CN113167668A - 多轴触觉传感器 - Google Patents

Abstract

提供小型且检测灵敏度高的、用于对3个轴方向的力和绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。本发明的多轴触觉传感器1是用于对3个轴方向的力和至少1个轴的绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器1，其具备至少4个传感器元件，该至少4个传感器元件包括具有在规定部位具备第1电阻层43、第2电阻层53的梁构造的至少3个剪切力检测元件20、和具有在规定部位具备第3电阻层63、第4电阻层73的梁构造的至少1个按压力检测元件30，4个传感器元件的梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2，基于多个传感器元件中的配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的、2个以上的传感器元件的输出而对至少1个轴的绕轴的力矩进行检测。

Description

多轴触觉传感器

技术领域

本发明涉及多轴触觉传感器。更详细而言，涉及用于对3个轴方向的力和至少1个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

背景技术

以往，已知有多轴触觉传感器。

专利文献1中，公开了使用MEMS工艺在与基板的表面大致共面的面内形成有多个传感器元件的触觉传感器。该专利文献1所记载的触觉传感器是能够以薄型的构造检测剪切力的、非常优异的触觉传感器。该专利文献1中具体地公开了对x轴方向的力和y轴方向的力进行检测的触觉传感器。

另一方面，在例如机器人、医疗领域等中，为了得到详细的接触信息，需求用于对3轴方向的力和绕各轴的力矩进行测定的6轴触觉传感器等、具有多个检测轴的触觉传感器。另外，关于这样的触觉传感器，多寻求小型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5867688号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1中，如前述那样，关于对x轴方向和y轴方向的力进行检测的构成具体地进行了公开。另外，还教导了可以构成为：设置3个以上的传感器元件并将梁呈放射状的配置，从而进一步对力矩进行测定。然而，在专利文献1中，在基板的一面上形成传感器元件的形态的传感器中，对于除了x轴方向及y轴方向的力之外，对z轴方向的力及绕轴的力矩进行检测的情况下的具体构成，并没有记载。因而，在除了x轴方向及y轴方向的力，还对z轴方向的力及绕轴的力矩也进行检测的情况下，对如下这些应用用途还需要另行进行研究，如在基板的一面上形成怎样种类的传感器元件为好、为了能够以高灵敏度进行检测而将种类不同的传感器具体以何种布局进行配置为好。

本发明是鉴于上述课题做出的，其目的在于提供小型且检测灵敏度高的、用于对3个轴方向的力和至少1个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

用于解决问题的技术方案

本发明是用于对3个轴方向的力和所述3个轴中的至少1个轴的绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器，具备：基板；设置于与所述基板的表面大致共面的面内的多个传感器元件；以及覆盖所述多个传感器元件的周围、并对所述多个传感器元件传递外力的传递件，所述多个传感器元件包括至少4个传感器元件，所述至少4个传感器元件包括：具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为平行方向的力进行检测的、至少3个剪切力检测元件；和具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为垂直方向的力进行检测的、至少1个按压力检测元件的，所述4个传感器元件的所述梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于所述基板，基于所述多个传感器元件中、配配置于以所述放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的、2个以上的传感器元件的输出，对所述至少1个轴的绕轴的力矩进行检测。

(2)也可以是，(1)的多轴触觉传感器是用于对3个轴方向的力和所述3个轴的绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器，所述多个传感器元件包括至少6个传感器元件，所述至少6个传感器元件包括：具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为平行方向的力进行检测的、至少3个剪切力检测元件；和具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为垂直方向的力进行检测的、至少3个按压力检测元件，所述6个传感器元件的所述梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于所述基板，基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状的配置的中心为基准而旋转对称的位置的、2个以上的所述传感器元件的输出，对所述3个轴的绕轴的力矩中的至少1个轴的绕轴的力矩进行检测。

(3)也可以是，在(2)的多轴触觉传感器中，所述3个按压力检测元件配置于以所述放射状配置的中心为基准而成为3次对称的位置，基于配置于成为所述3次对称的位置的所述3个按压力检测元件的输出而对所述3个轴的绕轴的力矩中的至少1个轴的绕轴的力矩进行检测。

(4)也可以是，(2)的多轴触觉传感器是用于对3个轴方向的力和所述3个轴的绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器，所述多个传感器元件包括至少8个传感器元件，所述至少8个传感器元件包括：具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为平行方向的力进行检测的、至少4个剪切力检测元件；和具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为垂直方向的力进行检测的、至少4个按压力检测元件，所述8个传感器元件的所述梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于所述基板，基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的、4个以上的所述按压力检测元件的输出，对所述3个轴的绕轴的力矩中的至少2个轴的绕轴的力矩进行检测，基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心点为基准而旋转对称的位置的、2个以上的所述传感器元件的输出而分别对所述3个轴方向的力进行检测。

(5)也可以是，在(4)的多轴触觉传感器中，基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心为基准而4次对称的位置的、4个所述传感器元件的输出，分别对所述3个轴的绕轴的力矩进行检测，基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心点为基准而4次对称的位置的、4个所述按压力检测元件的输出，对所述3个轴方向的力中的至少1个轴方向的力进行检测。

(6)也可以是，在(1)～(5)的多轴触觉传感器中，所述多个传感器元件的所述梁构造分别由两端被支撑于所述基板的、彼此平行且相对于所述基板平行地配置的、2条梁构成，所述2条梁由具有第1检测部的第1梁和具有第2检测部的第2梁构成，所述第1检测部因所述外力而发生伸长或压缩变形，并在表面形成有第1电阻层，所述第2检测部因所述外力而与所述第1检测部相反地发生压缩或伸长变形，并在表面形成有第2电阻层。

发明的效果

根据本发明，能够提供小型且检测灵敏度高的、用于对3个轴方向的力和至少1个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的多轴触觉传感器的外观图。

图2是示出图1所示的多轴触觉传感器的概略的截面的图。

图3是图2所示的传感器基板的俯视图。

图4是示出剪切力检测元件的概略构成的立体图。

图5A是从上表面观察图4的剪切力检测元件时的概略的图。

图5B是示出图5A中的L-L截面的剖视图。

图6A是示出对剪切力检测元件施加x方向的力时的、2条梁的变形状态的图。

图6B是示出图6A中的L-L截面的剖视图。

图7是示出基于2条梁的变形来检测剪切力的计测电路的电路图。

图8是示出按压力检测元件的概略构成的立体图。

图9A是从上表面观察图8的按压力检测元件时的概略的图。

图9B是示出图9A中的L-L截面的剖视图。

图10是示出对按压力检测元件施加按压力时的、2条梁的变形状态的图。

图11是用于对在传感器基板的一面上形成许多传感器的形态的多轴触觉传感器中、应研究的点进行说明的图。

图12是示出传感器元件的优选的配置例的图。

图13是示出表示传感器元件的另外的配置例的第1变形例的图。

图14是示出关于多个传感器元件的配置的第2变形例的图。

图15是示出关于多个传感器元件的配置的第3变形例的图。

图16是示出梁构造的变形例的图。

图17是示出梁构造的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

图1是本发明的一实施方式的多轴触觉传感器1的外观图。

多轴触觉传感器1具备基底基板3，后述的传感器基板2(图1中未图示)固定地载置于所述基底基板3。并且，由弹性体4覆盖传感器基板2。在基底基板3连接有外部配线5。

图2是示出图1所示的多轴触觉传感器1的概略截面的图。

如图2所示，本实施方式的多轴触觉传感器1具备作为第1基板的基底基板3、和载置于基底基板3之上的作为第2基板的传感器基板2。

基底基板3与传感器基板2通过引线键合(Wire Bonding)而电连接。具体而言，键合线16将基底基板3的焊盘14与传感器基板2的电极部15连接。

传感器基板2由SOI基板形成。在与传感器基板2的表面大致共面的面内，通过后述的MEMS工艺形成有多个传感器元件。形成有多个传感器元件的传感器基板2构成多轴触觉传感器1的传感器芯片。

以覆盖传感器基板2的多个传感器元件的周围的方式，设置有作为传递件的弹性体4。弹性体4具有对各传感器元件传递外力的功能。该弹性体4只要是通过施加外力而弹性变形、当外力被去除时弹性恢复的材料即可，例如，可以适用橡胶(热固性弹性体)、热塑性弹性体、凝胶等各种材料。需要说明的是，优选的是，至少对直接覆盖传感器基板2和引线键合部的部分，使用具有绝缘性的材料。

在本实施方式中，作为弹性体4使用硅酮橡胶。从适用于本实施方式的多轴触觉传感器1的角度而言，硅酮橡胶具有低的压缩永久应变、宽的温度特性、绝缘性这些优异的材料特性。

需要说明的是，也可以在弹性体4的更外侧设置由别的材料形成的外装体、例如由硬质的材料形成的硬质外装体。

图3中示出图2所示的传感器基板2的俯视图。

在传感器基板2的表面，作为多个传感器元件而形成有剪切力检测元件20和按压力检测元件30。在本实施方式中，作为剪切力检测元件20，形成有4个剪切力检测元件21～24。另外，作为按压力检测元件30，形成有4个按压力检测元件31～34。

剪切力检测元件21～24对相对于传感器基板2的表面而言为平行方向的力进行检测。更具体而言，剪切力检测元件21、23对图3所示的x轴方向的力进行检测。剪切力检测元件22、24对图3所示的y轴方向的力进行检测。这里，将图3中的纸面右侧的方向定义为x轴的正方向、将图3中的纸面上侧的方向定义为y轴的正方向。

按压力检测元件31～34对相对于传感器基板2的表面正交的方向的力进行检测。即，按压力检测元件31～34对图3所示的z轴方向的力进行检测。这里，将图3中的纸面进深方向、即按压传感器基板2的表面的方向定义为负方向。

各传感器元件由压电电阻型传感器构成。各传感器元件具有在规定部位具有压电电阻层的梁构造(beam structure)。

这里，本实施方式中的多轴触觉传感器1配置为多个传感器元件的各梁构造的长度方向呈放射状。关于这一点，随后详细地进行说明。

图4是示出剪切力检测元件21的概略构成的立体图。图5A是从上表面观察图4的剪切力检测元件21时的概略的图。图5B是示出图5A中的L-L截面的剖视图。在图4、图5A中，省略了对梁构造的周边以及传感器元件的周围进行覆盖的弹性体4的图示。

这里，剪切力检测元件21～24全部为相同构成。因而，作为其代表，对剪切力检测元件21的构造进行说明。

剪切力检测元件21具备2条梁41、51作为梁构造。2条梁41、51为两端被支撑的简支梁，彼此大致平行且相对于传感器基板2的表面大致平行地配置。

在第1梁41，在作为因x方向的外力而发生伸长或压缩变形的部分的第1检测部42，形成有第1电阻层43。在第2梁51，在作为因x方向的外力而与第1电阻层43相反地发生压缩或伸长变形的部分的第2检测部52，形成有第2电阻层53。

在本实施方式中，如图4～5所示，第1电阻层43、第2电阻层53分别设置于第1梁41、第2梁51的彼此相对向的表面、即相向面。

需要说明的是，在2条梁41、51的端部附近，被覆有作为导电层的电极部15，因此该部分作为压电电阻型传感器而言成为无感部。因而，在图5A中，未被作为导电层的电极部15覆盖的部分、换言之在图5A中能视觉识别出第1电阻层43、第2电阻层53的部分成为第1检测部42、第2检测部52。

这里，对剪切力检测元件21的动作原理进行说明。

图6A是与图5A相对应的图，是示出对剪切力检测元件21施加x方向的外力时的、2条梁的变形状态的图。图6B是示出图6A中的L-L截面的剖视图。图7是示出基于2条梁的变形来检测剪切力的计测电路的电路图。

如图5A、图5B所示，在未对多轴触觉传感器1的弹性体4施加外力的状态时，作为梁构造的第1梁41、第2梁51维持直线形状。与此相对，在对弹性体4施加x轴方向的力的情况下，如图6A、图6B所示，弹性体所覆盖的第1梁41、第2梁51以梁的中心部在x方向上移动的方式挠曲。即，第1梁41的第1检测部42向设置有第1电阻层43的表面侧伸长的方向变形。另一方面，第2梁51的第2检测部52向设置有第2电阻层53的表面侧压缩的方向变形。这样，第1检测部42、第2检测部52成为伸长与压缩的一对。

这里，设置有第1检测部42的第1梁41与设置有第2检测部52的第2梁51，机械特性大致相等，因此，梁相对于规定的外力的变形量也大致相等。因而，施加规定的外力时的、第1检测部42的第1电阻层43的电阻值的变化量与第2检测部52的第2电阻层53的电阻值的变化量成为绝对值相同而正负相反的值。

并且，与这样的外力相应的电阻值的变化通过图7所示的桥接电路来测定。

首先，如图5A、图5B所示，在未对多轴触觉传感器1的弹性体4施加外力的状态时，第1梁41的第1检测部42的电阻值R1与第2梁51的第2检测部52的电阻值R2相等。即，成为R1＝R2＝R的状态。在该状态时，当施加输入电压Vin＝V的电压时，成为输出电压Vout＝V/2。

与此相对，如图6A、图6B所示，在对弹性体4施加x轴方向的力的情况下，第1梁41的第1检测部42的电阻值R1、第2梁51的第2检测部52的电阻值R2向正负相反的方向按相同的值发生变化。即，成为R1＝R+ΔR、R2＝R－ΔR。其结果，施加了输入电压Vin＝V的电压时的输出电压Vout，与未施加外力的状态时相比，按ΔR_·V/2R发生变化。即，作为电压变化量，可得到ΔV＝ΔR_·V/2R。

基于该电压变化量ΔV，能够检测出与梁构造的变形程度相应的、x轴方向的剪切力。

这样，通过采用使用2条梁41、51的对向正负反方向变化的电阻值变化进行计测的方法，能够有效地消除因温度变化而起的电阻值的变化和/或与其他轴的干涉。

需要说明的是，剪切力检测元件23也能够通过同样的动作原理得到电压变化量ΔV。另外，关于对y轴方向的力进行检测的剪切力检测元件22、24，也配置成梁构造的长度方向相对于y轴变为垂直，而其动作原理与对x轴方向的力进行检测的剪切力检测元件21、23相同。

这里，剪切力检测元件21被设定为，在施加朝向x轴的正方向的力时，电压变化量ΔV输出正的值。剪切力检测元件22被设定为，在施加朝向y轴的负方向的力时，电压变化量ΔV输出正的值。剪切力检测元件23被设定为，在施加朝向x轴的负方向的力时，电压变化量ΔV输出正的值。剪切力检测元件24被设定为，在施加朝向y轴的正方向的力时，电压变化量ΔV输出正的值。

接着，对按压力检测元件30(31～34)进行说明。

图8是示出按压力检测元件31的概略构成的立体图。图9A是从上表面观察图8的按压力检测元件31时的概略的图。图9B是示出图9A中的L-L截面的剖视图。在图8、图9A中，省略了对梁构造的周边以及传感器元件的周围进行覆盖的、弹性体4的图示。

这里，按压力检测元件31～34全部为相同的构造。因而，作为其代表，对按压力检测元件31的构造进行说明。

按压力检测元件31具备2条梁61、71作为梁构造。2条梁61、71为两端被支撑的简支梁，彼此大致平行且相对于传感器基板2的表面大致平行地配置。

在第3梁61，在作为因z方向的外力而发生伸长或压缩变形的部分的第3检测部62，形成有第3电阻层63。在第4梁71，在作为因z方向的外力而与第3电阻层63相反地发生压缩或伸长变形的部分的第4检测部72，形成有第4电阻层73。

在本实施方式中，如图8、图9B所示，第3及第4电阻层63、73在第3及第4梁61、71上遍及全体地设置。

而在第3梁61的中间区域，被覆有作为导电层的无感部形成导电层88。另外，在第4梁71的端部附近，被覆有作为导电层的电极部15。因此，这些被覆有导电层的部分，作为压电电阻型传感器而言成为无感部。

因而，第3梁61的第3检测部62成为第3梁61的端部附近区域，第4梁71的第4检测部72成为第4梁71的中间区域。即，在图9A中，梁的未被作为导电层的无感部形成导电层88以及电极部15被覆的部分、换言之在图9A中梁的能够视觉识别为第3电阻层63、第4电阻层73的部分，成为第3检测部62、第4检测部72。

这里，对按压力检测元件31的动作原理进行说明。

图10是与图9B相对应的图，是示出对按压力检测元件31施加按压力时的、2条梁的变形状态的图。

关于按压力检测元件31，在施加按压力时，以第3梁61、第4梁71的中心部向按压方向移动的方式挠曲。由此，设置于第3梁61的端部附近区域的第3检测部62向设置有第3电阻层63的表面侧伸长的方向变形，设置于第4梁71的中间区域的第4检测部72向设置有第4电阻层73的表面侧压缩的方向变形。即，第3检测部62、第4检测部72成为伸长与压缩的一对。

该第3检测部62的第3电阻层63的电阻值的变化量与第4检测部72的第4电阻层73的电阻值的变化量被设计为，在施加规定的外力时，成为绝对值相同、正负相反的值。

因而，在按压力检测元件31中，也与剪切力检测元件21相同，通过使用如图7所示那样的桥接电路，能够得到用于对z方向的按压力进行检测的电压变化量ΔV。

这里，按压力检测元件31～34被设定为，在施加朝向z轴的正方向的力时，电压变化量ΔV输出正的值。换言之，被设定为，在沿着按压方向、即z轴的负方向施加力的情况下，电压变化量ΔV输出负的值。

这里，回到图3，关于用于构成上述的桥接电路的、传感器基板2中的电极图案进行说明。

如图3所示，传感器基板2的电极部15被分割成多个区域。具体而言，形成有作为Vbrdg、Vx1、Vx2、Vy1、Vy2、Vz1、Vz2、Vz3、Vz4、Gx1、Gx2、Gy1、Gy2、Gz1、Gz2、Gz3、Gz4示出的、17处电极区域。

这里，为了对用于检测施加于例如剪切力检测元件21的x轴方向的剪切力的电压变化量ΔVx1进行检测，Vbrdg、Vx1、Gx1用作为输入电压Vin用的电极部、输出电压Vout用的电极部、GND用的电极部而构成桥接电路。同样，关于全部8个传感器元件，以下的电极部用作为输入电压Vin用的电极部、输出电压Vout用的电极部、GND用的电极部而构成桥接电路。需要说明的是，Vbrdg成为输入电压Vin用的共通电极部。

(1)剪切力检测元件21用(ΔVx1检测用)电极部：Vbrdg、Vx1、Gx1

(2)剪切力检测元件22用(ΔVy1检测用)电极部：Vbrdg、Vy1、Gy1

(3)剪切力检测元件23用(ΔVx2检测用)电极部：Vbrdg、Vx2、Gx2

(4)剪切力检测元件24用(ΔVy2检测用)电极部：Vbrdg、Vy2、Gy2

(5)按压力检测元件31用(ΔVz1检测用)电极部：Vbrdg、Vz1、Gz1

(6)按压力检测元件32用(ΔVz2检测用)电极部：Vbrdg、Vz2、Gz2

(7)按压力检测元件33用(ΔVz3检测用)电极部：Vbrdg、Vz3、Gz3

(8)按压力检测元件34用(ΔVz4检测用)电极部：Vbrdg、Vz4、Gz4

本实施方式的多轴触觉传感器1的传感器基板2，通过例如专利文献1所记载的那样的公知的MEMS工艺来制造。例如，通过对SOI基板进行蚀刻、杂质的掺杂、成膜等工艺，进行压电电阻层、导电层(电极部)的形成、梁构造的形成。由此，在与传感器基板2的表面大致共面的面内，形成多个传感器元件。

在通过MEMS工艺在传感器基板2上形成了多个传感器元件之后，将传感器基板2载置于基底基板3上。接着，在通过键合线16将传感器基板2与基底基板3连接之后，用弹性体4覆盖传感器基板2。此时，在通过MEMS工艺形成的传感器基板2的开口部、梁的周围也填充弹性体4。需要说明的是，向传感器基板2的开口部、梁的周围的弹性体4的填充作业，也可以在将传感器基板2载置于基底基板3之前实施。

通过使用上述的MEMS工艺，能够形成能够以比较简易的工艺对相对于传感器基板2的表面平行的方向的力和正交的方向的力进行检测、进而能够对后述的绕轴的力矩进行检测的、多轴触觉传感器1。

接着，利用图11，对在传感器基板的一面上形成许多传感器元件的形态的多轴触觉传感器中应研究的点进行说明。

在使用上述那样的MEMS工艺构成多轴触觉传感器的情况下，必须在一个基板上配置许多传感器元件。此时，若将对例如x轴方向、y轴方向的剪切力进行检测的各传感器元件以任意的布局进行配置，则在对弹性体施加力时，会发生他轴干涉。

例如，如图11所示，当对多轴触觉传感器101施加如用箭头A所示那样的z轴方向的力时，弹性体4被向厚度方向压缩。这里，用作弹性体4的橡胶、弹性体通常为非压缩性材料。例如弹性体4采用硅酮橡胶的情况下，为泊松比为0.5左右的非压缩性材料。因而，在弹性体4被向厚度方向压缩的情况下，弹性体4向用箭头B所示那样的方向、即，与传感器基板102的表面水平的方向鼓起。

因该鼓起而产生的朝向放射状的方向的剪切力使构成传感器元件的梁应变、成为他轴干涉的原因。并且，在不作任何考虑就组合发生这样的他轴干涉的、以任意布局配置的多个剪切力检测元件的输出地算出例如绕z轴的力矩的情况下，该算出的力矩的值不会成为精度高的值。

需要说明的是，在上述那样的他轴干涉的影响大的硬件的情况下，通过在出厂阶段进行他轴干涉的校正，也能够作为具有一定程度精度的传感器而出厂。然而，当在初始状态下他轴干涉的影响大、在出厂阶段实施大的校正的情况下，由于构成传感器的部件的历时变化而偏差量逐渐变大，存在精度降低的可能性。

因而，优选的是，作为硬件设为极力不产生他轴干涉的构成。

本发明经过具体地深入研究，结果实现了能够对3个轴方向的力和至少1个轴的绕轴的力矩进行检测的、小型且检测灵敏度高的多轴触觉传感器的构成。

具体而言，本实施方式中的多轴触觉传感器1，以剪切力检测元件20以及按压力检测元件30的各梁构造的长度方向成为放射状的方式，对剪切力检测元件20以及按压力检测元件30进行配置，进而，使用处于特定的配置关系的、剪切力检测元件20以及按压力检测元件30的输出，对轴方向的力和/或绕轴的力矩进行检测。因而，由于各梁构造的长度方向成为放射状，因此上述那样的他轴干涉的问题不易发生，而且，使用处于特定的配置关系的剪切力检测元件20以及按压力检测元件30的输出对轴方向的力和/或绕轴的力矩进行检测，因此检测灵敏度高。

即，本实施方式的多轴触觉传感器1，如后述的优选例以及第1～3变形例所示，是用于对至少x轴、y轴、z轴这3个轴方向的力和3个轴中的至少1个轴的绕轴的力矩进行检测的传感器，在传感器基板2的表面形成有多个传感器元件。并且，多个传感器元件包括至少4个传感器元件，所述至少4个传感器元件包括：具有用于对相对于传感器基板2的表面而言为平行方向的力、即x方向、y方向的力进行检测的电阻层的梁构造的至少3个剪切力检测元件20、和具有用于对相对于传感器基板2的表面而言为垂直方向的力、即z方向的力进行检测的电阻层的梁构造的至少1个按压力检测元件30，该至少4个传感器元件的梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2上。而且，3个轴中至少1个轴的绕轴力矩基于多个传感器元件中的、配置于以所述放射状的配置中的中心为基准而旋转对称的位置的、2个以上的传感器元件的输出来检测。

通过这样的构成，能够实现对3个轴方向的力和3个轴中至少1个轴的绕轴力矩进行检测的、小型的多轴触觉传感器。

图12是示出本实施方式的多轴触觉传感器1中的、传感器元件的优选配置例的图。需要说明的是，关于电极的图案省略图示。

在该例中，在传感器基板2，作为多个传感器元件形成有4个剪切力检测元件20(21、22、23、24)、和4个按压力检测元件30(31、32、33、34)。

并且，这8个传感器元件以每个传感器元件的梁构造的长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2。这里，在如本实施方式的剪切力检测元件20、按压力检测元件30那样、各传感器元件的梁构造由2条梁形成的情况下，以构成1个传感器元件的包括2条梁的梁构造的中心线成为放射状的方式，各传感器元件被配置于传感器基板2。

并且，如图12所示，4个剪切力检测元件21、22、23、24以旋转对称的关系配置。在该例中，以传感器基板2的大致中心位置为基准轴以4次对称即当绕基准轴旋转90°时与自身重合的形态，配置着剪切力检测元件21、22、23、24。

另外，关于4个按压力检测元件31、32、33、34，也以旋转对称的关系配置。在该例中，以传感器基板2的大致中心位置为基准轴以4次对称即当绕基准轴旋转90°时与自身重合的形态，配置着按压力检测元件31、32、33、34。

更详细而言，4个剪切力检测元件21、22、23、24与4个按压力检测元件31、32、33、34交替地以45°间隔配置。

通过采用这样的构成，能够对x轴、y轴、z轴的轴方向的力Fx、Fy、Fz和x轴、y轴、z轴的绕轴的力矩Mx、My、Mz进行检测。

具体而言，能够基于剪切力检测元件21、23的输出对x轴方向的力Fx进行检测、基于剪切力检测元件22与24的输出对y轴方向的力Fy进行检测、基于按压力检测元件31、32、33、34的输出对z轴方向的力Fz进行检测、基于按压力检测元件31、32、33、34的输出对绕x轴的力矩Mx进行检测、基于按压力检测元件31、32、33、34的输出对绕y轴的力矩My进行检测、基于剪切力检测元件21、22、23、24的输出对绕z轴的力矩Mz进行检测。

更具体而言，x轴、y轴、z轴的轴方向的力Fx、Fy、Fz和x轴、y轴、z轴的绕轴的力矩Mx、My、Mz，基于通过以下的式(1)～(6)求出的电压输出VFx、VFy、VFz、VMx、VMy、VMz而算出。这里，ΔV是在对各传感器元件施加外力时通过所述的桥接电路检测出的电压变化量。即，电压变化量ΔVx1、ΔVy1、ΔVx2、ΔVy2分别是作为剪切力检测元件21、22、23、24的输出的、通过所述的桥接电路检测出的电压变化量，电压变化量ΔVz1、ΔVz2、ΔVz3、ΔVz4分别是作为按压力检测元件31、32、33、34的输出的、通过所述的桥接电路检测出的电压变化量。

VFx＝(ΔVx1－ΔVx2)/2…(1)

VFy＝(ΔVy1－ΔVy2)/2…(2)

VFz＝(ΔVz1+ΔVz2+ΔVz3+ΔVz4)/4…(3)

VMx＝(ΔVz1+ΔVz4－ΔVz2－ΔVz3)/4…(4)

VMy＝(ΔVz3+ΔVz4－ΔVz1－ΔVz2)/4…(5)

VMz＝－(ΔVx1+ΔVx2+ΔVy1+ΔVy2)/4…(6)

这样，基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称(4次对称)的位置的4个传感器元件的输出而检测3个力矩Mx、My、Mz中的至少2个力矩Mx、My，由此以非常高的灵敏度对力矩进行检测。

另外，对于力矩Mz，也基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称(4次对称)的位置的4个传感器元件(剪切力检测元件21、22、23、24)的输出(ΔVx1、ΔVy1、ΔVx2、ΔVy2)对力矩Mz进行检测，由此以非常高的灵敏度对力矩进行检测。需要说明的是，关于Mz，也可以是基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称(2次对称)的位置的、2个传感器元件(剪切力检测元件21、23这一对、或者剪切力检测元件22、24这一对)的输出(ΔVx1与ΔVx2、或者ΔVy1与ΔVy2)，对力矩进行检测。在该情况下，与基于4个传感器元件的输出进行检测的情况相比则灵敏度稍差，但是因为使用配置于旋转对称的位置的传感器元件，所以能够以高灵敏度对力矩进行检测。

另外，基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心点为基准而旋转对称(2次对称)的位置的、2个以上的传感器元件的输出而分别检测3个轴方向的力Fx、Fy、Fz，由此以非常高的灵敏度对轴方向的力进行检测。需要说明的是，关于按压力Fz，基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称(4次对称)的位置的、4个传感器元件(按压力检测元件31、32、33、34)的输出来检测按压力Fz，由此能够以更高的灵敏度对轴方向的力进行检测。

需要说明的是，上述的Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz分别以电压输出VFx、VFy、VFz、VMx、VMy、VMz为主成分而被求出。需要说明的是，在校正中，也可以还考虑主成分以外的电压输出，对Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz的值进行修正。

这样，能够提供如下的多轴触觉传感器：通过以各传感器元件的各梁构造的长度方向成为放射状的方式，根据规定的布局对各传感器元件进行配置，而且将处于旋转对称的关系的多个传感器元件的输出组合，从而能够在使他轴干涉的影响最小化的基础上、以高灵敏度对x轴、y轴、z轴的轴方向的力和x轴、y轴、z轴的绕轴的力矩进行检测。

即，图12所示的本实施方式的多轴触觉传感器1能够对x轴、y轴、z轴这3个轴方向的力Fx、Fy、Fz和3个轴的绕轴的力矩Mx、My、Mz进行检测。并且，在传感器基板2的表面，设置有包括至少4个剪切力检测元件21、22、23、24和至少4个按压力检测元件31、32、33、34的至少8个传感器元件，8个传感器元件的梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2上。而且，基于多个传感器元件中的、配置于以所述的放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的4个按压力检测元件31、32、33、34的输出而对3个轴的绕轴的力矩Mx、My、Mz中的至少2个轴的绕轴的力矩Mx、My进行检测。另外，基于多个传感器元件中的配置于以所述的放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的2个以上的传感器元件的输出而分别对3个轴方向的力Fx、Fy、Fz进行检测。

需要说明的是，上述那样，可以设为基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的4个剪切力检测元件21、22、23、24的输出也来检测力矩Mz的形态，以非常高的灵敏度对力矩进行检测。

需要说明的是，上述那样，对于按压力Fz，可以设为基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的4个按压力检测元件31、32、33、34的输出来检测按压力Fz的形态，以非常高的灵敏度对轴方向的力进行检测。

由此，能够提供小型且检测灵敏度高的、能够对3个轴方向的力和3个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

＜第1变形例＞

图13为示出传感器元件的另一配置例的第1变形例。需要说明的是，关于电极的图案省略图示。

在该例中，在传感器基板2作为多个传感器元件而形成有3个剪切力检测元件21、22、24和3个按压力检测元件31、35、34。

并且，这6个传感器元件以每个传感器元件的梁构造的长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2。

并且，如图13所示，剪切力检测元件21、22、24配置于与图12的剪切力检测元件21、22、24相同的位置。顺带提一句，至少2个剪切力检测元件22、24以旋转对称的关系配置。也就是，以传感器基板2的大致中心位置为基准轴以2次对称即当绕基准轴旋转180°时与自身重合那样的形态，配置着剪切力检测元件20。

并且，3个按压力检测元件中的2个按压力检测元件31、34配置于与图12的按压力检测元件31、34相同的位置。并且，按压力检测元件35配置于图12的例子中剪切力检测元件23所配置的位置。

通过采样这样的构成，能够对x轴、y轴、z轴的轴方向的力Fx、Fy、Fz和x轴、y轴、z轴的绕轴的力矩Mx、My、Mz进行检测。

具体而言，能够基于剪切力检测元件21的输出对x轴方向的力Fx进行检测、基于剪切力检测元件22及24的输出对y轴方向的力Fy进行检测、基于按压力检测元件31、35、34的输出对z轴方向的力Fz进行检测、基于按压力检测元件31、35、34的输出对绕x轴的力矩Mx进行检测、基于按压力检测元件31、34的输出对绕y轴的力矩My进行检测、基于剪切力检测元件22、24的输出对绕z轴的力矩Mz进行检测。

需要说明的是，关于对来自与各传感器元件相对应的桥接电路的电压变化量ΔV进行检测这一点、通过电压变化量ΔV的组合来求电压输出VF、VM这一点、基于电压输出VF、VM来求轴方向的力F以及绕轴的力矩M这一点，与前述的方法相同，因此省略。需要说明的是，关于用于求出绕x轴的力矩的电压输出VMx，也可以是，对按压力检测元件31、35、34的电阻值分别进行检测，基于按压力检测元件3及34的输出的平均值与按压力检测元件35的输出的组合进行检测。即，绕x轴的力矩Mx也可以基于3个按压力检测元件31、35、34的配置位置和输出来检测。

如以上那样，根据第1变形例，多轴触觉传感器1可以对x轴、y轴、z轴这3个轴方向的力Fx、Fy、Fz和绕3个轴的力矩Mx、My、Mz进行检测。并且，在传感器基板2的表面设置有包括至少3个剪切力检测元件21、22、24和至少3个按压力检测元件31、35、34的至少6个传感器元件，6个传感器元件的梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2上。而且，基于多个传感器元件中的、配置于以前述的放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的2个传感器元件22、24的输出而检测3个轴中的至少1个轴的绕轴的力矩Mz。

由此，能够提供小型且检测灵敏度高的、能够对3个轴方向的力和绕3个轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。此时，通过配置于旋转对称的位置的传感器元件的输出所检测出的、对y轴方向的力Fy和绕z轴的力矩Mz的检测灵敏度特别高。

需要说明的是，本变形例中的3个按压力检测元件31、35、34也可以以放射状配置的中心位置和按压力检测元件35的位置为基准、以旋转对称的关系配置。例如，也可以是，以传感器基板2的大致中心位置为基准轴以3次对称即当绕基准轴旋转120°时与自身重合那样的形态，配置按压力检测元件31、35、34。具体而言，以放射状配置的中心位置和按压力检测元件35的位置以基准(按压力检测元件35的位置保持着图13所示的位置)，在从配置有按压力检测元件35的位置逆时针转120°的位置配置按压力检测元件31，在从配置有按压力检测元件35的位置顺时针转120°的位置配置按压力检测元件34。

在该情况下，基于配置于以前述的放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的3个按压力检测元件31、35、34的输出而检测z轴方向的力Fz。另外，基于配置于以前述的放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的3个按压力检测元件31、35、34的配置位置和输出而检测绕x轴的力矩Mx。这样，3个按压力检测元件31、35、34配置于3次对称的位置、相对于放射状配置的中心位置而言很均衡地配置，由此能够以高的灵敏度得到z轴方向的力Fz、绕x轴的力矩Mx。

＜第2变形例＞

图14是关于多个传感器元件的配置的第2变形例。

在该变形例中，与图13所示的第1变形例相比较，没有配置按压力检测元件31、34。

即使是这样的构成，也能够对x轴、y轴、z轴的轴方向的力Fx、Fy、Fz和绕z轴的力矩Mz进行检测。

具体而言，能够基于剪切力检测元件21的输出对x轴方向的力Fx、基于剪切力检测元件22、24的输出对y轴方向的力Fy、基于按压力检测元件35的输出对z轴方向的力Fz、基于剪切力检测元件22、24的输出对绕z轴的力矩Mz进行检测。

如以上那样，根据第2变形例，多轴触觉传感器1能够对x轴、y轴、z轴这3个轴方向的力Fx、Fy、Fz和绕3个轴中的一个的轴的力矩Mz进行检测。并且，在传感器基板2的表面设置有包括3个剪切力检测元件21、22、24和1个按压力检测元件35的4个传感器元件，4个传感器元件的梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2上。而且，基于多个传感器元件中的、配置于以前述的放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的2个传感器元件22、24的输出而检测3个轴中的至少1个轴的绕轴的力矩Mz。

由此，能够提供小型且检测灵敏度高的、能够对3个轴方向的力和绕1个轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。此时，通过配置于旋转对称的位置的传感器元件的输出所检测出的、对y轴方向的力Fy和绕z轴的力矩Mz的检测灵敏度特别高。

＜第3变形例＞

图15是示出关于多个传感器元件的配置的第3变形例。

在该变形例中，与图12所示的实施方式相比较，剪切力检测元件21、22、23、24、按压力检测元件31、32、33、34全部配置于逆时针转45°后的位置。

在该情况下，通过虽然传感器基板2的方向与x轴、y轴方向的关系也有变化，但是基本上与图12所示的实施方式相同的方法，能够求出3个轴方向的力Fx、Fy、Fz和绕3个轴的力矩Mx、My、Mz。

需要说明的是，弹性体4也可以以表面的与前述的放射状配置的中心位置相对应的部分凸出的方式鼓起。即，也可以是，作为传递件的弹性体4的表面具有鼓起部，该鼓起部的最高位置与前述的放射状配置的中心位置在多轴触觉传感器1的俯视图中大致一致。

由此，在弹性体4与对象接触的初始的阶段，成为如下状况：首先弹性体4的凸出部分容易接触，关于剪切方向的力，仅产生与呈放射状配置的梁构造的延伸方向平行的方向的力。由此，例如在仅施加按压力时，从剪切力检测元件输出的电压变化量极小。因而，作为硬件，可以设为极力不产生他轴干涉的构成。

需要说明的是，在本实施方式的梁构造中，在第1梁41与第2梁51的彼此相向的表面、即内侧面，形成有第1及第2电阻层43、53，也可以在第1梁41及第2梁51的外侧面(远离彼此的梁的表面)形成第1及第2电阻层。

另外，作为梁构造，也可以采用如图16所示那样的、在第1梁141的端部区域设置有具有第1电阻层143的第1检测部142、在第2梁151的端部区域设置有具有第2电阻层153的第2检测部152的一对梁构造。在该情况下，也可以如图16所示那样，在第1梁141和第2梁151的彼此相向的表面、即内侧面，形成第1及第2电阻层143、153，在第1梁141及第2梁151的外侧面(远离彼此的梁的表面)形成第1及第2电阻层。

另外，作为梁构造，也可以采用如图17所示那样的、具备1个梁241并在该检测部242的两侧面具备电阻层243、244的梁构造。

而且，作为梁构造，也可以采用由悬臂梁构成的梁构造和/或、由3条梁构成的梁构造。

另外，在对轴方向的力以及绕轴的力矩进行检测方面，作为各传感器元件的输出，也可以使用基于第1电阻层以及第2电阻层的各电阻值的值，而不使用利用桥接电路的输出。

需要说明的是，除了本实施方式所示的传感器元件，也可以还配置追加的传感器元件。

根据本实施方式的多轴触觉传感器1，起到以下的效果。

(1)本实施方式的多轴触觉传感器1是用于对3个轴方向的力Fx、Fy、Fz和3个轴的绕轴的力矩Mx、My、Mz中的至少1个轴的绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器1，其具备：传感器基板2；设置于与传感器基板2的表面大致共面的面内的多个传感器元件；和覆盖多个传感器元件的周围、并作为对多个传感器元件传递外力的传递件的弹性体4，多个传感器元件包括至少4个传感器元件，至少4个传感器元件包括具有在规定部位具备第1电阻层43、第2电阻层53的梁构造以使得对相对于传感器基板2的表面而言为平行方向的力进行检测的至少3个剪切力检测元件20；和具有在规定部位具备第3电阻层63、第4电阻层73的梁构造以使得对相对于传感器基板2的表面而言为垂直方向的力进行检测的至少1个按压力检测元件30，4个传感器元件的梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2，基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的、2个以上的传感器元件的输出而检测至少1个轴的绕轴的力矩。

由此，能够提供小型且检测灵敏度高的、用于对3个轴方向的力和至少1个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

(2)本实施方式的多轴触觉传感器1是用于对3个轴方向的力Fx、Fy、Fz和3个轴的绕轴的力矩Mx、My、Mz进行检测的多轴触觉传感器，多个传感器元件包括包含至少3个剪切力检测元件20和至少3个按压力检测元件30在内的至少6个传感器元件，6个传感器元件的梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2，基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的、2个以上的传感器元件的输出而检测3个轴的绕轴的力矩中的至少1个轴的绕轴的力矩。

由此，能够提供小型且检测灵敏度高的、用于对3个轴方向的力和至少3个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

(3)在本实施方式的多轴触觉传感器1中，3个按压力检测元件31、35、34配置于以放射状配置的中心为基准而成为3次对称的位置，基于配置于成为3次对称的位置的3个按压力检测元件31、35、34的输出而检测x轴的绕轴的力矩。

由此，能够提供小型且检测灵敏度高的、用于对3个轴方向的力和至少3个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

(4)本实施方式的多轴触觉传感器1是用于对3个轴方向的力Fx、Fy、Fz和3个轴的绕轴的力矩Mx、My、Mz进行检测的多轴触觉传感器，多个传感器元件包括包含至少4个剪切力检测元件21、22、23、24和至少4个按压力检测元件31、32、33、34在内的至少8个传感器元件，8个传感器元件的梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于传感器基板2，基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的、4个以上的按压力检测元件31、32、33、34的输出而检测3个轴的绕轴的力矩中的至少2个轴的绕轴的力矩，基于多个传感器元件中的、配置于以放射状配置的中心点为基准而旋转对称的位置的、2个以上的传感器元件的输出而分别检测3个轴方向的力。

由此，能够提供小型且检测灵敏度极高的、用于对3个轴方向的力和至少3个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

(5)本实施方式的多轴触觉传感器1，基于多个传感器元件中的配置于以放射状配置的中心为基准而4次对称的位置的、4个传感器元件的输出而分别检测3个轴的绕轴的力矩，基于多个传感器元件中的配置于以放射状配置的中心点为基准而4次对称的位置的、4个按压力检测元件的输出而检测3个轴方向的力中的至少1个轴方向的力。

由此，能够提供比(4)检测灵敏度更高的、用于对3个轴方向的力和至少3个绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器。

(6)本实施方式的多轴触觉传感器1中，多个传感器元件的梁构造分别由两端被传感器基板2支撑的、彼此平行且相对于传感器基板2平行地配置的、2条梁构成，2条梁由具有第1检测部的第1梁和具有第2检测部的第2梁构成，第1检测部因外力而伸长或压缩变形，并在表面形成有第1电阻层，第2检测部因外力而与第1检测部相反地发生压缩或伸长变形，并在表面形成有第2电阻层。

由此，能够有效地消除由温度变化造成的电阻值的变动和/或与多轴的干涉。

需要说明的是，本发明不限定于上述实施方式，即使在能够达成本发明的目的的范围进行变形、改良等也包含于本发明的范围。

附图标记说明

1…多轴触觉传感器

2…传感器基板

4…弹性体

15…电极部

20(21、22、23、24)…剪切力检测元件

30(31、32、33、34、35)…按压力检测元件

41…第1梁

42…第1检测部

43…第1电阻层

51…第2梁

52…第2检测部

53…第2电阻层

61…第3梁

62…第3检测部

63…第3电阻层

71…第4梁

72…第4检测部

73…第4电阻层

Claims (6)

1.多轴触觉传感器，是用于对3个轴方向的力和所述3个轴中的至少1个轴的绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器，具备：

基板；

设置于与所述基板的表面大致共面的面内的多个传感器元件；以及

覆盖所述多个传感器元件的周围、并对所述多个传感器元件传递外力的传递件，

所述多个传感器元件包括至少4个传感器元件，所述至少4个传感器元件包括：

具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为平行方向的力进行检测的、至少3个剪切力检测元件；和

具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为垂直方向的力进行检测的、至少1个按压力检测元件，

所述4个传感器元件的所述梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于所述基板，

基于所述多个传感器元件中、配置于以所述放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的2个以上的传感器元件的输出，对所述至少1个轴的绕轴的力矩进行检测。

2.根据权利要求1所述的多轴触觉传感器，其中，

所述多轴触觉传感器是用于对3个轴方向的力和所述3个轴的绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器，

所述多个传感器元件包括至少6个传感器元件，所述至少6个传感器元件包括：

具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为平行方向的力进行检测的、至少3个剪切力检测元件；和

具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为垂直方向的力进行检测的、至少3个按压力检测元件，

所述6个传感器元件的所述梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于所述基板，

基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的、2个以上的所述传感器元件的输出，对所述3个轴的绕轴的力矩中的至少1个轴的绕轴的力矩进行检测。

3.根据权利要求2所述的多轴触觉传感器，其中，

所述3个按压力检测元件配置于以所述放射状配置的中心为基准而成为3次对称的位置，基于配置于成为所述3次对称的位置的所述3个按压力检测元件的输出而对所述3个轴的绕轴的力矩中的至少1个轴的绕轴的力矩进行检测。

4.根据权利要求2所述的多轴触觉传感器，其中，

所述多轴触觉传感器是用于对3个轴方向的力和所述3个轴的绕轴的力矩进行检测的多轴触觉传感器，

所述多个传感器元件包括至少8个传感器元件，所述至少8个传感器元件包括：

具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为平行方向的力进行检测的、至少4个剪切力检测元件；和

具有在规定部位具备电阻层的梁构造以使得对相对于所述基板的表面而言为垂直方向的力进行检测的、至少4个按压力检测元件，

所述8个传感器元件的所述梁构造分别以其长度方向成为放射状的方式配置于所述基板，

基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心为基准而旋转对称的位置的、4个以上的所述按压力检测元件的输出，对所述3个轴的绕轴的力矩中的至少2个轴的绕轴的力矩进行检测，

基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心点为基准而旋转对称的位置的、2个以上的所述传感器元件的输出，分别对所述3个轴方向的力进行检测。

5.根据权利要求4所述的多轴触觉传感器，其中，

基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心为基准而4次对称的位置的、4个所述传感器元件的输出，分别对所述3个轴的绕轴的力矩进行检测，

基于所述多个传感器元件中的、配置于以所述放射状配置的中心点为基准而4次对称的位置的、4个所述按压力检测元件的输出，对所述3个轴方向的力中的至少1个轴方向的力进行检测。

6.根据权利要求1～5所述的多轴触觉传感器，其中，

所述多个传感器元件的所述梁构造分别由两端被支撑于所述基板的、彼此平行且相对于所述基板平行地配置的2条梁构成，

所述2条梁由具有第1检测部的第1梁和具有第2检测部的第2梁构成，所述第1检测部因所述外力而发生伸长或压缩变形，并在表面形成有第1电阻层，

所述第2检测部因所述外力而与所述第1检测部相反地发生压缩或伸长变形，并在表面形成有第2电阻层。

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