KR20200102291A

KR20200102291A - Tactile sensor

Info

Publication number: KR20200102291A
Application number: KR1020190020750A
Authority: KR
Inventors: 임현의; 정영도; 오선종
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-31
Also published as: KR102171596B1

Abstract

The present invention relates to a tactile sensor. One aspect of the present invention is to provide the tactile sensor in which a receiving unit receiving an external force and a sensing unit measuring the received external force are separated. The tactile sensor according to one embodiment of the present invention includes: a tactile reception unit in which a pressure is generated by the external force; a tactile sensing unit disposed apart from the tactile reception unit, and receiving the pressure generated from the tactile reception unit and measuring the external force; and a tactile transmission unit connecting the tactile reception unit and the tactile sensing unit so that the pressure generated at the tactile reception unit is transmitted to the tactile sensing unit. At least one of the tactile reception unit, the tactile sensing unit, and the tactile transmission unit is configured to adjust sensitivity of measuring the external force.

Description

촉각 센서 {TACTILE SENSOR}Tactile sensor {TACTILE SENSOR}

본 발명은 촉각 센서에 관한 것으로, 상세하게는 측정 민감도를 조절할 수 있는 다기능 촉각 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a tactile sensor, and more particularly, to a multifunctional tactile sensor capable of adjusting measurement sensitivity.

접촉을 통한 주변 환경의 정보, 즉 접촉력, 진동, 표면의 거칠기, 열전도도에 대한 온도변화 등을 획득하는 촉각 기능은 차세대 정보수집 매체로 인식되고 있다. 촉각 감각을 대체할 수 있는 생체 모방 형 촉각센서는 혈관 내의 미세수술, 병 진단 등의 각종 의료진단 및 시술에 사용될 뿐만 아니라 로봇이나 생체 이식형 팔과 다리 등에 사용되고, 향후 가상환경 구현기술에서 중요한 촉각 제시 기술에 적용될 수 있기 때문에 그 중요성이 더해지고 있다.The tactile function of acquiring information of the surrounding environment through contact, such as contact force, vibration, surface roughness, and temperature change in thermal conductivity, is recognized as a next-generation information collection medium. The biomimetic tactile sensor that can replace the tactile sense is not only used for various medical diagnosis and procedures such as microsurgery in blood vessels and disease diagnosis, but also used for robots and bio-implantable arms and legs, and is an important tactile sense in future virtual environment implementation technology. Its importance is increasing because it can be applied to presentation technology.

생체모방 형 촉각센서는 이미 산업용 로봇의 손목에 사용되고 있는 6-way 자유도의 힘/토크 센서와 로봇의 그리퍼(gripper)용으로 접촉 압력 및 순간적인 미끄러짐을 감지할 수 있으나, 이는 감지부의 크기가 비교적 큰 관계로 민감도가 낮은 문제점이 있었다.The biomimetic tactile sensor can detect contact pressure and momentary slippage for the 6-way degree of freedom force/torque sensor already used in the wrist of industrial robots and for the gripper of the robot. There was a problem with low sensitivity due to a large relationship.

한편, 미소기전집적시스템(MEMS) 제작기술을 이용하여 촉각센서의 개발 가능성을 제시한 바 있고, 공정기술이 발전된 실리콘 웨이퍼나 최근에는 유연한 소재를 이용한 촉각센서가 개발되고 있다. On the other hand, the possibility of developing a tactile sensor using a micro-mechanical integrated system (MEMS) manufacturing technology has been proposed, and a silicon wafer with advanced process technology or a tactile sensor using a flexible material has recently been developed.

위와 같은 정적 촉감센서는 외부에서 전달되는 응력이 직접적으로 센서 또는 센서 전극에 전달되어 변형에 의한 저항 신호 또는 전기용량의 변화 등으로 감지하게 된다. 이러한 센서/센서전극은 유연한 고분자 기반으로 하는 나노복합소재를 사용할 경우 외력에 의한 이력(hysteresis) 현상이 크거나 접촉부분와 감지부분가 같이 있기에 외부 전자기, 온도에 의한 노이즈 발생이 항상 존재하여 신호 재현성 및 안정성에 문제가 제기될 수 있고, 물속과 같은 극한환경에서는 전자기기의 사용이 제한적인 것처럼 촉각센서가 물속과 같은 극한환경에 노출되면 안 되는 단점이 있으며, 더욱이 감지할 수 응력의 범위가 넓으면 민감도가 작아지고, 민감도가 큰 감지 성능을 갖는 촉각센서는 감지할 수 있는 응력의 범위가 작은 단점이 있어 사용이 제한적인 문제가 제기될 수 있다.In the static tactile sensor as described above, the stress transmitted from the outside is directly transmitted to the sensor or sensor electrode, and is sensed as a resistance signal due to deformation or a change in capacitance. When using a nanocomposite material based on a flexible polymer, these sensors/sensor electrodes have large hysteresis due to external force, or because the contact part and the sensing part are both present, there is always noise due to external electromagnetic and temperature, so signal reproducibility and stability There is a disadvantage that the tactile sensor should not be exposed to extreme environments such as underwater, as if the use of electronic devices is limited in extreme environments such as underwater, and if the range of detectable stress is wide, sensitivity A tactile sensor having a small and sensitive sensing performance has a disadvantage in that the range of stress that can be sensed is small, and thus a problem of limiting use may be raised.

본 발명의 일 측면은, 외력을 수신하는 수신부와 수신된 외력을 측정하는 감지부가 분리 구성된 촉각 센서를 제공하고자 한다.An aspect of the present invention is to provide a tactile sensor configured separately from a receiving unit receiving an external force and a sensing unit measuring the received external force.

또한, 압력, 진동, 촉감을 측정할 수 있고, 이를 측정하는 민감도를 조절할 수 있는 촉각 센서를 제공하고자 한다.In addition, it is intended to provide a tactile sensor capable of measuring pressure, vibration, and tactile sensation and controlling the sensitivity of measuring the pressure.

본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서는, 외력에 의해 압력이 발생되는 촉각 수신부; 상기 촉각 수신부와 이격 배치되며, 상기 촉각 수신부에서 발생된 압력을 전달 받아서 상기 외력을 측정하는 촉각 감지부; 및 상기 촉각 수신부에서 발생된 압력이 상기 촉각 감지부에 전달되도록 상기 촉각 수신부와 상기 촉각 감지부 사이를 연결하는 촉각 전달부;를 포함하며, 상기 촉각 수신부, 상기 촉각 감지부, 및 상기 촉각 전달부 중 적어도 하나는 상기 외력을 측정하는 민감도가 조절되도록 구성된다.A tactile sensor according to an embodiment of the present invention includes: a tactile sensor for generating pressure by an external force; A tactile sensing unit disposed spaced apart from the tactile sensing unit and configured to measure the external force by receiving the pressure generated from the tactile sensing unit; And a tactile transmission unit connecting the tactile sensing unit and the tactile sensing unit so that the pressure generated by the tactile sensing unit is transmitted to the tactile sensing unit, the tactile sensing unit, the tactile sensing unit, and the tactile sensing unit. At least one of them is configured to adjust the sensitivity of measuring the external force.

상기 촉각 감지부는, 상기 촉각 수신부에서 전달 받은 압력에 의하여 변위가 발생되는 자성체; 및 상기 자성체의 자속을 감지하는 자기저항 센서를 포함할 수 있다.The tactile sensing unit may include a magnetic material in which displacement is generated by the pressure received from the tactile sensing unit; And it may include a magnetoresistive sensor for sensing the magnetic flux of the magnetic material.

상기 촉각 수신부는, 내부에 제 1 공간을 가지고, 일측에 제 1 개방면이 형성되며, 타측에 압력 토출구가 형성된 수신 챔버; 상기 제 1 개방면을 밀폐하며 탄성을 가지는 수신 멤브레인; 및 접촉을 통해 상기 외력을 수신하도록 상기 수신 멤브레인의 외면에 부착되어 외부로 돌출된 접촉 부재를 포함할 수 있다.The tactile receiver includes: a receiving chamber having a first space therein, a first open surface formed on one side, and a pressure discharge port formed on the other side; A receiving membrane sealing the first open surface and having elasticity; And a contact member attached to the outer surface of the receiving membrane and protruding to the outside so as to receive the external force through contact.

상기 접촉 부재는, 상기 수신 멤브레인의 단면적보다 작게 형성되고, 탄성을 가지며, 외면이 미끄러운 곡면으로 이루어질 수 있다.The contact member may be formed to be smaller than the cross-sectional area of the receiving membrane, have elasticity, and may have a smooth outer surface.

상기 촉각 감지부는, 내부에 제 2 공간을 가지되, 일측에 상기 압력 토출구와 연통되는 압력 유입구가 형성되고, 타측에 제 2 개방면이 형성되는 제 1 감지 챔버; 상기 제 2 개방면을 밀폐하고, 상기 자성체가 부착된 탄성 재질의 감지 멤브레인; 및 상기 제 1 감지 챔버와 결합되며, 상기 자기저항 센서가 설치된 제 2 감지 챔버를 더 포함할 수 있다.The tactile sensor may include: a first sensing chamber having a second space therein, a pressure inlet communicating with the pressure discharge port on one side, and a second open surface on the other side; A sensing membrane made of an elastic material to which the magnetic body is attached and sealing the second open surface; And a second sensing chamber coupled to the first sensing chamber and in which the magnetoresistive sensor is installed.

상기 제 2 감지 챔버는, 내부에 제 3 공간을 가지고, 일측에 상기 제 1 감지 챔버와의 결합을 통해 밀폐되는 제 3 개방면이 형성되며, 상기 제 3 개방면을 통해서 상기 감지 멤브레인과 상기 자성체가 노출될 수 있다.The second sensing chamber has a third space therein, and a third open surface is formed on one side thereof to be sealed through coupling with the first sensing chamber, and the sensing membrane and the magnetic material are formed through the third open surface. May be exposed.

상기 촉각 전달부는, 상기 압력 토출구와 상기 압력 유입구를 연결하고, 상기 압력에 의해 유체가 이동되는 전달 라인을 포함할 수 있다.The tactile transmission unit may include a delivery line that connects the pressure discharge port and the pressure inlet, and through which fluid is moved by the pressure.

상기 자성체는, 상기 자기저항 센서와 이격되어 마주보게 배치되되, 상기 변위가 발생되는 방향을 기준으로 상기 자기저항 센서와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.The magnetic material may be disposed to face the magneto-resistance sensor apart from the magnetoresistive sensor, and may be disposed so as not to overlap with the magnetoresistive sensor based on a direction in which the displacement occurs.

상기 촉각 수신부는 복수 개로 구성되며, 상기 촉각 전달부는, 상기 복수 개의 촉각 수신부 중 하나의 촉각 수신부를 상기 촉각 감지부와 연결시키는 밸브가 구비될 수 있다.The tactile sense receiver may include a plurality of tactile sense receivers, and the tactile sense transmitter may include a valve for connecting one tactile sense receiver of the plurality of tactile sense receivers to the tactile sense sensor.

상기 복수 개의 촉각 수신부는 상기 수신 멤브레인에 부착된 상기 접촉 부재의 부착면의 면적이 각각 다를 수 있다.The plurality of tactile receivers may have different areas of attachment surfaces of the contact members attached to the receiving membrane.

상기 자기저항 센서는 복수 개가 서로 이격되어 배치되고, 상기 복수 개의 자기저항 센서는 자속을 감지하는 민감도가 각각 다르며, 상기 복수 개의 자기저항 센서 중 하나에서 상기 자성체의 자속을 감지하도록 상기 자성체의 위치 이동이 가능하게 구성될 수 있다.The plurality of magnetoresistive sensors are arranged to be spaced apart from each other, the plurality of magnetoresistive sensors have different sensitivity for detecting magnetic flux, and the position of the magnetic material is moved so that one of the plurality of magnetoresistive sensors senses the magnetic flux of the magnetic material. This can be configured to enable.

상기 수신 멤브레인은 상기 외력에 의하여 변형되는 면적이 조절되도록 구성될 수 있다.The receiving membrane may be configured to adjust an area deformed by the external force.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 외력을 수신하는 수신부와 수신된 외력을 측정하는 감지부가 이격 배치됨으로서, 외부 전자기장이나, 온도에 민감한 전기소자 센서의 문제점을 극복할 수 있고, 저온/고온이나 수중에서도 측정이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the receiving unit for receiving an external force and the sensing unit for measuring the received external force are arranged spaced apart from each other, thereby overcoming the problems of an external electromagnetic field or a temperature sensitive electric device sensor, and It can be measured in the middle.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력, 진동, 촉감을 모두 측정할 수 있으며, 측정 민감도를 조절할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to measure all of pressure, vibration, and tactile sensation, and to adjust measurement sensitivity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서 중 촉각 수신부를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에서 A-A'의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서 중 촉각 감지부를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 B-B'의 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서를 통하여 감지한 감지 신호를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서의 어레이를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시한 촉각 센서의 어레이에서 촉각 전달부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 촉각 센서를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시한 촉각 센서의 접촉 부재의 직경에 따른 자성체의 변위를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 촉각 센서를 도시한 도면이다.
도 13은 도 12에 도시한 촉각 센서의 촉각 감지부를 도시한 도면이다.
도 14는 도 12에 도시한 촉각 센서의 다양한 자기저항 센서에 따른 감지 신호를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 촉각 센서를 도시한 도면이다.
도 16은 도 15에 도시한 촉각 센서에서 촉각 수신부의 일 형태를 도시한 도면이다.
도 17은 도 15에 도시한 촉각 센서에서 촉각 수신부의 다른 형태를 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a tactile sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a tactile sensor among tactile sensors according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of A-A' in FIG. 2.
4 is a diagram illustrating a tactile sensor among tactile sensors according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 4.
6 and 7 are diagrams showing detection signals sensed through a tactile sensor according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing an array of tactile sensors according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a tactile sensor in the array of tactile sensors shown in FIG. 8.
10 is a view showing a tactile sensor according to the first embodiment of the present invention.
11 is a view showing the displacement of a magnetic body according to the diameter of the contact member of the tactile sensor shown in FIG. 10.
12 is a view showing a tactile sensor according to a second embodiment of the present invention.
13 is a diagram illustrating a tactile sensor of the tactile sensor shown in FIG. 12.
14 is a diagram showing detection signals according to various magnetoresistive sensors of the tactile sensor shown in FIG. 12.
15 is a diagram showing a tactile sensor according to a third embodiment of the present invention.
16 is a diagram illustrating a form of a tactile sensor in the tactile sensor shown in FIG. 15.
17 is a view showing another form of the tactile sensor in the tactile sensor shown in FIG. 15.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, so the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also "indirectly connected" with another member therebetween. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서의 사시도이다.1 is a perspective view of a tactile sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서(1000)는 촉각 수신부(100), 촉각 감지부(200), 및 촉각 전달부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a tactile sensor 1000 according to an embodiment of the present invention includes a tactile sensor 100, a tactile sensor 200, and a tactile sensor 300.

촉각 수신부(100)에서는 외부 자극, 즉 외력을 통해 압력을 생성하며, 촉각 전달부(300)는 촉각 수신부(100)에서 생성된 압력을 촉각 감지부(200)로 전달한다. 촉각 감지부(200)는 전달받은 압력을 통해 외력을 측정한다.The tactile sensor 100 generates pressure through an external stimulus, that is, an external force, and the tactile sensor 300 transmits the pressure generated by the tactile sensor 100 to the tactile sensor 200. The tactile sensor 200 measures an external force through the received pressure.

촉각 센서(1000)는 유체의 압력을 통해 외력을 측정할 수 있는데, 예를 들어, 외력에 의하여 촉각 수신부(100)에서 공압을 생성하고, 생성된 공압은 촉각 전달부(300)를 통해 촉각 감지부(200)로 전달되고, 촉각 감지부(200)에서는 전달받은 공압을 통해 외력을 측정할 수 있다. 그러나, 압력을 전달하는 매체는 공기에 한정되는 것은 아니며, 유압, 수압 등 다양한 유체가 압력 전달 매체로 사용될 수 있다. The tactile sensor 1000 may measure an external force through the pressure of the fluid. For example, the tactile sensor 100 generates pneumatic pressure by the external force, and the generated pneumatic pressure senses the tactile sense through the tactile sensor 300 It is transmitted to the unit 200, and the tactile sensor 200 may measure an external force through the received pneumatic pressure. However, the medium for transmitting the pressure is not limited to air, and various fluids such as hydraulic pressure and hydraulic pressure may be used as the pressure transmission medium.

본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서(1000)는, 외력을 수신하는 촉각 수신부(100)와 외력을 측정하는 촉각 감지부(200)가 이격되도록 구성함으로써, 외부 환경에 의한 영향을 극복할 수 있게 되어, 극한환경, 예를 들어 저온이나 고온, 수중, 또는 방사능이나 강한 전자기파 분위기에서도 외력을 용이하게 측정할 수 있다. 또한, 촉각 수신부(100), 촉각 감지부(200), 및 촉각 전달부(300) 중 적어도 하나는 외력을 측정하는 민감도가 조절되도록 구성될 수 있다. 이하, 촉각 센서(1000)의 세부 구성과 다양한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The tactile sensor 1000 according to an embodiment of the present invention is configured such that the tactile sensor 100 for receiving an external force and the tactile sensor 200 for measuring the external force are separated from each other, thereby overcoming the influence of the external environment. Thus, it is possible to easily measure the external force in an extreme environment, for example, in low or high temperatures, underwater, or even in a radioactive or strong electromagnetic wave atmosphere. In addition, at least one of the tactile sensor 100, the tactile sensor 200, and the tactile sensor 300 may be configured to adjust sensitivity for measuring an external force. Hereinafter, a detailed configuration of the tactile sensor 1000 and various embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서 중 촉각 수신부를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 A-A'의 단면도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a tactile sensor of a tactile sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 촉각 수신부(100)는 수신 챔버(110), 수신 멤브레인(120), 및 접촉 부재(150)를 포함할 수 있다. 2 and 3, the tactile receiver 100 may include a receiving chamber 110, a receiving membrane 120, and a contact member 150.

수신 챔버(110)은 내부에 제 1 공간(111)이 형성된 상자 형태로, 일측에 제 1 개방면이 형성되고 타측에는 공압 토출홀(115)이 형성된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 수신 챔버(110)의 하면이 개방되고, 상측에 압력 토출홀(115)이 형성될 수 있다. 그러나, 제 1 개방면과 압력 토출홀(115)의 위치는 수신 챔버(110)의 다양한 위치에 배치될 수 있다.The receiving chamber 110 has a box shape in which a first space 111 is formed, and a first open surface is formed on one side and a pneumatic discharge hole 115 is formed on the other side. For example, as shown in FIG. 3, the lower surface of the receiving chamber 110 may be opened, and a pressure discharge hole 115 may be formed at the upper side. However, the positions of the first open surface and the pressure discharge hole 115 may be disposed at various positions of the receiving chamber 110.

한편, 전술한 수신 챔버(110)은 3D 프린팅을 이용하여 제작될 수 있으며 그 형상은 원통, 직육면체 등 다양한 형태로 제작될 수 있다. 단지 압력에 의해 변화가 생기지 않도록 강성을 가지면 된다. Meanwhile, the above-described receiving chamber 110 may be manufactured using 3D printing, and its shape may be manufactured in various shapes such as a cylinder or a rectangular parallelepiped. It only needs to be rigid so that it does not change by pressure.

수신 멤브레인(120)은 수신 챔버(110)의 제1 개방면, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 수신 챔버(110) 하부의 개방면을 밀폐하도록 구성되며, 탄성 재질로 이루어진다. 일 예로 PDMS(Polydimethylsiloxane) 재질로 이루어질 수 있다. PDMS의 경우 비교적 피부와 유사한 탄성 계수를 가지며 외부 온도에 변형이 작으므로 수신 멤브레인(120)의 재료로 바람직하다. 그러나 수신 멤브레인(120)의 재질은 이에 한정되지 않고 유연성이 있는 탄성 고분자 중 하나일 수 있다. The receiving membrane 120 is configured to seal the first open surface of the receiving chamber 110, for example, the open surface under the receiving chamber 110 as shown in FIG. 3, and is made of an elastic material. For example, it may be made of a polydimethylsiloxane (PDMS) material. In the case of PDMS, it is preferable as a material for the receiving membrane 120 because it has a relatively similar elastic modulus to that of skin and has a small deformation at an external temperature. However, the material of the receiving membrane 120 is not limited thereto, and may be one of flexible elastic polymers.

접촉 부재(150)는 수신 멤브레인(120)의 하측에 구비되어 직접적으로 외력 또는 외부의 촉각 하중을 감지하는 부분이다. 이를 위해 접촉 부재(150)는 외부, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 수신 멤브레인(120)의 하부 방향으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 이 때, 접촉 부재(150)의 단면적, 보다 상세히는 접촉 부재(150)에서 수신 멤브레인(120)에 부착되는 부착면의 면적은 감지 멤브레인(120)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. The contact member 150 is provided under the receiving membrane 120 and directly senses an external force or an external tactile load. To this end, the contact member 150 may be disposed to protrude from the outside, for example, in the lower direction of the receiving membrane 120 as shown in FIGS. 2 and 3. In this case, a cross-sectional area of the contact member 150, more specifically, an area of an attachment surface of the contact member 150 attached to the receiving membrane 120 may be smaller than the area of the sensing membrane 120.

접촉 부재(150)는 고분자 물질이며, 탄성을 가진 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 엘라스토머(elastomer) 계열의 소재를 포함할 수 있다. The contact member 150 is made of a polymer material and may be made of a material having elasticity. For example, it may include an elastomer-based material.

또한, 접촉 부재(150)는 외면이 미끄러운 곡면으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 미끄러짐이 용이하도록 반구형 또는 반타원형 등의 형태일 수 있다. 이에 따라, 수신 멤브레인(120)에 수직 방향으로 물체를 가압하는 방식뿐 만 아니라, 물체의 표면을 따라 미끄러지는 움직임을 통해 물체의 질감이나 표면의 거칠기를 용이하게 감지할 수 있으며, 미세한 압력, 진동, 촉감 등을 감지할 수 있다. (후술할 도 6 및 도 7 참조)In addition, the contact member 150 may be formed as a curved surface having a slippery outer surface. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, it may have a shape such as a hemispherical shape or a semi-elliptic shape to facilitate sliding. Accordingly, not only the method of pressing the object in the vertical direction to the receiving membrane 120, but also the texture of the object or the roughness of the surface can be easily detected through a sliding motion along the surface of the object, and minute pressure and vibration , Touch, etc. can be detected. (See FIGS. 6 and 7 to be described later)

접촉 부재(150)는 수신 멤브레인(120)의 하측 중심부에 부착되어 수신 멤브레인(120)과 일체로 형성될 수 있다. 이 때, 접촉 부재(150)는 유연 재료, 예를 들어 접촉 부재(150)와 동일한 재질인 엘라스토머 기반의 접착제를 통해 수신 멤브레인(120)에 접착될 수 있다. 이를 통해, 결합력을 높여서 내구성을 향상시킬 수 있으며, 얇은 수신 멤브레인(120)의 복원력 저하를 방지할 수 있다.The contact member 150 may be attached to the lower center of the receiving membrane 120 to be integrally formed with the receiving membrane 120. In this case, the contact member 150 may be adhered to the receiving membrane 120 through a flexible material, for example, an elastomer-based adhesive that is the same material as the contact member 150. Through this, it is possible to improve durability by increasing the bonding force, and it is possible to prevent a decrease in the restoring force of the thin receiving membrane 120.

이상 설명한 촉각 수신부(100)를 통한 외력의 수신 과정을 설명하면, 접촉 부재(150)를 통해 외부의 촉각 하중을 감지하고 이를 수신 멤브레인(120)에 전달하여, 수신 멤브레인(120)을 통해 압력 변화가 감지되면 수신 멤브레인(120)이 상측으로 변형되게 되고, 수신 챔버(110) 내부의 유체(예를 들어, 공기)가 압력 토출홀(115)을 통해 밀려 나가면서 압력을 발생시킬 수 있다. 이때, 압력 토출홀(115)을 통해 발생되는 압력이 증폭되도록 하우징(110)의 개방면(제1 개방면)의 단면적(W1)은 공압 토출홀(115)의 단면적(W2)보다 넓게 형성될 수 있다. 개방면의 단면적(W1)이 좁게 형성될 경우 압력이 형성되지 않거나, 압력이 낮게 형성될 수 있기 때문이다. When the process of receiving the external force through the tactile receiver 100 described above is described, an external tactile load is sensed through the contact member 150 and transmitted to the receiving membrane 120 to change the pressure through the receiving membrane 120. When is detected, the receiving membrane 120 is deformed upward, and a fluid (eg, air) inside the receiving chamber 110 is pushed through the pressure discharge hole 115 to generate pressure. At this time, the cross-sectional area (W1) of the open surface (first open surface) of the housing 110 is to be formed wider than the cross-sectional area (W2) of the pneumatic discharge hole 115 so that the pressure generated through the pressure discharge hole 115 is amplified. I can. This is because when the cross-sectional area W1 of the open surface is formed narrow, the pressure may not be formed or the pressure may be formed low.

한편, 압력 토출홀(115)은 촉각 전달부(300)의 일단에 연결되어, 촉각 수신부(100)에서 발생된 압력이 촉각 전달부(300)를 통해 촉각 감지부(200)로 전달될 수 있다.On the other hand, the pressure discharge hole 115 is connected to one end of the tactile sensor 300, and the pressure generated by the tactile sensor 100 may be transmitted to the tactile sensor 200 through the tactile sensor 300. .

전술하였듯이, 촉각 전달부(300)는 촉각 수신부(100)에서 발생된 압력을 촉각 감지부(200)에 전달하는 부분으로, 양 단부가 각각 촉각 수신부(100)와 촉각 감지부(200)에 연결되어, 촉각 수신부(100)와 촉각 감지부(200) 사이를 연결하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 촉각 전달부(300)는 촉각 수신부(100)와 촉각 감지부(200) 사이를 연결하는 튜브 라인을 포함할 수 있다.As described above, the tactile sensor 300 is a part that transmits the pressure generated by the tactile sensor 100 to the tactile sensor 200, and both ends are connected to the tactile sensor 100 and the tactile sensor 200, respectively. Thus, it may be configured to connect between the tactile sensor 100 and the tactile sensor 200. For example, the tactile transmission unit 300 may include a tube line connecting the tactile sensor 100 and the tactile sensor 200.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서 중 촉각 감지부를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 B-B'의 단면도이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a tactile sensor of the tactile sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 4.

촉각 감지부(200)는 자성체(251)와 자기저항 센서(252)를 포함하며, 전술한 촉각 수신부(100)에서 발생된 압력에 의하여 자성체(251)의 변위가 발생되고, 자성체(251)의 변위에 의한 자속을 자기저항 센서(252)에서 감지할 수 있다.The tactile sense unit 200 includes a magnetic body 251 and a magnetoresistive sensor 252, and displacement of the magnetic body 251 is generated by the pressure generated in the tactile sense receiver 100 described above, and the magnetic body 251 The magnetic flux due to the displacement may be detected by the magnetoresistive sensor 252.

도 4 및 도 5를 참조하면, 촉각 감지부(200)는 제 1 감지 챔버(210) 및 제 2 감지 챔버(220)를 포함할 수 있다. 또한, 자성체(251)가 결합되는 감지 멤브레인(212)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the tactile sensor 200 may include a first sensing chamber 210 and a second sensing chamber 220. In addition, it may include a sensing membrane 212 to which the magnetic body 251 is coupled.

제 1 감지 챔버(210)는, 내부에 제 2 공간(211)이 형성되는 상자 형태로, 일측에 압력 유입홀(215)이 형성되고, 타측에 제 2 개방면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 감지 챔버(210)의 하면이 개방되고(다시 말해, 제 1 감지 챔버의 하면에 제 2 개방면이 형성되고), 상측에 압력 유입홀(215)이 형성될 수 있다. 그러나, 제 2 개방면과 압력 유입홀(215)의 위치는 제 1 감지 챔버(210)의 다양한 위치에 배치될 수 있다. The first sensing chamber 210 has a box shape in which a second space 211 is formed, a pressure inlet hole 215 is formed on one side, and a second open surface may be formed on the other side. For example, as shown in FIG. 5, the lower surface of the first sensing chamber 210 is opened (that is, a second open surface is formed on the lower surface of the first sensing chamber), and a pressure inlet hole ( 215) may be formed. However, the positions of the second open surface and the pressure inlet hole 215 may be disposed at various positions of the first sensing chamber 210.

제 1 감지 챔버(210)는 3D 프린팅을 이용하여 제작될 수 있으며 그 형상은 원통형, 직육면체 등 다양한 형태로 제작될 수 있다. 단지 압력에 의해 변화가 생기지 않도록 강성을 가지면 된다.The first sensing chamber 210 may be manufactured using 3D printing, and its shape may be manufactured in various shapes such as a cylindrical shape or a rectangular parallelepiped. It only needs to be rigid so that it does not change by pressure.

제 1 감지 챔버(210)의 제 2 개방면은 감지 멤브레인(212)을 통해 밀폐될 수 있고, 자성체(251)는 감지 멤브레인(212)에 삽입 또는 감지 멤브레인(212)의 하측에 부착될 수 있다. 이 때, 자성체(251)는 영구자석일 수 있다.The second open surface of the first sensing chamber 210 may be sealed through the sensing membrane 212, and the magnetic body 251 may be inserted into the sensing membrane 212 or attached to the lower side of the sensing membrane 212. . At this time, the magnetic body 251 may be a permanent magnet.

감지 멤브레인(212)은 전달받은 압력에 민감한 신호 감지를 위해 탄성계수(Young's modulus)가 작은 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로 탄성계수가 낮은 에코플렉스(Ecoflex) 재질로 이루어질 수 있다. 한편, 에코플렉스는 PDMS 보다 탄성계수가 작은 재질인 바, 감지 멤브레인(212)의 탄성계수는 촉각 수신부(100)의 수신 멤브레인(120)보다 작을 수 있다. 이러한 경우, 동일한 외부 압력 인가 시에, 탄성계수가 같은 경우보다 자성체(251)의 변위가 크게 되므로, 보다 민감한 출력신호를 얻을 수 있다. 그러나, 감지 멤브레인(212)의 재질은 이에 한정되지 않고 유연성이 있는 탄성 고분자 중 하나를 사용할 수 있으며, 그 재질을 통해 측정 민감도를 조절할 수 있다.The sensing membrane 212 may be made of a material having a small Young's modulus in order to detect a signal sensitive to the received pressure. For example, it may be made of an Ecoflex material having a low elastic modulus. Meanwhile, since Ecoflex is a material having a lower elastic modulus than PDMS, the elastic modulus of the sensing membrane 212 may be smaller than the receiving membrane 120 of the tactile receiver 100. In this case, when the same external pressure is applied, the magnetic body 251 has a larger displacement than when the elastic modulus is the same, so that a more sensitive output signal can be obtained. However, the material of the sensing membrane 212 is not limited thereto, and one of flexible elastic polymers may be used, and measurement sensitivity may be adjusted through the material.

일단이 압력 토출홀(115)에 연결된 촉각 전달부(300)의 타단은 압력 유입홀(215)에 연결되어 촉각 수신부(100)에서 발생되는 압력을 촉각 감지부(200)에서 전달받게 된다. 전달받은 압력에 의하여 감지 멤브레인(212)이 하측으로 변형될 때 감지 멤브레인(212)에 결합된 자성체(251) 역시 하측으로 이동하면서 자속이 발생하게 된다.The other end of the tactile sensor 300 having one end connected to the pressure discharge hole 115 is connected to the pressure inlet hole 215 to receive the pressure generated by the tactile sensor 100 from the tactile sensor 200. When the sensing membrane 212 is deformed downward by the received pressure, the magnetic body 251 coupled to the sensing membrane 212 also moves downward, generating magnetic flux.

제 2 감지 챔버(220)는 자기저항 센서(252)가 배치되는 부분으로, 압력을 전달하는 유체가 연통되지 않는 부분이다. 제 2 감지 챔버(220)는 내부에 제 3 공간(221)이 형성되며, 제 2 감지 챔버(220)의 일측, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 감지 챔버(220)의 상측에 제 1 감지 챔버(210)가 결합될 수 있다. The second sensing chamber 220 is a portion in which the magnetoresistive sensor 252 is disposed, and is a portion in which a fluid transmitting pressure is not communicated. The second sensing chamber 220 has a third space 221 formed therein, and is located on one side of the second sensing chamber 220, for example, on the upper side of the second sensing chamber 220 as shown in FIG. 5. The first sensing chamber 210 may be coupled.

특히 제 2 감지 챔버(220)의 상측에는 감지 멤브레인(212) 및 자성체(251)가 제 3 공간(221)과 연통되도록 제 3 개방면, 즉 자속 감지 개방면(225)이 형성될 수 있다. 즉 자속 감지 개방면(225)은 제 1 감지 챔버(210)의 하측, 다시 말해 감지 멤브레인(212)에 의해 밀폐될 수 있고, 감지 멤브레인(212) 및 자성체(251)가 자속 감지 개방면(225)을 통해 제 3 공간(221)에 노출되도록 결합될 수 있다. 제 2 감지 챔버(220)는 3D 프린팅을 이용하여 제작될 수 있으며 그 형상은 다양하게 제작될 수 있다. In particular, a third open surface, that is, a magnetic flux sensing open surface 225 may be formed on the upper side of the second sensing chamber 220 so that the sensing membrane 212 and the magnetic body 251 communicate with the third space 221. That is, the magnetic flux sensing open surface 225 may be sealed by the lower side of the first sensing chamber 210, that is, the sensing membrane 212, and the sensing membrane 212 and the magnetic material 251 are separated from the magnetic flux sensing open surface 225 ) May be coupled to be exposed to the third space 221. The second sensing chamber 220 may be manufactured using 3D printing, and its shape may be manufactured in various ways.

제 2 감지 챔버(220)의 내부에는 기판(230) 및 기판(230) 상에 결합된 자기저항 센서(252)가 구비되어 자성체(251)의 자속을 자기저항 센서(252)가 감지하도록 구성된다. 따라서 자기저항 센서(252)에서 측정된 출력 전압(자기저항)에 따라 외부 자극의 세기를 산출하게 된다.The second sensing chamber 220 is provided with a substrate 230 and a magnetoresistive sensor 252 coupled to the substrate 230 so that the magnetoresistive sensor 252 senses the magnetic flux of the magnetic body 251. . Accordingly, the intensity of the external stimulus is calculated according to the output voltage (magnetoresistance) measured by the magnetoresistive sensor 252.

자성체(251)와 자기저항 센서(252)는 서로 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 자성체(251)는 촉각 수신부(100)에서 발생되어 촉각 전달부(300)를 통해 전달 받은 압력에 의하여 하측 방향(감지 멤브레인의 수직 방향)으로 변위가 발생되는데, 자성체(251)의 변위에 의한 자속을 자기저항 센서(252)에서 측정할 수 있다. 이 때, 자성체(251)의 양 극(N극 및 S극)은 수평 방향(감지 멤브레인과 나란한 방향)으로 배열될 수 있다.The magnetic body 251 and the magnetoresistive sensor 252 may be spaced apart from each other and disposed to face each other. As shown in FIG. 5, the magnetic body 251 is generated in the tactile sensor 100 and is displaced in a downward direction (vertical direction of the sensing membrane) by the pressure transmitted through the tactile sensor 300. The magnetic flux due to the displacement of 251 can be measured by the magnetoresistive sensor 252. In this case, both poles (N pole and S pole) of the magnetic body 251 may be arranged in a horizontal direction (a direction parallel to the sensing membrane).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자성체(251)와 자기저항 센서(252)는 자성체(251)의 변위가 발생되는 방향을 기준으로 서로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 자기저항 센서(252)는 자성체(251)의 바로 수직 방향 아래에 위치되지 않고, 수평 방향으로 이격되어 위치될 수 있다. 자기저항 센서(252)의 출력 전압은 외부에서 인가되는 자기장의 세기에 의해 변하는데, 자기저항 센서(252)에 인가되는 자기장의 세기는 자성체(251)와의 거리에 따라 변화된다. 이 때, 자성체(251)의 양극(단부)에서 자기장의 세기가 가장 세기 때문에, 자기저항 센서(252)를 자성체(251)와 중첩되지 않도록 수평 방향으로 이격시켜 배치함으로써, 자성체(251)의 자기장 세기의 변화를 가장 크게 감지할 수 있다. 다시 말해, 자성체(251)와 자기저항 센서(252)이 배치를 통해 측정 민감도를 높일 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the magnetic body 251 and the magnetoresistive sensor 252 may be disposed so as not to overlap each other based on a direction in which the magnetic body 251 is displaced. For example, as shown in FIG. 5, the magnetoresistive sensor 252 is not positioned directly under the magnetic body 251 in the vertical direction, but may be spaced apart in the horizontal direction. The output voltage of the magnetoresistive sensor 252 changes according to the strength of the magnetic field applied from the outside, and the strength of the magnetic field applied to the magnetoresistive sensor 252 is changed according to the distance to the magnetic body 251. At this time, since the magnetic field strength is the strongest at the anode (end) of the magnetic body 251, the magnetoresistive sensor 252 is disposed horizontally apart so as not to overlap with the magnetic body 251, so that the magnetic field of the magnetic body 251 The change in intensity can be detected the most. In other words, the magnetic body 251 and the magnetoresistive sensor 252 may be arranged to increase measurement sensitivity.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서(1000)는 촉각 수신부(100)와 촉각 감지부(200)가 촉각 전달부(300)를 통해 분리되어 구성되기 때문에, 촉각 수신부(100)와 촉각 감지부(200)를 이격 배치시킬 수 있다. 이에 따라, 외력이 작용되는 촉각 수신부(100)가 전자기장이나 온도의 변화가 심하거나 수중 환경에 있더라도, 이격되어 배치된 촉각 감지부(200)에서는 그러한 환경의 영향을 받지 않는 장점이 있다.As described above, in the tactile sensor 1000 according to an embodiment of the present invention, since the tactile sensor 100 and the tactile sensor 200 are configured to be separated through the tactile sensor 300, the tactile sensor 100 and the The tactile sensor 200 may be spaced apart. Accordingly, even if the tactile sensor 100 to which an external force is applied is in an underwater environment or where the electromagnetic field or temperature is severely changed, the tactile sensor 200 disposed spaced apart has the advantage of not being affected by such an environment.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서(1000)는, 촉각 수신부(100)의 수신 멤브레인(120) 또는 촉각 감지부(200)의 감지 멤브레인(212)의 재질, 자성체(251)와 자기저항 센서(252)의 세기나 위치 등에 따라 민감도 및 측정 범위를 조절할 수 있는 장점이 있다.In addition, the tactile sensor 1000 according to an embodiment of the present invention includes a material of the receiving membrane 120 of the tactile sensor 100 or the sensing membrane 212 of the tactile sensor 200, a magnetic body 251 and a magnetic substance. There is an advantage in that the sensitivity and measurement range can be adjusted according to the strength or position of the resistance sensor 252.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서(1000)는, 물체와 접촉하여 외력을 수신하는 접촉 부재(150)를 미끄러짐이 용이한 소재와 형태로 구성함으로써, 물체의 질감이나 표면의 거칠기를 쉽고 정밀하게 측정할 수 있다. In addition, the tactile sensor 1000 according to an embodiment of the present invention comprises a contact member 150 that receives an external force in contact with an object in a material and shape that is easy to slide, thereby reducing the texture or roughness of the surface of the object. It can be measured easily and precisely.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서를 통하여 감지한 감지 신호를 나타낸 도면이다. 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서(1000)를 이용하여 물체 표면에 형성된 돌출부의 피치를 변화시키면서 자기저항 센서의 출력 전압을 측정한 결과를 도시하였고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서(1000)를 이용하여 물체 표면의 돌출부의 크기를 변화시키면서 자기저항 센서의 출력 전압을 측정한 결과를 도시하였다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 촉각 수신부(100)를 물체의 표면을 따라 미끄러지는 움직임을 통해 물체의 질감이나 표면의 거칠기를 용이하게 감지할 수 있음을 확인할 수 있다.6 and 7 are diagrams showing detection signals sensed through a tactile sensor according to an embodiment of the present invention. 6 shows a result of measuring the output voltage of the magnetoresistive sensor while changing the pitch of the protrusion formed on the surface of the object using the tactile sensor 1000 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an exemplary embodiment of the present invention. The result of measuring the output voltage of the magnetoresistive sensor while changing the size of the protrusion on the surface of the object using the tactile sensor 1000 according to the embodiment is shown. 6 and 7, it can be seen that the texture of the object or the roughness of the surface can be easily detected through the movement of the tactile receiver 100 along the surface of the object.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서의 어레이를 도시한 도면이고, 도 9는 도 8에 도시한 촉각 센서의 어레이에서 촉각 전달부를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an array of tactile sensors according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram illustrating a tactile sensor in the array of tactile sensors shown in FIG. 8.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서(1000)는 복수의 촉각 수신부(100)와 복수의 촉각 감지부(200), 및 이들을 연결하는 촉각 전달부(300)를 포함함으로써, 어레이를 구성할 수 있다. 이 때, 하나의 촉각 수신부는 하나의 촉각 감지부와 연결될 수 있으며, 촉각 전달부(300)는 멀티 라인 형태로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the tactile sensor 1000 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of tactile sensor 100, a plurality of tactile sensor 200, and a tactile transmission unit 300 connecting them. , You can configure an array. In this case, one tactile sensor may be connected to one tactile sensor, and the tactile sensor 300 may be configured in a multi-line form.

예를 들어, 도 9를 참조하면, 촉각 전달부(300)는 압력 전달 매체인 유체를 이동시키는 복수의 연결 라인(310), 복수의 연결 라인(310)을 감싸는 커버 라인(380), 및 복수의 연결 라인(310)의 사이, 및 연결 라인(310)과 커버 라인(380)의 사이에 배치되는 완충 라인(370)을 포함할 수 있다. 복수의 연결 라인(310)은 외력에 의하여 손상될 수 있고, 연결 라인(310)을 통해 전달되는 압력에 왜곡을 발생시킬 수 있기 때문에, 외력으로부터 보호하기 위한 커버 라인(380)과 완충 라인(370)이 구비될 수 있다. 복수의 연결 라인(310)이 하나의 커버 라인(380)으로 결합됨으로써, 공간적인 효율성도 향상될 수 있다.For example, referring to FIG. 9, the tactile transmission unit 300 includes a plurality of connection lines 310 for moving a fluid that is a pressure transmission medium, a cover line 380 surrounding the plurality of connection lines 310, and a plurality of It may include a buffer line 370 disposed between the connection line 310 of and between the connection line 310 and the cover line 380. Since the plurality of connection lines 310 may be damaged by an external force and may cause distortion in the pressure transmitted through the connection line 310, the cover line 380 and the buffer line 370 for protection from external force. ) May be provided. Since the plurality of connection lines 310 are combined into one cover line 380, spatial efficiency may also be improved.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 센서는, 촉각 수신부(100), 촉각 감지부(200), 및 촉각 전달부(300) 중 적어도 하나에 외력을 측정하는 민감도를 조절할 수 있는 수단이 구비될 수 있는데, 이하 민감도를 조절하는 수단을 포함하는 본 발명의 다양한 실시예를 도면을 통해 상세히 설명한다.On the other hand, the tactile sensor according to an embodiment of the present invention is provided with a means for adjusting the sensitivity of measuring an external force to at least one of the tactile sensor 100, the tactile sensor 200, and the tactile sensor 300 Hereinafter, various embodiments of the present invention including a means for adjusting sensitivity will be described in detail with reference to the drawings.

도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 촉각 센서를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10에 도시한 촉각 센서의 접촉 부재의 직경에 따른 자성체의 변위를 도시한 도면이다.10 is a view showing a tactile sensor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a view showing a displacement of a magnetic body according to a diameter of a contact member of the tactile sensor shown in FIG. 10.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 촉각 센서(1001)는 촉각 수신부가 복수 개로 구성될 수 있다. 이 때, 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)는 각각 촉각 감지부(200)에서 측정되는 측정 민감도를 다르게 할 수 있다.Referring to FIG. 10, in the tactile sensor 1001 according to the first embodiment of the present invention, a plurality of tactile receivers may be configured. In this case, the plurality of tactile sensing units 101, 102, and 103 may have different measurement sensitivity measured by the tactile sensing unit 200, respectively.

제 1 실시예에 따르면, 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)의 접촉 부재(150, 도 2 및 도 3 참조)의 단면적이 각각 다르게 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)의 수신 멤브레인(120)에 부착된 접촉 부재(150)의 부착면의 면적이 각각 다르게 구성될 수 있다.According to the first embodiment, the cross-sectional areas of the contact members 150 (refer to FIGS. 2 and 3) of the plurality of tactile receivers 101, 102, and 103 may be configured differently. In more detail, the area of the attachment surface of the contact member 150 attached to the receiving membrane 120 of the plurality of tactile receiving units 101, 102, 103 may be configured differently.

도 10 및 도 11을 참조하면, 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)의 접촉 부재(150)가 반구형인 경우, 접촉 부재(150)의 직경(d1, d2, d3)이 각각 다를 수 있다. 도 11은 동일한 외력을 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)에 인가하였을 때, 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)의 접촉 부재(150)의 직경에 따른 촉각 감지부(20)의 자성체(251)의 변위를 나타낸 그래프이다. 도 11을 참조하면, 접촉 부재(150)의 직경(d1=10mm, d2=20mm, d3=30mm)이 커질수록 자성체(251)의 변위가 커짐을 확인할 수 있으며, 이는 결국 자기저항 센서(252)의 출력 전압이 높아짐을 의미하므로, 측정 민감도가 커진다는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)의 접촉 부재(150)의 직경을 각각 다르게 구성함으로써, 측정 민감도를 다양하게 조절할 수 있다.10 and 11, when the contact members 150 of the plurality of tactile receivers 101, 102, 103 are hemispherical, the diameters d1, d2, and d3 of the contact members 150 may be different, respectively. . 11 is a view of the tactile sensing unit 20 according to the diameter of the contact members 150 of the plurality of tactile sensing units 101, 102, 103 when the same external force is applied to the plurality of tactile sensing units 101, 102, 103. It is a graph showing the displacement of the magnetic body 251. Referring to FIG. 11, it can be seen that the larger the diameter of the contact member 150 (d1=10mm, d2=20mm, d3=30mm), the larger the displacement of the magnetic body 251 increases, which in turn is the magnetoresistive sensor 252 It means that the output voltage of is increased, so it can be confirmed that the measurement sensitivity is increased. Therefore, by configuring different diameters of the contact members 150 of the plurality of tactile receivers 101, 102, 103, it is possible to variously adjust the measurement sensitivity.

한편, 촉각 전달부(300)도 전술한 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)에 대응되도록 복수 개의 연결 라인(311, 321, 331)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)는 하나의 촉각 감지부(200)와 연결될 수 있고, 복수 개의 촉각 수신부(101, 102, 103)에 연결되는 복수 개의 연결 라인(311, 321, 331)이 하나의 연결 라인(350)으로 합쳐져서 하나의 촉각 감지부(200)와 연결될 수 있다. 또는 복수 개의 연결 라인(311, 321, 331)이 각각 하나의 촉각 감지부(200)에 연결될 수도 있다. 이 때, 복수 개의 연결 라인(311, 321, 331) 중 선택적으로 하나의 연결 라인이 촉각 감지부(200)와 연결되도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the tactile transmission unit 300 may also include a plurality of connection lines 311, 321, and 331 to correspond to the plurality of tactile reception units 101, 102, and 103 described above. For example, a plurality of tactile sensing units 101, 102, 103 may be connected to one tactile sensing unit 200, and a plurality of connection lines 311 connected to the plurality of tactile sensing units 101, 102, 103, The 321 and 331 may be combined into one connection line 350 to be connected to one tactile sensor 200. Alternatively, a plurality of connection lines 311, 321, and 331 may be connected to one tactile sensor 200, respectively. In this case, one of the plurality of connection lines 311, 321, and 331 may be selectively configured to be connected to the tactile sensor 200.

예를 들어, 도 10을 참조하면, 복수 개의 연결 라인(311, 321, 331)에는 각각 밸브(315, 325, 335)가 구비될 수 있으며, 밸브(315, 325, 335)의 개폐 제어를 통하여 측정 민감도를 조절할 수 있다. For example, referring to FIG. 10, valves 315, 325, and 335 may be provided on a plurality of connection lines 311, 321, and 331, respectively, and through opening and closing control of the valves 315, 325, and 335 Measurement sensitivity can be adjusted.

한편, 도 10 에서는 예시적으로 3개의 촉각 수신부로 구성된 촉각 센서(1001)를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 2개 이상의 다양한 개수의 촉각 수신부로 구성될 수 있다. 접촉 부재(150)의 직경이 다른 촉각 수신부가 개수가 많을수록 측정 민감도를 보다 정밀하게 조절할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 10, a tactile sensor 1001 including three tactile sensor units is illustrated as an example, but the present invention is not limited thereto, and may include two or more various number of tactile sensor units. The more the number of tactile receivers having different diameters of the contact member 150 is, the more precise the measurement sensitivity can be.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 촉각 센서를 도시한 도면이고, 도 13은 도 12에 도시한 촉각 센서의 촉각 감지부를 도시한 도면이며, 도 14는 도 12에 도시한 촉각 센서의 다양한 자기저항 센서에 따른 감지 신호를 도시한 도면이다.FIG. 12 is a view showing a tactile sensor according to a second embodiment of the present invention, FIG. 13 is a view showing a tactile sensor of the tactile sensor shown in FIG. 12, and FIG. 14 is a view showing the tactile sensor shown in FIG. A diagram showing detection signals according to various magnetoresistive sensors.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 촉각 센서(1002)는, 촉각 감지부(202)에 자속을 감지하는 민감도가 서로 다른 복수 개의 자기저항 센서(252-1, 252-2, 252-3)가 구비될 수 있다. 이 때, 자성체(251, 도 5 참조)는 복수 개의 자기저항 센서(252-1, 252-2, 252-3) 중 하나에서 자속을 감지하도록 위치 이동이 가능하게 구성될 수 있다.Referring to FIG. 12, the tactile sensor 1002 according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of magnetoresistive sensors 252-1 and 252-2 having different sensitivities for sensing a magnetic flux in the tactile sensor 202. , 252-3) may be provided. In this case, the magnetic body 251 (refer to FIG. 5) may be configured to be moved in position so that one of the plurality of magnetoresistive sensors 252-1, 252-2 and 252-3 senses the magnetic flux.

예를 들어, 도 13을 참조하면, 복수 개의 자기저항 센서(252-1, 252-2, 252-3)가 설치된 제 2 감지 챔버(220)의 상측면에 복수 개의 자기저항 센서(252-1, 252-2, 252-3)의 배열 방향을 따라 이동 레일이 구비되고, 이동 레일을 따라 자성체(251)가 설치된 제 1 감지 챔버(210)가 슬라이딩 방식으로 이동되도록 구성될 수 있다. 이 때, 제 1 감지 챔버(210)는 복수 개의 자기저항 센서(252-1, 252-2, 252-3) 각각에 대응되는 위치에 고정될 수 있도록 구성될 수 있다. 이에 따라 자속을 감지하는 민감도가 서로 다른 복수 개의 자기저항 센서(252-1, 252-2, 252-3) 중 하나를 선택하여 자속을 감지할 수 있음으로써, 촉각 센서(1002)의 측정 민감도를 조절할 수 있다.For example, referring to FIG. 13, a plurality of magnetoresistive sensors 252-1 on the upper side of the second detection chamber 220 in which a plurality of magnetoresistive sensors 252-1, 252-2, and 252-3 are installed. , 252-2, 252-3 may be provided with a moving rail along the arrangement direction, and the first detection chamber 210 in which the magnetic body 251 is installed may be configured to move in a sliding manner along the moving rail. In this case, the first detection chamber 210 may be configured to be fixed to a position corresponding to each of the plurality of magnetoresistive sensors 252-1, 252-2, and 252-3. Accordingly, it is possible to detect the magnetic flux by selecting one of a plurality of magnetoresistive sensors 252-1, 252-2, 252-3 having different sensitivity to detect the magnetic flux, thereby reducing the measurement sensitivity of the tactile sensor 1002. Can be adjusted.

예를 들어, 복수 개의 자기저항 센서(252-1, 252-2, 252-3)는 각각 bilayer, spin-valve, trilayer 구조로 이루어진 센서일 수 있다. 예컨대, bilayer는 NiFe/IrMn의 2층 박막 구조의 센서, spin-valve는 NiFe/Cu/NiFe/IrMn의 스핀 밸브 박막 구조의 센서, trilayer는 NiFe/Cu/IrMn의 3층 박막 구조의 센서일 수 있다. 도 14는 전술한 3가지 자기저항 센서(bilayer, spin-valve, trilayer)에 대한 압력에 따른 출력 전압의 비교를 도시한 그래프이다. 도 14를 참조하면, 3가지 자기저항 센서(bilayer, spin-valve, trilayer)의 측정 민감도와 측정 범위가 서로 상이함을 확인할 수 있다. 따라서, 민감도가 서로 다른 복수의 자기저항 센서를 배치하여 이 중 선택이 가능하게 구성함으로서, 촉각 센서의 민감도를 조절할 수 있다.For example, the plurality of magnetoresistive sensors 252-1, 252-2 and 252-3 may be sensors each having a bilayer, spin-valve, and trilayer structure. For example, the bilayer may be a NiFe/IrMn two-layer thin-film sensor, the spin-valve may be a NiFe/Cu/NiFe/IrMn spin-valve thin-film sensor, and the trilayer may be a NiFe/Cu/IrMn three-layer thin-film sensor. have. 14 is a graph showing a comparison of output voltages according to pressure for the above-described three magnetoresistive sensors (bilayer, spin-valve, and trilayer). Referring to FIG. 14, it can be seen that the measurement sensitivity and measurement range of the three magnetoresistive sensors (bilayer, spin-valve, and trilayer) are different from each other. Accordingly, by arranging a plurality of magnetoresistive sensors having different sensitivities and selecting one of them, the sensitivity of the tactile sensor can be adjusted.

도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 촉각 센서를 도시한 도면이고, 도 16은 도 15에 도시한 촉각 센서에서 촉각 수신부의 일 형태를 도시한 도면이며, 도 17은 도 15에 도시한 촉각 센서에서 촉각 수신부의 다른 형태를 도시한 도면이다.FIG. 15 is a diagram showing a tactile sensor according to a third embodiment of the present invention, FIG. 16 is a diagram showing a form of a tactile sensor in the tactile sensor shown in FIG. 15, and FIG. 17 is It is a diagram showing another form of the tactile sensor in the tactile sensor.

도 15를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 촉각 센서(1003)는, 촉각 수신부(104)의 수신 멤브레인(120) 중 외력에 의해 변형되는 면적(D)이 조절되도록 구성될 수 있다. 전술하였듯이, 촉각 수신부(104)의 수신 멤브레인(120)은 외력에 의해 내측으로 변형되는데(도 3 등 참조), 수신 멤브레인(120)의 변형을 통해 압력이 생성되어 촉각 감지부(200)로 전달될 수 있다. 이 때, 수신 멤브레인(120)의 변형되는 면적(D)이 클수록 촉각 감지부(200)에서의 측정 민감도가 커지게 된다.Referring to FIG. 15, the tactile sensor 1003 according to the third embodiment of the present invention may be configured to adjust an area D deformed by an external force among the receiving membrane 120 of the tactile sensor 104. . As described above, the receiving membrane 120 of the tactile sensor 104 is deformed inward by an external force (see FIG. 3, etc.), and pressure is generated through the deformation of the receiving membrane 120 and transmitted to the tactile sensor 200 Can be. In this case, as the deformed area D of the receiving membrane 120 increases, the measurement sensitivity of the tactile sensor 200 increases.

보다 상세히, 도 11을 참조하면, 수신 멤브레인(120)에 부착되어 있는 접촉 부재(150)의 부착면의 면적(또는 직경 d)이 커질수록 측정 민감도가 커짐을 확인할 수 있는데, 접촉 부재(150)의 부착면의 면적이 커지면 그에 따라 변형되는 수신 멤브레인(120)의 면적도 커지게 된다. 따라서 도 11에 도시된 제 1 실시예와 동일한 원리에 의하여, 제 3 실시예의 경우 수신 멤브레인(120)의 변형되는 면적(D)을 조절함으로써, 촉각 감지부(200)에서의 측정 민감도를 조절할 수 있다.In more detail, referring to FIG. 11, it can be seen that as the area (or diameter d) of the attachment surface of the contact member 150 attached to the receiving membrane 120 increases, the measurement sensitivity increases. When the area of the attachment surface of is increased, the area of the receiving membrane 120 that is deformed accordingly increases. Therefore, according to the same principle as in the first embodiment shown in FIG. 11, in the case of the third embodiment, by adjusting the deformed area D of the receiving membrane 120, the measurement sensitivity in the tactile sensor 200 can be adjusted. have.

도 16은 도 15에 도시한 촉각 센서에서 촉각 수신부의 일 형태를 도시한 도면이고, 도 17은 도 15에 도시한 촉각 센서에서 촉각 수신부의 다른 형태를 도시한 도면이다.FIG. 16 is a view showing a form of a tactile sensor in the tactile sensor shown in FIG. 15, and FIG. 17 is a view showing another form of a tactile sensor in the tactile sensor shown in FIG. 15.

도 16을 참조하면, 제 3 실시예의 촉각 센서에서 일 형태의 촉각 수신부(104')는 내부 공간(제 1 공간)에 격벽(170)을 구비할 수 있다. 격벽(170)은 내부 공간의 부피를 조절할 수 있도록 수직 방향(수신 멤브레인을 기준으로)으로 연장되는 형태일 수 있고, 격벽(170)은 수평 방향(수신 멤브레인과 나란한 방향)으로 이동될 수 있다. 격벽(170)이 이동됨에 따라, 수신 멤브레인(120)이 변형되는 면적(D)이 조절될 수 있다. 다만, 수신 멤브레인(120)이 변형되는 면적(D)은 접촉 부재(150)의 부착면의 면적보다는 크거나 같은 범위 내에서 조절될 수 있다.Referring to FIG. 16, in the tactile sensor of the third embodiment, a tactile sensor 104 ′ of one type may include a partition wall 170 in an inner space (a first space). The partition wall 170 may have a shape extending in a vertical direction (with respect to the receiving membrane) so as to adjust the volume of the inner space, and the partition wall 170 may be moved in a horizontal direction (a direction parallel to the receiving membrane). As the partition wall 170 is moved, the area D in which the receiving membrane 120 is deformed may be adjusted. However, the area D to which the receiving membrane 120 is deformed may be adjusted within a range greater than or equal to the area of the attachment surface of the contact member 150.

예를 들어, 촉각 수신부(104')가 원통형일 경우, 격벽(170)이 복수 개의 피스(piece)로 구성되어 원통형을 이룰 수 있으며, 이 때에는 복수 개의 피스가 동일한 거리만큼 이동되도록 연동되어 제어되게 함으로써, 격벽(170)의 이동 전후에 원통형을 유지할 수 있도록 구성될 수 있다. For example, when the tactile receiver 104 ′ is cylindrical, the partition wall 170 may be composed of a plurality of pieces to form a cylindrical shape, and at this time, the plurality of pieces may be interlocked and controlled so as to move by the same distance. By doing so, it may be configured to maintain the cylindrical shape before and after the movement of the partition wall 170.

한편, 도 16에 도시된 바와 같이, 격벽(170)을 이동시키는 구동 수단으로는 유압, 공압 등의 유체의 압력이 사용될 수 있다. 예를 들어, 수신 챔버(110)의 양측에 압력 공급 라인이 연결되어, 격벽(170)과 수신 챔버(110) 사이에 압력을 공급함으로써, 격벽(170)을 이동시킬 수 있다. 더불어, 촉각 수신부(104')에는 이동된 격벽(170)의 위치를 고정시키기 위한 스토퍼(stopper) 장치가 함께 구비될 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 16, a fluid pressure such as hydraulic pressure or pneumatic pressure may be used as a driving means for moving the partition wall 170. For example, pressure supply lines are connected to both sides of the reception chamber 110 to supply pressure between the partition wall 170 and the reception chamber 110, thereby moving the partition wall 170. In addition, the tactile sensor 104 ′ may be provided with a stopper device for fixing the position of the moved partition wall 170.

도 17을 참조하면, 제 3 실시예의 촉각 센서(1003)에서 다른 형태의 촉각 수신부(104")는 조리개(180)를 구비할 수 있다. 조리개(180)는 수신 멤브레인(120)의 일면에 인접하게 배치되어, 수신 멤브레인(120)이 변형되는 면적(D)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 조리개(180)는 수신 챔버(110) 내부에 설치되고, 수신 멤브레인(120)의 내측면에 배치되어, 수신 멤브레인(120)이 내측으로 변형되는 면적(D)을 조절할 수 있다. Referring to FIG. 17, in the tactile sensor 1003 of the third embodiment, a different type of tactile receiver 104 ″ may include a stop 180. The stop 180 is adjacent to one surface of the receiving membrane 120. Is arranged so that the area D in which the receiving membrane 120 is deformed can be adjusted. For example, the diaphragm 180 is installed inside the receiving chamber 110 and disposed on the inner surface of the receiving membrane 120 As a result, the area (D) in which the receiving membrane 120 is deformed inward can be adjusted.

조리개(180)는 수신 멤브레인(120)과 나란한 방향으로 이동함으로써, 수신 멤브레인(120)이 변형되는 면적(D)을 조절할 수 있으며, 수신 멤브레인(120)이 변형되는 면적(D)은 접촉 부재(150)의 부착면의 면적보다는 크거나 같은 범위 내에서 조절될 수 있다. By moving the diaphragm 180 in a direction parallel to the receiving membrane 120, the area D in which the receiving membrane 120 is deformed can be adjusted, and the area D in which the receiving membrane 120 is deformed is a contact member ( 150) can be adjusted within a range greater than or equal to the area of the attachment surface.

수신 챔버(110)가 원통형이거나, 접촉 부재(150)의 단면적이 원형인 경우에, 조리개(180)는 사진기의 렌즈의 조리개와 유사한 구조로 구성될 수 있다. 예를 들어, 조리개(180)는 중심에 원형의 공간을 형성하는 복수 개의 피스(piece)를 포함할 수 있으며, 복수 개의 피스가 연동되어 제어됨으로써, 복수 개의 피스 중심에 형성되는 원형의 공간의 직경이 조절될 수 있다. When the receiving chamber 110 is cylindrical or the cross-sectional area of the contact member 150 is circular, the diaphragm 180 may have a structure similar to that of a lens of a camera. For example, the diaphragm 180 may include a plurality of pieces forming a circular space at the center, and the plurality of pieces are interlocked and controlled, so that the diameter of the circular space formed at the center of the plurality of pieces Can be adjusted.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 촉각 센서는, 촉각 수신부(100), 촉각 전달부(300), 및 촉각 감지부(200) 중 적어도 하나에 촉각을 측정하는 민감도를 조절할 수 있는 수단이 구비될 수 있다. 이를 통해, 측정할 압력, 진동, 촉감의 특성에 따라 민감도를 조절함으로써 적용 범위를 확대할 수 있다. As described above, the tactile sensor according to the embodiment of the present invention is a means capable of adjusting the sensitivity of measuring a tactile sense to at least one of the tactile sensor 100, the tactile sensor 300, and the tactile sensor 200 Can be provided. Through this, the application range can be expanded by adjusting the sensitivity according to the characteristics of the pressure, vibration, and tactile to be measured.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 촉각 센서는 촉각 수신부(100)와 촉각 감지부(200)가 이격되고, 그 사이를 촉각 전달부(300)가 연결하는 구조인 바, 촉각 전달부(300)의 길이, 즉 연결 라인이 길어질수록 측정 민감도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 측정 민감도를 조절할 수 있는 수단을 통해 연결 라인이 길어짐에 따라 민감도를 향상시킴으로써, 촉각 수신부(100)와 촉각 감지부(200)가 이격됨으로써 발생되는 민감도 저하 문제를 해결할 수 있다.In addition, the tactile sensor according to the embodiment of the present invention has a structure in which the tactile sensor 100 and the tactile sensor 200 are spaced apart, and the tactile transmission unit 300 connects the tactile sensor 100 and the tactile sensor 300 between them. As the length of the connection line becomes longer, the measurement sensitivity may decrease. However, by improving the sensitivity as the connection line lengthens through a means capable of adjusting the measurement sensitivity, the problem of lowering the sensitivity caused by the separation between the tactile sensor 100 and the tactile sensor 200 can be solved.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to implement various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It is natural to fall within the scope of the invention.

1000, 1001, 1002, 1003 촉각 센서
100, 101, 102, 103, 104, 104' 104" 촉각 수신부
110 수신 챔버 120 수신 멤브레인
150 접촉 부재 170 격벽
180 조리개 100, 202 촉각 감지부
210 제 1 감지 챔버 212 감지 멤브레인
220 제 2 감지 챔버 230 기판
151 자성체 252 자기저항 센서
300 촉각 전달부1000, 1001, 1002, 1003 tactile sensor
100, 101, 102, 103, 104, 104'104" tactile receiver
110 receiving chamber 120 receiving membrane
150 contact member 170 bulkhead
180 aperture 100, 202 tactile sensor
210 first sensing chamber 212 sensing membrane
220 second sensing chamber 230 substrate
151 Magnetism 252 Magnetoresistive sensor
300 tactile transmitter

Claims

외력에 의해 압력이 발생되는 촉각 수신부;
상기 촉각 수신부와 이격 배치되며, 상기 촉각 수신부에서 발생된 압력을 전달 받아서 상기 외력을 측정하는 촉각 감지부; 및
상기 촉각 수신부에서 발생된 압력이 상기 촉각 감지부에 전달되도록 상기 촉각 수신부와 상기 촉각 감지부 사이를 연결하는 촉각 전달부;
를 포함하며,
상기 촉각 수신부, 상기 촉각 감지부, 및 상기 촉각 전달부 중 적어도 하나는 상기 외력을 측정하는 민감도가 조절되도록 구성되는, 촉각 센서.A tactile receiver in which pressure is generated by an external force;
A tactile sensing unit disposed spaced apart from the tactile sensing unit and configured to measure the external force by receiving the pressure generated from the tactile sensing unit; And
A tactile sensor connecting the tactile sensor and the tactile sensor so that the pressure generated by the tactile sensor is transmitted to the tactile sensor;
Including,
At least one of the tactile sensor, the tactile sensor, and the tactile sensor is configured to adjust sensitivity for measuring the external force.

제 1 항에 있어서,
상기 촉각 감지부는,
상기 촉각 수신부에서 전달 받은 압력에 의하여 변위가 발생되는 자성체; 및
상기 자성체의 자속을 감지하는 자기저항 센서를 포함하는, 촉각 센서.The method of claim 1,
The tactile sensing unit,
A magnetic material in which displacement is generated by the pressure received from the tactile sensor; And
A tactile sensor comprising a magnetoresistive sensor that senses the magnetic flux of the magnetic body.

제 2 항에 있어서,
상기 촉각 수신부는,
내부에 제 1 공간을 가지고, 일측에 제 1 개방면이 형성되며, 타측에 압력 토출구가 형성된 수신 챔버;
상기 제 1 개방면을 밀폐하며 탄성을 가지는 수신 멤브레인; 및
접촉을 통해 상기 외력을 수신하도록 상기 수신 멤브레인의 외면에 부착되어 외부로 돌출된 접촉 부재를 포함하는, 촉각 센서.The method of claim 2,
The tactile receiver,
A receiving chamber having a first space therein, a first open surface formed on one side, and a pressure discharge port formed on the other side;
A receiving membrane sealing the first open surface and having elasticity; And
A tactile sensor comprising a contact member attached to an outer surface of the receiving membrane and protruding outward to receive the external force through contact.

제 3 항에 있어서,
상기 접촉 부재는
상기 수신 멤브레인의 단면적보다 작게 형성되고,
탄성을 가지며, 외면이 미끄러운 곡면으로 이루어지는, 촉각 센서.The method of claim 3,
The contact member
Is formed smaller than the cross-sectional area of the receiving membrane,
A tactile sensor having elasticity and having an outer surface of a slippery curved surface.

제 3 항에 있어서,
상기 촉각 감지부는
내부에 제 2 공간을 가지되, 일측에 상기 압력 토출구와 연통되는 압력 유입구가 형성되고, 타측에 제 2 개방면이 형성되는 제 1 감지 챔버;
상기 제 2 개방면을 밀폐하고, 상기 자성체가 부착된 탄성 재질의 감지 멤브레인; 및
상기 제 1 감지 챔버와 결합되며, 상기 자기저항 센서가 설치된 제 2 감지 챔버를 더 포함하는, 촉각 센서.The method of claim 3,
The tactile sensing unit
A first sensing chamber having a second space therein, a pressure inlet communicating with the pressure discharge port on one side, and a second open surface on the other side;
A sensing membrane made of an elastic material to which the magnetic body is attached and sealing the second open surface; And
The tactile sensor further comprises a second sensing chamber coupled to the first sensing chamber and in which the magnetoresistive sensor is installed.

제 5 항에 있어서,
상기 제 2 감지 챔버는,
내부에 제 3 공간을 가지고, 일측에 상기 제 1 감지 챔버와의 결합을 통해 밀폐되는 제 3 개방면이 형성되며,
상기 제 3 개방면을 통해서 상기 감지 멤브레인과 상기 자성체가 노출되는, 촉각 센서.The method of claim 5,
The second detection chamber,
Having a third space inside, a third open surface is formed on one side to be sealed through coupling with the first detection chamber,
The tactile sensor in which the sensing membrane and the magnetic material are exposed through the third open surface.

제 5 항에 있어서,
상기 촉각 전달부는,
상기 압력 토출구와 상기 압력 유입구를 연결하고, 상기 압력에 의해 유체가 이동되는 전달 라인
을 포함하는, 촉각 센서.The method of claim 5,
The tactile transmission unit,
A delivery line that connects the pressure discharge port and the pressure inlet, and moves the fluid by the pressure
Containing, tactile sensor.

제 2 항에 있어서,
상기 자성체는
상기 자기저항 센서와 이격되어 마주보게 배치되되,
상기 변위가 발생되는 방향을 기준으로 상기 자기저항 센서와 중첩되지 않도록 배치되는, 촉각 센서.The method of claim 2,
The magnetic body is
It is spaced apart from the magnetoresistive sensor and disposed to face each other,
The tactile sensor is disposed so as not to overlap with the magnetoresistive sensor based on the direction in which the displacement occurs.

제 3 항에 있어서,
상기 촉각 수신부는 복수 개로 구성되며,
상기 촉각 전달부는, 상기 복수 개의 촉각 수신부 중 하나의 촉각 수신부를 상기 촉각 감지부와 연결시키는 밸브가 구비되는, 촉각 센서.The method of claim 3,
The tactile receiving unit is composed of a plurality,
The tactile sensor is provided with a valve connecting the tactile sensor to the tactile sensor for connecting one of the tactile sensor to the tactile sensor.

제 9 항에 있어서,
상기 복수 개의 촉각 수신부는
상기 수신 멤브레인에 부착된 상기 접촉 부재의 부착면의 면적이 각각 다른, 촉각 센서.The method of claim 9,
The plurality of tactile receivers
A tactile sensor having different areas of attachment surfaces of the contact members attached to the receiving membrane.

제 8 항에 있어서,
상기 자기저항 센서는 복수 개가 서로 이격되어 배치되고,
상기 복수 개의 자기저항 센서는 자속을 감지하는 민감도가 각각 다르며,
상기 복수 개의 자기저항 센서 중 하나에서 상기 자성체의 자속을 감지하도록 상기 자성체의 위치 이동이 가능하게 구성되는, 촉각 센서.The method of claim 8,
A plurality of the magnetoresistive sensors are disposed to be spaced apart from each other,
The plurality of magnetoresistive sensors have different sensitivity for detecting magnetic flux,
One of the plurality of magnetoresistive sensors is configured to be able to move the position of the magnetic material to sense the magnetic flux of the magnetic material.

제 3 항에 있어서,
상기 수신 멤브레인은 상기 외력에 의하여 변형되는 면적이 조절되도록 구성되는, 촉각 센서.The method of claim 3,
The receiving membrane is configured to adjust the area deformed by the external force, the tactile sensor.