JPH07113703A - Tactile sense transmitting device - Google Patents
Tactile sense transmitting deviceInfo
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- JPH07113703A JPH07113703A JP5256194A JP25619493A JPH07113703A JP H07113703 A JPH07113703 A JP H07113703A JP 5256194 A JP5256194 A JP 5256194A JP 25619493 A JP25619493 A JP 25619493A JP H07113703 A JPH07113703 A JP H07113703A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はロボットなどにおいて、
コンピュータなどの制御装置に入力された操作端の触覚
情報をオペレータに伝達する触覚伝達装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a robot, etc.
The present invention relates to a tactile transmission device that transmits tactile information of an operating end input to a control device such as a computer to an operator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ロボット、例えばマスタスレーブロボッ
トにおいては、細かい作業を行わせるためスレーブロボ
ットの指などの操作端に感じる触覚をマスタ側、すなわ
ちオペレータに伝達させることが行われる。このため
に、例えばスレーブロボットの操作端に触覚センサを設
け、この触覚センサからの触覚情報をコンピュータなど
からなる制御装置に入力し、この制御装置に記憶された
触覚情報を触覚伝達装置によりオペレータに伝達するよ
うにしている。2. Description of the Related Art In a robot, for example, a master-slave robot, a tactile sensation sensed by an operating end such as a finger of the slave robot is transmitted to a master side, that is, an operator in order to perform a detailed work. For this purpose, for example, a tactile sensor is provided at the operating end of the slave robot, tactile information from this tactile sensor is input to a control device such as a computer, and tactile information stored in this control device is sent to an operator by a tactile transmission device. I am trying to communicate.
【０００３】図６はこの種触覚伝達装置の従来例を示す
系統図である。図６において、１は触覚情報が記憶され
たコンピュータなどからなる制御装置であり、この制御
装置１からの触覚情報Ｓ0 は電気圧力変換器５に入力さ
れ、この電気圧力変換器５から触覚情報Ｓ0 の大きさに
比例した空気圧Ｐ0 が出力される。この空気圧Ｐ0 は空
気圧アクチュエータ６に供給され、この空気圧Ｐ0 に応
じた力でレバー７の一端を押し下げる。このレバー７は
支点７１を中心に揺動自在となっており、その他端に設
けられた触覚伝達部７２を押し上げ、この触覚伝達部７
２にタッチした指９などに触覚を伝達する。FIG. 6 is a system diagram showing a conventional example of this kind of tactile transmission device. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a control device including a computer or the like in which tactile information is stored. Tactile information S 0 from the control device 1 is input to the electric pressure converter 5, and the tactile information is output from the electric pressure converter 5. The air pressure P 0 proportional to the magnitude of S 0 is output. This air pressure P 0 is supplied to the air pressure actuator 6 and pushes down one end of the lever 7 with a force corresponding to this air pressure P 0 . The lever 7 is swingable around a fulcrum 71, pushes up a tactile transfer portion 72 provided at the other end, and the tactile transfer portion 7 is moved.
The tactile sensation is transmitted to the finger 9 or the like that has touched 2.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】一般に、触覚情報は点
ではなく、面としてとらえる必要があるが、前述の触覚
伝達装置は、電気圧力変換器，空気圧アクチュエータ，
レバーなどの部品で構成されて、これら部品は占有体積
が大きく、多くの装置をアレイ化して面の触覚情報を得
ることに制限ある。また、高価な部品が多くコストが嵩
む問題がある。また、多くの装置をアレイ化した場合、
触覚伝達部に連結される配管が多くなり、これら配管は
比較的撓みにくく、かつ重量も大きいのでオペレータに
は引き回し感覚という触覚以外の余分な感覚が伝えられ
精度が低下する。Generally, tactile information is required to be grasped not as a point but as a surface. However, the above-mentioned tactile transmission device includes an electric pressure transducer, a pneumatic actuator,
It is composed of parts such as a lever, and these parts occupy a large volume, and there is a limitation in obtaining a tactile information of a surface by arraying many devices. In addition, there are many expensive parts and there is a problem that the cost increases. Also, when many devices are arrayed,
The number of pipes connected to the tactile sense transmission unit increases, and since these pipes are relatively difficult to bend and have a large weight, an extra feeling other than the tactile sense, which is a feeling of pulling around, is transmitted to the operator, resulting in a decrease in accuracy.
【０００５】本発明の目的は、低コストで高分解能の面
の触覚情報が高感度，高信頼性で得られ、更に触覚以外
の余分な引き回し感覚を低減して、精度を向上した触覚
伝達装置を提供することにある。It is an object of the present invention to obtain tactile information on a surface at low cost and high resolution with high sensitivity and reliability, and to reduce the extra sensation of drawing other than the tactile sensation to improve the accuracy. To provide.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明の触覚伝達装置では、アレイ状に設けられ
た複数個の孔を有するフレキシブルプリント基板と、こ
のフレキシブルプリント基板にその可動軸が、これら孔
をそれぞれ貫通するように取り付けられたリニアアクチ
ュエータとからなる触覚伝達部と、前記各リニアアクチ
ュエータにそれぞれ交流電力を供給し、触覚情報を記憶
した制御装置から与えられた触覚情報に基づきこの交流
電力を制御して、各リニアアクチュエータの可動軸の振
幅を制御する制御部とからなるようにする。前記制御部
は、触覚伝達部の各リニアアクチュエータに順次繰り返
して交流電力を供給するようにするとよい。また、触覚
伝達部の各リニアアクチュエータは、その可動軸側端板
に複数個の固定兼接続用端子を有し、これら固定兼接続
用端子とこれら固定兼接続用端子に対面して設けられた
フレキシブルプリント基板のプリント配線の接続パッド
との間を溶着して、各リニアアクチュエータをこのフレ
キシブルプリント基板に取り付けるようにすると好適で
ある。更にまた、触覚伝達部のフレキシブルプリント基
板の各孔の周囲に、リニアアクチュエータの可動軸の振
幅が所定値より大きいときは、この可動軸がその上面に
突出して振動し、この可動軸の振幅が所定値より小さい
ときは、その内部で振動するリング状の突起を設けると
よい。更にまた、前述の各触覚伝達部は、この触覚伝達
部を押圧してオペレータに密着して取り付ける弾性ある
板からなる取付手段を備えるようにすると好ましい。In order to achieve the above-mentioned object, in a tactile transmission device of the present invention, a flexible printed circuit board having a plurality of holes provided in an array, and a flexible printed circuit board on which the flexible printed circuit board is movable. A tactile information transmission unit consisting of a linear actuator attached so that the shaft penetrates each of these holes, and AC power is supplied to each of the linear actuators, and tactile information given from the control device that stores the tactile information is converted into tactile information. Based on this, the AC power is controlled to control the amplitude of the movable axis of each linear actuator. The control unit may sequentially and repeatedly supply AC power to each linear actuator of the haptic transmission unit. Further, each linear actuator of the tactile transmission unit has a plurality of fixed / connecting terminals on the end plate of the movable shaft side, and these fixed / connecting terminals are provided facing the fixed / connecting terminals. It is preferable that each linear actuator is attached to the flexible printed circuit board by welding the connection between the printed wiring and the connection pad of the flexible printed circuit board. Furthermore, when the amplitude of the movable shaft of the linear actuator is larger than a predetermined value around each hole of the flexible printed circuit board of the tactile transmission part, the movable shaft projects and vibrates on its upper surface, and the amplitude of the movable shaft is increased. When it is smaller than the predetermined value, it is preferable to provide a ring-shaped protrusion that vibrates inside. Furthermore, it is preferable that each of the tactile transfer parts described above is provided with an attachment means made of an elastic plate that presses the tactile transfer part and attaches it in close contact with the operator.
【０００７】[0007]
【作用】本発明の触覚伝達装置においては、触覚伝達部
をアレイ状に設けられた複数個の孔を有するフレキシブ
ルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板にそ
の可動軸が、これら孔をそれぞれ貫通するように取り付
けられたリニアアクチュエータとで構成した。これらリ
ニアアクチュエータは低コストで小形化が容易なもので
あり、数多くのニリアアクチュエータを容易にアレイ状
に取り付けることができ、低コストで高分解能の面の触
覚情報を伝達することができる。In the tactile transmission device of the present invention, a flexible printed board having a plurality of holes in which tactile transmission parts are provided in an array, and a movable shaft of the flexible printed board penetrates these holes, respectively. And a linear actuator attached to the. These linear actuators are low-cost and easily miniaturized, and a large number of niria actuators can be easily attached in an array, and tactile information of a high-resolution surface can be transmitted at low cost.
【０００８】更に、触覚伝達部の各ニリアアクチュエー
タに順次繰り返して交流電力を供給するように構成する
と、制御部は、例えばそれぞれ１個の選択回路，ＤＡ変
換回路および可変基準電圧発生回路で構成されるので更
に低コストとなる。 また、制御部と触覚伝達部との間
の接続は、例えば極く細いより銅線の接続線で接続すれ
ばよく、これら接続線は撓み易く、かつ軽量であるので
オペレータに引き回し感覚を与えることは少なく精度が
向上する。Further, when the AC power is repeatedly supplied to each of the niria actuators of the tactile transfer section in sequence, the control section is composed of, for example, one selection circuit, a DA conversion circuit and a variable reference voltage generation circuit. Therefore, the cost will be further reduced. Further, the connection between the control unit and the haptic transmission unit may be made by connecting, for example, an extremely thin connecting wire made of copper wire, and since these connecting wires are easily bent and are lightweight, give the operator a feeling of being routed. Accuracy is improved.
【０００９】更に触覚伝達部の各リニアアクチュエータ
は、その可動軸側端板に複数個の固定兼接続用端子を有
し、これら固定兼接続用端子とこれら固定兼接続用端子
に対面して設けられたフレキシブルプリント基板のプリ
ント配線の接続パッドとの間を溶着して、各リニアアク
チュエータをこのフレキシブルプリント基板に取り付け
れば固定と電気接続が同時に行われ作業工数が低減して
低コストになるとともに、接続線が表面に露出しないの
で断線などの危険が少なく信頼性が向上する。更にま
た、触覚伝達部のフレキシブルプリント基板の各孔の周
囲に、リニアアクチュエータの可動軸の振幅が所定値よ
り大きいときは、この可動軸がその上面に突出して振動
し、この可動軸の振幅が所定値より小さいときは、その
内部で振動するリング状の突起を設けると、オペレータ
は振動しているか、振動していないかの変化を感知する
ことになり、２値の信号であるが感度が向上する。更
に、これら触覚伝達部は、この触覚伝達部を押圧してオ
ペレータに密着して取り付ける弾性ある板からなる取付
手段を備えるようにすると、触覚伝達部はこの取付手段
の板の弾性により、より密着してオペレータに取り付け
られ感度がより向上する。Further, each of the linear actuators of the tactile transmission section has a plurality of fixed / connecting terminals on its movable shaft side end plate, and these fixed / connecting terminals are provided facing the fixed / connecting terminals. By welding between the printed wiring connection pads of the flexible printed circuit board and mounting each linear actuator to this flexible printed circuit board, fixing and electrical connection are performed at the same time, reducing the number of work steps and lowering the cost. Since the connecting wire is not exposed on the surface, there is less risk of disconnection and the reliability is improved. Furthermore, when the amplitude of the movable shaft of the linear actuator is larger than a predetermined value around each hole of the flexible printed circuit board of the tactile transmission part, the movable shaft projects and vibrates on its upper surface, and the amplitude of the movable shaft is increased. When the value is smaller than a predetermined value, if a ring-shaped protrusion that vibrates inside is provided, the operator senses a change whether it is vibrating or not vibrating. improves. Further, when these tactile transmission parts are provided with an attachment means made of an elastic plate which is pressed against the tactile transmission part and is attached in close contact with the operator, the tactile transmission part is brought into closer contact with the elasticity of the plate of the attachment means. Then, it is attached to the operator and the sensitivity is further improved.
【００１０】[0010]
【実施例】図１は本発明の触覚伝達装置の一実施例を示
し、（ａ）は回路図、（ｂ）はこの触覚伝達部の側面
図、（ｃ）は（ｂ）の正面図である。図１において、１
は触覚情報が記憶されたコンピュータなどからなる制御
装置であり、触覚伝達装置は触覚伝達部３と制御部２と
で構成される。この触覚伝達部３はアレイ状に設けられ
た複数個の、図１では横３列縦２列の合計６個の孔３２
を有するフレキシブルプリント基板３１と、このフレキ
シブルプリント基板３１にその可動軸３４が、これら孔
３２をそれぞれ貫通するように取り付けられたリニアア
クチュエータ、すなわち横３列縦２列の合計６個のリニ
アアクチュエータ３３とからなり、これらリニアアクチ
ュエータ３３の接続リード３５は、このフレキシブルプ
リント基板３１の一方の面に設けられたプリント配線３
６の接続用パッド３８にそれぞれ接続され、このプリン
ト配線３６の接続端子から制御部２に接続される。この
場合、これら接続線はその通電容量から、例えば極く細
いより銅線の接続線にすればよい。制御部２は制御装置
１から入力される触覚情報、例えばロボットの操作端の
アレイ状に分割された面の各点の面圧などの各触覚情報
Ｓ（Ｓa ，Ｓb ，・・・）と、この制御部２の可変基準
電圧発生回路２２から出力された各可変基準電圧Ｖ（Ｖ
a ，Ｖb ，・・・）とがそれぞれ入力され、これら各触
覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の基準電圧をそれぞ
れ選択し、正弦波あるいは矩形波などの交流電力をそれ
ぞれ触覚伝達部３の各リニアアクチュエータ３３に出力
する各ＤＡ変換回路２１（２１a ，２１b ，・・・）と
からなっている。なお、この触覚伝達部３を、例えばオ
ペレータの指９に取り付けるときは、各リニアアクチュ
エータ３３を外側にしてフレキシブルプリント基板３１
をまるめて筒状とし、指９を挿入するようにする。1 is a circuit diagram, (b) is a side view of the tactile transmitting portion, and (c) is a front view of (b). is there. In FIG. 1, 1
Is a control device including a computer in which tactile information is stored, and the tactile transmission device includes a tactile transmission unit 3 and a control unit 2. The tactile transmission part 3 is provided with a plurality of holes 32 arranged in an array, in FIG.
And a linear actuator having movable shafts 34 attached to the flexible printed circuit board 31 so as to penetrate through the holes 32, that is, a total of six linear actuators 33 in three rows and two columns. The connecting leads 35 of these linear actuators 33 are connected to the printed wiring 3 provided on one surface of the flexible printed board 31.
6 are connected to the connection pads 38, and the connection terminals of the printed wiring 36 are connected to the control unit 2. In this case, these connection lines may be made to be, for example, extremely thin connection lines of copper wires due to their current carrying capacity. The control unit 2 receives the tactile information input from the control device 1, for example, each tactile information S (S a , S b , ...) Such as the surface pressure of each point of the arrayed surface of the operating end of the robot. And each variable reference voltage V (V
a , V b , ...) are input, reference voltages having voltage values proportional to the size of each of the tactile information S are selected, and AC power such as a sine wave or a rectangular wave is input to the tactile transfer unit. 3 and each DA conversion circuit 21 (21 a , 21 b , ...) Which outputs to each linear actuator 33. When the tactile transmission part 3 is attached to, for example, the finger 9 of the operator, the flexible printed circuit board 31 with the linear actuators 33 on the outside.
Is rolled into a tubular shape, and the finger 9 is inserted.
【００１１】この触覚伝達装置の動作は次の通りであ
る。制御装置１から入力される操作端のアレイ状に分割
された面の各点の触覚情報Ｓは、それぞれ各ＤＡ変換回
路２１に入力され、これらＤＡ変換回路２１はそれぞれ
可変基準電圧発生回路２２からの可変基準電圧のうち、
触覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の基準電圧を選択
し、正弦波あるいは矩形波などの交流電力Ｐをそれぞれ
対応するリニアアクチュエータ３３に出力する。各リニ
アアクチュエータ３３は、その可動軸３４が制御装置１
から出力された触覚情報Ｓの大きさに比例した振幅で前
後に振動する。ここで、制御装置１から入力される操作
端のアレイ状に分割された面の各点の位置を、触覚伝達
部３の各リニアアクチュエータ３３の位置に対応させて
おくことにより、この各リニアアクチュエータ３３にタ
ッチした指９などに面の触覚情報が伝達される。なお、
制御部２と触覚伝達部３との間の接続は、極く細いより
銅線の接続線で接続すればよく、これら接続線は撓み易
く、かつ軽量であるのでオペレータに引き回し感覚を与
えることが少なく精度が向上する。The operation of this tactile transmission device is as follows. The tactile information S of each point on the array-shaped surface of the operation end input from the control device 1 is input to each DA conversion circuit 21, and each DA conversion circuit 21 outputs from the variable reference voltage generation circuit 22. Of the variable reference voltage of
A reference voltage having a voltage value proportional to the size of the tactile information S is selected, and AC power P such as a sine wave or a rectangular wave is output to the corresponding linear actuator 33. The movable shaft 34 of each linear actuator 33 is controlled by the control device 1.
It vibrates back and forth with an amplitude proportional to the size of the tactile information S output from. Here, by making the position of each point of the array-divided surface of the operation end input from the control device 1 correspond to the position of each linear actuator 33 of the tactile transfer unit 3, each linear actuator The tactile information of the surface is transmitted to the finger 9 or the like that has touched 33. In addition,
The control unit 2 and the haptic transmission unit 3 may be connected by connecting wires of extremely thin twisted copper wire. Since these connecting wires are easily bent and are lightweight, it is possible to give the operator a feeling of being pulled around. The accuracy is improved.
【００１２】図２は図１の制御部２の異なる回路構成を
示す回路図である。図２に示す制御部（以下制御部２Ａ
と称する）は、制御装置１から順次出力される操作端の
アレイ状に分割された面の各触覚情報Ｓ（Ｓa ，Ｓb ，
・・・）と、この制御部２Ａの可変基準電圧発生回路２
５から順次出力される可変基準電圧Ｖとがそれぞれ入力
され、これら各触覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の
基準電圧を選択し、正弦波あるいは矩形波などの交流電
力Ｐ（Ｐa ，Ｐb ，・・・）を順次出力するＤＡ変換回
路２４と、このＤＡ変換回路２４の交流電力Ｐと制御装
置１からの制御信号Ｑとが入力され、交流電力Ｐをそれ
ぞれ触覚情報Ｓに対応した各リニアアクチュエータ３３
に配分する選択回路２３とからなっている。FIG. 2 is a circuit diagram showing a different circuit configuration of the control unit 2 of FIG. The control unit shown in FIG. 2 (hereinafter, control unit 2A
Is referred to) as the tactile information S (S a , S b , S b ,
...) and the variable reference voltage generating circuit 2 of the control unit 2A.
Variable reference voltage V sequentially output from 5 is input, and a reference voltage having a voltage value proportional to the size of each of the tactile information S is selected, and AC power P (P a , Pb , ...) are sequentially output, the AC power P of the DA conversion circuit 24 and the control signal Q from the control device 1 are input, and the AC power P corresponds to the tactile information S, respectively. Each linear actuator 33
Selection circuit 23 for allocating
【００１３】この触覚伝達装置の動作は、図１に示す触
覚伝達装置の動作と比較して、図１においては各リニア
アクチュエータ３３が同時に振動するのに対し、各リニ
アアクチュエータ３３が順次繰り返して振動する点が異
なっている。このように、各リニアアクチュエータを順
次繰り返して振動させることにより、制御部２Ａの回路
構成はそれぞれ１個の選択回路２３，ＤＡ変換回路２４
および可変基準電圧発生回路２５のみで構成される単純
なものになる。なお、この場合、順次振動させる繰り返
し周期を、例えば数十サイクルまであげるとオペレータ
はそれ程違和感を感じることはない。In the operation of this tactile transmission device, compared to the operation of the tactile transmission device shown in FIG. 1, each linear actuator 33 vibrates at the same time in FIG. 1, whereas each linear actuator 33 vibrates repeatedly in sequence. The point to do is different. In this way, by sequentially and repeatedly vibrating each linear actuator, the circuit configuration of the control unit 2A is such that the selection circuit 23 and the DA conversion circuit 24 each have one circuit.
Also, it becomes a simple one composed of only the variable reference voltage generating circuit 25. In this case, the operator does not feel so uncomfortable if the repetition cycle of successive vibrations is increased to, for example, several tens of cycles.
【００１４】図３は図１の触覚伝達部３の異なる構造を
示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のリニアアクチ
ュエータの上面図、（ｃ）は（ｂ）の側面図である。図
３に示す触覚伝達部（以下触覚伝達部３Ａと称する）
は、その可動軸側端板に固定兼接続用端子３７が設けら
れたリニアアクチュエータ３３を備えており、この固定
兼接続用端子３７をフレキシブルプリント基板３１のプ
リント配線の接続パッド３８に、例えばこのフレキシブ
ルプリント基板３１の他方の側からレーザを照射するこ
とによってはんだ付など溶着することにより、各リニア
アクチュエータ３３をこのフレキシブルプリント基板３
１に取り付けるようにしたものである。これによって固
定と電気接続が同時に行われ、作業工数が低減するとと
もに、これらリニアアクチュエータ３３とプリント配線
の接続パッド３８との間の接続線が表に露出しないの
で、断線などの問題が低減され信頼性が向上する。3A and 3B show different structures of the haptic transmission part 3 of FIG. 1, where FIG. 3A is a front view, FIG. 3B is a top view of the linear actuator of FIG. 1A, and FIG. 3C is a side view of FIG. Is. Tactile transmission unit shown in FIG. 3 (hereinafter referred to as tactile transmission unit 3A)
Is provided with a linear actuator 33 having a fixed / connecting terminal 37 provided on the movable shaft side end plate, and the fixed / connecting terminal 37 is provided on a connection pad 38 of the printed wiring of the flexible printed circuit board 31. By irradiating a laser beam from the other side of the flexible printed board 31, the linear actuators 33 are welded to each other so that the linear actuators 33 are attached to the flexible printed board 3.
It is designed to be attached to 1. As a result, fixing and electrical connection are performed at the same time, the number of work steps is reduced, and the connection line between the linear actuator 33 and the connection pad 38 of the printed wiring is not exposed on the surface, so problems such as disconnection are reduced and reliability is reduced. The property is improved.
【００１５】図４は図１の触覚伝達部３の更に異なる構
造を示す正面図である。図４に示す触覚伝達部（以下触
覚伝達部３Ｂと称する）は、図３に示す触覚伝達部３Ａ
において、フレキシブルプリント基板３１の他方の面
に、このフレキシブルプリント基板３１に設けられた各
孔３２の周囲にリング状の突起３９を設け、リニアアク
チュエータ３３の可動軸３４の振幅が所定値より大きい
ときは、この可動軸３４がこのリング状の突起３９の上
面に突出して振動し、この振幅が所定値より小さいとき
は、このリング状の突起３９の内部で振動するようにし
たものである。これによって、例えば指９をタッチした
とき、オペレータは振動しているか振動していないかの
変化を感知することになる。振動しているか振動してい
ないかという感覚は、振幅の変化を感知するより敏感で
２値の信号であるが感度を向上できる。また、２値の信
号であるので制御部は制御装置１からの各触覚情報Ｓ
（Ｓa，Ｓb ，・・・）を所定電圧と零電圧の２値の交
流電力Ｐ（Ｐa ，Ｐb ，・・・）に変換して、触覚伝達
部３の各リニアアクチュエータ３３に出力する簡単な変
換・選択回路で構成することもできる。なお、この触覚
伝達部３Ｂにおいて、フレキシブルプリント基板３１の
各孔３２の周囲に設けたリング状の突起３９は、図１に
示す触覚伝達部３に適用できることは勿論である。FIG. 4 is a front view showing a further different structure of the tactile transmission part 3 of FIG. The haptic transmission unit (hereinafter referred to as haptic transmission unit 3B) shown in FIG. 4 is the haptic transmission unit 3A shown in FIG.
When a ring-shaped projection 39 is provided on the other surface of the flexible printed board 31 around each hole 32 provided in the flexible printed board 31, and the amplitude of the movable shaft 34 of the linear actuator 33 is larger than a predetermined value. The movable shaft 34 is projected on the upper surface of the ring-shaped projection 39 and vibrates, and when the amplitude is smaller than a predetermined value, the movable shaft 34 vibrates inside the ring-shaped projection 39. As a result, when the finger 9 is touched, for example, the operator senses a change in whether the operator is vibrating or not. The sensation of oscillating or not oscillating is a binary signal that is more sensitive than a change in amplitude, but the sensitivity can be improved. Further, since it is a binary signal, the control unit controls each tactile information S from the control device 1.
(S a , S b , ...) Is converted into binary AC power P (P a , P b , ...) Of a predetermined voltage and a zero voltage, and is converted into each linear actuator 33 of the tactile transfer section 3. It can also be composed of a simple conversion / selection circuit for outputting. It should be noted that the ring-shaped projection 39 provided around each hole 32 of the flexible printed circuit board 31 in the tactile transfer part 3B can be applied to the tactile transfer part 3 shown in FIG.
【００１６】図５は図１の触覚伝達部３の更に異なる構
造を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、
（ｃ）はこの（ａ）あるいは（ｂ）に示す触覚伝達部の
展開上面図である。図５に示す触覚伝達部（以下触覚伝
達部３Ｃと称する）は、図４に示す触覚伝達部３Ｂにお
いて、フレキシブルプリント基板３１の大きさを各リニ
アアクチュエータ３３が取り付け得るだけの大きさにし
て、この各リニアアクチュエータ３３が取り付けられた
フレキシブルプリント基板３１を、例えばゴム板などの
弾力性のある板４０からなる取付手段で押圧して取り付
けるようにしたものである。この弾性のある板４０に
は、各リニアアクチュエータ３３の本体が貫通する孔４
１が設けられており、この各リニアアクチュエータ３３
が取り付けられたフレキシブルプリント基板３１を上方
より、これら各リニアアクチュエータ３３の本体をこの
板４０の各孔４１に挿入し、このフレキシブルプリント
基板３１の下面がこの板４０の上面に密着するように取
り付け、更にこの各リアニアクチュエータ３３の可動軸
３４およびリング状の突起３９が貫通する孔４３を備え
た弾力性のある固定板で押えて固定する。この弾性のあ
る板４０をリング状にしてオペレータの指９にはめるこ
とにより、この板４０の弾性により各リニアアクチュエ
ータ３３をオペレータの指９により密着できる。FIG. 5 shows a further different structure of the tactile transmission part 3 of FIG. 1, (a) is a side view, (b) is a sectional view of (a),
(C) is a developed top view of the haptic transmission part shown in (a) or (b). The tactile transfer section shown in FIG. 5 (hereinafter referred to as “tactile transfer section 3C”) has the size of the flexible printed board 31 in the tactile transfer section 3B shown in FIG. The flexible printed circuit board 31 to which each of the linear actuators 33 is attached is pressed and attached by an attaching means composed of an elastic plate 40 such as a rubber plate. The elastic plate 40 has holes 4 through which the main body of each linear actuator 33 passes.
1 is provided, and each linear actuator 33
The main body of each linear actuator 33 is inserted into each hole 41 of this plate 40 from above, and the flexible printed circuit board 31 to which is attached is attached so that the lower surface of this flexible printed circuit board 31 comes into close contact with the upper surface of this plate 40. Further, the movable shaft 34 of each Riyani actuator 33 and the ring-shaped projection 39 are pressed and fixed by an elastic fixing plate having a hole 43 penetrating therethrough. When the elastic plate 40 is formed into a ring shape and fitted on the operator's finger 9, the elasticity of the plate 40 allows the linear actuators 33 to be in close contact with the operator's finger 9.
【００１７】なお、図５に示す弾性のある板４０からな
る取付手段は、図１あるいは図３に示す触覚伝達部３あ
るいは３Ａに適用できることは勿論である。Incidentally, it goes without saying that the attaching means comprising the elastic plate 40 shown in FIG. 5 can be applied to the tactile sense transmitting portion 3 or 3A shown in FIG. 1 or 3.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明の触覚伝達装置は、低コストで高
分解能の面の触覚情報が高感度，高信頼性で得られ、更
に触覚以外の余分な引き回し感覚を低減して精度を向上
したのでロボット、例えばマスタスレーブロボットの運
用上その効果は大きい。According to the tactile transmission device of the present invention, tactile information on a surface with low cost and high resolution can be obtained with high sensitivity and high reliability, and the extra sensation of drawing other than the tactile sense is reduced to improve the accuracy. Therefore, the effect is great in the operation of the robot, for example, the master-slave robot.
【図１】本発明の触覚伝達装置の一実施例を示し、
（ａ）は回路図、（ｂ）はこの触覚伝達部の側面図、
（ｃ）は（ｂ）の正面図FIG. 1 shows an embodiment of a haptic transmission device of the present invention,
(A) is a circuit diagram, (b) is a side view of this tactile transmission part,
(C) is a front view of (b)
【図２】図１の制御部の異なる回路構成を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing a different circuit configuration of the control unit of FIG.
【図３】図１の触覚伝達部の異なる構造を示し、（ａ）
は正面図、（ｂ）は（ａ）のリニアアクチュエータの上
面図、（ｃ）は（ｂ）の側面図3 shows a different structure of the haptic transmission part of FIG. 1, (a)
Is a front view, (b) is a top view of the linear actuator of (a), (c) is a side view of (b).
【図４】図１の触覚伝達部の更に異なる構造を示す正面
図FIG. 4 is a front view showing still another structure of the haptic transmission unit of FIG.
【図５】図１の触覚伝達部の更に異なる構造を示し、
（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は
（ａ）の展開上面図5 shows a different structure of the haptic transmission part of FIG.
(A) is a side view, (b) is a sectional view of (a), (c) is a developed top view of (a).
【図６】従来の触覚伝達装置の一例を示す一部モデルを
含む系統図FIG. 6 is a system diagram including a partial model showing an example of a conventional haptic transmission device.
１ 制御装置（コンピュータ） ２ 制御部 ２Ａ 制御部 ３ 触覚伝達部 ３Ａ 触覚伝達部 ３Ｂ 触覚伝達部 ３Ｃ 触覚伝達部 ３１ フレキシブルプリント基板 ３２ 孔 ３３ リニアアクチュエータ ３４ 可動軸 ３６ プリント配線 ３７ 固定兼接続用端子 ３８ プリント配線の接続パッド ３９ リング状の突起 ４０ 弾性のある板（取付手段） ９ 指（オペレータの） 1 Control Device (Computer) 2 Control Section 2A Control Section 3 Tactile Transmission Section 3A Tactile Transmission Section 3B Tactile Transmission Section 3C Tactile Transmission Section 31 Flexible Printed Circuit Board 32 Hole 33 Linear Actuator 34 Movable Axis 36 Printed Wiring 37 Fixed / Connecting Terminal 38 Connection pad for printed wiring 39 Ring-shaped protrusion 40 Elastic plate (attachment means) 9 Finger (operator's)
Claims (5)
フレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリン
ト基板にその可動軸が、これら孔をそれぞれ貫通するよ
うに取り付けられたリニアアクチュエータとからなる触
覚伝達部と、前記各リニアアクチュエータにそれぞれ交
流電力を供給し、触覚情報を記憶した制御装置から与え
られた触覚情報に基づきこの交流電力を制御して、各リ
ニアアクチュエータの可動軸の振幅を制御する制御部と
からなることを特徴とする触覚伝達装置。1. A tactile transmission comprising a flexible printed circuit board having a plurality of holes provided in an array and linear actuators having movable shafts attached to the flexible printed circuit board so as to penetrate through these holes. Control unit for controlling the amplitude of the movable axis of each linear actuator by supplying AC power to the linear actuator and each of the linear actuators, and controlling the AC power based on the tactile information given from the control device that stores the tactile information. A haptic transmission device comprising:
覚伝達部の各リニアアクチュエータに順次繰り返して交
流電力を供給することを特徴とする触覚伝達装置。2. The tactile transmission device according to claim 1, wherein the control unit sequentially and repeatedly supplies alternating-current power to each linear actuator of the tactile transmission unit.
触覚伝達部の各リニアアクチュエータは、その可動軸側
端板に複数個の固定兼接続用端子を有し、これら固定兼
接続用端子とこれら固定兼接続用端子に対面して設けら
れたフレキシブルプリント基板のプリント配線の接続パ
ッドとの間を溶着して、各リニアアクチュエータをこの
フレキシブルプリント基板に取り付けることを特徴とす
る触覚伝達装置。3. The device according to claim 1 or 2,
Each of the linear actuators of the tactile transmission section has a plurality of fixed and connecting terminals on its movable shaft side end plate, and these fixed and connecting terminals and a flexible print provided facing these fixed and connecting terminals. A tactile transmission device characterized in that each linear actuator is attached to the flexible printed circuit board by welding between the printed wiring board and a connection pad of the printed circuit board.
覚伝達部のフレキシブルプリント基板の各孔の周囲に、
リニアアクチュエータの可動軸の振幅が所定値より大き
いときは、この可動軸がその上面に突出して振動し、こ
の可動軸の振幅が所定値より小さいときは、その内部で
振動するリング状の突起を設けたことを特徴とする触覚
伝達装置。4. The device according to claim 1, wherein each hole of the flexible printed circuit board of the tactile transmission part is surrounded by:
When the amplitude of the movable shaft of the linear actuator is larger than a predetermined value, the movable shaft projects and vibrates on its upper surface, and when the amplitude of the movable shaft is smaller than the predetermined value, a ring-shaped protrusion that vibrates inside the A tactile transmission device characterized by being provided.
覚伝達部は、この触覚伝達部を押圧してオペレータに密
着して取り付ける弾性ある板からなる取付手段を備えた
ことを特徴とする触覚伝達装置。5. The tactile sensation according to claim 1, wherein the tactile sensation transmission unit includes an attachment means made of an elastic plate that is pressed against the haptic transmission unit to be closely attached to an operator. Transmission device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256194A JPH07113703A (en) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | Tactile sense transmitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256194A JPH07113703A (en) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | Tactile sense transmitting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113703A true JPH07113703A (en) | 1995-05-02 |
Family
ID=17289221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5256194A Pending JPH07113703A (en) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | Tactile sense transmitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113703A (en) |
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- 1993-10-14 JP JP5256194A patent/JPH07113703A/en active Pending
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