(57)【要約】【課題】ロボットの指部に接触する物体がその指部から滑りそうな状態を提示できる触覚提示装置を提供する。【解決手段】この触覚提示装置１は、触覚提示装置フレーム体２と、それに取り付けられた移動体駆動制御器３と、移動体駆動制御器３によって駆動される移動体４と、移動体４とともに移動する触覚提示ピン支持体５と、小径の棒状をなす複数個の触覚提示ピン６０から成り、触覚提示ピン６０は第１端部が触覚提示ピン支持体５に支持され第２端部が指ＦＩに接し得る触覚提示ピン集合体６と、触覚提示ピン６０が通過する貫通孔を有してその中間部を揺動可能に拘束し触覚提示装置フレーム体２に固定される触覚提示ピン拘束シート体７と、を備えてなり、触覚提示ピン集合体６における触覚提示ピン６０は、移動体４が移動するとき、第２端部の移動量が中央部よりも周辺部の方が大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触覚提示装置フレーム体と、
該触覚提示装置フレーム体に取り付けられた移動体駆動制御器と、
該移動体駆動制御器によって駆動されて移動する移動体と、
該移動体とともに移動する触覚提示ピン支持体と、
小径の棒状をなす複数個の触覚提示ピンから成るものであり、該複数個の触覚提示ピンは各々の第１端部が前記触覚提示ピン支持体に支持され、各々の第２端部が指に接し得る触覚提示ピン集合体と、
前記複数個の触覚提示ピンの各々が通過する貫通孔を有してそれらの中間部を揺動可能に拘束し、前記触覚提示装置フレーム体に固定される触覚提示ピン拘束シート体と、
を備えてなり、
前記触覚提示ピン集合体における前記触覚提示ピンは、前記移動体が移動するとき、前記第２端部の移動量が中央部よりも周辺部の方が大きいことを特徴とする触覚提示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の触覚提示装置において、
前記複数個の触覚提示ピンの各々の第２端部は、球状に丸まっていることを特徴とする触覚提示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の触覚提示装置において、
前記触覚提示ピン支持体は、前記複数個の触覚提示ピンの各々の前記第１端部を支持する支持穴を有することを特徴とする触覚提示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の触覚提示装置において、
前記触覚提示ピン支持体の複数個の前記支持穴は凹面に形成されており、該凹面の周辺部の前記触覚提示ピンは、中央部の前記触覚提示ピンよりも短いことを特徴とする触覚提示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の触覚提示装置において、
前記凹面は、球面状の曲面の一部であることを特徴とする触覚提示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の触覚提示装置において、
前記触覚提示ピン集合体における前記複数個の第２端部は、１つの球面状の曲面の一部上に位置するようになっていることを特徴とする触覚提示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の触覚提示装置において、
前記凹面は、円錐の周面であることを特徴とする触覚提示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の触覚提示装置において、
前記触覚提示ピン集合体における前記複数個の第２端部は、１つの円錐の周面上に位置するようになっていることを特徴とする触覚提示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの指部に接触する物体がその指部から滑りそうな状態を提示できる触覚提示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
操作者がロボットを遠隔操作するとき、ロボットが物体を保持し続ける場合、操作者にはロボットの指部と物体との接触状態が提示され、操作者はそれに対応する適正な遠隔操作を行わなければならない。そのため、ロボットには、その指部と物体との接触状態を検知する検知手段が設けられ、ロボットを制御するロボットコントローラには、その接触状態を操作者に提示する触覚提示装置が設けられる。ロボットの指部における接触状態の検知手段は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
触覚提示装置は、例えば、特許文献２に開示されている。特許文献２に開示される触覚提示装置は、複数の触知ピンを備え、それぞれの触知ピンがそれぞれのアクチュエータにより操作者の指の表面に対してせん断方向に移動することにより、物体のトルク間に相当する触覚（回転触覚）を提示することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９７５４２号公報
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ２００７／１１９６０３号公報
【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、特許文献２を含め従来の触覚提示装置では、ロボットの指部に接触する物体がその指部から滑りそうな状態（物体がまさに動こうとする状態）を操作者に提示することは難しい。滑りそうな状態が提示できれば、操作者は遠隔操作により、ロボットがより強い力で物体を保持して滑りを抑えるようにすることが可能になる。
【０００６】
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロボットの指部に接触する物体がその指部から滑りそうな状態を提示できる触覚提示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の触覚提示装置は、触覚提示装置フレーム体と、該触覚提示装置フレーム体に取り付けられた移動体駆動制御器と、該移動体駆動制御器によって駆動されて移動する移動体と、該移動体とともに移動する触覚提示ピン支持体と、小径の棒状をなす複数個の触覚提示ピンから成るものであり、該複数個の触覚提示ピンは各々の第１端部が前記触覚提示ピン支持体に支持され、各々の第２端部が指に接し得る触覚提示ピン集合体と、前記複数個の触覚提示ピンの各々が通過する貫通孔を有してそれらの中間部を揺動可能に拘束し、前記触覚提示装置フレーム体に固定される触覚提示ピン拘束シート体と、を備えてなり、前記触覚提示ピン集合体における前記触覚提示ピンは、前記移動体が移動するとき、前記第２端部の移動量が中央部よりも周辺部の方が大きいことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の触覚提示装置は、請求項１に記載の触覚提示装置において、前記複数個の触覚提示ピンの各々の第２端部は、球状に丸まっていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の触覚提示装置は、請求項１又は２に記載の触覚提示装置において、前記触覚提示ピン支持体は、前記複数個の触覚提示ピンの各々の前記第１端部を支持する支持穴を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の触覚提示装置は、請求項３に記載の触覚提示装置において、前記触覚提示ピン支持体の複数個の前記支持穴は凹面に形成されており、該凹面の周辺部の前記触覚提示ピンは、中央部の前記触覚提示ピンよりも短いことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の触覚提示装置は、請求項４に記載の触覚提示装置において、前記凹面は、球面状の曲面の一部であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の触覚提示装置は、請求項５に記載の触覚提示装置において、前記触覚提示ピン集合体における前記複数個の第２端部は、１つの球面状の曲面の一部上に位置するようになっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の触覚提示装置は、請求項４に記載の触覚提示装置において、前記凹面は、円錐の周面であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の触覚提示装置は、  請求項７に記載の触覚提示装置において、前記触覚提示ピン集合体における前記複数個の第２端部は、１つの円錐の周面上に位置するようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の触覚提示装置は、ロボットの指部に接触する物体がその指部から滑りそうな状態を提示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る触覚提示装置を示す模式的な正面図である。
【図２】同上の触覚提示装置に対応するロボットを示す模式的な正面図である。
【図３】同上の触覚提示装置の各部材の左側面図であって、（ａ）が触覚提示ピン支持体、（ｂ）が触覚提示ピン拘束シート体である。
【図４】同上の触覚提示装置の触覚提示ピン集合体の中央で切断した拡大端面図であって、（ａ）は触覚提示ピン集合体とその近傍の部材を示すもの、（ｂ）は触覚提示ピンを更に拡大して示すものである。
【図５】同上の触覚提示装置の触覚提示ピン集合体の中央で切断した拡大端面図であって、ストッパ部を設けた場合の触覚提示ピン集合体とその近傍の部材を示すものである。
【図６】同上の触覚提示装置の触覚提示ピンの第２端部の移動を示す説明図であって、（ａ）が第２端部の拡大左側面図、（ｂ）が触覚提示ピン集合体（及び触覚提示ピン拘束シート体）の拡大端面図である。
【図７】同上の触覚提示装置の触覚提示ピン集合体と触覚提示ピン支持体の２つの変形例を示す拡大端面図である。
【図８】同上の触覚提示装置の触覚提示ピンの第２端部の移動量を濃淡で示す図であって、図４（ａ）の形状に対応するものである。
【図９】同上の触覚提示装置の触覚提示ピンの第２端部の移動量を濃淡で示す図であって、（ａ）が図７（ａ）の形状に対応するもの、（ｂ）が図７（ｂ）の形状に対応するものである。
【図１０】同上の触覚提示装置の実験用に試作したものの正面図である。
【図１１】同上の触覚提示装置の実験用に試作したものの左側面図である。
【図１２】同上の触覚提示装置の実験用に試作した他のものの斜視図である。
【図１３】同上の触覚提示装置の実験用に試作した他のものの正面図である。
【図１４】同上の触覚提示装置の実験用に試作したものの使用例図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る触覚提示装置１は、図１に示すように、触覚提示装置フレーム体２の両側に、移動体駆動制御器３と、移動体４と、触覚提示ピン支持体５と、触覚提示ピン集合体６と、触覚提示ピン拘束シート体７と、圧力検出器８と、が設けられたものである。触覚提示装置１は、図２に示すようなロボットＲＯを制御するロボットコントローラにおいて用いられ、ロボットＲＯの２本の指部ＲＦ、ＲＦの間に保持される物体Ｍとの接触状態を、ロボットＲＯを遠隔操作する操作者に提示するものである。なお、ロボットＲＯの指部ＲＦ及び物体Ｍは、硬いものであっても柔らかいものであってもよい。
【００１８】
触覚提示装置フレーム体２は、触覚提示装置１を構成する前述した各部材が取り付けられる基材である。触覚提示装置フレーム体２は、図１に示すような方向に限らず、ロボットＲＯの指部ＲＦが接触する物体Ｍの傾きに応じて様々な方向に変わるようにすることができる。
【００１９】
移動体駆動制御器３は、触覚提示装置フレーム体２に取り付けられて固定される。移動体駆動制御器３は、サーボモータ等の回転を回転直動変換機構等によって直動に変換して次に述べる移動体４を駆動するものを用いることができる。
【００２０】
移動体４は、移動体駆動制御器３によって駆動されて移動する部材である。移動体４は、直線的な往復運動（図１においては上下方向の往復運動）が可能な部材、或いは移動体駆動制御器３の数を増やすことにより２次元平面の運動が可能な部材とすることができる。
【００２１】
触覚提示ピン支持体５は、移動体４とともに移動するものである。触覚提示ピン支持体５は、後述する複数個の触覚提示ピン６０の各々の揺動を可能とするように、図３（ａ）に示すように、その後述する第１端部６０ａを支持する支持穴５１を複数個形成することができる。図３（ａ）に示す凹面５２については、後に詳述する。
【００２２】
触覚提示ピン集合体６は、図４（ａ）に示すように、複数個の触覚提示ピン６０から成るものである。触覚提示ピン６０は、小径の棒状をなしている。また、触覚提示ピン６０は、剛性を有している。触覚提示ピン６０は、図４（ｂ）に示すように、各々の第１端部６０ａが触覚提示ピン支持体５（詳しくは、その各々の支持穴５１）に支持され、各々の第２端部６０ｂが指Ｆ１に接し得る（図１参照）。この触覚提示ピン６０は、触覚提示ピン支持体５と指Ｆ１と後述する触覚提示ピン拘束シート体７とにより揺動（スウィング）させられる。触覚提示ピン６０の第２端部６０ｂは、球状に丸まっているのが好ましい。そうすると、第２端部６０ｂが指ＦＩに対してすべり方向（剪断方向に対して垂直方向）（図１、図４（ａ）（ｂ）においては下方向）に移動する際に、操作者の指ＦＩに引っ掛かるのを防止することができる。触覚提示ピン６０は、例えば、直径１ｍｍ程度の銅製のものを用いることができる。図４（ａ）に示す複数個の触覚提示ピン６０の長さが互いに異なることについては、後に詳述する。
【００２３】
触覚提示ピン拘束シート体７は、図３（ｂ）に示すように、複数個の触覚提示ピン６０の各々が通過する貫通孔７１を有しており、触覚提示ピン６０の中間部６０ｃを揺動可能に拘束する。触覚提示ピン拘束シート体７は、触覚提示装置フレーム体２に固定されている（図１参照）。触覚提示ピン拘束シート体７は、移動体駆動制御器３等を介して触覚提示装置フレーム体２に固定されてもよい。
【００２４】
貫通孔７１は、その内径が触覚提示ピン６０の外径とほぼ等しくなっている。触覚提示ピン６０の中間部６０ｃは、貫通孔７１の周縁に密着しているのが好ましい。この場合、貫通孔７１の周縁は、触覚提示ピン６０の中間部６０ｃの動きに対してある程度の弾性を有するようにする。そうすると、触覚提示ピン６０の第２端部６０ｂが水平方向よりも下方に傾いても、触覚提示ピン拘束シート体７から第２端部６０ｂ側にずれないようにできる。貫通孔７１の周縁と触覚提示ピン６０の中間部６０ｃとの間の摩擦力が小さい（或いは、ない）場合、触覚提示ピン６０の中間部６０ｃが触覚提示ピン拘束シート体７から第２端部６０ｂ側にずれないようにするため、ストッパ部６１を設けることも可能である。ストッパ部６１は、例えば、触覚提示ピン拘束シート体７の触覚提示ピン支持体５側において、図５に示すように触覚提示ピン６０に装着する部材とすることができる。
【００２５】
圧力検出器８は、操作者の指ＦＩから触覚提示ピン集合体６を介して触覚提示ピン支持体５にかかる圧力を検出する。圧力検出器８は、移動体４とともに移動するものとすればよい。検出された圧力に応じて、ロボットＲＯの指部ＲＦの力が制御される。
【００２６】
このような構成の触覚提示装置１では、操作者の指ＦＩが複数個の触覚提示ピン６０の第２端部６０ｂに接して触覚提示ピン集合体６に適切な圧力をかけているとき、物体ＭがロボットＲＯの指部ＲＦにより滑らないように保持されている状態である。もし物体Ｍが重く、ロボットＲＯの２本の指部ＲＦ、ＲＦの間に掛る力が十分に強くなければ、物体Ｍは滑りそうになる。この滑りそうになる挙動は、ロボットＲＯにおいて、所定の方法（例えば、カメラ又は圧力センサなど）で検知される。
【００２７】
ロボットＲＯにおいて検知された滑りそうになる挙動に応じて、ロボットコントローラは、滑りそうな感覚を生じさせるために必要とされる運動を計算し、移動体駆動制御器３を作動させる。移動体駆動制御器３により移動体４が一方向（図１では上方向）に僅かに移動し触覚提示ピン支持体５が一方向に僅かに移動する。そして、触覚提示ピン集合体６の複数個の触覚提示ピン６０は、揺動する。すなわち、触覚提示ピン集合体６の複数個の触覚提示ピン６０おいては、第１端部６０ａは一方向に僅かに移動し、触覚提示ピン拘束シート体７の貫通孔７１の内側の中間部６０ｃは触覚提示ピン拘束シート体７に拘束されて移動せず、操作者の指ＦＩが接する第２端部６０ｂは他方向（一方向の逆方向）（図１では下方向）に僅かに移動する。
【００２８】
このとき、図６（ａ）に示すように、触覚提示ピン集合体６における触覚提示ピン６０は、移動体４が移動するとき、第２端部６０ｂの移動量Ｄｂが中央部の触覚提示ピン６０よりも周辺部の触覚提示ピン６０の方が大きくなるようにしてある。そうすると、局所的な滑り現象を効率的に発生させることができる。局所的な滑り現象は、人間の指ＦＩから物体が滑りそうになると、その接触面の周辺部の位置の皮膚の伸びが局所的に先ず検知され、次に、中央部に向かって検知が伝播する現象である。それにより、人間は、滑りそうな状態とその方向を感知することができる。従って、周辺部の触覚提示ピン６０を、中央部の触覚提示ピン６０よりも、第２端部６０ｂの移動量Ｄｂが大きくなるようにすれば、滑りそうな状態とその方向などを的確に検知するようにできる。
【００２９】
触覚提示ピン集合体６における周辺部の触覚提示ピン６０が、中央部の触覚提示ピン６０よりも、第２端部６０ｂの移動量Ｄｂが大きくなるようにするには、図６（ｂ）に示すように、第１端部６０ａから触覚提示ピン拘束シート体７までの長さＬａに対する第２端部６０ｂから触覚提示ピン拘束シート体７までの長さＬｂの比率（Lｂ／Lａ）を、触覚提示ピン集合体６における周辺部の触覚提示ピン６０では大きく、中央部の触覚提示ピン６０では小さくすればよい。例えば、図３（ａ）及び図４（ａ）に示したように、触覚提示ピン支持体５に中央部が最も深い凹面５２を設け、複数個の支持穴５１を凹面５２の表面に形成されるようにする。そして、凹面５２の周辺部の触覚提示ピン６０は、中央部の触覚提示ピン６０よりも短くする。そうすると、容易に、第１端部６０ａから触覚提示ピン拘束シート体７までの長さＬａに対する第２端部６０ｂから触覚提示ピン拘束シート体７までの長さＬｂの比率を、触覚提示ピン集合体６における周辺部の触覚提示ピン６０では大きく、中央部の触覚提示ピン６０では小さくすることができる。なお、図６（ｂ）におけるＤａは、第１端部６０ａの移動量を示している。
【００３０】
図４（ａ）に示したものは、凹面５２が、球面状の曲面の一部であるもの、すなわちその断面形状が円弧状の曲線となるものとし、触覚提示ピン集合体６の複数個の第２端部６０ｂが１つの平面上に位置するようにしたものである。凹面５２は、図７（ａ）に示すように、円錐の周面であるもの、すなわちその断面形状が三角形の２辺となるものとすることができる。更には、触覚提示ピン集合体６における複数個の第２端部６０ｂは、図７（ｂ）に示すように、１つの円錐の周面上に位置するようにすることができる。図４（ａ）に示したものについて、触覚提示ピン集合体６における複数個の第２端部６０ｂを、１つの球面状の曲面の一部上に位置するようにすることも可能である。触覚提示ピン集合体６における複数個の第２端部６０ｂを１つの円錐の周面上又は１つの球面状の曲面の一部上に位置するようにすると、操作者の指ＦＩの表面の曲面に相応し、指ＦＩを複数個の第２端部６０ｂに広く接触させ易くなる。
【００３１】
図４（ａ）、図７（ａ）、図７（ｂ）に示したものは互いに、触覚提示ピン集合体６の中央部から周辺部にかけての第２端部６０ｂの移動量Ｄｂの変化が異なる。図８及び図９（ａ）、図９（ｂ）は、計算により導出した触覚提示ピン集合体６における第２端部６０ｂの移動量Ｄｂを濃淡で示したものである。最も濃い部分は移動量Ｄｂが約１ｍｍ、最も薄い部分は移動量Ｄｂが約０．３ｍｍである。第１端部６０ａの移動量Ｄａは、３ｍｍとした。図８は、図４（ａ）に示した形状において凹面５２が半径３０ｍｍの球面の一部となるようにしたものに対応している。図９（ａ）は、図７（ａ）に示した形状において凹面５２が角度１１０度の円錐の周面となるようにしたものに対応している。図９（ｂ）は、図７（ｂ）に示した形状において、凹面５２が角度１１０度の円錐の周面となるようにするとともに、触覚提示ピン集合体６における複数個の第２端部６０ｂが角度１３０度の１つの円錐の周面上に位置するようにしたものに対応している。
【００３２】
図８では、触覚提示ピン集合体６の周辺部において移動量Ｄｂが急激に増加していることが分かる。図９（ａ）では、触覚提示ピン集合体６の中央部から周辺部にかけて徐々に移動量Ｄｂが増加している。図９（ｂ）では、図９（ａ）に比べ、触覚提示ピン集合体６の中央部から周辺部にかけての移動量Ｄｂの増加の程度が緩やかになっている。このように、凹面５２の形状又は触覚提示ピン集合体６の複数個の第２端部６０ｂが形成する形状によって、触覚提示ピン集合体６の中央部から周辺部にかけての第２端部６０ｂの移動量Ｄｂの変化パターンが異なるので、ロボットＲＯの指部ＲＦ及び物体Ｍの状況（硬さなど）に応じた触覚の調整が可能になる。
【００３３】
操作者は、滑りそうな状態とその方向などを検知したら、それに基づいて、触覚提示ピン集合体６にかけている圧力を増加する。圧力検出器８は、増加した圧力を検出する。ロボットコントローラは、触覚提示装置１の圧力検出器８が検出した圧力に応じて、ロボットＲＯの２本の指部ＲＦ、ＲＦの間の力を増加する。このようにして、ロボットＲＯの２本の指部ＲＦ、ＲＦの間から滑りそうになった物体Ｍをしっかり保持するよう、遠隔操作でロボットＲＯの２本の指部ＲＦ、ＲＦを制御することができるようになる。
【００３４】
以上説明した触覚提示装置１は、様々に変形可能である。例えば、触覚提示装置フレーム体２の片側のみに、移動体駆動制御器３と、移動体４と、触覚提示ピン支持体５と、触覚提示ピン集合体６と、触覚提示ピン拘束シート体７と、圧力検出器８と、を設けることも可能である。こうすると、操作者の１本の指ＦＩのみにロボットＲＯの１本の指部ＲＦと物体の接触状態を提示することになり、遠隔操作でロボットＲＯの１本の指部ＲＦを制御することになる。このように変形した触覚提示装置１は、ロボットＲＯのもう１本の指部ＲＦを連動させるなどして物体Ｍの保持に適用できる。また、物体Ｍを人間の器官としそれをロボットＲＯの１本の指部ＲＦによって触診する場合などにも適用可能である。
【００３５】
触覚提示装置１について本願発明者が実験用に試作したものを図１０及び図１１に示す。この触覚提示装置１は、触覚提示装置フレーム体２の上側に、移動体駆動制御器３と、移動体４と、触覚提示ピン支持体５と、触覚提示ピン集合体６と、触覚提示ピン拘束シート体７と、圧力検出器８と、が設けられている。また、ヒンジ部９が設けられており、ヒンジ部９に形成された孔９ａの位置に載せられた操作者の１本の指ＦＩ（図１０参照）を、触覚提示ピン集合体６の位置（詳しくは、複数個の第２端部６０ｂの位置）に誘導することができる。凹面５２は球面の一部であるものとし、触覚提示ピン集合体６の複数個の第２端部６０ｂは１つの平面上に位置するようにしている。触覚提示ピン拘束シート体７は、移動体駆動制御器３を介して触覚提示装置フレーム体２に固定している。移動体４は、直線的な往復運動（図１０においては左右方向の往復運動）が可能な部材としている。移動体駆動制御器３は、回転直動変換機構としてボールねじ機構を設け、また、移動体４をガイドするレール３ａを設けている。図１０中の符号３ｂは、ボールねじ機構のねじ軸を示している。この実験用の触覚提示装置１について、触覚提示ピン集合体６の複数個の第２端部６０ｂの移動量Ｄｂを測定して確認し、また、滑りそうな状態とその方向の検知が可能であることを確認した。
【００３６】
以上、本発明の実施形態に係る触覚提示装置について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内での様々な設計変更が可能である。例えば、触覚提示装置フレーム体２は、３次元力覚入出力デバイスに取り付けるための部位を有するようにすることができる。３次元力覚入出力デバイスは、ロボットＲＯの腕などを制御したり、それが受ける力覚を操作者に提示したりできるものであり、例えば、３Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社のＧｅｏｍａｇｉｃ  Ｔｏｕｃｈなどである。また、触覚提示装置フレーム体２の片側に、操作者の指ＦＩに滑りそうな状態を提示するように、移動体駆動制御器３と、移動体４と、触覚提示ピン支持体５と、触覚提示ピン集合体６と、触覚提示ピン拘束シート体７と、を設け、他の片側に、他の指ＦＩの圧力を検出する圧力検出器８を設けることも可能である。
【００３７】
触覚提示装置１について本願発明者が実験用に試作したものを図１２及び図１３に示す。この触覚提示装置１は、触覚提示装置フレーム体２の上側に、移動体駆動制御器３と、移動体４と、触覚提示ピン支持体５と、触覚提示ピン集合体６と、触覚提示ピン拘束シート体７と、が設けられ、触覚提示装置フレーム体２の下側に圧力検出器８が設けられている。また、触覚提示装置フレーム体２の一部としてフレーム体直立部分２ａを有しており、それに、触覚提示装置フレーム体２の一部としてのヒンジ部９と３次元力覚入出力デバイス取付体１０が固定されている。３次元力覚入出力デバイス取付体１０は、３次元力覚入出力デバイスＤＥの棒体を通して固定するための棒体挿通孔１０ａと下端部に操作者の指ＦＩを挿入するための凹み部１０ｂが設けられている。触覚提示装置１は、３次元力覚入出力デバイス取付体１０により、図１４に示すように、３次元力覚入出力デバイスＤＥに取り付けることができる。
【００３８】
この触覚提示装置１の移動体４、触覚提示ピン支持体５、触覚提示ピン集合体６は、上記の図１０及び図１１を用いて説明したものと基本的に同様のものである。触覚提示ピン拘束シート体７は、触覚提示装置フレーム体２の一部としてのヒンジ部９の下面に形成された突起９ａに固定されている。ヒンジ部９は、上記の図１０及び図１１を用いて説明したものと基本的に同様のものであるが、揺動はしないようになっている。移動体駆動制御器３は、ギアモータ３ｂが触覚提示装置フレーム体２に取り付けられ、回転直動変換機構としてクランクリンク体３ｃがギアモータ３ｂと移動体４の間に設けられている。また、移動体４をガイドするスライダ３ｄが設けられている。圧力検出器８は、平板状のものであり、触覚提示ピン集合体６に接する指ＦＩ（例えば、人差し指）とともに触覚提示装置１を挟んで押し当てられる他の指ＦＩ（例えば、親指）の圧力を検出することができる。この触覚提示装置１についてもまた、滑りそうな状態とその方向の検知が可能であることを確認した。
【符号の説明】
【００３９】
１    触覚提示装置
２    触覚提示装置フレーム体
３    移動体駆動制御器
４    移動体
５    触覚提示ピン支持体
５１  触覚提示ピン支持体の支持穴
５２  触覚提示ピン支持体の凹面
６    触覚提示ピン集合体
６０  触覚提示ピン
６０ａ  触覚提示ピンの第１端部
６０ｂ  触覚提示ピンの第２端部
６０ｃ  触覚提示ピンの中間部
７    触覚提示ピン拘束シート体
７１  触覚提示ピン拘束シート体の貫通孔
８    圧力検出器
９    ヒンジ部
１０    ３次元力覚入出力デバイス取付体
ＦＩ  操作者の指
ＲＯ  ロボット
ＲＦ  ロボットの指部
Ｍ    物体
ＤＥ  ３次元力覚入出力デバイス
【図１】
2017084337.tif 000003
【図２】
2017084337.tif 000004
【図３】
2017084337.tif 000005
【図４】
2017084337.tif 000006
【図５】
2017084337.tif 000007
【図６】
2017084337.tif 000008
【図７】
2017084337.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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