沿って複数列に配置されてもよい。例えば、図24に示されるように、第1電極部111が有する電極は、指Fの延在方向に沿って2列に配置されてもよい。 In the embodiment described above, it has been described that the electrodes of the first electrode section 111 are arranged in a line along the extending direction of the finger, but the present invention is not limited thereto. The electrodes included in the first electrode section 111 may be arranged in multiple rows along the direction in which the finger extends. For example, as shown in FIG. 24, the electrodes of the first electrode section 111 may be arranged in two rows along the direction in which the finger F extends.

上記実施形態では、第2電極部112が有する電極は、指の延在方向に沿って一列に配置されると説明したが、これに限定されない。第2電極部112が有する電極は、指の延在方向に沿って複数列に配置されてもよい。例えば、図25に示されるように、第2電極部112が有する電極は、指Fの延在方向に沿って2列に配置されてもよい。 In the above embodiment, it has been explained that the electrodes of the second electrode section 112 are arranged in a line along the direction in which the fingers extend, but the present invention is not limited thereto. The electrodes included in the second electrode section 112 may be arranged in multiple rows along the direction in which the finger extends. For example, as shown in FIG. 25, the electrodes of the second electrode section 112 may be arranged in two rows along the direction in which the finger F extends.

上記実施形態では、第1電極部111と第2電極部112とは互いに同一数の電極を有すると説明したが、これに限定されない。例えば、図19及び図20に示されるように、第1電極部111と第2電極部112とは互いに異なる数の電極を有してもよい。 In the above embodiment, it has been described that the first electrode section 111 and the second electrode section 112 have the same number of electrodes, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 19 and 20, the first electrode section 111 and the second electrode section 112 may have different numbers of electrodes.

上記実施形態では、第1電極部111における陰極の数は、第2電極部112における陽極の数よりも少ないと説明したが、これに限定されない。第1電極部111における陰極の数は、第2電極部112における陽極の数以上であってもよい。例えば、図5に示されるように、第1電極部111における陰極の数は、第2電極部112における陽極の数と同一であってもよい。 In the above embodiment, it has been explained that the number of cathodes in the first electrode section 111 is smaller than the number of anodes in the second electrode section 112, but the present invention is not limited to this. The number of cathodes in the first electrode section 111 may be greater than or equal to the number of anodes in the second electrode section 112. For example, as shown in FIG. 5, the number of cathodes in the first electrode section 111 may be the same as the number of anodes in the second electrode section 112.

上記実施形態では、第1電極部111は、互いに隣り合って連続する複数の陰極を有すると説明したが、これに限定されない。例えば、図5に示されるように、第1電極部111における複数の陰極は、互いに隣り合って連続していなくてもよい。すなわち、第1電極部111において、陰極と陰極との間に陽極又は無接続状態の電極が配置されていてもよい。 In the embodiment described above, the first electrode section 111 has been described as having a plurality of continuous cathodes adjacent to each other, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 5, the plurality of cathodes in the first electrode section 111 do not need to be adjacent to each other and continuous. That is, in the first electrode section 111, an anode or an unconnected electrode may be disposed between the cathodes.

上記実施形態では、第2電極部112は、互いに隣り合って連続する複数の陽極を有すると説明したが、これに限定されない。例えば、図5に示されるように、第2電極部112における複数の陽極は、互いに隣り合って連続していなくてもよい。すなわち、第2電極部112において、陽極と陽極との間に陰極又は無接続状態の電極が配置されていてもよい。 In the embodiment described above, the second electrode section 112 has been described as having a plurality of continuous anodes adjacent to each other, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 5, the plurality of anodes in the second electrode section 112 do not have to be adjacent to each other and continuous. That is, in the second electrode section 112, a cathode or an unconnected electrode may be disposed between the anodes.

上記実施形態では、力覚提示装置10は、電極の極性を切り替えることで第1電極部111と第2電極部112との間の位置関係を反転させる切替部124を有すると説明したが、これに限定されない。力覚提示装置10は、このような切替部124を有さなくてもよい。 In the above embodiment, it was explained that the force sense presentation device 10 includes the switching section 124 that reverses the positional relationship between the first electrode section 111 and the second electrode section 112 by switching the polarity of the electrodes. but not limited to. The force sense presentation device 10 does not need to have such a switching section 124.

上記実施形態では、例えば、図7に示されるように、力覚提示装置10は、ユーザの右手の親指及び人差し指、並びにユーザの左手の親指及び人差し指に装着されると説明したが、これに限定されない。力覚提示装置10は、図7のロボットハンドの指の本数及び配置に対応させてユーザの10本の指全てに装着されてもよい。力覚提示装置10は、任意のロボットハンドの指の本数及び配置に対応させてユーザの10本の指のうちの適切な指に装着されてもよいし、任意のロボットハンドの指の本数及び配置に対応させずにユーザの10本の指のうちの任意の指に装着されてもよい。 In the above embodiment, for example, as shown in FIG. 7, it has been explained that the force sense presentation device 10 is attached to the thumb and index finger of the user's right hand, and the thumb and index finger of the user's left hand, but the present invention is not limited to this. Not done. The force sense presentation device 10 may be attached to all ten fingers of the user in correspondence with the number and arrangement of fingers of the robot hand shown in FIG. The force sense presentation device 10 may be attached to an appropriate finger of the user's ten fingers in accordance with the number and arrangement of fingers of an arbitrary robot hand, or It may be worn on any of the user's ten fingers without corresponding placement.

上記実施形態では、例えば、図9に示されるように、力覚提示装置10は、ユーザの右手の親指及び人差し指、並びにユーザの左手の親指及び人差し指に装着されると説明したが、これに限定されない。力覚提示装置10は、図9のアバターの指の本数及び配置に対応させてユーザの10本の指全てに装着されてもよい。力覚提示装置10は、任意のアバターの指の本数及び配置に対応させてユーザの10本の指のうちの適切な指に装着されてもよいし、任意のアバターの指の本数及び配置に対応させずにユーザの10本の指のうちの任意の指に装着されてもよい。 In the above embodiment, for example, as shown in FIG. 9, it has been explained that the force sense presentation device 10 is attached to the thumb and index finger of the user's right hand, and the thumb and index finger of the user's left hand, but the present invention is not limited to this. Not done. The force sense presentation device 10 may be attached to all ten fingers of the user corresponding to the number and arrangement of fingers of the avatar in FIG. 9 . The force sense presentation device 10 may be attached to an appropriate finger of the user's ten fingers in accordance with the number and arrangement of fingers of an arbitrary avatar, or may be attached to an appropriate finger among the user's ten fingers in accordance with the number and arrangement of fingers of an arbitrary avatar. It may be worn on any finger of the user's ten fingers without making them correspond to each other.

1 力覚提示システム
10 力覚提示装置
11 取付部品
111 第1電極部
112 第2電極部
11a 挟み片
11b 把持片
12 制御回路
121 通信部
122 記憶部
123 発生部
124 切替部
124a 第1切替部
124b 第2切替部
125 制御部
20 ロボット
21 通信部
22 記憶部
23 操作対象
23a 力覚及び触覚センサ
24 制御部
30 出力インタフェース
31 通信部
32 記憶部
33 出力部
34 制御部
40 撮像装置
41 通信部
42 記憶部
43 撮像部
44 制御部
50 ネットワーク
60 情報処理装置
61 通信部
62 記憶部
63 制御部
63a 操作対象
A1 側面
A2 側面
E11 電極
E12 電極
E13 電極
E14 電極
E21 電極
E22 電極
E23 電極
E24 電極
F 指
G ゲル
S11 スイッチ
S12 スイッチ
S13 スイッチ
S14 スイッチ
S15 スイッチ
S16 スイッチ
S17 スイッチ
S18 スイッチ
S21 スイッチ
S22 スイッチ
S23 スイッチ
S24 スイッチ
S25 スイッチ
S26 スイッチ
S27 スイッチ
S28 スイッチ
1 Force sense presentation system 10 Force sense presentation device 11 Attachment parts 111 First electrode section 112 Second electrode section 11a Clipping piece 11b Gripping piece 12 Control circuit 121 Communication section 122 Storage section 123 Generation section 124 Switching section 124a First switching section 124b Second switching unit 125 Control unit 20 Robot 21 Communication unit 22 Storage unit 23 Operation target 23a Force and tactile sensor 24 Control unit 30 Output interface 31 Communication unit 32 Storage unit 33 Output unit 34 Control unit 40 Imaging device 41 Communication unit 42 Memory Section 43 Imaging section 44 Control section 50 Network 60 Information processing device 61 Communication section 62 Storage section 63 Control section 63a Operation target A1 Side surface A2 Side surface E11 Electrode E12 Electrode E13 Electrode E14 Electrode E21 Electrode E22 Electrode E23 Electrode E24 Electrode F Finger G Gel S11 Switch S12 Switch S13 Switch S14 Switch S15 Switch S16 Switch S17 Switch S18 Switch S21 Switch S22 Switch S23 Switch S24 Switch S25 Switch S26 Switch S27 Switch S28 Switch

Claims (14)

指の側面に沿うような位置に配置され、刺激電極を有する第1電極部と、
前記第1電極部と対を成す第2電極部であって、前記第1電極部と前記第2電極部との間で前記指の内部を介して電流が流れるように配置される前記第2電極部と、
前記指の側面から内部への電流であって、前記指の感覚受容器を刺激して前記指に対し力覚を生起させる電流を前記第1電極部と前記第2電極部との間に発生させる発生部と、
を備える、
力覚提示装置。
a first electrode part arranged along the side surface of the finger and having a stimulation electrode;
a second electrode part forming a pair with the first electrode part, the second electrode part being arranged so that a current flows between the first electrode part and the second electrode part through the inside of the finger; an electrode part;
A current is generated between the first electrode part and the second electrode part, which is a current flowing from the side surface of the finger to the inside, which stimulates the sensory receptors of the finger and causes a force sensation to the finger. A generating part that causes
Equipped with
Force sense presentation device.
請求項1に記載の力覚提示装置であって、
前記第2電極部は、前記指の側面に沿うような位置に配置される、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to claim 1,
the second electrode section is arranged at a position along a side surface of the finger;
Force sense presentation device.
請求項2に記載の力覚提示装置であって、
前記第1電極部は、前記指の一方側の側面に沿うような位置に配置され、
前記第2電極部は、前記指の他方側の側面に沿うような位置に配置される、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to claim 2,
The first electrode part is arranged at a position along one side of the finger,
the second electrode section is arranged at a position along the other side of the finger;
Force sense presentation device.
請求項3に記載の力覚提示装置であって、
前記第1電極部と前記第2電極部とは互いに対向する、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to claim 3,
the first electrode part and the second electrode part are opposed to each other,
Force sense presentation device.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の力覚提示装置であって、
前記第1電極部は、前記指の先端に配置される、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to any one of claims 1 to 4,
The first electrode part is arranged at the tip of the finger,
Force sense presentation device.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の力覚提示装置であって、
前記第1電極部は、少なくとも1つの陰極を前記刺激電極として有し、
前記第2電極部は、少なくとも1つの陽極を前記刺激電極に対する不関電極として有する、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to any one of claims 1 to 4,
The first electrode part has at least one cathode as the stimulation electrode,
The second electrode section has at least one anode as an indifferent electrode with respect to the stimulation electrode.
Force sense presentation device.
請求項6に記載の力覚提示装置であって、
前記第1電極部における前記陰極の数は、前記第2電極部における前記陽極の数よりも少ない、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to claim 6,
The number of cathodes in the first electrode section is smaller than the number of anodes in the second electrode section.
Force sense presentation device.
請求項6に記載の力覚提示装置であって、
前記第1電極部は、互いに隣り合って連続する複数の前記陰極を有する、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to claim 6,
The first electrode section has a plurality of continuous cathodes adjacent to each other,
Force sense presentation device.
請求項6に記載の力覚提示装置であって、
前記第2電極部は、互いに隣り合って連続する複数の前記陽極を有する、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to claim 6,
The second electrode portion includes a plurality of continuous anodes adjacent to each other.
Force sense presentation device.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の力覚提示装置であって、
電極の極性を切り替えることで前記第1電極部と前記第2電極部との間の位置関係を反転させる切替部を備える、
力覚提示装置。
The force sense presentation device according to any one of claims 1 to 4,
comprising a switching part that reverses the positional relationship between the first electrode part and the second electrode part by switching the polarity of the electrode;
Force sense presentation device.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の力覚提示装置と、
前記力覚提示装置を装着したユーザが遠隔で操作する操作対象と、
前記ユーザによって操作される前記操作対象の様子を視覚情報として前記ユーザに出力する出力インタフェースと、
を備え、
前記力覚提示装置は、前記ユーザによる前記操作対象の操作に基づく情報を取得し、前記情報に応じて前記ユーザの前記指に対し力覚を生起させる、
力覚提示システム。
A force sense presentation device according to any one of claims 1 to 4,
an operation target that is remotely operated by a user wearing the force sense presentation device;
an output interface that outputs a state of the operation target operated by the user as visual information to the user;
Equipped with
The force sensation presentation device acquires information based on the operation of the operation target by the user, and generates a force sensation in the finger of the user according to the information.
Force presentation system.
請求項11に記載の力覚提示システムであって、
前記操作対象はロボットアームの先端に形成されているロボットハンドを含み、
前記情報は、前記ロボットハンドに取り付けられている力覚及び触覚センサから出力される力覚及び触覚情報を含む、
力覚提示システム。
The force sense presentation system according to claim 11,
The operation target includes a robot hand formed at the tip of a robot arm,
The information includes force and tactile information output from a force and tactile sensor attached to the robot hand.
Force presentation system.
請求項11に記載の力覚提示システムであって、
前記操作対象は仮想空間内のアバターの指を含み、
前記情報は、前記アバターの指の動作に対応するデジタル情報を含む、
力覚提示システム。
The force sense presentation system according to claim 11,
The operation target includes a finger of an avatar in virtual space,
The information includes digital information corresponding to finger movements of the avatar.
Force presentation system.
指の側面に沿うような位置に配置され、刺激電極を有する第1電極部と、前記第1電極部と対を成す第2電極部と、の間で前記指の内部を介して電流を流すステップを含み、
前記ステップにおいて、前記指の側面から内部への電流であって、前記指の感覚受容器を刺激して前記指に対し力覚を生起させる電流を前記第1電極部と前記第2電極部との間に発生させる、
力覚提示方法。
A current is caused to flow through the inside of the finger between a first electrode part that is arranged along the side surface of the finger and has a stimulation electrode, and a second electrode part that forms a pair with the first electrode part. including steps,
In the step, a current is applied to the first electrode part and the second electrode part, which is a current flowing from the side surface of the finger to the inside, which stimulates the sensory receptors of the finger and causes a force sensation to the finger. occur between
Force presentation method.
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