通過簡易的結(jié)構(gòu)防止操作部的可移動范圍受限制。提供操作輸入裝置（1），其具備：顯示器（5）；操作部（7），其操作該顯示器（5）上所顯示的顯示物（2）；頭戴部（6），其佩戴于操作者（B）的頭部（C）；相對位置傳感器（9、12），其檢測該頭戴部（6）或者操作部（7）中的一方相對于另一方的相對位置和相對姿勢；控制部（8），其根據(jù)該相對位置傳感器（9、12）所檢測出的相對位置和相對姿勢的變化，使顯示器（5）內(nèi)所顯示的顯示物（2）動作。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及操作輸入裝置以及機(jī)械手系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
現(xiàn)公知有將對顯示器和操作部的位置進(jìn)行檢測的傳感器設(shè)置于天花板的虛擬體驗型游戲裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本特開2000 - 126462號公報
技術(shù)實現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的課題但是，通過設(shè)置于天花板的空間傳感器對顯示器和操作部的位置以及姿勢進(jìn)行檢測的方法，可應(yīng)用于在天花板與顯示器和操作部之間沒有障礙物的專用的房間中，但是在照明裝置和儀器等設(shè)備作為障礙物而存在的手術(shù)室中難以應(yīng)用，存在可移動范圍受限制這樣的問題。在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，通過固定于天花板的空間傳感器取得具有各自的坐標(biāo)系的顯示器和操作部的位置和姿勢信息，由此根據(jù)顯示器和操作部各自的空間傳感器坐標(biāo)系中的位置/姿勢信息，取得顯示器和操作部的相對位置關(guān)系，所以存在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的運(yùn)算復(fù)雜且耗時間這樣的問題。本專利技術(shù)是鑒于上述的事情而進(jìn)行的，其目的是提供一種能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)防止操作部的可移動范圍受限制的操作輸入裝置和機(jī)械 手系統(tǒng)。用于解決課題的方法為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供以下的方法。本專利技術(shù)的一種方式提供一種操作輸入裝置，其具備顯示器；操作部，其對該顯示器上顯示的顯示物進(jìn)行操作；頭戴部，其佩戴于操作者的頭部；相對位置傳感器，其檢測該頭戴部或者所述操作部中的一方相對于另一方的相對位置和相對姿勢；以及控制部，其根據(jù)該相對位置傳感器所檢測出的相對位置和相對姿勢的變化使所述顯示器內(nèi)顯示的顯示物動作。根據(jù)上述方式，將頭戴部佩戴于頭部的操作者在一邊觀察顯示器所顯示的標(biāo)示物一邊對操作部進(jìn)行操作時，通過相對位置傳感器檢測出頭戴部或者操作部中的一方相對于另一方的相對位置和相對姿勢，通過控制部來根據(jù)檢測出的相對位置和相對姿勢的變化使顯示器內(nèi)顯示的顯示物動作。由于檢測佩戴于操作者頭部的頭戴部與該操作者所操作的操作部的相對位置和相對姿勢，所以與在天花板和墻面具備傳感器的以往的方法不同，能夠防止操作部的可移動范圍由于其他障礙物而受限制。在上述方式中，所述顯示器固定于所述頭戴部，使得所述頭戴部佩戴于所述操作者的頭部時所述顯示器配置于所述操作者的眼前。由此，佩戴了頭戴部的操作者能夠一邊觀察配置于眼前的顯示器顯示的顯示物一邊操作。通過將顯示器佩戴于操作者的頭部，使操作者能夠移動。在上述方式中，所述相對位置傳感器具備標(biāo)志，其設(shè)置于所述頭戴部或者所述操作部中的一方；以及攝像部，其設(shè)置于所述頭戴部或者所述操作部中的另一方，拍攝所述標(biāo)O由此，通過設(shè)置于另一方的攝像部來拍攝設(shè)置于頭戴部或者操作部中的一方的標(biāo)志，能夠直接檢測出頭戴部與操作部的相對位置。通過將固定于頭戴部的顯示器放置于操作者眼前，能夠取得以操作者的視野為基準(zhǔn)的視線坐標(biāo)系下的操作部的相對位置/姿勢信息，所以顯示器上顯示的顯示物和顯示該顯示物的視線坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換可省略或者變得容易。由此，減低了運(yùn)算量，能夠進(jìn)行高速處理，并且能夠進(jìn)行直觀的操作。在上述方式中，可以具備I個所述攝像部。在該情況下，所述標(biāo)志設(shè)置于不在同一平面上配置的至少4處即可。由此，根據(jù)全部4處標(biāo)志的位置變化能夠檢測出頭戴部與操作部的相對姿勢的變化，根據(jù)4處標(biāo)志的標(biāo)志間位置的變化能夠檢測出頭戴部與操作部的相對位置的變化。在上述方式中，也可以具備2個以上的所述攝像部。在該情況下，所述標(biāo)志設(shè)置于不在同一直線上配置的至少3處即可。由此，根據(jù)全部3處標(biāo)志的位置變化能夠檢測出頭戴部與操作部的相對姿勢的變化，根據(jù)3處標(biāo)志的標(biāo)志間位置的變化能夠檢測出頭戴部與操作部的相對位置的變化。在上述方式中，所述相對位置傳感器可以具備能夠取得操作者的視線的視線檢測傳感器。由此，能夠更準(zhǔn)確地取得 操作者的視線與操作部的相對位置。在上述方式中，在所述頭戴部或者所述操作部中的至少一方，可具備檢測在其空間坐標(biāo)系中的位移信息的空間傳感器。由此，根據(jù)具備空間傳感器的頭戴部或者操作部的空間坐標(biāo)系中的位移信息、以及頭戴部與操作部的相對位置和相對姿勢，能夠提高顯示器內(nèi)顯示的顯示物的動作的精度。能夠判別頭戴部與操作部之間的相對位置或者相對姿勢的變化是否是由于頭戴部或者操作部中的一方產(chǎn)生位移而產(chǎn)生，能夠更準(zhǔn)確地通過控制部控制顯示物的動作。在上述方式中，所述顯示器固定于空間坐標(biāo)系并且具備顯示器用標(biāo)志，該顯示器用標(biāo)志被設(shè)置于所述頭戴部或者所述操作部中的所述另一方的所述攝像部拍攝。由此，通過攝像部拍攝固定于空間坐標(biāo)系的顯示器所具備的顯示器用標(biāo)志，能夠檢測出顯示器相對于攝像部的角度和位置。由此，即使操作者相對于顯示器發(fā)生移動，也能夠調(diào)節(jié)顯示物的角度和方向，使顯示物的坐標(biāo)相對于操作者的視線坐標(biāo)系能夠始終保持固定。本專利技術(shù)的一種方式提供了一種機(jī)械手系統(tǒng)，其具備上述任一操作輸入裝置、作為所述顯示物的機(jī)械手以及取得所述顯示器所顯示的所述顯示物的影像的觀察裝置。由此，機(jī)械手的影像作為觀察裝置所取得的顯示物而顯示于顯示器，控制部根據(jù)操作輸入裝置所具備的操作部與頭戴部的相對位置和相對姿勢的變化使機(jī)械手動作。由此，能夠防止操作部的可移動范圍由于其他障礙物而受限制，并且能夠通過機(jī)械手進(jìn)行處置。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)，能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)防止操作部的可移動范圍受限制，起到使繁瑣的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的計算成本降低這樣的效果。附圖說明圖I是示出本專利技術(shù)的一個實施方式的機(jī)械手系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出圖I的機(jī)械手系統(tǒng)所具備的本實施方式的操作輸入裝置的框圖。圖3是示出圖2的操作輸入裝置的變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。圖4是示出圖2的操作輸入裝置的其他變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。圖5是示出圖2的操作輸入裝置的其他變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式以下，參照附圖對本專利技術(shù)的一個實施方式的操作輸入裝置和機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行說明。如圖I所示，本實施方式的機(jī)械手系統(tǒng)I具備插入患者A的體內(nèi)的機(jī)械手2、拍攝該機(jī)械手2的影像的內(nèi)窺鏡(觀察裝置)3以及本實施方式的操作輸入裝置4。在圖I所示的例中，設(shè)置了 2個機(jī)械手2，他們分別能夠通過電動機(jī)2a分別改變其姿勢、位置和動作狀態(tài)。內(nèi)窺鏡3也能夠通過電動機(jī)3a改變其姿勢、位置和動作狀態(tài)。本實施方式的操作輸入裝置4具備顯示部(顯示器)5，其顯示內(nèi)窺鏡3所取得的患者A的體內(nèi)的機(jī)械手2的影像 ；頭戴型顯示器(頭戴部以下稱為HMD (Head Mounted Display頭戴顯示器))6，其佩戴于操作者B的頭部C ;操作部7，其由操作者B來操作；控制部8，其根據(jù)操作部7的操作使機(jī)械手2動作。HMD6構(gòu)成為以佩戴于操作者B的頭部C的狀態(tài)，將顯示部5配置于操作者B眼前。 HMD6具備(XD之類的攝像部(相對位置傳感器)9，其具有能夠以佩戴于操作者B的頭部C 的狀態(tài)來拍攝操作者B的頭部C前方的視野；以及加速度傳感器(空間傳感器)10，其檢測 HMD6的空間坐標(biāo)系中的加速度。如圖2所示，HMD6具有發(fā)送部11，對攝像部9所拍攝的圖像信號和加速度傳感器 10所檢測出的HMD6的空間坐標(biāo)系中的加速度信號進(jìn)行無線發(fā)送。操作者B將操作部7持于手中，通過進(jìn)行操作，能夠操作機(jī)械手2和內(nèi)窺鏡3。4 個發(fā)光的LED (標(biāo)志相對位置傳感器)12被固定于操作部7，并被配置于不在同一平面上配置的位置。操作部7具備對機(jī)械手2和內(nèi)窺鏡3的操作輸入信號進(jìn)行無線發(fā)送的發(fā)送部13。控制部8具備收發(fā)部14，該收發(fā)部14通過輸入內(nèi)窺本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：小川量平，岸宏亮，
申請(專利權(quán))人：奧林巴斯株式會社，
類型：
國別省市：
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