JPH06230890A - Coordinate input device - Google Patents
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- JPH06230890A JPH06230890A JP5016403A JP1640393A JPH06230890A JP H06230890 A JPH06230890 A JP H06230890A JP 5016403 A JP5016403 A JP 5016403A JP 1640393 A JP1640393 A JP 1640393A JP H06230890 A JPH06230890 A JP H06230890A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、仮想現実感を実現する
ための座標入力装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device for realizing virtual reality.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、架空の空間内で手を動かしたと
き、手の動きの座標を入力する方法としては、各関節の
動きをセンサによって検出し、この検出に基づき座標を
算出して入力するものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, when a hand is moved in an imaginary space, a method for inputting the coordinates of the hand movement is to detect the movement of each joint by a sensor and calculate and input the coordinate based on this detection. What is known is.
【0003】また、各関節の動きに従って動作させる関
節手段の構造としては、図11に示すように、アーム7
3とアーム74とにより構成される自由度1の関節手段
の表面に沿って、水平状態にしたときのアーム73、7
4の上の面から下にでないように弧状のレール75を設
け、アーム71、72をそれに係合させ、図12に示す
ように、関節手段の屈曲に応じて、そのレール75に沿
ってアーム72を動かすものがある。Further, as a structure of the joint means to be operated according to the movement of each joint, as shown in FIG.
Along the surface of the joint means having one degree of freedom constituted by 3 and the arm 74, the arms 73, 7 when in a horizontal state
4, an arcuate rail 75 is provided so as not to go down from the upper surface of the arm 4, and the arms 71 and 72 are engaged with it, and as shown in FIG. 12, the arm is provided along the rail 75 according to the bending of the joint means. There is something that moves 72.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の座標入
力装置においては、コンピュータによる仮想空間上で物
をつかんでも、架空の空間に合わせ手の動きを抑制する
ようにフィードバックがかからないため、十分な実感が
得られないという欠点があった。In the conventional coordinate input device of this type, even if an object is grabbed in a virtual space by a computer, feedback is not applied so as to suppress the movement of the hand in an imaginary space. There was a drawback that I could not get a real feeling.
【0005】また、架空の空間に合わせ手の動きを抑制
するための人体の動作に追従可能な関節手段は、アーム
の動作角度を図11に示すアーム73,74の上の面よ
り下に出さない条件のもとで、90度以上確保すること
ができないという欠点があった。Further, the joint means capable of following the movement of the human body for adjusting the movement of the hand in accordance with the imaginary space is arranged so that the movement angle of the arm is below the upper surface of the arms 73 and 74 shown in FIG. There was a drawback that it was not possible to secure 90 degrees or more under non-existing conditions.
【0006】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、その主たる目的は、仮想空間内に物体があった場
合、その物体の材質に合わせて手の動きに反作用がかか
るようにすることによって、よりリアルな手の動きの入
力を可能とする座標入力装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and its main purpose is to, when an object is present in a virtual space, give a reaction to the movement of the hand in accordance with the material of the object. Accordingly, it is to provide a coordinate input device that enables more realistic input of hand movements.
【0007】また、本発明の他の目的は、ヒンジの動作
角度を90度以上確保することができる、架空の空間に
合わせ手の動きを抑制するための、人体の動作に追従可
能な関節手段を備えた座標入力装置を提供することにあ
る。Another object of the present invention is to provide a joint means capable of ensuring an operation angle of the hinge of 90 degrees or more and capable of following the movement of the human body for adjusting the movement of the hand in an imaginary space. It is to provide a coordinate input device provided with.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記主
たる目的は、人体の動作を検出するための検出手段と、
人体の動作に追従可能であって駆動手段を内蔵した関節
手段と、前記検出手段の検出結果に基づき座標入力を行
なうとともに、前記関節手段にフィードバック指令を下
して前記関節手段を駆動する制御手段とを備える座標入
力装置によって達成される。According to the present invention, the main purpose is to provide a detection means for detecting a motion of a human body,
Joint means capable of following the movement of the human body and having a built-in drive means, and control means for inputting coordinates based on the detection result of the detection means and for giving a feedback command to the joint means to drive the joint means. And a coordinate input device including.
【0009】また、本発明によれば、前記した他の目的
は、前記座標入力装置における間接手段が、図2、図3
に示すように、鋭角を構成する2つの辺を備える1対の
アーム11、12と、ロッド16と、前記アームの先端
を前記ロッド16に、スライド可能で回転可能なように
取り付けるための接続部111、121と、前記アーム
の間にあり、前記ロッドに取り付けられた接続ブロック
15と、前記アームと接続ブロックとを接続しており、
それぞれの接続点で回転可能になっている補助アーム1
3、14と、前記アームを駆動するための駆動モータと
を備えることによって達成される。Further, according to the present invention, the other object mentioned above is that the indirect means in the coordinate input device has a structure shown in FIGS.
, A pair of arms 11 and 12 having two sides forming an acute angle, a rod 16, and a connecting portion for slidably and rotatably attaching the tip of the arm to the rod 16. 111, 121, and the connection block 15, which is located between the arm and attached to the rod, connects the arm and the connection block,
Auxiliary arm 1 that can rotate at each connection point
3 and 14 and a drive motor for driving the arm.
【0010】[0010]
【作用】本発明の座標入力装置では、指先につけた圧力
センサーにかかる圧力の方向に従い、指の動きに合わせ
てアームを動かすことによって座標入力を行い、仮想空
間内に物体があった場合、その物体の材質に合わせて手
の動きに反作用がかかるように、圧力センサのデータを
もとにアームの動きを制御するので、よりリアルな手の
動きの入力を可能とする。In the coordinate input device of the present invention, coordinate input is performed by moving the arm in accordance with the movement of the finger according to the direction of pressure applied to the pressure sensor attached to the fingertip, and when an object is present in the virtual space, Since the movement of the arm is controlled based on the data of the pressure sensor so that the movement of the hand reacts depending on the material of the object, more realistic movement of the hand can be input.
【0011】また、本発明に係わる関節手段では、鋭角
を構成する2つの辺を備える1対のアームの先端に取り
付けられた接続部が、ロッド上をスライドすることによ
って、前記1対のアームが接続ブロックの回りを回転で
きるので、ヒンジの動作角度を90度以上確保すること
ができる。Further, in the joint means according to the present invention, the connecting portion attached to the tips of the pair of arms having two sides forming an acute angle slides on the rod, whereby the pair of arms are Since it can rotate around the connection block, the operation angle of the hinge can be secured at 90 degrees or more.
【0012】以下、本発明に係わる関節手段の動作原理
について、図7、及び図8を用いて説明を行う。The operating principle of the joint means according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 7 and 8.
【0013】直線GHを底辺の一部とし、互いに頂点の
一つE点を共有する合同形である二等辺三角形DBE、
及び二等辺三角形FECを形成する(DB=DE=FE
=FC)。An isosceles triangle DBE which is a congruent shape having a straight line GH as a part of its base and sharing one point E of its vertices.
And form an isosceles triangle FEC (DB = DE = FE
= FC).
【0014】ただし、この二等辺三角形は底辺の長さが
可変できるものとする。However, the base length of this isosceles triangle is variable.
【0015】ここで、二等辺三角形DBE、及び二等辺
三角形FECの辺BD、及び辺CFからまっすぐに直線
を延ばし、その直線の交わる点を点Aとする。Here, a straight line is straightly extended from the sides BD and CF of the isosceles triangle DBE and the isosceles triangle FEC, and a point where the straight lines intersect is defined as a point A.
【0016】この点Aを頂点の一つとする三角形ADF
を考える。A triangle ADF having this point A as one of the vertices
think of.
【0017】まず、三角形DBE、及び三角形FECの
頂点D、及び頂点Fから直線GHに対して垂線を引き、
それが直線GHと交わる点を点I、及び点Jとする。First, a perpendicular line is drawn from the vertex D and the vertex F of the triangle DBE and the triangle FEC to the straight line GH,
The points at which they intersect the straight line GH are point I and point J.
【0018】この時点で、三角形DBE、及び三角形F
ECが合同な二等辺三角形であることから、直線DI、
及び直線FJの長さが同じである。At this point, triangle DBE and triangle F
Since EC is a congruent isosceles triangle, the straight line DI,
And the length of the straight line FJ is the same.
【0019】ここで、これらの直線は共に直線GHと垂
直であることから、点Dと点Fを結ぶ直線は直線GHと
平行である。Since both of these straight lines are perpendicular to the straight line GH, the straight line connecting the points D and F is parallel to the straight line GH.
【0020】よって、∠DBE、∠ADF、∠FCE、
及び∠AFDの角度がすべて同じである。Therefore, ∠DBE, ∠ADF, ∠FCE,
And the angles of ∠AFD are all the same.
【0021】また、点I、及び点Jは辺BE、及び辺E
Cの中点であることから、辺BE=辺EC=辺DFとな
る。The points I and J are sides BE and E.
Since it is the midpoint of C, side BE = side EC = side DF.
【0022】よって、三角形DBE、三角形FEC、及
び三角形ADFは合同三角形であるといえる。これらの
ことより、点D、及び点Fは底辺の長さを変えることに
より、点Aを中心とする半径AD、もしくは半径AFの
円弧に沿って移動する点であり、辺DB、及び辺FCは
円弧の中心点Aから円弧のD点、及びF点に対して延ば
した直線の延長線となる。Therefore, it can be said that the triangle DBE, the triangle FEC, and the triangle ADF are congruent triangles. From these facts, the points D and F are points that move along the arc of the radius AD or the radius AF centering on the point A by changing the length of the base, and the sides DB and FC Is an extension of a straight line extending from the center point A of the arc to the points D and F of the arc.
【0023】ここで、この図7、及び図8の点A、B、
C、D、E、Fは図2、及び図3の点A、B、C、D、
E、Fに対応しており、辺BDに対して一定角度で取り
付けられているアーム11は、アーム17に対して常に
平行となり、辺CFに対して一定角度で取り付けられて
いるアーム12は、アーム18に対して常に平行とな
る。Here, points A, B in FIG. 7 and FIG.
C, D, E, and F are points A, B, C, and D in FIG. 2 and FIG.
The arm 11 corresponding to E and F and attached at a constant angle to the side BD is always parallel to the arm 17, and the arm 12 attached at a constant angle to the side CF is It is always parallel to the arm 18.
【0024】以上により、回転の中心の点Aにまでその
構造を及ぼすことのない関節手段を構成できる。As described above, the joint means can be constructed which does not exert its structure even on the point A of the center of rotation.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細
に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0026】図6は、本発明による座標入力装置を指の
動きのみに対応するように取り付けた状態であり、圧力
センサ44、45、46が各指の関節と関節との間に取
り付けられており、関節手段41、42、43が各指の
関節の部分に取り付けられている。FIG. 6 shows a state in which the coordinate input device according to the present invention is attached so as to correspond only to the movement of the finger, and the pressure sensors 44, 45 and 46 are attached between the joints of the respective fingers. And joint means 41, 42, 43 are attached to the joints of each finger.
【0027】図6において、圧力センサ44は関節手段
41の動きに対応する。上側の圧力センサ44に圧力が
かかると、関節手段41はそれに対応し、仮想空間のそ
の位置に障害物がない場合には、関節を延ばす方向に動
作する。下側の圧力センサ44に圧力がかかった場合に
は、関節手段41は仮想空間のその位置に障害物がなけ
れば、関節を曲げる方向に動作する。In FIG. 6, the pressure sensor 44 corresponds to the movement of the joint means 41. When pressure is applied to the upper pressure sensor 44, the joint means 41 responds to it, and when there is no obstacle at that position in the virtual space, it operates in the direction to extend the joint. When pressure is applied to the lower pressure sensor 44, the joint means 41 moves in the direction of bending the joint unless there is an obstacle at that position in the virtual space.
【0028】つまり仮想空間のその位置に障害物がない
限り、圧力センサ44の上下にかかる圧力がバランスの
取れるように関節手段41の操作を行い、仮想空間に障
害物があった際に、その障害物に対応した反力を生じる
ように、関節手段41の動きを制御するようになってい
る。That is, unless there is an obstacle at that position in the virtual space, the joint means 41 is operated so that the pressures applied to the upper and lower sides of the pressure sensor 44 are balanced, and when there is an obstacle in the virtual space, The movement of the joint means 41 is controlled so as to generate a reaction force corresponding to the obstacle.
【0029】他の関節に関しても同様に動作を行い、関
節手段42には圧力センサ45が対応し、関節手段43
には圧力センサ46が対応するようになっており、この
ような装置が入力に用いる各指に取り付けてある。The same operation is performed for the other joints, the pressure sensor 45 corresponds to the joint means 42, and the joint means 43.
A pressure sensor 46 corresponds to the pressure sensor 46, and such a device is attached to each finger used for input.
【0030】これらの動作により、仮想空間に対する指
の動きの入力をよりリアルに行うことができる。By these operations, it is possible to more realistically input the movement of the finger in the virtual space.
【0031】次に関節手段の構造についての説明を行
う。Next, the structure of the joint means will be described.
【0032】間接手段は、図1に示すように、夫々鋭角
を構成する2つの辺を有する主アーム1、2とそれらを
屈曲自在に結合する間接部分とからなり、間接部分は補
助アーム3、4、ロッド5、接続ブロック8から構成さ
れる。As shown in FIG. 1, the indirect means is composed of main arms 1 and 2 each having two sides forming an acute angle and an indirect part connecting them flexibly, and the indirect part is an auxiliary arm 3, 4, rod 5, and connection block 8.
【0033】ロッド5と主アーム1との接続は、アーム
1の先端部に回転自在に取り付けられた接続部6を介し
て行われ、この接続部6によってアーム1はロッド5に
沿ってスライドできるようになっており、また図3に示
すようにロッド15とアーム11との接続角度が変わっ
た際、図1の接続部6が回転してそれに追従できるよう
になっている。The connection between the rod 5 and the main arm 1 is made through a connecting portion 6 rotatably attached to the tip of the arm 1, and the connecting portion 6 allows the arm 1 to slide along the rod 5. In addition, when the connection angle between the rod 15 and the arm 11 changes as shown in FIG. 3, the connection portion 6 of FIG. 1 rotates and can follow it.
【0034】ロッド5と主アーム2との接続は、アーム
2の先端部に回転自在に取り付けられた接続部7を介し
て行われ、この接続部7によってアーム2はロッド5に
沿ってスライドできるようになっており、また図3に示
すようにロッド15とアーム12との接続角度が変わっ
た際、図1の接続部7が回転してそれに追従できるよう
になっている。The connection between the rod 5 and the main arm 2 is made through a connecting portion 7 rotatably attached to the tip of the arm 2, and the connecting portion 7 allows the arm 2 to slide along the rod 5. When the connecting angle between the rod 15 and the arm 12 changes as shown in FIG. 3, the connecting portion 7 of FIG. 1 rotates and can follow it.
【0035】主アーム1と補助アーム3とは、アーム1
の折れ曲がり部分とアーム3の先端部において回動自在
に接続されており、図1に示すようにアーム1に対して
アーム3が、接続点を中心として回転できるようになっ
ている。The main arm 1 and the auxiliary arm 3 are the arm 1
The bent portion and the tip of the arm 3 are rotatably connected, and the arm 3 can rotate with respect to the arm 1 about the connection point as shown in FIG.
【0036】主アーム2と補助アーム4とは、アーム2
の折れ曲がり部分とアーム4の先端部において回動自在
に接続されており、図1に示すようにアーム2に対して
アーム4が、接続点を中心として回転できるようになっ
ている。The main arm 2 and the auxiliary arm 4 are the arm 2
The bent portion and the tip of the arm 4 are rotatably connected, so that the arm 4 can rotate with respect to the arm 2 around the connection point as shown in FIG.
【0037】接続ブロック8と補助アーム3とは、接続
ブロック8の側面とアーム3の先端部において回動自在
に接続されており、図1に示すように接続ブロック8に
対してアーム3が、接続点を中心として回転できるよう
になっている。The connection block 8 and the auxiliary arm 3 are rotatably connected at the side surface of the connection block 8 and the tip of the arm 3, and the arm 3 is connected to the connection block 8 as shown in FIG. It can rotate around the connection point.
【0038】接続ブロック8と補助アーム4とは、接続
ブロック8の側面とアーム4の先端部において回動自在
に接続されており、図1に示すように接続ブロック8に
対してアーム4が、接続点を中心として回転できるよう
になっている。The connection block 8 and the auxiliary arm 4 are rotatably connected at the side surface of the connection block 8 and the tip of the arm 4, and the arm 4 is connected to the connection block 8 as shown in FIG. It can rotate around the connection point.
【0039】接続ブロック8とロッド5との接続は、ロ
ッド5が接続ブロックを、常にロッド5のアーム1、2
間の中央が接続ブロック8の中央にくるように貫くこと
によって行われ、ロッド5のアーム1、2間の中央が接
続ブロック8の中央から左右にずれないようになってい
る。The connection between the connecting block 8 and the rod 5 is such that the rod 5 serves as the connecting block and the arms 1, 2 of the rod 5 are always connected.
This is done by piercing the center of the connecting block 8 so as to come to the center of the connecting block 8, so that the center of the arms 1 and 2 of the rod 5 does not shift left and right from the center of the connecting block 8.
【0040】ここで重要なのは、接続ブロック8の中央
からロッド5とアーム1の接続部までの距離と、接続ブ
ロック8の中央からロッド5とアーム2の接続部までの
距離とが、関節部の曲げ伸ばしに係わらず常に等しくな
るような機構を設ける必要があることであり、これには
既存の方法がいくつかあろうが、本実施例においては、
使用目的に合わせロッド5に接続ブロック8を境にして
左右逆螺子をきってやり、アーム1,2との接続部6、
7にもそれに対応した螺子山をきっておくことでその動
作を実現させる。What is important here is that the distance from the center of the connecting block 8 to the connecting portion of the rod 5 and the arm 1 and the distance from the center of the connecting block 8 to the connecting portion of the rod 5 and the arm 2 are joint parts. It is necessary to provide a mechanism that is always equal regardless of bending and stretching. There may be some existing methods for this, but in the present embodiment,
According to the purpose of use, the left and right reverse screws are cut on the rod 5 with the connection block 8 as a boundary to connect the arms 1 and 2,
7 also realizes the operation by cutting the corresponding screw thread.
【0041】関節手段を動作させるには、図4に示すよ
うに接続ブロック30、31の上に駆動用モータ34、
35を設け、駆動ギア32、33を介してロッド28、
29を駆動用モータ34、35によって回転させること
により行う。In order to operate the joint means, as shown in FIG. 4, the drive motor 34,
35, the rod 28 via the drive gears 32, 33,
29 by rotating the driving motors 34 and 35.
【0042】また、動力の伝達にリードスクリューを用
いることで、保持力が殆どいらない構造となっている。
なお、この構造の関節手段を指に合わせて取り付ける際
には、ロッド28、29が邪魔になるため、図4、及び
図5のように、となりの関節手段のロッド28とロッド
29とが干渉しないように、関節手段のセンターをずら
して互い違いにする必要がある。Further, since the lead screw is used for transmitting the power, the structure has almost no holding force.
When the joint means of this structure is attached to a finger, the rods 28 and 29 interfere with each other. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the rod 28 and the rod 29 of the adjacent joint means interfere with each other. To avoid this, it is necessary to shift the centers of the joint means and stagger them.
【0043】そして座標位置の検出については、駆動用
モータ34、35の回転方向と回転数により行う。The coordinate position is detected by the rotation direction and the rotation speed of the drive motors 34 and 35.
【0044】次に、本発明に係わる座標入力装置の構成
を図9のブロック図を参照しながら説明する。Next, the configuration of the coordinate input device according to the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.
【0045】図に示される座標入力装置は3つの関節手
段51、52、53を備えており、関節手段の各々には
圧力センサ、DCモータ、ロータリーエンコーダが取り
付けてあり、例えば関節手段51には、圧力センサ5
8、DCモータ61、ロータリーエンコーダ64が、関
節手段52には、圧力センサ59、DCモータ62、ロ
ータリーエンコーダ65が、関節手段53には、圧力セ
ンサ60、DCモータ63、ロータリーエンコーダ66
が取り付けられている。The coordinate input device shown in the figure comprises three joint means 51, 52, 53, each of which has a pressure sensor, a DC motor and a rotary encoder attached thereto. , Pressure sensor 5
8, a DC motor 61, a rotary encoder 64, a pressure sensor 59, a DC motor 62, a rotary encoder 65 in the joint means 52, and a pressure sensor 60, a DC motor 63, a rotary encoder 66 in the joint means 53.
Is attached.
【0046】また、座標入力装置はA/Dコンバータ/
セレクタ55、モータコントローラ56、ポジションデ
ィテクタ57、MPU54を備えている。各圧力センサ
58、59、60は、A/Dコンバータ/セレクタ55
によって制御され、各DCモータ61、62、63は、
モータコントローラ56によって制御される。Further, the coordinate input device is an A / D converter /
The selector 55, the motor controller 56, the position detector 57, and the MPU 54 are provided. Each of the pressure sensors 58, 59, 60 has an A / D converter / selector 55.
Controlled by each DC motor 61, 62, 63,
It is controlled by the motor controller 56.
【0047】各DCモータ61、62、63の回転方向
と回転数は、それぞれロータリーエンコーダ64、6
5、66によって検出され、ポジションディテクタ57
によって、座標位置の検出が行われる。The rotation directions and the numbers of rotations of the DC motors 61, 62 and 63 are the rotary encoders 64 and 6, respectively.
5, 66 detected by the position detector 57
The coordinate position is detected by.
【0048】A/Dコンバータ/セレクタ55、モータ
ーコントローラ56、ポジションディテクタ57からの
信号は、全体を制御するMPU54に送られている。次
に、本発明の座標入力装置の一連の制御の流れを図10
のフローチャートを参照しながら説明する。Signals from the A / D converter / selector 55, the motor controller 56, and the position detector 57 are sent to the MPU 54 which controls the whole. Next, a series of control flow of the coordinate input device of the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0049】図6に示すように、本発明の座標入力装置
を指に取り付けた状態で、指を任意の方向に動かす(S
1)。As shown in FIG. 6, with the coordinate input device of the present invention attached to a finger, the finger is moved in an arbitrary direction (S
1).
【0050】次に、図9に示す圧力センサ58、59、
60によって、指の動きの方向及び強さを検出し、さら
にDCモータ61、62、63に接続されているロータ
リーエンコーダ64、65、66によって、現在の座標
の位置を検出する(S2)。Next, the pressure sensors 58 and 59 shown in FIG.
The direction and strength of the finger movement are detected by 60, and the current coordinate position is detected by the rotary encoders 64, 65, 66 connected to the DC motors 61, 62, 63 (S2).
【0051】次に、指を動かそうとしている方向の仮想
空間上に障害物があるかどうかの判定を行い(S3)、
障害物がない場合は、指の動きを妨げないようにして指
の動きに対応するように、関節手段に取り付けてある図
9のDCモータ61、62、63の制御を行い(S
4)、障害物がある場合は、仮想空間上の物体の堅さと
指の圧力バランスが取れるように、関節手段に取り付け
てある図9のDCモータ61、62、63の制御を行う
(S5)。 以上のこと
を繰り返して、座標入力を行う。ここでステップS2か
らS5は予め、マイクロプログラム等によりMPU54
にプログラムされているものであり、また仮想空間の障
害物等の情報は、仮想空間を構築するシステムから受け
渡されるものであるが、勿論、MPU54が仮想空間を
構築するシステム自体のMPUであってもよいことは言
うまでもない。Next, it is determined whether or not there is an obstacle in the virtual space in the direction in which the finger is about to move (S3),
When there is no obstacle, the DC motors 61, 62, 63 of FIG. 9 attached to the joint means are controlled so as to respond to the movement of the finger without hindering the movement of the finger (S
4) If there is an obstacle, the DC motors 61, 62, 63 of FIG. 9 attached to the joint means are controlled so that the hardness of the object in the virtual space and the pressure balance of the finger can be balanced (S5). . The above is repeated to input coordinates. Here, in steps S2 to S5, the MPU 54 is previously set by a microprogram or the like.
The information such as obstacles in the virtual space is passed from the system that constructs the virtual space, but of course, the MPU 54 is the MPU of the system itself that constructs the virtual space. It goes without saying that it is okay.
【0052】以上、説明したように本実施例の座標入力
装置は、指を動かそうとしている方向の仮想空間上に障
害物がない場合には、指の動きを妨げることがないが、
障害物がある場合は、仮想空間上の物体の堅さと指の圧
力バランスが取れるように、関節手段に取り付けてある
図9のDCモータ61、62、63の制御を行うので、
十分な実感が伴った、座標入力ができ、よりリアルな手
の動きの入力が可能となる。As described above, the coordinate input device of the present embodiment does not hinder the movement of the finger when there is no obstacle in the virtual space in the direction in which the finger is about to move.
When there is an obstacle, the DC motors 61, 62 and 63 of FIG. 9 attached to the joint means are controlled so that the hardness of the object in the virtual space and the pressure of the finger can be balanced.
Coordinates can be input with sufficient realism, and more realistic hand movements can be input.
【0053】また、本実施例の座標入力装置は座標入力
装置自体が動力を持って自力で動くことができるため、
手に座標入力装置の重量を必要以上に感じさせることが
なく、またコンピュータから手に対して動きを指示する
ことも可能となる。Further, in the coordinate input device of this embodiment, since the coordinate input device itself has power and can move by itself,
The hand does not feel the weight of the coordinate input device more than necessary, and it is possible to instruct the hand to move from the computer.
【0054】[0054]
【発明の効果】本発明によれば、検出手段の検出結果に
基づき座標入力を行なうとともに、前記関節手段にフィ
ードバック指令を下して前記関節手段を駆動する制御手
段を備えているので、仮想空間上に障害物がある場合
は、仮想空間上の物体の堅さと指の圧力バランスが取れ
るように、関節手段に取り付けてある駆動手段を制御し
得、よりリアルな手の動きの入力が可能となる。According to the present invention, since the coordinate input is performed on the basis of the detection result of the detecting means, and the joint means is provided with the control means for driving the joint means, the virtual space is provided. When there is an obstacle on the top, the driving means attached to the joint means can be controlled so that the rigidity of the object in the virtual space and the pressure of the finger can be balanced, and more realistic hand movement can be input. Become.
【0055】更に、本発明に従い、間接手段を、鋭角を
構成する2つの辺を備える1対のアームと、ロッドと、
前記アームの先端を前記ロッドに、スライド可能で回転
可能なように取り付けるための接続部と、前記アームの
間にあり、前記ロッドに取り付けられた接続ブロック
と、前記アームと接続ブロックとを接続しており、それ
ぞれの接続点で回転可能になっている補助アームと、前
記アームを駆動するための駆動モータとから構成するこ
とにより、関節の動作角度を90度以上確保することが
可能となる。Further in accordance with the present invention, the indirect means comprises a pair of arms having two sides forming an acute angle, a rod,
A connecting portion for attaching the tip of the arm to the rod so as to be slidable and rotatable, a connecting block that is between the arm and is attached to the rod, and connects the arm and the connecting block. Therefore, by comprising an auxiliary arm that is rotatable at each connection point and a drive motor for driving the arm, it is possible to secure an operating angle of the joint of 90 degrees or more.
【図1】本発明にかかる座標入力装置に用いられる関節
手段の一実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of joint means used in a coordinate input device according to the present invention.
【図2】本発明にかかる座標入力装置の関節手段の一状
態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of joint means of the coordinate input device according to the present invention.
【図3】本発明にかかる座標入力装置の関節手段の他の
状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another state of the joint means of the coordinate input device according to the present invention.
【図4】本発明にかかる座標入力装置に用いられるの関
節手段の一実施例を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing an embodiment of joint means used in the coordinate input device according to the present invention.
【図5】本発明にかかる座標入力装置に用いられるの関
節手段の一実施例を示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing an embodiment of joint means used in the coordinate input device according to the present invention.
【図6】本発明にかかる座標入力装置の一実施例を指に
装着したところを示す概略側面図である。FIG. 6 is a schematic side view showing the embodiment of the coordinate input device according to the present invention, which is worn on a finger.
【図7】本発明にかかる座標入力装置に用いられる関節
手段の動作原理を説明するための説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation principle of the joint means used in the coordinate input device according to the present invention.
【図8】本発明にかかる座標入力装置に用いられる関節
手段の動作原理を説明するための説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operating principle of the joint means used in the coordinate input device according to the present invention.
【図9】本発明にかかる座標入力装置の一実施例の構成
を表すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a coordinate input device according to the present invention.
【図10】本発明にかかる座標入力装置の一実施例の動
作を説明するためのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of an embodiment of the coordinate input device according to the present invention.
【図11】従来の座標入力装置の動作説明図である。FIG. 11 is an operation explanatory view of a conventional coordinate input device.
【図12】従来の座標入力装置の動作説明図である。FIG. 12 is an operation explanatory diagram of a conventional coordinate input device.
1、2、11、12、21〜23 アーム 3、4、13、14、24〜27 補助アーム 5、16、28、29 ロッド 6、7、111、121 接続部 8、15、30、31 接続ブロック 32、33 駆動ギア 34、35 モータ 41〜43 関節手段 44〜46 圧力センサ 51〜53 関節手段 54 MPU 55 A/Dコンバータ/セレクタ 56 モータコントローラ 57 ポジションディテクタ 58〜60 圧力センサ 61〜63 DCモータ 64〜66 ロータリーエンコーダ 1, 2, 11, 12, 21-23 Arm 3, 4, 13, 14, 24-27 Auxiliary Arm 5, 16, 28, 29 Rod 6, 7, 111, 121 Connection part 8, 15, 30, 31 Connection Blocks 32, 33 Drive gears 34, 35 Motors 41-43 Joint means 44-46 Pressure sensor 51-53 Joint means 54 MPU 55 A / D converter / selector 56 Motor controller 57 Position detector 58-60 Pressure sensor 61-63 DC motor 64-66 rotary encoder
Claims (2)
と、人体の動作に追従可能であって駆動手段を内蔵する
関節手段と、前記検出手段の検出結果に基づき座標入力
を行なうとともに、前記関節手段にフィードバック指令
を下して前記関節手段を駆動する制御手段とを備える座
標入力装置。1. A detecting means for detecting a motion of a human body, a joint means capable of following the motion of a human body and having a built-in drive means, coordinate input based on a detection result of the detecting means, and A coordinate input device comprising: a control means for driving the joint means by giving a feedback command to the joint means.
辺を備える1対のアームと、ロッドと、前記アームの先
端を前記ロッドに、スライド可能で回転可能なように取
り付けるための接続部と、前記アームの間にあり、前記
ロッドに取り付けられた接続ブロックと、前記アームと
接続ブロックとを接続しており、それぞれの接続点で回
転可能になっている補助アームと、前記アームを駆動す
るための駆動モータとを備える請求項1に記載の座標入
力装置。2. A pair of arms, wherein the indirect means has a pair of arms having two sides forming an acute angle, a rod, and a connecting portion for attaching a tip of the arm to the rod in a slidable and rotatable manner. And a connecting block mounted between the arm and the rod, an auxiliary arm that connects the arm and the connecting block, and is rotatable at each connection point, and drives the arm. The coordinate input device according to claim 1, further comprising a drive motor for driving the coordinate input device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05016403A JP3127059B2 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Coordinate input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05016403A JP3127059B2 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Coordinate input device |
Publications (2)
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JPH06230890A true JPH06230890A (en) | 1994-08-19 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003337653A (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | Seiko Epson Corp | Tactile / force sense presentation device and tactile / force sense presentation system |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP05016403A patent/JP3127059B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003337653A (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-28 | Seiko Epson Corp | Tactile / force sense presentation device and tactile / force sense presentation system |
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