JP5704712B2 - 力算出システム - Google Patents
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Description
空気送出部1は、所定の圧力で空気を送り出す手段であり、例えば、コンプレッサと減圧弁との組み合わせにより実現することができる。
流路2は、空気送出部1と接続され、空気送出部1から送り出された空気のための流路であり、例えば、樹脂製のチューブにより実現することができる。なお、以下の説明において、流路2のうち、受感部4側を先端(部)、空気送出部1側を基端(部)とも称する。
受感部4は、流路2の先端部に設けられ、外力を受けると変形することで、流路2を流れる空気の流れやすさを変化させる手段である(詳細は後記)。
受信部51は、流量計3からの流量の計測データを受信する手段であり、例えば、専用のIC(Integrated Circuit)によって実現することができる。
出力部55は、情報を出力する手段であり、例えば、外部との通信インタフェース、LCD(Liquid Crystal Display)などによって実現することができる。
まず、チューブ挟み込み型の受感部4について説明する。図2A(a)に示すように、チューブ挟み込み型の受感部4a(4)は、ステンレス製で、円筒体の中間部がコイル状に形成されたコイルスプリング(弾性体)によって実現することができる。そして、受感部4aの隙間41に流路2の先端部21の付近の途中部22を挟み込んでおく。なお、ここで、流路2は弾性変形可能なチューブであることが必要である。また、受感部4aの大きさは、例えば、直径が5mm、軸方向の長さが20mm程度である。
まず、演算装置5の受信部51は、流路2を流れる空気の流量を計測する(ステップS1)。具体的には、受信部51が流量計3から流路2を流れる空気の流量の計測データを受信し、その計測データに基づいて処理部52が流路2を流れる空気の流量を把握(計測)する。
また、受感部4は、その構造が単純であるため、小型化でき、部品点数が少なく済み、低コストや高耐久性を実現できる。そして、手術ロボットに適用する場合、受感部4を設置する鉗子の先端部分の直径は10mm程度であるが、そのような鉗子にも受感部4を取り付けることができる。
また、受感部4をステンレスやアルミニウムなどの金属で構成したことで、125℃程度の滅菌洗浄に耐えることができ、医療分野に適用することができる。
次に、受感部4の変形例について説明する。図6(a)に示すように、チューブ挟み込み型の受感部4c(4)には、3つの流路2a(2)、2b(2)、2c(2)が、異なる位置に配置されてそれぞれの隙間41に挟み込まれている。この場合、例えば、3つの流路2a、2b、2cそれぞれに別々の流量計3を配置することで、それぞれの空気の流量を計測する。
例えば、受感部4の材質は、前記したものに限定されず、同様の弾性変形性などを有するものであれば、チタンや樹脂など、他のものであってもよい。
また、受感部4b(図2B参照)は、全体が円筒形状でなくても角型形状などの他の形状でもよく、螺旋状のスリット42は1条強でなくても2条以上でもよく、さらに、底面部分の片方あるいは両方が閉塞されていてもよい。
その他、ハードウェアやフローチャートなどの具体的な構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
2 流路
3 流量計
4 受感部
5 演算装置
21 先端部
22 途中部
41 隙間
42 スリット
43 対向面
51 受信部
52 処理部
53 記憶部
54 入力部
55 出力部
100 力算出システム
531 流量・力対応関係情報
Claims (2)
- 所定の圧力で空気を送り出す空気送出部と、
前記空気送出部と接続され、前記空気送出部から送り出された空気のための流路と、
前記流路における前記空気送出部と逆の端部の位置に設けられ、外力を受けると変形することで、前記流路を流れる空気の流れやすさを変化させる受感部と、
前記流路を流れる空気の流量を計測する流量計と、
前記受感部が受ける外力の大きさ、および、前記空気送出部から送出された空気が前記流路を流れる流量の対応関係情報を予め記憶する記憶部と、
前記流量計が計測した前記流路を流れる空気の流量、および、前記記憶部に記憶された対応関係情報に基づいて、前記受感部が受けている外力の大きさを算出する処理部と、
を備え、
前記受感部は、前記流路を挟み込む隙間を有し、外力を受けると前記隙間の大きさが変化する弾性体であり、
前記流路は、弾性変形可能なチューブであって、前記空気送出部に接続される端部と逆の端部が前記弾性体の隙間に挟み込まれており、
前記弾性体が外力を受けると、前記隙間の大きさが変化することで、前記チューブを流れる空気の流量が変わる
ことを特徴とする力算出システム。 - 前記流路は、複数設けられ、それぞれの一端が直接または間接的に前記空気送出部と接続され、それぞれ他端が前記受感部の異なる位置に配置され、
前記流量計は、複数の前記流路それぞれに対して設けられ、
前記処理部は、複数の前記流路それぞれを流れる空気の流量、および、前記記憶部に記憶された対応関係情報に基づいて、複数の前記流路の他端の部分ごとに、受けている外力の大きさを算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の力算出システム。
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Cited By (2)
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JP5971638B1 (ja) * | 2016-05-12 | 2016-08-17 | 株式会社三重木型製作所 | 接触検出装置 |
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108120739B (zh) * | 2018-01-24 | 2021-07-20 | 西安理工大学 | 一种针对高精密机床静压轴承的热变形测量装置 |
CN108972601B (zh) * | 2018-08-10 | 2024-03-26 | 佛山科学技术学院 | 一种可感知三维力的末端执行器 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4947770A (ja) | 1972-07-14 | 1974-05-09 | ||
JPS55106329A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Load detector |
JPS6056208U (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-19 | 株式会社東芝 | 空気マイクロメ−タ |
JPS617431A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-14 | Marui Seisakusho:Kk | 環状ばね型力計 |
FR2681135A1 (fr) | 1991-09-05 | 1993-03-12 | Diot Gael | Procede pour mesurer le debit d'un fluide dans une conduite. debitmetre mettant en óoeuvre le procede. de maniere corollaire compteur. |
WO1995005594A1 (en) * | 1993-08-19 | 1995-02-23 | Venturedyne Limited | Particle sensor with low-pressure-drop air flow system |
US6253625B1 (en) * | 2000-10-13 | 2001-07-03 | Predator Systems, Inc. | Target flow meters with immersed strain gauges |
US7438073B2 (en) * | 2002-03-08 | 2008-10-21 | Kaerys S.A. | Air assistance apparatus for computing the airflow provided by only means of pressure sensors |
JP3986050B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2007-10-03 | 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 | 力検出装置 |
US6701778B2 (en) * | 2002-04-25 | 2004-03-09 | John A. Taylor | Coating stretch tester |
US6994620B2 (en) * | 2003-04-30 | 2006-02-07 | Carrier Corporation | Method of determining static pressure in a ducted air delivery system using a variable speed blower motor |
JP5203798B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2013-06-05 | 日本電産シンポ株式会社 | エアマイクロメーター |
DE102011107547B4 (de) * | 2011-07-11 | 2015-08-06 | Krohne Messtechnik Gmbh | Druckaufnehmer für ein Vortex-Durchflussmessgerät, Vortex-Durchflussmessgerät und Verfahren zur Herstellung eines solchen Druckaufnehmers |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5971638B1 (ja) * | 2016-05-12 | 2016-08-17 | 株式会社三重木型製作所 | 接触検出装置 |
WO2017195418A1 (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 株式会社三重ロボット外装技術研究所 | 接触検出装置 |
CN109073484A (zh) * | 2016-05-12 | 2018-12-21 | 三重机器人外饰技术研究所股份有限公司 | 接触检测装置 |
CN109073484B (zh) * | 2016-05-12 | 2020-09-01 | 三重机器人外饰技术研究所股份有限公司 | 接触检测装置 |
US10908032B2 (en) | 2016-05-12 | 2021-02-02 | Mie Robot Exterior Technology Laboratory Co., Ltd. | Contact detection device including flow sensor |
JP6352573B1 (ja) * | 2018-04-20 | 2018-07-04 | 株式会社三重ロボット外装技術研究所 | 接触検出装置 |
WO2019202755A1 (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | 株式会社三重ロボット外装技術研究所 | 接触検出装置 |
TWI693144B (zh) * | 2018-04-20 | 2020-05-11 | 日商三重機器人外飾技術研究所股份有限公司 | 接觸檢測裝置 |
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