Object hold display method
专利汇可以提供Object hold display method专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE:To attain the accurate and effective simulation by holding an object included in a three-dimensional space shown on a screen produced in a computer with an operation similar to a usual operation. CONSTITUTION:A movable palm part 11 bends to an unmovable palm part 12 in accordance with the bending state of a thumb part 13 of a hand set to the part 11 on the screen of a data glove put on the hand of an operator. Then an object is held by the glove when a contact of the part 13 is secured on one of both side faces of rectangular parallelepiped which surrounds the object and then a contact is secured between a forefinger part 14, a middle finger part 15, a medical finger part 16 or a small finger part 17 and the other side face of the rectangular parallelepiped.，下面是Object hold display method专利的具体信息内容。
前記信号変換手段のデータ信号を入力し前記３次元空間データファイルを使用して前記ディスプレイの画面上で操作者のはめる前記データグローブが物体を把持し把持したことを判定してから物体を移動させる一連の動作を表示するための物体把持プログラムとを備える物体把持表示装置において、前記物体把持プログラムは前記信号変換手段から入力されるデータ信号の指の曲げ角度に応じて掌の一部が折れ曲がるようにすることを特徴とする物体把持表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、計算機内に作り出したディスプレイ画面上の３次元空間にある物体を操作者のはめるデータグローブで把持するための物体把持表示方法に関するもので、特に人工現実感を導入した３次元Ｃ
ＡＤ、各種シュミレータなどに使用される物体把持表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の物体把持表示方法は図５
に示す物体把持表示装置に使用されている。 図５は従来例における物体把持装置の構成を示すブロック図である。 画像を表示するディスプレイ１と、操作者の手にはめて操作する手袋状のデータグローブ２と、データグローブ２が出力する指の曲げ角度および手の全体の動きを検出した検出信号を入力しコンピュータ処理用のデータ信号に変換する信号変換手段３と、３次元空間にある複数の物体をディスプレイ１の画面上に表示するためのデータを格納する３次元空間データファイル５と、信号変換手段３のデータ信号を入力し３次元空間データファイル５を使用してディスプレイ１の画面上で操作者のはめるデータグローブ１が物体を把持し把持したことを判定してから物体を移動させる一連の動作を表示するための物体把持プログラム４とから構成されている。
【０００３】例えば、或る構造物の組立手順をシュミレートする場合は操作者はデータグローブ２を手にはめて手を動作させ、ディスプレイ１の画面を見て画面上の物体を把持し移動させ組立て作業を行う。 これ等は画面上の３次元空間で行うことができる。
【０００４】計算機で作り出したこの仮想的な３次元空間内に存在する物体を把持する際に、データグローブ２
の画面上で表示される手は、指だけが可動部分であるので指と掌の間に物体を抱え込むようにして把持したり、
親指（指の腹）と他の指（指の腹）で物体を挟み込むようにして把持している。 ［参考文献：設計とＣＡＤの未来像（３次元インターフェースの新技術）、精密工学会、１９９０］。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来例では、指だけが可動部分である物体把持方法であるので、
実際の手の動きと異なるために、物体の把持が困難であるばかりでなく、動きが不自然なものとなる。
【０００６】即ち、指と掌の間に物体を抱え込むようにして、あるいは親指と他の指の腹で物体を挟み込むようにして把持する手法は、親指と他の指の指先で挟み込むようにして把持する日常的な手の動きと異なっているために、物体の把持が不自然かつ困難である。 さらに、把持したと判定をするために多数のサンプル点（面）を必要とするため、判定に時間がかかる。 このため、例えばシュミレーションに使用した場合はシュミレーションが不正確となり又、時間がかかるという問題が生づる。
【０００７】これに対して本発明は、掌の一部を可動にし、親指と他の指の指先で物体との把持（接触）判定を行うことにより、効率的に判定するとともに自然でかつ容易な物体把持を行える画面上に表示される物体把持方法を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の物体把持表示方法は、画像を表示するディスプレイと、操作者の手にはめて操作する手袋状のデータグローブと、前記データグローブが出力する指の曲げ角度および手の全体の動きを検出する検出信号を入力しコンピュータ処理用のデータ信号に変換する信号変換手段と、３次元空間にある複数の物体を前記ディスプレイの画面上に表示するためのデータを格納する３次元空間データファイルと、前記信号変換手段のデータ信号を入力し前記３次元空間データファイルを使用して前記ディスプレイの画面上で操作者のはめる前記データグローブが物体を把持し把持したことを判定してから物体を移動させる一連の動作を表示するための物体把持プログラムとを備える物体把持表示装置において、前記物体把持プログラムは前記信号変換手段から入力されるデータ信号の指の曲げ角度に応じて掌の一部が折れ曲がるようにしている。
【０００９】更に、前記物体把持プログラムは、画面上で前記データグローブが物体を把持しようとする時、物体を包含する直方体を定め前記直方体の対向する側面の一方に前記データグローブの親指の指先部分が接触し、
他方の側面に親指以外の指先部分が接触していることで物体を把持したと判定している。
【００１０】
【作用】本発明の物体把持表示方法は、図１に示すように、親指部１３の可動掌部１１に対する曲がり具合に応じて、可動掌部１１が非可動掌部１２に対して屈曲する。
【００１１】次に、図４に示す３次元物体４１を把持する場合を考える。 ３次元物体４１を掴むには、３次元物体を包含する直方体４２を掴めばよい。 直方体４２を掴むには、例えば図１に示す画面上に表示された手の親指部１３と小指部１７の先端を、直方体４１の対向する面の対である面４３−１と面４３−２に接触させればよい。
【００１２】
【実施例】次に本発明の一実施例を図を用いて説明する。 本実施例は図５に示した従来例と同じ装置構成に適用されるが、物体把持プログラム４が相違し、画面上に表示される手の動作および把持判定が以下に説明する通りとなる。 図１は画面上に表示される手の斜視図である。 図５で示したデータグローブ２はディスプレイ１の画面上で図１のように人間の手の形状に類似して表示され、掌の部分と指の部分とで、構成される。 掌の部分は、親指の曲がり具合に応じて屈曲する可動掌部１１
と、屈曲の基準となる非可動掌部１２とが、屈曲境界１
８で接合している。 指の部分は、可動掌部１１に接合している親指部１３と、非可動掌部に接合している人差し指部１４、中指部１５、薬指部１６、小指部７とからなる。 親指部３は可動掌部１１に対して、人差し指部１
４、中指部１５、薬指部１６、小指部１７は非可動掌部１２に対して屈曲する。
【００１３】この手の動作はデータグローブ２の親指の曲げ角度を感知するセンサーのみで、掌の微妙の形状変化を物体把持プログラム４で表現している。 また、図１
に示したような立体感のあるものだけでなく、図２に示すように、各部を面で表現することもできる。 図２の表現法を用いると不自然ではあるが、表示に要する処理量が低減するために、安価な計算機ですませることができる。 尚、図２中の（ａ），（ｂ），（ｃ）は親指の曲げ動作を説明している。
【００１４】次にこの画面上に表示された手で物を把持した時の判定方法を図３および図５を用いて説明する。
図３は本実施例の把持判定の手順を示すフローチャートである。 又、図４は本実施例の把持判定に用いる直方体の斜視図である。 ステップ３０１では、把持する手の親指部の先端が把持しようとする図４に示す物体の外包直方体４２を構成する面のいずれかに接触しているか否かを判定する。 例えば、親指の先端が（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚ
ｐ）なる座標値の点で、直方体の各面がｘｙ平面、ｙｚ
平面、ｚｘ平面に平行で、各軸との交点がＸｍａｘ、Ｘ
ｍｉｎ、Ｙｍａｘ、Ｙｍｉｎ、Ｚｍａｘ、Ｚｍｉｎである場合を考える。 次の条件を満たすとき、親指の先端点がｘｙ平面に平行でかつ直方体外向きの法線ベクトルがｚ軸正方向である面と接触したと判定する。
【００１５】 Ｚｐ〉ＺｍａｘからＺｐ〈Ｚｍａｘに変化 Ｘｍｉｎ 〈 Ｘｐ 〈Ｘｍａｘ Ｙｍｉｎ 〈 Ｙｐ 〈Ｙｍａｘ Ｚｍｉｎ 〈 Ｚｐ ，Ｚｍａｘ 他の面との接触判定も同様にして行える。
【００１６】ステップ３０１で、親指の先端と外包直方体とが接触していると判定されたならばステップ３０２
へ、接触していないと判定されたならばステップ３０４
へ進む。 ステップ３０２では、ステップ３０１と同様にして親指以外の指の先端と外包直方体との接触判定を行い、接触していると判定されたならばステップ３０３
へ、接触していないと判定されたならばステップ３０４
へ進む。 ステップ３０３では、物体を把持しているとして処理を終了する。 また、ステップ３０４では、物体を把持していないとして処理を終了する。
【００１７】このように、直方体、特に構成面がｘｙｚ
各軸に垂直である直方体と接触判定することにより、少ない処理量で迅速な判定が可能となる。 この効果は、把持の対象となる物体が、多くの面で構成される、あるいは自由曲面などの曲面を含む、複雑な物体であるときに顕著となる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明を適用するならば、計算機内に作り出したディスプレイ画面上の３次元空間にある物体を把持する際、日常的な動作と同様に、親指と他の指の指先で物体を挟む込むようにして把持できるので、自然でかつ容易に物体把持を行える。 又把持判定を指先のみのサンプル点で行っているので判定が迅速化される。 このため例えば、画面上で３次元物体の移動や組立作業などのシュミレートを行う場合には、
その作業が正確でかつ効率化されるという効果がある。
【図１】一実施例における画面上に表示される手の表示図である。
【図２】一実施例の画面上に簡略化され表示される手の表示図である。
【図３】一実施例の把持判定の手順を示すフローチャートである。
【図４】一実施例の把持判定に用いる直方体の斜視図である。
【図５】従来例の物体把持表示装置の構成を示すブロック図である。
１ ディスプレイ ２ データグローブ ３ 信号変換手段 ４ 物体把持プログラム ５ ３次元空間データファイル １１ 可動掌部 １２ 非可動掌部 １３ 親指部 １４ 人差し指部 １５ 中指部 １６ 薬指部 １７ 小指部 １８ 屈曲境界
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种利用VR技术实现电缆头制作虚拟场景的方法 | 2020-05-11 | 578 |
| 动力电池热失控安全性综合评价方法与系统 | 2020-05-11 | 508 |
| 利用多传感系统检测针灸技法的装置及相应的方法 | 2020-05-08 | 793 |
| 放射性工件高压水清洗配套实验设备和清洗要素实验方法 | 2020-05-08 | 365 |
| 用于生成触觉图案的方法和设备 | 2020-05-11 | 125 |
| 行车提示方法、车载终端、电子终端、车辆及存储介质 | 2020-05-12 | 942 |
| 接收或使用来自针对焊接序列的外部源的数据的系统和方法 | 2020-05-11 | 196 |
| 一种手套印花装置 | 2020-05-12 | 275 |
| 虚拟装配系统 | 2020-05-13 | 232 |
| 一种沉浸式虚拟现实设备 | 2020-05-13 | 874 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
