JPH08248870A - 教育装置 - Google Patents

教育装置

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JPH08248870A
JPH08248870A JP7986695A JP7986695A JPH08248870A JP H08248870 A JPH08248870 A JP H08248870A JP 7986695 A JP7986695 A JP 7986695A JP 7986695 A JP7986695 A JP 7986695A JP H08248870 A JPH08248870 A JP H08248870A
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啓造 宮原
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康生 大築
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利之 井床
Kiyoshi Ioi
清 五百井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 同時に多数の受講者等に教授者等の手の運び
等を伝授でき、しかも受講者のレベルをできるかぎり均
質化できる教育装置等を提供する。 【構成】 3次元非接触位置・姿勢センサ120と、圧
覚センサ130と、集音マイク140とを教授者側に備
えてこれらにより先生Tの動きを捉え、そして生徒P側
に備えられている関節アクチュエータ210および指先
の力覚アクチュエータ220を、それぞれ3次元非接触
位置・姿勢センサ120および圧覚センサ130からの
検出信号により動作させ、また前記集音マイク140か
らの音をスピーカ231から出力して臨場感を持たせる
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は教育装置または訓練装置
に関する。さらに詳しくは、先生あるいは教授者の動作
を生徒あるいは訓練者側で再現して受講者あるいは生徒
にその動きを体験させることができる教育装置または訓
練装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、工場における比較的簡単な作業
は、作業員による手作業からロボット等による機械作業
に置き換えられつつある。しかしながら、肉厚の薄い、
いわゆる薄物溶接については、熟練した作業員の手溶接
に頼らざるえない。そして、かかる手溶接の技術の習得
は、例えば先輩の熟練した作業員がその溶接作業を実践
して、それを受講者に実習させて、いわゆる溶接の勘所
を習得させるという方法が取られている。その際に、教
授者たる熟練した作業員が受講者の作業員に手を添え
て、技術習得の援助をすることもなされている。
【0003】同様のことは書道教室においてもなされて
いる。すなわち、書道教室では、生徒が先生のお手本を
見ながら練習し、筆の運びやその際の緩急を習得する。
その際、先生は必要に応じて生徒に手を添えて、筆の運
びやその際の緩急を体得させることもなされている。
【0004】しかしながら、かかる教授方法では教授者
あるいは先生が手を添えて一度に教えることできる受講
者あるいは生徒は一人に限られ、多数の受講者あるいは
生徒を一度に教えることはできない。しかも、教授者あ
るいは先生と受講者あるいは生徒とが、同時に、同じ場
所にいなければ教授できないという問題もある。さらに
は、教授者等の技量の差がそのまま受講者に影響し、受
講者のレベルが均質化できないという問題もある。
【0005】そのため、離れた場所にいる多数の受講者
あるいは生徒に、一度に教授者あるいは先生の手の運び
等を体験させることのできる教育または訓練装置(以
下、単に教育装置等という)、あるいは教授者や先生が
いなくても手の運び等を伝授できる教育装置等、あるい
は受講者等のレベルをできるだけ均質にできる教育装置
等の出現が熱望されている。
【0006】なお、学習方法には書物や映像を用いる方
法(例えば、特開平2ー170183号公報「学習装
置」参照)も用いられているが、これらは視覚を通して
学習させるためのものであるために、受講者あるいは生
徒に教授者あるいは先生の手の運び等を体験あるいは体
得させることはできない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、同時に多数の
受講者等に教授者等の手の運び等を伝授でき、しかも受
講者のレベルをできるかぎり均質化できる教育装置等を
提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の教育装置または
訓練装置の第1態様は、教授者の動作を検出する教授者
側に設けられている検出手段と、該検出手段からの検出
信号に応答して受講者を動作させる駆動手段とを備えて
なることを特徴とする。
【0009】本発明の教育装置または訓練装置の第1態
様は、より具体的には、3次元非接触位置・姿勢センサ
と、圧覚センサと、集音マイクとを教授者側に備えると
ともに、前記3次元非接触位置・姿勢センサからの検出
信号に応答して動作する関節アクチュエータと、前記圧
覚センサからの検出信号に応答して動作する指先の力覚
アクチュエータと、前記集音マイクからの音声を出力す
る音声出力装置とを受講者側に備えてなることを特徴と
する。
【0010】本発明の教育装置または訓練装置の第2態
様は、教授者の動作を検出する教授者側に設けられてい
る検出手段と、前記検出手段からの検出信号を分配する
分配手段と、前記分配手段により分配された信号に応答
して受講者を動作させる駆動手段とを備えてなることを
特徴とする。
【0011】本発明の教育装置または訓練装置の第2態
様は、より具体的には、3次元非接触位置・姿勢センサ
と、圧覚センサと、集音マイクとを教授者側に備え、前
記3次元非接触位置・姿勢センサと、圧覚センサと、集
音マイクからの検出信号を所要数に分配する分配手段を
教授者側と受講者側との間に備え、前記分配手段により
分配された、前記3次元非接触位置・姿勢センサからの
検出信号に応答して動作する関節アクチュエータと、前
記圧覚センサからの検出信号に応答して動作する指先の
力覚アクチュエータと、前記集音マイクからの音声を出
力する音声出力装置とを受講者側に備えてなることを特
徴とする。
【0012】本発明の教育装置または訓練装置の第3態
様は、教授者の動作を検出する教授者側に設けられてい
る検出手段と、前記検出手段からの検出信号を記録し、
任意時刻に再生出力可能な信号制御手段と、前記信号制
御手段からの信号に応答して受講者を動作させる駆動手
段とを備えてなることを特徴とする。
【0013】本発明の教育装置または訓練装置の第3態
様は、より具体的には、3次元非接触位置・姿勢センサ
と、圧覚センサと、集音マイクとを教授者側に備え、前
記3次元非接触位置・姿勢センサと、圧覚センサと、集
音マイクからの検出信号を記録し、任意時刻に再生出力
可能な信号制御手段を教授者側と受講者側との間に備
え、前記信号制御手段により制御された前記3次元非接
触位置・姿勢センサからの検出信号に応答して動作する
関節アクチュエータと、前記圧覚センサからの検出信号
に応答して動作する指先の力覚アクチュエータと、前記
集音マイクからの音声を出力する音声出力装置とを受講
者側に備えてなることを特徴とする。
【0014】本発明の教育装置または訓練装置の第4態
様は、教授者の動作を検出する教授者側に設けられてい
る検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づいて
受講者側に設けられている駆動手段に対する指令値信号
を生成する指令値信号生成手段と、前記指令値信号生成
手段からの信号にしたがって受講者を動作させる駆動手
段とを備えてなることを特徴とする。
【0015】本発明の教育装置または訓練装置の第4態
様は、より具体的には、例えば、教授者の手に装着され
た力センサと、前記力センサからの検出信号を演算処理
して、指先力を求め、ついで指先の力覚アクチュエータ
の指令値信号を生成する演算処理手段と、前記指令値信
号にしたがって動作する受講者の手に装着されている力
覚アクチュエータとを備えてなるものである。
【0016】また、本発明の教育装置または訓練装置に
おいては、前記駆動手段またはアクチュエータの動作ま
たは動作範囲を規制する安全装置が設けられているのが
好ましい。ここで、前記安全装置は、例えば、関節アク
チュエータの動作速度が制限値を超える場合に、関節ア
クチュエータをロックするロック機構、関節アクチュエ
ータの動作範囲を規制するリミッタ機構、受講者が危険
を感じた場合に、アクチュエータの電源を遮断できる非
常停止用足踏み式スイッチとされる。
【0017】
【作用】本発明の教育装置または訓練装置は、前記のご
とく構成されているので、教授者は、離れた場所にいる
受講者を臨場感を伴いながら自己の動作に習わすことが
できる。逆に、受講者は離れた場所にいても、教授者の
動作を臨場感を伴いながら実感できる。例えば、書道の
先生が離れた場所にいる生徒に筆の運びを臨場感を伴い
ながら指導することができる。逆に、生徒は離れた場所
にいる先生の筆の運びを臨場感を伴いながら実感でき
る。
【0018】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。
【0019】実施例1 本発明の実施例1の教育装置等の概略図を図1にブロッ
ク図的に示し、同教育装置等は書道における先生の筆の
運びを生徒に伝授するものである。この教育装置等は、
図1に示すように、先生Tの筆の運び、その際の雰囲気
音や先生Tの説明している声などを検出する教授者側セ
ンサ群10と、このセンサ群10の検出信号に応答して
生徒Pの腕、手首、指などを動かす受講者側装置群20
とを主要部としてなる。
【0020】教授者側センサ群10のセンサとしては、
一般的な関節角検出用エンコーダ110のほか、3次元
非接触位置・姿勢センサ120、圧覚センサ130、集
音マイク140などが用いられる。ここでは、この3次
元非接触位置・姿勢センサ120には、先生Tの姿勢や
腕動きを検出するための腕用3次元非接触位置・姿勢セ
ンサ121と、先生Tの手の動きを検出するための手用
3次元非接触位置・姿勢センサとの2種類が用いられ
る。この腕用3次元非接触位置・姿勢センサ121は、
例えば、先生Tの頭や腕や体に沿わせて取付けられた副
木状部材(図示省略)に配設された所要数の小型軽量の
受信機124,124,…と、教室等の地上系に固定さ
れた送信機125との組合せからなるものとされ、そし
て送信機125からの電波が受信機124により受信さ
れた位置を算出することにより位置・姿勢を検出するも
のである。図2にかかる構成とされている3次元非接触
位置・姿勢センサ121を先生Tに装着した状態を示
す。また、手用3次元非接触位置・姿勢センサは、例え
ば、手袋に歪ゲージを利用した指関節角センサを取付け
たものとされる。
【0021】圧覚センサ130は、筆を握っているとき
の感触を検出するもので、例えば指先から指腹にかけて
取付けられる。より具体的には、例えば、センサをゴム
シート状として、これを指に貼付たもの、手袋の指の内
部に貼付けたものあるいは筆側に貼付けたものとされ
る。
【0022】集音マイク140は、筆が紙面を走る音や
先生Tの説明している声を検出して、それらを生徒Pに
聞かせて臨場感を盛り上げたり、指導の促進を図るため
のものである。そのため、この集音マイク140はそれ
らを検出できる位置、例えば紙面の近傍に設置される。
【0023】これらのセンサ110,120,130,
140の検出信号は、信号ケーブル30,30,30,
…を介して生徒P側にこれらの各センサ110,12
0,130,140に対応させて設けられているドライ
ブユニットと動作部とを有するアクチュエータを備える
受講者側装置群20に入力される。この受講者側装置群
20を構成する装置としては、例えば、腕関節アクチュ
エータ210、指先の力覚アクチュエータ220、スピ
ーカ231を有する音声出力装置230などがある。
【0024】音声出力装置230は、集音マイク140
からの信号を増幅してスピーカ231から出力する従来
より公知のものと同様の構成とされている。
【0025】この腕関節アクチュエータ210は、演算
処理能力を有するドライブユニット211と動作部21
2とからなり、先生Tの腕や手首の動作に対応させて生
徒Pの腕や手首を動かすものである。すなわち、関節角
検出用エンコーダ110や3次元非接触位置・姿勢セン
サ120からの先生Tの腕や手首の動作に関する検出信
号は、ドライブユニット211に入力される。ついで、
このドライブユニット211は、入力された検出信号に
対応した駆動信号(操作信号)を生成して動作部212
に入力し、それを動作させる。ここで、生成される駆動
信号の形態は、動作部212が後述するように、電動モ
ータにより構成されている場合には電圧あるいは電流と
される。かかる機能を有するドライブユニット211
は、例えばマイクロコンピュータに前記処理に対応した
プログラムを格納することにより実現される。
【0026】この腕関節アクチュエータ210の動作部
212は、例えば電動モータを中心に構成され、それが
人間の腕と同様の自由度を有する屈伸自在な、ベルト2
14等により腕に沿って取付けられている副木状部材2
15の各関節に、直接的あるいは間接的に取付けられて
腕や手首の関節を駆動する。ここで、間接的取付けの場
合には、ワイヤ・プーリ系216により関節が駆動され
る。より具体的には、電動モータ217は地上(例え
ば、教室の床上)に設置され、そのモータ217の出力
軸(明瞭には図示されていない)に設けられた駆動プー
リ(明瞭には図示されていない)と関節に設けられたエ
ンドプーリ(明瞭には図示されていない)間がワイヤ2
18で接続され、そしてモータ217の出力軸が駆動さ
れると、それとワイヤ218を介して接続されているエ
ンドプーリも駆動され、それにより関節が駆動される。
図3および図4に、かかる構成とされている腕関節アク
チュエータ210を生徒Pの腕に装着した状態を示す。
なお、図3は直接的に取付けたものを示し、図4は間接
的に取付けたものを示す。
【0027】指先の力覚アクチュエータ220は、同様
にドライブユニット221と動作部222とからなり、
生徒Pの指に仮想的に筆を把持している感覚を生成した
り、あるいは直接的に先生Tの筆の握りに対応させて生
徒Pの指関節を駆動するものである。すなわち、圧覚セ
ンサ130からの先生Tの指に関する検出信号は、ドラ
イブユニット221に入力される。ついで、このドライ
ブユニット221は、入力された検出信号に対応した駆
動信号(操作信号)を生成して動作部222に入力し、
それを動作させる。ここで、生成される駆動信号の形態
は、前記と同様に動作部222が後述するように、電動
モータにより構成されている場合には電圧あるいは電流
とされる。かかる機能を有するドライブユニット221
も、同様に、例えばマイクロコンピュータに前記処理に
対応したプログラムを格納することにより実現される。
【0028】この指先の力覚アクチュエータ220の動
作部222は、例えば電動モータを中心に構成され、そ
れが人間の指と同様の自由度を有する屈伸自在な装着
具、例えば手袋状の装着具225に間接的に取付けられ
て腕や手首の関節を駆動する。より具体的には、電動モ
ータ224は地上(例えば、教室の床上)に設置され、
そのモータ224の出力軸(明瞭には図示されていな
い)に設けられた駆動プーリ(明瞭には図示されていな
い)と指の関節に設けられたエンドプーリ(明瞭には図
示されていない)間がワイヤ226で接続され、そして
モータ224の出力軸が駆動されると、それとワイヤ2
26を介して接続されているエンドプーリも駆動され、
それにより指の関節が駆動される。図5に、かかる構成
とされている指先の力覚アクチュエータ220を生徒P
の手に装着した状態を示す。
【0029】そして、これらの腕関節アクチュエータ2
10および指先の力覚アクチュエータ220は、例えば
各関節および指に対して一対一の対応関係で設けられ
る。
【0030】次に、これらの各アクチュエータ210,
220が、各センサ110,120,130からの信号
に応答してどうように動作するかについて、より具体的
に説明する。
【0031】例えば、腕用3次元非接触位置・姿勢セン
サ121から先生Tの腕の位置および姿勢が腕関節アク
チュエータ210のドライブユニット211に入力され
ると、このドライブユニット211は、位置・姿勢検出
信号および既知の各関節間距離を基に逆運動学演算を行
い、各関節角度の目標値、すなわち電動モータ217の
指令値を生成して、電動モータ217を駆動し各関節を
駆動する。その結果、先生Tの腕と相似の動作が生徒P
の腕に実現される。
【0032】また、圧覚センサ130からの検出信号が
指先の力覚アクチュエータ220のドライブユニット2
21に入力されると、このドライブユニット221も前
記と同様に逆運動学演算により指関節角度の目標値、す
なわち電動モータ224の指令値を生成して、電動モー
タ224を駆動し指の各関節を駆動する。これにより、
生徒Pは仮想的な筆を把持していると認識するか、ある
いはあたかも先生Tに手を包込むように持たれていると
感じることができる。
【0033】そして、受講者側駆動装置群20には、前
記腕関節アクチュエータ210や指先の力覚アクチュエ
ータ220などが異常な動きをして生徒に怪我をさせる
ことのないように安全装置240も設けられている。こ
の安全装置240としては、例えば腕関節アクチュエー
タ210の動作速度が制限値を超えるような場合に、腕
関節アクチュエータ210をロックするロック機構や、
腕関節アクチュエータ210の可動範囲を規制するリミ
ッタ機構、生徒Pが危険を感じた場合に、アクチュエー
タ210,220の電源を遮断できる非常停止用足踏み
式スイッチなどがある。
【0034】ここで、このロック機構やリミッタ機構
は、例えば、機構的に回転できなくするようなメカニカ
ル・ストッパ、異常範囲であることを検出するリミット
スイッチ、このリミットスイッチからの信号によりアク
チュエータ210,220を停止させる制御ロジックな
どの組合せにより構成される。例えば、人間の肘関節に
は、一直線に伸びた後は外側へそれ以上曲がらないとい
う可動範囲がある。そのため、この可動範囲を超えない
ように、腕関節アクチュエータ210には、カムとピン
とからなるメカニカル・ストッパを設ける。このように
することにより、副木状部材215の関節が可動範囲を
超えて動こうとすると、ピンによりカムの動きが阻止さ
れて関節が可動範囲を超えることがなくなる。
【0035】以上説明したように、本発明の実施例1の
教育装置は前記のごとく構成されているので、先生と生
徒が離れた場所にいても、生徒は先生の筆の運びを実感
あるいは体験することができる。
【0036】実施例2 本発明の実施例2の教育装置等を図6にブロック図的に
示し、実施例2は実施例1を改変したものであって、教
授者側センサ群10からの信号を分配手段40により分
配して複数の受講者側装置群20,20,20,…を動
作させるようにしてなるものである。分配手段40とし
ては、例えばセンサ信号処理方法やセンサ信号をもとに
した受講者側装置への指令値生成方法などをマイクロコ
ンピュータにより実施させるようにしたものを用いるこ
とができる。なお、教授者側センサ群10は実施例1と
同様とされ、また受講者側装置群20は、その数が複数
とされている他は実施例1と同様とされているので、そ
の構成の詳細な説明は省略する。
【0037】このように、本発明の実施例2では教授者
側センサ群からの信号を分配手段により分配して、複数
の受講者側装置群を動作させるようにしているので、一
度に複数の生徒を指導できるという実施例1では得られ
ない効果が得られる。
【0038】実施例3 本発明の実施例3の教育装置等を図7にブロック図的に
示し、実施例3は実施例2を改変したものであって、実
施例2の分配手段40に代えて制御装置(信号制御手
段)50を設けてなるものである。すなわち、教授者側
センサ群10からの検出信号を制御装置50の記憶装置
に一旦格納した後、その制御装置50に指令された受講
者側装置群20を動作させるようにしてなるものであ
る。ここで、制御装置50としては、例えばCPUを中
心として入力インタフェース、出力インタフェース、R
AM、ROMなどにより構成されてなるものが用いられ
る。
【0039】このように、本発明の実施例3では教授者
側センサ群からの信号を制御装置に記憶させておき、そ
ののち制御装置の指令により所望の受講者側装置を動作
させることができるので、時間を異にして先生が複数の
生徒を指導できるという実施例2では得られない効果が
得られる。
【0040】実施例4 本発明の実施例4の教育装置等を図8にブロック図的に
示し、実施例4は実施例1を改変したものであって、実
施例1の教授者側の構成を変更してなるものである。す
なわち、実施例1においては、教授者側センサ群10の
構成は受講者側装置群20と一対一の対応関係にあった
が、実施例4においては教授者側センサ群10の構成は
受講者側装置群20と一対一の対応関係にはない。すな
わち、制御装置(指令値信号生成手段)60により、教
授者側のセンサからの信号が適宜演算処理されて受講者
側装置に対する指令値信号が生成されるようにされてな
るものである。例えば、腕関節アクチュエータ210
は、直接関節角を検出するエンコーダ110による信号
をも用いて駆動されるのではなく、副木状部材に取付け
た3次元非接触位置・姿勢センサ120の信号のみから
関節角が演算処理により求められて、その値に基づいて
生成された指令値信号により駆動される。あるいは、指
先の力覚アクチュエータ220は、圧覚センサ130か
らの信号により駆動されるのではなく、指副木状部材に
取付けた力センサ150からの信号のみを用いて指先力
が演算処理により求められ、その値に基づいて生成され
た指令値信号により駆動される。以下、この求め方につ
いて簡単に説明する。
【0041】いま、第iリンクのリンク長を表すベクト
ル(リンクベクトル)をivriとする。ここで、ri
前に付加されている英小文字vは、riがベクトルであ
ることを表すものとする。本明細書においては、以下同
様に、記号の前に付加されている英小文字vは、その付
加されている記号がベクトルであることを表すものとす
る。そして、この第iリンクに設けられているセンサS
iで検出できるのは慣性座標系oΣとリンク座標系iΣの
変換行列oiである。これを用いて第iリンクのリンク
ベクトルの慣性座標系表現はovrioi ivriで求め
ることができる。したがって、任意の2つのリンク間の
なす角、例えば第(i−1)リンクと第iリンクとのな
す角θi-1,iは、下記式1で求めることができる。
【0042】
【数1】
【0043】また、圧覚センサ130を用いずに力セン
サ150のみを用いた場合には、次のようにして指先の
接触位置を求めることができる。
【0044】いま、第iリンクに設置した力センサ15
0により、作用力ベクトルvFiおよび作用モーメント
ベクトルvMiが検出できるものとする。ここで、指先
の接触位置を表すベクトルvriとすると、作用力ベク
トルvFiと作用モーメントベクトルvMiとの間には、
下記式2の関係が成立する。
【0045】
【数2】
【0046】したがって、指先の接触位置を表すベクト
ルvriは下記式3により求めることができる。なお、
指先力は作用力ベクトルvFiそのものであるので、そ
れも容易に求めることができる。
【0047】
【数3】
【0048】このように、本発明の実施例4によれば教
授者側のセンサ群と受講者側の駆動装置群との構成を一
対一関係としていなので、教授者側のセンサ群の構成を
簡素化あるいは軽量化できるという実施例1では得られ
ない効果も得られる。
【0049】以上、本発明を書道の教授に適用した場合
を例に取り説明してきたが、本発明はかかる実施例のみ
に限定されるものではなく、種々改変が可能で、例えば
溶接作業の教授に対しても適用できる。
【0050】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の教育装置
または訓練装置によれば、同時に多数の受講者等に教授
者等の手の運び等を伝授でき、しかも教授が一人の教授
者によりなされるので、受講者のレベルをできるかぎり
均質化できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の教育装置等のブロック図で
ある。
【図2】3次元非接触位置・姿勢センサを先生に装着し
た状態の説明図である。
【図3】腕関節アクチュエータを生徒の腕に装着した状
態の説明図であって、同アクチュエータを直接的に取付
けたものを示す。
【図4】腕関節アクチュエータを生徒の腕に装着した状
態の説明図であって、同アクチュエータを間接的に取付
けたものを示す。
【図5】指先の力覚アクチュエータの構成の説明図であ
る。
【図6】本発明の実施例2の教育装置等のブロック図で
ある。
【図7】本発明の実施例3の教育装置等のブロック図で
ある。
【図8】本発明の実施例4の教育装置等のブロック図で
ある。
【符号の説明】 10 教授者側センサ群 110 関節角検出用エンコーダ 120 3次元非接触位置・姿勢センサ 121 腕用3次元非接触位置・姿勢センサ 130 圧覚センサ 140 集音マイク 150 力センサ 20 受講者側装置群 210 腕関節アクチュエータ 211 ドライブユニット 212 駆動部 220 指先の力覚アクチュエータ 221 ドライブユニット 222 駆動部 230 音声出力装置 231 スピーカ 30 信号ケーブル 40 分配手段 50 制御装置(信号制御手段) 60 制御装置(指令値信号生成手段) T 先生 P 生徒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井床 利之 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内 (72)発明者 五百井 清 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 教授者の動作を検出する教授者側に設け
    られている検出手段と、該検出手段からの検出信号に応
    答して受講者を動作させる駆動手段とを備えてなること
    を特徴とする教育装置または訓練装置。
  2. 【請求項2】 3次元非接触位置・姿勢センサと、圧覚
    センサと、集音マイクとを教授者側に備えるとともに、
    前記3次元非接触位置・姿勢センサからの検出信号に応
    答して動作する関節アクチュエータと、前記圧覚センサ
    からの検出信号に応答して動作する指先の力覚アクチュ
    エータと、前記集音マイクからの音声を出力する音声出
    力装置とを受講者側に備えてなることを特徴とする教育
    装置または訓練装置。
  3. 【請求項3】 教授者の動作を検出する教授者側に設け
    られている検出手段と、前記検出手段からの検出信号を
    分配する分配手段と、前記分配手段により分配された信
    号に応答して受講者を動作させる駆動手段とを備えてな
    ることを特徴とする教育装置または訓練装置。
  4. 【請求項4】 3次元非接触位置・姿勢センサと、圧覚
    センサと、集音マイクとを教授者側に備え、 前記3次元非接触位置・姿勢センサと、圧覚センサと、
    集音マイクからの検出信号を所要数に分配する分配手段
    を教授者側と受講者側との間に備え、 前記分配手段により分配された、前記3次元非接触位置
    ・姿勢センサからの検出信号に応答して動作する関節ア
    クチュエータと、前記圧覚センサからの検出信号に応答
    して動作する指先の力覚アクチュエータと、前記集音マ
    イクからの音声を出力する音声出力装置とを受講者側に
    備えてなることを特徴とする教育装置または訓練装置。
  5. 【請求項5】 教授者の動作を検出する教授者側に設け
    られている検出手段と、前記検出手段からの検出信号を
    記録し、任意時刻に再生出力可能な信号制御手段と、前
    記信号制御手段からの信号に応答して受講者を動作させ
    る駆動手段とを備えてなることを特徴とする教育装置ま
    たは訓練装置。
  6. 【請求項6】 3次元非接触位置・姿勢センサと、圧覚
    センサと、集音マイクとを教授者側に備え、 前記3次元非接触位置・姿勢センサと、圧覚センサと、
    集音マイクからの検出信号を記録し、任意時刻に再生出
    力可能な信号制御手段を教授者側と受講者側との間に備
    え、 前記信号制御手段により制御された前記3次元非接触位
    置・姿勢センサからの検出信号に応答して動作する関節
    アクチュエータと、前記圧覚センサからの検出信号に応
    答して動作する指先の力覚アクチュエータと、前記集音
    マイクからの音声を出力する音声出力装置とを受講者側
    に備えてなることを特徴とする教育装置または訓練装
    置。
  7. 【請求項7】 教授者の動作を検出する教授者側に設け
    られている検出手段と、前記検出手段からの検出信号に
    基づいて受講者側に設けられている駆動手段に対する指
    令値信号を生成する指令値信号生成手段と、前記指令値
    信号生成手段からの信号にしたがって受講者を動作させ
    る駆動手段とを備えてなることを特徴とする教育装置ま
    たは訓練装置。
  8. 【請求項8】 教授者の手に装着された力センサと、 前記力センサからの検出信号を演算処理して、指先力を
    求め、ついで指先の力覚アクチュエータの指令値信号を
    生成する演算処理手段と、 前記指令値信号にしたがって動作する受講者の手に装着
    されている力覚アクチュエータとを備えてなることを特
    徴とする請求項7記載の教育装置または訓練装置。
  9. 【請求項9】 前記駆動手段またはアクチュエータの動
    作または動作範囲を規制する安全装置が設けられている
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに
    記載の教育装置または訓練装置。
  10. 【請求項10】 前記安全装置が、関節アクチュエータ
    の動作速度が制限値を超える場合に、関節アクチュエー
    タをロックするロック機構、関節アクチュエータの動作
    範囲を規制するリミッタ機構、または受講者が危険を感
    じた場合に、アクチュエータの電源を遮断できる非常停
    止用足踏み式スイッチであることを特徴とする請求項9
    記載の教育装置または訓練装置。
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