JP6871755B2 - Seat drive - Google Patents
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Description
本発明は、シートを搖動させるシート駆動装置に関する。 The present invention relates to a seat drive device that swings a seat.
従来、シートを搖動させてシート上に座っているユーザを楽しませるシート駆動装置が使用されている。シートを搖動させるシート駆動装置としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。
Conventionally, a seat drive device has been used in which the seat is swung to entertain the user sitting on the seat. As a seat driving device for swinging the seat, for example, there is one disclosed in
特許文献1に開示されたシート駆動装置によれば、映像に連動させてライド部を搖動させることができるので、ライド部を映像のストーリーに沿った疑似環境とすることができる。
According to the seat drive device disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示されたシート駆動装置では、シートは予め設定されている軌道上を移動している。そのため、軌道の設置された空間の全体に亘って疑似空間を作る必要があり、疑似空間を作るための構成が大型化してしまう可能性がある。
However, in the seat drive device disclosed in
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、構成が簡易化されたシート駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a seat drive device having a simplified configuration.
本発明のシート駆動装置は、ハンド部を移動させることが可能なロボットと、ユーザを支持可能なシートと、前記シートを取り囲む箱体とを備え、前記ハンド部を搖動させたときに、それに応じて前記シートを搖動させることが可能であることを特徴とする。 The seat driving device of the present invention includes a robot capable of moving the hand portion, a seat capable of supporting the user, and a box body surrounding the seat, and responds to the movement of the hand portion when the hand portion is swung. The sheet can be oscillated.
本発明によれば、シート駆動装置の構成が簡易化されるので、シート駆動装置を小型化することができる。 According to the present invention, since the configuration of the seat drive device is simplified, the seat drive device can be miniaturized.
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図1に、本発明の第1実施形態に係るシート駆動装置100についての全体的な構成図を示す。
(First Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of the
シート駆動装置100は、箱体1とロボット2とを備えている。
The
箱体1は、内部にシート3を備えており、シート3が箱体1の内部に取り囲まれて配置されている。箱体1には、不図示の開閉可能な扉が取り付けられている。ユーザ10が、扉を介して箱体1の内部と外部とを出入りすることが可能に構成されている。箱体1の内部にはシート3が配置されており、シート3は、ユーザ10を支持可能に構成されている。従って、箱体1の内部に入ったユーザ10がシート3に座ることが可能に構成されている。なお、本実施形態では、箱体1内に1つのシート3のみが設置されているが、本発明は上記実施形態に限定されない。箱体1の内部にシート3が複数設置されていてもよい。
The
箱体1は、壁面によって閉じられた空間として構成されている。なお、箱体1は、網によって形成された壁によって囲まれていてもよい。箱体1の内部に閉じられた空間が形成されればよい。
The
シート3はシート支持部4に接続されており、シート3はシート支持部4によって支持されている。シート支持部4は、ロボット2のハンド部5から吊り下げられて、ロボット2のハンド部5に接続されている。本実施形態ではシート支持部4はハンド部5に対し固定的に取り付けられているが、シート支持部4がハンド部5に対し相対的に移動することによりシート支持部4がハンド部5に対し搖動することが可能に取り付けられていてもよい。
The
シート支持部4は、ハンド部5に接続されハンド部5から鉛直方向に延びたシリンダ部41と、シリンダ部41に接続されると共にシート3に接続されてL字状に形成された接続部42とを備えている。
The
箱体1には、開口部11が形成されている。開口部11を通してシート支持部4が箱体1の外部から箱体1の内部に挿入されるように、シート支持部4が開口部11に挿通されて箱体1及びシート支持部4が構成されている。箱体1の開口部11を囲むように、箱体1にフレーム16が取り付けられている。本実施形態では、フレーム16は、円環状に形成されている。また、フレーム16の径方向の中心の周囲には、フレーム16を鉛直方向に貫通した貫通口16aが形成されている。本実施形態では、フレーム16は、比較的強固な材料によって形成されている。
An
開口部11は、フレーム16の径方向の内側に形成された貫通口16aに接続されて形成されている。箱体1の開口部11とフレーム16の貫通口16aを介して、箱体1の内部と外部とが連通している。シート支持部4は、フレーム16の径方向の内側に形成された貫通口16aと、箱体1の開口部11とを通って配置されている。従って、シート支持部4は、フレーム16の径方向の内側に配置されている。
The
なお、本実施形態では、フレーム16は円環状に形成されているが、フレーム16は他の形状を有していてもよい。フレーム16の内側にシート支持部4を通す通路を備えていれば、フレーム16は他の形状であってもよい。すなわち、内側に貫通口16aを有して環状に形成されていれば、フレーム16は円環状でなくてもよい。
In the present embodiment, the
箱体1の内部には、画像を表示する画像表示部12が取り付けられている。画像表示部12はユーザ10に対向する位置に画面を有しており、画面に映像を映し出すことが可能に構成されている。画像表示部12の上部には、音を発生させる音発生部としてのスピーカ部13が取り付けられている。スピーカ部13によって音声が発せられる。
An
箱体1の内部には、風を発生させる風発生部を備えている。本実施形態では、風発生部として扇風機14が取り付けられている。
Inside the
箱体1の内部には、熱を発生させる発熱部を備えている。本実施形態では、発熱部としてヒータ15が取り付けられている。
The inside of the
次に、本実施形態で用いられるロボット2の構成について説明する。本実施形態に係るロボット2は、6軸の垂直多関節型ロボットである。ただし、本発明は上記に限定されず、水平多関節型・垂直多関節型を問わず、また、軸数を問わず、多関節アームを備えるロボットに広く適用することができる。
Next, the configuration of the
ロボット2は、ベース21と、ベース21に支持された多関節アーム(以下、単に「アーム」という)22と、アーム22の先端部に装着されたハンド部5とを備えている。また、ロボット2は、アーム22、ハンド部5の動作を制御する制御部25を備えている。
The
アーム22は、複数のリンクが直列的に連接されて成る。具体的には、アーム22は、第1リンク221、第2リンク222、第3リンク223、第4リンク224、第5リンク225、第6リンク226の各リンクが、基端部から先端部へ向けてこの順に連接されて成る。
The
第1リンク221は、ベース21に対し、旋回関節JT1を介して垂直軸回りを旋回可能に連結されている。第2リンク222の基端部は、第1リンク221に回転関節JT2を介して連結されている。第2リンク222の先端部と第3リンク223の基端部とは回転関節JT3を介して連結されている。回転関節JT2、JT3は、リンク同士を水平軸回りに垂直に回転するように連結する関節である。第3リンク223の先端部と第4リンク224の基端部とは捻れ関節JT4を介して連結されている。
The
第4リンク224の先端部と第5リンク225の基端部とは回転関節JT5を介して連結されている。第5リンク225の先端部と第6リンク226の基端部とは捻れ関節JT6を介して連結されている。
The tip end of the
第6リンク226の先端部にはメカニカルインターフェース227が設けられている。このメカニカルインターフェース227にハンド部5が交換可能に装着される。
A
アーム22は、各関節JT1〜JT6(軸)に対応した関節駆動部を備えている。各関節駆動部は、サーボドライバ、サーボモータ、回転角検出器及び減速機などを含んでいる。サーボモータの回転は制御部25によってサーボ制御される。
The
また、ロボット2は、制御部25を備えている。制御部25は、例えば不図示の台車や、ベース21、アーム22等の内部に設けられていてもよい。
Further, the
制御部25についてのブロック図を図2に示す。図2に示されるように、制御部25は、CPU等の演算部25aと、ROM、RAM等の記憶部25bと、サーボ制御部25cと、を備えている。制御部25は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御部25は、集中制御する単独の制御部25によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御部25によって構成されていてもよい。
A block diagram of the
記憶部25bには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部25aは、記憶部25bに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット2の各種動作を制御する。たとえば、制御部25は、記憶部25bに予め記憶されたプログラム、または、作業者により入力された操作に基づいてアーム22の動作を制御する。
Information such as a basic program as a robot controller and various fixed data is stored in the
すなわち、演算部25aは、ロボット2の制御指令を生成し、これをサーボ制御部25cに出力する。サーボ制御部25cは、演算部25aにより生成された制御指令に基づいて、アーム22の各関節JT1〜JT6に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。
That is, the
なお、本実施形態では、ロボット2の制御部25は、サーボモータの駆動を制御することによって、アーム22及びハンド部5の移動を制御しているが、本発明はこれに限定されない。制御部25は、ロボット2のアーム22及びハンド部5の移動と共に箱体1内部の画像表示部12、スピーカ部13、扇風機14、ヒータ15等、他の構成についても制御することとしてもよい。つまり、制御部25は、ロボット2の構成要素以外のものについても制御を行ってもよい。
In the present embodiment, the
上記のように構成されたシート駆動装置100についての動作について説明する。
The operation of the
ユーザが不図示の扉を通って箱体1内部に入りシートに座る。ユーザ10がシートに座ると、適切なタイミングで画像表示部12に所定の映像が表示される。また、画像表示部12に表示される映像に合わせて、スピーカ部13から音声が発せられる。これによって、画像表示部12、スピーカ部13を介して、ユーザ10が所定のコンテンツを楽しむことができる。
The user enters the inside of the
このとき、図3に示されるように、画像表示部12に表示される映像に合わせ、所定のタイミングでシート3が搖動される。このとき、ロボット2のハンド部5が搖動し、シート支持部4を介してハンド部5に接続されたシート3へ搖動が伝達されることにより、シート3が搖動される。つまり、ハンド部5を搖動させたときに、それに応じてシート3を搖動させることが可能である。画像表示部12の映像に合わせてシート3が搖動されるので、シート3に座ったユーザ10があたかも映像の中の世界にいるかのように、箱体1の内部に疑似的な環境を作ることができる。
At this time, as shown in FIG. 3, the
本実施形態では、箱体1の内部に疑似環境が作られるので、疑似環境を箱体1の内部に収めることができる。従って、疑似環境を作るに当たっての構成をコンパクトに収めることができる。このように、大きな空間の全体に亘って疑似環境を作るのではなく、比較的狭い囲まれた空間である箱体1の内部にのみ疑似環境を作ることができるので、疑似環境を作るための構成が簡易化される。従って、シート駆動装置100を小型化することができる。
In the present embodiment, since the pseudo environment is created inside the
特に、本実施形態では、ロボット2のハンド部5から吊り下げられたシート支持部4を介して、ハンド部5からの搖動がシート3に伝達されている。従って、搖動を引き起こすものは、ロボット2のハンド部5である。ロボット2のハンド部5による搖動によってシート3の搖動を引き起こすので、搖動を引き起こすのに軌道等を敷設する必要がなく、疑似環境を作るための構成をさらに簡易化することができる。従って、シート駆動装置100をさらに小型化することができる。
In particular, in the present embodiment, the swing from the
また、ハンド部5は、制御部25によって位置を制御されることにより、水平方向及び鉛直方向に沿って移動することが可能に構成されている。ハンド部5は、移動の際の制限が少なく、移動の自由度が高い。従って、シート3を搖動させる際に、軌道上を搖動させる場合に比べ、搖動への制限が少ない。搖動への制限が少ないことから、実際の搖動に即し、より忠実に再現された搖動によってシート3を搖動させることができる。また、本実施形態では、搖動のパターンが、軌道上で決まったパターンによる搖動に限定されないので、ユーザ10が搖動のパターンを予測できない。従って、ユーザ10の思いがけないパターンによってユーザ10を搖動させることができ、ユーザ10をさらに楽しませることができる。従って、よりエンターテイメント性の高いシート駆動装置100とすることができる。
Further, the
本実施形態では、箱体1の内部に扇風機14が取り付けられている。例えば、映像で風を感じられるようなシーンが流れているときに、そのシーンに合わせて扇風機14によってユーザ10に向けて風が送られる。これにより、箱体1の内部に、さらに映像の中の世界に近い疑似的な環境を作ることができ、ユーザ10がさらに臨場感を感じることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、箱体1の内部にヒータ15が取り付けられている。例えば、映像で熱を感じられるようなシーンが流れているときに、そのシーンに合わせてヒータ15によってユーザ10に向けて熱や温風が送られる。これにより、箱体1の内部に、さらに映像の中の世界に近い疑似的な環境を作ることができ、ユーザ10にさらに臨場感を感じさせることができる。
In the present embodiment, the
また、箱体1には、他の要素が取り付けられていてもよい。例えば、箱体1の内部で匂いを発生させる匂い発生装置が箱体1の内部に取り付けられていてもよい。映像の内容が匂いを感じられるようなシーンであるときに、シーンに合わせて匂い発生装置から匂いを発生させることにより、箱体1の内部に、さらに映像の中の世界に近い疑似的な環境を作ることができる。
Further, other elements may be attached to the
また、箱体1の内部で水滴の飛沫を発生させる飛沫発生装置が箱体1の内部に取り付けられていてもよい。映像の内容がユーザ10に向かって飛沫が飛んでくるようなシーンであるときに、シーンに合わせて飛沫発生装置から飛沫をユーザ10に向けて発することにより、箱体1の内部に、さらに映像の中の世界に近い疑似的な環境を作ることができる。
Further, a droplet generator that generates droplets of water droplets inside the
シート支持部4は、フレーム16に形成された貫通口16aの内側に配置されている。シート支持部4がフレーム16の内側に形成された開口部11を通って構成されているので、シート支持部4が移動できる範囲は、開口部11の内部に制限されている。従って、ロボット2のハンド部5の動作範囲が、所定範囲内に制限されることがフレーム16によって担保されている。
The
なお、上記実施形態では、図1に示されるように、箱体1が地面に固定的に設置されている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。図4に示されるように、箱体1が、箱体1を支持する支持台6の上に設置され、箱体1が支持台6に対し水平方向に移動可能であってもよい。支持台6にレール6aが取り付けられ、レール6aに沿って箱体1がスライドすることにより箱体1が支持台6に対し移動することが可能であってもよい。これによって、シート3が搖動されると共に箱体1も搖動されるように構成される。シート3が搖動されたときに箱体1も搖動されることが可能になることにより、より映像の中の世界に近い疑似的な環境を作ることができる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the
図4では、箱体1は、一方向に沿って搖動するように構成されているが、本発明はこれに限定されない。箱体1は、支持台6に対し、水平面内で、図4に示される方向に加え、図4に示される方向に交差する方向に沿って搖動されることとしてもよい。すなわち、箱体1は、水平方向のあらゆる方向に沿って搖動することとしてもよい。また、箱体1は、支持台6に対し、鉛直方向に沿って搖動することとしてもよい。
In FIG. 4, the
また、本実施形態では、画像表示部12は、画面に映像が映し出される構成としたが、本発明はこれに限定されない。図5に示されるように、画像表示部としてのプロジェクタ17が、箱体1の内側の壁面に映し出す構成としてもよい。また、プロジェクタ17による映像を映し出すためのスクリーンが箱体1の内部に配置されてもよい。このとき、スピーカ部13は、プロジェクタ17の上に置かれなくてもよく、ユーザ10の背面側に置かれてもよい。また、別の場所に置かれてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、画像表示部は、箱体1の内部になくてもよい。箱体1の外側から箱体1の内側に向けて映像を映し出すようにしてもよい。また、箱体1の外側に映像を映し出すようにしてもよい。また、シート駆動装置100において、画像表示部は無くてもよい。また、箱体1の内側に装飾が施されていてもよい。
Further, the image display unit does not have to be inside the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るシート駆動装置100aについて説明する。なお、上記第1実施形態と同様に構成される部分については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Next, the seat drive device 100a according to the second embodiment of the present invention will be described. The parts configured in the same manner as in the first embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted, and only the different parts will be described.
第1実施形態では、箱体1が地面に固定的に設置されている、あるいは箱体1が支持台6上に設置されている形態について説明した。これに対し、第2実施形態では、箱体1aが、ハンド部5から吊り下げられて構成されている。
In the first embodiment, a mode in which the
図6に、第2実施形態におけるシート駆動装置100aについての構成図を示す。図6に示されるように、第2実施形態では、箱体1aが、箱体支持部31を介して、ハンド部5から吊り下げられて構成されている。シート3は、箱体1aに取り付けられている。
FIG. 6 shows a configuration diagram of the seat drive device 100a according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, in the second embodiment, the
また、箱体1aを取り囲むように、フレーム構成部材32が配置されている。すなわち、フレーム構成部材32は、箱体1aを内部に収容可能に構成されている。
Further, the frame
フレーム構成部材32には、上部に開口部33が形成されている。フレーム構成部材32の開口部33を通して箱体支持部31がフレーム構成部材32の内部に挿入されるように、箱体支持部31が開口部33に挿通されて箱体支持部31及びフレーム構成部材32が構成されている。フレーム構成部材32における開口部33を取り囲む周縁には、フレーム34が取り付けられている。フレーム34は、円環状に形成されている。
An
このように構成されたシート駆動装置100aにおいて、ハンド部5が搖動されると、ハンド部5と箱体1aとが箱体支持部31を介して接続されていることから、箱体1aが搖動される。このように、シート駆動装置100aは、ハンド部5を搖動させたときに、それに応じてシート3を搖動させることが可能であるように構成されている。
In the seat drive device 100a configured in this way, when the
箱体支持部31は、フレーム構成部材32に形成された開口部33の内側に挿通されて配置されている。箱体支持部31がフレーム34の内側に形成された開口部33を通って構成されているので、箱体支持部31が移動できる範囲は、フレーム34の内部に制限されている。従って、ハンド部5の動作範囲が、所定範囲内に制限されることがフレーム34によって担保されている。
The box
なお、本実施形態では、フレーム構成部材32が、箱体1aを取り囲むように構成されているが、本発明はこれに限定されない。箱体支持部31の移動できる範囲を制限するのであれば、フレーム34は、他の構成であってもよい。例えば、フレーム構成部材32は箱体1aを取り囲む構成でなくてもよく、フレーム構成部材32が箱体1aの上方の部分にのみ設けられ、そこにフレーム34が設けられた構成であってもよい。また、フレーム構成部材32が配置されなくてもよい。別の構成によってフレーム34が設けられてもよい。
In the present embodiment, the
また、画像表示部35が箱体1aの内部に配置されて構成されている。従って、箱体1aが搖動されたときに、画像表示部35も共に搖動される。例えば、コックピット内で航空機をあたかも操縦しているように、画像表示部に表示された画像も搖動させることができる。従って、箱体1aの内部に、より映像の中の世界に近い疑似的な環境を作ることができる。
Further, the
箱体1aの内部には、操縦桿38が配置されている。操縦桿38を動かすことにより、画像表示部35に表示された映像内での自身の動きを操縦することができる。これにより、例えば、コックピット内で航空機等の乗り物を操縦しているような環境を作ることができる。
A
また、画像表示部35に表示される画像とは別に、箱体1aの外部に、画像表示部36が配置されている。箱体1aの外部の画像表示部36に背景を表示することにより、箱体1aの内部にさらに映像の中の世界に近い疑似的な環境を作ることができる。
Further, apart from the image displayed on the
また、ユーザ10は、メガネ型のディスプレイ上に画像を表示するいわゆるヘッドマウントディスプレイとしての画像表示部37を装着している。画像表示部37に画像を表示することにより、ユーザ10にさらに映像の中の世界に近い疑似的な環境を作ることができる。
Further, the
これらの画像表示部35、36、37については、これらの画像表示部のうちいずれかが用いられてもよいし、全ての画像表示部が同時に用いられてもよい。また、画像表示部が用いられなくてもよい。また、フレーム構成部材32の外側に画像を映し出す構成であってもよい。
As for these
(他の実施形態)
なお、上記実施形態では、シート駆動装置は、画像表示部に映し出された映像に合わせて箱体を搖動させ、映像の世界に応じた疑似世界を作っている。これにより、シート駆動装置は、映画やゲームといったアミューズメントとしてのコンテンツを楽しむものとしている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。本発明のシート駆動装置は、乗り物の運転に際してのシミュレータや、競技のためのトレーニング用装置といった他の用途に適用されても構わない。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the seat drive device swings the box body according to the image projected on the image display unit to create a pseudo world according to the world of the image. As a result, the seat drive device is intended to enjoy content as amusement such as movies and games. However, the present invention is not limited to this. The seat drive device of the present invention may be applied to other applications such as a simulator for driving a vehicle and a training device for competition.
乗り物の運転に際してのシミュレータとして本発明のシート駆動装置を用いる場合には、例えば、電車、船、航空機、ロボットといった乗り物のシミュレータとして用いることができる。なお、本発明は、上記の乗り物のシミュレータのみに限定されず、他の乗り物のシミュレータとして本発明のシート駆動装置が用いられてもよい。 When the seat drive device of the present invention is used as a simulator for driving a vehicle, it can be used as a simulator for a vehicle such as a train, a ship, an aircraft, or a robot. The present invention is not limited to the above-mentioned vehicle simulator, and the seat drive device of the present invention may be used as another vehicle simulator.
1 箱体
2 ロボット
3 シート
5 ハンド部
1
Claims (8)
ユーザを支持可能なシートと、
前記シートを取り囲む箱体と、
前記ハンド部と前記シートとの間に接続されて前記シートを支持するシート支持部とを備え、
前記箱体には開口部が形成され、
前記シート支持部が前記開口部に挿通されて配置され、
前記ハンド部を搖動させたときに、それに応じて前記シートを搖動させることが可能であることを特徴とするシート駆動装置。 A robot that can move the hand part and
A sheet that can support the user and
And box body surrounding the sheet,
A seat support portion connected between the hand portion and the seat to support the seat is provided.
An opening is formed in the box body.
The seat support portion is inserted through the opening and arranged.
A seat driving device characterized in that when the hand portion is swung, the seat can be swung accordingly.
前記開口部は、前記フレームの前記貫通口に接続されて形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のシート駆動装置。 A frame having a through hole is attached to the box body.
The seat driving device according to claim 1 or 2 , wherein the opening is formed by being connected to the through port of the frame.
ユーザを支持可能なシートと、
前記シートを取り囲み、前記シートが取り付けられる箱体と、
前記ハンド部と前記箱体との間に接続されて前記箱体を支持し、前記箱体を前記ハンド部から吊り下げる箱体支持部と、
前記箱体を収容可能なフレーム構成部材とを備え、
前記フレーム構成部材には開口部が形成され、
前記箱体支持部が前記開口部に挿通されて配置され、
前記ハンド部を搖動させたときに、それに応じて前記シートを搖動させることが可能であることを特徴とするシート駆動装置。 A robot that can move the hand part and
A sheet that can support the user and
Enclose take the seat, and a box body in which the sheet is attached,
A box body support portion that is connected between the hand portion and the box body to support the box body and suspend the box body from the hand portion.
It is provided with a frame component capable of accommodating the box body.
An opening is formed in the frame constituent member.
The box body support portion is inserted through the opening and arranged.
A seat driving device characterized in that when the hand portion is swung, the seat can be swung accordingly.
前記ハンド部は、前記画像表示部に表示された画像に応じて前記シートを移動させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のシート駆動装置。 An image display unit for displaying an image is arranged inside the box body.
The seat driving device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the hand unit moves the sheet according to an image displayed on the image display unit.
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