JPH0744312A - 仮想現実感システム用データグローブ - Google Patents
仮想現実感システム用データグローブInfo
- Publication number
- JPH0744312A JPH0744312A JP5188235A JP18823593A JPH0744312A JP H0744312 A JPH0744312 A JP H0744312A JP 5188235 A JP5188235 A JP 5188235A JP 18823593 A JP18823593 A JP 18823593A JP H0744312 A JPH0744312 A JP H0744312A
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- JP
- Japan
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- wire
- data
- load
- hand
- data glove
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】仮想空間内の物体についての触覚を疑似的に再
現し、データグローブ装着者に、より現実に近い体験を
与えることを可能とする。 【構成】手の動きに応じて繰り出し可能に張設された複
数本のワイヤ機構２ａ〜２ｅと、このワイヤ機構のワイ
ヤの繰り出しに対して任意の強さの負荷を発生させるワ
イヤ固定手段６と、上記ワイヤ機構２ａ〜２ｅのワイヤ
の移動量を検出する移動量検出手段４と、上記ワイヤ機
構２ａ〜２ｅのワイヤの繰り出し時に於けるワイヤ毎の
荷重を検出する荷重検出手段５とを具備してなることを
特徴とする。
現し、データグローブ装着者に、より現実に近い体験を
与えることを可能とする。 【構成】手の動きに応じて繰り出し可能に張設された複
数本のワイヤ機構２ａ〜２ｅと、このワイヤ機構のワイ
ヤの繰り出しに対して任意の強さの負荷を発生させるワ
イヤ固定手段６と、上記ワイヤ機構２ａ〜２ｅのワイヤ
の移動量を検出する移動量検出手段４と、上記ワイヤ機
構２ａ〜２ｅのワイヤの繰り出し時に於けるワイヤ毎の
荷重を検出する荷重検出手段５とを具備してなることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、仮想現実感（バーチャ
ルリアリティ）システムに使用され、人体の手に装着す
ることにより手の動きを数値化するデータグローブに関
する。
ルリアリティ）システムに使用され、人体の手に装着す
ることにより手の動きを数値化するデータグローブに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の仮想現実感システムは、コンピュ
ータにより作成される映像を利用者に掲示し、これを利
用者が操作可能とすることにより、利用者に表示される
情報を主観的に扱わせることを実現している。
ータにより作成される映像を利用者に掲示し、これを利
用者が操作可能とすることにより、利用者に表示される
情報を主観的に扱わせることを実現している。
【０００３】このコンピュータにより作成された映像を
利用者が操作可能とするための装置として、人体の手の
動きをリアルタイムにシミュレートし、その映像をコン
ピュータに於いて作成した仮想空間内に表示するものが
ある。この装置は、データグローブとコンピュータとを
接続し、コンピュータで作成した仮想空間の映像に関す
るデータと、データグローブで数値化した利用者の手の
動きのデータとから、仮想空間内に於ける人体の手を模
写した映像を制御している。
利用者が操作可能とするための装置として、人体の手の
動きをリアルタイムにシミュレートし、その映像をコン
ピュータに於いて作成した仮想空間内に表示するものが
ある。この装置は、データグローブとコンピュータとを
接続し、コンピュータで作成した仮想空間の映像に関す
るデータと、データグローブで数値化した利用者の手の
動きのデータとから、仮想空間内に於ける人体の手を模
写した映像を制御している。
【０００４】上記装置によれば、コンピュータで作成し
た仮想空間内に於いて、任意の物体の映像と手の映像と
を同時に描画し、その物体をデータグローブを装着した
手で握る動作を行なったときに、仮想空間内の手がその
物体を握る映像を描画することにより、利用者にあたか
も現実世界で物体を握っているように疑似的に体験させ
ることが可能となる。
た仮想空間内に於いて、任意の物体の映像と手の映像と
を同時に描画し、その物体をデータグローブを装着した
手で握る動作を行なったときに、仮想空間内の手がその
物体を握る映像を描画することにより、利用者にあたか
も現実世界で物体を握っているように疑似的に体験させ
ることが可能となる。
【０００５】しかし、上記装置では、利用者の目の位置
からみた映像や音をコンピュータ等により作成し、これ
を利用者に提供することで疑似体験させるのみであり、
実際の物体を触れたり、握ったりした場合に手で感じる
触覚を利用者に疑似体験させることは不可能である。
からみた映像や音をコンピュータ等により作成し、これ
を利用者に提供することで疑似体験させるのみであり、
実際の物体を触れたり、握ったりした場合に手で感じる
触覚を利用者に疑似体験させることは不可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の仮想現実感システムでは、実際の物体を触れたり、握
ったりした場合に手で感じる触覚を利用者に疑似体験さ
せることができないという不都合があった。
の仮想現実感システムでは、実際の物体を触れたり、握
ったりした場合に手で感じる触覚を利用者に疑似体験さ
せることができないという不都合があった。
【０００７】本発明の目的は、コンピュータからフィー
ドバックされる仮想空間内の物体の形状、質感の情報に
基づいて、データグローブ装着者に仮想空間内の物体に
対する触覚を疑似的に体験させることにより、より現実
に近い体験を与えることのできる仮想現実感システム用
データグローブを提供することにある。
ドバックされる仮想空間内の物体の形状、質感の情報に
基づいて、データグローブ装着者に仮想空間内の物体に
対する触覚を疑似的に体験させることにより、より現実
に近い体験を与えることのできる仮想現実感システム用
データグローブを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、手の動きに応
じて繰り出し可能に張設された複数本のワイヤ機構と、
このワイヤ機構のワイヤの繰り出しに対して任意の強さ
の負荷を発生させる固定手段と、上記ワイヤ機構のワイ
ヤの移動量を検出する移動量検出手段と、上記ワイヤ機
構のワイヤの繰り出し時に於けるワイヤ毎の荷重を検出
する荷重検出手段とを具備してなることを特徴とする。
じて繰り出し可能に張設された複数本のワイヤ機構と、
このワイヤ機構のワイヤの繰り出しに対して任意の強さ
の負荷を発生させる固定手段と、上記ワイヤ機構のワイ
ヤの移動量を検出する移動量検出手段と、上記ワイヤ機
構のワイヤの繰り出し時に於けるワイヤ毎の荷重を検出
する荷重検出手段とを具備してなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の構成によれば、仮想空間内の物体の形
状、質感をデータグローブ上で再現可能なため、仮想現
実感システム利用者に、より現実に近い感覚を与えるこ
とができる。
状、質感をデータグローブ上で再現可能なため、仮想現
実感システム利用者に、より現実に近い感覚を与えるこ
とができる。
【００１０】一方、データ作成の作業においても、デー
タグローブを装着した手で実際の物体を持ち、ワイヤの
移動量、及び荷重値のデータを取得し、これらをコンピ
ュータで受信、及び記憶することにより、作業時間の短
縮化を図ることができる。
タグローブを装着した手で実際の物体を持ち、ワイヤの
移動量、及び荷重値のデータを取得し、これらをコンピ
ュータで受信、及び記憶することにより、作業時間の短
縮化を図ることができる。
【００１１】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１は、本発明の実施例に係るデータグローブの
構成を示すブロック図である。
する。図１は、本発明の実施例に係るデータグローブの
構成を示すブロック図である。
【００１２】図１に示すように、データグローブ１は、
ワイヤ機構２ａ〜２ｅ、ワイヤ止め３ａ〜３ｅ、移動量
検出器４、荷重検出器５、ワイヤ固定機構６、インタフ
ェース装置７を備えている。
ワイヤ機構２ａ〜２ｅ、ワイヤ止め３ａ〜３ｅ、移動量
検出器４、荷重検出器５、ワイヤ固定機構６、インタフ
ェース装置７を備えている。
【００１３】ワイヤ機構２ａ〜２ｅは、手の動きに応じ
て繰り出し可能に張設されている。ワイヤ止め３ａ〜３
ｅは、各指の先端に設けられ、上記ワイヤを固定する。
移動量検出器４は、上記ワイヤ機構のワイヤの移動量を
検出する。荷重検出器５は、上記ワイヤ機構のワイヤの
繰り出し時に於けるワイヤ毎の荷重を検出する。ワイヤ
固定機構６は、上記ワイヤ機構のワイヤの繰り出しに対
して任意の強さの負荷を発生させる。インタフェース装
置７は、データグローブ１と仮想現実感システムとの間
でデータの送受信を行なう。
て繰り出し可能に張設されている。ワイヤ止め３ａ〜３
ｅは、各指の先端に設けられ、上記ワイヤを固定する。
移動量検出器４は、上記ワイヤ機構のワイヤの移動量を
検出する。荷重検出器５は、上記ワイヤ機構のワイヤの
繰り出し時に於けるワイヤ毎の荷重を検出する。ワイヤ
固定機構６は、上記ワイヤ機構のワイヤの繰り出しに対
して任意の強さの負荷を発生させる。インタフェース装
置７は、データグローブ１と仮想現実感システムとの間
でデータの送受信を行なう。
【００１４】次に、同実施例の動作を図１を参照して説
明する。データグローブ１は、インタフェース装置７を
介して仮想現実感システムと接続されている。又、同シ
ステムの表示装置に於いて、仮想空間が表示されてお
り、その仮想空間内に、任意の物体、及び手の映像が表
示されている。
明する。データグローブ１は、インタフェース装置７を
介して仮想現実感システムと接続されている。又、同シ
ステムの表示装置に於いて、仮想空間が表示されてお
り、その仮想空間内に、任意の物体、及び手の映像が表
示されている。
【００１５】この物体については、仮想現実感システム
内に於いて予め、形状、堅さが数値化されて記憶装置に
記憶されている。ここで、仮想現実感システムの利用者
が、データグローブ１を手に装着し、仮想空間内の任意
の物体を掴む動作を行ない始めると、ワイヤ機構２ａ〜
２ｅのそれぞれのワイヤがワイヤ止め３ａ〜３ｅにて固
定されているため、指の曲り具合に応じて指先に向かっ
て繰り出されていく。
内に於いて予め、形状、堅さが数値化されて記憶装置に
記憶されている。ここで、仮想現実感システムの利用者
が、データグローブ１を手に装着し、仮想空間内の任意
の物体を掴む動作を行ない始めると、ワイヤ機構２ａ〜
２ｅのそれぞれのワイヤがワイヤ止め３ａ〜３ｅにて固
定されているため、指の曲り具合に応じて指先に向かっ
て繰り出されていく。
【００１６】この時の各指のワイヤの移動量を、移動量
検出器４が数値化し、ワイヤ移動量データ８をインタフ
ェース装置７へ送出する。これと同時に、各指に掛かる
荷重を荷重検出器５が例えば歪みセンサ等により数値化
し、ワイヤ荷重データ９をインタフェース装置７へ送出
する。
検出器４が数値化し、ワイヤ移動量データ８をインタフ
ェース装置７へ送出する。これと同時に、各指に掛かる
荷重を荷重検出器５が例えば歪みセンサ等により数値化
し、ワイヤ荷重データ９をインタフェース装置７へ送出
する。
【００１７】仮想現実感システムは、これらのデータ
を、インタフェース装置７から受信する。そして、仮想
現実感システム内で保持している物体の形状、及び堅さ
のデータと、データグローブから送信されたワイヤ移動
量データ８、及びワイヤ荷重データ９とを使用して演算
を行なう。
を、インタフェース装置７から受信する。そして、仮想
現実感システム内で保持している物体の形状、及び堅さ
のデータと、データグローブから送信されたワイヤ移動
量データ８、及びワイヤ荷重データ９とを使用して演算
を行なう。
【００１８】ここで、手が仮想空間内の物体の表面に触
れたと判定した場合、仮想現実感システムは、データグ
ローブに対するワイヤ固定強度データ１０をインタフェ
ース装置７を介してワイヤ固定機構６へ送信する。
れたと判定した場合、仮想現実感システムは、データグ
ローブに対するワイヤ固定強度データ１０をインタフェ
ース装置７を介してワイヤ固定機構６へ送信する。
【００１９】ワイヤ固定機構６は、このワイヤ固定強度
データ１０に基づいた強度の負荷を、ワイヤの繰り出し
に対して加えることにより、その移動を抑制する。この
際、仮想空間内の物体が、現実に手で握って変形しない
程の堅い物体の場合は、物体の内部方向への移動に対し
て強度大の負荷を加えるようにする。これにより、デー
タグローブ内の指が、それ以上曲げることが困難とな
り、データグローブ装着者に疑似的に堅い物体を握って
いる感覚を与えることができる。
データ１０に基づいた強度の負荷を、ワイヤの繰り出し
に対して加えることにより、その移動を抑制する。この
際、仮想空間内の物体が、現実に手で握って変形しない
程の堅い物体の場合は、物体の内部方向への移動に対し
て強度大の負荷を加えるようにする。これにより、デー
タグローブ内の指が、それ以上曲げることが困難とな
り、データグローブ装着者に疑似的に堅い物体を握って
いる感覚を与えることができる。
【００２０】又、仮想空間内の物体が、現実に手で握っ
て変形する程の柔らかい物体の場合は、実際にその物体
が変形するときに発生する力と同等の負荷を加えるよう
にし、データグローブ装着者に疑似的に柔らかい物体を
握っている感覚を与えることができる。
て変形する程の柔らかい物体の場合は、実際にその物体
が変形するときに発生する力と同等の負荷を加えるよう
にし、データグローブ装着者に疑似的に柔らかい物体を
握っている感覚を与えることができる。
【００２１】この感覚をデータグローブ１で実現するた
め、仮想現実感システム内に於いて、予め数値化されて
いる物体の堅さのデータと、データグローブから送出さ
れてくるワイヤ移動量データ８、及びワイヤ荷重データ
９とを使用して、物体の変形に対する反発力を計算し、
適切なワイヤ固定強度データ１０をインタフェース装置
７を介してワイヤ固定機構６へ送出する。
め、仮想現実感システム内に於いて、予め数値化されて
いる物体の堅さのデータと、データグローブから送出さ
れてくるワイヤ移動量データ８、及びワイヤ荷重データ
９とを使用して、物体の変形に対する反発力を計算し、
適切なワイヤ固定強度データ１０をインタフェース装置
７を介してワイヤ固定機構６へ送出する。
【００２２】これにより、手が仮想空間内の物体の表面
から物体の内部へと指が移動した場合、実際の物体を握
るときに必要とする指の力と同等の負荷が指にかかるよ
うになり、データグローブ装着者に疑似的に任意の物体
を握っている感覚を与えることが可能となる。
から物体の内部へと指が移動した場合、実際の物体を握
るときに必要とする指の力と同等の負荷が指にかかるよ
うになり、データグローブ装着者に疑似的に任意の物体
を握っている感覚を与えることが可能となる。
【００２３】一方、データ作成の作業においても、デー
タグローブ１を装着した手で、実際の物体を持ち、ワイ
ヤ移動量データ８、及びワイヤ荷重データ９を取得し、
これらのデータを仮想現実感システムで記憶させること
により、物体の形状、堅さ、等のデータの作成を容易に
することができる。
タグローブ１を装着した手で、実際の物体を持ち、ワイ
ヤ移動量データ８、及びワイヤ荷重データ９を取得し、
これらのデータを仮想現実感システムで記憶させること
により、物体の形状、堅さ、等のデータの作成を容易に
することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、仮
想空間内の物体の形状、質感をデータグローブ上で再現
可能なため、仮想現実感システム使用者に、より現実に
近い感覚を与えることができる。
想空間内の物体の形状、質感をデータグローブ上で再現
可能なため、仮想現実感システム使用者に、より現実に
近い感覚を与えることができる。
【００２５】一方、データ作成の作業においても、デー
タグローブを装着した手で実際の物体を持ち、ワイヤの
移動量、及び荷重のデータを取得し、これをコンピュー
タで受信、及び記憶することにより、作業時間の短縮化
を図ることができる。
タグローブを装着した手で実際の物体を持ち、ワイヤの
移動量、及び荷重のデータを取得し、これをコンピュー
タで受信、及び記憶することにより、作業時間の短縮化
を図ることができる。
【００２６】さらに、ワイヤ機構とセンサを増やす、各
関節毎に移動量検出器、荷重検出器、及びワイヤ固定機
構を取り付ける、等により、物体の形状、質感をより忠
実に再現できる。又、全身を覆うような服に適用するこ
とにより、全身で上述と同様の体験が可能となる。
関節毎に移動量検出器、荷重検出器、及びワイヤ固定機
構を取り付ける、等により、物体の形状、質感をより忠
実に再現できる。又、全身を覆うような服に適用するこ
とにより、全身で上述と同様の体験が可能となる。
【図１】本発明の実施例に係る仮想現実感システム用デ
ータグローブの構成を示すブロック図。
ータグローブの構成を示すブロック図。
１…データグローブ、２ａ〜２ｅ…ワイヤ機構、３ａ〜
３ｅ…ワイヤ止め、４…移動量検出器、５…荷重検出
器、６…ワイヤ固定機構、７…インタフェース装置、８
…ワイヤ移動量データ、９…ワイヤ荷重データ、１０…
ワイヤ固定強度データ。
３ｅ…ワイヤ止め、４…移動量検出器、５…荷重検出
器、６…ワイヤ固定機構、７…インタフェース装置、８
…ワイヤ移動量データ、９…ワイヤ荷重データ、１０…
ワイヤ固定強度データ。
Claims (1)
- 【請求項１】 手の動きに応じて繰り出し可能に張設さ
れた複数本のワイヤ機構と、 このワイヤ機構のワイヤの繰り出しに対して任意の強さ
の負荷を発生させる固定手段と、 上記ワイヤ機構のワイヤの移動量を検出する移動量検出
手段と、 上記ワイヤ機構のワイヤの繰り出し時に於けるワイヤ毎
の荷重を検出する荷重検出手段とを具備してなることを
特徴とする仮想現実感システム用データグローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5188235A JPH0744312A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 仮想現実感システム用データグローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5188235A JPH0744312A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 仮想現実感システム用データグローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0744312A true JPH0744312A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16220161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5188235A Pending JPH0744312A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 仮想現実感システム用データグローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011509488A (ja) * | 2008-01-08 | 2011-03-24 | イマーション メディカル，インク． | 仮想道具操作システム |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP5188235A patent/JPH0744312A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011509488A (ja) * | 2008-01-08 | 2011-03-24 | イマーション メディカル，インク． | 仮想道具操作システム |
| JP2015133143A (ja) * | 2008-01-08 | 2015-07-23 | イマーション メディカル，インク． | 仮想道具操作システム |
| US9881520B2 (en) | 2008-01-08 | 2018-01-30 | Immersion Medical, Inc. | Virtual tool manipulation system |
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