[發明專利]檢測裝置、電子設備及機器人

無效

• 申請號: 201410108239.0
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN103913264A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 米山良一
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G01L5/22
• 分類號: G01L5/22;G01L1/14;G01L1/20;B25J13/08;B25J19/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

本申請是申請日為2012年02月01日、申請號為201210022438.0、發明名稱為“檢測裝置、電子設備及機器人”的發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及檢測裝置、電子設備及機器人。

背景技術

作為檢測外力的檢測裝置，已知專利文獻1及2所記載的檢測裝置。正在探討研究這樣的檢測裝置在觸摸面板及機器人的觸覺傳感器等中的應用。

專利文獻1：日本特開昭60-135834號公報

專利文獻2：日本特開平7-128163號公報

專利文獻1的檢測裝置形成為如下結構：使用錐狀突起在背面大致均勻地配置的受壓片材，根據該突起的變形量檢測壓力分布。然而，在專利文獻1的檢測裝置中，無法測量施加于測量面的壓力的在面內方向上的力(滑動力)。

專利文獻2的檢測裝置形成為如下結構：在受壓片材的表面將多個柱狀突起配置成格子狀，在將這些表面突起的周邊部均分的位置的背面設置圓錐狀的突起。在專利文獻2的檢測裝置中，雖然能夠將外壓作為三維的力矢量進行檢測，但是外壓的檢測能力因突起的變形的程度，特別是因隨時間變化的變形保持(若產生變形，則變形暫時不會恢復到原來的狀態)而受到影響。

如上所述，在專利文獻1及2的檢測裝置中，均無法始終以高靈敏度、且再現性良好地檢測出外壓的方向和大小。

發明內容

本發明是鑒于這樣的情形而完成的，其目的在于提供檢測裝置、電子設備以及機器人，能夠始終以高靈敏度和高精度(滯后極小)檢測出外壓的方向和大小。

本發明是為解決上述課題的至少一部分而完成的，能夠以下述方式或實施例來實現。

應用例1

本應用例的檢測裝置，其特征在于，該檢測裝置對外壓的方向和大小進行檢測，該檢測裝置具備：第一基板，該第一基板具有繞基準點配置的多個壓力傳感器；以及形成有彈性體突起且具有彈性力的第二基板，該彈性體突起的重心位于與上述基準點重疊的位置，并在前端部與上述第一基板抵接的狀態下會因上述外壓而產生彈性變形，上述第二基板由具有規定的彈性力的彈性體構成。

應用例2

在上述應用例的檢測裝置中，也可以具有設置于上述彈性體突起與上述第一基板之間的彈性體片材，上述彈性體突起的前端部與上述彈性體片材抵接。

應用例3

本應用例的檢測裝置，其特征在于，該檢測裝置對外壓的方向和大小進行檢測，該檢測裝置具備：第一基板，該第一基板具有繞基準點配置的多個壓力傳感器；彈性體突起，該彈性體突起的重心位于與上述基準點重疊的位置，并且會因上述外壓而產生彈性變形；以及第二基板，該第二基板隔著上述彈性體突起而設置于上述第一基板的相反側，上述彈性體突起以前端部與上述第二基板抵接的方式形成于上述第一基板，上述第二基板由具有規定的彈性力的彈性體構成。

應用例4

在上述應用例的檢測裝置中，還可以具備支承部，該支承部在上述第二基板施加有張力的狀態下固定上述第二基板的外周部。

根據這樣的結構，由于能夠在彈性體突起的前端部與第一基板(多個壓力傳感器)抵接的狀態下在滑動方向(與壓力傳感器表面平行的方向)上產生變形，因此與專利文獻1及專利文獻2的檢測裝置相比，能夠提高外壓的方向和大小的檢測精度。若對第二基板的表面施加外壓，則彈性體突起在前端部與第一基板抵接的狀態下產生壓縮變形。此時，在存在面內的規定方向的滑動分力的情況下，彈性體突起的變形產生偏差。即，彈性體突起的重心偏離基準點而在規定方向(滑動方向)上移動。于是，多個壓力傳感器中的與彈性體突起的重心移動的部分重疊的比例相對地增大。也就是說，由各壓力傳感器檢測出不同值的壓力值。具體地說，與彈性體突起的重心重疊的位置處的壓力傳感器檢測出相對大的壓力值，不與彈性體突起的重心重疊的位置處的壓力傳感器檢測出相對小的壓力值。因此，能夠利用運算裝置對由各壓力傳感器檢測出的壓力值的差進行運算，進而基于該差求出外壓被施加的方向。因此，能夠提供以高精度檢測外壓的方向和大小的檢測裝置。

應用例5

在上述應用例的檢測裝置中，也可以具備運算裝置，該運算裝置對上述彈性體突起因上述外壓產生彈性變形而由多個上述壓力傳感器檢測出的壓力值中的、由任意組合的各壓力傳感器檢測出的壓力值的差進行運算，并基于該差對外壓被施加的方向和外壓的大小進行運算。

應用例6

在上述應用例的檢測裝置中，上述多個壓力傳感器可以配置成相對于上述基準點呈點對稱。