人类转动螺丝的动作(行为)时相同地转动螺丝X并卸下。
[0195] 这里，在指型机器人300B安置有与提取人类转动螺丝的动作(行为)时相比直径或 者形状等不同的螺丝Y。
[0196] 此时，位置/力控制装置1不使用存储于存储装置的线W1~W4或者线W5~W8的时间 序列的位置，而是仅使用指型机器人300B的各位置传感器50检测出的线W5~W8的位置，并 依次执行式(9)的坐标转换。
[0197] 然后，使用通过式(9)的坐标转换获得的。、。、。、"，导出状态值汫执行与计 算出的状态值对应的促动器40e~40h的控制。
[0198] 于是，如图13(g)~图13(i)所示，即使是与螺丝X的直径或者形状等不同的螺丝Y， 也能够通过依次导出力的区域中的状态值来适应性地实现功能。
[0199] 这样，通过应用本发明的基本的原理，即使对于对象物不同等的环境变动，也能够 达到适应性较高的功能的实现。
[0200] (功能的切换的具体例）
[0201] 在图8所示的位置/力控制装置1的基本的构成中，存储有多个由分功能力/速度分 配转换块FT定义的坐标转换，通过切换它们并设定于分功能力/速度分配转换块FT，能够切 换在位置/力控制装置1中实现的功能。
[0202] 图14是表示能够切换功能的位置/力控制装置1的构成的示意图。
[0203]相比于图8所示的位置/力控制装置1，图14所示的位置/力控制装置1在具备存储 多个表示功能的坐标转换的存储部60这一点不同。
[0204] 即，控制部20根据应实现的功能，读出存储于存储部60的坐标转换T1~Tk(k是1以 上的整数)中的某一个，并设定于分功能力/速度分配转换块FT。
[0205] 由此，能够成为可适当地实现准备的多个功能中的、作为目的功能的位置/力控制 装置1。
[0206] 这样的位置/力控制装置1在例如通过一个控制部20实现多个功能的情况下、或控 制多个机器人的情况下等尤其有用。
[0207](缩放功能）
[0208]在上述的位置/力控制装置1中，能够实现位置，力以及时间的缩放功能。
[0209]缩放功能指的是相对于成为基准的控制将输出的位置、力或时间的比例（scale) 放大或缩小的功能。通过缩放功能，例如能够将主装置的移动的大小缩小并在从装置中再 现，或将主装置的移动的强度(力）加强并在从装置中再现，或使主装置的移动的速度降低 并在从装置中再现。另外，通过对存储于存储装置的位置或者力的至少一方的信息使用缩 放功能，例如能够将存储的移动的大小缩小并在从装置中再现，或将存储的移动的强度 (力)加强并在从装置中再现。
[0210] 以下，对用于实现缩放功能的构成例进行说明。
[0211] (伴随着缩放的力?触觉传递功能）
[0212]在实现伴随着缩放的力?触觉传递功能的情况下，图2中的分功能力/速度分配转 换块FT中的坐标转换作为接下来的式(10)以及(11)来表示。
[0213][数式6]
[0214] ( I 0 )
[0215] (11)
[0216] 在采用式（10)以及式（11)所示的坐标转换的情况下，使从装置的位置为α倍(α为 正数）、使从装置的力为β倍⑴为正数)并传递到主装置。
[0217] 通过这种缩放功能，例如在进行手术、微型组件等的精细的作业、或土木作业、船 外活动等的大规模的作业的情况下较为有效。
[0218] (伴随着基于缩放的位置的限制的力?触觉传递功能）
[0219] 在实现伴随着基于缩放的位置的限制的力?触觉传递功能的情况下，图2中的分 功能力/速度分配转换块FT中的坐标转换例如作为接下来的式(12)~（15)来表示。
[0220] 此外，在实现这种功能的情况下，考虑以下这样的条件较为适当。
[0221] ?连续至速度维(雅可比矩阵的存在条件）
[0222] ?限制后的位置为原始位置的单调递增函数(稳定性的条件）
[0223] ?在Xs<a时，Xs = Xshat或Xs与XShat(XShat是式（14)以及式（15)中的分功能力/速度 分配转换块FT所包含的参数）
[0224](保证安全区域的控制性能的条件）
[0225] ?饱和函数(实现位置范围的条件）
[0226] 作为满足这些条件的其他函数，也能够采用atan函数。
[0227] [数式 7]
[0228] J·
[0229] (12)
[0230] { 1 3 )
[0231]
[0232] ( 1 4 )
[0233] (15)
[0234] 在采用式（12)~式（15)所示的坐标转换的情况下，在从装置的位置小于a的情况 下，通过应用式（12)、（13)的坐标转换，将从装置与主装置控制成相同的位置。另一方面，在 从装置的位置为a以上的情况下，通过应用式（14)、（15)的坐标转换，使得缩放功能发挥作 用，将从装置控制成不超过(Ι/b+a)的位置。
[0235] 通过这样的缩放功能，例如在手术中保护器官、或避免物体的破损情况下较为有 效。
[0236](使用了频率区域中的缩放的力?触觉传递功能）
[0237] 图15是表示使用了频率区域中的缩放的力·触觉传递功能的控制的概念的示意 图。
[0238] 在图15中，主装置以及从装置的输出在分别通过高通滤波器(HPF)以及低通滤波 器(LPF)之后被输入到分功能力/速度分配转换块FT。
[0239] 在分功能力/速度分配转换块FT中，对通过了高通滤波器的主装置以及从装置的 输出应用高频域用的坐标转换，对通过了低通滤波器的主装置以及从装置的输出应用低频 域用的坐标转换。
[0240] 即，分功能力/速度分配转换块FT将来自主装置以及从装置的输入分离成高频域 以及低频域的信号，并应用与各自的频率域对应的坐标转换。
[0241] 如图15所示，在实现使用了频率区域中的缩放的力?触觉传递功能的情况下，分 功能力/速度分配转换块FT中的坐标转换作为接下来的式(16)~（19)而表示。
[0242] [式8]
[0243] 在低频域的情况下，
[0244] ( 1 0 )
[0245] ( I 7 )
[0246]
[0247] (18)
[0248] ( I § }
[0249] 在采用式（16)~式（19)所示的坐标转换的情况下，在低频域中，通过应用式（16)、 (17) 的坐标转换，从而将从装置与主装置控制成相同的位置，在高频域中，通过应用式 (18) 、（19)的坐标转换，从而使从装置的位置为α倍(α为正数）、使从装置的力为β倍(β为正 数)并传递到主装置。
[0250] 通过这种缩放功能，例如能够强调从装置贯通或破损物体时的感觉并传递到主装 置。
[0251](使用了时间的缩放功能的再现）
[0252]在基于位置/力控制装置1的功能的再现中，对表示学习并存储的功能的信息（例 如，表示图12所示的行为的提取结果的时间序列的数据)进行间隔剔除或插值等，使其成为 目标值，从而能够实现时间的缩放。
[0253]具体而言，在对表示学习并存储的功能的信息进行了间隔剔除之后，作为理想力 源块FC或理想速度(位置)源块PC中的运算的目标值而使用，从而能够高速地再现存储的功 能(动作）。同样，在对表示学习并存储的功能的信息进行了插值之后，作为目标值而使用， 从而能够低速地再现存储的功能(动作）。
[0254] 这样，在高速地再现存储的功能(动作）的情况下，只要能够在提取行为时进行低 速并且准确的动作，就能够在再现时成为高速并且准确的动作。
[0255] 另外，在低速地再现存储的功能(动作）的情况下，能够缓慢地再现以通常的速度 进行的动作，因此能够在例如患有后遗症的患者的康复训练等中再现与该患者相应的训练 动作。
[0256] (具体的应用例）
[0257] 通过单独或者组合地使用在上述实施方式中说明的功能，能够实现各种应用例。
[0258] (面向游戏的应用）
[0259] 图16是表示在与虚拟空间中的物体之间实现力?触觉传递功能的状态的示意图。
[0260] 在图16中，示出了在操作者在与虚拟空间内的对象物之间传递力以及触觉的游戏 (例如掰手腕等）中应用本发明的例子。
[0261] 另外，图17是表示在与虚拟空间中的物体之间实现力?触觉传递功能的情况下的 控制的概念的示意图。
[0262] 如图16所示，操作者Rm操作作为主装置的控制器(促动器)Ct。
[0263] 于是，虚拟物体Xa(这里是虚拟人物Va的手臂)配合于控制器Ct的移动而移动。
[0264] 若虚拟物体Xa接触于虚拟物体Xb(这里是虚拟人物Vb的臂），则如图17所示，将虚 拟物体Xa与虚拟物体Xb的接触作为从装置中的作用，对虚拟空间中的变量与实空间中的变 量进行位置以及力的能量的分配转换。
[0265] 此时，在控制器Ct中，在与虚拟物体Xa之间进行力?触觉传递，传递与虚拟人物Vb 进行掰手腕的虚拟人物Va所受到的力·触觉。
[0266] 这样，本发明能够应用于与虚拟空间中的对象物相互作用力那样的游戏。
[0267] 此外，虚拟空间中的对象物能够作为虚拟地生成的对象物、或从虚拟空间中提取 实体的对象物而成的对象物来构成。
[0268] 通过这种应用例，能够以较高的真实感实现与虚拟空间内的敌对角色战斗的状 况、以虚拟的车辆行驶于虚拟空间内的由各种路面所构成的跑道的状况、移动虚拟空间内 的物体的状况等。
[0269] 另外，控制器Ct通过接收向促动器的控制信号，能够作为主装置发挥功能，因此无 需在控制器Ct中安装程序、多个传感器，就能够以简单的构成廉价地实现控制器Ct。
[0270] 此外，在图16中，示出了将作为主装置的控制器Ct设为杆型的装置，但控制器Ct的 具体形态能够根据游戏的种类等进行各种变更。例如，也能够采用具备同轴配置的内筒以 及外筒、并可通过促动器使外筒绕内筒旋转的控制器。在该情况下，操作者Rm根据游戏的内 容进行使外筒旋转的动作，促动器通过力?触觉传递功能控制外筒的旋转力以及旋转量。 [0271](面向医疗用的钳子的应用）
[0272] 图18是表示在医疗用的钳子中应用了本发明的状态的示意图。
[0273] 如图18(a)所示，操作者Rm能够操作主装置，从而在与成为从装置的钳子的促动器 之间实现力?触觉传递功能。
[0274] 此时，在单纯地进行力?触觉传递的情况下，若将主装置相对于支点向上方操作， 则如图18(b)所示，从装置的钳子也向上方位移，因此存在成为与人类的直观相反的移动的 可能性。
[0275] 即，在处理实物的钳子时，由于钳子为刚体，因此在操作者使钳子的前端朝向下方 的情况下，将钳子的操作部向上方操作。因此，图18(b)的移动成为与处理作为刚体的实物 的钳子的情况相反的移动。
[0276] 因此，如图18(c)所示，对分功能力/速度分配转换块FT中的坐标转换实施镜像转 换，从而如图18(d)所示，在将主装置相对于支点向上方操作的情况下，能够控制成从装置 的钳子向下方位移的状态。即，成为与处理作为刚体的实物的钳子的情况相同的移动。
[0277] 由此，能够进行对操作者来说直观的操作。
[0278] 另外，通过实施这种镜像转换，能够灵活地设定操作者相对于对象物的视点，并调 整成操作者容易操作的状态。
[0279] 而且，能够对实施了镜像转换的分功能力/速度分配转换块FT中的坐标转换实施 缩放。
[0280] 例如，在实施将主装置的操作缩小的缩放的情况下，通过转换成钳子中的精细的 移动，能够帮助心脏、脑等的需要高度注意的困难的手术。
[0281] 此时，除了使缩放的比例成为固定的比例之外，也能够根据状况使比例变化等。
[0282] 例如，如果是心脏的手术，则在开胸的阶段使主装置与从装置的动作的比例为1:1 等，在对心脏进行切开的阶段，能够以使从装置的动作相对于主装置的动作缩小的方式减 小缩放的比例。
[0283](作为无线连接的主装置以及从装置的应用）
[0284] 图19是表示通过无线连接的主装置与从装置的示意图。
[0285] 通过无线连接主装置与从装置，并进行高速的通信，从而能够实现具有较高的实