JPH05282095A - ３次元座標入力装置 - Google Patents

３次元座標入力装置

Info

Publication number
JPH05282095A
JPH05282095A JP10555892A JP10555892A JPH05282095A JP H05282095 A JPH05282095 A JP H05282095A JP 10555892 A JP10555892 A JP 10555892A JP 10555892 A JP10555892 A JP 10555892A JP H05282095 A JPH05282095 A JP H05282095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
finger
hand
detecting
dimensional coordinate
detection
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.)
Granted
Application number
JP10555892A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3199130B2 (ja
Inventor
Yoshitsugu Araki
良嗣 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP10555892A priority Critical patent/JP3199130B2/ja
Priority to US08/040,276 priority patent/US5512919A/en
Publication of JPH05282095A publication Critical patent/JPH05282095A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3199130B2 publication Critical patent/JP3199130B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014—Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 簡単な構成で実空間における手や指の動きを、正確且つ
容易に検出し、しかも実空間における手や指の動きに対
して違和感を与えないこと。 【目的】 手検知板４４及び指検知部４５〜４９を手や
指に対して非接触状態とし、手や指の動きに合わせて手
検知板４４及び指検知部４５〜４９を移動させたり動か
したりすることによってグラフィックデータを得るよう
にした。また３次元コンピュータグラフィックスの物体
を３次元座標データに基づくグラフィックスの手が掴ん
だ際に、指検知部４５〜４９を実空間における指に押圧
させて触覚感を与えるようにした。更に、手の動きを赤
外線センサによって検出するようにした。 【効果】 従来のようにデータグローブ１やタッチグロ
ーブ４等を手に嵌めたり嵌め合せたりすることがなくな
り、手や指の動きに対して違和感を与えることがなくな
るとともに、擬似体験をより現実的なものとすることが
でき、更には従来の３次元座標入力装置における磁気セ
ンサ３に比べて応答性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３次元ＣＧ（コンピュ
ータグラフィックス）による立体画を使って、３次元Ｃ
Ｇの物体を自由に操るための３次元座標データを得る３
次元座標入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、３次元ＣＧによる立体画を使っ
て、人間が使いやすいインタフェースを作るＶＲ（バー
チャルリアリティ：仮想現実感）に関心が集められてい
る。
【０００３】このようなＶＲは、オペレータの周囲に人
工の空間を生み出し、その世界の物体をあたかも現実の
物体のように動かす技術であり、設計や研究開発、シュ
ミレーション等多方面への応用が期待される。またこれ
を利用して、ゲームセンター用ゲーム機、ショールーム
用の擬似体験システム、組立作業の指示を出す補助装置
等の開発も始まっている。
【０００４】図１は、従来の３次元座標入力装置の一例
としてデータグローブを示すもので、このデータグロー
ブ１の表面には手の姿勢を検出するための光ファイバ２
が貼付けられている。またデータグローブ１の手の甲に
当たる部分には、手の位置を検出するための磁気センサ
３が取付けられている。
【０００５】このような構成の３次元座標入力装置で
は、データグローブ１を手に嵌め、更にアイフォン等を
装着し、実空間における手や指を任意に動かすことによ
り、データグローブ１によって手の位置及び姿勢を示す
データが得られる。これらのデータに基づき、アイフォ
ン等のディスプレイに表示される３次元ＣＧの手の像の
位置及び姿勢が変えられるので、画面内の像を実際に掴
んだり移動させたりすることができる。
【０００６】図２は、従来の３次元座標入力装置の他の
例としてタッチグローブを示すもので、この例における
タッチグローブ４には上記の光ファイバ（図示省略）及
び磁気センサ３による手の動きや指の動きの検出に加
え、空気圧によって触覚感をある程度フィードバックさ
せる機能が備わっている。
【０００７】このように、触覚感をある程度与えること
が可能となることにより、三次元空間における擬似体験
がより現実的なものとされる。
【０００８】図３は、触覚感をある程度与えることが可
能とされた３次元座標入力装置の例としてのマニプュレ
ータを示すもので、手の動きに追従させるために支持台
５の下方にて６自由度が与えられている。また、指の動
きに追従させるために３つのアクチュエータである第１
指部（図示省略）、第２指部６及び第３指部７が設けら
れている。
【０００９】なお、図示省略の第１指部は親指の動きを
検出し、第２指部６は人差し指の動きを検出し、第３指
部７は中指、薬指及び小指の動きを検出するようになっ
ている。
【００１０】また、３つのアクチュエータの回動軸は、
支持台５に取付けられているジョイント軸８と同軸に設
けられている。
【００１１】そして、たとえば画面内のボールを同じく
画面内の手の像によって握った場合、ボールの弾力性が
手の指にフィードバックされるようになっている。
【００１２】このようなマニプュレータは、主に手首の
動きに対応させたものであるが、腕全体の動きに追従す
るシリアルリンクを用いたマスタマニピュレータも開発
されている。
【００１３】更には、画像処理によって直接、手や指の
動きを検出する方法も提案されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の各３次元座標入力装置では、手の動きを示す位
置検出を、データグローブ１に取付けた磁気センサ３に
よって基準位置に対する手全体の位置と方位とを測定し
ており、応答性が悪く画面内の手の動きが緩慢となって
しまうという不具合がある。また、各３次元座標入力装
置では、データグローブ１やタッチグローブ４を手に嵌
めたり、マニピュレータの各第１指部、第２指部６及び
第３指部７にそれぞれ対応する指を嵌め合せたりする必
要があることから、これら嵌めたり嵌め合せたりするこ
とが煩わしいばかりか、違和感があるといった不具合も
ある。
【００１５】更に、画像処理によって直接、手や指の動
きを検出する方法では、これらの動きの認識精度が余り
良くないために、グラフィックデータの生成に手間取
り、高速応答性に欠けてしまうばかりか、システムが大
がかりなものになってしまうという不具合がある。
【００１６】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、簡単な構成で実空間における手や指の動き
を、正確且つ容易に検出するとともに、実空間における
手や指の動きに対して違和感を与えない３次元座標入力
装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、３次元座標データを入力する３次元座標
入力装置において、手の位置や姿勢を検出する手検出手
段と、指の位置や姿勢を検出する指検出手段と、前記手
検出手段を水平及び垂直方向に移動させる手検出移動手
段と、前記指検出手段を回動させる回動手段と、前記手
検出手段の上方にて手の平がかざされたとき、前記手検
出手段を前記手の平に所定距離まで近づけるとともに、
前記手の移動に追従させる追従手段と、前記指検出手段
の近傍にて前記指が曲げられたとき、この指の曲げ状態
に応じて指検出手段を曲げる指検出曲げ手段と、前記手
検出手段及び指検出手段による前記実空間における手及
び指の位置や姿勢の検出結果に基づき、これら手及び指
の前記３次元座標データを生成して出力する座標データ
生成出力手段と、前記指検出手段を前記指に押圧させて
触覚感を与える触覚供与手段とを具備することを特徴と
する。
【００１８】
【作用】本発明の３次元座標入力装置では、簡単な構成
で実空間における手や指の動きを、正確且つ容易に検出
するとともに、実空間における手や指の動きに対して違
和感を与えないようにしたものであり、手検出手段の上
方にて手の平がかざされたとき、手検出手段を手の平に
所定距離まで近づけるとともに、手の移動にも追従して
移動させるようにした。指検出手段の近傍にて指が曲げ
られたとき、この指の曲げ状態に応じて指検出手段を曲
げるようにした。また、手検出手段及び指検出手段によ
る手及び指の位置や姿勢の検出結果に基づき、これら手
及び指の３次元座標データを生成し、３次元コンピュー
タグラフィックスの物体を３次元座標データに基づくグ
ラフィックスの手が掴んだ際に、指検出手段を実空間に
おける指に押圧させて触覚感を与えるようにした。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。図４は、本発明の３次元座標入力装置の一
実施例を示すもので、ｙ方向に移動自在とされた移動台
車１０が備えられている。移動台車１０の上部には、ｘ
方向に移動自在とされた支持台車２０が載置されてい
る。支持台車２０の上部には、ｚ方向に伸縮自在とされ
た駆動軸３０を介して手の動きや指の動きを検知する手
検知部４０が取付けられている。
【００２０】移動台車１０にはキャスター１１が取付け
られている。キャスター１１への駆動力は、図示省略の
ＤＣモータによって得られるようになっている。
【００２１】支持台車２０には、上記同様にキャスター
２１が取付けられている。キャスター２１への駆動力
は、図示省略のＤＣモータによって得られるようになっ
ている。
【００２２】なお、移動台車１０及び支持台車２０の
ｘ，ｙ方向への移動に際しては、キャスター１１，２１
に限らずリニアモータ等の他の駆動手段を用いてもよ
い。駆動軸３０には、支持軸３１に支持されｚ方向に伸
縮自在とされるとともに、θz 方向に回転自在とされた
可動軸３２が備えられている。
【００２３】手検知部４０には、可動軸３２の端部に支
持棒４１を介して取付けられたリング体４２が備えられ
ている。このリング体４２は、支持棒４１を介してθy
方向に回動自在とされている。
【００２４】リング体４２の外周には、支持棒４３を介
して実空間における手の動きを検知するための手検知板
４４が取付けられている。手検知板４４は支持棒４３の
回動によってθx 方向に回動自在とされている。
【００２５】これにより、手検知板４４は、支持棒４
１，４３及びリング体４２によるジンバル構成及び上記
の可動軸３２の回動動作が組み合わされることにより、
θx ，θy ，θz 方向に回動自在となる。
【００２６】手検知板４４の縁部には、実空間における
指の動き（姿勢）を検知したり、指に対して触覚感を与
える５つの指検知部４５〜４９が取付けられている。
【００２７】各指検知部４５〜４９には、それぞれの軸
４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ，４
８ａ，４８ｂ，４９ａ，４９ｂ，４９ｂにより２自由度
がもたせられている。また、各指検知部４５〜４９に
は、それぞれの指検知部４５〜４９の上部にかざした指
の横方向の位置を検出するための指位置横方向検出部４
５ｃ，４６ｃ，４７ｃ，４８ｃ，４９ｃが設けられてい
る。更に、各指検知部４５〜４９の先端部が上方に曲げ
られ、指先検出部４５ｄ，４６ｄ，４７ｄ，４８ｄ，４
９ｄとされており、実空間におけるそれぞれの指頭の位
置を検出するようになっている。
【００２８】また、上記の手検知板４４には、実空間に
おける手の位置及び手との距離を検出するためのたとえ
ば後述の赤外線センサ４４Ａが用いられている。一方、
各指検知部４５〜４９には、指との距離を検知するため
に、たとえば後述の超音波センサ４５Ａが用いられてい
る。
【００２９】なお、実空間における手の位置及び手との
距離を検出するセンサにあっては、手の平が近づいたこ
とを検知したり、手や指との距離が検出されるセンサで
あればよく、これら赤外線センサ４４Ａや超音波センサ
４５Ａ等に限らず、たとえば光センサやメカニカルセン
サ等の他のセンサを用いてもよい。
【００３０】図５は、図４の３次元座標入力装置の各構
成部の動作を制御するための制御系の構成を簡単に示す
ものであり、制御部５０のＡ／Ｄ変換器５１，５２は赤
外線センサ４４Ａ及び超音波センサ４５Ａからの検出信
号をディジタル信号に変換して制御部５３に出力する。
【００３１】制御部５３は、赤外線センサ４４Ａの検出
結果に基づき、移動台車駆動モータドライバ５６及び支
持台車駆動モータドライバ５７を介して移動台車１０及
び支持台車２０をそれぞれｘ，ｙ方向に移動させる。
【００３２】また、制御部５３は、超音波センサ４５Ａ
の検出結果に基づき、可動軸駆動モータドライバ５４及
び手検知板駆動モータドライバ５５に制御信号を出力
し、可動軸３２をｚ方向及びθz 方向に駆動させたり、
平板４４をθx ，θy ，θz 方向に回動させたりする。
【００３３】更に、制御部５３は超音波センサ４５Ａの
検出結果に基づき、指部駆動モータドライバ５８を介し
て指検知部４５をθy 方向に、指検知部４４〜４９をθ
x 方向にそれぞれ回動させる。指検知部４５〜４９の回
動に際しては、各軸４５ａ，４５ｂ〜４９ａ，４９ｂを
支点として行われ、実空間における指の姿勢に合せられ
る。
【００３４】更にまた、制御部５３は、画面内にてコン
ピュータグラフィックの手が像を掴んだりした際の触覚
感を与えるために、手検知板４４を実空間における手の
平に押し付けたり、指検知部４５〜４９をθx ，θy 方
向に回動させて実空間における指に押圧力を与えたりす
る。
【００３５】グラフィックデータ生成部５９は、赤外線
センサ４４Ａ及び超音波センサ４５Ａの検出結果に基づ
き、手の位置及び指の姿勢等を示すグラフィックデータ
を生成して出力する。
【００３６】続いて、このような構成の３次元座標入力
装置の動作について説明する。まず、手検知部４０の手
検知板４４に手の平をかざすと、赤外線センサ４４Ａに
よって手の位置が検知される。手の位置が検知される
と、可動軸駆動モータドライバ５４の駆動により、可動
軸３２が矢印ｚ方向に伸縮動作し、手検知板４４が手の
平に対して所定の距離に達するまで移動される。
【００３７】この状態で実空間における手を前後左右上
下のいずれかに移動させると、移動台車１０及び／又は
支持台車２０及び／又は駆動軸３０が駆動され、手検知
板４４が手の動きに追従して移動する。このとき、手検
知板４４は、上記のように手の平に対して所定の距離を
保った状態で移動する。
【００３８】またこのとき、グラフィックデータ生成部
５９は赤外線センサ４４Ａ及び超音波センサ４５Ａの検
出結果に基づき、手の位置及び姿勢を示すグラフィック
データを出力する。これにより、画面内の手の像は、実
空間における手の動きに合せて移動する。
【００３９】この状態で、画面内の任意の物を掴むよう
に実空間における指を動かすと、超音波センサ４５Ａに
よって指の曲げ状態等が検出される。また、超音波セン
サ４５Ａの検出結果に応じ、指検知部４５〜４９が実空
間における指に対して所定の間隔をおいてθx ，θy ，
θz 方向に回動する。
【００４０】このとき、グラフィックデータ生成部５９
は赤外線センサ４４Ａ及び超音波センサ４５Ａの検出結
果に基づき、手や指の位置及び姿勢を示すグラフィック
データを出力する。これにより、画面内の手の像は、実
空間における手の指の動きに合せて画面内の任意の物を
掴むように動く。
【００４１】このようにして、画面内のたとえばボール
を同じく画面内の手の像によって握った場合、このボー
ルの弾力性たる触覚感を与えるためのデータが制御部５
３に取り込まれる。制御部５３は指部駆動ドライバ５８
を介して指検知部４５〜４９をそれぞれの軸４５ａ〜４
９ｂのいずれかを支点とし各リンク回動軸方向に回動さ
せる。これにより、指検知部４５〜４９の上方に離れて
位置している実空間における指に指検知部４５〜４９に
よる押付け力が作用し、画面内の手の像によるボールの
触覚感がフィードバックされる。
【００４２】また指検知部４５〜４９による触覚感のフ
ィードバックに際しては、指検知部４５〜４９のそれぞ
れの少なくとも１関毎に伸縮機構を備え、指頭に対して
押戻し力を作用させるようにしてもよい。
【００４３】なお、このような触覚感を示すデータは、
画面内のソリッドモデルと手の像による相互作用によっ
て決定されるものであり、たとえばインダストリアルデ
ザインで用いられるような一眼レフカメラの１／１モデ
ルに相当する仮想立体を手にとれるようなプログラムに
よって得られる。
【００４４】このようにこの実施例では、手検知板４４
及び指検知部４５〜４９を手や指に対して非接触状態と
し、手や指の動きに合わせて手検知板４４及び指検知部
４５〜４９を移動させたり動かしたりすることによって
グラフィックデータを得るようにしたので、従来のよう
にデータグローブ１やタッチグローブ４等を手に嵌めた
り嵌め合せたりすることがなくなり、手や指の動きに対
して違和感を与えることがなくなる。
【００４５】また、３次元コンピュータグラフィックス
の物体を３次元座標データに基づくグラフィックスの手
が掴んだ際に、指検知部４５〜４９を実空間における指
に押圧させて触覚感を与えるようにしたので、擬似体験
をより現実的なものとすることができる。
【００４６】更に、手の動きを赤外線センサによって極
めて近距離で検出するようにしたので、従来の３次元座
標入力装置における磁気センサ３に比べて検出精度が高
く応答性を高めることができる。
【００４７】図６は、図４の３次元座標入力装置の構成
を変えた場合の他の実施例を示すものであり、この例で
は手検知部４０の上面に上記の実空間における手の位置
を検出するための赤外線センサ４４Ａ及び手の姿勢等を
検出するための圧電フィルム４０Ａが設けられている。
【００４８】図７は、図６の３次元座標入力装置の各構
成部の動作を制御するための制御系の構成を簡単に示す
ものであり、図５に示す超音波センサ４５Ａに代え、圧
電フィルム４０Ａの圧電効果によって発生する電圧を検
出するための電圧検出部５０Ａが設けられている。
【００４９】このような構成の３次元座標入力装置で
は、上記同様に手検知部４０の手検知板４４に手の平を
かざすと、赤外線センサ４４Ａによって手の位置が検出
され、手検知板４４が手の平に近づく。
【００５０】また、赤外線センサ４４Ａによって手の位
置が検出された後、その手を左右前後のいずれかに移動
させると、手検知板４４がこの手に追従して移動する。
【００５１】このとき、グラフィックデータ生成部５９
は赤外線センサ４４Ａの検出結果に基づき、手の位置を
示すグラフィックデータを出力する。これにより、画面
内の手の像は、実空間における手の動きに合せて移動す
る。
【００５２】次いで、手検知部４０の手検知板４４及び
指検知部４５〜４９に手の平及び指を当接させる。この
とき、ｚ方向に手の自重をキャンセルさせるように駆動
軸３０にバイアス力を作用させるようにしてもよい。
【００５３】この状態で、画面内の任意の物を掴むよう
に実空間における指を動かすと、指検知部４５〜４９が
指の動きに合せてθx ,θy 方向に回動する。このと
き、指検知部４５〜４９に設けられている圧電フィルム
４０Ａに指からの圧が掛かり、その圧電効果によって圧
に応じた電圧が発生する。
【００５４】電圧検出部５０Ａがその電圧を検出するこ
とにより、制御部５３は指の曲げ角等を認識し、グラフ
ィックデータ生成部５９を介して手や指の位置及び姿勢
を示すグラフィックデータを出力する。これにより、画
面内の手の像は、実空間における手の指の動きに合せて
画面内の任意の物を掴むように動く。
【００５５】このようにして、画面内のたとえばボール
を同じく画面内の手の像によって握った場合、上記同様
に、指検知部４５〜４９による押付け力が指に作用し、
画面内の手の像によるボールの触覚感がフィードバック
される。
【００５６】このように、この実施例においては、手検
知部４０に設けられた電圧検出部５０Ａによって手や指
の動きを検出するようにしたので、手や指の細部にわた
る動きの検出が可能となるので、より高精度の３次元座
標データを得ることができる。
【００５７】なお、この実施例では、手検知部４０に圧
電フィルム４０Ａを設けた場合について説明したが、こ
の例に限らず、たとえば手の平の検出を圧電フィルム４
０Ａ等の接触センサで行い、指の動き等の検出を上述し
た超音波センサ等の非接触センサで行うように各センサ
を組合せるようにしてもよい。
【００５８】また、以上の各実施例においては、本発明
を仮想的なグラフィックデータを得るための３次元座標
入力装置に適用した場合について説明したが、この例に
限らず遠隔操作によって離れた位置にあるロボットやマ
ニピュレータのための操作データを得るものに適用して
もよい。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の３次元座
標入力装置によれば、手検出手段の上方にて手の平がか
ざされたとき、手検出手段を手の平に所定距離まで近づ
けるとともに、手の移動にも追従して移動させるように
した。指検出手段の近傍にて指が曲げられたとき、この
指の曲げ状態に応じて指検出手段を曲げるようにした。
また、手検出手段及び指検出手段による手及び指の位置
や姿勢の検出結果に基づき、これら手及び指の３次元座
標データを生成し、３次元コンピュータグラフィックス
の物体を３次元座標データに基づくグラフィックスの手
が掴んだ際に、指検出手段を実空間における指に押圧さ
せて触覚感を与えるようにした。
【００６０】その結果、簡単な構成で実空間における手
や指の動きを、正確且つ容易に検出することができ、し
かも実空間における手や指の動きに対して違和感を与え
ることもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の３次元座標入力装置の一例としてのデー
タグローブを示す斜視図である。
【図２】従来の３次元座標入力装置の他の例としてのタ
ッチグローブを示す斜視図である。
【図３】従来の３次元座標入力装置の他の例としてのマ
ニプュレータを示す斜視図である。
【図４】本発明の３次元座標入力装置の一実施例を示す
斜視図である。
【図５】図４の３次元座標入力装置の動作を制御するた
めの制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】図４の３次元座標入力装置の構成を変えた場合
の他の実施例を示す斜視図である。
【図７】図６の３次元座標入力装置の動作を制御するた
めの制御系の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 移動台車 ２０ 支持台車 ３０ 駆動軸 ４０ 手検知部 ４２ リング体 ４４ 手検知板 ４５〜４９ 指検知部 ４４Ａ 赤外線センサ ４５Ａ 超音波センサ ５０ 制御部 ５９ グラフィックデータ生成部 ４０Ａ 圧電フィルム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３次元座標データを入力する３次元座標
    入力装置において、 手の位置や姿勢を検出する手検出手段と、 指の位置や姿勢を検出する指検出手段と、 前記手検出手段を水平及び垂直方向に移動させる手検出
    移動手段と、 前記指検出手段を回動させる回動手段と、 前記手検出手段の上方にて手の平がかざされたとき、前
    記手検出手段を前記手の平に所定距離まで近づけるとと
    もに、前記手の移動に追従させる追従手段と、 前記指検出手段の近傍にて前記指が曲げられたとき、こ
    の指の曲げ状態に応じて指検出手段を曲げる指検出曲げ
    手段と、 前記手検出手段及び指検出手段による前記実空間におけ
    る手及び指の位置や姿勢の検出結果に基づき、これら手
    及び指の前記３次元座標データを生成して出力する座標
    データ生成出力手段と、 前記指検出手段を前記指に押圧させて触覚感を与える触
    覚供与手段とを具備することを特徴とする３次元座標入
    力装置。
JP10555892A 1992-03-31 1992-03-31 ３次元座標入力装置 Expired - Fee Related JP3199130B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10555892A JP3199130B2 (ja) 1992-03-31 1992-03-31 ３次元座標入力装置
US08/040,276 US5512919A (en) 1992-03-31 1993-03-30 Three-dimensional coordinates input apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10555892A JP3199130B2 (ja) 1992-03-31 1992-03-31 ３次元座標入力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05282095A true JPH05282095A (ja) 1993-10-29
JP3199130B2 JP3199130B2 (ja) 2001-08-13

Family

ID=14410882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10555892A Expired - Fee Related JP3199130B2 (ja) 1992-03-31 1992-03-31 ３次元座標入力装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5512919A (ja)
JP (1) JP3199130B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005116802A1 (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Sony Computer Entertainment Inc. 入力装置及び方法、文字入力方法
JP2006513500A (ja) * 2003-01-13 2006-04-20 コミツサリア タ レネルジー アトミーク マニュアルシミュレーションインターフェース
JP2010164331A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Seiko Epson Corp 入力装置及び電子機器
JP2013516708A (ja) * 2010-01-07 2013-05-13 クゥアルコム・インコーポレイテッド 触力覚アクチュエータを使用した３次元の動きのシミュレーション
JP5270764B2 (ja) * 2009-09-28 2013-08-21 トヨタ自動車株式会社 触覚ディスプレイ及びｃａｄシステム
US10895914B2 (en) 2010-10-22 2021-01-19 Joshua Michael Young Methods, devices, and methods for creating control signals

Families Citing this family (126)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5631861A (en) * 1990-02-02 1997-05-20 Virtual Technologies, Inc. Force feedback and texture simulating interface device
US5762458A (en) * 1996-02-20 1998-06-09 Computer Motion, Inc. Method and apparatus for performing minimally invasive cardiac procedures
US5629594A (en) 1992-12-02 1997-05-13 Cybernet Systems Corporation Force feedback system
US5805140A (en) 1993-07-16 1998-09-08 Immersion Corporation High bandwidth force feedback interface using voice coils and flexures
US5724264A (en) 1993-07-16 1998-03-03 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for tracking the position and orientation of a stylus and for digitizing a 3-D object
US5734373A (en) 1993-07-16 1998-03-31 Immersion Human Interface Corporation Method and apparatus for controlling force feedback interface systems utilizing a host computer
US6437771B1 (en) * 1995-01-18 2002-08-20 Immersion Corporation Force feedback device including flexure member between actuator and user object
US5739811A (en) * 1993-07-16 1998-04-14 Immersion Human Interface Corporation Method and apparatus for controlling human-computer interface systems providing force feedback
US5721566A (en) 1995-01-18 1998-02-24 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for providing damping force feedback
US5701140A (en) 1993-07-16 1997-12-23 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for providing a cursor control interface with force feedback
US5731804A (en) 1995-01-18 1998-03-24 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for providing high bandwidth, low noise mechanical I/O for computer systems
US5821920A (en) 1994-07-14 1998-10-13 Immersion Human Interface Corporation Control input device for interfacing an elongated flexible object with a computer system
US5623582A (en) 1994-07-14 1997-04-22 Immersion Human Interface Corporation Computer interface or control input device for laparoscopic surgical instrument and other elongated mechanical objects
JPH0863326A (ja) * 1994-08-22 1996-03-08 Hitachi Ltd 画像処理装置及び方法
US20030040361A1 (en) * 1994-09-21 2003-02-27 Craig Thorner Method and apparatus for generating tactile feedback via relatively low-burden and/or zero burden telemetry
US6646541B1 (en) * 1996-06-24 2003-11-11 Computer Motion, Inc. General purpose distributed operating room control system
US7053752B2 (en) * 1996-08-06 2006-05-30 Intuitive Surgical General purpose distributed operating room control system
US6463361B1 (en) 1994-09-22 2002-10-08 Computer Motion, Inc. Speech interface for an automated endoscopic system
US5666138A (en) 1994-11-22 1997-09-09 Culver; Craig F. Interface control
US5758122A (en) * 1995-03-16 1998-05-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Immersive visual programming system
JP4272711B2 (ja) * 1995-05-15 2009-06-03 キヤノン株式会社 画像生成方法及び装置
US5691898A (en) 1995-09-27 1997-11-25 Immersion Human Interface Corp. Safe and low cost computer peripherals with force feedback for consumer applications
US6166723A (en) * 1995-11-17 2000-12-26 Immersion Corporation Mouse interface device providing force feedback
US6697748B1 (en) * 1995-08-07 2004-02-24 Immersion Corporation Digitizing system and rotary table for determining 3-D geometry of an object
US6714841B1 (en) 1995-09-15 2004-03-30 Computer Motion, Inc. Head cursor control interface for an automated endoscope system for optimal positioning
US5959613A (en) * 1995-12-01 1999-09-28 Immersion Corporation Method and apparatus for shaping force signals for a force feedback device
US5999168A (en) 1995-09-27 1999-12-07 Immersion Corporation Haptic accelerator for force feedback computer peripherals
US6639581B1 (en) 1995-11-17 2003-10-28 Immersion Corporation Flexure mechanism for interface device
US6704001B1 (en) * 1995-11-17 2004-03-09 Immersion Corporation Force feedback device including actuator with moving magnet
US5825308A (en) * 1996-11-26 1998-10-20 Immersion Human Interface Corporation Force feedback interface having isotonic and isometric functionality
US6061004A (en) * 1995-11-26 2000-05-09 Immersion Corporation Providing force feedback using an interface device including an indexing function
WO1997020305A1 (en) 1995-11-30 1997-06-05 Virtual Technologies, Inc. Tactile feedback man-machine interface device
US6028593A (en) 1995-12-01 2000-02-22 Immersion Corporation Method and apparatus for providing simulated physical interactions within computer generated environments
US6219032B1 (en) 1995-12-01 2001-04-17 Immersion Corporation Method for providing force feedback to a user of an interface device based on interactions of a controlled cursor with graphical elements in a graphical user interface
US8508469B1 (en) 1995-12-01 2013-08-13 Immersion Corporation Networked applications including haptic feedback
US7027032B2 (en) * 1995-12-01 2006-04-11 Immersion Corporation Designing force sensations for force feedback computer applications
US6078308A (en) * 1995-12-13 2000-06-20 Immersion Corporation Graphical click surfaces for force feedback applications to provide user selection using cursor interaction with a trigger position within a boundary of a graphical object
US6699177B1 (en) 1996-02-20 2004-03-02 Computer Motion, Inc. Method and apparatus for performing minimally invasive surgical procedures
US5855583A (en) * 1996-02-20 1999-01-05 Computer Motion, Inc. Method and apparatus for performing minimally invasive cardiac procedures
US6436107B1 (en) 1996-02-20 2002-08-20 Computer Motion, Inc. Method and apparatus for performing minimally invasive surgical procedures
SE519661C2 (sv) * 1996-02-23 2003-03-25 Immersion Corp Pekdon och förfarande för markering av grafiska detaljer på en display med sensorisk återkoppling vid påträffande av nämnda detalj
US6050718A (en) * 1996-03-28 2000-04-18 Immersion Corporation Method and apparatus for providing high bandwidth force feedback with improved actuator feel
US6374255B1 (en) 1996-05-21 2002-04-16 Immersion Corporation Haptic authoring
US6496099B2 (en) * 1996-06-24 2002-12-17 Computer Motion, Inc. General purpose distributed operating room control system
US6911916B1 (en) * 1996-06-24 2005-06-28 The Cleveland Clinic Foundation Method and apparatus for accessing medical data over a network
US6024576A (en) 1996-09-06 2000-02-15 Immersion Corporation Hemispherical, high bandwidth mechanical interface for computer systems
US5905487A (en) * 1996-10-23 1999-05-18 Daewoo Electronics Co., Ltd. Data input device and method for use with a virtual reality system
US5828197A (en) * 1996-10-25 1998-10-27 Immersion Human Interface Corporation Mechanical interface having multiple grounded actuators
US6411276B1 (en) 1996-11-13 2002-06-25 Immersion Corporation Hybrid control of haptic feedback for host computer and interface device
US6132441A (en) 1996-11-22 2000-10-17 Computer Motion, Inc. Rigidly-linked articulating wrist with decoupled motion transmission
US7489309B2 (en) * 1996-11-26 2009-02-10 Immersion Corporation Control knob with multiple degrees of freedom and force feedback
US6686911B1 (en) * 1996-11-26 2004-02-03 Immersion Corporation Control knob with control modes and force feedback
CA2278726C (en) * 1997-01-27 2004-08-31 Immersion Corporation Method and apparatus for providing high bandwidth, realistic force feedback including an improved actuator
US5796354A (en) * 1997-02-07 1998-08-18 Reality Quest Corp. Hand-attachable controller with direction sensing
US5764164A (en) * 1997-02-07 1998-06-09 Reality Quest Corp. Ergonomic hand-attachable controller
US7298360B2 (en) * 1997-03-06 2007-11-20 Harmonic Research, Inc. Body-mounted selective control device
US6806863B1 (en) * 1999-10-15 2004-10-19 Harmonic Research, Inc. Body-mounted selective control device
US6020876A (en) 1997-04-14 2000-02-01 Immersion Corporation Force feedback interface with selective disturbance filter
WO1998051451A2 (en) * 1997-05-12 1998-11-19 Virtual Technologies, Inc. Force-feedback interface device for the hand
US20040236352A1 (en) * 1997-09-22 2004-11-25 Yulun Wang Method and apparatus for performing minimally invasive cardiac procedures
US6104382A (en) 1997-10-31 2000-08-15 Immersion Corporation Force feedback transmission mechanisms
US6020875A (en) * 1997-10-31 2000-02-01 Immersion Corporation High fidelity mechanical transmission system and interface device
US6281651B1 (en) 1997-11-03 2001-08-28 Immersion Corporation Haptic pointing devices
US6088019A (en) * 1998-06-23 2000-07-11 Immersion Corporation Low cost force feedback device with actuator for non-primary axis
US6243078B1 (en) 1998-06-23 2001-06-05 Immersion Corporation Pointing device with forced feedback button
US6211861B1 (en) * 1998-06-23 2001-04-03 Immersion Corporation Tactile mouse device
US6256011B1 (en) 1997-12-03 2001-07-03 Immersion Corporation Multi-function control device with force feedback
US6126373A (en) * 1997-12-19 2000-10-03 Fanuc Usa Corporation Method and apparatus for realtime remote robotics command
US6067077A (en) * 1998-04-10 2000-05-23 Immersion Corporation Position sensing for force feedback devices
US6697043B1 (en) 1999-12-21 2004-02-24 Immersion Corporation Haptic interface device and actuator assembly providing linear haptic sensations
US6184868B1 (en) 1998-09-17 2001-02-06 Immersion Corp. Haptic feedback control devices
US6707443B2 (en) 1998-06-23 2004-03-16 Immersion Corporation Haptic trackball device
US6429846B2 (en) 1998-06-23 2002-08-06 Immersion Corporation Haptic feedback for touchpads and other touch controls
US6398726B1 (en) 1998-11-20 2002-06-04 Intuitive Surgical, Inc. Stabilizer for robotic beating-heart surgery
US6951535B2 (en) 2002-01-16 2005-10-04 Intuitive Surgical, Inc. Tele-medicine system that transmits an entire state of a subsystem
US8527094B2 (en) 1998-11-20 2013-09-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. Multi-user medical robotic system for collaboration or training in minimally invasive surgical procedures
US6852107B2 (en) 2002-01-16 2005-02-08 Computer Motion, Inc. Minimally invasive surgical training using robotics and tele-collaboration
US6659939B2 (en) 1998-11-20 2003-12-09 Intuitive Surgical, Inc. Cooperative minimally invasive telesurgical system
US6141643A (en) * 1998-11-25 2000-10-31 Harmon; Steve Data input glove having conductive finger pads and thumb pad, and uses therefor
DE20080209U1 (de) * 1999-09-28 2001-08-09 Immersion Corp Steuerung von haptischen Empfindungen für Schnittstellenvorrichtungen mit Vibrotaktiler Rückkopplung
US7217240B2 (en) * 1999-10-01 2007-05-15 Intuitive Surgical, Inc. Heart stabilizer
US6693626B1 (en) * 1999-12-07 2004-02-17 Immersion Corporation Haptic feedback using a keyboard device
US6822635B2 (en) 2000-01-19 2004-11-23 Immersion Corporation Haptic interface for laptop computers and other portable devices
US6726699B1 (en) 2000-08-15 2004-04-27 Computer Motion, Inc. Instrument guide
WO2002043569A2 (en) 2000-11-28 2002-06-06 Intuitive Surgical, Inc. Endoscopic beating-heart stabilizer and vessel occlusion fastener
US20020165524A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-07 Dan Sanchez Pivot point arm for a robotic system used to perform a surgical procedure
IL143255A (en) 2001-05-20 2015-09-24 Simbionix Ltd Endoscopic ultrasonography simulation
US20030025721A1 (en) * 2001-08-06 2003-02-06 Joshua Clapper Hand mounted ultrasonic position determining device and system
US6728599B2 (en) * 2001-09-07 2004-04-27 Computer Motion, Inc. Modularity system for computer assisted surgery
US6793653B2 (en) 2001-12-08 2004-09-21 Computer Motion, Inc. Multifunctional handle for a medical robotic system
US7027031B2 (en) * 2002-02-07 2006-04-11 Gifu University Touch sense interface and method for controlling touch sense interface
US6904823B2 (en) * 2002-04-03 2005-06-14 Immersion Corporation Haptic shifting devices
JP4589007B2 (ja) 2002-04-12 2010-12-01 ヘンリー ケイ． オバーマイヤー， 多軸ジョイスティックおよびそのためのトランスデューサー手段
JP4029675B2 (ja) * 2002-06-19 2008-01-09 セイコーエプソン株式会社 画像・触覚情報入力装置
KR100634494B1 (ko) * 2002-08-19 2006-10-16 삼성전기주식회사 착용가능한 정보 입력 장치, 정보 처리 장치 및 정보 입력방법
GB2410995B (en) 2002-10-15 2007-05-09 Immersion Corp Products and processes for providing force sensations in a user interface
US8830161B2 (en) 2002-12-08 2014-09-09 Immersion Corporation Methods and systems for providing a virtual touch haptic effect to handheld communication devices
AU2003297716A1 (en) 2002-12-08 2004-06-30 Immersion Corporation Methods and systems for providing haptic messaging to handheld communication devices
US8059088B2 (en) 2002-12-08 2011-11-15 Immersion Corporation Methods and systems for providing haptic messaging to handheld communication devices
GB2418475B (en) * 2003-06-09 2007-10-24 Immersion Corp Interactive gaming systems with haptic feedback
US7850456B2 (en) 2003-07-15 2010-12-14 Simbionix Ltd. Surgical simulation device, system and method
US7218313B2 (en) * 2003-10-31 2007-05-15 Zeetoo, Inc. Human interface system
ITPI20040084A1 (it) * 2004-11-18 2005-02-18 Massimo Bergamasco Interfaccia aptica portabile
US7669770B2 (en) * 2005-09-06 2010-03-02 Zeemote, Inc. Method of remapping the input elements of a hand-held device
US7280097B2 (en) * 2005-10-11 2007-10-09 Zeetoo, Inc. Human interface input acceleration system
US7652660B2 (en) 2005-10-11 2010-01-26 Fish & Richardson P.C. Mobile device customizer
US7649522B2 (en) * 2005-10-11 2010-01-19 Fish & Richardson P.C. Human interface input acceleration system
US8316324B2 (en) * 2006-09-05 2012-11-20 Navisense Method and apparatus for touchless control of a device
JP5748956B2 (ja) 2006-09-13 2015-07-15 イマージョン コーポレーションＩｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ カジノゲーム用のハプティクスのためのシステム及び方法
CN101627411B (zh) 2007-01-16 2014-03-19 西姆博尼克斯有限公司 用于执行模拟的图像导引医疗过程的设备和方法
US8543338B2 (en) 2007-01-16 2013-09-24 Simbionix Ltd. System and method for performing computerized simulations for image-guided procedures using a patient specific model
US9486292B2 (en) 2008-02-14 2016-11-08 Immersion Corporation Systems and methods for real-time winding analysis for knot detection
JP4645678B2 (ja) * 2008-05-08 2011-03-09 ソニー株式会社 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
WO2010019128A1 (en) * 2008-08-09 2010-02-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Program object properties defined by object space
US9104791B2 (en) * 2009-05-28 2015-08-11 Immersion Corporation Systems and methods for editing a model of a physical system for a simulation
CN102460351B (zh) * 2009-06-11 2015-11-25 株式会社村田制作所 触摸面板以及触摸式输入装置
EP2354897A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-10 Deutsche Telekom AG Around device interaction for controlling an electronic device, for controlling a computer game and for user verification
US20120274546A1 (en) * 2011-04-30 2012-11-01 Dilip Dalton Data input glove with instantaneous chord detection
US9582178B2 (en) 2011-11-07 2017-02-28 Immersion Corporation Systems and methods for multi-pressure interaction on touch-sensitive surfaces
US9866924B2 (en) 2013-03-14 2018-01-09 Immersion Corporation Systems and methods for enhanced television interaction
DK3014394T3 (da) 2013-07-05 2022-07-11 Jacob A Rubin Helkrops-menneske-computer-grænseflade
DE102016007581A1 (de) * 2016-06-21 2017-12-21 Kai Esterajher Körperbewegung gesteuertes Eingabegerät für Virtual Reality mit Wiedergabe von Raumkoordinaten mittels Kraftrückkopplung
WO2018212971A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 HaptX Inc. Haptic feedback glove
KR101971882B1 (ko) * 2017-08-18 2019-04-24 재단법인 실감교류인체감응솔루션연구단 3차원 자기 센서 기반의 손가락 모션 캡쳐 인터페이스 장치
WO2019133859A1 (en) 2017-12-29 2019-07-04 Haptx, Inc. Haptic feedback glove
EP4232886A1 (en) 2020-10-22 2023-08-30 Haptx, Inc. Actuator and retraction mechanism for force feedback exoskeleton

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4498139A (en) * 1981-10-09 1985-02-05 Moskovskoe Nauchno-Proizvodstvennoe Objedinenie Po Stroitelnomu I Dorozhnomu Mashinostroeniju Apparatus for designing three-dimensional structures
US4787051A (en) * 1986-05-16 1988-11-22 Tektronix, Inc. Inertial mouse system
US4812829A (en) * 1986-05-17 1989-03-14 Hitachi, Ltd. Three-dimensional display device and method for pointing displayed three-dimensional image
US4988981B1 (en) * 1987-03-17 1999-05-18 Vpl Newco Inc Computer data entry and manipulation apparatus and method
US5151553A (en) * 1988-11-16 1992-09-29 Yamaha Corporation Musical tone control apparatus employing palmar member
US5184319A (en) * 1990-02-02 1993-02-02 Kramer James F Force feedback and textures simulating interface device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006513500A (ja) * 2003-01-13 2006-04-20 コミツサリア タ レネルジー アトミーク マニュアルシミュレーションインターフェース
WO2005116802A1 (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Sony Computer Entertainment Inc. 入力装置及び方法、文字入力方法
US8059089B2 (en) 2004-05-25 2011-11-15 Sony Computer Entertainment Inc. Input device and method, and character input method
JP2010164331A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Seiko Epson Corp 入力装置及び電子機器
JP5270764B2 (ja) * 2009-09-28 2013-08-21 トヨタ自動車株式会社 触覚ディスプレイ及びｃａｄシステム
US8836660B2 (en) 2009-09-28 2014-09-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Tactile display and CAD system
JP2013516708A (ja) * 2010-01-07 2013-05-13 クゥアルコム・インコーポレイテッド 触力覚アクチュエータを使用した３次元の動きのシミュレーション
US9436280B2 (en) 2010-01-07 2016-09-06 Qualcomm Incorporated Simulation of three-dimensional touch sensation using haptics
US10895914B2 (en) 2010-10-22 2021-01-19 Joshua Michael Young Methods, devices, and methods for creating control signals

Also Published As

Publication number Publication date
JP3199130B2 (ja) 2001-08-13
US5512919A (en) 1996-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3199130B2 (ja) ３次元座標入力装置
Chinello et al. A modular wearable finger interface for cutaneous and kinesthetic interaction: control and evaluation
Birglen et al. SHaDe, a new 3-DOF haptic device
US5459382A (en) Method and system for providing a tactile virtual reality and manipulator defining an interface device therefor
Guanyang et al. Haptic based teleoperation with master-slave motion mapping and haptic rendering for space exploration
US8350843B2 (en) Virtual hand: a new 3-D haptic interface and system for virtual environments
Kim et al. A force reflected exoskeleton-type masterarm for human-robot interaction
US11360561B2 (en) System for haptic interaction with virtual objects for applications in virtual reality
JP3624374B2 (ja) 力覚呈示装置
JP5588089B1 (ja) アームの制御装置及び制御方法及び制御プログラム、ロボット、並びに、アームの制御用集積電子回路
US5982353A (en) Virtual body modeling apparatus having dual-mode motion processing
KR20030024681A (ko) 3차원 휴먼 컴퓨터 인터페이스
JP3742879B2 (ja) ロボットアーム・ハンド操作制御方法、ロボットアーム・ハンド操作制御システム
KR100934391B1 (ko) 6자유도 햅틱 장치를 이용한 핸드 기반 잡기 인터랙션시스템
Falck et al. DE VITO: A dual-arm, high degree-of-freedom, lightweight, inexpensive, passive upper-limb exoskeleton for robot teleoperation
CN116339517A (zh) 基于机器人的闭环双向交互数字孪生系统及其构建方法
JP2552977B2 (ja) 力フィードバック型多軸操作装置
JP3534147B2 (ja) ３次元入力用マニピュレータ
Park et al. A Whole-Body Integrated AVATAR System: Implementation of Telepresence With Intuitive Control and Immersive Feedback
JP3316462B2 (ja) 重量体感装置
Uribe et al. Gesture-based teleoperation using a holonomic robot
JPH08257947A (ja) ３次元力触覚ディスプレイ装置
Chabrier et al. Design and experimental evaluation of an infrared instrumentation for haptic interfaces
JP3424392B2 (ja) 操縦装置、操縦方法、内視鏡の操縦装置、仮想イメージの操縦装置
JP2658851B2 (ja) 入力装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees