(57)【要約】      （修正有）【課題】病院や養護施設において、療法士が訓練者に適合した飽きのこないコンテンツを提供することで訓練することは難しかった。操作性がよく、訓練者に最も適合したコンテンツの変更を容易とした機能訓練装置とその方法を提供する。【解決手段】訓練者の操作位置情報をコントローラに伝える感触呈示装置と、被作業体である仮想物体の情報が前もって記録される記録装置を有し、記録装置に記録された仮想物体を３次元視覚呈示装置に表現し、且つ訓練者の操作位置をポインタとして３次元視覚呈示装置に表現し、これら表現された仮想物体とポインタとを接触させながら作業を実行する装置において、感触呈示装置を一端に把持部を有した平行四辺形型５節リンクアームで構成した感触呈示部と、リンクアームの回転角を検出する角度センサ及び呈示反力の大きさ、方向の出力を把持部に伝えるのアクチュエータを有する感触呈示部用コントローラで構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
訓練者の操作位置情報をコントローラに伝える感触呈示装置と、被作業体である仮想物体の情報が前もって記録される記録装置を有し、この記録装置に記録された仮想物体を３次元視覚呈示装置に表現し、且つ、訓練者の操作位置をポインタとして３次元視覚呈示装置に表現し、これら表現された仮想物体とポインタとを接触させながら作業を実行する機能訓練装置において、
前記感触呈示装置は、一端に把持部を有した平行四辺形型５節リンクアームで構成された感触呈示部と、リンクアームの回転角を検出する角度センサ及び呈示反力の大きさ，方向の出力を発生して把持部に伝えるためのアクチュエータを有する感触呈示部用コントローラとで構成したことを特徴とした機能訓練装置。
【請求項２】
前記角度センサはロータリエンコーダ若しくはポテンショメータよりなり、前記アクチュエータは直流モータであることを特徴とした請求項１記載の機能訓練装置。
【請求項３】
前記記録装置に記録された仮想物体の情報は、タスク指定、仮想世界内の重力を含む力覚情報の指定、タスク実行時間，生理情報を含む出力項目の指定を可能とした情報であることを特徴とした請求項１又は２記載の機能訓練装置。
【請求項４】
前記記録装置に記録される仮想物体の情報は、形状情報を仮想物体作成ツールに導入し、この仮想物体作成ツールにおいて形状情報の物性情報の作成，変更を行い、この情報を仮想世界シーン構築ツールに導入して仮想世界シーンの作成，変更の行われた情報であることを特徴とした請求項１乃至３記載の機能訓練装置。
【請求項５】
訓練者の操作位置情報、操作時間、生理情報は前記記録装置に履歴情報として保存され、訓練者の状態把握に適用するよう構成したことを特徴とした請求項１乃至４記載の機能訓練装置。
【請求項６】
前記感触呈示装置を２個併設し、前記３次元視覚呈示装置に表現された仮想物体を２個のポインタにて接触するよう構成したことを特徴とした請求項１乃至５記載の機能訓練装置。
【請求項７】
前記コントローラは、角度センサより出力された位置信号に基づいて前記把持部の位置を求める位置検出手段と、前記ポインタが仮想物体に接触したか否かを判定し、接触時には仮想物体の反力を求めて把持部に発生させるトルクを算出するトルク演算手段と、算出されたトルク信号に基づいてレンダリング処理を実行し、前記アクチュエータを駆動するための出力信号を発生するレンダリング処理手段とを備えたことを特徴とした請求項１乃至６記載の機能訓練装置。
【請求項８】
前記トルク演算手段は、仮想物体に接触したポインタが１個若しくは２個であるか否かの判断機能と、１個のときは仮想物体の反力を求めて把持部に発生させるトルクを算出し、２個時には仮想物体の把持が可能か否かの把持力算出を行う把持力算出機能とを有し、把持可能時には仮想物体の反力を求めて把持部に発生させるトルクを算出することを特徴とした請求項７記載の機能訓練装置。
【請求項９】
訓練者の操作位置情報をコントローラに伝える感触呈示装置と、被作業体である仮想物体の情報が前もって記録される記録装置を有し、この記録装置に記録された仮想物体を３次元視覚呈示装置に表現し、且つ、訓練者の操作位置をポインタとして３次元視覚呈示装置に表現し、これら表現された仮想物体とポインタとを接触させながら作業を実行する機能訓練装置において、
前記記録装置に記録される仮想物体の情報を形状情報を仮想物体作成ツールに導入し、この仮想物体作成ツールにおいて形状情報の物性情報の作成，変更を行い、この情報を仮想世界シーン構築ツールに導入して仮想世界シーンの作成，変更を可能としたことを特徴とした機能訓練方法。
【請求項１０】
前記記録装置に記録された仮想物体の情報は、タスク指定、仮想世界内の重力を含む力覚情報の指定、タスク実行時間，生理情報を含む出力項目の指定を可能とした情報であることを特徴とした請求項９記載の機能訓練方法。
【請求項１１】
前記記憶装置には、訓練者の操作位置情報、操作時間、生理情報が履歴情報として保存され、訓練者の状態把握に適用するよう構成したことを特徴とした請求項９又は１０記載の機能訓練方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能訓練装置とその方法に係わり、特にバーチャルアクティビティを用いた機能訓練装置とその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
身体や精神に障害を有している者に対して応用的動作能力や社会的適応能力の回復を図ることを目的とした療法の一つに作業療法がある。この作業療法は、衣類の着替え等のように日常生活に密着した動作の指導や工作等の各種作業活動を訓練に取り入れて、諸機能の回復、維持及び開発を促すものである。
【０００３】
作業療法では、障害の状況や年齢層によって実施される作業活動（訓練）は異なるが、何れの年齢層の訓練においても日常使用する様々な「物」が訓練として使用される。
訓練対象が例えば子供の場合には、遊びを中心とした様々な作業活動を利用して個々の子供の運動機能、学習基礎能力等の発達課題や生活を考慮した療法が行われるため、積木等の遊具が訓練補助具として多く使用されている。
【０００４】
この時、何らかの方法によって訓練意欲を最大限に引き出すことが出来れば、機能や能力の回復、育成に大きな効果を与えることが出来る。そのためには、訓練者が意欲的に取り組めるような訓練補助具を使用することが望ましい。
このような問題に鑑みて、最近では非特許文献１のような訓練補助具が提案されている。
【０００５】
【非特許文献１】
産業開発機構（株）出版「映像情報インダストリアル」平成１４年７月１日発行（第３４巻．第７号．通巻６９２号）、ｐ．３３〜３７
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の作業療法においては、病院や養護施設において、全ての訓練者に適した訓練補助具を揃えることは難しく、且つ、マンツーマンでの訓練となるため増加する訓練者に十分に対応が出来ないものとなっている。
また、非特許文献１は、バーチャルリアリティをリハビリテーションに応用したもので、作業療法としての訓練補助具として効果的なものである。
しかし、この訓練補助具は、ポインタの位置制御はワイヤーを介してプーリを駆動し、ワイヤーのテンション制御を行うことによって力に変更しているため、その操作性に問題を有し、構成が複雑となっている。
特に、対象者が子供の場合には飽きやすく、また、障害度合は一様ではなく様々な障害を有している者に対して、療法士側で訓練対象者に最も適合した飽きの来ない仮想物体の選定や当該仮想物体の物性情報等を簡単に変更することが困難となっている。
【０００７】
本発明の目的とするところは、操作性がよく、訓練対象者に最も適合したコンテンツの変更を容易とした機能訓練装置とその方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、訓練者の操作位置情報をコントローラに伝える感触呈示装置と、被作業体である仮想物体の情報が前もって記録される記録装置を有し、この記録装置に記録された仮想物体を３次元視覚呈示装置に表現し、且つ、訓練者の操作位置をポインタとして３次元視覚呈示装置に表現し、これら表現された仮想物体とポインタとを接触させながら作業を実行する機能訓練装置において、
前記感触呈示装置は、一端に把持部を有した平行四辺形型５節リンクアームで構成された感触呈示部と、リンクアームの回転角を検出する角度センサ及び呈示反力の大きさ，方向の出力を発生して把持部に伝えるためのアクチュエータを有する感触呈示部用コントローラとで構成したことを特徴としたものである。
【０００９】
本発明の第２は、前記角度センサはロータリエンコーダ若しくはポテンショメータよりなり、前記アクチュエータは直流モータであることを特徴としたものである。
【００１０】
本発明の第３は、前記記録装置に記録された仮想物体の情報は、タスク指定、仮想世界内の重力を含む力覚情報の指定、タスク実行時間，生理情報を含む出力項目の指定を可能とした情報であることを特徴としたものである。
【００１１】
本発明の第４は、前記記録装置に記録される仮想物体の情報は、形状情報を仮想物体作成ツールに導入し、この仮想物体作成ツールにおいて形状情報の物性情報の作成，変更を行い、この情報を仮想世界シーン構築ツールに導入して仮想世界シーンの作成，変更の行われた情報であることを特徴とした
本発明の第５は、訓練者の操作位置情報、操作時間、生理情報は前記記録装置に履歴情報として保存され、訓練者の状態把握に適用するよう構成したことを特徴としたものである。
【００１２】
本発明の第６は、前記感触呈示装置を２個併設し、前記３次元視覚呈示装置に表現された仮想物体を２個のポインタにて接触するよう構成したことを特徴としたものである。
【００１３】
本発明の第７は、前記コントローラは、角度センサより出力された位置信号に基づいて前記把持部の位置を求める位置検出手段と、前記ポインタが仮想物体に接触したか否かを判定し、接触時には仮想物体の反力を求めて把持部に発生させるトルクを算出するトルク演算手段と、算出されたトルク信号に基づいてレンダリング処理を実行し、前記アクチュエータを駆動するための出力信号を発生するレンダリング処理手段とを備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
本発明の第８は、前記トルク演算手段は、仮想物体に接触したポインタが１個若しくは２個であるか否かの判断機能と、１個のときは仮想物体の反力を求めて把持部に発生させるトルクを算出し、２個時には仮想物体の把持が可能か否かの把持力算出を行う把持力算出機能とを有し、把持可能時には仮想物体の反力を求めて把持部に発生させるトルクを算出することを特徴としたものである。
【００１５】
本発明の第９は、訓練者の操作位置情報をコントローラに伝える感触呈示装置と、被作業体である仮想物体の情報が前もって記録される記録装置を有し、この記録装置に記録された仮想物体を３次元視覚呈示装置に表現し、且つ、訓練者の操作位置をポインタとして３次元視覚呈示装置に表現し、これら表現された仮想物体とポインタとを接触させながら作業を実行する機能訓練装置において、
前記記録装置に記録される仮想物体の情報を形状情報を仮想物体作成ツールに導入し、この仮想物体作成ツールにおいて形状情報の物性情報の作成，変更を行い、この情報を仮想世界シーン構築ツールに導入して仮想世界シーンの作成，変更を可能としたことを特徴としたものである。
【００１６】
本発明の第１０は、前記記録装置に記録された仮想物体の情報は、タスク指定、仮想世界内の重力を含む力覚情報の指定、タスク実行時間，生理情報を含む出力項目の指定を可能とした情報であることを特徴としたものである。
【００１７】
本発明の第１１は、前記記憶装置には、訓練者の操作位置情報、操作時間、生理情報が履歴情報として保存され、訓練者の状態把握に適用するよう構成したことを特徴としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示すシステム構成図である。１は力・触覚を呈示する感触呈示装置で、この感触呈示装置１は後述するように操作者（訓練者）の手の位置（把持部）情報をコンピュータよりなるシステムコントローラ４に伝え、コンピュータ内に作られた仮想の物体にあたかも触れているような「手応え」を訓練者に呈示する装置である。そのために、感触呈示部１ａと感触呈示部用のコントローラ１ｂを備えている。
【００１９】
２は音響呈示装置で、音響呈示部２ａと音響呈示部用コントローラ２ｂを有しており、システムコントローラ４よりの音響信号をコントローラ２ｂを介して音響呈示部に送出し、スピーカ等によって再生する。３は３次元視覚呈示装置で、メガネを有するか、メガネなしディスプレイよりなり、必要により設置される拡大用のプロジェクタを有した３次元視覚呈示部３ａと、その制御部であるコントローラ３ｂを有している。５は生理情報計測用コントローラ、６は記録装置である。
【００２０】
７〜９はコンテンツ作成部分を示したものである。訓練用として、周りにある様々な物（アクティビティ）のうち、自ら動かしたり、触ったりさせ、興味をもって自発的に活動し、積極的な意志表現の可能な物をモデラーによって形状情報に作成する。仮想物体作成ツール７では、モデラーからのインポート処理を実行するもので、色やテクスチャファイルの指定、質量、密度、重心、慣性モーメント等の力覚情報の指定及びテクスチャファイルへの触覚情報の指定と形状情報に基づいて仮想物体の物性情報の作成，変更を行う。
【００２１】
仮想世界シーン構築ツール８は、使用するモデルの選択や、選択したモデルを使って何を行うのか（タスク）の指定，例えば、モデルを触る、モデルを動かす等の指定、仮想世界内の重力等の力覚情報の指定、タスク実行時間，軌跡，生理情報等の出力項目の指定、等の物性情報より仮想世界シーン（コンテンツ）の作成，変更が行なわれる。なお、モデルを動かすタスク指定の場合は、例えば、モデルを押して目的地にまで動かすや、同じ色，同じ形状同士のモデルを集める等具体的な動作方法も指定される。
【００２２】
これら各ツール７，８は市販のものが利用され、ユーザー側で仮想物体の物性情報や仮想世界シーンの作成，変更を行う。
上記のように作成された訓練アプリケーション９は、システムコントローラを介して記録装置６に記憶される。したがって、この訓練アプリケーション９のコンテンツは、個々の障害の状況や年齢、または種類、操作力、大きさ、色、形状等の用途に応じて最も適した訓練アプリケーションとして作成することが可能となる。
【００２３】
図２は感触呈示装置１の構成図で、１０は軟鋼等よりなるベース、１１はこのベース１０に固設された支柱で、反ベース側にはボルト等を介して支示版１２が取り付けられている。１３は連結管、１４は取付板で、この取付板１４は連結管１３とは回動自在に配設され、その略中心部には図示省略された回転軸の一端が固着されて連結管１３内に挿入されている。回転軸の他端は、連結管１３内においてカップリング１６ｃを介してギア１７ｃと連設されている。ギア１７ｃは、支持板１２の下部に位置してアクチュエータ１８ｃ、角度センサ１９ｃに連結されている。
【００２４】
一方、取付板１４の上部位置には軸受１５ａ，１５ｂが固着されて軸を支承している。また、この軸にはアーム部２０が軸支されている。アーム部２０は、図２（ｂ）で示すようにアーム２０ａ〜２０ｄと把持部２１を有し、各アームは軸２４ａ〜２４ｅによって連設された平行四辺形型５節リンクアームよりなる直列リンク機構とされている。把持部２１は手首や指先、或いは肘の機能を使って操作ができるよう構成され、その構造は訓練者に合わせて任意に選択することが出来るが、例えば棒状や指サック状等に形成されている。
【００２５】
取付板１４にはＬ字状に形成された支持金具２２ａ，２２ｂがボルト等によって固着され、それぞれには力を拡大するために設けられたギア１７（１７ａ，１７ｂ）介してアクチュエータ１８（１８ａ，１８ｂ）及び角度センサ１９（１９ａ，１９ｂ）が取付けられており、また、ギア１７ａ，１７ｂは、カップリング１６ａ，１６ｂを介してアーム部２０の枢軸と連結されている。２３は移動時用の把手である。
なお、上記各構成部材のうち、アクチュエータ１８と角度センサ１９が、図１の感触呈示部用コントローラ１ｂに相当し、他の部材が感触呈示部に相当し、アクチュエータ１８（１８ａ〜１８ｃ）としては直流モータ等が使用され、角度センサ１９（１９ａ〜１９ｃ）としてはロータリエンコーダやポテンショメータ等が使用される。
【００２６】
感触呈示装置１は、アーム部２０をベースにした簡単な構造となっており、各アームの回転角を角度センサ１９で検出することにより訓練者が把持する把持部２１の３次元位置座標を容易に取得できる構成となっており、また、把持部には各軸回り（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）の回転自由度が付加されており、角度センサを用いて回転角を検出している。
【００２７】
図３は、３次元位置座標の取得を説明するためのもので、枢軸２４ａと支軸の原点Ｏ（Ｏｒｉｇｉｎ）までの長さをＬ１、軸２４ｂと２４ｃ間の長さをＬ２、軸２４ｄと２４ｅ間の長さをＬ３とする。また、図３で示す各角度θ１，θ２，θ３及びθｘ，θｙ，θｚを角度センサ１９によって検出し、θ１〜θ３を式１に代入することで把持部２１におけるＸ，Ｙ，Ｚの３次元位置座標を取得することができ、θｘ，θｙ，θｚは視野座標系の制御に使用する。
◎
【式１】
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【００２８】
図４は、力呈示方法を説明するためのものである。
訓練者は、コンピュータ内に作られた仮想のアクティビティを見ながら把持部２１を動かして訓練するが、そのとき、把持部２１によって取得された位置座標のポインタＰ（図５で示すポインタＰ）は、訓練者の操作にあわせて仮想世界内を移動する。その時、ポインタが仮想アクティビティ（図５ではボールＢ）に触れると瞬時に呈示反力の方向、大きさを計算してアクチュエータ１８である直流モータのトルク制御を実行し、把持部２１に反力を発生させる。
【００２９】
すなわち、図４において、θ１，θ２，θ３を角度センサ１８にて検出し、θ１〜θ３を発生させたい反力ベクトルＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚを式２に代入し直流モータ（アクチュエータ）１８にて得られたトルクτ１，τ２，τ３でアーム部２０を動かす。これにより把持部２１に対して任意の力を発生させることができる。ただし、Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚは次式による。
Ｆｘ＝Ｆτ１ｘ＋Ｆτ２ｘ＋Ｆτ３ｘ
Ｆｙ＝Ｆτ１ｙ＋Ｆτ２ｙ＋Ｆτ３ｙ
Ｆｚ＝Ｆτ１ｚ＋Ｆτ２ｚ＋Ｆτ３ｚ
◎
【式２】
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【００３０】
以上のように構成されたものにおいて、図５及び図６を用いてその動作を説明する。
先ず、訓練者に最適なコンテンツ９をコンピュータよりなるシステムコントローラ４を介して記録装置６にロードし記録する。ロードされたコンテンツ９が、例えば軟式のボールに関するものであったとすと、そのボールＢは３次元視覚呈示装置３の空間上に固定された状態で表現される。
【００３１】
訓練者は、筋電計等の生理情報計測センサを取付けて把持部２１を把持し、Ｘ，Ｙ，Ｚの任意方向に操作すると、その位置情報ＰＤとして角度センサ１９，例えばロータリエンコーダによりパルス数として検出される。検出されたパルスは、システムコントローラ４のデバイスドライバ４１に出力され、パルスのカウンタ値から角度を求め、また、アーム部２０の先端である軸２４ｅの座標位置を求める。この位置座標は、ポインタＰとして３次元視覚呈示装置３の空間上に表現されて操作に対応してポインタＰの位置も移動する。
【００３２】
図６は制御のフローチャートを示したものである。
ステップＳ１においては、訓練者の把持部２１の操作量に対応した信号を、角度センサ１９を介して検出されたパルス数をカウントし、このカウント値から角度を求め、式１に基づいて三次元視覚呈示装置３におけるポインタＰの座標位置を求める。
【００３３】
ステップ２では、把持部２１の操作量によって動くポインタＰが、仮想物体であるボールＢにに接触したか否かが判断され、接触してない場合には、ステップＳ４に移って再描画（レンダリング）処理が実行される。
Ｓ２において、ポインタＰがボールＢに接触している場合には、ステップＳ３において式２に基づいて仮想物体の反力を求めて把持部２１に発生させるトルク演算を実行する。
【００３４】
ここで、接触とはポインタＰによる仮想物体へのなぞりや、ポインタＰによる仮想物体への押し込み、或いは把持動作等を含み、これら接触の度合いに応じて把持部２１に発生させる反力を計算し、反力からアクチュエータ１８に発生させるトルクを計算する。例えば、仮想物体であるボールＢが軟球の場合、ポインタＰによるボールＢへの押し込み度合いに応じてボールの反力が異なってくるが、システムコントローラ４は、記録装置６に記録されている軟ボールの物性情報を参照しながらボールの反力を求め、このボール反力よりアクチュエータ１８を駆動するためのトルクを求める。
【００３５】
Ｓ４では求められたトルク値に基づいてレンダリング処理を実行し、アクチュエータ１８を駆動するための出力信号を発生する。したがって、Ｓ５では入力されたトルク信号に応じてアクチュエータ１８を駆動し、その回動力は訓練者が把持している把持部２１に伝達される。この時における訓練者の生理情報ＰｈＤは、計測用コントローラ５，システムコントローラ４を介して記録装置６に記録される。この作業を繰り返えすことにより機能の回復を促す。
なお、操作作業中は、コンテンツに収納された仮想物体に関する擬音等の音響情報ＳＤに基づき、音響呈示装置２によって再生され、また、筋力等の生理情報は視覚呈示装置を構成するディスプレイに表示される。
【００３６】
訓練者に伝達される力，触覚情報ＦＤは、当然のことながら発達障害児や障害の種類等に応じて異なるが、訓練者が感触呈示装置１を操作したときの生理情報ＰｈＤ、位置情報ＰＤ、訓練時間Ｔはシステムコントローラ４を介してそれぞれ記録装置６に履歴として記録される。この記録データは、後に取り出されて機能回復状態の解析等に使用されるが、その解析用機能をシステムコントローラを含むコンピュータに搭載してもよいが、解析用のコンピュータを別途用意し、何らかの手段にて記録装置に記録されているデータを、解析用コンピュータに転送し、利用時間や位置（操作）情報及び操作に要した筋力情報等から機能状態を解析する。解析結果に基づいて、訓練者に最も適合したコンテンツ９の選択を行うことが可能となる。
【００３７】
上記の実施形態では、感触呈示装置１を１台用い、ポインタを仮想物体の片側より接触することについて説明してきた。しかし、訓練の種類としては、接触のみではなく親指と人差し指による把持、若しくは両手による把持作業も要求される。その場合、感触呈示装置を２個使用し、共通の３次元視覚呈示装置には２個のポインタを表示させる必要がある。そのためには、一方の感触呈示装置１の把持部として例えば親指用の指サック状のものが設けられ、他方の感触呈示装置１’には人差し指用の指サック状のものが把持部として設けられる。それぞれの把持部を親指と人差し指に取り付けて訓練作業を行う。
【００３８】
図７は把持作業のフローチャートを示したものである。
ステップ１１では、訓練者の把持部の操作量に対応した信号を、各感触呈示装置１，１’の角度センサを介して検出されたパルス数をそれぞれカウントし、各カウント値からそれぞれの角度を求めて各ポインタの座標位置を求める。
【００３９】
ステップ１２では、各把持部の操作量にそれぞれ対応して動くポインタが、仮想物体である例えばボールにに接触したか否かが判断される。接触してない場合には、ステップＳ１７に移って再描画（レンダリング）処理が実行される。
Ｓ１２において、ポインタがボールＢに接触している場合には、その接触は一方のポインタのみか、或いは２個のポインタがそれぞれ接触しているかが判定され、何れか１個のＹ１の場合にはステップＳ１６において仮想物体の反力を求め、接触側の把持部に発生させるトルク演算を実行する。
【００４０】
Ｓ１２において、２個のポインタがボールの両側にそれぞれ接触したＹ２のときには、ステップをＳ１３に移し、ボールを把持することが可能が否かの把持力の算出が行われる。その結果をステップＳ１４にて判定し、把持可能の場合にはＳ１６においてそれぞれの反力を求めて各把持部に発生させるトルク演算を実行する。求められたトルク値に基づいてＳ１７ではレンダリング処理を実行し、アクチュエータ１８を駆動するための出力信号を発生する。
【００４１】
Ｓ１８では、入力された各トルク信号に応じて１及び１’の各感触呈示装置のアクチュエータ１８をそれぞれ駆動し、その回動力は訓練者が把持している把持部に伝達される。この作業を繰り返えすことにより機能回復を促す。
【００４２】
なお、ステップＳ１３における把持力の算出は、感触呈示装置での位置信号の検出情報より実行されるものについて説明したが、この他、把持部に圧力センサを取り付け、圧力センサの検出値に基づいて把持力演算を実施してもよいことは勿論である。
また、上記においては、アクティビティとしてボールを例示したが、この他アクティビティの利用方法としては、ペグ差し、紐通し、ボタン動作、紐結び等、日常生活に密着し、且つ、訓練意欲を最大限に引き出すためのコンテンツが作成され、利用される。
【００４３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、訓練者が直接操作する感触呈示装置を平行四辺形型の５節リンクアームをベースとして構成しているので、その構成は簡単で操作性がよく、しかも各アームの回転角を角度センサで検出することによって訓練者が把持する部分の３次元座標を容易に得ることができる。
また、把持部には反力トルクが印加されるよう構成されていることにより、感触呈示装置はポインティングデバイスとしての機能を有していると同時に、力・触覚の機能をも有し、更には感触呈示装置を２台使用することによって、容易に把持機能を付加することができる。
【００４４】
また、、本発明によれば、コンテンツは療法士等によって容易に変更が可能であり、且つ、訓練の履歴を記録装置に記録してその結果を解析することで訓練者の状態を常に把握し、当該者に最も適したコンテンツの提供が可能となる等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明に使用される感触呈示装置の構成図。
【図３】３次元位置座標を取得することの説明図。
【図４】力呈示の説明図。
【図５】本発明のハードウェア構成図。
【図６】制御フローチャート。
【図７】把持操作時の制御フローチャート。
【符号の説明】
１…感触呈示装置
２…音響呈示装置
３…３次元視覚呈示装置
４…システムコントローラ
５…生理情報の計測用コントローラ
６…記録装置
７…仮想物体作成ツール
８…仮想世界シーン構築ツール
９…訓練アリケーション（コンテンツ）
【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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