(57)【要約】【課題】たとえば、「なぞる動作」や「撫で動作」、あるいは、「すべすべした、または、ざらざら」、「ふわふわ」などの触感、弾力感を提示可能な触覚・力覚提示デバイスを提供する。【解決手段】人の触知覚動作の押し込み、つかみ、叩き、撫でる動作は、指の接触面に対して垂直方向の相対運動が大きくなり、触知覚動作を体験するには法線力の提示が必要となるため、触覚・力覚提示デバイス３０として、天板３８による接平面の傾きを用いる。触覚・力覚提示システムは、表示装置５０に表示されている、ウェブ・カメラ２０で撮影した操作者１０の指先と統括コンピュータ４０によるＡＲによるＣＧ物体が触れたとき、触れた指先に対して、天板３８が物体の接平面の傾きを提示して、物体からの衝撃、すなわち、法線方向の反力を返す。【選択図】図１
2014052975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板と、
基台に配設されて、前記天板を支持し、ＣＧ画像化されたＣＧ物体の表面の法線力の提示を可能とするため前記天板を前記ＣＧ物体の表面の接平面に傾斜可能とする、少なくとも直交方向に回転可能な第１および第２の回転機構を有する、天板駆動機構と、
前記第１および第２の回転機構を回転駆動させる、回転機構アクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動制御する制御手段と、
を有する、
触覚・力覚提示デバイス。
【請求項２】
前記天板駆動機構は、
前記基台に立設されている支持部と、
前記第１の回転機構によって前記支持部に対して回転自在に連結された第１の節と、
前記第２の回転機構によって前記第１の節に対して回転自在に連結された第２の節と
を有し、
前記天板が前記第２の節に固定されている、
請求項１に記載の触覚・力覚提示デバイス。
【請求項３】
前記基台には、各々が当該基台を二次元方向に移動可能にする、少なくとも１つの２方向移動可能な車輪が設けられており、
前記車輪を駆動する車輪アクチュエータを有する、
請求項１または２に記載の触覚・力覚提示デバイス。
【請求項４】
前記天板の表面が、平坦な面を有する、
請求項１〜３のいずれかに記載の触覚・力覚提示デバイス。
【請求項５】
前記天板の表面が、ふわふわする触覚を与えるように形成されている、
請求項１〜３のいずれかに記載の触覚・力覚提示デバイス。
【請求項６】
前記天板の表面が、ざらざらする触覚を与えるように形成されている、
請求項１〜３のいずれかに記載の触覚・力覚提示デバイス。
【請求項７】
前記天板の表面が、ちくちくする触覚を与えるように形成されている、
請求項１〜３のいずれかに記載の触覚・力覚提示デバイス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の触覚・力覚提示デバイスと、
当該触覚・力覚提示デバイスを撮像する撮像手段と、
当該撮像手段の撮像結果を入力し、ＡＲによるＣＧ画像を生成して表示装置に表示するとともに、前記天板駆動機構における、ＣＧ画像化されたＣＧ物体の表面の法線力の提示を可能とするため前記天板を前記ＣＧ物体の表面の接平面に傾斜可能とする、少なくとも直交方向に回転可能な第１および第２の回転機構を回転駆動させる、回転機構アクチュエータを制御する制御信号を生成して、前記制御手段に出力する信号処理手段と、
を有する触覚・力覚提示システム。
【請求項９】
前記信号処理手段は、前記基台に前記２方向移動可能な車輪が設けられているとき、前記車輪を駆動する制御信号を生成して、前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記車輪アクチュエータを駆動制御する、
請求項８に記載の触覚・力覚提示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力帰還器具（ハプティック・デバイス（Haptics Device) ）と、それを用いた触覚・力覚提示システムに関する。
特に、本発明は、平面近似による繊細な、および／または、微妙な、触覚・力覚を提示することが可能な触覚・力覚提示デバイスと、それを用いた触覚・力覚提示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人に仮想物体の存在や衝撃を提示する力帰還装置（ハプティック・デバイス）は知られている（たとえば、特許文献１（特開２００５−１９０４６５号公報））。
また、たとえば、医療の分野、アミューズメントの分野などにおいて、遠隔地相互間での操作や会議の場において、仮想現実（ＶＲ：Virtual Reality）や、仮想現実のバリエーションとしての拡張現実（ＡＲ：Argumented Reality）に基づくコンピュータグラフィック（ＣＧ）を恰も同一の空間で共有し、そのＣＧの物体に触れて、触覚による感覚が伝達することにより、ユーザ（操作者）にとって直観的で、かつ、３次元的に物体を操作することが可能となることが知られている（たとえば、特許文献２：特開平１１−２１９１００号公報）。
このような技術を用いると、恰も、同一空間で複数の人間が共同で作業をしている感覚で操作したり、議論をすることができる。
【０００３】
また、視覚と聴覚の呈示と、力覚・触覚の呈示を統合して呈示してアクチュエータと、ディスプレイを配置して、簡潔で臨場感の高い装置が知られている（たとえば、特許文献３、特開２００４−５４６９４号公報）。
【０００４】
さらに、このような技術の他の例として、地面を支点としてモータやワイヤによって手と接触点であるペンやボールが駆動し、力や触覚を提示できる、設置型の力触覚ディスプレイ」が知られている（たとえば、ＰＨＡＮＴｏＭ、ＳＰＩＤＡＲ−Ｇ）。
【０００５】
図１はそのような力覚・触覚デバイスの第１例として、東京工業大学で開発した、ＳＰＩＤＥＲと命名されている装置の１例を図解している。
この装置は、たとえば、表示器に仮想物体をＣＧを表示し、ユーザがグリップを操作したとき、複数のワイヤと複数のモータによりユーザが操作するグリップの位置と姿勢を検出し、コンピュータに伝達する。仮想空間上の接触も衝突の情報は、ＳＰＩＤＥＲにより力覚に変換される。
【０００６】
図２はそのような力覚・触覚デバイスの第２例として、ＰＨＡＮＴｏＭと呼ばれる装置を図解している。
この装置は、たとえば、手術のシミュレーションを行う場合などにおいて、表示器に表示されたＣＧを見ながら、ペン型のロボートアームをユーザが握って操作した場合、装置からロボートアームにＣＧ物体に触れた際の物体から手に対する力が伝えられる。
【０００７】
このように、図１、図２において、力覚・触覚デバイスは机の上に配置されており、操作者は表示器に表示されたＣＧを見ながら、所望の操作を行う。
ＳＰＩＤＥＲ、ＰＨＡＮＴｏＭなどの力触覚デバイスからは、ＣＧの物体に触れた際の物体から手に対する力で伝達される。
このように、力覚・触覚デバイスは、基本的には、ＣＧ物体に触れた際にその物体からの弾力を伝達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１９０４６５号公報
【特許文献２】特開平１１−２１９１００号公報
【特許文献３】特開２００４−５４６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の力覚・触覚デバイスでは、さらに微妙な触覚、たとえば、「なぞり動作」や「撫で動作」などの提示ができない。
また、従来の力覚・触覚デバイスでは、「すべすべした，または、ざらざらした」などの肌触り、「ふわふわした」などの繊細な触感、弾力感を提示することができない。
【００１０】
以上から、微妙な触覚、繊細な触感、弾力感も提供することが望まれている。
すなわち、ＡＲに基づくＣＧ物体をあたかも同一の空間で共有し、「なぞり動作」や「撫で動作」などの微妙な触覚、あるいは、「すべすべした、または、ざらざらした」などの肌触り、「ふわふわした」などの繊細な触感、弾力感を感じながら、ＣＧ物体を実際に触れるような感覚および触覚をより現実的に表現することにより、ＣＧ物体の形状をより直観的に表現して提示することができ、その結果、操作者が直観的に実際に物体に触れているような触覚を提示（呈示）することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、天板と、前記天板を支持し、ＣＧ画像化されたＣＧ物体の表面の法線力の提示を可能とするため前記天板を前記ＣＧ物体の表面の接平面に傾斜可能とする、少なくとも直交方向に回転可能な第１および第２の回転機構を有する、天板駆動機構と、前記第１および第２の回転機構を回転駆動させる、回転機構アクチュエータと、前記アクチュエータを駆動制御する制御手段とを有する、触覚・力覚提示デバイスが提供される。
【００１２】
触覚・力覚提示デバイスを用いた触覚・力覚提示システムにおいて、表示装置に表示されている、撮像手段で撮影した操作者の指先と信号処理手段によるＡＲによるＣＧ物体が触れたとき、触れた指先に対して、天板が物体の接平面の傾きを提示して、物体からの衝撃、すなわち、法線方向の反力を返す。
その理由は、人の触知覚動作の押し込み、つかみ、叩き、撫でる動作は、指の接触面に対して垂直方向の相対運動が大きくなるため、触知覚動作を体験するには法線力の提示が必要となるため、本発明においては、天板による接平面の傾きを用いた。
【００１３】
上記天板を使用すると、操作者は、ＣＧ物体を実際に掴んだり、押し返したりする感覚が手元で生じるため、より直観的になり、表示装置に表示されているＣＧ物体を操作することが容易になる。
また、上記天板を用いると、感覚が伝わりやすくなるため、表示装置に表示されているＣＧ物体の細かい作業にも適する。
【００１４】
好ましくは、前記天板駆動機構は、基台に立設している支持部と、前記第１の回転機構によって前記支持部に対して回転自在に連結された第１の節と、前記第２の回転機構によって前記第１の節に対して回転自在に連結された第２の節とを有し、前記天板が前記第２の節に固定されている。
【００１５】
また好ましくは、前記基台には、各々が当該基台を二次元方向に移動可能にする、少なくとも１つの２方向移動可能な車輪が設けられており、前記車輪を駆動する車輪アクチュエータを有する。
【００１６】
前記天板の表面が、平坦な面を有する、または、ふわふわしている、または、ざらざらした、ちくちくしたという触感を与えるように形成されている。
【００１７】
また本発明によれば、上記触覚・力覚提示デバイスと、当該触覚・力覚提示デバイスを撮像する撮像手段と、当該撮像手段の撮像結果を入力し、ＡＲによるＣＧ画像を生成して表示装置に表示するとともに、前記天板駆動機構における、ＣＧ画像化されたＣＧ物体の表面の法線力の提示を可能とするため前記天板を前記ＣＧ物体の表面の接平面に傾斜可能とする、少なくとも直交方向に回転可能な第１および第２の回転機構を回転駆動させる、回転機構アクチュエータを制御する制御信号を生成して、前記制御手段に出力する信号処理手段と、を有する触覚・力覚提示システムが提供される。
【００１８】
好ましくは、前記信号処理手段は、前記基台に前記２方向移動可能な車輪が設けられているとき、前記車輪を駆動する制御信号を生成して、前記制御手段に出力し、前記制御手段は、前記車輪アクチュエータを駆動制御する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、微妙な触覚、たとえば、たとえば、「なぞり動作」や「撫で動作」などの提示することができる。
また、本発明によれば、天板の表面を、「すべすべした、または、ざらざらした」などの肌触り、「ふわふわした」などの繊細な触感、弾力感を提示する状態にすることができる。
【００２０】
すなわち、本発明によれば、ＡＲに基づくＣＧ物体をあたかも同一の空間で共有し、「なぞり動作」や「撫で動作」などの微妙な触覚、あるいは、「すべすべした、または、ざらざらした」などの肌触り、「ふわふわした」などの繊細な触感、弾力感を感じながら、ＣＧ物体を実際に触れるような感覚および触覚をより現実的に表現することにより、ＣＧ物体の形状をより直観的に表現して提示することができ、その結果、操作者が直観的に実際に物体に触れているような触覚を提示（呈示）することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は従来の力覚・触覚デバイスの第１例として、ＳＰＩＤＥＲの１例を図解した図である。
【図２】図２は従来の力触覚デバイスの第２例として、ＰＨＡＮＴｏＭを図解した図である。
【図３】図３は本発明の第１実施の形態の力覚・触覚システムの概略構成を示す図である。
【図４】図４は図３に図解した触覚・力覚提示システムに用いる触覚・力覚提示デバイスの斜視図である。
【図５】図５は、図３に図解した触覚・力覚提示システムにおいて、例示的なＣＧとして表示器に表示した例を示す図である。
【図６】図６は、触覚・力覚提示デバイスの天板を操作したとき、横から見た図である。
【図７】図７は、図６に図解した天板を操作したときの触覚・力覚提示デバイスの天板駆動機構の動きを横から見た図である。
【図８】図８は図４に図解した触覚・力覚提示デバイスの２軸を回転させたときの斜視図である。
【図９】図９は触覚・力覚提示デバイスの駆動機構の２軸を動作させる制御系統を示す図である。
【図１０】図１０は、用途に応じた表面の天板を使用することを示す図である。
【図１１】図１１はカラーグローブを使用した場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の触覚・力覚提示デバイスとそれを用いた実施の形態について述べる。
第１実施の形態
図３〜図８を参照して本発明の触覚・力覚提示器具（デバイス）およびそれを用いた触覚・力覚提示装置（システム）の第１実施の形態について述べる。
図３は本発明の第１実施の形態の力覚・触覚システムの概略構成を示す図である。
図４は図３に図解した触覚・力覚提示システムに用いる触覚・力覚提示デバイスの斜視図である。
図５は図３に図解した触覚・力覚提示システムにおいて、例示的なＣＧとして表示装置に表示した例を示す図である。
図６は触覚・力覚提示デバイスの天板を操作したとき、横から見た図である。
図７は、図６に図解した天板を操作したときの触覚・力覚提示デバイスの機構の動きを横から見た図である。
図８は図４に図解した触覚・力覚提示デバイスの駆動機構の２軸を同時に回転させたときの斜視図である。
図９は触覚・力覚提示デバイスの駆動機構の２軸を動作させる、サーボコントローラ６０を含む制御系統を示す図である。
【００２３】
触覚・力覚提示システムの構成
図３において、触覚・力覚提示システム１は、ウェブ・カメラ２０と、触覚・力覚提示デバイス３０と、統括コンピュータ４０と、表示装置５０と、サーボコントローラ６０とを有する。
本明細書において、図４を参照して詳述する触覚・力覚提示デバイス３０を含む全体を、触覚・力覚提示システムと呼ぶ。
ウェブ・カメラ２０は、本発明の撮像手段に対応する。触覚・力覚提示デバイス３０は、本発明の触覚・力覚提示器具に対応する。統括コンピュータ４０は、本発明の信号処理手段に対応する。表示装置５０は本発明の表示手段に対応する。サーボコントローラ６０は本発明の制御手段に対応する。
【００２４】
ウェブ・カメラ
ウェブ・カメラ２０は、触覚・力覚提示システム全体を撮像可能に配設されている。
特に、ウェブ・カメラ２０は、図４に例示した触覚・力覚提示デバイスの全体、および、基台３１に配設された第１〜第４の位置基準マーカ３３−１〜３３−４を撮像可能に配設されている。
【００２５】
触覚・力覚提示デバイスの構成
図４に図解した、触覚・力覚提示デバイス３０は、たとえば、平坦な机の上に、二次元状に移動可能に置かれており、操作者（ユーザ）１０が操作する。
触覚・力覚提示デバイス３０は、基台３１と、第１〜第４のオムニバス車輪３２−１〜３２−４と、第１〜第４の基準位置マーカ３３−１〜３３−４と、天板駆動機構３４と、第１、第２回転軸３６−１、３６−２と、天板３８とを有する。
【００２６】
なお、第１〜第４のオムニバス車輪３２−１〜３２−４は、本発明に必須の構成要件ではない。
【００２７】
天板
触覚・力覚提示デバイス３０には、操作者１０が触れる、平坦な天板３８が設けられている。
天板３８は、天板駆動機構３４に支持されて、自在に傾斜できる。
【００２８】
以下、天板３８および天板駆動機構３４を用いた理由を述べる。
図５に例示したように、表示装置５０に表示されている、ウェブ・カメラ２０で撮影した操作者１０の指先と統括コンピュータ４０によるＡＲによるＣＧ画像として表示されている物体（ＣＧ物体）が触れたとき、触れた指先に対して、天板３８がＣＧ物体の表面の接平面の傾きを提示して、ＣＧ物体からの衝撃、すなわち、ＣＧ物体の表面の法線方向の反力を返す。その理由は、人の触知覚動作の押し込み、つかみ、叩き、撫でる動作は、指の接触面に対して垂直方向の相対運動が大きくなるため、触知覚動作を体験するには法線力の提示が必要となるため、天板３８による接平面の傾きを用いた。
なお、接平面とは、Ｓをなめらかな曲面とし、ＰをＳ上の点とする。このとき、Ｐを通るＳ上の曲線を任意にとり、Ｐにおけるこの曲線の接線をつくれば、これらはすべて同一平面上にある。この平面を点Ｐにおける曲面Ｓの接平面と呼ぶ。
【００２９】
上記天板３８を使用すると、操作者１０は、ＣＧ物体を実際に掴んだり、押し返したりする感覚が手元で生じるため、より直観的になり、表示装置５０に表示されているＣＧ物体を操作することが容易になる。
また、天板３８を用いると、感覚が伝わりやすくなるため、表示装置５０に表示されているＣＧ物体の細かい作業にも適する。
【００３０】
基準位置マーカ
第１〜第４の基準位置マーカ３３−１〜３３−４は、基台３１の位置を検出するためのマークであり、基台３１の４隅に配設されている。
【００３１】
ウェブ・カメラ
ウェブ・カメラ２０は、基台３１の第１〜第４の位置基準マーカ３３−１〜３３−４を含み、触覚・力覚提示デバイス３０全体を撮像する。
ウェブ・カメラ２０によって撮像され、撮像結果がウェブ・カメラ２０から統括コンピュータ４０に出力され、統括コンピュータ４０は、撮像結果から基台３１の４隅の位置を検出する。
またウェブ・カメラ２０で撮像した結果は、図５に例示したように、統括コンピュータ４０を介して表示装置５０にＣＧとして表示される。
表示装置５０は、たとえば、液晶表示装置である。
【００３２】
天板の駆動機構
天板３８は、たとえば、図６に図解したように、自在に傾斜可能に天板駆動機構３４に支持されている。
天板駆動機構３４は、基台３１から立設されており、図７に図解したように、第１の柱３４−１、第２の柱３４−２、第３の柱３４−３で構成されている。
第１の柱３４−１が本発明の基台に立設している支持部に対応し、第２の柱３４−２が本発明の第１の回転機構によって支持部に対して回転自在に連結された第１の節に対応し、第３の柱３４−３が本発明の第２の回転機構によって第１の節に対して回転自在に連結された第２の節に対応している。
天板３８が第２の節（第３の柱３４−３）に固定されている。
【００３３】
第１、第２回転軸３６−１、３６−２が、天板駆動機構３４の垂直軸に沿って、直交する向きに回転可能となっている。
第１の柱３４−１と第２の柱３４−２との間が第１の回転軸３６−１によって回転可能に連結されている。同様に、第２の柱３４−２と第３の柱３４−３とが第２の回転軸３６−２によって回転可能に連結されている。
第１、第２回転軸３６−１、３６−２は、図９に図解した、サーボコントローラ６０、サーボモータ７０−１、７０−２によって、駆動される。
【００３４】
図６および図７に図解した例は、第２の回転軸３６−２の回転動作により、第３の柱３４−３が回転され、その結果、天板３８が右側に傾斜した例を示している。
他方、図８は、第１、第２の回転軸３６−１、３６−２を同時に駆動した場合を示している。第１、第２の回転軸３６−１、３６−２を同時にかつ適宜駆動することにより、天板３８を所望の傾きに傾けることができる。
【００３５】
以上の構成により、天板３８が、図５に例示したように、表示装置５０に表示されている、ウェブ・カメラ２０で撮影した操作者１０の指先と統括コンピュータ４０によるＡＲによるＣＧ物体が触れたとき、触れた指先に対して、図９に示したサーボコントローラ６０およびサーボモータによって駆動される、天板３８が物体の接平面の傾きを提示して、物体からの衝撃、すなわち、法線方向の反力を返す。
【００３６】
このように、天板３８を使用すると、操作者１０は、ＣＧ物体を実際に掴んだり、押し返したりする感覚が手元で生じるため、より直観的になり、表示装置５０に表示されているＣＧ物体を操作することが容易になる。また、天板３８を用いると、感覚が伝わりやすくなるため、表示装置５０に表示されているＣＧ物体の細かい作業にも適する。
【００３７】
上述した力覚・触覚の提示方法は、統括コンピュータ４０が、ウェブ・カメラ２０の撮像結果を参照して、天板３８の傾きの提示内容を決定し、さらに、第１、第２回転軸３６−１、３６−２の駆動量を決定して、サーボコントローラ６０に指示する。
サーボコントローラ６０は、統括コンピュータ４０からの指令に応じて、第１のサーボモータ７０−１、および／または、第２のサーボモータ７０−２を駆動制御することにより、上述した天板３８の駆動による力覚・触覚の提示を実現する。
【００３８】
統括コンピュータ４０は、さらに、サーボコントローラ６０を介して、第１〜第４のオムニバス車輪３２−１〜３２−４を駆動することにより、上述した天板３８への力覚・触覚の提示に加えて、二次元平面方向への力覚・触覚の提示を加えることができる。
【００３９】
基台の移動、オムニバス車輪
好ましくは、第１〜第４のオムニバス車輪３２−１〜３２−４が、各々基台３１の各側辺の中心部に配設されている。
第１〜第４のオムニバス車輪３２−１〜３２−４は、基台３１を机の上を平面（２次元）上、自由な方向に移動にする車輪である。
たとえば、第１のオムニバス車輪３２−１を例示してその動作を述べる。図４において、オムニバス車輪３２−１〜３２−４全体が第１の回転方向Ｒに回転すると、基台３１はＹ方向に移動する。なお、第１のオムニバス車輪３２−１には、第１の回転方向Ｒに沿って、第１の回転方向Ｒと直交する方向ｒに回転する第２の車輪（図示せず）が複数配設されており、これら第２の車輪を回転させると、すなわち、第１の回転方向と直交する第２の回転方向ｒに回転させると、基台３１はＸ方向に移動する。
オムニバス車輪３２−１を第１の回転方向Ｒに回転させ、同時に、第２の車輪を第２の回転方向ｒに回転すると、基台３１は、両者のベクトル和に沿った方向と速度で移動する。
【００４０】
このように、第１〜第４のオムニバス車輪３２−１〜３２−４を適宜動作させると、基台３１は二次元平面を自在に移動可能となる。
【００４１】
上述した操作を可能とするため、各オムニバス車輪３２−１〜３２−４は、たとえば、図９に例示したように、第１の回転方向に回転させるための第１のモータＭと、第２の回転方向ｒに回転させるための複数の第２のモータｍ１〜ｍｎとによって駆動される。
各オムニバス車輪３２の第１のモータＭと、複数の第２のモータｍ１〜ｍｎとは、サーボコントローラ６０によって駆動制御される。
サーボコントローラ６０は、統括コンピュータ４０の指示のもとで、各オムニバス車輪３２についての第１のモータＭと複数の第２のモータｍ１〜ｍｎとを制御する。
【００４２】
このように、第１〜第４のオムニバス車輪３２−１〜３２−４の駆動制御も、第１、第２回転軸３６−１、３６−２の駆動制御と同様、統括コンピュータ４０が、ウェブ・カメラ２０の撮像結果を参照して、天板３８の傾きの提示内容に加えて、基台３１の移動（方向、量）を決定し、さらに、各オムニバス車輪の第１のモータ、複数の第２のモータの各々の駆動量を決定して、サーボコントローラ６０に指示する。サーボコントローラ６０は、統括コンピュータ４０からの指令に応じて、サーボモータ７１−０、７１−１〜７１−ｎを駆動制御することにより実現する。
【００４３】
第１〜第４のオムニバス車輪３２−１〜３２−４を動作させると、天板３８が平面方向にも移動できて、操作者１０の指でなぞられるなどの効果を付加することができる。
【００４４】
第２の実施の形態
図１０は、用途に応じた表面の天板を使用することを示す図である。
第１実施の形態において、天板３８は表面が平坦なものを使用した場合について述べた。
天板３８は、用途および目的に応じて、操作者１０がその表面にふれたとき、たとえば、図１０（ａ）に図解した表面が毛皮、ベルベットのように「ふわふわ」した、図１０（ｂ）に図解した表面がサンドペーパーのように「ざらざら」した、図１０（ｃ）に図解した表面に指を刺すような「チクチク」した、触感を与える形状のものを用いることができる。
このような表面の天板３８を用いると、ＣＧ物体を操作者１０がなぞる動作をしたとき、ＣＧ物体を、撫でた、あるいは、なぞったときのような、ざらざら、ふわふわ、チクチクなどの触感を再現することができる。したがって、操作者１０はより正確な触感を知覚することができる。
【００４５】
第３実施の形態
図１１はカラーグローブを使用した場合を示す図である。
本実施の形態においては、カラーグローブを用いて操作者１０の指の位置を取得する。また、２本の手と５本の指によって操作を２つの触覚・力覚提示デバイスに応用することが可能となる。
【００４６】
応用例
本発明の実施の形態の触覚・力覚提示デバイスおよびその触覚・力覚提示デバイスを用いた触覚・力覚提示システムは種々の分野に適用することができる。
【００４７】
第１応用例
たとえば、美術館も博物館において、実際には手を触れてはいけない展示品が多数展示されている。そのような場合に、本発明に基づく触覚・力覚提示デバイスおよびそれを用いた触覚・力覚提示システムを適用すると、表示装置５０に表示されたＡＲによって表示された展示品のＣＧ物体を触り、あたかも、実際の展示品に触れているような体験をすることができる。
【００４８】
第２応用例
遠隔地における会議において、本発明の触覚・力覚提示デバイスと触覚・力覚提示システムを用いて、ＡＲによって表示されたＣＧ物体を操作したとき、その物体の触感が天板３８を介して伝わってくることにより、より直観的にそのＣＧ物体を操作することができる。
【００４９】
第３応用例
粘土や紙、ボンドを使用する美術の学習や趣味でも、本発明の触覚・力覚提示デバイスおよび遺体１を適用して、ＡＲを用いたＣＧ物体を操作して、感覚が伝わりながら操作することにより、操作者１０が実際に物体に触れているような感触でＣＧより美術品を創作することができる。
なお、この場合、創作が失敗しても、現実の空間（実在する世界）には失敗した作品が残らないので、廃棄処分を考慮する必要はない。
【００５０】
このように、本発明の触覚・力覚提示デバイスと、それを用いた触覚・力覚提示システムを応用例は、その他種々存在する。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・触覚・力覚提示システム
１０・・・操作者、２０・・・ウェブ・カメラ、３０・・・触覚・力覚提示デバイス、４０・・・統括コンピュータ、５０・・・表示装置、６０・・・サーボコントローラ
３１・・・基台、３２−１〜３２−４・・・第１〜第４のオムニバス車輪、３３−１〜３３−４・・・第１〜第４の位置基準マーカ、３４・・・天板駆動機構、３８・・・天板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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