[發明專利]觸覺傳感器及人形機器人

在審

• 申請號: 201811518052.2
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109986587A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 清水陽平
• 申請（專利權）人: 株式會社捷太格特
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J11/00;G01L1/14
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 熊傳芳;蘇卉

本發明提供觸覺傳感器及人形機器人。觸覺傳感器具備：能夠彈性變形的片材、設于片材內的線圈、與線圈一起設于片材內的粉狀或者纖維狀的磁性材料、檢測線圈的電感的檢測部。

通過引用將2017年12月13日提交的包含說明書、附圖及摘要的日本專利申請No.2017-238622的全部公開內容并入本文中。

技術領域

本發明涉及觸覺傳感器及人形機器人。

背景技術

近年來，人形機器人(模擬人類的機械)的開發不斷進展。人形機器人具備：構成骨架的機械部及覆蓋該機械部的表皮部。皮膚部由例如硅橡膠等柔軟的材料制作。

有時人形機器人設有觸覺傳感器。作為觸覺傳感器的例子，例如日本特開2013-178241號公報所公開的那樣，在壓電薄膜的兩面設有電極的結構已為人們所知。根據該觸覺傳感器，例如如下地動作：人觸摸人形機器人，從而觸覺傳感器輸出信號，人形機器人的控制裝置檢測出與人的接觸。

以往的觸覺傳感器分散地配置在構成骨架的機械部，皮膚部覆蓋這些觸覺傳感器。觸覺傳感器分散地配置在機械部。因此，例如，在連續按壓人形機器人的皮膚部的某個范圍的情況下，在觸覺傳感器的設置區域內，能夠從觸覺傳感器輸出信號而檢測到負載，但是在觸覺傳感器之間不輸出信號。即，雖然連續地觸碰人形機器人，但人形機器人判斷為間歇地被觸碰。另外，這樣的觸覺傳感器也被應用于人形機器人以外。

發明內容

本發明的目的之一在于提供能夠連續地檢測到負載的觸覺傳感器及具備這樣的觸覺傳感器的人形機器人。

本發明的一技術方案的觸覺傳感器的結構上的特征在于，該觸覺傳感器具備：能夠彈性變形的片材、設于該片材內的線圈、與上述線圈一起設于上述片材內的粉狀或者纖維狀的磁性材料、檢測上述線圈的電感的檢測部。

附圖說明

參照附圖，根據下文對實施例的說明可清楚地了解本發明的上述及其他特征和優點，在附圖中相同的附圖標記用于表示相同的部件，其中：

圖1是表示人形機器人的一部分(臂部)的立體圖。

圖2是說明觸覺傳感器的結構的結構圖。

圖3是說明觸覺傳感器的功能的圖。

圖4是說明其他方式的觸覺傳感器的結構的結構圖。

圖5是表示賦予觸覺傳感器的負載與賦予該負載時的線圈的電感之間的關系的曲線圖。

圖6是表示觸覺傳感器的壓入量與賦予該壓入量時的線圈的電感之間的關系的曲線圖。

具體實施方式

圖1是表示人形機器人的一部分(臂部)的立體圖。人形機器人10具有：構成骨架的機械部11及覆蓋該機械部11的皮膚部12。機械部11包括：多個臂部件13、連接臂部件13的關節部14及促動器15。關節部14包括與臂部件13一體動作的軸及軸承等多個機械要素。促動器15由馬達或者流體促動器等構成。通過使促動器15動作，在關節部14處多個臂部件13作為整體而形成為彎曲的狀態或者呈直線狀地延伸的狀態。機械部11可以是圖示的形態以外的結構，能夠設為以往已知的結構。

皮膚部12由具有彈性的膜狀部件(片材)構成。該膜狀部件的至少一部分具備觸覺傳感器20的功能。在圖1所示的人形機器人10的情況下，具有手指的手機構16(手掌)中的皮膚部12由觸覺傳感器20構成。另外，手臂部分的皮膚部12也可以由觸覺傳感器20構成或者圖1所示的皮膚部12的整個范圍也可以由觸覺傳感器20構成。皮膚部12(上述膜狀部件)由橡膠制且容易彈性變形的材料構成。皮膚部12例如能夠采用三元乙丙橡膠(EPDM)、丙烯酸橡膠、硅橡膠等。