JP5342354B2 - 力覚提示装置及び力覚提示プログラム - Google Patents
力覚提示装置及び力覚提示プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5342354B2 JP5342354B2 JP2009169310A JP2009169310A JP5342354B2 JP 5342354 B2 JP5342354 B2 JP 5342354B2 JP 2009169310 A JP2009169310 A JP 2009169310A JP 2009169310 A JP2009169310 A JP 2009169310A JP 5342354 B2 JP5342354 B2 JP 5342354B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- palm
- finger
- position information
- palm part
- virtual object
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Description
本発明は、ハプティックに仮想物体(例えば、CG(Computer Graphics)等)を提示する力覚提示装置において、実物体に近い触感覚をユーザが得ることができる提示方法に関し、主に2本以上の指(多指)による力覚提示を対象とし、更に手掌と接触する適切なサイズの刺激部と、その刺激部を駆動するアクチュエータ等を用いて、仮想物体や、実物体の空間情報で作成される仮想物体の情報に応じて指先への力覚的負荷による力覚フィードバックと共に、手掌に対しても圧刺激等の力覚的負荷による力覚フィードバックも与える力覚提示方法を提供する。
<力覚提示装置:概要構成図>
図1は、第1の実施形態における力覚提示装置の概要構成の一例を示す図である。図1に示す力覚提示装置10は、感覚伝達装置20と、力覚制御装置30とを有するよう構成されている。なお、図1において、感覚伝達装置20−1,20−2は、ユーザの何れかの異なる指先に移動を拘束できる程度の反力等の力覚フィードバックを伝達する点接触型の装置であり、感覚を伝達する指には、例えば指サック等が装着される。また、感覚伝達装置20−3は、手掌部刺激ユニットを実装した装置である。更に、感覚伝達装置20−1〜20−3は、ユーザの指や手掌から取得した位置情報を力覚制御装置30に出力すると共に、力覚制御装置30からの制御情報に基づいて所定の動作を行い、ユーザに感覚を伝達する。
次に、上述した第1の実施形態における感覚伝達装置20の機能構成例について図を用いて説明する。図2は、第1の実施形態における感覚伝達装置の機能構成の一例を示す図である。なお、図2は、図1に示した感覚伝達装置20−1〜20−3に対応するものであり、それぞれが力覚制御装置30により制御されている。
次に、上述した第1の実施形態における力覚制御装置30の機能構成例について図を用いて説明する。図3は、第1の実施形態における力覚制御装置の機能構成の一例を示す図である。図3に示す力覚制御装置30は、入力手段51と、出力手段52と、蓄積手段53と、位置検出手段54と、3次元オブジェクト空間位置比較手段55と、力覚制御情報生成手段56と、画面生成手段57と、送受信手段58と、制御手段59とを有するよう構成されている。
次に、本発明における第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、上述した感覚伝達装置に対し、各指の相互位置関係からの指の開き具合と、手掌部との力覚情報とを対応させた感覚伝達を行う。つまり、例えば上述した手掌部提示手段は、仮想物体を把持する少なくとも2本の指への力覚提示において、少なくとも2本の指先の間隔を予め設定し、指先の間隔が所定幅以上の場合に、手掌部等に所定量の反力等の力覚的負荷を与える。
次に、本発明における第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、アーム型の点接触型の力覚提示装置の特に感覚伝達装置において、アクチュエータ先端或いはペン型スタイラス上に手掌部に接触する構造の圧刺激手段を有することを特徴とする。
ここで、上述した力覚提示装置は、は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等の揮発性の記憶媒体、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性の記憶媒体、マウスやキーボード、ポインティングデバイス等の入力装置、画像やデータを表示する表示部、並びに外部と通信するためのインタフェースを備えたコンピュータによって構成することができる。
図6は、本実施形態における力覚提示処理手順の一例を示すフローチャートである。図6において、まず力覚伝達対象の仮想物体等の3次元オブジェクト提示データを取得し(S01)、更にユーザの実際の各指先の位置情報を各指に対応する各感覚伝達装置から検出する(S02)。
20 感覚伝達装置
21 基台
22 駆動部
23 リンク機構
24 指先伝達部
25 手掌伝達部
30 力覚制御装置
31 仮想物体
32 仮想ハンド
41 力覚提示出力制御手段
42 力覚提示手段
43 力覚提示位置検出手段
44 手掌部提示出力制御手段
45 手掌部提示手段
46 手掌部提示位置検出手段
51 入力手段
52 出力手段
53 蓄積手段
54 位置検出手段
55 3次元オブジェクト空間位置比較手段
56 力覚制御情報生成手段
57 画面生成手段
58 送受信手段
59 制御手段
61 指刺激支持回転ユニット
62 手掌部刺激支持回転ユニット
63 支持軸
64 手掌部刺激支持軸
65 仮想物体
66 手掌部
Claims (5)
- 感覚伝達対象であるユーザの手の仮想空間上における位置情報と、前記仮想空間上に存在する仮想物体の位置情報とにより設定される力覚的負荷を前記ユーザの手に与えることで力覚を提示する力覚提示装置において、
前記ユーザの手の少なくとも1本の指に対する位置情報を検出する指位置検出手段と、
前記ユーザの手掌部の位置情報を検出する手掌部位置検出手段と、
前記指位置検出手段により得られる指位置情報と、前記手掌部位置検出手段により得られる手掌部位置情報と、前記仮想物体の位置情報及び物体情報とに基づいて、前記指及び前記手掌部と前記仮想物体との前記仮想空間上の位置を比較する空間位置比較手段と、
前記空間位置比較手段により得られる相互空間位置に基づいて前記指及び/又は前記手掌部に力覚的負荷を与える力覚提示手段と、
前記相互空間位置に基づいて、前記仮想物体を把持する少なくとも2本の指を前記仮想物体の奥へ移動させた場合に、少なくとも前記手掌部に前記移動を拘束する力覚的負荷を与える制御情報を生成し、生成した制御情報を前記力覚提示手段に出力する力覚制御情報生成手段とを有することを特徴とする力覚提示装置。 - 前記仮想物体を把持する少なくとも2本の指の位置情報に対する力覚提示において、前記少なくとも2本の指先の間隔を予め設定し、前記指先の間隔が設定された所定幅以上の場合に、前記手掌部に力覚的負荷を与える手掌部提示手段を有することを特徴とする請求項1に記載の力覚提示装置。
- 前記手掌部に刺激を与える手掌部刺激手段と、
前記少なくとも2本の指と指間を連結する支持軸と、
前記手掌部及び前記少なくとも2本の指に対して前記支持軸の長さを一定とする支持回転手段と、
前記手掌部刺激手段を所定位置に固定する手掌部刺激支持軸とを有することを特徴とする請求項2に記載の力覚提示装置。 - 前記手掌部に刺激を与える手掌部刺激手段を有し、
前記手掌部刺激手段は、
前記手掌部に接触する接触部材を有し、前記接触部材に圧力又は振動を与えることにより、前記ユーザの手掌部に力覚的負荷を与えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の力覚提示装置。 - 感覚伝達対象であるユーザの手の仮想空間上における位置情報と、前記仮想空間上に存在する仮想物体の位置情報とにより設定される力覚的負荷を前記ユーザの手に与えることで力覚を提示する処理をコンピュータに実行させるための力覚提示プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記ユーザの手の少なくとも1本の指に対する位置情報を検出する指位置検出手段、
前記ユーザの手掌部の位置情報を検出する手掌部位置検出手段、
前記指位置検出手段により得られる指位置情報と、前記手掌部位置検出手段により得られる手掌部位置情報と、前記仮想物体の位置情報及び物体情報とに基づいて、前記指及び前記手掌部と前記仮想物体との前記仮想空間上の位置を比較する空間位置比較手段、及び、
前記空間位置比較手段により得られる相互空間位置に基づいて、前記仮想物体を把持する少なくとも2本の指を前記仮想物体の奥へ移動させた場合に、少なくとも前記手掌部に前記移動を拘束する力覚的負荷を与える制御情報を生成し、生成した制御情報を、前記指及び/又は前記手掌部に力覚的負荷を与える感覚伝達装置に出力する力覚制御情報生成手段として機能させるための力覚提示プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009169310A JP5342354B2 (ja) | 2009-07-17 | 2009-07-17 | 力覚提示装置及び力覚提示プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009169310A JP5342354B2 (ja) | 2009-07-17 | 2009-07-17 | 力覚提示装置及び力覚提示プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011022929A JP2011022929A (ja) | 2011-02-03 |
JP5342354B2 true JP5342354B2 (ja) | 2013-11-13 |
Family
ID=43632928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009169310A Expired - Fee Related JP5342354B2 (ja) | 2009-07-17 | 2009-07-17 | 力覚提示装置及び力覚提示プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5342354B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6088208B2 (ja) * | 2012-11-02 | 2017-03-01 | 日本放送協会 | 触力覚提示装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3686686B2 (ja) * | 1993-05-11 | 2005-08-24 | 松下電器産業株式会社 | 力覚呈示デバイス、データ入力装置、及びデータ入力デバイス装置 |
JP2000501033A (ja) * | 1995-11-30 | 2000-02-02 | ヴァーチャル テクノロジーズ インコーポレイテッド | 触覚をフィードバックする人間/機械インターフェース |
JP2000250689A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Minolta Co Ltd | 仮想物体呈示システム |
JP2001100906A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Suzuki Motor Corp | 三次元データ表示装置 |
JP2004029999A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 力触覚ディスプレイハンドおよびその製造方法 |
JP2007011460A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Gifu Prefecture | 物体の変位シミュレーション方法及び物体の変位シミュレーション装置、並びに力覚提示装置 |
JP2008217260A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Shibaura Institute Of Technology | 力覚提示装置 |
JP4989383B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2012-08-01 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法 |
-
2009
- 2009-07-17 JP JP2009169310A patent/JP5342354B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011022929A (ja) | 2011-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kovacs et al. | Haptic pivot: On-demand handhelds in vr | |
Massie | Initial haptic explorations with the phantom: Virtual touch through point interaction | |
JP4645678B2 (ja) | 情報入出力装置及び情報入出力方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
US8350843B2 (en) | Virtual hand: a new 3-D haptic interface and system for virtual environments | |
O’malley et al. | Haptic interfaces | |
Sinclair et al. | TouchMover: actuated 3D touchscreen with haptic feedback | |
Trinitatova et al. | Touchvr: A wearable haptic interface for vr aimed at delivering multi-modal stimuli at the user’s palm | |
JP5364035B2 (ja) | 仮想力覚提示装置及び仮想力覚提示プログラム | |
Ooka et al. | Virtual object manipulation system with substitutive display of tangential force and slip by control of vibrotactile phantom sensation | |
Cui et al. | Mid-air interaction with optical tracking for 3D modeling | |
Ryu et al. | Gamesbond: Bimanual haptic illusion of physically connected objects for immersive vr using grip deformation | |
Brice et al. | A proof of concept integrated multi-systems approach for large scale tactile feedback in VR | |
Zhu et al. | Tapetouch: A handheld shape-changing device for haptic display of soft objects | |
CN113508355A (zh) | 虚拟现实控制器 | |
Cabrera et al. | LinkGlide-S: A wearable multi-contact tactile display aimed at rendering object softness at the palm with impedance control in VR and telemanipulation | |
Bouzbib et al. | Palmex: Adding palmar force-feedback for 3d manipulation with haptic exoskeleton gloves | |
Jyothi et al. | Haptic technology-a sense of touch | |
JP5342354B2 (ja) | 力覚提示装置及び力覚提示プログラム | |
Basdogan et al. | Perception of soft objects in virtual environments under conflicting visual and haptic cues | |
Evreinova et al. | From kinesthetic sense to new interaction concepts: Feasibility and constraints | |
JP6088208B2 (ja) | 触力覚提示装置 | |
Yadav et al. | Haptic science and technology | |
JP5513974B2 (ja) | 仮想力覚提示装置及び仮想力覚提示プログラム | |
Ivanov et al. | LinkRing: a wearable haptic display for delivering multi-contact and multi-modal stimuli at the finger pads | |
Bayousuf et al. | Haptics-based systems characteristics, classification, and applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130716 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130809 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5342354 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |