(57)【要約】【課題】操作者である人間と被操作物との間での複数の対応関係を習得することなく、被操作物を自由に操作可能にする。【解決手段】人間の手２０の動きと人間以外である被操作物３０の動きとの対応付けに基づき、人間の手２０の動きに応じて被操作物３０の動きを操作装置１０を介して操作する工程に先立ち、人間２０の少なくとも一本の指２１、２３を含む部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、被操作物３０の部位が有し、かつ、第１の動きから複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で対応付けを行う対応付け工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の動きに応じて、コンピュータを介して動作が操作される被操作物であって、
前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記被操作物の部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けをされた被操作物。
【請求項２】
人間の動きに応じて、コンピュータを介して動作が操作される被操作物であって、
前記被操作物の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けをされた被操作物。
【請求項３】
人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きをコンピュータを介して操作する工程に先立ち、
前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記被操作物の部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けを行う対応付け工程を含むことを特徴とする被操作物の対応付け方法。
【請求項４】
人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きをコンピュータを介して操作する工程に先立ち、
前記被操作物の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けを行う対応付け工程を含むことを特徴とする被操作物の対応付け方法。
【請求項５】
人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きを操作すべく、
コンピュータに、
前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記被操作物の部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けを行う対応付け手順を実行させることを特徴とする被操作物の対応付けプログラム。
【請求項６】
人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きを操作すべく、
コンピュータに、
前記被操作物の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けを行う対応付け手順を実行させることを特徴とする被操作物の対応付けプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被操作物、被操作物の対応付け方法、及び被操作物の対応付けプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被操作物と操作者との間での対応付けに基づき被操作物を操作する操作方法では、例えば、コンピュータ・グラフィックス上での３Ｄモデル及び現実のロボットである被操作物の動きを操作することをモーション・キャプチャにより行う。「モーション・キャプチャ」とは、操作者の動きを測定し、該動きをコンピュータに取り込むことである。特許文献１では、被操作物の一例である遠隔操作ロボットの操作が、操作者の手の開閉の動きをモーション・キャプチャすることにより行われる。非特許文献１では、特許文献１での遠隔操作ロボットの操作に代えて、コンピュータ・グラフィックス上での３Ｄモデル（例えば、ヒト型アニメーション）の操作が、操作者の手、より詳しくは、操作者の親指及び人差し指の動きに基づき行われる。そのために、予め、例えば、操作者の親指及び人差し指が、ヒト型アニメーションの口及び瞼に各々、対応付けられている。これにより、操作者は、親指の屈伸により、ヒト型アニメーションの口の開閉を操作し、また、人差し指の屈伸により、ヒト型アニメーションの瞼の開閉を操作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１７／０３３３６７号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】L.Leite and V.Orvalho: "Mani-Pull-Action: Hand-based Digital Puppetry", Pro. ACM Hum.-Comput. Interact., Vol.1, Issue EICS, 16 pages, 2017
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、上記したヒト型アニメーションの操作を初めて行うとする者は、上記した、操作者とヒト型アニメーションとの間における、親指と口との位置的な対応関係、人差し指と瞼との位置的な対応関係、親指の屈伸と口の開閉との動作的な対応関係、及び、人差し指の屈伸と瞼の開閉との動作的な対応関係を知らない。したがって、上記操作に先立って、上記した複数の対応関係を習得するための十分な練習及び訓練等を経なければ、操作者は、ヒト型アニメーションの動きを思い通りに操作することができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、上記した課題に鑑み、操作者である人間と被操作物との間での複数の対応関係を習得することなく、被操作物を自由に操作可能にする被操作物、被操作物の対応付け方法、及び被操作物の対応付けプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決すべく、本発明に係る一の被操作物、被操作物の対応付け方法、及び被操作物の対応付けプログラムは、人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きをコンピュータを介して操作することに先立ち、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記被操作物の部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けを行う。
【０００８】
また、本発明に係る他の被操作物、被操作物の対応付け方法、及び、被操作物の対応付けプログラムは、人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きをコンピュータを介して操作することに先立ち、前記被操作物の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けを行う。
【０００９】
上記した本発明に係る一の被操作物、被操作物の対応付け方法、及び被操作物の対応付けプログラムは、より具体的には、人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きをコンピュータを介して操作することに先立ち、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、何人にも広く知らており、ありふれており、簡単であり、自然である等の第１の動きと、前記被操作物の部位が有し、かつ、前記第１の動きから導き出すことができる、即ち、前記第１の動きを模し、倣い、象り、投影し、具現し、表現し、象徴化する等により得ることができ、かつ、何人にも広く知らており、ありふれており、簡単であり、自然である等の第２の動きとを紐付けることを含む。
【００１０】
上記した本発明に係る他の被操作物、被操作物の対応付け方法、及び、被操作物の対応付けプログラムは、より具体的には、人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きをコンピュータを介して操作することに先立ち、前記被操作物の部位が有し、かつ、何人にも広く知らており、ありふれており、簡単であり、自然である等の第１の動きと、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、前記第１の動きから導き出すことができる、即ち、前記第１の動きを模し、倣い、象り、投影し、具現し、表現し、象徴化する等により得ることができ、かつ、何人にも広く知らており、ありふれており、簡単であり、自然である等の第２の動きとを紐付けることを含む。
【００１１】
本発明は、上記した「対応付け」に加えて、「操作」について、以下を内容とする。
本発明に係る「操作」についての一の被操作物は、人間の動きに応じて、コンピュータを介して動作が操作される被操作物であって、
前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が再現可能な動きであり、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記第１の動きから自身の部位の動きとして前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとが対応付けられており、前記第１の動きに応じて前記第２の動きを実行する。
【００１２】
本発明に係る「操作」についての他の被操作物は、人間の動きに応じて、コンピュータを介して動作が操作される被操作物であって、
再現可能な動きであり、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記第１の動きから、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位の、該部分の動きとして前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとが対応付けられており、前記第２の動きに応じて前記第１の動きを実行する。
【００１３】
本発明に係る「操作」についての一の被操作物の操作方法は、
人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きをコンピュータを介して操作すべく、
前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が再現可能な動きであり、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記第１の動きから自身の部位の動きとして前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとを対応付ける工程と、
前記第１の動きに応じて前記第２の動きを操作する工程と、含む。
【００１４】
本発明に係る「操作」についての他の被操作物の操作方法は、
人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きをコンピュータを介して操作すべく、
再現可能な動きであり、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記第１の動きから、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位の、該部分の動きとして前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとを対応付ける工程と、
前記第２の動きに応じて前記第１の動きを操作する工程と、を含む。
【００１５】
本発明に係る「操作」についての一の操作プログラムは、
人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きを操作すべく、
コンピュータに、
前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が再現可能な動きであり、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記第１の動きから自身の部位の動きとして前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとを対応付ける手順と、
前記第１の動きに応じて前記第２の動きを操作する手順と、を実行させる。
【００１６】
本発明に係る「操作」についての他の操作プログラムは、
人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の前記動きを操作すべく、
コンピュータに、
再現可能な動きであり、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記第１の動きから、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位の、該部分の動きとして前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとを対応付ける手順と、
前記第２の動きに応じて前記第１の動きを操作する手順と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る一の被操作物、被操作物の対応付け方法、及び被操作物の対応付けプログラムは、前記対応付けをされる前記第１の動き及び前記第２の動きについて、前記第１の動きが、前記人間の部位が有し、かつ、前記複数の人間間で共通に想起され、また、前記第２の動きが、前記被操作物の部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される。これにより、前記被操作物を操作しようとする者は、前記複数の人間間で共通に想起される、前記人間の部位の第１の動きに基づき、該第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される、前記被操作物の第２の動きを操作することから、前記操作をしようとする者は、従来と異なり、人間の部位及び被操作物の部位間での位置的な対応関係及び動作的な対応関係を習得することなく、前記被操作物を思い通りに操作することができる。
【００１８】
本発明に係る他の被操作物、被操作物の対応付け方法、及び被操作物の対応付けプログラムは、前記対応付けをされる前記第１の動き及び前記第２の動きについて、前記第１の動きが、前記被操作物の部位が有し、かつ、前記複数の人間間で共通に想起され、また、前記第２の動きが、前記人間の部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される。これにより、前記被操作物を操作しようとする者は、前記複数の人間間で共通に想起される、前記被操作物の第１の動きを、該第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される、前記人間の第２の動きに基づき操作することから、前記操作をしようとする者は、従来と異なり、人間の部位及び被操作物の部位間での位置的な対応関係及び動作的な対応関係を習得することなく、前記被操作物を思い通りに操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る操作装置の構成を示す。
【図２】実施形態に係る人間の指の位置を示す。
【図３】実施形態に係るワニ型ロボットの口の開閉の角度を示す。
【図４】実施形態に係る人間の部位の最大角度及び最小角度を示す。
【図５】実施形態に係るワニ型ロボットの口の最大角度及び最小角度を示す。
【図６】実施形態に係る操作装置の第１の初期設定を示すフローチャートである。
【図７】実施形態に係る操作装置の第２の初期設定を示すフローチャートである。
【図８】実施形態に係る操作装置を用いた被操作物の操作を示すフローチャートである。
【図９】変形例３の対応付け方法を示す。
【図１０】変形例４の対応付け方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る被操作物の対応付け方法の実施形態について説明する。
〈実施形態〉
〈実施形態の構成〉
図１は、実施形態に係る操作装置の構成を示す。実施形態に係る操作装置１０は、初期設定者による初期設定の後に、操作者（複数の操作候補者のうちの一人）が当該初期設定の基に、被操作物３０を操作できるようにする。ここで、「初期設定者」とは、被操作物３０について初期設定を行う者をいう。「操作候補者」とは、操作装置１０を用いて被操作物３０を操作するという機会を得ることができる者をいう。「操作者」とは、複数の操作候補者のうち、実際に操作装置１０を用いて被操作物３０を操作する者をいう。「初期設定」とは、初期設定者の部位（例えば、手２０）と、被操作物３０の部位（例えば、口３１）とを対応付けることをいう。実施形態に係る操作装置１０は、上記した初期設定の段階で、実施形態に係る被操作物の対応付け方法が具現化されている。
【００２１】
実施形態に係る被操作物の対応付け方法は、人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の動きをコンピュータを介して操作する工程に先立ち、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記被操作物の部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けを行う対応付け工程を含むことである。
【００２２】
「人間の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１動き」とは、例えば、影絵及び手遊び（キツネ、カニ、イヌなどの形状）に代表される、人間の部位（特に、指、手、腕）について、何人にも広く知らており、ありふれており、簡単であり、自然である等の動きである。また、「被操作物の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第２動き」とは、例えば、被操作物（例えば、コンピュータ・グラフィックス上での３Ｄモデル及び現実のロボット）の部位について、何人にも広く知らており、ありふれており、簡単であり、自然である等の動きである。
【００２３】
「前記第１の動きから（中略）想起される第２の動き」とは、例えば、前記第の１の動きから導出することができる第２の動きであり、より詳しくは、第１の動きを模し、倣い、象り、投影し、具現し、表現し、象徴化する等により得ることができる第２の動きである。
【００２４】
以下、具体例に基づき説明する。しかし、本実施形態は、以下の具体例に限定されない。実施形態の操作装置１０は、図１に示されように、人間の部位である手２０の動きに対応して、被操作物であるワニの形状を有するロボット（以下、「ワニ型ロボット」という。）３０の部位である口３１の動きを操作すべく、検出部１１と、処理部１２と、駆動部１３と、記憶部１４と、入力部１５とを含む。各部は、コンピュータのＣＰＵが、ＲＯＭ又はストレージに記憶された被操作物の対応付けプログラムを、ＲＡＭに展開し、実行することにより実現される。
【００２５】
手２０の動きとは、例えば、図１に示されるように、親指２１及び中指２３間の相対関係を示す角度θｈである。また、ワニ型ロボット３０の部位の動きとは、例えば、図１に示されるように、口３１の開閉の大きさを示す角度θｒである。口３１の開閉の大きさは、口３１の近くに設けられたモータ３２を用いる位置制御により定まる。
【００２６】
検出部１１は、人間の手２０についてモーション・キャプチャを行い、例えば、Leap Motion（登録商標）から構成されている。検出部１１は、より詳細には、人間の手２０から、人間の手２０の動きを示す手動画像１００の入力を受け、当該手動画像１００から、人間の親指２１〜小指２５の関節の位置及び先端の位置を検出し、親指２１〜小指２５の関節の位置及び先端の位置を示す指位置情報２００を出力する。
【００２７】
図２は、実施形態に係る人間の指の位置を示す。指位置情報２００は、図２に示されるように、例えば、親指２１（図１に図示。）について、ＣＭ関節２１ａ、ＭＰ関節２１ｂ、ＩＰ関節２１ｃ、及び末節骨の先端２０ｆの位置を示す。指位置情報２００は、同様に、中指２３（図１に図示。）について、ＣＭ関節２３ａ、ＭＰ関節２３ｂ、ＰＩＰ関節２３ｄ、ＤＩＰ関節２３ｅ、末節骨の先端２３ｆの位置を示す。
【００２８】
ここで、親指２１及び中指２３間でなす角度θｈは、親指２１の２つの関節の位置により規定される一のベクトルａと、中指２３の２つの関節の位置により規定される他のベクトルｂとにより規定される。親指２１の２つの関節の位置は、ＣＭ関節２１ａ、ＭＰ関節２１ｂ、ＩＰ関節２１ｃ、及び末節骨の先端２０ｆの位置から任意に選択されうる。同様に、中指２３の２つの関節の位置は、ＣＭ関節２３ａ、ＭＰ関節２３ｂ、ＰＩＰ関節２３ｄ、ＤＩＰ関節２３ｅ、末節骨の先端２３ｆの位置から任意に選択されうる。
【００２９】
図３は、実施形態に係るワニ型ロボットの口の開閉の角度を示す。口３１の角度θｒは、図３に示されるように、ワニ型ロボット３０の上顎３３と下顎３４とがなす角度である。
【００３０】
図４は、実施形態に係る人間の部位の最大角度及び最小角度を示す。人間の親指２１及び中指２３により規定される角度θｈについて、以下のとおり定義する。図４（Ａ）に示されるように、親指２１の先端と中指２３の先端とが、例えば、比較的近いときの角度が、最小角度θｈｃであると定義される。図４（Ｂ）に示されるように、親指２１の先端と中指２３の先端とが、例えば、最も遠いときの角度が、最大角度θｈｏであると定義される。
【００３１】
図５は、実施形態に係るワニ型ロボットの口の最大角度及び最小角度を示す。ワニ型ロボット３０の上顎３３及び下顎３４により規定される角度θｒについて、以下のとおり定義する。図５（Ａ）に示されるように、上顎３３の先端及び下顎３４の先端が最も近いときの角度θｒが、最小角度θｒｃであると定義される。図５（Ｂ）に示されるように、上顎３３の先端及び下顎３４の先端が最も遠いときの角度θｒが、最大角度θｒｏであると定義される。指が表す最小角度θｈｃにワニ型ロボット３０の口の最小角度θｒｃが対応付けられ、指が表す最大角度θｈｏに最大角度θｒｏが対応付けられる。これにより、指が最も開いていないときには、ワニ型ロボット３０の口が最も閉じており、指が最大に開いたときには、ワニ型ロボット３０の口が最大に開くように、指の角度θｈの変化に対する、ワニ型ロボット３０の口の開き（角度θｒ）の変化が対応付けられる。
【００３２】
図１に戻り、処理部１２は、例えば、ＣＰＵを備えるパーソナル・コンピュータから構成されている。処理部１２は、検出部１１から入力を受ける指位置情報２００に基づき、ワニ型ロボット３０の口３１がなすべき開閉の角度θｒを示す口開閉情報３００を出力する。
【００３３】
駆動部１３は、例えば、Arduino（登録商標）から構成されている。駆動部１３は、ワニ型ロボット３０のモータ３２の位置制御を行うべく、処理部１２から口開閉情報３００の入力を受け、当該口開閉情報３００が示す口３１の開閉の角度θｒから、モータ３２の位置をＰＷＭ制御の下で角度θｒに規定するために必要な数のパルス４００を算出し、当該パルス４００をワニ型ロボット３０へ出力する。
【００３４】
記憶部１４は、例えば、不揮発性メモリ及び揮発性メモリから構成されている。記憶部１４は、検出部１１、処理部１２、駆動部１３、入力部１５との間で、検出部１１、処理部１２、駆動部１３、入力部１５が実行すべき処理に必要なデータを永続的にまたは一時的に保存するために用いられる。記憶部１４は、例えば、領域１４Ａに、初期設定に関する、人間の親指２１及び中指２３間の最小角度θｈｃ、最大角度θｈｏ、並びに、ワニ型ロボット３０の口３１の最小角度θｒｃ、最大角度θｒｏを記憶し、領域１４Ｂに、被操作物３０の操作に関する式１〜式３（後述）を記憶し、領域１４Ｃに、初期設定及び被操作物３０の操作に関するプログラムＰを記憶する。ここで、プログラムＰは、より詳しくは、第１の初期設定の手順、第２の初期設定の手順、及び操作の手順（図６、図７、図８を用いて後述。）を含む。
【００３５】
入力部１５は、例えば、キーボード及びマウスから構成されている。入力部１５は、ワニ型ロボット３０の動きの操作に先立ち初期設定を行う者が、当該初期設定のための情報（例えば、最小角度θｈｃ、最大角度θｈｏ、最小角度θｒｃ、最大角度θｒｏ）を入力するために用いられる。
【００３６】
〈実施形態の動作１〉
図６は、実施形態に係る操作装置の第１の初期設定を示すフローチャートである。以下、実施形態に係る操作装置１０の第１の初期設定について、図６のフローチャートに沿って説明する。操作装置１０の第１の初期設定は、『人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動き』として、親指２１及び中指２３が協働して表現可能な複数の動きのうち、影絵の１つである「キツネ」の口の形状（Ｕ字型またはＶ字状）の開閉を採用する。
【００３７】
ステップＳ１０において、初期設定者は、検出部１１の近傍で、初期設定者の親指２１及び中指２３を、図４（Ａ）に示されるように、ある程度まで閉じる。
【００３８】
ステップＳ１１において、検出部１１は、ステップＳ１０で閉じた状態になった、初期設定者の親指２１の位置及び中指２３の位置を検出する。ここで、例えば、検出された、親指２１のＣＭ関節２１ａの位置、末節骨の先端２１ｆの位置、中指２３のＣＭ関節２３ａの位置、及び末節骨の先端２３ｆの三次元の位置が、それぞれ、（Ｘｈｃ１、Ｙｈｃ１、Ｚｈｃ１）、（Ｘｈｃ２、Ｙｈｃ２、Ｚｈｃ２）、（Ｘｈｃ３、Ｙｈｃ３、Ｚｈｃ３）、（Ｘｈｃ４、Ｙｈｃ４、Ｚｈｃ４）であったことを想定する。
【００３９】
ステップＳ１２において、処理部１２は、ステップＳ１１で検出された４つの位置（Ｘｈｃ１、Ｙｈｃ１、Ｚｈｃ１）〜（Ｘｈｃ４、Ｙｈｃ４、Ｚｈｃ４）に基づき、式１を参照して、親指２１及び中指２３の両指間の最小角度θｈｃを算出する。ここで、θ＝θｈｃであり、ａ＝（Ｘｈｃ２、Ｙｈｃ２、Ｚｈｃ２）−（Ｘｈｃ１、Ｙｈｃ１、Ｚｈｃ１）であり、また、ｂ＝（Ｘｈｃ４、Ｙｈｃ４、Ｚｈｃ４）−（Ｘｈｃ３、Ｙｈｃ３、Ｚｈｃ３）である。
【００４０】
2020144820.tif 000003
【００４１】
ステップＳ１３において、処理部１２は、ステップＳ１２で算出された親指２１及び中指２３間の最小角度θｈｃを記憶部１４に格納し、即ち、記憶させる。
【００４２】
ステップＳ１４において、初期設定者は、検出部１１の近傍で、ステップＳ１０とは対照的に、初期設定者の親指２１及び中指２３を、図４（Ｂ）に示されるように、大きく開く。
【００４３】
ステップＳ１５において、検出部１１は、ステップＳ１４で開いた状態になった、初期設定者の親指２１の位置及び中指２３の位置を検出する。ここで、例えば、検出された、親指２１のＣＭ関節２１ａの位置、末節骨の先端２１ｆの位置、中指２３のＣＭ関節２３ａの位置、及び末節骨の先端２３ｆの位置が、それぞれ、（Ｘｈｏ１、Ｙｈｏ１、Ｚｈｏ１）、（Ｘｈｏ２、Ｙｈｏ２、Ｚｈｏ２）、（Ｘｈｏ３、Ｙｈｏ３、Ｚｈｏ３）、（Ｘｈｏ４、Ｙｈｏ４、Ｚｈｏ４）であったことを想定する。
【００４４】
ステップＳ１６において、処理部１２は、ステップＳ１５で検出された４つの位置（Ｘｈｏ１、Ｙｈｏ１、Ｚｈｏ１）〜（Ｘｈｏ４、Ｙｈｏ４、Ｚｈｏ４）に基づき、式１を参照して、ステップＳ１２と同様に、親指２１及び中指２３の両指間の最大角度θｈｏを算出する。ここで、θ＝θｈｏであり、ａ＝（Ｘｈｏ２、Ｙｈｏ２、Ｚｈｏ２）−（Ｘｈｏ１、Ｙｈｏ１、Ｚｈｏ１）であり、また、ｂ＝（Ｘｈｏ４、Ｙｈｏ４、Ｚｈｏ４）−（Ｘｈｏ３、Ｙｈｏ３、Ｚｈｏ３）である。
【００４５】
ステップＳ１７において、処理部１２は、ステップＳ１５で算出された親指２１及び中指２３間の最大角度θｈｏを、ステップＳ１３と同様に、記憶部１４に格納する。
【００４６】
ステップＳ１０〜ステップＳ１７を経た結果として、初期設定者の親指２１及び中指２３の両指間の最小角度θｈｃ及び最大角度θｈｏが、記憶部１４（領域１４Ａ）に記憶されたことになる。
【００４７】
〈実施形態の動作２〉
図７は、実施形態に係る操作装置の第２の初期設定を示すフローチャートである。以下、実施形態に係る操作装置１０の第２の初期設定について、図７のフローチャートに沿って説明する。操作装置１０の第２の初期設定は、『被操作物の部位が有し、かつ、第１の動きから複数の人間間で共通に想起される第２の動き』として、上記した『第１の動き』である「親指２１及び中指２３間での開閉」から、ワニ型ロボット３０が有する複数の部位（例えば、口３１、眼、鼻、前足、後足、尾）のうち、「親指２１及び中指２３間での開閉」を対応付けることが最も妥当であるであろう「口３１」を選択し、即ち、「口３１の開閉」を選択する。第２の初期設定は、これにより、『第１の動き』としての「親指２１及び中指２３間での開閉」と、『第２の動き』としての「口３１の開閉」とを対応付けることを採用する。
【００４８】
ステップＳ２０において、初期設定者は、ワニ型ロボット３０の口３１を、図５（Ａ）に示されるように、完全に閉じる。
【００４９】
ステップＳ２１において、初期設定者は、ワニ型ロボット３０の口３１、即ち、上顎３３と下顎３４とがなす最小角度θｒｃを測定する。
【００５０】
ステップＳ２２において、初期設定者は、ステップＳ２１で測定された口３１の最小角度θｒｃを、入力部１５を用いて入力し、これにより、最小角度θｒｃが、記憶部１４に格納される。
【００５１】
ステップＳ２３において、初期設定者は、ワニ型ロボット３０の口３１を、ステップＳ２０とは対照的に、図５（Ｂ）に示されるように、最大限に開く。
【００５２】
ステップＳ２４において、初期設定者は、ワニ型ロボット３０の口３１、即ち、上顎３３と下顎３４とがなす最大角度θｒｏを測定する。
【００５３】
ステップＳ２５において、初期設定者は、ステップＳ２４で測定された最大角度θｒｏを、ステップＳ２２と同様に、入力部１５を用いて入力し、これにより、最大角度θｒｏが、記憶部１４に格納される。
【００５４】
ステップＳ２０〜ステップＳ２５を経る結果として、ワニ型ロボット３０の口の最小角度θｒｃ及び最大角度θｒｏが、記憶部１４（領域１４Ａ）に記憶されたことになる。
【００５５】
〈実施形態の動作３〉
図８は、実施形態に係る操作装置を用いた被操作物の操作を示すフローチャートである。以下、実施形態に係る操作装置１０を用いた被操作物の操作について、図８のフローチャートに沿って説明する。
【００５６】
ステップＳ３０において、操作者は、検出部１１の近傍で、操作者の意思に沿って、操作者の親指２１及び中指２３を開閉する。
【００５７】
ステップＳ３１において、検出部１１は、操作者の親指２１及び中指２３の手動画像１００を取得し、当該手動画像１００から、操作者の親指２１の位置及び中指２３の位置を検出する。ここで、例えば、検出された、親指２１のＣＭ関節２１ａの位置、末節骨の先端２１ｆの位置、中指２３のＣＭ関節２３ａの位置、及び末節骨の先端２３ｆの位置が、それぞれ、（Ｘｈ１、Ｙｈ１、Ｚｈ１）、（Ｘｈ２、Ｙｈ２、Ｚｈ２）、（Ｘｈ３、Ｙｈ３、Ｚｈ３）、（Ｘｈ４、Ｙｈ４、Ｚｈ４）であったことを想定する。
【００５８】
ステップＳ３２において、処理部１２は、親指２１及び中指２３の指位置情報２００に基づき、より詳しくは、ステップＳ３２で検出された４つの位置（Ｘｈ１、Ｙｈ１、Ｚｈ１）〜（Ｘｈ４、Ｙｈｃ、Ｚｈ４）に基づき、上記した式１を参照して、親指２１及び中指２３の両指間の角度θｈを算出する。ここで、θ＝θｈであり、ａ＝（Ｘｈ２、Ｙｈ２、Ｚｈ２）−（Ｘｈ１、Ｙｈ１、Ｚｈ１）であり、また、ｂ＝（Ｘｈ４、Ｙｈ４、Ｚｈ４）−（Ｘｈ３、Ｙｈ３、Ｚｈ３）である。
【００５９】
ステップＳ３３において、処理部１２は、記憶部１４に記憶された、初期設定者の親指２１及び中指２３に関する最小角度θｈｃ及び最大角度θｈｏ、並びに、ワニ型ロボット３０の口３１に関する最小角度θｒｃ及び最大角度θｒｏに基づき、式２に沿って、口開閉情報３００として、ワニ型ロボット３０の口３１が開くべき角度θｒを算出する。
【００６０】
2020144820.tif 000004
ステップＳ３４において、駆動部１３は、ステップＳ３３で算出されたワニ型ロボット３０の口３１の角度θｒに基づき、式３を参照して、ワニ型ロボット３０へ出力すべきパルスのパルス数Ｎを算出する。ここで、式３は、５相のステッピングモータの場合である。
【００６１】
2020144820.tif 000005
ステップＳ３５において、駆動部１３は、ステップＳ３４で算出されたＮ個のパルス４００をワニ型ロボット３０へ出力する。
【００６２】
ステップＳ３６において、ステップＳ３５で、駆動部１３からＮ個のパルスを受けると、ワニ型ロボット３０のモータ３２は、Ｎ個のパルス４００に応じて、換言すれば、操作者の親指２１及び中指２３間の角度θｈに対応して、モータ３２の位置（回転子（図示せず）と固定子間（図示せず）との間の相対的位置）を変更し、これにより、ワニ型ロボット３０の口３１は、角度θｒだけ開いた状態になる。
【００６３】
以後、ステップＳ３０〜ステップＳ３６を繰り返すことにより、操作者は、ワニ型ロボット３０の口３１の角度θｒを連続的に変化させることができる。
【００６４】
〈実施形態の効果〉
上記したように、実施形態に係る操作装置１０によれば、初期設定者及び複数の操作候補者（操作者を含む。）を含む複数の人間間で共通に想起される、初期設定者の親指２１及び中指２３間の開閉の動き（影絵における、キツネの口の開閉のような動き）と、初期設定者の親指２１及び中指２３間の動きから、上記した複数の人間間で共通に想起される、ワニ型ロボット３０の口３１の開閉の動きとが対応付けられている。これにより、前記操作者は、ワニ型ロボット３０の操作に先立って、上記したような、親指２１及び中指と上顎３３及び下顎３４との間の位置的な対応関係、親指２１及び中指間の開閉動作と上顎３３及び下顎３４間の開閉動作との間の動作的な対応関係を習得することなく、ワニ型ロボット３０を自在に操作することが可能となる。
【００６５】
〈変形例２〉
上記した実施形態の操作装置１０に具現化された「対応付け方法」に代えて、以下の「他の対応付け方法」が具現化されることも可能である。
【００６６】
「他の対応付け方法」とは、人間の動きと該人間以外である被操作物の動きとの対応付けに基づき、前記人間の前記動きに応じて前記被操作物の動きをコンピュータを介して操作する工程に先立ち、前記被操作物の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動きと、前記人間の少なくとも一本の指を含む部位が有し、かつ、前記第１の動きから前記複数の人間間で共通に想起される第２の動きとの間で前記対応付けを行う対応付け工程を含むことである。
【００６７】
「被操作物の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第１の動き」とは、例えば、被操作物（例えば、コンピュータ・グラフィックス上での３Ｄモデル及び現実のロボット）の部位について、何人にも広く知らており、ありふれており、簡単であり、自然である動きである。また、「人間の部位が有し、かつ、複数の人間間で共通に想起される第２の動き」とは、人間の部位（特に、指、手、腕）について、何人にも広く知らており、ありふれており、簡単であり、自然である動きである。
【００６８】
「第１の動きから複数の人間間で共通に想起される動き第２の動き」とは、例えば、被操作物の部位の動きを模した、被操作物の部位の動きに倣った、被操作物の部位の動きに近似した、被操作物の部位の動きが投影された、人間の動きである。
【００６９】
上記した操作者は、当該他の対応付け方法が具現化された操作装置１０を用いてワニ型ロボット３０を操作することによっても、実施形態に係る対応付け方法が具現化された操作装置１０を用いるときと同様に、上記した位置的な対応関係及び動作的な対応関係を習得することなく、ワニ型ロボット３０の口３１を思い通りに操作することができる。
【００７０】
〈変形例３〉
図９は、変形例３の対応付け方法を示す。変形例３の対応付け方法は、上記した実施形態に係る対応付け方法と同様に、初期設定者の手２０（左手２０）の親指２１及び中指２３と、ワニ型ロボット３０の上顎３３及び下顎３４との間で位置的に及び動作的に対応付け、他方で、上記した実施形態に係る対応付け方法と相違して、更に、当該操作者の他の手（右手４０）の親指４１と、ワニ型ロボット３０の尾３５とを位置的に対応付け、かつ、親指４１の屈伸（図９は、曲がった状態を示す。）と尾３５の水平方向の振りとを動作的に対応付ける。
【００７１】
上記した操作者は、変形例３の対応付け方法が具現化された操作装置１０を用いることにより、親指４１と尾３５との間での位置的な対応関係及び動的な対応関係を習得することなく、更に、ワニ型ロボット３０の尾３５を自在に操作することが可能となる。
【００７２】
〈変形例４〉
図１０は、変形例４の対応付け方法を示す。変形例４の対応付け方法は、上記した変形例３の対応付け方法と同様に、左手２０の親指２１及び中指２３と上顎３３及び下顎３４とを対応付け、並びに、右手４０の親指４１と尾３５とを対応付ける。他方で、変形例４の対応付け方法は、上記した変形例３の対応付け方法と相違して、更に、上記の操作者（操作者Ａ）以外の他の操作者（操作者Ｂ）の左手５０の人差し指５２及び中指５３と、ワニ型ロボット３０の右後足３６及び左後足３７とを位置的及び動作的に対応付け、並びに、操作者Ｂの右手６０の中指６３及び人差し指６２と、ワニ型ロボット３０の右前足３８及び左前足３９とを位置的及び動作的に対応付ける。
【００７３】
ここで、更なる対応付けについて、より詳しくは、以下のとおりである。操作者Ｂの左手５０の人差し指５２と、ワニ型ロボット３０の右後足３６とが、位置的に対応付けられ、また、中指５３と左後足３７とが、位置的に対応付けられる。さらに、人差し指５２及び中指５３の、図１０の紙面に垂直な方向での往復運動と、右後足３６及び左後足３７の歩行運動とが、対応付けられる。
【００７４】
操作者Ｂの右手６０の中指６３と、ワニ型ロボット３０の右前足３８とが、位置的に対応付けられ、また、人差し指６２と左前足３９とが、位置的に対応付けられる。さらに、中指６３及び人差し指６３の、図１０の紙面に垂直な方向での往復運動と、右前足３８及び左前足３９の歩行運動とが、対応付けられる。
【００７５】
操作者Ｂは、変形例４の対応付け方法が具現化された操作装置１０を用いることにより、操作者Ａによる変形例３の操作に加えて、上記した、操作者Ｂの左手５０の人差し指５２及び中指５３とワニ型ロボット３０の右後足３６及び左後足３７との位置的及び動作的な対応関係、及び、操作者Ｂの右手６０の人差し指６２及び中指６３とワニ型ロボット３０の右前足３８及び左前足３９との位置的及び動作的な対応関係を習得することなく、ワニ型ロボット３０の前足３８、３９及び後足３６、３７の動きを自由に操作することが可能となる。
【００７６】
〈他の変形例〉
上記した実施形態、変型例２、変型例３、及び変形例４では、人間の一つの部位（例えば、親指と中指）での一つの動作（例えば、開閉動作）と、被操作部の一つの部位（例えば、口）での１つの動作（例えば、開閉動作）とを対応付けており、即ち、人間における一の部位での一の動作と、被操作部における一の部位での一の動作とを一対一で対応付けている。
【００７７】
上記した一対一に対応付けること、より正確には、「一部位一動作」対「一部位一動作」に対応付けることに代えて、多対多に対応付けること、より正確には、「一部位多動作」対「一部位多動作」に対応付けることも可能である。例えば、人間の一つの部位（例えば、親指と人差し指）での動作（例えば、親指及び人差し指間での開閉動作）と、被操作物の一つの部位（例えば、口）での動作（例えば、開閉動作）とを対応付け、かつ、人間の上記と同一の部位（親指と人差し指）での上記と相違する動作（例えば、屈伸動作）と、被操作物の上記と実質的に同一であると認識され得る部位（例えば、上記した口に近い首）での上記と相違する動作（例えば、鉛直方向の軸についての回転動作）とを対応付けることも可能である。
【００７８】
なお、上記各実施形態でＣＰＵがソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した、被操作物の対応付け処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、被操作物の対応付け処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェアの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【００７９】
また、上記実施形態では、被操作物の対応付けプログラムがＲＯＭ又はストレージに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１０  操作装置、１１  検出部、１２  処理部、駆動部  １３、１４  記憶部、１５  入力部、２０  手、２１  親指、２３  中指、３０  ワニ型ロボット、３１  口、Ｐ  プログラム
【図１】
2020144820.tif 000006
【図２】
2020144820.tif 000007
【図３】
2020144820.tif 000008
【図４】
2020144820.tif 000009
【図５】
2020144820.tif 000010
【図６】
2020144820.tif 000011
【図７】
2020144820.tif 000012
【図８】
2020144820.tif 000013
【図９】
2020144820.tif 000014
【図１０】
2020144820.tif 000015