CN102037340B - 复合型传感器及机械手 - Google Patents

Abstract

一种复合型传感器(20)，由触觉传感器(21)和接近感觉传感器(22)构成。触觉传感器(21)包括覆盖指尖部(8c)的可挠性的感压片(31)，该感压片(31)包括：由可挠性的导电性材料形成的表面膜(33)和背面膜(34)；以电连接的状态夹在所述表面膜(33)与所述背面膜(34)之间的、由感压导电性橡胶形成的中间膜(35)；以及形成于表面膜和背面膜的第一电极端子(36)～第四电极端子(39)，根据它们的端子电压，能检测出作用于感压片(31)的负载的大小、负载的中心位置。在感压片(31)中形成有通孔(32)，接近感觉传感器(22)的感应面从通孔(32)露出，能检测出把持物体(54)的接近。

Description

复合型传感器及机械手

技术领域

本发明涉及一种包括多个传感器的复合型传感器，上述传感器含有触觉传感器，特别地，本发明涉及一种适合安装于机械手的指尖面的复合型传感器，上述机械手进行物体的把持动作等。此外，本发明涉及一种包括复合型传感器的机械手。

背景技术

在把持物体的机械手中，需要用于确认把持对象的物体位置的视觉功能、用于确认对把持对象的物体已把持的触觉功能。视觉和触觉是相互辅助的感觉，视觉推定大范围的状况，触觉确认局部的状况。用于对机械手提供视觉功能和触觉功能的复合型传感器在以下的专利文献中已公开。

在专利文献1(日本专利特开昭60-62496号公报)中公开了将接触感觉、按压感觉、接近感觉复合化了的触觉传感器。此中公开的触觉传感器包括：透光性的可挠性板状部；设于可挠性板状部的一面，仅能感应来自前面的光的受光部；以及从受光部的背面照射可挠性板状部的发光部，受光部收到从发光部射出并被测定对象物体反射后的反射光，并在受光部根据收到的光的强度，检测出测定对象物体与板状部靠近、测定对象物体与板状部接触及此时的压力。

在专利文献2(日本专利特开昭63-238502号公报)中公开有下述接近感觉、触觉传感器，该传感器安装于机器人的机械手(manipulator)的表面，从而能检测到机械手与障碍物等其他物体接近、例如接近到大致20cm以内的情况，以及机械手与物体接触的情况。此中公开的接近感觉、触觉传感器中，将电极安装于片状的感压导电橡胶的两面，通过对感压导电橡胶的对地电容进行测定，来检测出物体的接近，通过对感压导电橡胶的电阻进行测定，来检测出物体的接触。

另一方面，作为触觉传感器，本申请发明人中的一位提出有能检测作用于检测面的负载的大小及作用于检测面的负载的中心位置(重心位置)的传感器。即，在专利文献3(日本专利特开昭60-35602号公报)中，提出有用于检测作用于检测面的负载的大小及负载的二维重心位置的面压力数据的检测方法。在专利文献4(日本专利特公平06-58239号公报)中，提出有使用片状的触觉传感器能检测滑动感觉的滑动感觉传感器。此外，在专利文献5(WO2007/069412)中，提出有由可挠性片形成的二维分布负载中心位置检测传感器。

专利文献1：日本专利特开昭60-62496号公报

专利文献2：日本专利特开昭63-238502号公报

专利文献3：日本专利特公昭60-35602号公报

专利文献4：日本专利特公平06-58239号公报

专利文献5：国际公开第2007/069412号册子

发明内容

作为用于对机械手等提供视觉功能和触觉功能的复合型传感器，当使用专利文献1中公开的传感器时，需要使用透光性的可挠性构件，当使用专利文献2中公开的传感器时，需要测定感压导电橡胶的电容。

本发明的技术问题在于提供一种利用比以往的复合型传感器简单的结构能检测出物体的接近和接触的复合型传感器。

此外，本发明的技术问题在于提供一种利用比以往的复合型传感器简单的结构能检测出物体的物理特性和物体的接触的复合型传感器。

除此之外，本发明的技术问题在于提供一种利用片状的触觉传感器、通过简单的结构、能检测出物体的接近和接触位置的复合型传感器，上述片状的触觉传感器由本申请发明人中的一位提出，能检测作用于检测面的负载的大小和作用于检测面的负载的重心位置。

另一方面，本发明的技术问题在于提供一种包括新发明的复合型传感器的机械手。

为解决上述技术问题，本发明的复合型传感器的特征是，包括：

具有检测表面的传感器装设零件；

装设于上述传感器装设零件，具有用于检测物体与上述传感器装设零件的上述检测表面接触的感压片的触觉传感器；以及

装设于上述传感器装设零件的辅助传感器，

上述检测表面由上述触觉传感器的上述感压片的表面、将上述感压片的一部分切成沿厚度方向贯穿状态而形成的片除去部、从该片除去部露出的上述辅助传感器的传感器感应面形成。

在本发明的复合型传感器中，检测表面由触觉传感器的感压片表面、从形成于该感压片的片除去部露出的辅助传感器的传感器感应面形成。利用辅助传感器能检测出物体与检测表面接近的情况、接近的物体的物理特性等，利用触觉传感器能检测出物体与检测表面接触。

在此，本发明的复合型传感器中使用的上述触觉传感器的上述感压片的特征是，包括：

由可挠性的导电性材料形成的表面膜；

由可挠性的导电性材料形成的背面膜；

以电导通的状态夹在上述表面膜与上述背面膜之间，由根据作用于厚度方向的负载的大小而导电特性发生变化的可挠性的感压导电性材料形成的中间膜；

形成于上述表面膜的面方向两端的第一电极端子和第二电极端子；以及

形成于上述背面膜的面方向两端的第三电极端子和第四电极端子，

在隔着上述中间膜的上述表面膜与上述背面膜之间保持规定的电位差的状态下，根据从上述第一电极端子至上述第四电极端子获得的端子电压，能检测出作用于上述检测表面的负载的大小和该负载的重心位置中的至少一个。

可以确认，因形成于感压片的片除去部引起的触觉传感器的检测精度的降低是轻微的。因此，通过在感压片上形成通孔等片除去部这样简单的结构，能形成复合型传感器，并能利用触觉传感器高精度地检测出作用于检测表面的物体的负载的大小和其重心位置。

本发明的复合型传感器的特征是，上述辅助传感器是检测出物体接近上述传感器装设零件的上述检测表面的接近感觉传感器。作为接近感觉传感器，能使用光学式传感器、超声波传感器等。

此外，上述辅助传感器也能使用检测出与上述检测表面接近或接触的物体的光学特性、温度特性等物理特性的传感器。另外，对辅助传感器也能使用触觉传感器。

在本发明的复合型传感器中，上述片除去部是形成于上述感压片的通孔。通孔的形状一般形成圆形即可，但也能形成三角形、正方形等多边形或其他任意形状。

在此，也可在感压片上的与上述感压片的上述片除去部不同的位置形成第二片除去部，使上述辅助传感器的传感器感应面以外的部位从上述第二片除去部露出。例如，能使被感压片覆盖的传感器装设零件的表面部分露出，并将螺钉等紧固零件安装于该表面部分。若采用上述结构，则例如不用将感压片拆下，就能接触到紧固零件，并能进行紧固零件的安装、拆下等。

接着，在本发明的复合型传感器中，也能采用下述结构：作为上述辅助传感器具有多个相同种类或不同种类的辅助传感器，在上述感压片上形成有多处上述片除去部，一个或多个上述辅助传感器的传感器感应面从各片除去部露出。

例如，若预先以使作为辅助传感器的光学式接近感觉传感器的各个传感器感应面从各片除去部露出的方式配置，则能检测出物体与检测表面的各部位的接近。此外，若使光学式接近感觉传感器的传感器感应面从一部分片除去部露出，使例如温度传感器的传感器感应面从剩下的片除去部露出，则能检测出物体的接近和接近的物体的温度。

接着，本发明的具有指机构(该指机构包括物体把持面)的机械手的特征是，

具有如上构成的复合型传感器，

利用上述复合型传感器的上述检测表面形成上述物体把持面的至少一部分。

在本发明的机械手中，利用该物体把持面的检测表面，能检测出把持对象的物体的接近程度和接触。因此，能不伴随冲击地对把持对象的物体进行把持，能实现不会使诸如柔软的物体、鸡蛋等易损坏的物体变形或损坏地把持的机械手。

在此，在机械手的上述指机构采用包括指根部、经由关节部与该指根部的前端连结的指尖部的结构的情形下，作为优选，至少将上述指尖部的指尖表面部分作为上述物体把持面，将该指尖表面部分作为上述复合型传感器的检测表面。

接着，本发明的具有臂部(该臂部包括物体检测面)的机器人的特征是，

具有如上构成的复合型传感器，

利用上述复合型传感器的上述检测表面形成上述臂部的上述物体检测面的至少一部分。

在本发明的机器人中，利用该物体检测面的检测表面，能检测出物体与臂部接近、接触。因此，能进行使机器人的臂部与配置于周围的物体不碰撞地移动的动作等。

本发明的复合型传感器采用下述结构：在触觉传感器的感压片的局部形成通孔等片除去部，使接近感觉传感器等辅助传感器的传感器感应面从该片除去部露出。因此，能实现以简单的结构能检测出物体的接近、接近的物体的属性、物体的接触的复合型传感器。

特别地，在使用本申请发明人中的一位提出的能检测出负载的大小、其重心位置的片状触觉传感器作为触觉传感器的情形下，能检测出物体的接近、接近的物体的属性，并能高精度地检测出物体的接触位置。因此，适用于对进行物体的把持动作的机械手提供视觉功能和触觉功能。

附图说明

图1是使用了本发明的机械手系统的概略结构图。

图2是表示安装于图1的机械手的指尖部分的复合型传感器的立体图。

图3是图2的复合型传感器的分解立体图。

图4是表示接近感觉传感器的概略结构图。

图5是表示可安装于臂部的复合型传感器的立体图。

图6是图5的复合型传感器的分解立体图。

图7是表示触觉传感器的通孔对检测精度的影响的测定结果的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对包括应用了本发明的复合型传感器的机械手的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是表示实施方式1的机械手系统的概略结构图。机械手系统1包括：机械手2；用于驱动该机械手2的驱动器3；以及经由驱动器3来驱动控制机械手2的控制装置4。机械手2包括：臂部5；安装于该臂部5的前端部的三轴的臂关节部6；以及安装于该臂关节部6的前端的手部7。手部7包括相同结构的三根指机构8(1)、8(2)、8(3)，各指机构8(1)～8(3)是包括指根部8a、中间指部8b和指尖部8c的两关节型的指机构。

三轴的臂关节部6包括：使手部7绕z轴旋转的z轴致动器11；使手部7绕x轴旋转的x轴致动器12；以及使手部7绕y轴旋转的y轴致动器13。各指机构8包括：使中间指部8b朝把持或松开物体的方向旋转的致动器14；以及使指尖部8c朝把持或松开物体的方向旋转的致动器15。

在三根指机构8的指尖部8c(传感器装设零件)中分别装设有复合型传感器20。复合型传感器20由触觉传感器21、由反射型光传感器形成的接近感觉传感器22构成。触觉传感器21和接近感觉传感器22的检测信号经由模拟电路23和控制装置4的A/D转换端(未图示)被供给到该控制装置4。控制装置4以计算机25为中心，计算机25与键盘26等输入装置、显示器27等输出装置连接。计算机25通过执行所安装的机械手驱动控制程序，来驱动控制机械手2，使其进行物体把持动作。此外，在进行物体把持动作时，根据复合型传感器20的检测信号，检测出物体的接近、物体的接触位置、接触压力，基于此，以合适的把持速度驱动各指机构8。

图2是表示装设于机械手2的指机构8(1)～8(3)的指尖部8c的复合型传感器20的检测部分的局部立体图，图3是指尖部8c的复合型传感器20的检测部分的分解立体图。指尖部8c对应于人的指尖，是机械手2把持物体时最先与物体接触的部分。

该指尖部8c的与把持对象的物体接触的一侧的表面是与把持物体(未图示)接触的物体把持面，该面为检测表面24。在本例中，形成为朝向前端侧圆弧状地弯曲90度的具有一定宽度的凸曲面。该检测表面24由触觉传感器21的可挠性感压片31的表面划定。感压片31呈长方形，以沿着指尖部8c的表面形状挠曲成凸曲面状的状态贴附于该指尖部8c。在该感压片31上形成有将该感压片31的一部分以沿厚度方向贯穿的状态切除而成的圆形的通孔(片除去部)32。装设于指尖部8c的、由反射型光传感器形成的接近感觉传感器22的传感器感应面22a从该通孔32露出。

触觉传感器21是二维负载分布中心位置检测触觉传感器，如图3所示，其感压片31包括：由可挠性导电性材料形成的表面膜33；由可挠性导电性材料形成的背面膜34；以及以电导通的状态夹在表面膜33与背面膜34之间，由根据作用于厚度方向的负载大小、导电特性发生变化的可挠性感压导电性橡胶形成的中间膜35。表面膜33、背面膜34和中间膜35呈长方形，且大小大致相同。在上述膜33～35的相同位置上形成有构成通孔32的各通孔33a～35a。此外，在表面膜33的上下短边部分形成有成对的第一电极端子36和第二电极端子37。在背面膜34的左右长边部分形成有成对的第三电极端子38和第四电极端子39。

在触觉传感器21中，在第一电极端子36与第二电极端子37之间，第三电极端子38与第四电极端子39之间施加有规定的电压，对应于中间膜35的电阻值的电流经由中间膜35流动。当有负载作用于感压片31时，由感压导电性橡胶形成的中间膜35的受到该负载作用的部位在厚度方向上弹性变形，根据负载的大小，电阻值变化。因此，对应于作用在感压片31的负载的电流在第一电极端子36与第二电极端子37之间、第三电极端子38与第四电极端子39之间流动。

模拟电路23将规定的电压施加到第一电极端子36和第二电极端子37与第三电极端子38和第四电极端子39之间，将夹着中间膜35的表面膜33与背面膜34之间保持规定的电位差，并输出因中间膜35的导电特性变化产生的表面膜33的面方向的两端电压和背面膜34的面方向的两端电压。在控制装置4中，根据第一电极端子36～第四电极端子39的端子电压，计算出作用于检测表面24的负载的总量和该负载的中心位置(重心位置)。中心位置是将作用于触觉传感器21的感压片31的表面的多个负载的各个作用位置用各负载加权后的加权平均来表示的值。

控制装置4还根据负载的中心位置的变化，检测与检测表面24(感压片31的表面)接触的物体的滑动。这种二维负载分布中心位置检测型的触觉传感器21的结构、其负载总量、中心位置和滑动的计算方法是众所周知的。例如，在日本专利特开昭56-147003号公报、特公昭60-35602号公报、特公平6-5162号公报、特公平6-58239号公报、国际公开2007/069412号册子中有披露。在上述公报中公开的二维负载分布中心位置检测触觉传感器的配线数为四根，实现了少配线，输出的运算也能通过简单的模拟电路进行，因此，能实现1ms以内的高响应性。

接着，图4是表示接近感觉传感器22的说明图。由反射型光传感器形成的接近感觉传感器22包括发光二极管51和光敏二极管52。发光二极管51根据从模拟电路23供给来的驱动信号射出规定光量的检测光53。当物体54位于接近感觉传感器22附近时，检测光53被该物体54反射。来自物体54的反射光55被光敏二极管52检测到。光敏二极管52产生与受光量(反射光的光强度)对应的检测电流。由于反射光55的强度随着物体54与光敏二极管52的距离的变小而变大，因此，能得到表示与物体54的距离的检测信号。

模拟电路23将发光二极管51的检测光的光量控制为一定，产生与从光敏二极管52得到的检测电流对应的检测信号，并将该检测信号供给到控制装置4。控制装置4根据接收到的检测信号能算出与物体54的距离。

(实施方式2)

图5是表示实施方式2的复合型传感器的立体图，图6是实施方式2的复合型传感器的分解立体图。

本实施方式2所涉及的复合型传感器60能装设于实施方式1的机械手2的臂部5。机械手2的臂部5对应于人的臂部，是机械手2把持物体时与物体不接触的部分。复合型传感器60安装于圆柱状的臂部5的圆形外周面部分。

复合型传感器60与上述复合型传感器20同样，包括二维负载分布中心位置检测型的触觉传感器64和由反射型光传感器形成的网眼状接近感觉传感器65。触觉传感器64包括感压片70，被该感压片70覆盖的臂部5的表面为检测表面。在感压片70中，多个圆形的通孔66形成矩阵状。网眼状接近感觉传感器65矩阵状地配置在臂部5上被感压片70覆盖的圆柱状部分的外表面部分中的与通孔66对应的位置上，各网眼状接近感觉传感器65的传感器感应面从各通孔66露出到外部。

触觉传感器64的感压片70与触觉传感器21同样地形成。即，如图6所示，由导电性膜67(表面膜)、导电性膜68(背面膜)和感压导电性橡胶69(中间膜)形成。导电性膜67呈长方形，由可挠性的导电性材料形成。导电性膜68由与导电性膜67同样的材料形成，与导电性膜37的形状大致相同。感压导电性橡胶69由具有规定导电率的弹性材料形成，呈与导电性膜67大致相同的长方形。

感压导电性橡胶69以长方形的对应边相互重叠的方式层积在导电性膜67与导电性膜68之间。感压导电性橡胶69还与导电性膜67和导电性膜68电连接。当有负载作用于触觉传感器64时，感压导电性橡胶69的作用有负载的部分在厚度方向上弹性变形。当感压导电性橡胶69弹性变形时，作用于导电性膜67与导电性膜68之间的电阻变化。构成各通孔66的通孔67a、68a、69a分别形成于各膜67、68和橡胶69的对应的部位。

在触觉传感器64的感压片70上设有第一电极端子71～第四电极端子74。第一电极端子71形成于导电性膜67的沿长方形的一个长边的边缘部分，经由未图示的电线与图1所示的模拟电路23电连接。第二电极端子72形成于导电性膜67的沿长方形的另一个长边的边缘部分，经由相同的电线与模拟电路23连接。第三电极端子73形成于导电性膜68的沿长方形的一个短边的边缘部分，经由电线与模拟电路23连接。第四电极端子74形成于导电性膜68的沿长方形的另一个短边的边缘部分，经由电线与模拟电路23电连接。

在如上构成的触觉传感器64中，当在第一电极端子71和第二电极端子72与第三电极端子73和第四电极端子74之间施加有规定的电压时，与作用于触觉传感器64的感压片70的负载对应的电流在第一电极端子71、第二电极端子72、第三电极端子73、第四电极端子74中流动。

在模拟电路23中，将规定的电压施加给第一电极端子71与第二电极端子72、第三电极端子73与第四电极端子74，测定在第一电极端子71～第四电极端子74中流动的电流，并将该测定结果输出到控制装置4。控制装置4根据该电流算出作用于触觉传感器64的负载的负载总量和该负载的中心位置。该中心位置是对多个负载分别作用于触觉传感器64的多个位置用其负载进行加权所得到的加权平均来表示的值。控制装置4还根据负载的中心位置的变化，检测与触觉传感器64接触的物体54的滑动。

接着，网眼状接近感觉传感器65由多个接近感觉传感器构成，该接近感觉传感器由反射型光传感器形成。各网眼状接近感觉传感器65的传感器感应面通过在感压片70上形成矩阵状的多个通孔66露出到外部。网眼状接近感觉传感器65分别与接近感觉传感器22的结构相同。

(机械手的动作)

在上述构成的机械手系统1的动作中，包括：形成用于把持物体54的把持姿势的动作；使指尖部8c充分接近把持对象的物体54的动作；以及对把持对象的物体54进行把持的动作。

在形成把持姿势的动作中，控制装置4首先使用接近感觉传感器22、65测量该把持物体与机械手2的距离。控制装置4根据该距离驱动控制机械手2的各致动器11～15，以使指尖部8c接近到距把持物体54数cm的距离。

在使指尖部8c充分接近把持物体54的动作中，控制装置4使用接近感觉传感器22测量该把持物体54与机械手2的指尖部8c的距离。控制装置4根据该距离驱动控制机械手2的各致动器11～15，以使指尖部8c与把持物体54接触。此时，控制装置4以在把持物体54与指尖部8c接触的瞬间把持物体54与指尖部8c的相对速度变为零的方式驱动控制机械手2的各致动器11～15。

在对把持物体54进行把持的动作中，控制装置4使用触觉传感器21检测从该把持物体54作用于指尖部8c的检测表面24的负载的负载总量和中心位置。控制装置4驱动控制机械手2的各致动器11～15，以使合适的负载作用于指尖部8c。

在机械手2把持好把持物体54后，控制装置4驱动控制机械手2的各致动器11～15，以使把持物体54移动到目标位置。在此，控制装置4使用触觉传感器21检测出把持物体54与指尖部8c的滑动，并根据该滑动算出更合适的负载。接着，控制装置4驱动控制机械手2的各致动器11～15，以使算出的合适的负载作用于指尖部8c。

(实施方式的作用效果)

如以上说明所述，机械手系统1包括由触觉传感器21、64和接近感觉传感器22、65的组合而成的复合型传感器20、60，因此，能获取与把持物体54的接近信息和接触信息两种信息。因此，能无断续且顺畅地实现从接近把持物体54到对把持物体54进行把持的动作。

此外，机械手系统1能更合适地对把持物体54进行把持。即，在机械手系统1中，通过在把持物体54与指尖部8c接触的瞬间使把持物体54与指尖部8c的相对速度降低为零，能减轻作用于把持物体54的冲击力，能轻缓地对把持物体54进行把持而不会使其变位、变形或损毁。例如，机械手系统1能以使站立的铅笔不倒下的方式把持该铅笔，还能支承人而不会使其疼痛。此外，机械手系统1在支承倒下的把持物体时，也可驱动控制机械手2的各致动器11～15以释放接触力。

此外，机械手系统1根据基于滑动算出的负载对把持物体54进行把持，因此，能以使把持物体54不滑动的最小把持力持续把持。

此外，机械手系统1能进行以下控制：在使把持物体54移动时，因伴随该移动的加速度、振动等造成惯性力作用于把持物体54而产生滑动时，增加把持力等，得到在动态环境下不产生滑动的最小把持力。

在此，在这种动作中，各动作中使用的传感器不同。因此，在机械手系统1中，能切换在各动作中使用的传感器。此时，能减少控制装置4处理的信息量，也能缩短处理时间。

作为接触前获取信息的方法，如上所述，一般使用视觉传感器。视觉传感器存在隐藏(被对象物遮掩)的问题、死角的问题，覆盖整体的视觉传感器的配置是困难的。此外，视觉传感器通过摄像机进行摄影，其响应速度通常为一秒30帧左右。与该视觉传感器相比，机械手系统1能时刻测定机械手2与把持对象物的位置关系，因此，能更早、不施加冲击、轻缓可靠地抓住把持对象物。即，本发明的触觉传感器适用于作为机器人的皮肤感觉使用。

本发明的触觉传感器也能使用于将对象物抬起的机械臂。此时，与指尖的情形同样，机械臂能顺畅地进行与对象物接触为止的动作。这种机械臂能轻缓安全地进行例示的抱紧对象物的动作、支承动作，能实现福利看护机器人所需求的人机交互。

另外，机械手系统1还能具有对把持物体的图像进行摄像的图像传感器。此时，机械手系统1使用该图像进行把持物体的探查和从大范围朝把持物体的接近，通过接近感觉和触觉进行局部的接近和捕获/把持，藉此，能减轻图像处理等软件方面的负担。

(通孔对触觉传感器的测定精度的影响)

图7中表示了本发明者等进行的作用于触觉传感器21的负载的中心位置的测定结果的一例。从测定结果可知，即便形成通孔，测定误差均十分小，触觉传感器21具有为使机械手2对把持物体进行把持所需的精度。此外，从测定结果可知，加压点离通孔越近，则作用有负载的加压点的位置与测定点的位置的误差越大，加压点离通孔越远，则误差越小。

根据本发明者等的测定可以确认，即便在形成通孔时，触觉传感器21也能以规定的精度检测出上述二维分布负载的负载总量和中心位置。

根据其他的测定结果，通孔的大小越小，则上述误差的最大值越小。此外，根据其他的测定结果，多个通孔分散越均匀，则测定误差的最大值越小。因此，通过合适地设计通孔的尺寸、配置，触觉传感器21、64能维持所期望的检测精度。

此外，作为通孔的形状，除圆形以外，也可采用三角形、正方形等多边形。此外，还可采用上述以外的任意形状。

(其他实施方式)

另外，能使用检测物体的接近的其他检测形式的接近感觉传感器来取代接近感觉传感器22、65。作为接近感觉传感器，例如能使用超声波传感器。

此外，也可配置接近感觉传感器22、65以外的传感器。例如，能配置对与物体的接近不同的物理量进行检测的传感器。作为这种传感器，能举出热敏传感器、颜色检测传感器。

此外，也能将多个网眼状接近感觉传感器65更换为对多种物理量分别进行测定的多个传感器。使用了这种传感器的触觉传感器能检测出上述物理量和负载的组合。

此外，通孔32、66也能用于使与传感器不同的其他部位露出。例如，能使螺钉、连接器、突起等露出。在用于使螺钉露出的螺钉孔的情形下，用于纳入螺钉，将零件固定于被触觉传感器21、64覆盖的指尖部8c、臂部5。在用于使连接器露出的情形下，孔用于将信息或能量从被触觉传感器21、64覆盖的指尖部8c、臂部5传递到外部装置。在用于使突起露出的情形下，孔用于提高被触觉传感器21、64覆盖的装置的外观设计性。通过使突起从触觉传感器21、64的通孔朝外方突出，能获得防止感压片从表面浮起、还能防止该感压片破损等的效果。

此外，上述例中，本发明的复合型传感器安装于机械手的物体把持面、臂部，但本发明的复合型传感器能使用于机械手、臂部以外的部位。在工作台等各种物体处理机构中，能使用本发明的复合型传感器。

Claims (5)

1.一种复合型传感器，其特征在于，包括：

具有检测表面的传感器装设零件；

装设于所述传感器装设零件，具有用于检测物体与所述传感器装设零件的所述检测表面接触的感压片的触觉传感器；以及

装设于所述传感器装设零件的辅助传感器，

所述检测表面由所述触觉传感器的所述感压片的表面、将所述感压片的一部分切成沿厚度方向贯穿状态而形成的片除去部、从该片除去部露出的所述辅助传感器的传感器感应面来规定，

所述触觉传感器的所述感压片包括：

由可挠性的导电性材料形成的表面膜；

由可挠性的导电性材料形成的背面膜；

以电导通的状态夹在所述表面膜与所述背面膜之间，由根据作用于厚度方向的负载的大小而导电特性发生变化的可挠性的感压导电性材料形成的中间膜；

形成于所述表面膜的面方向两端的第一电极端子和第二电极端子；以及

形成于所述背面膜的面方向两端的第三电极端子和第四电极端子，

在隔着所述中间膜的所述表面膜与所述背面膜之间保持规定的电位差的状态下，根据从所述第一电极端子至所述第四电极端子获得的端子电压，能检测出作用于所述检测表面的负载的大小和该负载的重心位置中的至少一个，

在所述感压片上矩阵状地形成有多个通孔，以作为所述片除去部，

所述辅助传感器是检测出物体接近所述传感器装设零件的所述检测表面的接近感觉传感器，

所述接近感觉传感器是具有被矩阵状地均匀分散配置的多个所述传感器感应面的网眼状接近感觉传感器，各传感器感应面从各通孔露出到外部。

2.如权利要求1所述的复合型传感器，其特征在于，

所述复合型传感器具有第二片除去部，该第二片除去部形成于所述感压片中与所述片除去部不同的位置，

所述接近感觉传感器的传感器感应面以外的部位从所述第二片除去部露出。

3.一种机械手，具有指机构，该指机构包括物体把持面，其特征在于，

具有权利要求1或2所述的复合型传感器，

利用所述复合型传感器的所述检测表面规定所述物体把持面的至少一部分。

4.如权利要求3所述的机械手，其特征在于，

所述指机构包括指根部、经由关节部与该指根部的前端连结的指尖部，

至少所述指尖部的指尖表面部分为所述物体把持面，

所述指尖表面部分由所述复合型传感器的所述检测表面规定。

5.一种机器人，具有臂部，该臂部包括物体检测面，其特征在于，

具有权利要求1或2所述的复合型传感器，

利用所述复合型传感器的所述检测表面规定所述臂部的所述物体检测面的至少一部分。

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