JP2000246674A - 力覚提示装置 - Google Patents
力覚提示装置Info
- Publication number
- JP2000246674A JP2000246674A JP11049402A JP4940299A JP2000246674A JP 2000246674 A JP2000246674 A JP 2000246674A JP 11049402 A JP11049402 A JP 11049402A JP 4940299 A JP4940299 A JP 4940299A JP 2000246674 A JP2000246674 A JP 2000246674A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force sense
- grip
- haptic
- force
- operator
- 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.)
- Pending
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
- G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/02—Hand grip control means
-
- 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
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
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)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 力覚の非提示時に操作者に無用の負荷を与え
ることがないようにすることを課題とする。 【解決手段】 操作者２４０が保持し又は装着する力覚
提示部１２０と、操作者の動作等に応じた負荷を上記力
覚提示部に与える力覚発生部２０とを備える力覚提示装
置１０であって、力覚提示部と力覚発生部との間に介挿
されたクラッチ機構１５０と、力覚提示部の力覚発生部
に対する位置及び姿勢を検知する検知手段１７０、１８
０と、上記検知手段による検知結果等に基づいて上記力
覚発生部を制御する制御部２００とを備え、力覚の提示
時に上記クラッチ機構を結合状態とし、力覚の非提示時
に上記クラッチ機構を非結合状態とすると共に、力覚の
非提示時には上記検知手段の検知結果に基づいて上記制
御部が力覚発生部を制御して力覚提示部と力覚発生部と
の相対位置関係を常に一定にしておくようにした。
ることがないようにすることを課題とする。 【解決手段】 操作者２４０が保持し又は装着する力覚
提示部１２０と、操作者の動作等に応じた負荷を上記力
覚提示部に与える力覚発生部２０とを備える力覚提示装
置１０であって、力覚提示部と力覚発生部との間に介挿
されたクラッチ機構１５０と、力覚提示部の力覚発生部
に対する位置及び姿勢を検知する検知手段１７０、１８
０と、上記検知手段による検知結果等に基づいて上記力
覚発生部を制御する制御部２００とを備え、力覚の提示
時に上記クラッチ機構を結合状態とし、力覚の非提示時
に上記クラッチ機構を非結合状態とすると共に、力覚の
非提示時には上記検知手段の検知結果に基づいて上記制
御部が力覚発生部を制御して力覚提示部と力覚発生部と
の相対位置関係を常に一定にしておくようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な力覚提示装置
に関する。詳しくは、力覚の非提示時に操作者に無用な
負荷を与えないようにする技術に関する。
に関する。詳しくは、力覚の非提示時に操作者に無用な
負荷を与えないようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、操作者が仮想空間内で仮想物体
に触れたり仮想物体を操作したりしたときに、操作者に
実物体に触れたと同様の感触や実物体を操作したときに
受ける抵抗と同様の抵抗を与える力覚提示装置がある。
に触れたり仮想物体を操作したりしたときに、操作者に
実物体に触れたと同様の感触や実物体を操作したときに
受ける抵抗と同様の抵抗を与える力覚提示装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の力覚
提示装置にあっては、操作者が保持する部分又は装着す
る部分が常に力覚を発生するロボット等の力覚発生部と
結合されているため、力覚提示を行わない際にも、操作
者が自身の腕などを動かそうとすると、力覚発生部の質
量（慣性）や摩擦抵抗を操作者が感じ、違和感を生じる
という問題があった。
提示装置にあっては、操作者が保持する部分又は装着す
る部分が常に力覚を発生するロボット等の力覚発生部と
結合されているため、力覚提示を行わない際にも、操作
者が自身の腕などを動かそうとすると、力覚発生部の質
量（慣性）や摩擦抵抗を操作者が感じ、違和感を生じる
という問題があった。
【０００４】これを避けるためには、力覚発生部を極力
小型化したり可動部の摩擦抵抗を低減する方法が採られ
るが、この方法だと、アクチュエータの（出力／サイ
ズ）比により力覚提示装置の性能が左右されてしまう。
特に、大きな力を提示する必要のある腕型の力覚提示装
置で、満足のいく（出力／サイズ）比の得られるアクチ
ュエータは現状では存在しない。
小型化したり可動部の摩擦抵抗を低減する方法が採られ
るが、この方法だと、アクチュエータの（出力／サイ
ズ）比により力覚提示装置の性能が左右されてしまう。
特に、大きな力を提示する必要のある腕型の力覚提示装
置で、満足のいく（出力／サイズ）比の得られるアクチ
ュエータは現状では存在しない。
【０００５】その他の方法として、操作者が保持する部
分とロボット部との間に力センサーを設け、その信号を
元にロボットをアクティブに制御することにより操作者
への違和感を軽減する例もあるが、制御ループに必ず存
在する遅れのために完全に違和感を無くすことは不可能
である。
分とロボット部との間に力センサーを設け、その信号を
元にロボットをアクティブに制御することにより操作者
への違和感を軽減する例もあるが、制御ループに必ず存
在する遅れのために完全に違和感を無くすことは不可能
である。
【０００６】また、特開平８−２５７９４７や特開平９
−１０９０７０に記載されたものは、操作者を拘束しな
いので違和感を与えることはないが、力覚を提示する手
段として、操作者に力覚を与える物体モデルを予め用意
しておき、それに操作者の指などを触れさせる方式であ
るので、仮想空間内の形状の異なる物体からの反力提示
を行う際は、それぞれの実在する物体モデルを用意しな
ければならず、装置が複雑化してしまうという問題があ
る。
−１０９０７０に記載されたものは、操作者を拘束しな
いので違和感を与えることはないが、力覚を提示する手
段として、操作者に力覚を与える物体モデルを予め用意
しておき、それに操作者の指などを触れさせる方式であ
るので、仮想空間内の形状の異なる物体からの反力提示
を行う際は、それぞれの実在する物体モデルを用意しな
ければならず、装置が複雑化してしまうという問題があ
る。
【０００７】そこで、本発明は、力覚の非提示時に操作
者に無用の負荷を与えることがないようにすることを課
題とする。
者に無用の負荷を与えることがないようにすることを課
題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明力覚提示装置は、
上記した課題を解決するために、操作者が保持し又は装
着する力覚提示部と、操作者の動作等に応じた負荷を上
記力覚提示部に与える力覚発生部とを備える力覚提示装
置において、力覚提示部と力覚発生部との間に介挿され
たクラッチ機構と、力覚提示部の力覚発生部に対する位
置及び姿勢を検知する検知手段と、上記検知手段による
検知結果等に基づいて上記力覚発生部を制御する制御部
とを備え、力覚の提示時に上記クラッチ機構を結合状態
とし、力覚の非提示時に上記クラッチ機構を非結合状態
とすると共に、力覚の非提示時には上記検知手段の検知
結果に基づいて上記制御部が力覚発生部を制御して力覚
提示部と力覚発生部との相対位置関係を常に一定にして
おくようにしたものである。
上記した課題を解決するために、操作者が保持し又は装
着する力覚提示部と、操作者の動作等に応じた負荷を上
記力覚提示部に与える力覚発生部とを備える力覚提示装
置において、力覚提示部と力覚発生部との間に介挿され
たクラッチ機構と、力覚提示部の力覚発生部に対する位
置及び姿勢を検知する検知手段と、上記検知手段による
検知結果等に基づいて上記力覚発生部を制御する制御部
とを備え、力覚の提示時に上記クラッチ機構を結合状態
とし、力覚の非提示時に上記クラッチ機構を非結合状態
とすると共に、力覚の非提示時には上記検知手段の検知
結果に基づいて上記制御部が力覚発生部を制御して力覚
提示部と力覚発生部との相対位置関係を常に一定にして
おくようにしたものである。
【０００９】従って、本発明力覚提示装置にあっては、
力覚の非提示時には、力覚提示部と力覚発生部とが機械
的に切り離されるので、操作者に力覚発生部の慣性力や
摩擦抵抗等による無用の負荷がかかることがない。
力覚の非提示時には、力覚提示部と力覚発生部とが機械
的に切り離されるので、操作者に力覚発生部の慣性力や
摩擦抵抗等による無用の負荷がかかることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明力覚提示装置の実
施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、
図示した実施の形態は、本発明を、操作者が力覚提示部
であるグリップを握り、該グリップを介して操作者が力
覚提示を受ける装置に適用したものである。
施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、
図示した実施の形態は、本発明を、操作者が力覚提示部
であるグリップを握り、該グリップを介して操作者が力
覚提示を受ける装置に適用したものである。
【００１１】図１に力覚提示装置１０全体のイメージを
概略的に示す。
概略的に示す。
【００１２】力覚提示装置１０は力覚発生部として多椀
型ロボット２０を備える。ロボット２０は第１のアーム
３０及び第２のアーム４０を備える。第１のアーム３０
はその基端部が基台部５０の上端に回動自在に支持さ
れ、モータ６０によって水平方向に回動されるようにな
っている。第２のアーム４０は第１のアーム３０の回動
端部に回動自在に支持され、モータ７０によって第１の
アーム３０に対して水平方向に回動されるようになって
いる。
型ロボット２０を備える。ロボット２０は第１のアーム
３０及び第２のアーム４０を備える。第１のアーム３０
はその基端部が基台部５０の上端に回動自在に支持さ
れ、モータ６０によって水平方向に回動されるようにな
っている。第２のアーム４０は第１のアーム３０の回動
端部に回動自在に支持され、モータ７０によって第１の
アーム３０に対して水平方向に回動されるようになって
いる。
【００１３】第２のアーム４０の回動端部にはボールス
プライン８０を介してグリップ支持部９０が上下方向に
移動自在に支持されている。ボールスプライン８０はモ
ータ１００によって上下方向に移動され、また、モータ
１１０によって第２のアーム４０に対して回転せしめら
れる。
プライン８０を介してグリップ支持部９０が上下方向に
移動自在に支持されている。ボールスプライン８０はモ
ータ１００によって上下方向に移動され、また、モータ
１１０によって第２のアーム４０に対して回転せしめら
れる。
【００１４】グリップ支持部９０はボールスプライン８
０に対してＸ軸周り及びＹ軸周り（図１参照）に回動可
能とされており、モータ１３０によってＸ軸周りに回転
され、また、モータ１４０によってＹ軸周りに回転され
るようになっている。
０に対してＸ軸周り及びＹ軸周り（図１参照）に回動可
能とされており、モータ１３０によってＸ軸周りに回転
され、また、モータ１４０によってＹ軸周りに回転され
るようになっている。
【００１５】図２にグリップ１２０周辺部の構成を示
す。
す。
【００１６】グリップ１２０の両端面にはグリップ１２
０をロボット２０に結合したり分離したりするためのク
ラッチ１５０の一部を構成するクラッチ要素として凹部
１５１、１５１が形成されている。また、グリップ１２
０の両端部を囲むように四角い枠１６０、１６０がグリ
ップ支持部９０に設けられており、グリップ１２０の両
端部は、クラッチ１５０によってロボット２０に連結さ
れていない状態では、該枠１６０、１６０の範囲内で自
由に動くことができるようになっている。
０をロボット２０に結合したり分離したりするためのク
ラッチ１５０の一部を構成するクラッチ要素として凹部
１５１、１５１が形成されている。また、グリップ１２
０の両端部を囲むように四角い枠１６０、１６０がグリ
ップ支持部９０に設けられており、グリップ１２０の両
端部は、クラッチ１５０によってロボット２０に連結さ
れていない状態では、該枠１６０、１６０の範囲内で自
由に動くことができるようになっている。
【００１７】上記枠１６０、１６０にはグリップ１２０
の端部をそれぞれ４方向から囲むように半径方向変位検
出センサー１７０、１７０、・・・が配設されている。
該半径方向変位検出センサー１７０、１７０、・・・は
光学式のもので、対を為す投光部１７０ａ、１７０ａ、
・・・と受光部１７０ｂ、１７０ｂ、・・・とで構成さ
れ、図３に示すように、各枠１６０、１６０において２
組の周方向検出センサー１７０、１７０が互いの光軸が
直交するように配置され、グリップ１２０のロボット２
０先端部のグリップ支持部９０に対する半径方向の変位
及び傾きを非接触で検出するものである。また、軸方向
検出センサー１８０がグリップ支持部９０のグリップ１
２０の一方の端面に対向した位置に設けられる。該軸方
向検出センサー１８０は、光学式のもので、グリップ１
２０の軸方向の変位を非接触で検出するものである。
の端部をそれぞれ４方向から囲むように半径方向変位検
出センサー１７０、１７０、・・・が配設されている。
該半径方向変位検出センサー１７０、１７０、・・・は
光学式のもので、対を為す投光部１７０ａ、１７０ａ、
・・・と受光部１７０ｂ、１７０ｂ、・・・とで構成さ
れ、図３に示すように、各枠１６０、１６０において２
組の周方向検出センサー１７０、１７０が互いの光軸が
直交するように配置され、グリップ１２０のロボット２
０先端部のグリップ支持部９０に対する半径方向の変位
及び傾きを非接触で検出するものである。また、軸方向
検出センサー１８０がグリップ支持部９０のグリップ１
２０の一方の端面に対向した位置に設けられる。該軸方
向検出センサー１８０は、光学式のもので、グリップ１
２０の軸方向の変位を非接触で検出するものである。
【００１８】クラッチ１５０を構成する結合ピン１５
２、１５２がグリップ支持部９０に支持された直動ガイ
ド１５３、１５３にグリップ１２０の端面１５１、１５
１に対して離接する方向に移動自在に支持されている。
結合ピン１５２、１５２のグリップ１２０の端面に対向
した部分１５２ａ、１５２ａはクラッチ要素としてグリ
ップ１２０の端面に形成された凹部１５１、１５１と凹
凸嵌合可能な突部とされている。上記結合ピン１５２、
１５２はエアシリンダー１５４、１５４によって移動さ
れる。上記結合ピン１５２、１５２とエアシリンダー１
５４、１５４との間には連結ロッド１５５、１５５が配
設され、その一端部１５５ａ、１５５ａがエアシリンダ
ー１５４、１５４のピストン１５４ａ、１５４ａの先端
部に連結され、また、連結ロッド１５５、１５５の他端
部に形成された切欠１５５ｂ、１５５ｂが結合ピン１５
２、１５２に突設された連結ピン１５２ｂ、１５２ｂに
係合されている。従って、エアシリンダー１５４、１５
４の駆動によって、結合ピン１５２、１５２がグリップ
１２０の端部に結合したり分離されたりする。すなわ
ち、結合ピン１５２、１５２がグリップに近接する方向
に移動されてその突部１５２ａ、１５２ａがグリップ１
２０の凹部１２０ａ、１２０ａと嵌合することによって
クラッチ１５０、１５０が結合状態（ＯＮの状態）とな
って力覚提示部であるグリップ１２０と力覚発生部であ
るロボット２０とが結合され、また、結合ピン１５２、
１５２がグリップ１２０から離間する方向に移動され
て、その突部１５２ａ、１５２ａとグリップ１２０の凹
部１２０ａ、１２０ａとの嵌合が解除されることによっ
てクラッチ１５０、１５０が開いた状態（ＯＦＦの状
態）となってグリップ１２０とロボット２０とが分離さ
れる。
２、１５２がグリップ支持部９０に支持された直動ガイ
ド１５３、１５３にグリップ１２０の端面１５１、１５
１に対して離接する方向に移動自在に支持されている。
結合ピン１５２、１５２のグリップ１２０の端面に対向
した部分１５２ａ、１５２ａはクラッチ要素としてグリ
ップ１２０の端面に形成された凹部１５１、１５１と凹
凸嵌合可能な突部とされている。上記結合ピン１５２、
１５２はエアシリンダー１５４、１５４によって移動さ
れる。上記結合ピン１５２、１５２とエアシリンダー１
５４、１５４との間には連結ロッド１５５、１５５が配
設され、その一端部１５５ａ、１５５ａがエアシリンダ
ー１５４、１５４のピストン１５４ａ、１５４ａの先端
部に連結され、また、連結ロッド１５５、１５５の他端
部に形成された切欠１５５ｂ、１５５ｂが結合ピン１５
２、１５２に突設された連結ピン１５２ｂ、１５２ｂに
係合されている。従って、エアシリンダー１５４、１５
４の駆動によって、結合ピン１５２、１５２がグリップ
１２０の端部に結合したり分離されたりする。すなわ
ち、結合ピン１５２、１５２がグリップに近接する方向
に移動されてその突部１５２ａ、１５２ａがグリップ１
２０の凹部１２０ａ、１２０ａと嵌合することによって
クラッチ１５０、１５０が結合状態（ＯＮの状態）とな
って力覚提示部であるグリップ１２０と力覚発生部であ
るロボット２０とが結合され、また、結合ピン１５２、
１５２がグリップ１２０から離間する方向に移動され
て、その突部１５２ａ、１５２ａとグリップ１２０の凹
部１２０ａ、１２０ａとの嵌合が解除されることによっ
てクラッチ１５０、１５０が開いた状態（ＯＦＦの状
態）となってグリップ１２０とロボット２０とが分離さ
れる。
【００１９】また、グリップ１２０がクラッチ１５０、
１５０と結合された状態においては、グリップ１２０は
クラッチ１５０、１５０に対して回転不能及び移動不能
とされる。
１５０と結合された状態においては、グリップ１２０は
クラッチ１５０、１５０に対して回転不能及び移動不能
とされる。
【００２０】さらに、グリップ支持部９０には６軸力セ
ンサー１９０が設けられ（図１参照）、該６軸力センサ
ー１９０によって、操作者が動作したときにＸ、Ｙ、Ｚ
の各軸方向（図１参照）及びこれら軸周り方向にかかる
力を検知するようになっている。
ンサー１９０が設けられ（図１参照）、該６軸力センサ
ー１９０によって、操作者が動作したときにＸ、Ｙ、Ｚ
の各軸方向（図１参照）及びこれら軸周り方向にかかる
力を検知するようになっている。
【００２１】図４に制御ブロック図を示す。
【００２２】制御部２００は、ロボット２０のモータ６
０、７０、１００、１１０、１３０及び１４０を制御す
るモータ制御部２１０と、半径方向変位検出センサー１
７０、１７０、・・・、軸方向検出センサー１８０、６
軸力センサー１９０からの信号及びモータ制御部２１０
からの各モータの位相に関する信号をもとに、操作者２
４０の手の位置を算出したり、モータ６０、７０、１０
０、１１０、１３０及び１４０に対して適当な指令値を
算出する中央演算部２２０とから構成される。また、中
央演算部２２０には、外部装置２３０、例えば、仮想空
間内の物体を視覚、あるいは聴覚的に表示する装置、と
信号を入出力するための端子が設けられている。
０、７０、１００、１１０、１３０及び１４０を制御す
るモータ制御部２１０と、半径方向変位検出センサー１
７０、１７０、・・・、軸方向検出センサー１８０、６
軸力センサー１９０からの信号及びモータ制御部２１０
からの各モータの位相に関する信号をもとに、操作者２
４０の手の位置を算出したり、モータ６０、７０、１０
０、１１０、１３０及び１４０に対して適当な指令値を
算出する中央演算部２２０とから構成される。また、中
央演算部２２０には、外部装置２３０、例えば、仮想空
間内の物体を視覚、あるいは聴覚的に表示する装置、と
信号を入出力するための端子が設けられている。
【００２３】以下に、上記力覚提示装置１０の動作につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２４】操作者２４０は常時グリップ１２０を把持
しているものとする。
しているものとする。
【００２５】先ず、力覚の提示を行わない場合について
説明する。ここで、力覚の提示を行わない場合とは、例
えば、力覚提示装置１０をバーチャルリアリティに応用
したとき、ＣＧ（コンピュータグラフィックス）等の手
法で構成された仮想空間内の仮想物体の方向に、操作者
２４０が手を伸ばしてその物体に触れようとする（まだ
物体に到達していない）状況であり、あるいは、仮想物
体とは関係なく操作者２４０が手などを動かす状況を指
す。
説明する。ここで、力覚の提示を行わない場合とは、例
えば、力覚提示装置１０をバーチャルリアリティに応用
したとき、ＣＧ（コンピュータグラフィックス）等の手
法で構成された仮想空間内の仮想物体の方向に、操作者
２４０が手を伸ばしてその物体に触れようとする（まだ
物体に到達していない）状況であり、あるいは、仮想物
体とは関係なく操作者２４０が手などを動かす状況を指
す。
【００２６】この状況では、クラッチ１５０が開いてお
り、すなわち、結合ピン１５２、１５２の突部１５２
ａ、１５２ａとグリップ１２０の凹部１５１、１５１と
の嵌合が解除された状態となっており、グリップ１２０
とロボット２０とは機械的結合が解かれている。
り、すなわち、結合ピン１５２、１５２の突部１５２
ａ、１５２ａとグリップ１２０の凹部１５１、１５１と
の嵌合が解除された状態となっており、グリップ１２０
とロボット２０とは機械的結合が解かれている。
【００２７】操作者２４０はグリップ１２０を保持した
まま任意の方向、速度で腕を動かすことができる。操作
者２４０の腕の位置、姿勢の時々刻々の変化は半径方向
変位検出センサー１７０、１７０、・・・及び軸方向検
出センサー１８０によりグリップ１２０とロボット２０
との相対的な位置、姿勢の変化として信号化されて中央
演算部２２０に送られる。中央演算部２２０では、モー
タ制御部２１０からのモータ６０、７０、１００、１１
０、１３０及び１４０の位相に関する信号と上記センサ
ー１７０、１７０、・・・、１８０からの信号とが合成
され、操作者２４０の腕のロボット２０に対しての位
置、姿勢が算出される。また、上記センサー１７０、１
７０、・・・及び１８０の出力信号が適当な範囲に収ま
るように、モータ６０、７０、１００、１１０、１３０
及び１４０に対する指令値を計算し、モータ制御部２１
０に出力することにより、グリップ１２０がロボット２
０のグリップ支持部９０に対して常に略一定の位置関係
を保てるように制御する。言い換えると、グリップ１２
０の任意の動きに対してロボット２０のグリップ支持部
９０がある一定の空間的な距離を保ちながら追従するの
で、操作者２４０はロボット２０の質量から発生する力
（慣性力）や摩擦抵抗を感じることがない。
まま任意の方向、速度で腕を動かすことができる。操作
者２４０の腕の位置、姿勢の時々刻々の変化は半径方向
変位検出センサー１７０、１７０、・・・及び軸方向検
出センサー１８０によりグリップ１２０とロボット２０
との相対的な位置、姿勢の変化として信号化されて中央
演算部２２０に送られる。中央演算部２２０では、モー
タ制御部２１０からのモータ６０、７０、１００、１１
０、１３０及び１４０の位相に関する信号と上記センサ
ー１７０、１７０、・・・、１８０からの信号とが合成
され、操作者２４０の腕のロボット２０に対しての位
置、姿勢が算出される。また、上記センサー１７０、１
７０、・・・及び１８０の出力信号が適当な範囲に収ま
るように、モータ６０、７０、１００、１１０、１３０
及び１４０に対する指令値を計算し、モータ制御部２１
０に出力することにより、グリップ１２０がロボット２
０のグリップ支持部９０に対して常に略一定の位置関係
を保てるように制御する。言い換えると、グリップ１２
０の任意の動きに対してロボット２０のグリップ支持部
９０がある一定の空間的な距離を保ちながら追従するの
で、操作者２４０はロボット２０の質量から発生する力
（慣性力）や摩擦抵抗を感じることがない。
【００２８】上記したように、上記検知手段、すなわ
ち、半径方向変位検出センサー１７０、１７０、・・・
及び軸方向検出センサー１８０によって中央演算部２２
０はグリップ１２０の３次元空間における絶対位置を常
に把握しているので、グリップ１２０の絶対位置を検知
するためのセンサーを別個に設ける必要がない。
ち、半径方向変位検出センサー１７０、１７０、・・・
及び軸方向検出センサー１８０によって中央演算部２２
０はグリップ１２０の３次元空間における絶対位置を常
に把握しているので、グリップ１２０の絶対位置を検知
するためのセンサーを別個に設ける必要がない。
【００２９】次ぎに、力覚提示を行う場合について説明
する。
する。
【００３０】力覚提示を行うときは、クラッチ１５０が
結合されている状態、すなわち、結合ピン１５２、１５
２の突部１５２ａ、１５２ａがグリップ１２０の凹部１
５１、１５１に嵌合した状態となっている。
結合されている状態、すなわち、結合ピン１５２、１５
２の突部１５２ａ、１５２ａがグリップ１２０の凹部１
５１、１５１に嵌合した状態となっている。
【００３１】操作者２４０が自らの手など体の一部を使
ったり、あるいはスティックなどの器具を用いて仮想空
間内で仮想物体に働きかけると、予め定義されたその仮
想物体の表面摩擦係数、弾性率、質量などの物理的性質
に応じて反力ベクトル及びそれに対応したモータ６０、
７０、１００、１１０、１３０及び１４０への指令値が
中央演算部２２０にて計算され、モータ制御部２１０を
通してモータ６０、７０、１００、１１０、１３０及び
１４０を制御し、グリップ１２０を介して操作者２４０
に力覚を提示する。この時、仮想空間内の仮想物体と
は、単体の場合、例えば、仮想空間内で手があるものに
接触するような場合もあるし、複数物体の相互作用の場
合、例えば、仮想空間内で手で握っているスティックが
仮想空間内に存在する物体に接触するような場合もあり
得る。
ったり、あるいはスティックなどの器具を用いて仮想空
間内で仮想物体に働きかけると、予め定義されたその仮
想物体の表面摩擦係数、弾性率、質量などの物理的性質
に応じて反力ベクトル及びそれに対応したモータ６０、
７０、１００、１１０、１３０及び１４０への指令値が
中央演算部２２０にて計算され、モータ制御部２１０を
通してモータ６０、７０、１００、１１０、１３０及び
１４０を制御し、グリップ１２０を介して操作者２４０
に力覚を提示する。この時、仮想空間内の仮想物体と
は、単体の場合、例えば、仮想空間内で手があるものに
接触するような場合もあるし、複数物体の相互作用の場
合、例えば、仮想空間内で手で握っているスティックが
仮想空間内に存在する物体に接触するような場合もあり
得る。
【００３２】また、力覚提示の際に用いるフィードバッ
ク信号は、モータ６０、７０、１００、１１０、１３０
及び１４０のエンコーダ信号及び６軸力センサー１９０
からの信号の片方又は両方を用いる。この場合、どちら
の信号を用いるかは中央演算部２２０で判断して操作者
２４０に適正な力覚提示が為される処理結果が算出され
る方を選択することになる。
ク信号は、モータ６０、７０、１００、１１０、１３０
及び１４０のエンコーダ信号及び６軸力センサー１９０
からの信号の片方又は両方を用いる。この場合、どちら
の信号を用いるかは中央演算部２２０で判断して操作者
２４０に適正な力覚提示が為される処理結果が算出され
る方を選択することになる。
【００３３】力覚を提示する場合と提示しない場合とで
クラッチ１５０のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
クラッチ１５０のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
【００３４】クラッチ１５０をＯＦＦ状態からＯＮ状態
に切り替える際は、半径方向変位検出センサー１７０及
び軸方向検出センサー１８０により、グリップ１２０に
対するロボット２０のグリップ支持部９０の位置、姿
勢、具体的にはグリップ１２０の凹部１５１、１５１に
対する結合ピン１５２、１５２の突部１５２ａ、１５２
ａの位置、姿勢が適当になるように調整を行う。なお、
上記したように、クラッチ１５０をＯＦＦ状態にしてい
る場合はロボット２０のグリップ支持部９０がグリップ
１２０に対して常に一定の位置関係を保てるように制御
しているので、ここでいう「一定の位置関係」がクラッ
チ１５０をＯＮ状態とするのに適当である場合には、特
に上記した調整動作は必要がない。また、グリップ１２
０の凹部１５１、１５１と結合ピン１５２、１５２の突
部１５２ａ、１５２ａの互いに接触する面には結合動作
を容易にするために、それぞれテーパー部１５１ａ、１
５１ａ、１５２ａ′、１５２ａ′を設けてあり、これに
よって、上記「適当」の範囲が広くなっている。
に切り替える際は、半径方向変位検出センサー１７０及
び軸方向検出センサー１８０により、グリップ１２０に
対するロボット２０のグリップ支持部９０の位置、姿
勢、具体的にはグリップ１２０の凹部１５１、１５１に
対する結合ピン１５２、１５２の突部１５２ａ、１５２
ａの位置、姿勢が適当になるように調整を行う。なお、
上記したように、クラッチ１５０をＯＦＦ状態にしてい
る場合はロボット２０のグリップ支持部９０がグリップ
１２０に対して常に一定の位置関係を保てるように制御
しているので、ここでいう「一定の位置関係」がクラッ
チ１５０をＯＮ状態とするのに適当である場合には、特
に上記した調整動作は必要がない。また、グリップ１２
０の凹部１５１、１５１と結合ピン１５２、１５２の突
部１５２ａ、１５２ａの互いに接触する面には結合動作
を容易にするために、それぞれテーパー部１５１ａ、１
５１ａ、１５２ａ′、１５２ａ′を設けてあり、これに
よって、上記「適当」の範囲が広くなっている。
【００３５】クラッチ１５０をＯＮ状態からＯＦＦ状態
に切り替える場合には、特に制約はない。
に切り替える場合には、特に制約はない。
【００３６】上記した力覚提示装置１０にあっては、力
覚の提示を行わない場合には、操作者２４０と力覚発生
部（ロボット）２０とが機械的に結合していない状態と
なるので、操作者２４０は力覚発生部２０の質量から発
生する慣性力や摩擦抵抗など、本来提示されるべきでな
い力による違和感を感じることが無く、身体を空間内で
自由に動かすことができる。このことは、同時に、力覚
提示装置を設計する際に、操作者に違和感を与えること
がないように装置を小型化しなければならないというよ
うな設計上の制約が無くなり、現在入手可能なアクチュ
エーターを用いて十分な力覚を提示する装置を製造する
ことができる等、力覚提示装置の設計上の自由度を広げ
るものである。
覚の提示を行わない場合には、操作者２４０と力覚発生
部（ロボット）２０とが機械的に結合していない状態と
なるので、操作者２４０は力覚発生部２０の質量から発
生する慣性力や摩擦抵抗など、本来提示されるべきでな
い力による違和感を感じることが無く、身体を空間内で
自由に動かすことができる。このことは、同時に、力覚
提示装置を設計する際に、操作者に違和感を与えること
がないように装置を小型化しなければならないというよ
うな設計上の制約が無くなり、現在入手可能なアクチュ
エーターを用いて十分な力覚を提示する装置を製造する
ことができる等、力覚提示装置の設計上の自由度を広げ
るものである。
【００３７】また、力覚提示を行う場合、仮想空間内の
物体からの反力提示を、予め用意された実在する物体モ
デルを介して行うのではなく、直接操作者の身体に力を
働きかけることにより行うことができるので、任意の形
状を持つ物体からの反力提示が可能になる。
物体からの反力提示を、予め用意された実在する物体モ
デルを介して行うのではなく、直接操作者の身体に力を
働きかけることにより行うことができるので、任意の形
状を持つ物体からの反力提示が可能になる。
【００３８】なお、上記した実施の形態において示した
力覚提示装置１０にあっては、操作者がグリップを握る
タイプのものであったが、図５に示すように、腕２４１
の先端部にグリップ１２０Ａを固定するタイプのもの
や、図６に示すように、腕２４１の先端部に円筒状のホ
ルダー２５０を装着し、該ホルダー２５０そのものが上
記グリップ１２０と同様の機能を持つようにするタイプ
のもの等が考えられる。また、これら図５や図６に示し
たもの１２０Ａや２５０を用いると、手２４２があくこ
とになるので、上記したグリップ１２０と併用すること
も可能となる。
力覚提示装置１０にあっては、操作者がグリップを握る
タイプのものであったが、図５に示すように、腕２４１
の先端部にグリップ１２０Ａを固定するタイプのもの
や、図６に示すように、腕２４１の先端部に円筒状のホ
ルダー２５０を装着し、該ホルダー２５０そのものが上
記グリップ１２０と同様の機能を持つようにするタイプ
のもの等が考えられる。また、これら図５や図６に示し
たもの１２０Ａや２５０を用いると、手２４２があくこ
とになるので、上記したグリップ１２０と併用すること
も可能となる。
【００３９】また、上記実施の形態においては、グリッ
プとロボットのグリップ支持部との間の相対的な位置や
姿勢の検出に光学式のセンサーを用いたが、必ずしも光
学式である必要はなく、例えば、靜電容量型の非接触型
センサー、あるいは差動トランスのような動作に必要な
力が小さく操作者に違和感を与えないものであるなら、
接触型のセンサーであっても構わない。
プとロボットのグリップ支持部との間の相対的な位置や
姿勢の検出に光学式のセンサーを用いたが、必ずしも光
学式である必要はなく、例えば、靜電容量型の非接触型
センサー、あるいは差動トランスのような動作に必要な
力が小さく操作者に違和感を与えないものであるなら、
接触型のセンサーであっても構わない。
【００４０】さらに、上記実施の形態においては、クラ
ッチ１５０を、エアシリンダー１５４、直動ガイド１５
３、結合ピン１５２、連結ロッド１５５及びグリップ１
２０の凹部１５１によって実現しているが、クラッチ機
能を実現できるものであれば、上記したものに限られる
ものではない。例えば、ソレノイド、モーター、又は電
圧を印加すると粘性係数が変化する電気粘性流体等を用
いてクラッチ機構を実現することが可能である。
ッチ１５０を、エアシリンダー１５４、直動ガイド１５
３、結合ピン１５２、連結ロッド１５５及びグリップ１
２０の凹部１５１によって実現しているが、クラッチ機
能を実現できるものであれば、上記したものに限られる
ものではない。例えば、ソレノイド、モーター、又は電
圧を印加すると粘性係数が変化する電気粘性流体等を用
いてクラッチ機構を実現することが可能である。
【００４１】さらにまた、上記実施の形態においては、
操作者の腕に対して力覚を提示するものを示したが、腕
以外の部分、例えば、指や脚のような身体の他の部位に
対しても同様な構成で力覚提示が可能である。また、そ
れらを組み合わせたもの、例えば、腕と指などを組み合
わせて、上肢全体に力覚を提示することも可能である。
操作者の腕に対して力覚を提示するものを示したが、腕
以外の部分、例えば、指や脚のような身体の他の部位に
対しても同様な構成で力覚提示が可能である。また、そ
れらを組み合わせたもの、例えば、腕と指などを組み合
わせて、上肢全体に力覚を提示することも可能である。
【００４２】また、上記実施の形態においては、操作者
が３次元空間内で腕を動かしたり物体に触れたりする物
を示したが、次元を限定して、例えば、２次元としてあ
る平面内に限って操作者が動作を行う場合も考えられ
る。
が３次元空間内で腕を動かしたり物体に触れたりする物
を示したが、次元を限定して、例えば、２次元としてあ
る平面内に限って操作者が動作を行う場合も考えられ
る。
【００４３】なお、上記した実施の形態において示した
各部の形状乃至構造は、何れも本発明を実施するに際し
て行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これ
らによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるこ
とがあってはならないものである。
各部の形状乃至構造は、何れも本発明を実施するに際し
て行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これ
らによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるこ
とがあってはならないものである。
【００４４】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明力覚提示装置は、操作者が保持し又は装着す
る力覚提示部と、操作者の動作等に応じた負荷を上記力
覚提示部に与える力覚発生部とを備える力覚提示装置で
あって、力覚提示部と力覚発生部との間に介挿されたク
ラッチ機構と、力覚提示部の力覚発生部に対する位置及
び姿勢を検知する検知手段と、上記検知手段による検知
結果等に基づいて上記力覚発生部を制御する制御部とを
備え、力覚の提示時に上記クラッチ機構を結合状態と
し、力覚の非提示時に上記クラッチ機構を非結合状態と
すると共に、力覚の非提示時には上記検知手段の検知結
果に基づいて上記制御部が力覚発生部を制御して力覚提
示部と力覚発生部との相対位置関係を常に一定にしてお
くようにしたことを特徴とする。
に、本発明力覚提示装置は、操作者が保持し又は装着す
る力覚提示部と、操作者の動作等に応じた負荷を上記力
覚提示部に与える力覚発生部とを備える力覚提示装置で
あって、力覚提示部と力覚発生部との間に介挿されたク
ラッチ機構と、力覚提示部の力覚発生部に対する位置及
び姿勢を検知する検知手段と、上記検知手段による検知
結果等に基づいて上記力覚発生部を制御する制御部とを
備え、力覚の提示時に上記クラッチ機構を結合状態と
し、力覚の非提示時に上記クラッチ機構を非結合状態と
すると共に、力覚の非提示時には上記検知手段の検知結
果に基づいて上記制御部が力覚発生部を制御して力覚提
示部と力覚発生部との相対位置関係を常に一定にしてお
くようにしたことを特徴とする。
【００４５】従って、本発明力覚提示装置にあっては、
力覚の非提示時には、力覚提示部と力覚発生部とが機械
的に切り離されるので、操作者に力覚発生部の慣性力や
摩擦抵抗等による無用の負荷がかかることがない。その
ため、力覚の非提示時に操作者が違和感を感じることが
ない。そのため、操作者に違和感を与えることがないよ
うに装置を小型化しなければならないというような設計
上の制約が無くなり、現在入手可能なアクチュエーター
を用いて十分な力覚を提示する装置を製造することがで
きる等、力覚提示装置の設計上の自由度を広げることが
できる。
力覚の非提示時には、力覚提示部と力覚発生部とが機械
的に切り離されるので、操作者に力覚発生部の慣性力や
摩擦抵抗等による無用の負荷がかかることがない。その
ため、力覚の非提示時に操作者が違和感を感じることが
ない。そのため、操作者に違和感を与えることがないよ
うに装置を小型化しなければならないというような設計
上の制約が無くなり、現在入手可能なアクチュエーター
を用いて十分な力覚を提示する装置を製造することがで
きる等、力覚提示装置の設計上の自由度を広げることが
できる。
【００４６】また、力覚の非提示時にクラッチが非結合
状態とされて、力覚提示部と力覚発生部との間が機械的
に分離されても、力覚提示部と力覚発生部との相対位置
関係が常に略一定に保たれるので、力覚の非提示状態か
ら力覚の提示状態へと容易に入ることができる。
状態とされて、力覚提示部と力覚発生部との間が機械的
に分離されても、力覚提示部と力覚発生部との相対位置
関係が常に略一定に保たれるので、力覚の非提示状態か
ら力覚の提示状態へと容易に入ることができる。
【００４７】さらに、検知手段により力覚提示部と力覚
発生部との相対的な位置及び姿勢が検知されるため、力
覚発生部の位置及び姿勢との情報を加味することにより
力覚提示部の絶対位置及び姿勢を算出することができ
る。
発生部との相対的な位置及び姿勢が検知されるため、力
覚発生部の位置及び姿勢との情報を加味することにより
力覚提示部の絶対位置及び姿勢を算出することができ
る。
【００４８】請求項２に記載された発明にあっては、上
記クラッチ機構における力覚提示部側クラッチ要素と力
覚発生部側クラッチ要素とは凹凸嵌合により結合される
ようにし、上記２つのクラッチ要素の互いに嵌合される
部分にはテーパー部を設けたので、力覚提示部と力覚発
生部との間の相対位置関係がやや適性を欠く場合（力覚
発生部の力覚提示部に対する追従の遅れ等により起こり
うる。）でも、２つのクラッチ要素を確実に結合させる
ことができる。
記クラッチ機構における力覚提示部側クラッチ要素と力
覚発生部側クラッチ要素とは凹凸嵌合により結合される
ようにし、上記２つのクラッチ要素の互いに嵌合される
部分にはテーパー部を設けたので、力覚提示部と力覚発
生部との間の相対位置関係がやや適性を欠く場合（力覚
発生部の力覚提示部に対する追従の遅れ等により起こり
うる。）でも、２つのクラッチ要素を確実に結合させる
ことができる。
【００４９】また、２つのクラッチ要素が結合されたと
きに、２つのクラッチ要素の位置関係が常に一定に保た
れる。
きに、２つのクラッチ要素の位置関係が常に一定に保た
れる。
【図１】図面は本発明力覚提示装置の実施の形態を示す
ものであり、本図は全体の概要を示す斜視図である。
ものであり、本図は全体の概要を示す斜視図である。
【図２】力覚提示部と力覚発生部との結合部の詳細を示
す側面図である。
す側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】制御ブロック図である。
【図５】力覚提示部の変形例を示す斜視図である。
【図６】力覚提示部の別の変形例を示す斜視図である。
１０…力覚提示装置、２０…ロボット（力覚発生部）、
１２０…グリップ（力覚提示部）、１５０…クラッチ
（クラッチ機構）、１５１…凹部（力覚提示部側クラッ
チ要素）、１５１ａ…テーパー部、１５２ａ…突部（力
覚発生部側クラッチ要素）、１５２ａ′…テーパー部、
１７０…半径方向変位検出センサー（検知手段）、１８
０…軸方向検出センサー（検知手段）、２００…制御
部、２４０…操作者
１２０…グリップ（力覚提示部）、１５０…クラッチ
（クラッチ機構）、１５１…凹部（力覚提示部側クラッ
チ要素）、１５１ａ…テーパー部、１５２ａ…突部（力
覚発生部側クラッチ要素）、１５２ａ′…テーパー部、
１７０…半径方向変位検出センサー（検知手段）、１８
０…軸方向検出センサー（検知手段）、２００…制御
部、２４０…操作者
Claims (2)
- 【請求項１】 操作者が保持し又は装着する力覚提示部
と、操作者の動作等に応じた負荷を上記力覚提示部に与
える力覚発生部とを備える力覚提示装置であって、 力覚提示部と力覚発生部との間に介挿されたクラッチ機
構と、 力覚提示部の力覚発生部に対する位置及び姿勢を検知す
る検知手段と、 上記検知手段による検知結果等に基づいて上記力覚発生
部を制御する制御部とを備え、 力覚の提示時に上記クラッチ機構を結合状態とし、 力覚の非提示時に上記クラッチ機構を非結合状態とする
と共に、力覚の非提示時には上記検知手段の検知結果に
基づいて上記制御部が力覚発生部を制御して力覚提示部
と力覚発生部との相対位置関係を常に一定にしておくよ
うにしたことを特徴とする力覚提示装置。 - 【請求項２】 上記クラッチ機構における力覚提示部側
クラッチ要素と力覚発生部側クラッチ要素とは凹凸嵌合
により結合され、 上記２つのクラッチ要素の互いに嵌合される部分にはテ
ーパー部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載
の力覚提示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11049402A JP2000246674A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 力覚提示装置 |
| US09/512,368 US6477448B1 (en) | 1999-02-26 | 2000-02-25 | Force feed back supply apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11049402A JP2000246674A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 力覚提示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000246674A true JP2000246674A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12830062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11049402A Pending JP2000246674A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 力覚提示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6477448B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000246674A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7250935B2 (en) | 2002-12-27 | 2007-07-31 | Seiko Epson Corporation | Force-feedback supply apparatus and image correcting method |
| WO2010098358A1 (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | 国立大学法人岐阜大学 | 上肢動作補助装置 |
| WO2012101956A1 (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-02 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| WO2012101955A1 (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-02 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| JP2016539017A (ja) * | 2013-12-06 | 2016-12-15 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 多方向力フィードバックを有する制御装置 |
| JP2017104964A (ja) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 川崎重工業株式会社 | マスターアーム入力装置 |
| JP2018530449A (ja) * | 2015-10-08 | 2018-10-18 | ハダディン ベタイリグングス ウーゲー | ロボット・システム及びロボット・システムの制御方法 |
| JP2020121347A (ja) * | 2019-01-29 | 2020-08-13 | セイコーエプソン株式会社 | 水平多関節ロボット |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103651A1 (ja) * | 1999-06-01 | 2004-12-02 | Hirohiko Arai | 物体協調運搬ロボットの制御方法及びその装置 |
| US6554252B2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-29 | Homayoon Kazerooni | Device and method for wireless lifting assist devices |
| US7027031B2 (en) * | 2002-02-07 | 2006-04-11 | Gifu University | Touch sense interface and method for controlling touch sense interface |
| FR2839916B1 (fr) * | 2002-05-22 | 2004-10-15 | Agence Spatiale Europeenne | Exosquelette pour bras humain, notamment pour des applications spatiales |
| US9380980B2 (en) | 2004-03-05 | 2016-07-05 | Depuy International Limited | Orthpaedic monitoring system, methods and apparatus |
| DE202005008760U1 (de) * | 2005-06-02 | 2005-10-27 | Gebhardt Transport- Und Lagersysteme Gmbh | Hubvorrichtung |
| AU2007250496A1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Rehabtronics Inc. | Method and apparatus for automated delivery of therapeutic exercises of the upper extremity |
| US7930074B2 (en) * | 2007-03-19 | 2011-04-19 | Sikorsky Aircraft Corporation | Vertical speed and flight path command module for displacement collective utilizing tactile cueing and tactile feedback |
| US8694182B2 (en) * | 2007-04-03 | 2014-04-08 | Sikorsky Aircraft Corporation | Altitude and acceleration command altitude hold algorithm for rotorcraft with large center of gravity range |
| FR2960467B1 (fr) * | 2010-06-01 | 2012-07-27 | Robotiques 3 Dimensions | Equipement de robotique collaborative |
| WO2012117480A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | 村田機械株式会社 | 上肢訓練装置 |
| WO2012117482A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | 村田機械株式会社 | 上肢訓練装置 |
| US9600076B2 (en) | 2014-12-19 | 2017-03-21 | Immersion Corporation | Systems and methods for object manipulation with haptic feedback |
| US9658693B2 (en) | 2014-12-19 | 2017-05-23 | Immersion Corporation | Systems and methods for haptically-enabled interactions with objects |
| US9851805B2 (en) | 2014-12-24 | 2017-12-26 | Immersion Corporation | Systems and methods for haptically-enabled holders |
| KR101662550B1 (ko) * | 2015-06-15 | 2016-10-10 | 주식회사 네오펙트 | 마우스형 재활 훈련 장치 |
| JP6648469B2 (ja) * | 2015-10-07 | 2020-02-14 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットシステム、及びロボット制御装置 |
| JP6565752B2 (ja) * | 2016-03-17 | 2019-08-28 | 株式会社安川電機 | ロボット制御装置及びロボット制御方法 |
| US10095311B2 (en) | 2016-06-15 | 2018-10-09 | Immersion Corporation | Systems and methods for providing haptic feedback via a case |
| ES2870671T3 (es) * | 2016-06-29 | 2021-10-27 | Fundacion Tecnalia Res & Innovation | Dispositivo portátil para la rehabilitación de los miembros superiores |
| US11439531B2 (en) * | 2017-05-03 | 2022-09-13 | Danny GOEL | Orthopedic shoulder brace |
| CN108836750B (zh) * | 2018-07-06 | 2020-12-25 | 韩海霞 | 主被动两用式手指康复训练装置 |
| US11744763B2 (en) * | 2018-12-18 | 2023-09-05 | Bionik, Inc. | Apparatus and/or method for positioning a hand for rehabilitation |
| US11644375B2 (en) * | 2020-09-03 | 2023-05-09 | GM Global Technology Operations LLC | Insertion force measurement system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5193963A (en) * | 1990-10-31 | 1993-03-16 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Force reflecting hand controller |
| US5629594A (en) * | 1992-12-02 | 1997-05-13 | Cybernet Systems Corporation | Force feedback system |
| FR2728537A1 (fr) * | 1994-12-21 | 1996-06-28 | Eurocopter France | Dispositif pour l'actionnement d'un organe commande pour un aeronef, tel que notamment un helicoptere, a commandes de vol electriques |
| US5691898A (en) * | 1995-09-27 | 1997-11-25 | Immersion Human Interface Corp. | Safe and low cost computer peripherals with force feedback for consumer applications |
| US5828813A (en) * | 1995-09-07 | 1998-10-27 | California Institute Of Technology | Six axis force feedback input device |
| US5754023A (en) * | 1995-10-26 | 1998-05-19 | Cybernet Systems Corporation | Gyro-stabilized platforms for force-feedback applications |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11049402A patent/JP2000246674A/ja active Pending
-
2000
- 2000-02-25 US US09/512,368 patent/US6477448B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7250935B2 (en) | 2002-12-27 | 2007-07-31 | Seiko Epson Corporation | Force-feedback supply apparatus and image correcting method |
| JP5493110B2 (ja) * | 2009-02-26 | 2014-05-14 | 国立大学法人三重大学 | 上肢動作補助装置 |
| JPWO2010098358A1 (ja) * | 2009-02-26 | 2012-09-06 | 国立大学法人岐阜大学 | 上肢動作補助装置 |
| WO2010098358A1 (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | 国立大学法人岐阜大学 | 上肢動作補助装置 |
| US8489236B2 (en) | 2011-01-27 | 2013-07-16 | Panasonic Corporation | Control apparatus and control method for robot arm, robot, control program for robot arm, and integrated electronic circuit |
| JPWO2012101955A1 (ja) * | 2011-01-27 | 2014-06-30 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| JP5180414B2 (ja) * | 2011-01-27 | 2013-04-10 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| WO2012101956A1 (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-02 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| WO2012101955A1 (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-02 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| JP5165160B2 (ja) * | 2011-01-27 | 2013-03-21 | パナソニック株式会社 | ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| US8909374B2 (en) | 2011-01-27 | 2014-12-09 | Panasonic Corporation | Robot arm control apparatus, robot arm control method, robot, robot arm control program, and integrated electronic circuit |
| JP2016539017A (ja) * | 2013-12-06 | 2016-12-15 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 多方向力フィードバックを有する制御装置 |
| JP2018530449A (ja) * | 2015-10-08 | 2018-10-18 | ハダディン ベタイリグングス ウーゲー | ロボット・システム及びロボット・システムの制御方法 |
| JP2017104964A (ja) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 川崎重工業株式会社 | マスターアーム入力装置 |
| JP2020121347A (ja) * | 2019-01-29 | 2020-08-13 | セイコーエプソン株式会社 | 水平多関節ロボット |
| JP7302182B2 (ja) | 2019-01-29 | 2023-07-04 | セイコーエプソン株式会社 | 水平多関節ロボット |
| US11745339B2 (en) | 2019-01-29 | 2023-09-05 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6477448B1 (en) | 2002-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000246674A (ja) | 力覚提示装置 | |
| Tobergte et al. | The sigma. 7 haptic interface for MiroSurge: A new bi-manual surgical console | |
| US6413229B1 (en) | Force-feedback interface device for the hand | |
| EP0981423B1 (en) | Force-feedback interface device for the hand | |
| CN109476013B (zh) | 并联连杆装置、工业机器人和触觉演示装置 | |
| Guanyang et al. | Haptic based teleoperation with master-slave motion mapping and haptic rendering for space exploration | |
| Sato et al. | Haptic telexistence | |
| KR20190085160A (ko) | 양팔 로봇의 교시 시스템 및 양팔 로봇의 교시 방법 | |
| JP2006321027A (ja) | マスタ・スレーブ式マニピュレータシステム及びその操作入力装置 | |
| JP2005103741A (ja) | 操作入力装置および遠隔操作システムおよび遠隔操作方法 | |
| WO2012127404A2 (en) | Ergonomic handle for haptic devices | |
| US7356448B2 (en) | Input device operating on the parallel kinematic principle with haptic feedback | |
| CA2835805A1 (en) | Medical master/slave type device for minimally invasive surgery | |
| Garate et al. | A scalable framework for multi-robot tele-impedance control | |
| Toedtheide et al. | A force-sensitive exoskeleton for teleoperation: An application in elderly care robotics | |
| JP2000181618A (ja) | ４軸のフォースフィードバックを有する力覚インタフェース装置 | |
| WO2022051726A1 (en) | Compact paired parallel architecture for high-fidelity haptic applications | |
| Sato et al. | Micro-teleoperation with manual task execution posture | |
| KR101792566B1 (ko) | 병렬 링크 구조체 및 이를 구비한 역감 제시 인터페이스 시스템 | |
| JP2000158378A (ja) | ロボットおよびロボットの制御装置 | |
| JP2552977B2 (ja) | 力フィードバック型多軸操作装置 | |
| KR101776818B1 (ko) | 리스트유닛을 포함하는 로봇 핸드 어셈블리 | |
| JPH07148684A (ja) | マスタ・スレーブシステムのマスタアーム装置 | |
| WO2023210769A1 (ja) | 入力ユニット、入力装置、およびシステム | |
| EP4066774B1 (en) | Medical robot |