(57)【要約】【課題】ロボットを介してよりリアリティの高い体験を実現可能とする技術を提供すること。【解決手段】釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと、釣りロボット及び釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された制御装置とを含む力触覚伝達システムであって、制御装置は、釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、釣り竿型マニピュレータに釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボット及び前記釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された制御装置とを含む力触覚伝達システムであって、
前記制御装置は、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする力触覚伝達システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記釣り竿型マニピュレータが操作されることにより入力する外力を示す情報に基づいて、前記釣りロボットに前記釣り竿型マニピュレータに入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする請求項１に記載の力触覚伝達システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の力触覚伝達システム。
【請求項４】
前記制御装置は、予め設定された条件に応じて、前記第１のモード及び前記第２のモードを切り替えて実行することを特徴とする請求項３に記載の力触覚伝達システム。
【請求項５】
前記予め設定された条件には、交通機関の出発時刻までの時間が含まれることを特徴とする請求項４に記載の力触覚伝達システム。
【請求項６】
前記釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボットとは、同一の関節機構及び当該関節に設置されたアクチュエータを備え、
前記制御装置は、対応する前記関節に備えられた前記アクチュエータ同士において、力触覚の伝達を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の力触覚伝達システム。
【請求項７】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする力触覚伝達装置。
【請求項８】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置が実行する力触覚伝達方法であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力するステップを含むことを特徴とする力触覚伝達方法。
【請求項９】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置を制御するコンピュータに、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力する機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力触覚伝達システム、力触覚伝達装置、力触覚伝達方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザを代理して行動するアバターと呼ばれるロボットが開発されている。
アバターを用いることにより、ユーザが遠隔にいる場合であっても、アバターが収集した視覚情報あるいは聴覚情報等をユーザにフィードバックすることで、ユーザはアバターを介して種々の体験を行うことができる。
なお、アバターに関する技術は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１６９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アバターを用いてユーザが体験できることは、視覚情報あるいは聴覚情報を中心とする内容に限られており、リアリティが十分に高いものではなかった。なお、触覚等を伝達する技術をアバターに実装する提案も行われているが、アバターを用いてリアリティの高い体験を実現できるまでには至っていない。
即ち、従来の技術においては、アバター等のロボットを介してリアリティの高い体験を実現可能な技術が提供されていなかった。
本発明の課題は、ロボットを介してよりリアリティの高い体験を実現可能とする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る力触覚伝達システムは、
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボット及び前記釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された制御装置とを含む力触覚伝達システムであって、
前記制御装置は、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ロボットを介してよりリアリティの高い体験を実現可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る基本的原理の概念を示す模式図である。
【図２】機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおいて力触覚伝達機能が定義された場合の制御の概念を示す模式図である。
【図３】本発明に係る力触覚伝達システムのシステム構成を示す模式図である。
【図４】マスタ側制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】力触覚伝達システムにおいて用いられるアクチュエータの構成例を示す模式図である。
【図６】力触覚伝達システムが実行する力触覚伝達処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】力触覚伝達システムが実行する遠隔釣り体験制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】力触覚伝達システムにおいて用いられるアクチュエータの他の構成例を示す模式図である。
【図９】力触覚伝達システムにおいて用いられるアクチュエータの他の構成例を示す模式図である。
【図１０】力触覚伝達システムにおいて用いられるアクチュエータの他の構成例を示す模式図である。
【図１１】多軸の機構として構成された釣り竿型マニピュレータの構成例を示す模式図である。
【図１２】多軸の機構として構成された釣りロボットの構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
初めに、本発明に係る力触覚伝達システム、力触覚伝達装置、力触覚伝達方法及びプログラムに適用される基本的原理について説明する。
【０００９】
なお、人間の身体的行為は、１つの関節等の個別の「機能」が単独で、あるいは組み合わされて構成されるものである。
したがって、以下、本実施形態において、「行為」とは、人間の身体における部位の個別の「機能」を構成要素として実現される統合的な機能を表すものとする。例えば、中指の曲げ伸ばしを伴う行為（ねじを回す行為等）は、中指の各関節の機能を構成要素とする統合的な機能である。
【００１０】
（基本的原理）
本発明における基本的原理は、どのような行為も力源と速度（位置）源および行為を表す変換の三要素で数理的に表現できることから、変換及び逆変換により定義される変数群に対し、双対関係にある理想力源および理想速度（位置）源より制御エネルギーを制御対象のシステムに供給することで、抽出した身体的行為を構造化し、再構築あるいは拡張増幅し身体的行為を可逆的に自動実現（再現）する、というものである。
【００１１】
図１は、本発明に係る基本的原理の概念を示す模式図である。
図１に示す基本的原理は、人間の身体的行為を実現するために利用可能なアクチュエータの制御則を表しており、アクチュエータの現在位置を入力として、位置（または速度）あるいは力の少なくとも一方の領域における演算を行うことにより、アクチュエータの動作を決定するものである。
即ち、本発明の基本的原理は、制御対象システムＳと、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴと、理想力源ブロックＦＣあるいは理想速度（位置）源ブロックＰＣの少なくとも１つと、逆変換ブロックＩＦＴとを含む制御則として表される。
【００１２】
制御対象システムＳは、アクチュエータによって作動するロボット（例えば、ユーザから遠隔的な場所に設置されたアバター等）であり、加速度等に基づいてアクチュエータの制御を行う。ここで、制御対象システムＳは、人間の身体における１つまたは複数の部位の機能を実現するものであるが、その機能を実現するための制御則が適用されていれば、具体的な構成は必ずしも人間の身体を模した形態でなくてもよい。例えば、制御対象システムＳは、ユーザが用いる器具（釣り竿等）をアクチュエータによって制御するロボットとすることができる。
【００１３】
機能別力・速度割当変換ブロックＦＴは、制御対象システムＳの機能に応じて設定される速度（位置）及び力の領域への制御エネルギーの変換を定義するブロックである。具体的には、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴでは、制御対象システムＳの機能の基準となる値（基準値）と、アクチュエータの現在位置とを入力とする座標変換が定義されている。この座標変換は、一般に、基準値及び現在速度（位置）を要素とする入力ベクトルを速度（位置）の制御目標値を算出するための速度（位置）からなる出力ベクトルに変換すると共に、基準値及び現在の力を要素とする入力ベクトルを力の制御目標値を算出するための力からなる出力ベクトルに変換するものである。具体的には、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおける座標変換は、次式（１）及び（２）のように一般化して表される。
【００１４】
【数１】
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【００１５】
ただし、式（１）において、ｘ’1〜ｘ’n（ｎは１以上の整数）は速度の状態値を導出するための速度ベクトルであり、ｘ’a〜ｘ’m（ｍは１以上の整数）は、基準値及びアクチュエータの作用に基づく速度（アクチュエータの移動子の速度またはアクチュエータが移動させる対象物の速度）を要素とするベクトル、ｈ1a〜ｈnmは機能を表す変換行列の要素である。また、式（２）において、ｆ’’1〜ｆ’’n（ｎは１以上の整数）は力の状態値を導出するための力ベクトルであり、ｆ’’a〜ｆ’’m（ｍは１以上の整数）は、基準値及びアクチュエータの作用に基づく力（アクチュエータの移動子の力またはアクチュエータが移動させる対象物の力）を要素とするベクトルである。
機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおける座標変換を、実現する機能に応じて設定することにより、各種行為を実現したり、スケーリングを伴う行為の再現を行ったりすることができる。
即ち、本発明の基本的原理では、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおいて、アクチュエータ単体の変数（実空間上の変数）を、実現する機能を表現するシステム全体の変数群（仮想空間上の変数）に“変換”し、速度（位置）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとに制御エネルギーを割り当てる。そのため、アクチュエータ単体の変数（実空間上の変数）のまま制御を行う場合と比較して、速度（位置）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとを独立に与えることが可能となっている。
【００１６】
理想力源ブロックＦＣは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に従って、力の領域における演算を行うブロックである。理想力源ブロックＦＣにおいては、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に基づく演算を行う際の力に関する目標値が設定されている。この目標値は、実現される機能に応じて固定値または可変値として設定される。例えば、基準値が示す機能と同様の機能を実現する場合には、目標値としてゼロを設定したり、スケーリングを行う場合には、再現する機能を示す情報を拡大・縮小した値を設定したりできる。
【００１７】
理想速度（位置）源ブロックＰＣは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に従って、速度（位置）の領域における演算を行うブロックである。理想速度（位置）源ブロックＰＣにおいては、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に基づく演算を行う際の速度（位置）に関する目標値が設定されている。この目標値は、実現される機能に応じて固定値または可変値として設定される。例えば、基準値が示す機能と同様の機能を実現する場合には、目標値としてゼロを設定したり、スケーリングを行う場合には、再現する機能を示す情報を拡大・縮小した値を設定したりできる。
【００１８】
逆変換ブロックＩＦＴは、速度（位置）及び力の領域の値を制御対象システムＳへの入力の領域の値（例えば電圧値または電流値等）に変換するブロックである。
このような基本的原理により、制御対象システムＳのアクチュエータにおける位置の情報が機能別力・速度割当変換ブロックＦＴに入力されると、位置の情報に基づいて得られる速度（位置）及び力の情報を用いて、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおいて、機能に応じた位置及び力の領域それぞれの制御則が適用される。そして、理想力源ブロックＦＣにおいて、機能に応じた力の演算が行われ、理想速度（位置）源ブロックＰＣにおいて、機能に応じた速度（位置）の演算が行われ、力及び速度（位置）それぞれに制御エネルギーが分配される。
【００１９】
理想力源ブロックＦＣ及び理想速度（位置）源ブロックＰＣにおける演算結果は、制御対象システムＳの制御目標を示す情報となり、これらの演算結果が逆変換ブロックＩＦＴにおいてアクチュエータの入力値とされて、制御対象システムＳに入力される。
その結果、制御対象システムＳのアクチュエータは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された機能に従う動作を実行し、目的とするロボットの動作が実現される。
即ち、本発明においては、ロボットによって人間の身体的行為をより適切に実現することが可能となる。
【００２０】
（定義される機能例）
次に、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義される機能の具体例について説明する。
機能別力・速度割当変換ブロックＦＴでは、入力されたアクチュエータの現在位置に基づいて得られる速度（位置）及び力を対象とした座標変換（実現する機能に対応した実空間から仮想空間への変換）が定義されている。
機能別力・速度割当変換ブロックＦＴでは、このような現在位置から速度（位置）及び力と、機能の基準値としての速度（位置）及び力とを入力として、速度（位置）及び力それぞれについての制御則が加速度次元において適用される。
即ち、アクチュエータにおける力は質量と加速度との積で表され、アクチュエータにおける速度（位置）は加速度の積分によって表される。そのため、加速度の領域を介して、速度（位置）及び力を制御することで、アクチュエータの現在位置を取得して、目的とする機能を実現することができる。
【００２１】
以下、本発明で用いる機能の具体例を説明する。
（力触覚伝達機能）
図２は、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおいて力触覚伝達機能が定義された場合の制御の概念を示す模式図である。
図２に示すように、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義される機能として、マスタ装置の動作をスレーブ装置に伝達すると共に、スレーブ装置に対する物体からの反力の入力をマスタ装置にフィードバックする機能（バイラテラル制御機能）を実現することができる。
この場合、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおける座標変換は、次式（３）及び（４）として表される。
【００２２】
【数２】
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【００２３】
ただし、式（３）において、ｘ’pは速度（位置）の状態値を導出するための速度、ｘ’fは力の状態値に関する速度である。また、ｘ’mは基準値（マスタ装置からの入力）の速度（マスタ装置の現在位置の微分値）、ｘ’sはスレーブ装置の現在の速度（現在位置の微分値）である。また、式（４）において、ｆpは速度（位置）の状態値に関する力、ｆfは力の状態値を導出するための力である。また、ｆmは基準値（マスタ装置からの入力）の力、ｆsはスレーブ装置の現在の力である。
【００２４】
（システム構成）
図３は、本発明に係る力触覚伝達システム１のシステム構成を示す模式図である。
図３に示すように、力触覚伝達システム１は、マスタ装置としての釣り竿型マニピュレータ１０と、ヘッドマウントディスプレイ２０と、マスタ側制御装置３０と、スレーブ側制御装置４０と、スレーブ装置としての釣りロボット５０とを含んで構成され、マスタ側制御装置３０とスレーブ側制御装置４０とは、インターネット等のネットワーク６０を介して接続されている。また、釣り竿型マニピュレータ１０及びヘッドマウントディスプレイ２０はマスタ側制御装置３０と無線通信ネットワークあるいは通信ケーブル等によって通信可能に構成され、スレーブ側制御装置４０は釣りロボット５０と無線通信ネットワークあるいは通信ケーブル等によって通信可能に構成されている。なお、マスタ側制御装置３０とスレーブ側制御装置４０とを通信ケーブル等の有線通信で接続し、ローカルシステムとして力触覚伝達システム1を構成することも可能である。
【００２５】
図３に示す力触覚伝達システム１は、アバターとしての釣りロボット５０を遠隔地にいるユーザが釣り竿型マニピュレータ１０で操作することにより、遠隔的に釣りを体験することが可能なシステムである。また、力触覚伝達システム１では、釣りロボット５０が備える釣り竿に入力した外力による力触覚を釣り竿型マニピュレータ１０に伝達すると共に、釣り竿型マニピュレータ１０に対してユーザが行った操作による力触覚を釣りロボット５０に伝達する。
【００２６】
そのため、ユーザは、実際に釣り竿を触っている感覚で、遠隔的に釣りを体験することができる。
このように、力触覚伝達システム１によれば、ロボットを介してよりリアリティの高い体験を実現可能な技術を提供することができる。
また、力触覚伝達システム１においては、単に力触覚を伝達することに加え、設定に応じて、力触覚を拡大または縮小して伝達したり、特定の周波数の力触覚のみを拡大・縮小して伝えたり、仮想的な力触覚を加えて伝達したりすることが可能である。
なお、本実施形態の力触覚伝達システム１においては、ユーザが釣りを体験するためのモードとして、リアルハプティクスモードと、疑似体験モードとが設定可能となっている。リアルハプティクスモードとは、釣り竿型マニピュレータ１０と釣りロボット５０との間でリアルタイムに力触覚の伝達を行い、釣りロボット５０が釣り竿型マニピュレータ１０を使用するユーザのアバターとなるモードである。また、疑似体験モードとは、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、ユーザに釣り上げ時の力触覚を疑似体験させるモードである。
以下、力触覚伝達システム１の構成について具体的に説明する。
【００２７】
釣り竿型マニピュレータ１０は、釣り竿の全体または手元側を模した操作装置であり、ヒンジ１１を介して、手元側の端部を鉛直方向に回転自在に支持台に連結されている。ヒンジ１１には、回転トルクを付与するアクチュエータ１２と、ヒンジ１１の回転角度を検出するエンコーダ１３とが備えられている。エンコーダ１３の検出信号はマスタ側制御装置３０に出力され、アクチュエータ１２が出力する回転トルク及びアクチュエータの回転位置はマスタ側制御装置３０によって制御される。
【００２８】
また、釣り竿型マニピュレータ１０は、手元側の端部（即ち、ヒンジ１１の位置）から所定距離の位置に、リール１４を備えている。本実施形態において、リール１４は、釣り竿型マニピュレータ１０の手元側の端部から、人間の肘と手の距離に相当する位置（以下、「位置Ｒ」と称する。）に設置されている。通常、釣りをする際に釣り竿を取り扱う場合、釣り竿の手元側の端部を肘の位置に合わせ、リールの設置部分を手で持つ姿勢が取られる。そのため、釣り竿型マニピュレータ１０のリール１４を位置Ｒに設置することで、釣り竿型マニピュレータ１０を操作するユーザは、実際の釣りの際に釣り竿を持つのと同様の感覚で、釣り竿型マニピュレータ１０を操作することができる。なお、後述するように、釣りロボット５０においても、釣り竿の手元側の端部がヒンジに連結され、釣り竿の手元側の端部を回転中心とする釣り竿の動きが検出される。なお、リールが用いられない釣りの形態も存在することから、釣り竿型マニピュレータ１０にリール１４を備えない構成とすることも可能である。また、リール１４にも、ヒンジ１１と同様に、回転トルクを付与するアクチュエータ及び回転角度を検出するエンコーダを備えることとしてもよい。この場合、釣りロボット５０が保持する釣り竿のリールにもアクチュエータ及びエンコーダを備えることで、リール１４と釣り竿のリールとの間で力触覚伝達を行うことができる。
【００２９】
ヘッドマウントディスプレイ２０は、ユーザの視界を覆うように頭部に装着して用いるディスプレイであり、釣りロボット５０に設置されたカメラによって撮影された画像を表示する。なお、ヘッドマウントディスプレイ２０に表示される画像は、釣りロボット５０が現在撮影している画像の他、過去に撮影された画像等を表示することも可能である。例えば、過去に釣りロボット５０において魚が釣れた際の力触覚を釣り竿型マニピュレータ１０で再生することに合わせて、その時に撮影された画像をヘッドマウントディスプレイ２０に表示することも可能である。また、ヘッドマウントディスプレイ２０に代えて、据え置き型のディスプレイや、プロジェクタとスクリーン等、各種表示装置を用いることが可能である。
【００３０】
マスタ側制御装置３０は、力触覚伝達システム１全体を制御するものであり、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）あるいは組み込み型のマイコン等の情報処理装置によって構成される。
図４は、マスタ側制御装置３０の構成を示すブロック図である。
本実施形態において、マスタ側制御装置３０は、ＰＣによって構成され、図４に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３２と、記憶装置３３と、通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）３４と、を備えている。なお、マスタ側制御装置３０には、アクチュエータ１２を駆動するためのドライバ、電力を供給するためのバッテリ、各種情報を入力するための入力装置（例えば、キーボードやマウス）等、力触覚伝達システム１で必要となる各種装置が適宜実装される。
記憶装置３３の一領域には、力触覚伝達処理において取り扱われる時系列のパラメータを記憶するパラメータ記憶部３３ａが形成される。パラメータ記憶部３３ａに記憶されたパラメータを時系列に読み出して再生することで、過去に釣り竿型マニピュレータ１０及び釣りロボット５０において伝達された力触覚を再現することができる。また、記憶装置３３には、力触覚伝達システム１で用いられる各種データ（魚の画像や音声のデータ等）が適宜記憶される。
【００３１】
ＣＰＵ３１は、マスタ側制御装置３０の制御のための各種プログラムを実行することにより、基本的な力触覚伝達機能及び付加的な機能等、目的とする種々の機能を実現する。
具体的には、ＣＰＵ３１が各種プログラムを実行することにより、ＣＰＵ３１には、機能的構成として、位置取得部３１ａと、力触覚伝達部３１ｂと、管理部３１ｃと、データ記録部３１ｄとが実現される。
位置取得部３１ａは、釣り竿型マニピュレータ１０のエンコーダ１３によって検出された時系列の検出値と、釣りロボット５０のエンコーダ５３によって検出された時系列の検出値とを取得する。
【００３２】
力触覚伝達部３１ｂは、図１における機能別力・速度割当変換ブロックＦＴと、理想力源ブロックＦＣと、理想速度（位置）源ブロックＰＣと、逆変換ブロックＩＦＴとの機能を備えている。なお、力触覚伝達部３１ｂにおいては、力触覚伝達機能を実現するための座標変換が定義されている。
即ち、力触覚伝達部３１ｂには、リアルハプティクスモードにおいては、位置検出部３１ａから、釣り竿型マニピュレータ１０のエンコーダ１３によって検出された時系列の検出値と、釣りロボット５０のエンコーダ５３によって検出された時系列の検出値（基準値）とが入力される。また、力触覚伝達部３１ｂには、疑似体験モードにおいては、位置検出部３１ａから、釣り竿型マニピュレータ１０のエンコーダ１３によって検出された時系列の検出値と、パラメータ記憶部３３ａから読み出された過去のパラメータ（釣りロボット５０のエンコーダ５３によって過去に検出された時系列の検出値）（基準値）とが入力される。これら時系列の検出値は、釣り竿型マニピュレータ１０に対するユーザの操作（釣りを行う際の釣り竿の操作）と、釣りロボット５０に対する現在または過去の外力（魚等による釣り竿への外力）を表すものであり、力触覚伝達部３１ｂは、入力された検出値（位置）から導出された速度（位置）及び力の情報に対して、力触覚伝達機能を実現するための座標変換を適用する。
【００３３】
そして、力触覚伝達部３１ｂは、座標変換によって得られた速度（位置）の状態値を導出するための速度（位置）に対し、速度（位置）の領域における演算を行う。同様に、力触覚伝達部３１ｂは、座標変換によって得られた力の状態値を導出するための力に対し、力の領域における演算を行う。さらに、力触覚伝達部３１ｂは、算出した速度（位置）の領域における演算結果及び力の領域における演算結果に対して、加速度等への次元統一の処理を施し、また、力触覚伝達機能を実現するための座標変換の逆変換を適用する。これにより、力触覚伝達部３１ｂは、算出した速度（位置）の領域における演算結果及び力の領域における演算結果をアクチュエータ１２及び後述する釣りロボット５０のアクチュエータ５２への入力の領域の値（電流値等）に変換する。そして、力触覚伝達部３１ｂは、アクチュエータ１２への入力の値を、アクチュエータ１２に出力する。さらに、力触覚伝達部３１ｂは、釣りロボット５０のアクチュエータ５２への入力の領域の値を、ネットワーク６０を介してスレーブ側制御装置４０に送信する。なお、釣りロボット５０のアクチュエータ５２への入力の領域の値は、リアルハプティクスモードにおいてスレーブ側制御装置４０に送信され、疑似体験モードにおいては送信されない。
【００３４】
管理部３１ｃは、遠隔釣り体験制御処理における各種設定を行ったり、処理の進捗を管理したりする。具体的には、管理部３１ｃは、遠隔釣り体験制御処理において、予め設定された条件に応じて、リアルハプティクスモードまたは疑似体験モードのいずれかに設定したり、魚の釣り上げに成功したか否かの判定を行ったり、魚がヒットした場合等の演出表示及び音声出力を行ったりする。なお、本実施形態において、遠隔釣り体験制御処理が行われる場合、処理の開始直後はリアルハプティクスモードに設定され、予め設定された条件が充足された場合、疑似体験モードに設定される。ただし、遠隔釣り体験制御処理において、リアルハプティクスモードまたは疑似体験モードのいずれかのみに設定することとしてもよい。
データ記録部３１ｄは、リアルハプティクスモードにおいて力触覚伝達処理が行われている場合のパラメータを時系列にパラメータ記憶部３３ａに記録する。
【００３５】
図３に戻り、スレーブ側制御装置４０は、ＰＣあるいは組み込み型のマイコン等の情報処理装置によって構成される。本実施形態において、スレーブ側制御装置４０は、組み込み型のマイコンとして構成され、釣りロボット５０に内蔵された装置として構成される。スレーブ側制御装置４０は、釣りロボット５０のエンコーダ５３によって検出された時系列の検出値を、ネットワーク６０を介してマスタ側制御装置３０に送信する。また、スレーブ側制御装置４０は、マスタ側制御装置３０から送信されたアクチュエータ５２への入力の値を釣りロボット５０のアクチュエータ５２に出力する。なお、スレーブ側制御装置４０には、アクチュエータ５２を駆動するためのドライバ、電力を供給するためのバッテリ、音声を出力するためのスピーカ等、力触覚伝達システム１で必要となる各種装置が適宜実装される。
【００３６】
釣りロボット５０は、釣り竿を保持可能なロボットであり、釣り竿型マニピュレータ１０を操作するユーザのアバターとして動作する。したがって、釣りロボット５０は、釣り堀、磯や岸壁等の海岸、釣り船、川岸、湖沼等の釣りが行われる場所に設置される。
具体的には、釣りロボット５０は、釣り針及び釣り糸を有する釣り竿を保持するアーム５０Ａを備え、ヒンジ５１を介して、アーム５０Ａの肘に相当する部分を鉛直方向に回転自在に支持台に連結されている。ヒンジ５１には、回転トルクを付与するアクチュエータ５２と、ヒンジ５１の回転角度を検出するエンコーダ５３とが備えられている。エンコーダ５３の検出信号はスレーブ側制御装置４０に出力され、アクチュエータ５２が出力する回転トルク及びアクチュエータの回転位置はスレーブ側制御装置４０によって制御される。また、釣り竿に備えられたリールは、釣り竿の手元側の端部から、人間の肘と手の距離に相当する位置に設置されている。即ち、釣り竿のリールは、釣り竿の手元型の端部に対して。釣り竿型マニピュレータ１０のリール１４と同様の位置に設置されている。なお、釣りロボット５０には、釣り場（釣り糸付近の水面等）を撮影するカメラが設置されている。また、上述したように、釣り竿のリールにも、ヒンジ５１と同様に、回転トルクを付与するアクチュエータ及び回転角度を検出するエンコーダを備えることとしてもよい。この場合、釣り竿型マニピュレータ１０のリール１４にもアクチュエータ及びエンコーダを備えることで、リール１４と釣り竿のリールとの間で力触覚伝達を行うことができる。
【００３７】
［アクチュエータの構成例］
図５は、力触覚伝達システム１において用いられるアクチュエータ１００の構成例を示す模式図である。
図５に示すアクチュエータ１００は、アクチュエータ１２またはアクチュエータ５２として用いることが可能であり、釣り竿型マニピュレータ１０の釣り竿状の部材あるいは釣りロボット５０が保持する釣り竿を設置可能となっている。
具体的には、アクチュエータ１００は、モータ１０１と、ギア１０２と、取り付け部材１０３とを備えている。
【００３８】
モータ１０１は、例えば、ＤＣモータ等の電動モータによって構成され、ギア１０２に対して回転トルクを出力する。
ギア１０２は、モータ１０１から入力された回転トルクを増幅し、増幅した回転トルクにより支持部材１０３を回転させる。
支持部材１０３は、ギア１０２の出力軸に固定され、ギア１０２が出力する回転トルクによって、ギア１０２の出力軸周りに回転する。また、支持部材１０３に入力された外力は、ギア１０２に入力される。アクチュエータ１００が釣り竿型マニピュレータ１０のアクチュエータ１２として用いられる場合、支持部材１０３には、釣り竿型マニピュレータ１０の釣り竿状の部材が固定され、支持部材１０３の後端部分（ギア１０２の回転軸付近）にはユーザの肘が当接される。また、アクチュエータ１００が釣りロボット５０のアクチュエータ５２として用いられる場合、支持部材１０３には、釣りロボット５０が保持する釣り竿が固定される。
【００３９】
（実装される機能例）
上記力触覚伝達システム１においては、以下の機能を実装することができる。
（１）釣り竿型マニピュレータ１０を使用するユーザの肘の位置が、アクチュエータ１２の回転中心と合う構成とする。
（２）過去に魚を釣り上げた際の力と位置のデータを保存し、任意のタイミングで再生する（データに基づいて釣り竿型マニピュレータ１０のアクチュエータ１２を駆動する）ことで、釣りの感覚を疑似的に体験できる。
【００４０】
（３）魚の引きの方向、力加減から、魚の種類または魚の大きさを判別する。魚の引きの方向及び力加減は、釣り竿の先端に、釣り糸に加わる力の方向及び大きさを検出するセンサを備えることによって検出することができる。なお、力の方向については、釣りロボット５０に設置されたカメラによって検出することとしてもよい。
（４）（３）により魚を判別すると共に、ビジョンシステムあるいはオーディオシステムを統合して、ディスプレイに魚の種類または魚の大きさを表示し、音声でも魚の種類または魚の大きさを表現する。
（５）リール１４から繰り出されている釣り糸の長さ及び竿の角度から、釣り針（あるいはえさ）の深さやかかっている魚のいる深さを同定する。
（６）竿の素早い動きに対応可能なライブストリーミングシステムを備える。
【００４１】
（７）過去に魚を釣り上げた際のデータから、竿に入力する力のパターンを抽出し、釣り竿型マニピュレータ１０において、パターン毎に力触覚を再生する。抽出するパターンは、例えば、魚がいる水深で分類すると共に、動きの小さいタイミングで区切った区間毎の記録データとすることができる。過去の釣り上げ時の力触覚を体験する疑似体験モードでは、このパターンを選択して、釣り竿型マニピュレータ１０において力触覚を再生する。なお、パターンを抽出する場合、魚がいる水深は、リール１４から繰り出されている釣り糸の長さ及び竿の角度から同定できる。
【００４２】
（８）力触覚伝達システム１においては、釣り竿型マニピュレータ１０を、例えば、空港のロビー等に設置することができ、釣りロボット５０を有名な釣りスポットに設置することができる。この場合、ユーザとしては、飛行機の出発を待つ搭乗予定者が想定される。そのため、ユーザが釣りロボット５０を介して、遠隔的な釣りの体験を開始した後、予め定めたタイミングとなった場合には、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、ユーザに釣り上げ時の力触覚を疑似体験させるよう制御することができる。これにより、ユーザは、釣りロボット５０を介して実際に遠隔的な釣りを体験できると共に、仮に魚がヒットしなかった場合でも、確実に、魚を釣り上げた際の力触覚を体験することができる。なお、上記予め定めたタイミングとしては、ユーザの搭乗時間の所定時間前（例えば、１時間前等）となったタイミングや、ユーザが力触覚伝達システム１において遠隔的な釣りの体験を開始した後、所定時間（例えば、３０分等）が経過したタイミング等を設定することができる。なお、釣りロボット５０を介した遠隔的な釣りの体験（リアルハプティクスモード）または過去に魚を釣り上げた際のデータを用いた擬似的な釣りの体験（疑似体験モード）のいずれかを予め選択して、力触覚伝達システム１を動作させることとしてもよい。
【００４３】
（９）力触覚伝達システム１において、釣り竿型マニピュレータ１０は、空港等、交通機関の施設の他、ゲームセンター、水族館等の娯楽施設、釣りの技術を学ぶための訓練施設等、釣りの体験が活用可能な種々の場所に設置することができる。
【００４４】
（動作）
次に、力触覚伝達システム１が実行する処理について説明する。
上述の機能を備えた力触覚伝達システム１は、種々の動作を行うことが可能であるが、釣りロボット５０を用いた遠隔的な釣り体験を実現するための処理として、力触覚伝達処理と、遠隔釣り体験制御処理とを実行する。
【００４５】
（力触覚伝達処理）
図６は、力触覚伝達システム１が実行する力触覚伝達処理の流れを示すフローチャートである。
力触覚伝達処理は、マスタ側制御装置３０において、力触覚の伝達を行う機能が起動されることに対応して開始される。
ステップＳ１において、マスタ側制御装置３０の位置取得部３１ａは、釣り竿型マニピュレータ１０のエンコーダ１３及び釣りロボット５０のエンコーダ５３からヒンジ１１，５１の位置（回転角度）を示す情報を取得する。このとき、マスタ側制御装置３０の位置取得部３１ａは、釣りロボット５０のエンコーダ５３によって検出されるヒンジ５１の位置（回転角度）を、スレーブ側制御装置４０を介して取得する。
ステップＳ２において、マスタ側制御装置３０の力触覚伝達部３１ｂは、力触覚伝達のための座標変換（図２参照）を実行する。このとき、マスタ側制御装置３０の力触覚伝達部３１ｂは、ヒンジ１１，５１の位置（回転角度）を示す情報から加速度を示す情報を取得し、速度あるいは力等の次元に適宜変換して座標変換に用いる。
【００４６】
ステップＳ３において、マスタ側制御装置３０の力触覚伝達部３１ｂは、座標変換の結果に基づいて、速度（位置）の制御量及び力の制御量からアクチュエータ１２，５２への入力の値を算出する。
ステップＳ４において、マスタ側制御装置３０の力触覚伝達部３１ｂは、釣り竿型マニピュレータ１０及び釣りロボット５０にアクチュエータ１２，５２への入力の値をそれぞれ送信する。
ステップＳ５において、釣り竿型マニピュレータ１０及び釣りロボット５０（スレーブ側制御装置４０）は、マスタ側制御装置３０から送信された入力の値に基づいてアクチュエータ１２，５２を駆動すると共に、エンコーダ１３，５３によってヒンジ１１，５１の位置（回転角度）を検出する。
【００４７】
ステップＳ６において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、力触覚伝達処理の終了が指示されたか否かの判定を行う。力触覚伝達処理の終了は、マスタ側制御装置３０において、力触覚の伝達を行う機能が全て停止されることに対応して自動的に指示される。なお、マスタ側制御装置３０を管理するオペレータによって、力触覚伝達処理の終了を指示することも可能である。
力触覚伝達処理の終了が指示されていない場合、ステップＳ６においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ１に移行する。
一方、力触覚伝達処理の終了が指示された場合、ステップＳ６においてＹＥＳと判定されて、力触覚伝達処理は終了となる。
【００４８】
（遠隔釣り体験制御処理）
次に、遠隔釣り体験制御処理について説明する。
図７は、力触覚伝達システム１が実行する遠隔釣り体験制御処理の流れを示すフローチャートである。
遠隔釣り体験制御処理は、マスタ側制御装置３０において、遠隔釣り体験制御処理の実行が指示されることに対応して開始される。
【００４９】
ステップＳ２１において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、力触覚伝達システム１をリアルハプティクスモードに設定する。リアルハプティクスモードにおいては、上述したように、釣り竿型マニピュレータ１０と釣りロボット５０との間でリアルタイムに力触覚の伝達が行われ、釣りロボット５０が釣り竿型マニピュレータ１０を使用するユーザのアバターとなる。
ステップＳ２２において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、力触覚伝達処理を開始する。
【００５０】
ステップＳ２３において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、釣りロボット５０において魚がヒットしたか否かの判定を行う。なお、魚がヒットしたか否かについては、例えば、釣りロボット５０に入力される外力の大きさ、加速度、周波数等の情報を、実験値あるいは経験値に基づいて設定された基準となる閾値と比較することにより検出することができる。
釣りロボット５０において魚がヒットしていない場合、ステップＳ２３においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ２４に移行する。
一方、釣りロボット５０において魚がヒットした場合、ステップＳ２３においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ３２に移行する。
【００５１】
ステップＳ２４において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、遠隔釣り体験制御処理の開始後、予め定めたタイミングとなっているか否かの判定を行う。なお、予め定めたタイミングとしては、上述したように、ユーザの搭乗時間の所定時間前（例えば、１時間前等）となったタイミングや、ユーザが力触覚伝達システム１において遠隔的な釣りの体験を開始した後、所定時間（例えば、３０分等）が経過したタイミング等を設定することができる。
遠隔釣り体験制御処理の開始後、予め定めたタイミングとなっていない場合、ステップＳ２４においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ２３に移行する。
一方、遠隔釣り体験制御処理の開始後、予め定めたタイミングとなっている場合、ステップＳ２４においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ２５に移行する。
ステップＳ２５において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、力触覚伝達システム１を疑似体験モードに設定する。疑似体験モードにおいては、上述したように、過去に魚を釣り上げた際のデータが再生されることにより、ユーザは釣り上げ時の力触覚を疑似体験することができる。
【００５２】
ステップＳ２６において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、力触覚伝達のパターンを選択する。力触覚伝達のパターンは、例えば、過去に魚を釣り上げた際のデータを、魚がいる水深で分類すると共に、動きの小さいタイミングで区切った区間毎の記録データである。
ステップＳ２７において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、選択したパターンのデータを記憶装置から読み出す。
ステップＳ２８において、マスタ側制御装置３０の力触覚伝達部３１ｂは、読み出したパターンのデータを基準値として座標変換を行うことにより（図１参照）、釣り竿型マニピュレータ１０において力触覚を再生する。
【００５３】
ステップＳ２９において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、ヘッドマウントディスプレイ２０に魚の種類または魚の大きさを演出表示すると共に、ヘッドマウントディスプレイ２０に備えられたスピーカから魚の種類または魚の大きさを出力する。
ステップＳ３０において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、ユーザが釣り竿型マニピュレータ１０を操作することにより、魚が水深５０ｃｍ以内に引き上げられているか否かの判定を行う。なお、ここでは、魚が釣り上げられたか否かの基準として、魚が水深５０ｃｍ以内に引き上げられたか否かを判定するものとする。水深５０ｃｍ以内に魚が引き上げられた場合、通常、「たも」ですくうことにより、魚は釣り上げることができる。なお、「水深５０ｃｍ」は例示であり、釣りの状況（釣り場や狙う魚の種類等）に応じて適宜変更することができる。
魚が水深５０ｃｍ以内に引き上げられていない場合、ステップＳ３０においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ２６に移行する。
一方、魚が水深５０ｃｍ以内に引き上げられている場合、ステップＳ３０においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ３１に移行する。
【００５４】
ステップＳ３１において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、ヒットした魚の釣り上げに成功したものとして、ヘッドマウントディスプレイ２０に釣り上げに成功した旨の表示を行う。
ステップＳ３１の後、遠隔釣り体験制御処理は終了となる。
ステップＳ３２において、マスタ側制御装置３０のデータ記録部３１ｄは、釣りロボット５０に入力される外力のデータの記録を開始する。このとき記録されるデータは、エンコーダ５３によって検出された位置（回転角度）のデータ、あるいは、座標変換の結果算出される制御のためのパラメータ等、力触覚の状態を再現できるものであれば、種々の形式とすることができる。
ステップＳ３３において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、ヘッドマウントディスプレイ２０に魚の種類または魚の大きさを演出表示すると共に、ヘッドマウントディスプレイ２０に備えられたスピーカから魚の種類または魚の大きさを出力する。
【００５５】
ステップＳ３４において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、ユーザが釣り竿型マニピュレータ１０を操作することにより、魚が水深５０ｃｍ以内に引き上げられているか否かの判定を行う。
魚が水深５０ｃｍ以内に引き上げられていない場合、ステップＳ３４においてＮＯと判定されて、処理はステップＳ２６に移行する。
一方、魚が水深５０ｃｍ以内に引き上げられている場合、ステップＳ３４においてＹＥＳと判定されて、処理はステップＳ３３に移行する。
【００５６】
ステップＳ３５において、マスタ側制御装置３０の管理部３１ｃは、ヒットした魚の釣り上げに成功したものとして、ヘッドマウントディスプレイ２０に釣り上げに成功した旨の表示を行う。
ステップＳ３６において、マスタ側制御装置３０のデータ記録部３１ｄは、釣りロボット５０に入力される外力のデータの記録を終了する。
ステップＳ３６の後、遠隔釣り制御体験制御処理は終了となる。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係る力触覚伝達システム１によれば、ユーザは、実際に釣り竿を触っている感覚で、遠隔的に釣りを体験することができる。
このように、力触覚伝達システム１によれば、ロボットを介してよりリアリティの高い体験を実現可能な技術を提供することができる。
【００５８】
［変形例１］
上述の実施形態において、アクチュエータ１２またはアクチュエータ５２として用いられるアクチュエータ１００として、図５に示す構成例を示したが、これに限られない。
例えば、アクチュエータ１００の出力をより高める構成とすることができる。
図８は、力触覚伝達システム１において用いられるアクチュエータ１００の他の構成例を示す模式図である。
図８に示すように、本変形例のアクチュエータ１００では、図５に示す構成例に対し、モータ１０１を２台接続した構成となっている。
これにより、図５に示す構成例に比べ、アクチュエータ１００の出力トルクを２倍に増加させることができる。
なお、ギア１０２の減速比を２倍とすることで出力トルクを２倍とすることも可能であるが、ギア１０２の減速比を２倍とすると。摩擦の影響が増加すると共に、人間がアクチュエータ１００に外力を入力する際に感じる慣性が減速比の２乗で増加することとなる。そのため、ギア１０２の減速比を２倍とするよりも、モータ１０１を２台接続する方が慣性の観点で有利となる。
【００５９】
［変形例２］
上述の実施形態及び変形例１において、モータ１０１により摩擦及び重力を補償する制御を行うことが可能である。
図９は、力触覚伝達システム１において用いられるアクチュエータ１００の他の構成例を示す模式図である。
アクチュエータ１００は、ギア１０２を備えることから、摩擦の発生は不可避となる。そのため、図９に示すように、摩擦力をキャンセルするための電流をモータ１０１に入力し、摩擦力を補償する制御（補償用トルクの付与）を行うことができる。このとき、２台接続されたモータ１０１に対し、均等に電流が入力される。これにより、一方のモータ１０１に電流が偏ることにより、最終的な出力トルクが減少する事態を避けることができる。
同様に、釣り竿型マニピュレータ１０あるいは釣りロボット５０が保持する釣り竿に設置されたリール等の重さを補償するための電流をモータ１０１に入力し、重力を補償する制御を行うことができる。この場合にも、２台接続されたモータ１０１に対し、均等に電流が入力される。
【００６０】
［変形例３］
上述の実施形態及び変形例１，２において、アクチュエータ１００の出力軸にトルクセンサを備える構成とすることができる。
図１０は、力触覚伝達システム１において用いられるアクチュエータ１００の他の構成例を示す模式図である。
図１０に示すように、アクチュエータ１００の出力軸にトルクセンサ１０４を備えることが可能であり、これにより、アクチュエータ１００に入力する外力を測定することができる。
例えば、アクチュエータ１００を釣りロボット５０のアクチュエータ５２として用いた場合、魚を釣り上げる際のトルクを直接的に測定することができる。２台接続されたモータ１０１が出力するトルクをギア１０２のギア比倍した値と、トルクセンサ１０４によって測定された値との差分が摩擦に相当するため、より高精度に反力（トルク）を測定することが可能となり、鋭敏な力触覚伝達が可能となる。
【００６１】
［変形例４］
上述の実施形態において、釣り竿型マニピュレータ１０及び釣りロボット５０をヒンジ１１またはヒンジ５１を備える１軸の機構として構成する例について説明した。
これに対し、釣り竿型マニピュレータ１０及び釣りロボット５０を動きの自由度がより高い多軸の機構として構成することができる。
図１１は、多軸の機構として構成された釣り竿型マニピュレータ１０の構成例を示す模式図である。
また、図１２は、多軸の機構として構成された釣りロボット５０の構成例を示す模式図である。
【００６２】
図１１に示す釣り竿型マニピュレータ１０及び図１２に示す釣りロボット５０は、同一の関節機構を備え、マスタ側制御装置３０の力触覚伝達部３１ｂは、対応する関節に備えられたアクチュエータ１００同士で力触覚の伝達が実行される。
具体的には、図１１に示すように、釣り竿型マニピュレータ１０は、回転軸Ｒ１周りに回転する第１関節Ｊ１と、回転軸Ｒ２周りに回転する第２関節Ｊ２と、回転軸Ｒ３周りに回転する第３関節Ｊ３とを備えている。回転軸Ｒ１、Ｒ３は、略鉛直方向に設定され、回転軸Ｒ２は、略水平方向に設定されている。これら第１関節Ｊ１〜第３関節Ｊ３には、関節を駆動するためのアクチュエータ１００がそれぞれ備えられている。
本実施形態において、第１関節Ｊ１は、人間の肩に相当する関節として設置され、第３関節Ｊ３は、人間の肘に相当する関節として設置されている。
【００６３】
また、図１２に示すように、釣りロボット５０は、釣り竿型マニピュレータ１０と同様に、第１関節Ｊ１〜第３関節Ｊ３を備え、これらの関節には、アクチュエータ１００がそれぞれ備えられている。さらに、釣りロボット５０には、釣り場を撮影するカメラＣが設置されている。カメラＣは、第１関節に対して、人間の視点に対応する位置に設置されている。
【００６４】
このような構成の釣り竿型マニピュレータ１０及び釣りロボット５０を用いることにより、力触覚伝達システム１においては、リアルハプティクスモードにより、人間の視点に相当する位置から釣り場を撮影しながら、人間の肩及び肘の動きに相当する動きによって釣りを行う釣りロボット５０をアバターとして、釣りロボット５０に入力する外力を釣り竿型マニピュレータ１０に力触覚伝達すると共に、釣り竿型マニピュレータ１０に人間が入力した操作を釣りロボット１０において正確に再現しながら、遠隔的な釣りの体験を行うことができる。
また、力触覚伝達システム１においては、疑似体験モードにより、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、ユーザに釣り上げ時の力触覚を疑似体験させることができる。
このとき、釣り竿型マニピュレータ１０及び釣りロボット５０を用いることで、人間の視点に相当する位置から釣り場を撮影しながら、人間の肩及び肘の動きに相当する動きによって釣りを行うことができるため、ユーザは、より自然な感覚で遠隔的な釣りの体験あるいは擬似的な釣りの体験を行うことができる。
【００６５】
以上のように構成される力触覚伝達システム１は、釣り竿型マニピュレータ１０と、マスタ側制御装置３０と、釣りロボット５０とを備える。
釣りロボット５０は、釣り上げる動作を実行可能であり、釣り竿型マニピュレータ１０は、釣りロボット５０から離間して設置される。また、マスタ側制御装置３０は、釣りロボット５０及び釣り竿型マニピュレータ１０と通信可能に構成される。
マスタ側制御装置３０は、釣りロボット５０に備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、釣り竿型マニピュレータ１０に釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させる。
これにより、釣りロボット５０が備える釣り竿に入力された外力を釣り竿型マニピュレータ１０に伝達することができる。
したがって、ロボットを介してよりリアリティの高い体験を実現可能な技術を提供することができる。
【００６６】
マスタ側制御装置３０は、釣り竿型マニピュレータ１０が操作されることにより入力する外力を示す情報に基づいて、釣りロボット５０に釣り竿型マニピュレータ１０に入力した外力による力触覚を出力させる。
これにより、ユーザが釣り竿型マニピュレータ１０に対して行った操作を釣りロボット５０において正確に再現して、釣り場から離間した位置において釣りを体験することができる。
【００６７】
マスタ制御装置３０は、釣り竿型マニピュレータ１０と釣りロボット５０との間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモード（リアルハプティクスモード）による動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、釣り竿型マニピュレータ１０において釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモード（疑似体験モード）による動作とを実行可能である。
これにより、釣り場から離間した位置でリアルタイムに釣りを体験すること、及び、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生して擬似的に釣りを体験することが可能となる。
【００６８】
マスタ側制御装置３０は、予め設定された条件に応じて、第１のモード及び第２のモードを切り替えて実行する。
これにより、状況に応じて、釣り場から離間した位置でリアルタイムに釣りを体験すること、及び、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生して擬似的に釣りを体験することを選択することが可能となる。
【００６９】
予め設定された条件には、交通機関の出発時刻までの時間が含まれる。
これにより、交通機関の待ち時間等に合わせて、適切な内容の釣りの体験をユーザに提供することができる。
【００７０】
なお、本発明は、本発明の効果を奏する範囲で変形、改良等を適宜行うことができ、上述の実施形態及び変形例に限定されない。
例えば、本発明は、上述の実施形態における力触覚伝達システム１、マスタ側制御装置３０あるいはスレーブ側制御装置４０（力触覚伝達装置）として実現することの他、力触覚伝達システム１において実行される各ステップによって構成される力触覚伝達方法、あるいは、力触覚伝達システム１の機能を実現するためにプロセッサによって実行されるプログラムとして実現することができる。
また、上述の実施形態では、マスタ側制御装置３０とスレーブ側制御装置４０とを異なる装置として構成する例について説明したが、これらを一体の制御装置として構成することも可能である。
【００７１】
また、上述の実施形態において、魚の水深を判定する場合、釣りロボット５０が保持する釣り竿のリールにおける釣り糸の巻き取り量によって魚の水深を判定したり、釣りロボットに設置されたカメラによって魚の水深を判定したりすることができる。また、魚が水中から釣り上げられたか否かを判定する場合には、魚が水中から釣り上げられた際に浮力がなくなり釣り糸に加わる重量が急激に増すことによって判定することができる。
【００７２】
また、上述の実施形態において、釣り竿型マニピュレータ１０と釣りロボット５０との間で双方向に力触覚を伝達する場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、釣り竿型マニピュレータ１０を保持するユーザに魚が釣れた場合の釣り竿の感覚を体験させる場合であれば、釣りロボット５０に入力した外力による力触覚を釣り竿型マニピュレータ１０において出力し、釣り竿型マニピュレータ１０に入力された操作による力触覚を釣りロボット５０に伝達しない（あるいは、動作を丸めて伝達する）こととしてもよい。釣り竿型マニピュレータ１０に入力された操作による動作を丸めて釣りロボット５０に伝達する場合、例えば、釣り竿を引き上げる、リール１４を巻き上げるといった大きな動作のみを釣りロボット５０に伝達し、正確な力触覚は伝達を省略することができる。この場、魚を釣り上げるための制御を釣りロボット５０が自動的に行うこととしてもよい。
【００７３】
上述の実施形態等における処理は、ハードウェア及びソフトウェアのいずれにより実行させることも可能である。
即ち、上述の処理を実行できる機能が力触覚伝達システム１に備えられていればよく、この機能を実現するためにどのような機能構成及びハードウェア構成とするかは上述の例に限定されない。
上述の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにネットワークや記憶媒体からインストールされる。
【００７４】
プログラムを記憶する記憶媒体は、装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディア、あるいは、装置本体に予め組み込まれた記憶媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、半導体メモリ（フラッシュメモリ等）、磁気ディスク、光ディスク、または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ），Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｃ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた記憶媒体は、例えば、プログラムが記憶されているＲＯＭやハードディスク等で構成される。
【００７５】
なお、上記実施形態は、本発明を適用した一例を示しており、本発明の技術的範囲を限定するものではない。即ち、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができ、上記実施形態以外の各種実施形態を取ることが可能である。本発明が取ることができる各種実施形態及びその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
Ｓ  制御対象システム、ＦＴ  機能別力・速度割当変換ブロック、ＦＣ  理想力源ブロック、ＰＣ  理想速度（位置）源ブロック、ＩＦＴ  逆変換ブロック、１  力触覚伝達システム、１０  釣り竿型マニピュレータ、１１，５１  ヒンジ、１２，５２，１００  アクチュエータ、１３，５３  エンコーダ、１４  リール、２０  ヘッドマウントディスプレイ、３０  マスタ側制御装置、３１  ＣＰＵ、３１ａ  位置取得部、３１ｂ  力触覚伝達部、３１ｃ  管理部、３１ｄ  データ記録部、３２  ＲＡＭ、３３  記憶装置、３３ａ  パラメータ記憶部、３４  通信インターフェース、４０  スレーブ側制御装置、５０  釣りロボット、５０Ａ  アーム、６０  ネットワーク、１０１  モータ、１０２  ギア、１０３  取り付け部材、１０４  トルクセンサ、Ｒ１〜Ｒ３  回転軸、Ｊ１〜Ｊ３  第１関節〜第３関節、Ｃ  カメラ
【図１】
2019189671.tif 000005
【図２】
2019189671.tif 000006
【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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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年1月31日(2020.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボット及び前記釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された制御装置とを含む力触覚伝達システムであって、
前記制御装置は、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力に応じて定まる前記釣りロボットの可動部における位置を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする力触覚伝達システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記釣り竿型マニピュレータが操作されることにより入力する外力を示す情報に基づいて、前記釣りロボットに前記釣り竿型マニピュレータに入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする請求項１に記載の力触覚伝達システム。
【請求項３】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボット及び前記釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された制御装置とを含む力触覚伝達システムであって、
前記制御装置は、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させ、
前記制御装置は、前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行可能であることを特徴とする力触覚伝達システム。
【請求項４】
前記制御装置は、予め設定された条件に応じて、前記第１のモード及び前記第２のモードを切り替えて実行することを特徴とする請求項３に記載の力触覚伝達システム。
【請求項５】
前記予め設定された条件には、交通機関の出発時刻までの時間が含まれることを特徴とする請求項４に記載の力触覚伝達システム。
【請求項６】
前記釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボットとは、同一の関節機構及び当該関節に設置されたアクチュエータを備え、
前記制御装置は、対応する前記関節に備えられた前記アクチュエータ同士において、力触覚の伝達を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の力触覚伝達システム。
【請求項７】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力に応じて定まる前記釣りロボットの可動部における位置を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする力触覚伝達装置。
【請求項８】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させ、
前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行可能であることを特徴とする力触覚伝達装置。
【請求項９】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置が実行する力触覚伝達方法であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力に応じて定まる前記釣りロボットの可動部における位置を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させるステップを含むことを特徴とする力触覚伝達方法。
【請求項１０】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置が実行する力触覚伝達方法であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させるステップを含み、
前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行することを特徴とする力触覚伝達方法。
【請求項１１】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置を制御するコンピュータに、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させる機能を実現させ、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力に応じて定まる前記釣りロボットの可動部における位置を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置を制御するコンピュータに、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させる機能を実現させ、
前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行させることが可能であることを特徴とするプログラム。
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月27日(2021.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボット及び前記釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された制御装置とを含む力触覚伝達システムであって、
前記制御装置は、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力に応じて定まる前記釣りロボットの可動部における位置を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする力触覚伝達システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記釣り竿型マニピュレータが操作されることにより入力する外力を示す情報に基づいて、前記釣りロボットに前記釣り竿型マニピュレータに入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする請求項１に記載の力触覚伝達システム。
【請求項３】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボット及び前記釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された制御装置とを含む力触覚伝達システムであって、
前記制御装置は、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させ、
前記制御装置は、前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行可能であることを特徴とする力触覚伝達システム。
【請求項４】
前記制御装置は、予め設定された条件に応じて、前記第１のモード及び前記第２のモードを切り替えて実行することを特徴とする請求項３に記載の力触覚伝達システム。
【請求項５】
前記予め設定された条件には、交通機関の出発時刻までの時間が含まれることを特徴とする請求項４に記載の力触覚伝達システム。
【請求項６】
前記釣り竿型マニピュレータと、前記釣りロボットとは、同一の関節機構及び当該関節に設置されたアクチュエータを備え、
前記制御装置は、対応する前記関節に備えられた前記アクチュエータ同士において、力触覚の伝達を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の力触覚伝達システム。
【請求項７】
仮想空間において釣り上げる動作を実行させるための操作が入力される釣り竿型マニピュレータと、前記釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された制御装置とを含む力触覚伝達システムであって、
前記制御装置は、
実物の釣り竿において魚を釣り上げた際のデータに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに、前記釣り竿に入力した外力による力触覚を疑似的に出力させる仮想モードによる動作を実行可能であることを特徴とする力触覚伝達システム。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記実物の釣り竿において魚を釣り上げた際のデータに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記実物の釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする請求項７に記載の力触覚伝達システム。
【請求項９】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力に応じて定まる前記釣りロボットの可動部における位置を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とする力触覚伝達装置。
【請求項１０】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させ、
前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行可能であることを特徴とする力触覚伝達装置。
【請求項１１】
仮想空間において釣り上げる動作を実行させるための操作が入力される釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置であって、
実物の釣り竿において魚を釣り上げた際のデータに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに、前記釣り竿に入力した外力による力触覚を疑似的に出力させる仮想モードによる動作を実行可能であることを特徴とする力触覚伝達装置。
【請求項１２】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置が実行する力触覚伝達方法であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力に応じて定まる前記釣りロボットの可動部における位置を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させるステップを含むことを特徴とする力触覚伝達方法。
【請求項１３】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置が実行する力触覚伝達方法であって、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させるステップを含み、
前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行することを特徴とする力触覚伝達方法。
【請求項１４】
仮想空間において釣り上げる動作を実行させるための操作が入力される釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置が実行する力触覚伝達方法であって、
実物の釣り竿において魚を釣り上げた際のデータに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに、前記釣り竿に入力した外力による力触覚を疑似的に出力させる仮想モードによる動作を実行するステップを含むことを特徴とする力触覚伝達方法。
【請求項１５】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置を制御するコンピュータに、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力に応じて定まる前記釣りロボットの可動部における位置を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータの可動部で出力する力と、速度及び加速度の少なくともいずれかとを算出し、前記算出した力と、前記速度及び加速度の少なくともいずれかとに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータを制御することにより、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
釣り上げる動作を実行可能な釣りロボット及び当該釣りロボットから離間して設置された釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置を制御するコンピュータに、
前記釣りロボットに備えられた釣り竿に入力する現在または過去の外力を示す情報に基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに前記釣り竿に入力した外力による力触覚を出力させる機能を実現させ、
前記釣り竿型マニピュレータと前記釣りロボットとの間でリアルタイムに力触覚の伝達を行う第１のモードによる動作と、過去に魚を釣り上げた際のデータを再生することにより、前記釣り竿型マニピュレータにおいて釣り上げ時の力触覚を疑似的に出力する第２のモードによる動作とを実行させることが可能であることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
仮想空間において釣り上げる動作を実行させるための操作が入力される釣り竿型マニピュレータと通信可能に構成された力触覚伝達装置を制御するコンピュータに、
実物の釣り竿において魚を釣り上げた際のデータに基づいて、前記釣り竿型マニピュレータに、前記釣り竿に入力した外力による力触覚を疑似的に出力させる仮想モードによる動作を実行させることを特徴とするプログラム。
【国際調査報告】
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