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姿勢データ入力装置

国内特許コード P100000172
整理番号 E091P04
掲載日 2009年5月15日
出願番号 特願2009-108270
公開番号 特開2010-253640
登録番号 特許第5464406号
出願日 平成21年4月27日(2009.4.27)
公開日 平成22年11月11日(2010.11.11)
登録日 平成26年1月31日(2014.1.31)
発明者
  • アルバート チョー
  • 杉浦 裕太
  • 橋本 直
  • 稲見 昌彦
  • 五十嵐 健夫
  • 川地 克明
  • 加賀美 聡
  • 持丸 正明
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
  • 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 姿勢データ入力装置
発明の概要 【課題】より自然な姿勢データを簡易に入力できる技術を提供する。
【解決手段】姿勢データ入力装置は、ユーザが操作可能な複数の関節部を備えるロボット人形と、複数の関節部を駆動する制御手段と、ユーザ操作と制御手段による駆動が加えられた後の各関節部の角度データを姿勢データとして取得する取得手段を備える。各関節部の可動範囲を記憶しておき、制御手段によって各関節部がこの可動範囲内に収まるようにフィードバック制御することが好ましい。また、姿勢データを複数記憶しておき、ユーザが一部の関節部を操作すると、それに対応する姿勢データを抽出して、ロボット人形が抽出された姿勢データに従うようにフィードバック制御することも好ましい。さらに、既存の動作データをロボット人形で再生しつつ、その際に関節部の姿勢変化を許容して、動作データの編集を行うことも好ましい。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



3次元コンピュータグラフィクスにおいて、人体の動作を表すモーションデータを生成する手法には、次のようなものがある。





まず、マウスやキーボードなどの入力装置を用いてキーフレームの姿勢データを入力し、キーフレーム間の姿勢をInverse Kinematics(逆運動学)法などによって補間する手法がある。また、モーションキャプチャでは、人体にセンサーをつけて実際に動作を行い、それをカメラ撮影によって取り込む。さらに別の手法として、ロボット人形(多関節体)をインタフェースに使った手法がある。たとえば、ハンドパペット型のロボットを手に装着して動かすことでコンピュータの中で生成されたCGアバターを操作する研究が行われている。また、関節部にセンサーを有するロボット人形をインタフェースに用いる研究も行われている。操作者が人形の関節を動かすと、その姿勢がセンサーによって読み取られて入力として処理される(非特許文献1,2)。

産業上の利用分野



本発明は、人体や生体などの3次元モーションデータを入力するための技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ユーザが関節部を直接動かすことによって姿勢データの入力を行う姿勢データ入力装置であって、
ユーザが角度を変更可能な複数の関節部と、
前記複数の関節部を駆動する制御手段と、
ユーザ操作と前記制御手段による駆動が加えられた後の各関節部の角度データを姿勢データとして取得する取得手段と、
を備え、
各関節部の可動範囲が格納された可動範囲記憶手段をさらに有しており、
前記制御手段は、ユーザによる関節部の操作に抗するトルク抵抗を発生させることによって、前記関節部が可動範囲に収まるように制御し、
前記可動範囲記憶手段は、複数の関節部が取り得る角度の関係を表す可動範囲の関係を格納しており、
前記制御手段は、ユーザによって一部の関節部が動かされたときに、他の関節部を可動範囲内に収まるように制御する
ことを特徴とする姿勢データ入力装置。

【請求項2】
ユーザが関節部を直接動かすことによって姿勢データの入力を行う姿勢データ入力装置であって、
ユーザが角度を変更可能な複数の関節部と、
前記複数の関節部を駆動する制御手段と、
ユーザ操作と前記制御手段による駆動が加えられた後の各関節部の角度データを姿勢データとして取得する取得手段と、
を備え、
姿勢データを記憶する姿勢データ記憶手段をさらに有し、
前記制御手段は、ユーザによって一部の関節部が動かされたときに、当該関節部の姿勢と一致する姿勢データを前記姿勢データ記憶手段から抽出し、その他の関節部を抽出された姿勢データに応じて制御する
ことを特徴とする姿勢データ入力装置。

【請求項3】
ユーザが関節部を直接動かすことによって姿勢データの入力を行う姿勢データ入力装置であって、
ユーザが角度を変更可能な複数の関節部と、
前記複数の関節部を駆動する制御手段と、
ユーザ操作と前記制御手段による駆動が加えられた後の各関節部の角度データを姿勢データとして取得する取得手段と、
を備え、
連続する姿勢データである動作データを記憶する動作データ記憶手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記動作データに基づいて各関節部を駆動するとともに、該動作データの再生中にユーザ操作による関節部の姿勢変化を許容し、変化された姿勢と記憶されている動作データに基づいて各関節部を駆動する
ことを特徴とする姿勢データ入力装置。

【請求項4】
前記関節部は、サーボモータにより構成されていることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の姿勢データ入力装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009108270thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 五十嵐デザインインタフェース 領域
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