JPS60115888A - 触覚センサ - Google Patents
触覚センサInfo
- Publication number
- JPS60115888A JPS60115888A JP58223204A JP22320483A JPS60115888A JP S60115888 A JPS60115888 A JP S60115888A JP 58223204 A JP58223204 A JP 58223204A JP 22320483 A JP22320483 A JP 22320483A JP S60115888 A JPS60115888 A JP S60115888A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- tactile sensor
- contactor
- thin
- force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
- G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
- G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、−ホットの手先に設けることにより物体の
形状乞認識することのできる触覚センサに関するもので
ある。。
形状乞認識することのできる触覚センサに関するもので
ある。。
ロボットに人間と同様な高度の作業ン行ゎせるためには
、解法すべき種々の問題があるが、その１つに人間が持
っているのと同様な感覚センサの開発がある。例えば物
体の形状１位置等を人間は眼で視て判断する。その機能
′Ｉｆ：機械的に実現するものとしてテレビカメラで撮
影し、泪′ｎｆＴｈ処即する手段が一般にとられている
が、装置が大損りで高価となる欠点がある。
、解法すべき種々の問題があるが、その１つに人間が持
っているのと同様な感覚センサの開発がある。例えば物
体の形状１位置等を人間は眼で視て判断する。その機能
′Ｉｆ：機械的に実現するものとしてテレビカメラで撮
影し、泪′ｎｆＴｈ処即する手段が一般にとられている
が、装置が大損りで高価となる欠点がある。
それに代るものとして、ロボットの先端に近接センサや
触覚センサを設け、物体表面をそれでなぞる方法がとら
れる。近接センサは、通常数ｍｍから数十ｍｍまでの距
離において、対象物との間の距離や対象物の傾きを測定
する非接触センサである。
触覚センサを設け、物体表面をそれでなぞる方法がとら
れる。近接センサは、通常数ｍｍから数十ｍｍまでの距
離において、対象物との間の距離や対象物の傾きを測定
する非接触センサである。
センサの原理には光学式、電磁式、超音波式。
電気圧式など各種のものがあり、使用目的、対象物によ
り選択される。しかし、紙のよ５ＩＣ不導体で薄（、軽
い対象物の場合には倒れのセンサも適さない。光学式セ
ンサの場合、物体の表面に光を投射してその反射光量で
検出するが、表面の反射率が一定雪ないと検出誤差を持
つ。紙はその表面に印刷されていたり、また、しわがあ
ったりすると反射率は一定でない。また、紙は不導体の
ため電磁式は使用できない。超音波に対しても紙は多孔
質材料のため反射率が一定でないので、超音波式は使用
不可である。電気圧式は空気源および配管系が必要であ
り、装置が太き（なるという欠点があり、また、空気圧
のため対象物が動（欠点もある。
り選択される。しかし、紙のよ５ＩＣ不導体で薄（、軽
い対象物の場合には倒れのセンサも適さない。光学式セ
ンサの場合、物体の表面に光を投射してその反射光量で
検出するが、表面の反射率が一定雪ないと検出誤差を持
つ。紙はその表面に印刷されていたり、また、しわがあ
ったりすると反射率は一定でない。また、紙は不導体の
ため電磁式は使用できない。超音波に対しても紙は多孔
質材料のため反射率が一定でないので、超音波式は使用
不可である。電気圧式は空気源および配管系が必要であ
り、装置が太き（なるという欠点があり、また、空気圧
のため対象物が動（欠点もある。
一方、触覚センサは実際に物体表面に触り検知するので
対象物の拐買に左右されないが、対象物に対しカケ与え
るので対象物が変形しない程度の力で１よければならな
い。一般にストレインゲージ？貼った金属薄板や導電性
ゴムヶ貼ったものが触覚センサとして使用されるが、概
して対象物に対して与える力が大きく、紙のように薄（
、軽い材料には使用することはできない。
対象物の拐買に左右されないが、対象物に対しカケ与え
るので対象物が変形しない程度の力で１よければならな
い。一般にストレインゲージ？貼った金属薄板や導電性
ゴムヶ貼ったものが触覚センサとして使用されるが、概
して対象物に対して与える力が大きく、紙のように薄（
、軽い材料には使用することはできない。
この発明は、これらの欠点ン除去するため、非常に微弱
な接触力？検知することができる。に５にしたもので、
その目的は、人間の指先の感覚にも匹敵する高感度触覚
センサを実現することにある。
な接触力？検知することができる。に５にしたもので、
その目的は、人間の指先の感覚にも匹敵する高感度触覚
センサを実現することにある。
以下、この発明を図面について説明する。
第１図はこの発明の一実施例ケ示すための断面図である
。この図で、１は接触子であり、金属製の薄膜２のほぼ
中央に、この薄膜２の表面とほぼ直角になるように設け
られている。薄膜２は筒状の取付枠３の前面に取り伺け
られており、取イテ］枠３の内部には電極４が薄膜２と
対向して設置される。電極４は円柱状の基部４Ａと次第
に拡開する円錐体部４Ｂとから１．ｃる。５は隔壁であ
り、箱、権４ｔその基部４ＡＩＣ，Ｊ：り固定するとと
もに、取付枠３に取り付けられ、電気的にも薄膜２と電
徐４の間を絶縁している。信号線６は、電極４と薄１１
Ｑ２０間の静電容量ケ検出するための回路（図示せず）
に接続する線である。接触子１がなげねば、この構造は
コンデンサマイクロホンのそれと同様である。
。この図で、１は接触子であり、金属製の薄膜２のほぼ
中央に、この薄膜２の表面とほぼ直角になるように設け
られている。薄膜２は筒状の取付枠３の前面に取り伺け
られており、取イテ］枠３の内部には電極４が薄膜２と
対向して設置される。電極４は円柱状の基部４Ａと次第
に拡開する円錐体部４Ｂとから１．ｃる。５は隔壁であ
り、箱、権４ｔその基部４ＡＩＣ，Ｊ：り固定するとと
もに、取付枠３に取り付けられ、電気的にも薄膜２と電
徐４の間を絶縁している。信号線６は、電極４と薄１１
Ｑ２０間の静電容量ケ検出するための回路（図示せず）
に接続する線である。接触子１がなげねば、この構造は
コンデンサマイクロホンのそれと同様である。
接触子１は人間の毛髪のごとく、細＜ ｓ’ｒ性のある
軽い材料よりなり、金属細線でもプラスチック材料でも
よく、薄膜２に接着等の手段によりその一端が固定され
ている。
軽い材料よりなり、金属細線でもプラスチック材料でも
よく、薄膜２に接着等の手段によりその一端が固定され
ている。
さて、この接触子１の先端あるいに中間部分が物体と接
触し力を受けるとダイアダラム、すなわち薄膜２は変形
し、静電容量の変化として検知することができる。その
感度は、薄膜２の設計にもよるが、コンデンサマイクロ
ホンの膜面上に接触子１ン設けたことケ想定すれは、音
圧レベルの刀まで検出することができる。
触し力を受けるとダイアダラム、すなわち薄膜２は変形
し、静電容量の変化として検知することができる。その
感度は、薄膜２の設計にもよるが、コンデンサマイクロ
ホンの膜面上に接触子１ン設けたことケ想定すれは、音
圧レベルの刀まで検出することができる。
このように高感度である反面、接触子１に過大な力Ｆが
作用する場合には、第２図（ａ） 、（ｂ）に示すよう
に接触子１は座屈したり、大きくたわみ、薄膜２に損傷
Ｙｂえることはない。
作用する場合には、第２図（ａ） 、（ｂ）に示すよう
に接触子１は座屈したり、大きくたわみ、薄膜２に損傷
Ｙｂえることはない。
第３図はこの発明の他の実施例を示すもので、薄膜２の
膜面上の接触子１が複数本の場合である。
膜面上の接触子１が複数本の場合である。
このように構成しても、接触子１が１本の場合と同様に
検出できることはいうまでもない。
検出できることはいうまでもない。
第４図はこの発明のさらに他の実施例ケ示すもので、薄
膜２の膜面に対向する電極４を４個とし異なるので、力
Ｆの方向も知ることができる。
膜２の膜面に対向する電極４を４個とし異なるので、力
Ｆの方向も知ることができる。
すなわち、第５図に示すように、接触子１に力Ｆ７加え
ると接触子１の膜面はｌｉＪじよ５に変形し、静電容量
の差として変形状態を知ることができる。
ると接触子１の膜面はｌｉＪじよ５に変形し、静電容量
の差として変形状態を知ることができる。
ひいては力Ｆの方向ケ知ることができる。なお、第５図
は第４図の縦断面図を描いたものであるが、電極４は２
個のみを示している。電極４が４個の場合は、力Ｆの方
向を２次元的に検出できるが、２個とすれば１次元的に
検出できる。
は第４図の縦断面図を描いたものであるが、電極４は２
個のみを示している。電極４が４個の場合は、力Ｆの方
向を２次元的に検出できるが、２個とすれば１次元的に
検出できる。
ここでは、接触子１ン取り付ける薄膜２を金属製である
としたが、これに限ることな（、プラスチック膜に金属
材料を蒸着したもの、冒分子フィルムにエレクトレット
帯電処理したものでもよい。
としたが、これに限ることな（、プラスチック膜に金属
材料を蒸着したもの、冒分子フィルムにエレクトレット
帯電処理したものでもよい。
また、ここで汀薄膜２で説明したが、薄板であってもよ
いことは原理的には明らかである。
いことは原理的には明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明は、薄膜または薄板上に
接触子ン設げ薄膜の動き乞静電、容量の変あるので、高
感度な触覚センサを安価に提供できろという利点がある
。
接触子ン設げ薄膜の動き乞静電、容量の変あるので、高
感度な触覚センサを安価に提供できろという利点がある
。
Claims (1)
- 薄膜または薄板の表面に対象物からのカを受け前記に＆
、ｔまたは薄板？変形させる毛髪状の弾性体からなる接
触子を設けるとともに、この接触子の反対側に前記薄膜
または薄板との間に静電容量ン形成する電極を平行に設
けたことを特徴とする触覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223204A JPS60115888A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 触覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58223204A JPS60115888A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 触覚センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60115888A true JPS60115888A (ja) | 1985-06-22 |
Family
ID=16794419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58223204A Pending JPS60115888A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 触覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60115888A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110587658A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-20 | 杭州魔象智能科技有限公司 | 一种触毛感知的软体机械臂 |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP58223204A patent/JPS60115888A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110587658A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-20 | 杭州魔象智能科技有限公司 | 一种触毛感知的软体机械臂 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4413202A (en) | Transducer with a flexible sensor element for measurement of mechanical values | |
| US4550316A (en) | Stylus mouse | |
| JPS63238502A (ja) | 近接覚・触覚センサ | |
| EP2490004B1 (en) | Sheet-like tactile sensor system | |
| US5111004A (en) | Stylus for handwriting identification | |
| US20070041273A1 (en) | Acoustic sensor | |
| EP0755020A3 (en) | Vibration-transmitting tablet and coordinate-input apparatus using said tablet | |
| JPS599782A (ja) | 署名検証のためのデ−タ入力ペン | |
| CA2130364A1 (en) | Capacitive transducer feedback-controlled by means of electrostatic force and method for controlling the profile of the transducing element in the transducer | |
| US4089927A (en) | Strain sensor employing bi layer piezoelectric polymer | |
| EP2015020B1 (en) | Texture measuring apparatus and method | |
| JP2006226858A (ja) | 変動荷重センサ及びこれを用いた触覚センサ | |
| EP1519165A2 (en) | Piezoelectric vibration sensor | |
| EP0255906A3 (en) | Diaphragm for force measuring devices | |
| US4023054A (en) | Strain sensor employing piezoelectric material | |
| US5869761A (en) | Impact sensor | |
| JPS60115888A (ja) | 触覚センサ | |
| EP0862048A3 (en) | Angular velocity detector | |
| JPS60115887A (ja) | 触覚センサ | |
| AU1019299A (en) | Piezo-electric stretching detector and method for measuring stretching phenomenausing such a detector | |
| JP3711709B2 (ja) | 渦巻き型感震器 | |
| JPH0627133A (ja) | ３次元加速度センサ | |
| JPH07324924A (ja) | タッチ信号プローブ | |
| JP3313261B2 (ja) | ショックセンサー | |
| GB2222258A (en) | Tactile pressure sensor |