JP2019011997A - 測定装置 - Google Patents
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Description
弾性体リングと、該弾性体リングを介して対向して配置された2枚のシートと、前記2枚のシートの対向する面の前記弾性体リングに囲まれた領域に配置され、複数の電極対を形成する複数の電極と、前記弾性体リングと前記2枚のシートとから構成される閉空間に充填され、前記複数の電極に接触している導電性流体とを備えるセンサの前記複数の電極対に接続され、各前記電極対を構成する電極の間に電圧を印加し、各前記電極対を流れる電流を測定する電流測定手段と、
前記複数の電極対を流れる電流の値により、各前記電極対を流れる電流の値を正規化し、正規化後の各電流値に基づいて、前記センサに加わる剪断力を求める演算手段と、
を備える。
図1に示されるように、液体電解質型センサ10は、検出部100と配線部200とから構成される。
なお、理解を容易にするため、配線部200の延在方向をY軸方向、その直交方向をX軸方向、液体電解質型センサ10の厚み方向をZ軸方向とするXYZ座標を設定し、さらに、図示するように、上下左右を設定し、これらを適宜参照する。
配線部200は、検出部100の検出信号を後述する測定装置1に伝達する伝送路であり、複数の配線を備える。
また、配線部200には、上部ジョイント122に接続される下部ジョイント151が形成されている。下部ジョイント151には、配線WCが形成されている。
図4に示すように、測定装置1は、装置制御部160、センサ制御部162、電流測定部164、補正演算部166、測定値演算部168、入出力・記憶制御部170、入出力部172および記憶部174を備える。
従って、式(1)が成立する。
iU' = iU / (iU + iD + iR + iL)
iD' = iD / (iU + iD + iR + iL)
iR' = iR / (iU + iD + iR + iL)
iL' = iL / (iU + iD + iR + iL) ・・・(1)
Fx = kx1・(iR' - iL') + kx2
Fy = ky1・(iU' - iD') + ky2 ・・・(2)
なお、kx1[N/A]、kx2[N]、ky1[N/A]、ky2[N]は係数であり、液体電解質型センサ10毎にわずかに異なる値を取る。
測定値演算部168は、これらの係数の値を内部の不揮発性メモリ等に記憶しておき、実際の測定時に利用する。
記憶部174は、ハードディスク装置、フラッシュメモリ装置等を備える。
以下、図4に示した測定装置1の全体的な動作を説明する。図7は、図4に示した測定装置1の動作を示すフローチャートである。
実施の形態1においては、剪断力を測定する例を示したが、剪断力と共に圧力を測定できるようにすることも可能であり、以下、実施形態2として説明する。
iD' = iD / (iU + iD + iR + iL + iUC)
iR' = iR / (iU + iD + iR + iL + iUC)
iL' = iL / (iU + iD + iR + iL + iUC)
iUC' = iUC / (iU + iD + iR + iL + iUC) ・・・(3)
Fx = kx1・(iR' - iL') + kx2
Fy = ky1・(iU' - iD') + ky2
Fz = kz1・(iUC' - iUC0') + kz2 ・・・(4)
なお、上式(4)において、kz1[N/A]、 kz2[N]は、液体電解質型センサ20の個体ごとの特性を補正するための実測結果から予め求められた係数である。また、iUC0’は、液体電解質型センサ20に圧力及び剪断力が加えられていない状態における正規化されたiUCである。
実施の形態2においては、剪断力と圧力を測定可能としたが、トルクを測定することも可能である。以下、トルクを測定可能とした液体電解質型センサと測定装置にかかる実施の形態を説明する。
図12は、実施の形態3における測定装置1の動作のフローチャートである。
測定値が4つ揃うと、ステップS141でYesと判別され、装置制御部160は、補正演算部166を制御して、S141〜S143の処理により測定された電流値iUR、iUL、iDR、iDLの値を、下記式(5)により正規化させる(ステップS144)。
続いて、装置制御部160は、測定値演算部168を制御し、式(6)により、検出部100に加わるトルクθを求める(ステップS145)。
続いて、トルクθを記憶及び出力する(ステップS146)。
iUL' = iUL / (iUR + iUL + iDR + iDL)
iDR' = iDR / (iUR + iUL + iDR + iDL)
iDL' = iDL / (iUR + iUL + iDR + iDL) ・・・(5)
液体電解質型センサは、実施形態1〜3全ての構成を備えても良い。例えば、上部絶縁シートと下部絶縁シートに、電極EC、EU、ED、ER、ELをそれぞれ配置し、電極の対を切り替えながら電流を流し、所望の電流値を測定することにより、剪断力、圧力、トルクの全てを1つのセンサで取得できるようにしてもよい。この場合に、電流の回り込みなどの不具合が発生するおそれがある場合には、測定装置1が他の電極をフローティング状態に設定すればよい。
また、電流測定部164として、オペアンプを使用する等既知の任意のI−V変換回路を使用可能である。
さらに、実施の形態2において、電流測定部164は、式(3)、(4)の代わりに、以下に示す式(9)、(10)を用いて測定値を正規化し、剪断力を求めもよい。
iR' = iR / (iR + iL)
iD' = iD / (iU + iD)
iL' = iL / (iR + iL) ・・・(7)
Fy = ky1・(iR' - iL') + ky2 ・・・(8)
iR' = iR / (iR + iL)
iD' = iD / (iD + iL)
iL' = iL / (iD + iL)
iUC' = iUC / (iU + iR + iD + iL) ・・・(9)
Fy = ky1・(iR' - iL') + ky2
Fz = kz1・iUC' + kz2 ・・・(10)
10、20、30 液体電解質型センサ
11 ゴムリング
12、13、15 絶縁シート
14 密閉空間
51 交流電源
52 A/D変換器
100 検出部
121 配線
122、151 ジョイント
160 装置制御部
162 センサ制御部
164 電流測定部
166 補正演算部
168 測定値演算部
170 入出力・記憶制御部
172 入出力部
EC 中心電極
EU 上電極
ED 下電極
EL 左電極
ER 右電極
EUC 下部中心電極
WU、WD、WR、WL、WC、WUC 配線
Claims (7)
- 弾性体リングと、該弾性体リングを介して対向して配置された2枚のシートと、前記2枚のシートの対向する面の前記弾性体リングに囲まれた領域に配置され、複数の電極対を形成する複数の電極と、前記弾性体リングと前記2枚のシートとから構成される閉空間に充填され、前記複数の電極に接触している導電性流体とを備えるセンサの前記複数の電極対に接続され、各前記電極対を構成する電極の間に電圧を印加し、各前記電極対を流れる電流を測定する電流測定手段と、
前記複数の電極対を流れる電流の値により、各前記電極対を流れる電流の値を正規化し、正規化後の各電流値に基づいて、前記センサに加わる剪断力を求める演算手段と、
を備える測定装置。 - 前記演算手段は、前記複数の電極対を流れる電流の和で、前記電極対それぞれを流れる電流を除算して正規化する、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記センサは、一方のシートに形成された第1の電極と、他方のシートに形成されたN個の電極を備え、
前記電流測定手段は、前記第1の電極と前記N個の電極との組み合わせにより、N個の電極対を設定し、各前記電極対を流れる電流を求め、
前記演算手段は、各前記電極対を流れる電流を複数の前記電極対を流れる電流の和で除算することにより、各前記電極対を流れる電流を正規化する、
請求項1又は2に記載の測定装置。 - 前記N個の電極は、前記第1の電極から等距離の位置に形成されており、
前記演算手段は、各前記電極対を流れる電流を、N個の前記電極対を流れる電流の和で除算することにより、各前記電極対を流れる電流を正規化する、
請求項3に記載の測定装置。 - 前記N個の電極は、前記第1の電極から等距離の位置に形成されており、
前記演算手段は、各前記電極対を流れる電流を、前記第1の電極を通る仮想直線の上に位置する2つの電極が構成する2つの電極対を流れる電流の和で除算することにより、各前記電極対を流れる電流を正規化する、
請求項3に記載の測定装置。 - 前記N個の電極は、前記第1の電極から等距離の位置に形成され、さらに、前記他方のシートの前記第1の電極に対向する位置に第2の電極が形成されており、
前記電流測定手段は、前記第1の電極と前記N個の電極及び前記第2の電極との組み合わせにより、N+1個の前記電極対を設定し、各前記電極対を流れる電流を求め、
前記演算手段は、各前記電極対を流れる電流を、複数の前記電極対を流れる電流の和で除算することにより、各前記電極対を流れる電流を正規化する、
請求項3に記載の測定装置。 - 前記N個の電極は、前記第1の電極から等距離の位置に形成され、さらに、前記他方のシートの前記第1の電極に対向する位置に第2の電極が形成されており、
前記演算手段は、各前記電極対を流れる電流を、前記第1の電極を通る仮想直線の上に位置する2つの電極が構成する2つの電極対を流れる電流の和で除算することにより、各前記電極対を流れる電流を正規化する、
請求項3に記載の測定装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5862772A (ja) * | 1981-10-08 | 1983-04-14 | Nec Corp | 座標入力装置 |
JP2000222109A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Pentel Corp | 押圧位置検出パネル装置 |
US20140260675A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-18 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University | Apparatus and method for measuring tactile information |
JP2015158431A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 国立大学法人信州大学 | 荷重センサ |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5862772A (ja) * | 1981-10-08 | 1983-04-14 | Nec Corp | 座標入力装置 |
JP2000222109A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Pentel Corp | 押圧位置検出パネル装置 |
US20140260675A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-18 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University | Apparatus and method for measuring tactile information |
JP2015158431A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 国立大学法人信州大学 | 荷重センサ |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
海野 暁央 等: "シート型剪断力センサおよび測定システムの開発", 電気学会研究会資料, vol. CHS-14-1, JPN6021006628, 11 November 2014 (2014-11-11), pages 15 - 18, ISSN: 0004456169 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021032782A (ja) * | 2019-08-28 | 2021-03-01 | 凸版印刷株式会社 | 触覚センサ及び製造方法 |
JP7331557B2 (ja) | 2019-08-28 | 2023-08-23 | 凸版印刷株式会社 | 触覚センサ |
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