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感覚提示装置 新技術説明会

国内特許コード P120007487
掲載日 2012年5月7日
出願番号 特願2009-151405
公開番号 特開2010-033560
登録番号 特許第5238626号
出願日 平成21年6月25日(2009.6.25)
公開日 平成22年2月12日(2010.2.12)
登録日 平成25年4月5日(2013.4.5)
優先権データ
  • 特願2008-169312 (2008.6.27) JP
発明者
  • 曽根 順治
出願人
  • 学校法人東京工芸大学
発明の名称 感覚提示装置 新技術説明会
発明の概要

【課題】簡易な構成で、提示できる力覚及び触覚の自由度を高める。
【解決手段】駆動モータ44が駆動すると、ラック50と噛み合うピニオン52が回転して、移動体40がガイド42に沿って移動する。これにより、接触部12が所望の位置に移動し、接触部12が手指に接触する接触位置が変更される。これにより、手指に付与できる力覚が多様となり、提示できる力覚の自由度を高めることができる。手指の背側に配置されると共に手指の根元側から指先側に沿って延びるガイド42に沿って移動体40を移動させて接触位置を変更するので、従来の構成に比して簡易な構成で、提示できる力覚及び触覚の自由度を高めることができる。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


手指に力覚及び触覚の少なくとも一方を提示する感覚提示装置としては、力を与える装置が外部に固定されたものが実用化されている。ひとつは、ロボット機構を用いて把持部に力覚や触覚を生成するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。他は、外部固定の駆動源にワイヤをつけて人間への提示箇所を位置変動させるもの(例えば、特許文献2参照)である。



また、力覚を付与する装置が外部に固定されないものとしては、3個の回転制御モータに慣性モーメントの大きいディスクをつけ、回転角速度を変化させて力を生成する方法(例えば、特許文献3参照)、ジンバルを用いてジャイロモーメント生成して力を生成する方法、慣性モーメントの大きなディスクを回転させておいて、そのディスクをブレーキにより回転角速度を変化させて力を生成する方法(例えば、非特許文献1参照)などがある。



また、指に力覚を生成するものとしては, ブレーキを用いた方法(例えば、特許文献4参照)、指サックを用いた方法(例えば、特許文献5参照)、指の提示位置を固定しているCyberGrasp(例えば、非特許文献2参照)などが開示されている。



また、指に接触する接触位置を変更するアイデアが提案されている(例えば、非特許文献3、4参照)。

産業上の利用分野


本発明は、手指に力覚及び触覚の少なくとも一方を提示する感覚提示装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
手指の背側に配置され、前記手指の根元側から指先側に沿って延びるガイドと、
前記ガイドに移動可能に取り付けられた移動体と、
前記移動体に設けられ、前記手指の腹側に接触する接触部と、
前記接触部を介して前記手指に力覚及び触覚の少なくとも一方を付与する感覚付与機構と、
前記移動体を前記ガイドに沿って移動させることにより前記接触部を移動させ、前記感覚付与機構が前記接触部を介して前記手指に力覚及び触覚の少なくとも一方を付与する付与位置を前記手指の根元側又は指先側へ変更可能にする駆動部と、
を備えた感覚提示装置。

【請求項2】
前記ガイドは、前記手指が曲がる曲方向に指先側が湾曲しており、
前記駆動部は、前記移動体を前記ガイドに沿って移動させることにより前記接触部を移動させ、前記感覚付与機構が前記接触部を介して前記手指に力覚及び触覚の少なくとも一方を付与する付与方向及び前記付与位置を変更可能にする請求項1に記載の感覚提示装置。

【請求項3】
前記ガイドは、前記手指としての人差し指の根元から、前記人差し指の指先、前記手指としての親指の指先、前記親指の根元の順に沿って延び、
前記接触部は、前記人差し指と前記親指とにそれぞれ配置され、それぞれが前記人差し指と前記親指とに接触し、
前記移動体は、前記人差し指と前記親指とにそれぞれ配置され、それぞれに前記接触部の各々が設けられている請求項2に記載の感覚提示装置。

【請求項4】
前記手指の根元側に配置され、前記ガイドの基端部を支持する支持部材と、
前記手指が曲がる曲方向に前記ガイドの先端部を移動可能に前記ガイドの基端部と前記支持部材とを連結する連結部と、
前記ガイドの先端部を前記曲方向へ移動させることにより前記手指に接触する接触方向を変更可能な第2駆動部と、
を備えた請求項1又は請求項2に記載の感覚提示装置。

【請求項5】
前記手指としての親指の手根中手関節を支点とした前記親指の移動の軌道に沿って前記ガイドを移動させる移動機構を備えた請求項4に記載の感覚提示装置。

【請求項6】
前記ガイド、前記移動体、前記接触部、前記感覚付与機構及び前記駆動部を有する感覚提示装置本体と、
前記手指を有する手の手首周りに回転可能に前記感覚提示装置本体を支持する本体支持体と、
前記手の手首周りに前記感覚提示装置本体を回転させる回転機構と、
を備える請求項1~5のいずれか1項に記載の感覚提示装置。

【請求項7】
前記回転機構による前記感覚提示装置本体の回転を制動するブレーキを備える請求項6に記載の感覚提示装置。
産業区分
  • 入出力装置
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2009151405thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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