JP6685052B2 - 推定装置、推定方法およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様の推定装置は、関節を有するアームに把持された術具におけるピボット位置の推定を行う推定装置であって、前記術具における前記アームに把持される後端側の基準点から仮のピボット位置までの長さ、または、前記後端とは反対側の端部である先端側の基準点から前記仮のピボット位置までの長さであって、予め定められた値を有する仮距離が記憶される記憶部と、前記アームにおける前記術具を把持する把持部または前記術具の向きに関する情報であるベクトル情報、前記術具が移動した際の前記術具における前記仮のピボット位置の移動に関する第1移動ベクトル情報、および、前記術具における前記仮のピボット位置とは異なる位置の移動に関する第2移動ベクトル情報を取得する取得部と、前記ベクトル情報に基づいて前記術具の軸線方向を算出し、前記第1移動ベクトルの情報、前記第2移動ベクトルの情報、および前記術具の軸線方向に基づいて、前記術具の軸線方向に対する垂直成分である第1垂直ベクトルおよび第2垂直ベクトルをそれぞれ算出する垂直ベクトル算出部と、算出された前記第1垂直ベクトルおよび前記第2垂直ベクトルの内積の値を算出する内積算出部と、算出された前記内積の値に所定の係数を乗じた値を、前記記憶部に記憶されている前記仮距離に加えて前記仮距離を更新する修正演算部と、が設けられていることを特徴とする。
このように術具における後端部を上述の異なる位置とすることにより、後端部以外の位置を上述の異なる位置とした場合と比較して、術具におけるピボット位置の推定が容易となる。
修正演算部15は、内積の値に所定の係数kを乗じた値を、記憶部12に記憶されている仮距離d´に加える演算を行うものである。さらに、記憶されていた仮距離d´の値を、当該演算により求められた新たな仮距離d´の値に更新する処理を行うものである。
Claims (7)
- 関節を有するアームに把持された術具におけるピボット位置の推定を行う推定装置であって、
前記術具における前記アームに把持される後端側の基準点から仮のピボット位置までの長さ、または、前記後端とは反対側の端部である先端側の基準点から前記仮のピボット位置までの長さであって、予め定められた値を有する仮距離が記憶される記憶部と、
前記アームにおける前記術具を把持する把持部または前記術具の向きに関する情報であるベクトル情報、前記術具が移動した際の前記術具における前記仮のピボット位置の移動に関する第1移動ベクトル情報、および、前記術具における前記仮のピボット位置とは異なる位置の移動に関する第2移動ベクトル情報を取得する取得部と、
前記ベクトル情報に基づいて前記術具の軸線方向を算出し、前記第1移動ベクトルの情報、前記第2移動ベクトルの情報、および前記術具の軸線方向に基づいて、前記仮のピボット位置における前記術具の軸線方向に対する垂直成分である第1垂直ベクトルおよび前記異なる位置における前記軸線方向に対する垂直成分である第2垂直ベクトルをそれぞれ算出する垂直ベクトル算出部と、
算出された前記第1垂直ベクトルおよび前記第2垂直ベクトルの内積の値を算出する内積算出部と、
算出された前記内積の値に所定の係数を乗じた値を、前記記憶部に記憶されている前記仮距離に加えて前記仮距離を更新する修正演算部と、
が設けられていることを特徴とする推定装置。 - 前記術具における前記仮のピボット位置とは異なる位置は、前記術具における後端部であることを特徴とする請求項1記載の推定装置。
- 前記ベクトル情報は、角度センサにより測定された前記関節における回転角度であり、
前記垂直ベクトル算出部は、前記角度センサから取得された前記回転角度に基づいて、前記術具の軸線方向を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の推定装置。 - 前記第1移動ベクトル情報および前記第2移動ベクトル情報は、所定の時間間隔をあけて測定された前記関節における回転角度を含み、
前記垂直ベクトル算出部は、前記所定の時間間隔をあけて測定された前記関節における回転角度に少なくとも基づいて、前記第1垂直ベクトルおよび前記第2垂直ベクトルを算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の推定装置。 - 前記取得部は、予め定められた所定のサンプリング周期ごとに前記ベクトル情報、前記第1移動ベクトル情報、および、前記第2移動ベクトル情報を取得し、
前記垂直ベクトル算出部は、前記所定のサンプリング周期ごとに前記第1垂直ベクトルおよび前記第2垂直ベクトルを算出し、
前記内積算出部は、前記所定のサンプリング周期ごとに前記内積の値を算出し、
前記修正演算部は、前記所定のサンプリング周期ごとに前記仮距離を更新することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の推定装置。 - 関節を有するアームに把持された術具におけるピボット位置の推定を行う推定方法であって、
前記アームにおける前記術具を把持する把持部または前記術具の向きに関する情報であるベクトル情報を取得するステップと、
前記術具が移動した際の前記術具における仮のピボット位置の移動に関する第1移動ベクトルの情報、および、前記術具における前記把持部に把持される後端部の移動に関する第2移動ベクトルの情報を取得するステップと、
取得した前記ベクトル情報に基づいて前記術具の軸線方向を算出し、前記第1移動ベクトルの情報、前記第2移動ベクトルの情報、および前記術具の軸線方向に基づいて、前記仮のピボット位置における前記術具の軸線方向に対する垂直成分である第1垂直ベクトルおよび前記異なる位置における前記軸線方向に対する垂直成分である第2垂直ベクトルをそれぞれ算出するステップと、
算出された前記第1垂直ベクトルおよび前記第2垂直ベクトルの内積の値を算出するステップと、
算出された前記内積の値に所定の係数を乗じた値を、前記術具における前記把持部に把持される後端側の基準点から前記仮のピボット位置までの長さ、または、前記後端とは反対側の端部である先端側の基準点から前記仮のピボット位置までの長さであって、予め定められた値を有する仮距離に加えて前記仮距離を更新するステップと、
を有することを特徴とする推定方法。 - 関節を有するアームに把持された術具におけるピボット位置の推定を行うプログラムであって、
コンピュータに
前記アームにおける前記術具を把持する把持部または前記術具の向きに関する情報であるベクトル情報を取得する機能と、
前記術具が移動した際の前記術具における仮のピボット位置の移動に関する第1移動ベクトルの情報、および、前記術具における前記把持部に把持される後端部の移動に関する第2移動ベクトルの情報を取得する機能と、
取得した前記ベクトル情報に基づいて前記術具の軸線方向を算出し、前記第1移動ベクトルの情報、前記第2移動ベクトルの情報、および前記術具の軸線方向に基づいて、前記仮のピボット位置における前記術具の軸線方向に対する垂直成分である第1垂直ベクトルおよび前記異なる位置における前記軸線方向に対する垂直成分である第2垂直ベクトルをそれぞれ算出する機能と、
算出された前記第1垂直ベクトルおよび前記第2垂直ベクトルの内積の値を算出する機能と、
算出された前記内積の値に所定の係数を乗じた値を、前記術具における前記把持部に把持される後端側の基準点から前記仮のピボット位置までの長さ、または、前記後端とは反対側の端部である先端側の基準点から前記仮のピボット位置までの長さであって、予め定められた値を有する仮距離に加えて前記仮距離を更新する機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。
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