WO2020053332A1 - Vorrichtung und verfahren zum kalibrieren wenigstens eines eingabegeräts sowie programmprodukt - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum kalibrieren wenigstens eines eingabegeräts sowie programmprodukt Download PDF

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WO2020053332A1
WO2020053332A1 PCT/EP2019/074346 EP2019074346W WO2020053332A1 WO 2020053332 A1 WO2020053332 A1 WO 2020053332A1 EP 2019074346 W EP2019074346 W EP 2019074346W WO 2020053332 A1 WO2020053332 A1 WO 2020053332A1
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input device
gripping
glove
grip element
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Inventor
Maximilian Maier
Maxime Chalon
Original Assignee
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for calibrating at least one glove-like input device to a user, the device having a computing device and at least one glove-like input device connected to the computing device in a signal-conducting manner.
  • the invention relates to a method for calibrating at least one glove-like input device to a user using such a device.
  • the invention also relates to a program product which comprises program code sections with which such a method can be carried out if the
  • Program product is executed on a computing device of such a device.
  • Signal generators can generate tactile signals, the signals of which are perceptible to the surgeon and from there directly and intuitively for movement of the instrument can be used in a predetermined position, position and / or orientation of the instrument.
  • the surgeon carries out a defined sequence of movements and / or movement patterns with the instrument, from which correction values for the signal calculation are derived.
  • the navigation device is calibrated to the individual characteristics of an individual surgeon.
  • Document DE 10 2013 007 820 A1 discloses a method for entering data into a communication device and / or into a readable memory, in which at least one key function is fictitiously assigned to the finger surfaces and the thumb position when touched for detecting and recognizing the respective key function the respective finger surface with the
  • Thumb tip is recorded and stored so that each time a finger surface is touched by the thumb tip, a signal is generated by evaluation electronics for the thumb position sensed in the process, which corresponds to the button function of the respective finger area and this signal is fed to at least one communication device or a readable memory.
  • Document DE 10 2013 007 820 A1 mentions that software for realizing correction and calibration functions is considerably more complex than basic software, because of improper handling, slipping of the sensor carrier or unsharp contact positions
  • the invention has for its object to improve the above-mentioned device structurally and / or functionally.
  • the invention is also based on the object of improving a method mentioned at the outset.
  • the object is achieved with a device with the features of claim 1.
  • the object is achieved with a method with the features of claim 6.
  • the object is achieved with a program product with the features of claim 1
  • the input device can be used to input information to the computing device.
  • the input device can be used to enter information into a program.
  • the input device can be used to control a virtual or real control object.
  • the control object can be a representation of a
  • the input device can be used for navigation and / or orientation in a virtual space.
  • the control object can be a robot, such as
  • a glove-like input device can be an input device that completely or partially covers a hand.
  • the input device can be arranged on one hand.
  • the input device can be designed like a cuff.
  • the input device can be designed like a glove.
  • the input device can also be used as a
  • the calibration can serve to adapt a program.
  • the calibration can serve to adapt a standardized program to individual characteristics of a user and / or to an individual usage situation.
  • Individual characteristics of a user can include dimensions and / or
  • An individual usage situation can take into account a specific arrangement of the input device on one hand.
  • An individual use situation can take specific movements of a hand into account.
  • An individual use situation can have a maximum position and / or a minimum position of a movement of a hand consider.
  • the signal-conducting connection between the computer and the at least one input device can be wired or wireless.
  • the computing device can be a computer or an electrical one
  • Control device A program can be executable with the aid of the computing device.
  • the device can have a single grip element.
  • the device can have several grip elements.
  • the grip elements can be the same or different. At least one can be made from several grip elements
  • Handle element can be selected for calibration.
  • the at least one grip element can have gripping sections for a single predetermined gripping position.
  • the at least one grip element can have gripping sections for a plurality of predefined gripping positions.
  • the handle positions can be different.
  • the gripping sections can be adapted to at least one hand of a user.
  • the gripping sections can be geometrically complementary to a hand contour.
  • the at least one grip element can have gripping sections for fingers and / or palm.
  • the at least one grip element can
  • the at least one grip element can be produced on the basis of an impression or a scan of a hand of a user.
  • the at least one grip element can be made of a plastic and / or natural material.
  • the at least one grip element can be made of cardboard.
  • the device can have at least one signaling means for signal transmission to the user.
  • the at least one signaling means can be an optical, acoustic and / or tactile signaling means.
  • the at least one signaling means can be an electro-optical converter, such as a display or illuminant
  • electro-acoustic transducer such as loudspeaker or buzzer, or a
  • electro-tactile transducer such as vibrator or thermocouple.
  • the method can be used to calibrate a single glove-like input device.
  • the method can be used to calibrate two glove-like input devices at the same time.
  • the signals of the at least one input device detected in the predetermined gripping position can be made available to the computing device.
  • Calibration data can be provided taking into account the signals recorded in the predetermined gripping position.
  • the calibration can be carried out taking into account the calibration data.
  • Calibration data can be provided using an artificial neural network.
  • the signals of the at least one input device detected in the predetermined gripping position can be stored.
  • the user can be signaled which input device (s) are to be created.
  • the user can be signaled which grip element (s) is / are to be gripped.
  • the user can be signaled in which / -n
  • Grip position (s) must be gripped.
  • the user can be signaled when a grip element can be released and / or a grip position can be released and / or a calibration has been completed.
  • A can be used for signaling
  • Representation of at least one input device, at least one grip element and / or at least one grip position are displayed.
  • a representation of at least one grip element can be displayed and at least one grip position, for example in color, can be highlighted.
  • the program product can be software.
  • the program product can be stored on a physical storage medium.
  • the storage medium can be a data carrier.
  • the storage medium can be computer-readable.
  • the program product can be present as a signal.
  • An artificial neural network can be represented using the program product.
  • the invention thus results in, among other things, a method for simplified calibration of a Data glove. It can be used to transfer the movements of a human hand to a robot, for example during a teleoperation, or as an input device for virtual reality and motion capture
  • the data glove In order to achieve the most realistic possible relationship between a movement of a person, for example, and that of an animation, the data glove should be compared beforehand, since otherwise the movement, for example of an animated hand, does not match the real movements of the person.
  • the present invention enables a data glove to be compared with the movements of the user in a simple but efficient manner, so as to increase the accuracy of an input.
  • a special form can be made available to the user so that the data glove can be compared.
  • This shape can have several types of handles that force the user to certain
  • Carry out hand movements for example spreading the fingers, full movement of the thumb, closing the hand etc.
  • This form can, for example, represent the negative of a hand and also consist of cardboard.
  • a computer algorithm may be able to directly assign the movements of humans recorded by sensors. In a computer program, this can initially
  • the shape can be displayed in the program and the required handle can be pre-selected, for example by lighting up.
  • the user can now touch the shape or the handle at the position previously selected by the computer.
  • the computer records all the sensor data available to it and assigns it to the movements. By repeating the same and different handles several times, an optimal result can be achieved within a very short time with little effort.
  • Optional features of the invention are referred to in particular by "can”. Accordingly, there is one embodiment of the invention that has the respective feature or features.
  • the invention improves a correlation between movements of a user and an object controlled thereby. Work accuracy can be increased. A reality experience can be improved. An offset between a user's movements and an object controlled thereby can be reduced or avoided.
  • Fig. 2 is a gripping element gripped in a second predetermined gripping position
  • FIG. 1 shows a grip element 100 with hand-adapted gripping sections, such as 102, 104, 106, 108, 110, 112, for two predetermined different gripping positions.
  • the gripping sections 102, 104, 106, 108, 110, 1 12 are geometrically complementary to the contours of the fingers and palms.
  • the grip element 100 is used to calibrate a data glove 114 for a user.
  • the user puts on the data glove 114, connects it to a computer in a signaling manner and starts one Calibration software.
  • the display indicates to the user in which gripping position the gripping element 100 is to be gripped. 1 shows gripping of the grip element 100 in a first predetermined gripping position. 2 shows gripping of the grip element 100 in a second predetermined gripping position. Signals of the
  • Data glove 1 14 recorded and made available to the computer. As shown in Fig. 3, taking into account those specified in the
  • Signals 1 16 detected at gripping positions are determined and made available with the aid of an artificial neural network 118 calibration data 120. Taking the calibration data 120 into account, a calibration is carried out by using a standardized one with the calibration data 120
  • Program is adapted to individual dimensions and / or proportions of a hand of the user and / or to an individual use situation.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Vorrichtung zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts (114) auf einen Benutzer, die Vorrichtung aufweisend eine Recheneinrichtung und wenigstens ein mit der Recheneinrichtung signalleitend verbundenes handschuhartiges Eingabegerät (114), wobei die Vorrichtung wenigstens ein Griffelement (100) mit handangepassten Greifabschnitten für wenigstens eine vorgegebene Greifposition aufweist, Verfahren zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts (114) auf einen Benutzer mithilfe einer derartigen Vorrichtung, wobei der Benutzer mit wenigstens einem angelegten handschuhartigen Eingabegerät (114) wenigstens ein Griffelement (100) in einer vorgegebene Greifposition greift, in der vorgegebene Greifposition Signale des wenigstens einen Eingabegeräts (114) erfasst werden und eine Kalibrierung unter Berücksichtigung der erfassten Signale (116) durchgeführt wird, und Programmprodukt, das Programmcodeabschnitte umfasst, mit denen ein derartiges Verfahren durchführbar ist, wenn das Programmprodukt auf einer Recheneinrichtung einer derartigen Vorrichtung ausgeführt wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren wenigstens eines Eingabegeräts sowie Programmprodukt
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts auf einen Benutzer, die Vorrichtung aufweisend eine Recheneinrichtung und wenigstens einen mit der Recheneinrichtung signalleitend verbundenes handschuhartiges Eingabegerät. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts auf einen Benutzer mithilfe einer derartigen Vorrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung ein Programmprodukt, das Programmcodeabschnitte umfasst, mit denen ein derartiges Verfahren durchführbar ist, wenn das
Programmprodukt auf einer Recheneinrichtung einer derartigen Vorrichtung ausgeführt wird.
Aus dem Dokument DE 10 2006 045 100 A1 ist eine Navigationseinrichtung bekannt für ein Werkzeug, insbesondere ein medizinisches Instrument, welche mittels einer Steuereinrichtung die von einem Positionsmessgerät
aufgenommenen Koordinaten eines Operateurs und/oder des Instruments und/oder eines Körpers in eine Anweisung für den Operateur, der das Instrument manuell führt, umrechnet und Signalgeber ansteuert, die dem Operateur die erforderliche Bewegung des Instruments signalisieren, bei der mittels der
Signalgeber taktile Signale erzeugbar sind, deren Signale für den Operateur wahrnehmbar sind und von diesem unmittelbar und intuitiv für eine Bewegung des Instruments in eine vorbestimmte Position, Lage und/oder Orientierung des Instruments nutzbar ist. Dem Dokument DE 10 2006 045 100 A1 zufolge ist es günstig, wenn vor dem Gebrauch der Navigationseinrichtung der Operateur eine festgelegte Abfolge von Bewegungen und/oder Bewegungsmustern mit dem Instrument durchführt, aus denen Korrekturwerte für die Signalberechnung abgeleitet werden. Hierdurch wird die Navigationseinrichtung auf die individuellen Besonderheiten eines einzelnen Operateurs kalibriert.
Aus dem Dokument DE 10 2013 007 820 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Eingabe von Daten in eine Kommunikationseinrichtung und/oder in einen auslesbaren Speicher, bei dem Fingerflächen mindestens eine Tastenfunktion fiktiv zugeordnet wird und zur Erfassung und Wiedererkennung der jeweiligen Tastenfunktion die Daumenstellung bei der Berührung der jeweiligen Fingerfläche mit der
Daumenkuppe erfasst und gespeichert wird, sodass bei jeder erneuten Berührung einer Fingerfläche mit der Daumenkuppe durch eine Auswerteelektronik für die dabei sensorisch erfasste Daumenstellung ein Signal generiert wird, dass der Tastenfunktion der jeweiligen Fingerfläche entspricht und dieses Signal mindestens einer Kommunikationseinrichtung oder einem auslesbaren Speicher zugeleitet wird. Das Dokument DE 10 2013 007 820 A1 erwähnt, dass eine Software zur Realisierung von Korrektur- und Kalibrierungsfunktionen wesentlich komplexer als eine Basissoftware ist, da durch unsachgemäße Handhabung, Verrutschen des Sensorträgers oder unscharfe Berührungspositionen
Mehrdeutigkeiten entstehen können, bei welchen nur über eine intelligente Software der richtige Wert ermittelt werden kann. Als Instrumentarium hierfür werden Relativwerterfassungen bezogen auf benachbarte Punkte und auf
Mittelwerte genannt, wodurch sich die Berührungsbereiche einengen lassen. Als weitere Maßnahmen werden Korrelationsbildungen mit gespeicherten Mustern, durch welche sich personenspezifische Eingabecharakteristika erkennen und in die Auswertung einbeziehen lassen, sowie Plausibilitätsprüfungen erwähnt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Programmprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1. Vorteilhafte Ausführungen und
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Eingabegerät kann zur Eingabe von Informationen an die Recheneinrichtung dienen. Das Eingabegerät kann zur Eingabe von Informationen an ein Programm dienen. Das Eingabegerät kann zum Kontrollieren eines virtuellen oder realen Kontrollobjekts dienen. Das Ko ntroll Objekt kann eine Repräsentation eines
Benutzers sein. Das Eingabegerät kann zur Navigation und/oder Orientierung in einem virtuellen Raum dienen. Das Kontrollobjekt kann ein Roboter, wie
Industrieroboter oder Medizinroboter, sein.
Ein handschuhartiges Eingabegerät kann ein Eingabegerät sein, das eine Hand ganz oder teilweise bedeckt. Das Eingabegerät kann an einer Hand anordenbar sein. Das Eingabegerät kann manschettenartig ausgeführt sein. Das Eingabegerät kann handschuhartig ausgeführt sein. Das Eingabegerät kann auch als
Datenhandschuh bezeichnet werden.
Das Kalibrieren kann dazu dienen, ein Programm anzupassen. Das Kalibrieren kann dazu dienen, ein standardisiertes Programm an individuelle Merkmale eines Benutzers und/oder an eine individuelle Benutzungssituation anzupassen.
Individuelle Merkmale eines Benutzers können Abmessungen und/oder
Maßverhältnisse einer Hand sein. Eine individuelle Benutzungssituation kann eine konkret vorliegende Anordnung des Eingabegeräts an einer Hand berücksichtigen. Eine individuelle Benutzungssituation kann konkret vorzunehmende Bewegungen einer Hand berücksichtigen. Eine individuelle Benutzungssituation kann eine Maximalposition und/oder eine Minimalposition einer Bewegung einer Hand berücksichtigen. Die signalleitende Verbindung zwischen dem Computer und dem wenigstens einen Eingabegerät kann kabelgebunden oder kabellos sein.
Die Recheneinrichtung kann ein Computer oder eine elektrische
Kontrolleinrichtung sein. Mithilfe der Recheneinrichtung kann ein Programm ausführbar sein.
Die Vorrichtung kann ein einziges Griffelement aufweisen. Die Vorrichtung kann mehrere Griffelemente aufweisen. Die Griffelemente können gleich oder unterschiedlich sein. Aus mehreren Griffelementen kann wenigstens ein
Griffelement zum Kalibrieren auswählbar sein. Das wenigstens eine Griffelement kann Greifabschnitte für eine einzige vorgegebene Greifposition aufweisen. Das wenigstens eine Griffelement kann Greifabschnitte für mehrere vorgegebene Greifpositionen aufweisen. Die Griffpositionen können unterschiedlich sein.
Die Greifabschnitte können an wenigstens eine Hand eines Benutzers angepasst sein. Die Greifabschnitte können geometrisch komplementär zu einer Handkontur ausgeführt sein. Das wenigstens eine Griffelement kann Greifabschnitte für Finger und/oder Handfläche aufweisen. Das wenigstens eine Griffelement kann
Greifabschnitte für eine rechte Hand und/oder für eine linke Hand aufweist.
Das wenigstens eine Griffelement kann auf Basis eines Abdrucks oder Scans einer Hand eines Benutzers hergestellt sein. Das wenigstens eine Griffelement kann aus einem Kunststoff und/oder Naturstoff hergestellt sein. Das wenigstens eine Griffelement kann aus Karton hergestellt sein.
Die Vorrichtung kann wenigstens ein Signalmittel zur Signalübermittlung an den Benutzer aufweist. Das wenigstens eine Signalmittel kann ein optischen, akustisches und/oder taktiles Signalmittel sein. Das wenigstens eine Signalmittel kann ein elektrooptischer Wandler, wie Display oder Leuchtmittel, ein
elektroakustischer Wandler, wie Lautsprecher oder Summer, oder ein
elektrotaktiler Wandler, wie Vibrator oder Thermoelement, sein. Das Verfahren kann dazu dienen, ein einziges handschuhartiges Eingabegerät zu kalibrieren. Das Verfahren kann dazu dienen, zwei handschuhartige Eingabegeräte gleichzeitig zu kalibrieren.
Die in der vorgegebene Greifposition erfassten Signale des wenigstens einen Eingabegeräts können der Recheneinrichtung zur Verfügung gestellt werden.
Unter Berücksichtigung der in der vorgegebene Greifposition erfassten Signale können Kalibrierungsdaten bereitgestelit werden. Die Kalibrierung kann unter Berücksichtigung der Kalibrierungsdaten durch geführt werden. Die
Kalibrierungsdaten können mithilfe eines künstlichen neuronalen Netzwerks bereitgestelit werden.
Die in der vorgegebene Greifposition erfassten Signale des wenigstens einen Eingabegeräts können gespeichert werden.
Dem Benutzer kann signalisiert werden, welche/-r Eingabegerät/-e anzulegen ist/sind. Dem Benutzer kann signalisiert werden, welche/-s Griffelement/-e zu greifen ist/sind. Dem Benutzer kann signalisiert werden, in welcher/-n
Griffposition/-en zu greifen ist. Dem Benutzer kann signalisiert werden, wenn ein Griffelement losgelassen und/oder eine Griffposition aufgelöst werden kann und/oder eine Kalibrierung abgeschlossen ist. Zum Signalisieren kann eine
Repräsentation wenigstens eines Eingabegeräts, wenigstens eines Griffelements und/oder wenigstens einer Griffposition angezeigt werden. Insbesondere kann eine Repräsentation wenigstens eines Griffelements angezeigt und wenigstens eine Griffposition, beispielsweise farblich, hervorgehoben werden.
Das Programmprodukt kann eine Software sein. Das Programmprodukt kann auf einem physischen Speichermedium gespeichert sein. Das Speichermedium kann ein Datenträger sein. Das Speichermedium kann computerlesbar sein. Das Programmprodukt kann als Signal vorliegen. Mithilfe des Programmprodukts kann ein künstliches neuronales Netzwerk darstellbar sein.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren zur vereinfachten Kalibration eines Datenhandschuhs. Der kann dazu verwendet werden, Bewegungen eine menschlichen Hand zum Beispiel bei einer Teleoperation auf einen Roboter zu übertragen oder als Eingabegerät für Virtual-Reality und Motion Capture
Anwendungen.
Um eine möglichst reales Verhältnis von einer Bewegung eines Menschen beispielsweise zu der einer Animation zu erreichen, sollte der Datenhandschuh zuvor abgeglichen werden, da sonst die Bewegung beispielsweise von einer animierten Hand nicht mit den realen Bewegungen des Menschen übereinstimmt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es auf einfache aber dennoch effiziente Weise einen Datenhandschuh mit den Bewegungen des Benutzers abzugleichen, um so eine Genauigkeit einer Eingabe zu erhöhen.
Damit der Datenhandschuh abgeglichen werden kann, kann dem Benutzer eine spezielle Form zur Verfügung gestellt werden. Diese Form kann mehrere Arten von Griffen aufweisen, welche den Benutzer dazu forcieren, bestimmte
Handbewegungen durchzuführen, beispielsweise Spreizen der Finger, volle Bewegung des Daumens, schließen der Hand etc. Diese Form kann zum Beispiel das Negativ einer Hand darstellen und auch aus Karton bestehen. Durch die vorher durch die Form vorgegebenen Griffe kann es einem Computer Algorithmus ermöglicht sein, die durch Sensoren aufgenommenen Bewegungen des Menschen direkt zuzuordnen. Dabei kann in einem Computerprogramm zunächst das
Kalibrierverfahren gestartet werden. In dem Programm kann die Form dargestellt und der benötigte Griff zum Beispiel durch ein aufleuchten vorselektiert werden. Der Benutzer kann nun die Form beziehungsweise den Griff an der zuvor vom Computer selektierten Position anfassen. Dabei zeichnet der Computer alle ihm zur Verfügung stehenden Sensordaten auf und ordnet sie den Bewegungen zu. Durch mehrmaliges Wiederholen von gleichen sowie verschiedenen Griffen kann hierbei ein optimales Ergebnis innerhalb von kürzester Zeit mit geringem Aufwand erzielt werden. Mit„kann" sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Dem zufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
Mit der Erfindung wird eine Korrelation zwischen Bewegungen eines Benutzers und einem damit kontrollierten Objekt verbessert. Eine Arbeitsgenauigkeit kann erhöht werden. Ein Realitätseriebnis kann verbessert werden. Ein Versatz zwischen einer Bewegungen eines Benutzers und einem damit kontrollierten Objekt kann reduziert oder vermieden werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere
Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen
verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne
Merkmale der Erfindung darstellen.
Es zeigen schematisch und beispielhaft:
Fig. 1 ein in einer ersten vorgegebenen Greifposition gegriffenes Griffelement,
Fig. 2 ein in einer zweiten vorgegebenen Greifposition gegriffenes Griffelement und
Fig. 3 ein Bereitstellen von Kalibrierungsdaten mithilfe eines künstlichen
neuronalen Netzwerks
Fig. 1 zeigt ein Griffelement 100 mit handangepassten Greifabschnitten, wie 102, 104, 106, 108, 110, 1 12, für zwei vorgegebene unterschiedliche Greifpositionen. Die Greifabschnitte 102, 104, 106, 108, 110, 1 12 sind geometrisch komplementär zu Finger- und Handflächenkonturen ausgeführt. Das Griffelement 100 dient zum Kalibrieren eines Datenhandschuhs 1 14 auf einen Benutzer.
Zum Kalibrieren des Datenhandschuhs 1 14 legt der Benutzer den Datenhandschuh 114 an, verbindet ihn signalieitend mit einem Computer und startet eine Kalibrierungssoftware. Über ein Display wird dem Benutzer signalisiert, in welcher Greifposition das Griffelement 100 zu greifen ist. Fig. 1 zeigt ein Greifen des Griffelements 100 in einer ersten vorgegebenen Greifposition. Fig. 2 zeigt ein Greifen des Griffelements 100 in einer zweiten vorgegebenen Greifposition. In den vorgegebenen Greifpositionen werden jeweils Signale des
Datenhandschuhs 1 14 erfasst und dem Computer zur Verfügung gestellt. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden unter Berücksichtigung der in den vorgegebenen
Greifpositionen erfassten Signale 1 16 mithilfe eines künstlichen neuronalen Netzwerks 118 Kalibrierungsdaten 120 ermittelt und bereitgestellt. Unter Berücksichtigung der Kalibrierungsdaten 120 wird eine Kalibrierung durchgeführt, indem mit den Kalibrierungsdaten 120 ein standardisiertes
Programm an individuelle Abmessungen und/oder Maßverhältnisse einer Hand des Benutzers und/oder an eine individuelle Benutzungssituation angepasst wird.
Bezugszeichen
100 Griffelement
102 Greifabschnitt
104 Greifabschnitt
106 Greifabschnitt
108 Greifabschnitt
110 Greifabschnitt
112 Greifabschnitt
114 Eingabegerät, Datenhandschuh
1 16 Signale
1 18 Netzwerk
120 Kalibrierungsdaten

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen
Eingabegeräts (114) auf einen Benutzer, die Vorrichtung aufweisend eine Recheneinrichtung und wenigstens ein mit der Recheneinrichtung
signalieitend verbundenes handschuhartiges Eingabegerät (114), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein Griffelement (100) mit handangepassten Greifabschnitten (102, 104, 106, 108, 110, 1 12) für wenigstens eine vorgegebene Greifposition aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Greifabschnitte (102, 104, 106, 108, 110, 112) geometrisch komplementär zu einer Handkontur ausgeführt sind.
3. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Griffelement (100) Greifabschnitte (102, 104, 106, 108, 110, 1 12) für Finger und/oder Handfläche aufweist.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Griffelement (100) Greifabschnitte (102, 104, 106, 108, 110, 112) für eine rechte Hand und/oder für eine linke Hand aufweist
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein Signalmittel zur
Signalübermittlung an den Benutzer aufweist.
6. Verfahren zum Kalibrieren wenigstens eines handschuhartigen Eingabegeräts (114) auf einen Benutzer mithilfe einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer mit wenigstens einem angelegten handschuhartigen Eingabegerät (1 14) wenigstens ein Griffelement (100) in einer vorgegebene Greifposition greift, in der vorgegebene Greifposition Signale des wenigstens einen Eingabegeräts (114) erfasst werden und eine Kalibrierung unter Berücksichtigung der erfassten Signale (116) durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Benutzer signalisiert wird, welche/-r Eingabegerät/-e (1 14) anzulegen ist/sind.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Benutzer signalisiert wird, welche/-s Griffelement/-e (100) zu greifen ist/sind.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Benutzer signalisiert wird, in welcher/-n
Griffposition/-en zu greifen ist.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Benutzer signalisiert wird, wenn ein Griffelement (100) losgelassen und/oder eine Griffposition aufgelöst werden kann und/oder eine Kalibrierung abgeschlossen ist.
1 1. Prag ramm produkt, das Programmcodeabschnitte umfasst, mit denen ein
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 10 durchführbar ist, wenn das Programmprodukt auf einer Recheneinrichtung einer Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgeführt wird.
PCT/EP2019/074346 2018-09-14 2019-09-12 Vorrichtung und verfahren zum kalibrieren wenigstens eines eingabegeräts sowie programmprodukt WO2020053332A1 (de)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060007170A1 (en) * 2004-06-16 2006-01-12 Microsoft Corporation Calibration of an interactive display system
DE102006045100A1 (de) 2006-09-21 2008-04-10 Universität Oldenburg Navigationseinrichtung und Navigationsverfahren für ein Werkzeug, insbesondere ein medizinisches Instrument
US20120157263A1 (en) * 2009-01-20 2012-06-21 Mark Sivak Multi-user smartglove for virtual environment-based rehabilitation
DE102013007820A1 (de) 2013-04-25 2014-10-30 Jens Hansen Verfahren zur Eingabe von Daten und eine dafür geeignete Vorrichtung
CN107704087A (zh) * 2017-10-26 2018-02-16 哈尔滨工业大学 基于关节相关性分析的数据手套标定方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060007170A1 (en) * 2004-06-16 2006-01-12 Microsoft Corporation Calibration of an interactive display system
DE102006045100A1 (de) 2006-09-21 2008-04-10 Universität Oldenburg Navigationseinrichtung und Navigationsverfahren für ein Werkzeug, insbesondere ein medizinisches Instrument
US20120157263A1 (en) * 2009-01-20 2012-06-21 Mark Sivak Multi-user smartglove for virtual environment-based rehabilitation
DE102013007820A1 (de) 2013-04-25 2014-10-30 Jens Hansen Verfahren zur Eingabe von Daten und eine dafür geeignete Vorrichtung
CN107704087A (zh) * 2017-10-26 2018-02-16 哈尔滨工业大学 基于关节相关性分析的数据手套标定方法

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