JPH0227418A

JPH0227418A - 三次元座標入力制御装置

Info

Publication number: JPH0227418A
Application number: JP63177495A
Authority: JP
Inventors: Akira Tomono; 明伴野; Haruo Takemura; 竹村　治雄
Original assignee: A T R TSUSHIN SYST KENKYUSHO KK
Current assignee: A T R TSUSHIN SYST KENKYUSHO KK
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1990-01-30
Also published as: JPH0522252B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は三次元座標入力制御装置に関し、特に、計算
機などのシステムと人間とのインタフェースにおいて、
三次元座標を高速にかつ正確に入力するとともに、入力
に対するシステムからの力学的なフィードバックを実現
するための三次元座標入力制御装置に関する。

［従来の技術］仮想の空間に居るかごと（感覚で三次元物体を設計した
り、あるいは宇宙、海底など人が容易に立ち入れないよ
うな空間において人に代わって作業するロボットを臨場
感で遠隔操作する、などに代表される人工臨場感空間で
の各種操作は、古くから夢の技術として考えられてきた
。このようなマンマシン・インタフェースを実現するた
めに必要な技術としては、三次元画像表示技術、三次元
座標入力技術１機械と操作者の間の相互作用制御技術が
挙げられる。このうち、画像表示技術は、該インタフェ
ースにおいて最も基本的なものであり、従来から各種の
方式が検討されてきたが、制約条件が多いため、長い間
実用化には至らなかった。

しかしながら、最近において高速、高輝度デイスプレィ
の出現とともに、時分割眼鏡、偏光眼鏡などを用いた実
用的な両眼立体視表示が開発されるに至り、該インタフ
ェースは現実的なものとして考えられるようになった。

上述のインタフェースに関する動向は、上述のごとく、
やっと三次元画像表示技術が開発された状況にあるため
、該三次元表示環境における座標入力、さらには操作者
との相互作用制御技術は課題として残されており、した
がって、従来このような三次元指示入力装置、さらには
システムと操作者との相互作用を制御する装置に関する
発明例は少ない。

三次元指示入力装置としては、マウスなどの二次元入力
装置を改良して使用する方法も考えられるが、本願発明
者等の実験によると、この場合、奥行き方向を指示する
ためにたとえばマウスのスイッチを操作しなければなら
ず、奥行き方向の指示と奥行を含まない方向の指示との
比較において、指示時間に異方性が見られるなど、操作
特性上望ましくない結果が得られる。このように、Ｘ軸
。

ｙ軸、ｚ軸の移動方法がすべて同一でない場合には、操
作特性が劣化する傾向にある。

以上の考え方によると、三次元指示装置には、入力操作
部が位置する三次元座標を検出するセンサを用いる方法
が有望と言える。すなわち、磁気センサ、光センサなど
を三次元センサとし、これを手で直接操作することによ
り、座標を選択して入力する方法である。本願発明者等
は、磁気センサを用いてこれを実験し、指示時間の異方
性が減少するなど操作性が向上することを確認した。し
かし、この実験では、同時に手によるセンサの保持は不
安定であるため、小さな目標の指示には適さず、また長
時間の使用は腕の疲労の点から難しいなどの問題も明ら
かになった。さらに、この方法では、システムから操作
者に対して力学的なフィードバックを与えることができ
ないため、システムと操作者との相互作用が必要な処理
には向かないなどの問題も指摘される。

［発明が解決しようとする課ａ］それゆえに、この発明の主たる目的は、三次元センサを
指示入力装置に適用する際に必要とされる、該センサの
保持機能１手の不安定な動きを抑制することによる指示
精度の向上、指示速度の向上、操作疲労の減少およびシ
ステムから操作者への力学的フィードバック機能などを
実現できる三次元座標入力制御装置を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］第１請求項に係る発明は、入力操作部分の三次元座標を
検出するための三次元座標検出部と、三次元座標入力操
作部分を三次元空間で移動可能に保持するための保持機
構と、三次元座標検出部の検出結果を表示のための座標
系に変換する座標変換部とを含み、保持機構ζ塙関節を
持つ腕機構によって構成され、その関節のうちの少なく
とも１つは圧電式回転力制御機構によって腕の動きが制
御されるように構成したものである。ここで、より好ま
しくは、保持機構は複数の関節を持つ腕機構が望ましい
。

第２請求項に係る発明は、圧電式回転力制御機構として
、円形ステータとそのステータに対向して設けられたロ
ータとからなり、ステータは一方の腕要素に固定されて
超音波振動子によって励振され、ロータは他方の腕要素
に固定されて構成される。

より好ましくは、ステータに少なくとも定在波を発生さ
せることにより、ロータとの間の相互力を制御できる。

［作用］この発明に係る三次元座標入力制御装置は、三次元位置
検出部と該検出部を保持する機構を分離して構成してい
るため、それぞれについて信頼性の高い設計が容品とな
る。また、保持部は関節を持つ腕機構により構成され、
関節は超音波振動子を用いた円形の圧電式回転力制御機
構により制御されるため、以下の作用が得られる。

■　圧電式回転力制御機構は、通常（ＯＦ　Ｆ）の状態
で保持トルクが極めて高いため、検出部およびこれを握
っている手を空間に容易に保持できる。

■　圧電式回転力制御機構の摩擦力（保持トルク）は振
動子を励振することにより、自在に制御可能である。た
とえば、定在波を発生させると保持トルクは減少するた
め、腕機構は手の動きに自在に追随する。このように保
持トルクを制御することにより、手の不安定な動きを抑
制できるため、指示精度および入力速度を向上できる。

■　より好ましくは、振動子に進行波を発生させること
により、回転力を発生させることが可能であり、かつこ
の発生力は進行波の振幅を変化させることにより制御で
きるため、操作者への力学的フィードバックが容易とな
る。

■　圧電式回転力制御機構は、構造が簡単なため、過度
な衝撃が加わっても破壊されにくく、したがって信頼性
を高めることができる。また、保持機構を小型、軽量に
設計できる。

■　圧電式回転力制御機構は応答性が速いので、操作者
に違和感を与えない。すなわち、高い臨場感での保持制
御およびフィードバック制御が可能となる。

■　圧電式回転力制御機構は電磁モータと異なり、電磁
雑音を発生しないので、三次元位置検出装置として磁気
センサを組合わせて用いることができる。

［発明の実施例］第１図はこの発明の一実施例を示す外観斜視図である。

第１図において、腕機構１は腕要索１１゜１２と関節１
１１，１１２および１１３とを含む。

腕要素１１と１２は関節１１１によって上下方向に回動
自在に指示され、腕要素１２は関節１１２によって上下
方向に回動自在に支持され、関節１１２は関節１１３に
よって水平方向に回動自在に支持されている。なお、関
節１１３は台座１０に取付けられている。各関節１１１
．１１２および１１３には、それぞれ圧電式回転力制御
機構２１゜２２．２３が設けられ、それぞれの回転力が
制御される。

また、腕要索１１と１２の間における保持力を制御する
ために、調圧機構３が設けられ、腕要素１１の一端には
重り機構４１が設けられ、腕要素１２の一端にも重り機
構４２が設けられている。

腕要素１１の他端には棒状部材が突出して設けられ、そ
の先端に球７が設けられている。そして、この球７によ
って取手６が支持される。取手６内には磁気検知コイル
９が内蔵され、外部には磁気ソースコイル８が設けられ
ている。また、腕機構１の回転を支持するために支持機
構５が設けられている。

次に、三次元座標検出部についてより具体的に説明する
。磁気ソースコイル８を構成する３つのコイルは所定の
位置に、それぞれ直交する向きに配置されており、図示
しない発振器により時分割的に順次励振され、このまわ
りに交流磁界を形成している。また、取手６の中に設け
られた磁気検知コイル９は、同様にして、それぞれ直交
する向きに配置された３つのコイルから構成されており
、磁気ソースコイル８によって形成される交流磁界の強
度を電圧として検出し、図示しない座標検出装置により
磁気ソースコイル８の座標系において、Ｘ、ｙ、ｚ成分
が計算される。これにより、磁気ソースコイル８を基準
にした場合の取手６の位置および向きが計測される。さ
らに、その位置および向きは図示しない三次元表示装置
の座標系に変換される。したがって、取手６を動かすと
、その位置は三次元表示装置の中で連動して表示される
。

なお、三次元磁気センサは所定の原点を基準にして絶対
座標を出力するだけでなく、前の位置との相対的な移動
量だｊすを出力することもできる。

次に、取手６の動き自由度について説明する。

取手６は中心部に設けられた穴機構が腕要素１１に設け
られた棒状部材の先端部の球７に嵌合しているため、球
７を中心として自在に回転可能である。また、腕要ｆ：
１１．１２は３つの関ｍｌ　１１゜１１２および１１３
によって回動可能に支持されているため、取手６は三次
元空間を自在に移動可能である。すなわち、台座１０を
基準にとると、関節１１．１，１１２によって距離およ
び上下運動が調節可能であり、関節１１３により左右の
動きが調節可能である。このように、取手６は６０由度
の動きが可能である。なお、この実施例では、三次元位
置検出系と腕機構の機械的設計を別々に行なうことが可
能である。

次に、関節１１１，１１２および１１３の動き制御機構
について説明する。腕要素１１．１２には、重力による
上下方向の回転力が常に加わるため、これを打消す逆方
向の回転力が必要となる。

この実施例では、この機構を担う例として、圧電式回転
力制御機構２１．２２を用いる場合と、重り機構４１．
４２を用いる場合を示している。重り機構４１．４２と
しては、関節１１１，１１２を介して各腕要素１１．１
２の反対側に回転力がほぼ同じになるような重りが設け
られる。圧電式回転力制御機構２１．２２としては、調
圧機構３により２つの腕要素がそれぞれ回転しない程度
に摩擦力が設定される。重り機構４１．４２として大き
なものを用いると、取手６の動きが重くなるため、この
実施例では、圧電式回転力制御機構２１．２２の補助と
して位置づけており、省略することも可能である。

第２図は圧電式回転力制御機構を示す図であり、第３図
はその一部を拡大して示す図である。

次に、第２図および第３図を参照して、圧電式回転力制
御機構を用いた関節の構造と駆動方法について説明する
。圧電式回転力制御機構は第２図に示すように、円形ス
テータ２１とこの円形ステータ２１に対向して設けられ
たロータ２２とから構成されている。円形ステータ２１
およびロータ２２はそれぞれ腕要素１１．１２の一部を
なしている。また、円形ステータ２１とロータ２２との
間には、ばねなどの調圧機構３により所定の圧力が組立
て時に加えられている。ステータ２１は第３図に示すよ
うに、弾性体２５とこれに接着剤などで固定された圧電
素子２４とこの圧電素子２４に固定された緩衝部材２３
により構成される。弾性体２５には一定間隔でスリット
２６が形成されている。

第４図はステータを駆動するための圧電素子の構成を示
す図であり、第５図は圧電素子の電界の方向と分極方向
を示す図であり、第６図は圧電素子の屈曲振動を説明す
るための図であり、第７図はステータの励振状態を示す
図である。

次に、第２図ないし第７図を参照して、圧電式回転力制
御機構を用いた関節の駆動方法について説明する。圧電
素子は連続した１枚の圧電板で作られ、一方面には共通
の電極（図示せず）が形成され、他方面には第４図に示
すように区分Ａ、　　Ｂに２つの７１１ｔｉ２４１，２
４２が形成されている。

また、各区分の圧電体は円周に沿ってλ／２（λ：駆動
電圧の波長）ごとに、矢印ｃ、ｄに示すように分極の方
向が交互になるように予め分極されている。

このような圧電素子２４の区分ＡまたはＢのいずれかに
、第４図に示すように高周波電圧を印加すると、第５図
に示すように、電界の方向が分極と同じ部分は縮み、異
なる部分は伸びようとする。

ここで、駆動周波数をステータ２１の固有周波数に設定
すると、ステータ２１は屈曲振動する。ステータ２１の
励振状態を第７図に示す。

第７図においては、円周を９λとしであるため、９カ所
に定在波が生じる。この定在波の振幅は印加電圧により
変化する。ロータ２２はステータ２１に対向して設けら
れており、調圧機構３により所定の摩擦力が設定されて
いるが、上述のごとく定在波を発生させ、この振幅を大
きくしていくと摩擦力は徐々に減少する。

なお、ステータ２１は摩擦力を与えるリングを圧電リン
グの外側に設け、二重リング構造にしてもよい。このよ
うにして、保持トルクの大きさは定在波を発生させる印
加電圧の大きさで制御することができる。したがって、
三次元センサおよび手を空１０１に保持する場合には電
圧を印加せず、入力の際など、センサを動かす必要が生
じた場合には、電圧を印加して摩擦力を制御することに
より、自在な動きが可能となる。

次に、フィードバック制御について説明する。

操作者の入力に対して、システムが操作者に力学的フィ
ードバックをかける場合、関節は操作者の動きに対向し
て高速で大きなトルクを発生する必要がある。この場合
の圧電素子２４の駆動方法については、第４図に示すよ
うに区分Ａと区分Ｂを３／４λずらして形成しておき、
これら相互に時間的位相が９０°異なる高周波電圧Φ０
．Φ９゜を印加することにより可能である。

すなわち、このような電圧を圧電素子２４に印加すると
、両方の区分で生成される波が相互に干渉を起こして合
成され、弾性体２５の表面では進行波が生ずる。この様
子を第６図に示す。区分Ｂの位相を＋９０’　または−
９０′にすることにより、正逆の回転を制御できる。回
転速度は印加電圧または駆動周波数により制御可能であ
るが、比較的低速（毎秒数回転）であり、取手６を動か
すための制御に適している。

第８図は保持トルク調整用の圧電リングと駆動トルク発
生用の圧電リングを同心円上に２組設けた圧電式回転力
制御機構を示す図である。第８図において、ステータ２
１は円形の緩衝部材２３の上にリング状の圧電索子２４
１と２４２とを同心上に配置し、圧電素子２４１の上に
スリットの形成された弾性体２５１を配置し、圧電索子
２４２の上に弾性体２５２を配置したものである。ｔし
て、外側の圧電索子２４１と弾性体２５１とによって駆
動トルク発生用圧電リング３１が構成され、内側の圧電
素子２４２と弾性体２５２とによって保持トルク調整用
圧電リング３２が構成される。

これらの駆動トルク発生用圧電リング３１と保持トルク
調整用圧電リング３２を切換えるかあるいは組合わせる
ことによって取手６の保持力およびフィードバック駆動
力を様々に変化させることができる。なお、圧電式回転
力制御機構は、上述のごとく電圧で動作するものである
がゆえに、磁気センサと干渉することはない。

第９図はこの発明の一実施例を用いて三次元座標を入力
するシステムの構成を示す図である。

第９図において、入力操作部である取手６には第１の親
指スイッチ５８と第２の親指スイッチ５９と指示入力ス
イッチ６０が設けられている。第１および第２の親指ス
イッチ５８．５９と指示入力スイッチ６０のそれぞれが
操作されたとき、指示入力信号が主制御装置ｊ！ｔ５４
に与えられる。取手６には振動子６１が設けられている
。この振動子６１は取手６を振動させることにより、操
作者にフィードバックするためのものであり、主制御装
置５４からの制御信号に応答して、振動子駆動装置６２
によって駆動される。

磁界検知コイル９の検出出力は三次元座標・移動量検出
装置５２に与えられる。三次元座標・移動量検出装置５
２は磁界検知コイル９によって磁気ソースコイル８を基
準としたときの三次元座標および移動量を検出するもの
であって、検出出力を主制御装置５４に与える。圧電式
回転力制御機構２１．２２および２３は主制御装置５４
からの制御信号に応答して、駆動装置５１によって駆動
される。主制御装置５４には、表示画面の座標に対する
座標変換を行なう座標変換部５３が内蔵されるとともに
、三次元データベース５７が接続されている。この三次
元データベース５７は三次元図形を表示するためのデー
タを蓄積している。

三次元表示装置５５は両眼立体視やフォログラフィなど
によって構成されており、主制御装置５４からの制御信
号に応じて、表示制御装置５６によって表示制御される
。

次に、第９図に示した三次元座標入力システムの動作に
ついて説明する。通常、圧電式回転力制御機構２１．２
２および２３はＯＦＦ状態にあり、関節１１１．１１２
および１１３は摩擦力により固定され、したがって取手
６は空間に保持されている。ここで、操作者が取手６だ
けを移動しようとする場合には、第１図の親指スイッチ
５８のみをＯＮする。また、三次元表示装置５５におけ
る表示画面中のカーソル６５を移動しようとする場合に
は第２の親指スイッチ５９をＯＮにする。

主制御装置５４は、第１の親指スイッチ５８または第２
の親指スイッチ５９がＯＮされたことに応じて、駆動装
置５１に対して関節１１１，１１２および１１３の保持
トルクを減少させるように指令する。応じて、駆動装置
５１は圧電式回転力；１．す御機構２１．２２および２
３に対して定在波駆動を行ない、保持トルクを低減させ
る。これによって、腕機構１は三次元空間での運動が自
在となる。

磁界検知コイル９の検知出力は三次元座標・移動量検出
装置５２に与えられ、三次元座標および移動量が検出さ
れて主制御装置５４に与えられる。

主制御装置５４の座標変換部５３は取手６の移動量およ
び方向に基づいて、三次元表示装置５５の表示座標に変
換する。そして、主制御装置５４は変換された表示座標
に基づいて、表示制御装置５６に対して、三次元表示装
置５５のカーソル６５の位置を所定の位置に表示するよ
うに指定する。

ここで、三次元表示装置５５には、三次元データベース
５７から与えられたデータに基づいて、物体６３．６４
が表示されている。今、取手６の動きに連動したカーソ
ル６５が物体６３に衝突する状況を考える。この場合、
主制御装置５４は、カーソル６５が物体６３の内部に入
らないように、駆動装置５１に対して圧電回転力制御機
構２１゜２２．２３の定在波駆動を停＋Ｌするように指
令し、腕機構１が物体６３の形状で決まる所定の方向に
移動できないようにフィードバックをかける。

表示物体６４が、たとえばばねであって、カーソル６５
を用いてこれを操作する作業では、ばねを伸ばす、縮め
るなどの動きに対して、この反力を取手６に加える必要
がある。このため、主制御装置５４は駆動装置５１に対
して、圧電回転力制御機構２１，２２．２３を進行波駆
動し、正または逆の回転力を腕機構１に与えるように指
令する。

また、主制御装置５４はカーソル６５が物体６３に衝突
したことをフィードバックするために、振動子６１を振
動させる。

第９図において、このシステムが効果的に作用する他の
操作例としては、磁場の中に磁性体を入れたとき、磁性
体に働く力を操作者に知覚させるような用途が考えられ
る。この場合には、圧電回転力側ｇｏ機構２１．２２お
よび２３を適宜進行波駆動することにより、三次元表示
ｖｔｒｉ１５５の画面の中で磁性体を摘んだ操作者の手
は磁界に引き寄せられたり、反発を受けたり、その磁界
空間に居るがごとく感覚を体験できる。

なお、上述の実施例においては、圧電式回転力制御機構
２１．２２および２３の適用箇所として、関節１１１，
１１２および１１３を示したが、圧電式回転力制御機構
２１，２２．２３は小型、軽量および構造が簡単などの
特徴があるため、関節１１１．１１２および１１３以外
のたとえば取手６の回転機構である球７の部分にも適用
できる。

また、三次元センサとしては、腕の先端に設けられた磁
界検知コイル９に代えて、光センサを用いてもよい。さ
らに、三次元センサは腕機構１の先端だけでなくて各関
節１１１．１１２および１１３に角度センサを付けるよ
うに構成してもよい。

第１０図はこの発明の他の実施例の構成を示す図である
。第１０図において、Ｘ、ｙｍｍツタブレット５０２腕
５２１の先端によって支持されており、腕５２１の他端
は関＠５２２によって回動可能に支持されている。関節
５２２には圧電式回転力制御機構５２０が設けられてお
り、腕５２１の回転角度を検出するために、角度センサ
５１１が設けられている。

さらに、タブレット５０２にはＸ方向およびｙ方向に移
動ｒｉＪｉなようにマウス入力装置５０１が設けられて
いる。このマウス入力装置５０１の出力はＸ方向、ｙ方
向位置検出装置５０３に接続されている。このＸ方向、
ｙ方向位置検出装置５０３はマウス入力装置５０１の出
力に基づいて、Ｘ。

ｙ方向の位置を検出するものである。また、角度センサ
５１１の出力はＺ方向位置検出装置５１２に与えられる
。２方向位置検出装置５１２は角度センサ５１１の出力
に基づいて、２方向の位置を検出する。そして、Ｘ方向
、Ｘ方向位置検出装置５０３および２方向位置検出装置
５１２によって三次元座標検出部が構成される。ここで
、入力操作部はマウス入力装置５０１とタブレット５０
２に相当する。Ｘ方向、Ｘ方向位置検出装置５０３およ
び２方向位置検出装置５１２のそれぞれの出力は座標変
換部５３０に与えられ、この座標変換部５３０によって
三次元表示装置５５の座標系に変換される。

上述のごとく構成することによって、タブレット５０２
は腕５２１と関節５２２によって三次元空間に保持され
る。そして、Ｘ方向およびＸ方向の操作は、通常のマウ
スと同様であるので、その詳細な説明は省略する。２方
向の操作については、圧電式回転力制御機構５２０が通
常高い保持力をＨするため、任意の高さ（２方向の位置
）でＸ方向およびＸ方向の入力が可能となる。タブレッ
ト５０２を下方向に移動させるためには、圧電式回転力
制御機構５２０を定在波駆動し、保持力を下げればよい
。また、タブレット５０２を上方向に移動するためには
、第１０図において、右回りの回転力を発生されるよう
にすればよい。

上述のごとく、この発明では、三次元座標検出部は各種
の構成が考えられ、保持機構は１つの関節を持つ腕機構
であってもよい。

また、この発明の一実施例では、三次元座標入力装置を
三次元表示装置５５のインタフェースに適用しているが
、二次元表示装置において、奥行き感が与えられる表示
方法でも同様に有効である。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、複数の関節を持つ腕
機構によって保持機構を構成し、関節の少なくとも１つ
を圧電式回転力制御機構によって腕の動きが制御される
ように構成したので、高い精度で高速に三次元座標を入
力できる。また、電磁雑音を発生しないため、磁気セン
サによる座標検出の信頼性が高く、さらに操作者の疲労
が少なく、また操作者へ機械的なフィードバックを与え
ることが容易となる。したがって、三次元画像の作成や
三次元データベースの操作やロボットの臨場感遠隔操作
や模擬体験などのインタフェース応用分野に使用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の外観斜視図である。第２
図は圧電式回転力制御機構を示す図である。第３図は圧
電式回転力制御機構の一部を拡大して示す図である。第
４図はステータを駆動するための圧電素子の構成を示す
図である。第５図は圧電素子の電界の方向と分極方向を
示す図である。第６図は圧電素子の屈曲振動を説明するための図である
。第７図はステータの励振状態を示す図である。第８図
は保持トルク調整用の圧電リングと駆動トルク発生用の
圧電リングを同心円上に２ｍ設けた圧電式回転力制御機
構を示す図である。第９図はこの発明の一実施例を用い
て三次元座標を入力するためのシステムの一例を示す図
である。第１０図はこの発明の他の実施例の構成を示す図である
。図において、１は腕機構、３は調圧機構、６は取手、７
は球、８は磁気ソースコイル、９は磁界検知コイル、１
１．１２は腕要素、２１．　２２゜２３．５２０は圧電
式回転力制御機構、４１，４２は重り、５１は駆動装置
、５２は三次元座標・移動量検出装置、５３．５３０は
座標変換部、５４は主制御装置、５５は三次元表示装置
、５６は表示制御装置、５７は三次元データベース、１
１１．１１２，１１３，５２２は関節、５０１はマウス
入力装置、５０２はタブレット、５０３はＸ方向、Ｘ方
向位置検出装置、５１２は２方向位置検出装置、５２１
は腕を示す。特許出願人　株式会社エイ・ティ・アール通信システム
研究所地７０第８図第４刀

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力操作部分が位置する三次元座標を検出するた
めの三次元座標検出部、前記三次元座標入力操作部分を三次元空間で移動可能に
保持するための保持機構、および前記三次元座標検出部
の検出結果を表示のための座標系に変換するための座標
変換部とを含み、前記保持機構は関節を持つ腕機構によ
って構成され、該関節のうちの少なくとも１つは圧電式
回転力制御機構によって腕の動きが制御されることを特
徴とする、三次元座標入力制御装置。
（２）前記圧電式回転力制御機構は、円形のステータと、前記ステータに対向して設けられたロータとを含み、前記ステータは一方の腕要素に固定されて超音波振動子
によって励振され、前記ロータは他方の腕要素に固定さ
れることを特徴とする、請求項１項記載の三次元座標入
力制御装置。
（３）前記圧電式回転力制御機構は、円形のステータと、前記ステータに対向して設けられたロータとを含み、前記ステータに少なくとも定在波を発生させることによ
り、前記ロータとの相互力を制御することを特徴とする
、請求項１項記載の三次元座標入力制御装置。