[發(fā)明專利]多軸觸覺傳感器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201880099672.9 | 申請日： | 2018-11-26 |
| 公開（公告）號： | CN113167668A | 公開（公告）日： | 2021-07-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 下山勛;中井亮仁 | 申請（專利權(quán)）人： | 國立大學(xué)法人東京大學(xué) |
| 主分類號： | G01L5/161 | 分類號： | G01L5/161;G01L1/18 |
| 代理公司： | 北京市金杜律師事務(wù)所 11256 | 代理人： | 楊宏軍;李文嶼 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 觸覺 傳感器 | ||
提供小型且檢測靈敏度高的、用于對3個軸方向的力和繞軸的力矩進(jìn)行檢測的多軸觸覺傳感器。本發(fā)明的多軸觸覺傳感器1是用于對3個軸方向的力和至少1個軸的繞軸的力矩進(jìn)行檢測的多軸觸覺傳感器1，其具備至少4個傳感器元件，該至少4個傳感器元件包括具有在規(guī)定部位具備第1電阻層43、第2電阻層53的梁構(gòu)造的至少3個剪切力檢測元件20、和具有在規(guī)定部位具備第3電阻層63、第4電阻層73的梁構(gòu)造的至少1個按壓力檢測元件30，4個傳感器元件的梁構(gòu)造分別以其長度方向成為放射狀的方式配置于傳感器基板2，基于多個傳感器元件中的配置于以放射狀配置的中心為基準(zhǔn)而旋轉(zhuǎn)對稱的位置的、2個以上的傳感器元件的輸出而對至少1個軸的繞軸的力矩進(jìn)行檢測。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及多軸觸覺傳感器。更詳細(xì)而言，涉及用于對3個軸方向的力和至少1個繞軸的力矩進(jìn)行檢測的多軸觸覺傳感器。
背景技術(shù)
以往，已知有多軸觸覺傳感器。
專利文獻(xiàn)1中，公開了使用MEMS工藝在與基板的表面大致共面的面內(nèi)形成有多個傳感器元件的觸覺傳感器。該專利文獻(xiàn)1所記載的觸覺傳感器是能夠以薄型的構(gòu)造檢測剪切力的、非常優(yōu)異的觸覺傳感器。該專利文獻(xiàn)1中具體地公開了對x軸方向的力和y軸方向的力進(jìn)行檢測的觸覺傳感器。
另一方面，在例如機(jī)器人、醫(yī)療領(lǐng)域等中，為了得到詳細(xì)的接觸信息，需求用于對3軸方向的力和繞各軸的力矩進(jìn)行測定的6軸觸覺傳感器等、具有多個檢測軸的觸覺傳感器。另外，關(guān)于這樣的觸覺傳感器，多尋求小型化。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本專利第5867688號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
專利文獻(xiàn)1中，如前述那樣，關(guān)于對x軸方向和y軸方向的力進(jìn)行檢測的構(gòu)成具體地進(jìn)行了公開。另外，還教導(dǎo)了可以構(gòu)成為：設(shè)置3個以上的傳感器元件并將梁呈放射狀的配置，從而進(jìn)一步對力矩進(jìn)行測定。然而，在專利文獻(xiàn)1中，在基板的一面上形成傳感器元件的形態(tài)的傳感器中，對于除了x軸方向及y軸方向的力之外，對z軸方向的力及繞軸的力矩進(jìn)行檢測的情況下的具體構(gòu)成，并沒有記載。因而，在除了x軸方向及y軸方向的力，還對z軸方向的力及繞軸的力矩也進(jìn)行檢測的情況下，對如下這些應(yīng)用用途還需要另行進(jìn)行研究，如在基板的一面上形成怎樣種類的傳感器元件為好、為了能夠以高靈敏度進(jìn)行檢測而將種類不同的傳感器具體以何種布局進(jìn)行配置為好。
本發(fā)明是鑒于上述課題做出的，其目的在于提供小型且檢測靈敏度高的、用于對3個軸方向的力和至少1個繞軸的力矩進(jìn)行檢測的多軸觸覺傳感器。
用于解決問題的技術(shù)方案
本發(fā)明是用于對3個軸方向的力和所述3個軸中的至少1個軸的繞軸的力矩進(jìn)行檢測的多軸觸覺傳感器，具備：基板；設(shè)置于與所述基板的表面大致共面的面內(nèi)的多個傳感器元件；以及覆蓋所述多個傳感器元件的周圍、并對所述多個傳感器元件傳遞外力的傳遞件，所述多個傳感器元件包括至少4個傳感器元件，所述至少4個傳感器元件包括：具有在規(guī)定部位具備電阻層的梁構(gòu)造以使得對相對于所述基板的表面而言為平行方向的力進(jìn)行檢測的、至少3個剪切力檢測元件；和具有在規(guī)定部位具備電阻層的梁構(gòu)造以使得對相對于所述基板的表面而言為垂直方向的力進(jìn)行檢測的、至少1個按壓力檢測元件的，所述4個傳感器元件的所述梁構(gòu)造分別以其長度方向成為放射狀的方式配置于所述基板，基于所述多個傳感器元件中、配配置于以所述放射狀配置的中心為基準(zhǔn)而旋轉(zhuǎn)對稱的位置的、2個以上的傳感器元件的輸出，對所述至少1個軸的繞軸的力矩進(jìn)行檢測。
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