JPH07113703A - 触覚伝達装置 - Google Patents
触覚伝達装置Info
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- JPH07113703A JPH07113703A JP5256194A JP25619493A JPH07113703A JP H07113703 A JPH07113703 A JP H07113703A JP 5256194 A JP5256194 A JP 5256194A JP 25619493 A JP25619493 A JP 25619493A JP H07113703 A JPH07113703 A JP H07113703A
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- Japan
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- tactile
- linear actuator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】低コストで高分解能の面の触覚情報を高感度，
高信頼性で得る。更に、触覚以外の余分な引き回し感覚
を低減して精度を向上する。 【構成】アレイ状に設けられた複数個の孔を有するフレ
キシブルプリント基板３１と、このフレキシブルプリン
ト基板にその可動軸３４がこれら孔をそれぞれ貫通する
ように取り付けられたリニアアクチュエータ３３とから
なる触覚伝達部３と、前記各リニアアクチュエータそれ
ぞれに交流電力を供給し、触覚情報を記憶した制御装置
１からの触覚情報に基づきこの交流電力を制御して、各
ニリアアクチュエータ３３の可動軸３４の振幅を制御す
る制御部２とで構成する。
高信頼性で得る。更に、触覚以外の余分な引き回し感覚
を低減して精度を向上する。 【構成】アレイ状に設けられた複数個の孔を有するフレ
キシブルプリント基板３１と、このフレキシブルプリン
ト基板にその可動軸３４がこれら孔をそれぞれ貫通する
ように取り付けられたリニアアクチュエータ３３とから
なる触覚伝達部３と、前記各リニアアクチュエータそれ
ぞれに交流電力を供給し、触覚情報を記憶した制御装置
１からの触覚情報に基づきこの交流電力を制御して、各
ニリアアクチュエータ３３の可動軸３４の振幅を制御す
る制御部２とで構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロボットなどにおいて、
コンピュータなどの制御装置に入力された操作端の触覚
情報をオペレータに伝達する触覚伝達装置に関する。
コンピュータなどの制御装置に入力された操作端の触覚
情報をオペレータに伝達する触覚伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボット、例えばマスタスレーブロボッ
トにおいては、細かい作業を行わせるためスレーブロボ
ットの指などの操作端に感じる触覚をマスタ側、すなわ
ちオペレータに伝達させることが行われる。このため
に、例えばスレーブロボットの操作端に触覚センサを設
け、この触覚センサからの触覚情報をコンピュータなど
からなる制御装置に入力し、この制御装置に記憶された
触覚情報を触覚伝達装置によりオペレータに伝達するよ
うにしている。
トにおいては、細かい作業を行わせるためスレーブロボ
ットの指などの操作端に感じる触覚をマスタ側、すなわ
ちオペレータに伝達させることが行われる。このため
に、例えばスレーブロボットの操作端に触覚センサを設
け、この触覚センサからの触覚情報をコンピュータなど
からなる制御装置に入力し、この制御装置に記憶された
触覚情報を触覚伝達装置によりオペレータに伝達するよ
うにしている。
【０００３】図６はこの種触覚伝達装置の従来例を示す
系統図である。図６において、１は触覚情報が記憶され
たコンピュータなどからなる制御装置であり、この制御
装置１からの触覚情報Ｓ0 は電気圧力変換器５に入力さ
れ、この電気圧力変換器５から触覚情報Ｓ0 の大きさに
比例した空気圧Ｐ0 が出力される。この空気圧Ｐ0 は空
気圧アクチュエータ６に供給され、この空気圧Ｐ0 に応
じた力でレバー７の一端を押し下げる。このレバー７は
支点７１を中心に揺動自在となっており、その他端に設
けられた触覚伝達部７２を押し上げ、この触覚伝達部７
２にタッチした指９などに触覚を伝達する。
系統図である。図６において、１は触覚情報が記憶され
たコンピュータなどからなる制御装置であり、この制御
装置１からの触覚情報Ｓ0 は電気圧力変換器５に入力さ
れ、この電気圧力変換器５から触覚情報Ｓ0 の大きさに
比例した空気圧Ｐ0 が出力される。この空気圧Ｐ0 は空
気圧アクチュエータ６に供給され、この空気圧Ｐ0 に応
じた力でレバー７の一端を押し下げる。このレバー７は
支点７１を中心に揺動自在となっており、その他端に設
けられた触覚伝達部７２を押し上げ、この触覚伝達部７
２にタッチした指９などに触覚を伝達する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、触覚情報は点
ではなく、面としてとらえる必要があるが、前述の触覚
伝達装置は、電気圧力変換器，空気圧アクチュエータ，
レバーなどの部品で構成されて、これら部品は占有体積
が大きく、多くの装置をアレイ化して面の触覚情報を得
ることに制限ある。また、高価な部品が多くコストが嵩
む問題がある。また、多くの装置をアレイ化した場合、
触覚伝達部に連結される配管が多くなり、これら配管は
比較的撓みにくく、かつ重量も大きいのでオペレータに
は引き回し感覚という触覚以外の余分な感覚が伝えられ
精度が低下する。
ではなく、面としてとらえる必要があるが、前述の触覚
伝達装置は、電気圧力変換器，空気圧アクチュエータ，
レバーなどの部品で構成されて、これら部品は占有体積
が大きく、多くの装置をアレイ化して面の触覚情報を得
ることに制限ある。また、高価な部品が多くコストが嵩
む問題がある。また、多くの装置をアレイ化した場合、
触覚伝達部に連結される配管が多くなり、これら配管は
比較的撓みにくく、かつ重量も大きいのでオペレータに
は引き回し感覚という触覚以外の余分な感覚が伝えられ
精度が低下する。
【０００５】本発明の目的は、低コストで高分解能の面
の触覚情報が高感度，高信頼性で得られ、更に触覚以外
の余分な引き回し感覚を低減して、精度を向上した触覚
伝達装置を提供することにある。
の触覚情報が高感度，高信頼性で得られ、更に触覚以外
の余分な引き回し感覚を低減して、精度を向上した触覚
伝達装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明の触覚伝達装置では、アレイ状に設けられ
た複数個の孔を有するフレキシブルプリント基板と、こ
のフレキシブルプリント基板にその可動軸が、これら孔
をそれぞれ貫通するように取り付けられたリニアアクチ
ュエータとからなる触覚伝達部と、前記各リニアアクチ
ュエータにそれぞれ交流電力を供給し、触覚情報を記憶
した制御装置から与えられた触覚情報に基づきこの交流
電力を制御して、各リニアアクチュエータの可動軸の振
幅を制御する制御部とからなるようにする。前記制御部
は、触覚伝達部の各リニアアクチュエータに順次繰り返
して交流電力を供給するようにするとよい。また、触覚
伝達部の各リニアアクチュエータは、その可動軸側端板
に複数個の固定兼接続用端子を有し、これら固定兼接続
用端子とこれら固定兼接続用端子に対面して設けられた
フレキシブルプリント基板のプリント配線の接続パッド
との間を溶着して、各リニアアクチュエータをこのフレ
キシブルプリント基板に取り付けるようにすると好適で
ある。更にまた、触覚伝達部のフレキシブルプリント基
板の各孔の周囲に、リニアアクチュエータの可動軸の振
幅が所定値より大きいときは、この可動軸がその上面に
突出して振動し、この可動軸の振幅が所定値より小さい
ときは、その内部で振動するリング状の突起を設けると
よい。更にまた、前述の各触覚伝達部は、この触覚伝達
部を押圧してオペレータに密着して取り付ける弾性ある
板からなる取付手段を備えるようにすると好ましい。
めに、本発明の触覚伝達装置では、アレイ状に設けられ
た複数個の孔を有するフレキシブルプリント基板と、こ
のフレキシブルプリント基板にその可動軸が、これら孔
をそれぞれ貫通するように取り付けられたリニアアクチ
ュエータとからなる触覚伝達部と、前記各リニアアクチ
ュエータにそれぞれ交流電力を供給し、触覚情報を記憶
した制御装置から与えられた触覚情報に基づきこの交流
電力を制御して、各リニアアクチュエータの可動軸の振
幅を制御する制御部とからなるようにする。前記制御部
は、触覚伝達部の各リニアアクチュエータに順次繰り返
して交流電力を供給するようにするとよい。また、触覚
伝達部の各リニアアクチュエータは、その可動軸側端板
に複数個の固定兼接続用端子を有し、これら固定兼接続
用端子とこれら固定兼接続用端子に対面して設けられた
フレキシブルプリント基板のプリント配線の接続パッド
との間を溶着して、各リニアアクチュエータをこのフレ
キシブルプリント基板に取り付けるようにすると好適で
ある。更にまた、触覚伝達部のフレキシブルプリント基
板の各孔の周囲に、リニアアクチュエータの可動軸の振
幅が所定値より大きいときは、この可動軸がその上面に
突出して振動し、この可動軸の振幅が所定値より小さい
ときは、その内部で振動するリング状の突起を設けると
よい。更にまた、前述の各触覚伝達部は、この触覚伝達
部を押圧してオペレータに密着して取り付ける弾性ある
板からなる取付手段を備えるようにすると好ましい。
【０００７】
【作用】本発明の触覚伝達装置においては、触覚伝達部
をアレイ状に設けられた複数個の孔を有するフレキシブ
ルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板にそ
の可動軸が、これら孔をそれぞれ貫通するように取り付
けられたリニアアクチュエータとで構成した。これらリ
ニアアクチュエータは低コストで小形化が容易なもので
あり、数多くのニリアアクチュエータを容易にアレイ状
に取り付けることができ、低コストで高分解能の面の触
覚情報を伝達することができる。
をアレイ状に設けられた複数個の孔を有するフレキシブ
ルプリント基板と、このフレキシブルプリント基板にそ
の可動軸が、これら孔をそれぞれ貫通するように取り付
けられたリニアアクチュエータとで構成した。これらリ
ニアアクチュエータは低コストで小形化が容易なもので
あり、数多くのニリアアクチュエータを容易にアレイ状
に取り付けることができ、低コストで高分解能の面の触
覚情報を伝達することができる。
【０００８】更に、触覚伝達部の各ニリアアクチュエー
タに順次繰り返して交流電力を供給するように構成する
と、制御部は、例えばそれぞれ１個の選択回路，ＤＡ変
換回路および可変基準電圧発生回路で構成されるので更
に低コストとなる。 また、制御部と触覚伝達部との間
の接続は、例えば極く細いより銅線の接続線で接続すれ
ばよく、これら接続線は撓み易く、かつ軽量であるので
オペレータに引き回し感覚を与えることは少なく精度が
向上する。
タに順次繰り返して交流電力を供給するように構成する
と、制御部は、例えばそれぞれ１個の選択回路，ＤＡ変
換回路および可変基準電圧発生回路で構成されるので更
に低コストとなる。 また、制御部と触覚伝達部との間
の接続は、例えば極く細いより銅線の接続線で接続すれ
ばよく、これら接続線は撓み易く、かつ軽量であるので
オペレータに引き回し感覚を与えることは少なく精度が
向上する。
【０００９】更に触覚伝達部の各リニアアクチュエータ
は、その可動軸側端板に複数個の固定兼接続用端子を有
し、これら固定兼接続用端子とこれら固定兼接続用端子
に対面して設けられたフレキシブルプリント基板のプリ
ント配線の接続パッドとの間を溶着して、各リニアアク
チュエータをこのフレキシブルプリント基板に取り付け
れば固定と電気接続が同時に行われ作業工数が低減して
低コストになるとともに、接続線が表面に露出しないの
で断線などの危険が少なく信頼性が向上する。更にま
た、触覚伝達部のフレキシブルプリント基板の各孔の周
囲に、リニアアクチュエータの可動軸の振幅が所定値よ
り大きいときは、この可動軸がその上面に突出して振動
し、この可動軸の振幅が所定値より小さいときは、その
内部で振動するリング状の突起を設けると、オペレータ
は振動しているか、振動していないかの変化を感知する
ことになり、２値の信号であるが感度が向上する。更
に、これら触覚伝達部は、この触覚伝達部を押圧してオ
ペレータに密着して取り付ける弾性ある板からなる取付
手段を備えるようにすると、触覚伝達部はこの取付手段
の板の弾性により、より密着してオペレータに取り付け
られ感度がより向上する。
は、その可動軸側端板に複数個の固定兼接続用端子を有
し、これら固定兼接続用端子とこれら固定兼接続用端子
に対面して設けられたフレキシブルプリント基板のプリ
ント配線の接続パッドとの間を溶着して、各リニアアク
チュエータをこのフレキシブルプリント基板に取り付け
れば固定と電気接続が同時に行われ作業工数が低減して
低コストになるとともに、接続線が表面に露出しないの
で断線などの危険が少なく信頼性が向上する。更にま
た、触覚伝達部のフレキシブルプリント基板の各孔の周
囲に、リニアアクチュエータの可動軸の振幅が所定値よ
り大きいときは、この可動軸がその上面に突出して振動
し、この可動軸の振幅が所定値より小さいときは、その
内部で振動するリング状の突起を設けると、オペレータ
は振動しているか、振動していないかの変化を感知する
ことになり、２値の信号であるが感度が向上する。更
に、これら触覚伝達部は、この触覚伝達部を押圧してオ
ペレータに密着して取り付ける弾性ある板からなる取付
手段を備えるようにすると、触覚伝達部はこの取付手段
の板の弾性により、より密着してオペレータに取り付け
られ感度がより向上する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の触覚伝達装置の一実施例を示
し、（ａ）は回路図、（ｂ）はこの触覚伝達部の側面
図、（ｃ）は（ｂ）の正面図である。図１において、１
は触覚情報が記憶されたコンピュータなどからなる制御
装置であり、触覚伝達装置は触覚伝達部３と制御部２と
で構成される。この触覚伝達部３はアレイ状に設けられ
た複数個の、図１では横３列縦２列の合計６個の孔３２
を有するフレキシブルプリント基板３１と、このフレキ
シブルプリント基板３１にその可動軸３４が、これら孔
３２をそれぞれ貫通するように取り付けられたリニアア
クチュエータ、すなわち横３列縦２列の合計６個のリニ
アアクチュエータ３３とからなり、これらリニアアクチ
ュエータ３３の接続リード３５は、このフレキシブルプ
リント基板３１の一方の面に設けられたプリント配線３
６の接続用パッド３８にそれぞれ接続され、このプリン
ト配線３６の接続端子から制御部２に接続される。この
場合、これら接続線はその通電容量から、例えば極く細
いより銅線の接続線にすればよい。制御部２は制御装置
１から入力される触覚情報、例えばロボットの操作端の
アレイ状に分割された面の各点の面圧などの各触覚情報
Ｓ（Ｓa ，Ｓb ，・・・）と、この制御部２の可変基準
電圧発生回路２２から出力された各可変基準電圧Ｖ（Ｖ
a ，Ｖb ，・・・）とがそれぞれ入力され、これら各触
覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の基準電圧をそれぞ
れ選択し、正弦波あるいは矩形波などの交流電力をそれ
ぞれ触覚伝達部３の各リニアアクチュエータ３３に出力
する各ＤＡ変換回路２１（２１a ，２１b ，・・・）と
からなっている。なお、この触覚伝達部３を、例えばオ
ペレータの指９に取り付けるときは、各リニアアクチュ
エータ３３を外側にしてフレキシブルプリント基板３１
をまるめて筒状とし、指９を挿入するようにする。
し、（ａ）は回路図、（ｂ）はこの触覚伝達部の側面
図、（ｃ）は（ｂ）の正面図である。図１において、１
は触覚情報が記憶されたコンピュータなどからなる制御
装置であり、触覚伝達装置は触覚伝達部３と制御部２と
で構成される。この触覚伝達部３はアレイ状に設けられ
た複数個の、図１では横３列縦２列の合計６個の孔３２
を有するフレキシブルプリント基板３１と、このフレキ
シブルプリント基板３１にその可動軸３４が、これら孔
３２をそれぞれ貫通するように取り付けられたリニアア
クチュエータ、すなわち横３列縦２列の合計６個のリニ
アアクチュエータ３３とからなり、これらリニアアクチ
ュエータ３３の接続リード３５は、このフレキシブルプ
リント基板３１の一方の面に設けられたプリント配線３
６の接続用パッド３８にそれぞれ接続され、このプリン
ト配線３６の接続端子から制御部２に接続される。この
場合、これら接続線はその通電容量から、例えば極く細
いより銅線の接続線にすればよい。制御部２は制御装置
１から入力される触覚情報、例えばロボットの操作端の
アレイ状に分割された面の各点の面圧などの各触覚情報
Ｓ（Ｓa ，Ｓb ，・・・）と、この制御部２の可変基準
電圧発生回路２２から出力された各可変基準電圧Ｖ（Ｖ
a ，Ｖb ，・・・）とがそれぞれ入力され、これら各触
覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の基準電圧をそれぞ
れ選択し、正弦波あるいは矩形波などの交流電力をそれ
ぞれ触覚伝達部３の各リニアアクチュエータ３３に出力
する各ＤＡ変換回路２１（２１a ，２１b ，・・・）と
からなっている。なお、この触覚伝達部３を、例えばオ
ペレータの指９に取り付けるときは、各リニアアクチュ
エータ３３を外側にしてフレキシブルプリント基板３１
をまるめて筒状とし、指９を挿入するようにする。
【００１１】この触覚伝達装置の動作は次の通りであ
る。制御装置１から入力される操作端のアレイ状に分割
された面の各点の触覚情報Ｓは、それぞれ各ＤＡ変換回
路２１に入力され、これらＤＡ変換回路２１はそれぞれ
可変基準電圧発生回路２２からの可変基準電圧のうち、
触覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の基準電圧を選択
し、正弦波あるいは矩形波などの交流電力Ｐをそれぞれ
対応するリニアアクチュエータ３３に出力する。各リニ
アアクチュエータ３３は、その可動軸３４が制御装置１
から出力された触覚情報Ｓの大きさに比例した振幅で前
後に振動する。ここで、制御装置１から入力される操作
端のアレイ状に分割された面の各点の位置を、触覚伝達
部３の各リニアアクチュエータ３３の位置に対応させて
おくことにより、この各リニアアクチュエータ３３にタ
ッチした指９などに面の触覚情報が伝達される。なお、
制御部２と触覚伝達部３との間の接続は、極く細いより
銅線の接続線で接続すればよく、これら接続線は撓み易
く、かつ軽量であるのでオペレータに引き回し感覚を与
えることが少なく精度が向上する。
る。制御装置１から入力される操作端のアレイ状に分割
された面の各点の触覚情報Ｓは、それぞれ各ＤＡ変換回
路２１に入力され、これらＤＡ変換回路２１はそれぞれ
可変基準電圧発生回路２２からの可変基準電圧のうち、
触覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の基準電圧を選択
し、正弦波あるいは矩形波などの交流電力Ｐをそれぞれ
対応するリニアアクチュエータ３３に出力する。各リニ
アアクチュエータ３３は、その可動軸３４が制御装置１
から出力された触覚情報Ｓの大きさに比例した振幅で前
後に振動する。ここで、制御装置１から入力される操作
端のアレイ状に分割された面の各点の位置を、触覚伝達
部３の各リニアアクチュエータ３３の位置に対応させて
おくことにより、この各リニアアクチュエータ３３にタ
ッチした指９などに面の触覚情報が伝達される。なお、
制御部２と触覚伝達部３との間の接続は、極く細いより
銅線の接続線で接続すればよく、これら接続線は撓み易
く、かつ軽量であるのでオペレータに引き回し感覚を与
えることが少なく精度が向上する。
【００１２】図２は図１の制御部２の異なる回路構成を
示す回路図である。図２に示す制御部（以下制御部２Ａ
と称する）は、制御装置１から順次出力される操作端の
アレイ状に分割された面の各触覚情報Ｓ（Ｓa ，Ｓb ，
・・・）と、この制御部２Ａの可変基準電圧発生回路２
５から順次出力される可変基準電圧Ｖとがそれぞれ入力
され、これら各触覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の
基準電圧を選択し、正弦波あるいは矩形波などの交流電
力Ｐ（Ｐa ，Ｐb ，・・・）を順次出力するＤＡ変換回
路２４と、このＤＡ変換回路２４の交流電力Ｐと制御装
置１からの制御信号Ｑとが入力され、交流電力Ｐをそれ
ぞれ触覚情報Ｓに対応した各リニアアクチュエータ３３
に配分する選択回路２３とからなっている。
示す回路図である。図２に示す制御部（以下制御部２Ａ
と称する）は、制御装置１から順次出力される操作端の
アレイ状に分割された面の各触覚情報Ｓ（Ｓa ，Ｓb ，
・・・）と、この制御部２Ａの可変基準電圧発生回路２
５から順次出力される可変基準電圧Ｖとがそれぞれ入力
され、これら各触覚情報Ｓの大きさに比例した電圧値の
基準電圧を選択し、正弦波あるいは矩形波などの交流電
力Ｐ（Ｐa ，Ｐb ，・・・）を順次出力するＤＡ変換回
路２４と、このＤＡ変換回路２４の交流電力Ｐと制御装
置１からの制御信号Ｑとが入力され、交流電力Ｐをそれ
ぞれ触覚情報Ｓに対応した各リニアアクチュエータ３３
に配分する選択回路２３とからなっている。
【００１３】この触覚伝達装置の動作は、図１に示す触
覚伝達装置の動作と比較して、図１においては各リニア
アクチュエータ３３が同時に振動するのに対し、各リニ
アアクチュエータ３３が順次繰り返して振動する点が異
なっている。このように、各リニアアクチュエータを順
次繰り返して振動させることにより、制御部２Ａの回路
構成はそれぞれ１個の選択回路２３，ＤＡ変換回路２４
および可変基準電圧発生回路２５のみで構成される単純
なものになる。なお、この場合、順次振動させる繰り返
し周期を、例えば数十サイクルまであげるとオペレータ
はそれ程違和感を感じることはない。
覚伝達装置の動作と比較して、図１においては各リニア
アクチュエータ３３が同時に振動するのに対し、各リニ
アアクチュエータ３３が順次繰り返して振動する点が異
なっている。このように、各リニアアクチュエータを順
次繰り返して振動させることにより、制御部２Ａの回路
構成はそれぞれ１個の選択回路２３，ＤＡ変換回路２４
および可変基準電圧発生回路２５のみで構成される単純
なものになる。なお、この場合、順次振動させる繰り返
し周期を、例えば数十サイクルまであげるとオペレータ
はそれ程違和感を感じることはない。
【００１４】図３は図１の触覚伝達部３の異なる構造を
示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のリニアアクチ
ュエータの上面図、（ｃ）は（ｂ）の側面図である。図
３に示す触覚伝達部（以下触覚伝達部３Ａと称する）
は、その可動軸側端板に固定兼接続用端子３７が設けら
れたリニアアクチュエータ３３を備えており、この固定
兼接続用端子３７をフレキシブルプリント基板３１のプ
リント配線の接続パッド３８に、例えばこのフレキシブ
ルプリント基板３１の他方の側からレーザを照射するこ
とによってはんだ付など溶着することにより、各リニア
アクチュエータ３３をこのフレキシブルプリント基板３
１に取り付けるようにしたものである。これによって固
定と電気接続が同時に行われ、作業工数が低減するとと
もに、これらリニアアクチュエータ３３とプリント配線
の接続パッド３８との間の接続線が表に露出しないの
で、断線などの問題が低減され信頼性が向上する。
示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のリニアアクチ
ュエータの上面図、（ｃ）は（ｂ）の側面図である。図
３に示す触覚伝達部（以下触覚伝達部３Ａと称する）
は、その可動軸側端板に固定兼接続用端子３７が設けら
れたリニアアクチュエータ３３を備えており、この固定
兼接続用端子３７をフレキシブルプリント基板３１のプ
リント配線の接続パッド３８に、例えばこのフレキシブ
ルプリント基板３１の他方の側からレーザを照射するこ
とによってはんだ付など溶着することにより、各リニア
アクチュエータ３３をこのフレキシブルプリント基板３
１に取り付けるようにしたものである。これによって固
定と電気接続が同時に行われ、作業工数が低減するとと
もに、これらリニアアクチュエータ３３とプリント配線
の接続パッド３８との間の接続線が表に露出しないの
で、断線などの問題が低減され信頼性が向上する。
【００１５】図４は図１の触覚伝達部３の更に異なる構
造を示す正面図である。図４に示す触覚伝達部（以下触
覚伝達部３Ｂと称する）は、図３に示す触覚伝達部３Ａ
において、フレキシブルプリント基板３１の他方の面
に、このフレキシブルプリント基板３１に設けられた各
孔３２の周囲にリング状の突起３９を設け、リニアアク
チュエータ３３の可動軸３４の振幅が所定値より大きい
ときは、この可動軸３４がこのリング状の突起３９の上
面に突出して振動し、この振幅が所定値より小さいとき
は、このリング状の突起３９の内部で振動するようにし
たものである。これによって、例えば指９をタッチした
とき、オペレータは振動しているか振動していないかの
変化を感知することになる。振動しているか振動してい
ないかという感覚は、振幅の変化を感知するより敏感で
２値の信号であるが感度を向上できる。また、２値の信
号であるので制御部は制御装置１からの各触覚情報Ｓ
（Ｓa，Ｓb ，・・・）を所定電圧と零電圧の２値の交
流電力Ｐ（Ｐa ，Ｐb ，・・・）に変換して、触覚伝達
部３の各リニアアクチュエータ３３に出力する簡単な変
換・選択回路で構成することもできる。なお、この触覚
伝達部３Ｂにおいて、フレキシブルプリント基板３１の
各孔３２の周囲に設けたリング状の突起３９は、図１に
示す触覚伝達部３に適用できることは勿論である。
造を示す正面図である。図４に示す触覚伝達部（以下触
覚伝達部３Ｂと称する）は、図３に示す触覚伝達部３Ａ
において、フレキシブルプリント基板３１の他方の面
に、このフレキシブルプリント基板３１に設けられた各
孔３２の周囲にリング状の突起３９を設け、リニアアク
チュエータ３３の可動軸３４の振幅が所定値より大きい
ときは、この可動軸３４がこのリング状の突起３９の上
面に突出して振動し、この振幅が所定値より小さいとき
は、このリング状の突起３９の内部で振動するようにし
たものである。これによって、例えば指９をタッチした
とき、オペレータは振動しているか振動していないかの
変化を感知することになる。振動しているか振動してい
ないかという感覚は、振幅の変化を感知するより敏感で
２値の信号であるが感度を向上できる。また、２値の信
号であるので制御部は制御装置１からの各触覚情報Ｓ
（Ｓa，Ｓb ，・・・）を所定電圧と零電圧の２値の交
流電力Ｐ（Ｐa ，Ｐb ，・・・）に変換して、触覚伝達
部３の各リニアアクチュエータ３３に出力する簡単な変
換・選択回路で構成することもできる。なお、この触覚
伝達部３Ｂにおいて、フレキシブルプリント基板３１の
各孔３２の周囲に設けたリング状の突起３９は、図１に
示す触覚伝達部３に適用できることは勿論である。
【００１６】図５は図１の触覚伝達部３の更に異なる構
造を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、
（ｃ）はこの（ａ）あるいは（ｂ）に示す触覚伝達部の
展開上面図である。図５に示す触覚伝達部（以下触覚伝
達部３Ｃと称する）は、図４に示す触覚伝達部３Ｂにお
いて、フレキシブルプリント基板３１の大きさを各リニ
アアクチュエータ３３が取り付け得るだけの大きさにし
て、この各リニアアクチュエータ３３が取り付けられた
フレキシブルプリント基板３１を、例えばゴム板などの
弾力性のある板４０からなる取付手段で押圧して取り付
けるようにしたものである。この弾性のある板４０に
は、各リニアアクチュエータ３３の本体が貫通する孔４
１が設けられており、この各リニアアクチュエータ３３
が取り付けられたフレキシブルプリント基板３１を上方
より、これら各リニアアクチュエータ３３の本体をこの
板４０の各孔４１に挿入し、このフレキシブルプリント
基板３１の下面がこの板４０の上面に密着するように取
り付け、更にこの各リアニアクチュエータ３３の可動軸
３４およびリング状の突起３９が貫通する孔４３を備え
た弾力性のある固定板で押えて固定する。この弾性のあ
る板４０をリング状にしてオペレータの指９にはめるこ
とにより、この板４０の弾性により各リニアアクチュエ
ータ３３をオペレータの指９により密着できる。
造を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、
（ｃ）はこの（ａ）あるいは（ｂ）に示す触覚伝達部の
展開上面図である。図５に示す触覚伝達部（以下触覚伝
達部３Ｃと称する）は、図４に示す触覚伝達部３Ｂにお
いて、フレキシブルプリント基板３１の大きさを各リニ
アアクチュエータ３３が取り付け得るだけの大きさにし
て、この各リニアアクチュエータ３３が取り付けられた
フレキシブルプリント基板３１を、例えばゴム板などの
弾力性のある板４０からなる取付手段で押圧して取り付
けるようにしたものである。この弾性のある板４０に
は、各リニアアクチュエータ３３の本体が貫通する孔４
１が設けられており、この各リニアアクチュエータ３３
が取り付けられたフレキシブルプリント基板３１を上方
より、これら各リニアアクチュエータ３３の本体をこの
板４０の各孔４１に挿入し、このフレキシブルプリント
基板３１の下面がこの板４０の上面に密着するように取
り付け、更にこの各リアニアクチュエータ３３の可動軸
３４およびリング状の突起３９が貫通する孔４３を備え
た弾力性のある固定板で押えて固定する。この弾性のあ
る板４０をリング状にしてオペレータの指９にはめるこ
とにより、この板４０の弾性により各リニアアクチュエ
ータ３３をオペレータの指９により密着できる。
【００１７】なお、図５に示す弾性のある板４０からな
る取付手段は、図１あるいは図３に示す触覚伝達部３あ
るいは３Ａに適用できることは勿論である。
る取付手段は、図１あるいは図３に示す触覚伝達部３あ
るいは３Ａに適用できることは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】本発明の触覚伝達装置は、低コストで高
分解能の面の触覚情報が高感度，高信頼性で得られ、更
に触覚以外の余分な引き回し感覚を低減して精度を向上
したのでロボット、例えばマスタスレーブロボットの運
用上その効果は大きい。
分解能の面の触覚情報が高感度，高信頼性で得られ、更
に触覚以外の余分な引き回し感覚を低減して精度を向上
したのでロボット、例えばマスタスレーブロボットの運
用上その効果は大きい。
【図１】本発明の触覚伝達装置の一実施例を示し、
（ａ）は回路図、（ｂ）はこの触覚伝達部の側面図、
（ｃ）は（ｂ）の正面図
（ａ）は回路図、（ｂ）はこの触覚伝達部の側面図、
（ｃ）は（ｂ）の正面図
【図２】図１の制御部の異なる回路構成を示す回路図
【図３】図１の触覚伝達部の異なる構造を示し、（ａ）
は正面図、（ｂ）は（ａ）のリニアアクチュエータの上
面図、（ｃ）は（ｂ）の側面図
は正面図、（ｂ）は（ａ）のリニアアクチュエータの上
面図、（ｃ）は（ｂ）の側面図
【図４】図１の触覚伝達部の更に異なる構造を示す正面
図
図
【図５】図１の触覚伝達部の更に異なる構造を示し、
（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は
（ａ）の展開上面図
（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は
（ａ）の展開上面図
【図６】従来の触覚伝達装置の一例を示す一部モデルを
含む系統図
含む系統図
１ 制御装置（コンピュータ） ２ 制御部 ２Ａ 制御部 ３ 触覚伝達部 ３Ａ 触覚伝達部 ３Ｂ 触覚伝達部 ３Ｃ 触覚伝達部 ３１ フレキシブルプリント基板 ３２ 孔 ３３ リニアアクチュエータ ３４ 可動軸 ３６ プリント配線 ３７ 固定兼接続用端子 ３８ プリント配線の接続パッド ３９ リング状の突起 ４０ 弾性のある板（取付手段） ９ 指（オペレータの）
Claims (5)
- 【請求項１】アレイ状に設けられた複数個の孔を有する
フレキシブルプリント基板と、このフレキシブルプリン
ト基板にその可動軸が、これら孔をそれぞれ貫通するよ
うに取り付けられたリニアアクチュエータとからなる触
覚伝達部と、前記各リニアアクチュエータにそれぞれ交
流電力を供給し、触覚情報を記憶した制御装置から与え
られた触覚情報に基づきこの交流電力を制御して、各リ
ニアアクチュエータの可動軸の振幅を制御する制御部と
からなることを特徴とする触覚伝達装置。 - 【請求項２】請求項１記載のものにおいて、制御部は触
覚伝達部の各リニアアクチュエータに順次繰り返して交
流電力を供給することを特徴とする触覚伝達装置。 - 【請求項３】請求項１あるいは２記載のものにおいて、
触覚伝達部の各リニアアクチュエータは、その可動軸側
端板に複数個の固定兼接続用端子を有し、これら固定兼
接続用端子とこれら固定兼接続用端子に対面して設けら
れたフレキシブルプリント基板のプリント配線の接続パ
ッドとの間を溶着して、各リニアアクチュエータをこの
フレキシブルプリント基板に取り付けることを特徴とす
る触覚伝達装置。 - 【請求項４】請求項１ないし３記載のものにおいて、触
覚伝達部のフレキシブルプリント基板の各孔の周囲に、
リニアアクチュエータの可動軸の振幅が所定値より大き
いときは、この可動軸がその上面に突出して振動し、こ
の可動軸の振幅が所定値より小さいときは、その内部で
振動するリング状の突起を設けたことを特徴とする触覚
伝達装置。 - 【請求項５】請求項１ないし４記載のものにおいて、触
覚伝達部は、この触覚伝達部を押圧してオペレータに密
着して取り付ける弾性ある板からなる取付手段を備えた
ことを特徴とする触覚伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256194A JPH07113703A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 触覚伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256194A JPH07113703A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 触覚伝達装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113703A true JPH07113703A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17289221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5256194A Pending JPH07113703A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 触覚伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113703A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006502818A (ja) * | 2002-10-18 | 2006-01-26 | ケル−コム エルエルシー | 仮想診察機能を用いる遠隔地の患者を直接的な身体診察 |
| JP2008146649A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-26 | Korea Electronics Telecommun | 視触感ディスプレイ装置 |
| JP2008176779A (ja) * | 1995-11-30 | 2008-07-31 | Immersion Corp | 触覚をフィードバックするマン−マシンインターフェース |
| KR100958908B1 (ko) * | 2008-09-24 | 2010-05-19 | 한국과학기술연구원 | 촉감 제시 장치 및 이를 이용한 촉감 제시 방법 |
| US7821493B2 (en) | 1999-09-28 | 2010-10-26 | Immersion Corporation | Providing enhanced haptic feedback effects |
| JP2012131024A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Samsung Electronics Co Ltd | 力ベクトル伝達装置および方法 |
| WO2012176610A1 (ja) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | 株式会社村田製作所 | 指刺激呈示装置 |
| JP2021168137A (ja) * | 2017-08-29 | 2021-10-21 | アップル インコーポレイテッドApple Inc. | 指押圧入力イベント中の指感覚を修正するためのシステム |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP5256194A patent/JPH07113703A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011210272A (ja) * | 1995-11-30 | 2011-10-20 | Immersion Corp | 触覚感覚を与えるための装置、システム、及び方法 |
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| US9690379B2 (en) | 1995-11-30 | 2017-06-27 | Immersion Corporation | Tactile feedback interface device |
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| US8212783B2 (en) | 2006-12-05 | 2012-07-03 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Tactile and visual display device |
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| JP5472539B2 (ja) * | 2011-06-22 | 2014-04-16 | 株式会社村田製作所 | 指刺激呈示装置 |
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| JP2023109991A (ja) * | 2017-08-29 | 2023-08-08 | アップル インコーポレイテッド | 指押圧入力イベント中の指感覚を修正するためのシステム |
| US12056346B2 (en) | 2017-08-29 | 2024-08-06 | Apple Inc. | Systems for modifying finger sensations during finger press input events |
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