JP2002100269A - 衝撃吸収近接センサ - Google Patents
衝撃吸収近接センサInfo
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- JP2002100269A JP2002100269A JP2000291109A JP2000291109A JP2002100269A JP 2002100269 A JP2002100269 A JP 2002100269A JP 2000291109 A JP2000291109 A JP 2000291109A JP 2000291109 A JP2000291109 A JP 2000291109A JP 2002100269 A JP2002100269 A JP 2002100269A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基体端部の側部から端部下方にわたりあらゆ
る方向からの障害物の近接を接地電極と検出電極間の静
電容量で敏感に感知し、また障害物がセンサに衝突して
もこのエネルギーを吸収してセンサの破損を阻止するこ
とができる衝撃吸収近接センサを提供する。 【解決手段】 開口部９を有する基体２の外枠周面に接
地電極３を固着し、この電極３の上に該開口部９を覆う
ようにシート状の緩衝部材４を設置し、その外側に撓み
のある検出電極６を積層した可撓性表皮材５を緩衝部材
４の全面を被覆し、そして可撓性表皮材５の内側に積層
した検出電極６と接地電極３間の静電容量の変化を感知
する検知装置７を備えている。
る方向からの障害物の近接を接地電極と検出電極間の静
電容量で敏感に感知し、また障害物がセンサに衝突して
もこのエネルギーを吸収してセンサの破損を阻止するこ
とができる衝撃吸収近接センサを提供する。 【解決手段】 開口部９を有する基体２の外枠周面に接
地電極３を固着し、この電極３の上に該開口部９を覆う
ようにシート状の緩衝部材４を設置し、その外側に撓み
のある検出電極６を積層した可撓性表皮材５を緩衝部材
４の全面を被覆し、そして可撓性表皮材５の内側に積層
した検出電極６と接地電極３間の静電容量の変化を感知
する検知装置７を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衝撃吸収近接センサに係
り、詳しくはロボット等の動体の端部等に装着してこれ
を保護するとともに、近接する障害物を敏感に感知する
衝撃吸収近接センサに関する。
り、詳しくはロボット等の動体の端部等に装着してこれ
を保護するとともに、近接する障害物を敏感に感知する
衝撃吸収近接センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロボット等の動体の端部外周にテ
ープ状のスイッチを巻き付けたり、あるいはロボット端
部の局部的な部位にスイッチを張り付けたものが提案さ
れている。これらのスイッチはリン青銅等からなる上下
電極とその間にスペーサを介在させて上下電極間に間隙
を設け、更にこれらの上下電極をシート状の緩衝部材で
被覆したものである。
ープ状のスイッチを巻き付けたり、あるいはロボット端
部の局部的な部位にスイッチを張り付けたものが提案さ
れている。これらのスイッチはリン青銅等からなる上下
電極とその間にスペーサを介在させて上下電極間に間隙
を設け、更にこれらの上下電極をシート状の緩衝部材で
被覆したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、円筒外周にテ
ープ状のスイッチを巻き付けたスイッチ部材は、円筒側
方（ラジアル方向）からの力には作動しても円筒端部の
下方からの力には感知しないし、また別のスイッチを端
部に張り付けても、多方向からの力にはやはり対応でき
るものではなかった。
ープ状のスイッチを巻き付けたスイッチ部材は、円筒側
方（ラジアル方向）からの力には作動しても円筒端部の
下方からの力には感知しないし、また別のスイッチを端
部に張り付けても、多方向からの力にはやはり対応でき
るものではなかった。
【０００４】更には、従来のスイッチ部材は、スイッチ
が作動した後、ロボットが停止するまでのラグタイムを
許容するような変形に対する余裕がなく、強い衝撃を基
体に与えることがあり、軽荷重で確実に停止するスイッ
チ部材が求められていた。
が作動した後、ロボットが停止するまでのラグタイムを
許容するような変形に対する余裕がなく、強い衝撃を基
体に与えることがあり、軽荷重で確実に停止するスイッ
チ部材が求められていた。
【０００５】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、基体端部の側部から端部下方にわたりあらゆる
方向からの障害物の近接を接地電極と検出電極間の静電
容量で敏感に感知し、また障害物がセンサに衝突しても
このエネルギーを吸収してセンサの破損を阻止すること
ができる衝撃吸収近接センサを提供する。
であり、基体端部の側部から端部下方にわたりあらゆる
方向からの障害物の近接を接地電極と検出電極間の静電
容量で敏感に感知し、また障害物がセンサに衝突しても
このエネルギーを吸収してセンサの破損を阻止すること
ができる衝撃吸収近接センサを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的に適合する本願
請求項１記載の発明では、開口部を有する基体の外枠周
面に接地電極を固着し、この電極の上に該開口部を覆う
ようにシート状の緩衝部材を設置し、その外側に撓みの
ある検出電極を積層した可撓性表皮材を緩衝部材の全面
を被覆し、そして該可撓性表皮材の内側に積層した検出
電極と接地電極間の静電容量の変化を感知する検知装置
を備えた衝撃吸収近接センサにあり、開口部に近づいた
障害物であっても接地電極と検出電極間の静電容量の変
化を敏感に感知でき、かつ検出電極を撓みのある素材に
することにより衝撃を吸収することが可能になり、更に
接地電極と検出電極間の静電容量の間に緩衝部材を設け
たことにより、その吸収は完全なものになる。
請求項１記載の発明では、開口部を有する基体の外枠周
面に接地電極を固着し、この電極の上に該開口部を覆う
ようにシート状の緩衝部材を設置し、その外側に撓みの
ある検出電極を積層した可撓性表皮材を緩衝部材の全面
を被覆し、そして該可撓性表皮材の内側に積層した検出
電極と接地電極間の静電容量の変化を感知する検知装置
を備えた衝撃吸収近接センサにあり、開口部に近づいた
障害物であっても接地電極と検出電極間の静電容量の変
化を敏感に感知でき、かつ検出電極を撓みのある素材に
することにより衝撃を吸収することが可能になり、更に
接地電極と検出電極間の静電容量の間に緩衝部材を設け
たことにより、その吸収は完全なものになる。
【０００７】本願請求項２記載の発明では、可撓性表皮
材の内側に積層した検出電極が高分子中にカーボンブラ
ックを混入したものを塗付した導電部材である衝撃吸収
近接センサにある。
材の内側に積層した検出電極が高分子中にカーボンブラ
ックを混入したものを塗付した導電部材である衝撃吸収
近接センサにある。
【０００８】本願請求項３記載の発明では、可撓性表皮
材の内側に積層した検出電極がカーボンブラックもしく
は金属粉末を含む導電ペーストからなる導電部材である
衝撃吸収近接センサにある。
材の内側に積層した検出電極がカーボンブラックもしく
は金属粉末を含む導電ペーストからなる導電部材である
衝撃吸収近接センサにある。
【０００９】本願請求項４記載の発明では、可撓性表皮
材の内側に積層した導電部材は、１０2〜１０6Ωの電気
抵抗値を有している衝撃吸収近接センサにある。
材の内側に積層した導電部材は、１０2〜１０6Ωの電気
抵抗値を有している衝撃吸収近接センサにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し、本発明
の実施例を説明する。図１は本発明に係る衝撃吸収近接
センサの断面図、図２は本発明に係る衝撃吸収近接セン
サを用いた障害物の検出手段を示す説明図、そして図３
は図２における検知回路の構成図である。これによる
と、本発明に係る衝撃吸収近接センサ１は、例えばロボ
ット等の動体に装着する開口部９をもった基体２の外枠
周面にリン青銅等でできた非収縮性のリング状でＬ字型
に屈曲した接地電極３を固着し、この電極３の上にシー
ト状に成形した緩衝部材４を開口部９を覆うように配置
し、その緩衝部材の全面に撓みのある検出電極６を積層
したリング状の可撓性表皮材５を被覆している。そし
て、可撓性表皮材５の内側に積層した接地電極３と検出
電極６との間に電圧を印加してこの間の静電容量の変化
を検出する検出装置７を設けている。このような衝撃吸
収近接センサ１は中央の開口部９を被覆した形状にな
り、開口部９に近づいた障害物も静電容量の変化によっ
て感知することができる。
の実施例を説明する。図１は本発明に係る衝撃吸収近接
センサの断面図、図２は本発明に係る衝撃吸収近接セン
サを用いた障害物の検出手段を示す説明図、そして図３
は図２における検知回路の構成図である。これによる
と、本発明に係る衝撃吸収近接センサ１は、例えばロボ
ット等の動体に装着する開口部９をもった基体２の外枠
周面にリン青銅等でできた非収縮性のリング状でＬ字型
に屈曲した接地電極３を固着し、この電極３の上にシー
ト状に成形した緩衝部材４を開口部９を覆うように配置
し、その緩衝部材の全面に撓みのある検出電極６を積層
したリング状の可撓性表皮材５を被覆している。そし
て、可撓性表皮材５の内側に積層した接地電極３と検出
電極６との間に電圧を印加してこの間の静電容量の変化
を検出する検出装置７を設けている。このような衝撃吸
収近接センサ１は中央の開口部９を被覆した形状にな
り、開口部９に近づいた障害物も静電容量の変化によっ
て感知することができる。
【００１１】ここで使用する緩衝部材４は非通電性の天
然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロ
プレンゴム、水素化ニトリルゴム、ＥＰＤＭ等のゴム発
泡体、ウレタンフォーム、ポリエチレン、ＰＥＴ、塩化
ビニル等の熱可塑性樹脂の発泡体が使用され、発泡倍率
も２〜１０倍程度のものであり、接地電極３を包囲して
いる。
然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、クロロ
プレンゴム、水素化ニトリルゴム、ＥＰＤＭ等のゴム発
泡体、ウレタンフォーム、ポリエチレン、ＰＥＴ、塩化
ビニル等の熱可塑性樹脂の発泡体が使用され、発泡倍率
も２〜１０倍程度のものであり、接地電極３を包囲して
いる。
【００１２】また可撓性表皮材５は、スチレンブタジエ
ンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリ
ルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム等のゴ
ム、ウレタン、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステ
ル等の熱可塑性樹脂などの厚０．１〜２０ｍｍの成形体
であり、その内側に撓みのある検出電極６を積層してい
る。
ンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリ
ルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム等のゴ
ム、ウレタン、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステ
ル等の熱可塑性樹脂などの厚０．１〜２０ｍｍの成形体
であり、その内側に撓みのある検出電極６を積層してい
る。
【００１３】この検出電極６はスチレンブタジエンゴ
ム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリルゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム等のゴム、
ウレタン、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステル等
の熱可塑性樹脂からなる高分子１００重量部にカーボン
ブラック１０〜５０重量部を混入し、カルビトール、カ
ルビトールアセテート、テレピネオール（ターピノー
ル）、メタクレゾール、ジメチルイミダゾリジノン、ジ
メチルホルムアミド、ターピノール、ジアセトンアルコ
ール、トリエチレングリコール、パラキシレン、乳酸エ
チル、イソホロン、トルエン等の有機溶剤に溶かしたも
のを厚さ０．０１〜０．１ｍｍに塗付して得られた導電
部材であり、１０2〜１０6Ωの電気抵抗値を有してい
る。
ム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリルゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム等のゴム、
ウレタン、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステル等
の熱可塑性樹脂からなる高分子１００重量部にカーボン
ブラック１０〜５０重量部を混入し、カルビトール、カ
ルビトールアセテート、テレピネオール（ターピノー
ル）、メタクレゾール、ジメチルイミダゾリジノン、ジ
メチルホルムアミド、ターピノール、ジアセトンアルコ
ール、トリエチレングリコール、パラキシレン、乳酸エ
チル、イソホロン、トルエン等の有機溶剤に溶かしたも
のを厚さ０．０１〜０．１ｍｍに塗付して得られた導電
部材であり、１０2〜１０6Ωの電気抵抗値を有してい
る。
【００１４】また他には、カーボンブラック、銅、銅酸
化物、銀等の導体粉体に、例えばニトロセルロース、エ
チルセルロース、酢酸セルロース、ブチルセルロース等
のセルロース類、ポリオキシメチレン等のポリエーテル
類、ポリブタジエン、ポリイソプレン等のポリビニル
類、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレ
ート等のアクリル類、ナイロン６、ナイロン６．６、ナ
イロン１１等のポリアミド等のバインダー樹脂を上記の
ような有機溶剤に溶かした導体ペーストを厚さ０．０１
〜０．１ｍｍに塗付して得られた導電部材であり、１０
2〜１０6Ωの電気抵抗値を有している
化物、銀等の導体粉体に、例えばニトロセルロース、エ
チルセルロース、酢酸セルロース、ブチルセルロース等
のセルロース類、ポリオキシメチレン等のポリエーテル
類、ポリブタジエン、ポリイソプレン等のポリビニル
類、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレ
ート等のアクリル類、ナイロン６、ナイロン６．６、ナ
イロン１１等のポリアミド等のバインダー樹脂を上記の
ような有機溶剤に溶かした導体ペーストを厚さ０．０１
〜０．１ｍｍに塗付して得られた導電部材であり、１０
2〜１０6Ωの電気抵抗値を有している
【００１５】上記衝撃吸収近接センサ１で障害物８の近
接を検出しようとする場合、その一例として図２と図３
に示すように接地電極３と検出電極６間に、静電容量
（Ｃ１＋Ｃ２）が一定以上になったことを検知して判別
表示する検出装置７が接続されている。接地電極３と検
出電極６間には所定の電圧が印加されている。障害物８
がつくる静電容量はＣ２、衝撃吸収近接センサ１の静電
容量はＣ１であり、障害物８が衝撃吸収近接センサ１側
へ近接すると静電容量Ｃ２が変化し、これに伴って静電
容量（Ｃ１＋Ｃ２）も変化して、出力電圧の変化量とし
て障害物８の近接を検知する。
接を検出しようとする場合、その一例として図２と図３
に示すように接地電極３と検出電極６間に、静電容量
（Ｃ１＋Ｃ２）が一定以上になったことを検知して判別
表示する検出装置７が接続されている。接地電極３と検
出電極６間には所定の電圧が印加されている。障害物８
がつくる静電容量はＣ２、衝撃吸収近接センサ１の静電
容量はＣ１であり、障害物８が衝撃吸収近接センサ１側
へ近接すると静電容量Ｃ２が変化し、これに伴って静電
容量（Ｃ１＋Ｃ２）も変化して、出力電圧の変化量とし
て障害物８の近接を検知する。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本願では、開口部を有する
基体の外枠周面に接地電極を固着し、この電極の上に該
開口部を覆うようにシート状の緩衝部材を設置し、その
外側に撓みのある検出電極を積層した可撓性表皮材を緩
衝部材の全面を被覆し、そして該可撓性表皮材の内側に
積層した接地電極と検出電極間の静電容量の変化を感知
する検知装置を備えた衝撃吸収近接センサにあり、接地
電極と検出電極間の静電容量の変化を敏感に感知でき、
かつ検出電極を撓みのある素材にすることにより衝撃を
吸収することが可能になり、更に設置電極と検出電極間
の静電容量の間に緩衝部材を設けることにより、その吸
収は完全なものになる。
基体の外枠周面に接地電極を固着し、この電極の上に該
開口部を覆うようにシート状の緩衝部材を設置し、その
外側に撓みのある検出電極を積層した可撓性表皮材を緩
衝部材の全面を被覆し、そして該可撓性表皮材の内側に
積層した接地電極と検出電極間の静電容量の変化を感知
する検知装置を備えた衝撃吸収近接センサにあり、接地
電極と検出電極間の静電容量の変化を敏感に感知でき、
かつ検出電極を撓みのある素材にすることにより衝撃を
吸収することが可能になり、更に設置電極と検出電極間
の静電容量の間に緩衝部材を設けることにより、その吸
収は完全なものになる。
【図１】本発明に係る衝撃吸収近接センサの断面図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る衝撃吸収近接センサを用いた障害
物の検出手段を示す説明図である。
物の検出手段を示す説明図である。
【図３】図２における検知回路の構成図である。
１ 衝撃吸収近接センサ ２ 基体 ３ 接地電極 ４ 緩衝部材 ５ 可撓性表皮材 ６ 検出電極 ７ 検出装置 ９ 開口部
Claims (4)
- 【請求項１】 開口部を有する基体の外枠周面に接地電
極を固着し、この電極の上に該開口部を覆うようにシー
ト状の緩衝部材を設置し、その外側に撓みのある検出電
極を積層した可撓性表皮材を緩衝部材の全面を被覆し、
そして該可撓性表皮材の内側に積層した検出電極と接地
電極間の静電容量の変化を感知する検知装置を備えたこ
とを特徴とする衝撃吸収近接センサ。 - 【請求項２】 可撓性表皮材の内側に積層した検出電極
が高分子中にカーボンブラックを混入したものを塗付し
た導電部材である請求項１記載の衝撃吸収近接センサ。 - 【請求項３】 可撓性表皮材の内側に積層した検出電極
がカーボンブラックもしくは金属粉末を含む導電ペース
トからなる導電部材である請求項１記載の衝撃吸収近接
センサ。 - 【請求項４】 可撓性表皮材の内側に積層した導電部材
は、１０2〜１０6Ωの電気抵抗値を有している請求項
１、２、または３記載の衝撃吸収近接センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000291109A JP2002100269A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 衝撃吸収近接センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000291109A JP2002100269A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 衝撃吸収近接センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100269A true JP2002100269A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18774240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000291109A Pending JP2002100269A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 衝撃吸収近接センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002100269A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278867A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Ghitron Technology Co Ltd | 湿度感知部品の電極構造 |
| JP2016512808A (ja) * | 2013-03-22 | 2016-05-09 | イ、ホ ヨンLEE, Ho Yeon | エレベータードアの手挟み込み防止用安全装置 |
| CN112671956A (zh) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 北京小米移动软件有限公司 | 电子设备的人体距离检测模组、电子设备及其控制方法 |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000291109A patent/JP2002100269A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278867A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Ghitron Technology Co Ltd | 湿度感知部品の電極構造 |
| JP2016512808A (ja) * | 2013-03-22 | 2016-05-09 | イ、ホ ヨンLEE, Ho Yeon | エレベータードアの手挟み込み防止用安全装置 |
| CN112671956A (zh) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 北京小米移动软件有限公司 | 电子设备的人体距离检测模组、电子设备及其控制方法 |
| JP2022508979A (ja) * | 2019-10-16 | 2022-01-20 | 北京小米移動軟件有限公司 | 電子装置の人体距離検出モジュール、電子装置及びその制御方法 |
| JP7124067B2 (ja) | 2019-10-16 | 2022-08-23 | 北京小米移動軟件有限公司 | 電子装置の人体距離検出モジュール、電子装置及びその制御方法 |
| CN112671956B (zh) * | 2019-10-16 | 2023-06-30 | 北京小米移动软件有限公司 | 电子设备的人体距离检测模组、电子设备及其控制方法 |
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