JP2020034425A - センサシステム、ロボットハンド、センサシステムの較正方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
接合部122は、力覚センサ11の周辺部において、シーソー部113および受力片116を囲むように、第2のシリコン層115と封止基板117とを封止接合している。接合部122は、導電性を有する金属拡散接合部材であり、例えば、Cu−Sn(銅−錫)合金等である。
次に、実施の形態に係るロボットハンド1におけるセンサシステム10の較正方法について説明する。センサシステム10は複数の力覚センサ11を有している。そのため、これらの3軸方向それぞれの特性を簡便に較正し、一定の精度を担保する方法が望まれる。
次に、実施の形態の変形例1について説明する。図20は、実施の形態の変形例1を説明するための図である。実施の形態の変形例1は、基準平面91A上に凸部12を有さず、8個の力覚センサ11は全て基準平面91A上に設けられている。当接部13のz軸プラス側の面は、把持対象の物体と接触する接触部材14が設けられている。
次に、図21を参照しながら実施の形態の変形例2について説明する。図21は、実施の形態の変形例2を説明するための図である。実施の形態の変形例2は、凸部12や接触部材14に代えて、2種類の当接部を有している点において上述のロボットハンドと異なる。
次に、図22を参照しながら実施の形態の変形例3について説明する。図22は、実施の形態の変形例3を説明するための図である。実施の形態の変形例3は、五指のロボットハンドに対してセンサシステム10を適用している点が、上述の実施の形態にかかるロボットハンドと異なる。
次に、図23を参照しながら実施の形態の変形例4について説明する。図23は、実施の形態の変形例4を説明するための図である。実施の形態の変形例4は、五指のロボットハンドに対して実装している力覚センサが、ユニット化されている点において実施の形態の変形例3にかかる五指ロボットハンド20と異なる。
2 基台
3 第1アーム
4 第1関節
5 第2アーム
6 第2関節
7 第3アーム
8 第3関節
9R 第1フィンガー部
9L 第2フィンガー部
10 センサシステム
11 力覚センサ
12 凸部
13 当接部
14 接触部材
15 制御部
16 メモリ
17 出力部
20 五指ロボットハンド
21 センサユニット
22 基板
81 信号処理部
91 把持部
91A 基準平面
100 シリコン層
107 絶縁層
109 周辺部
110 ダイアフラム
111 受力部
112 ヒンジビーム
113 シーソー部
115 シリコン層
116 受力片
117 封止基板
121 貫通電極
122 接合部
151 選択部
152 演算部
800 基準物体
900 物体
Claims (11)
- 基準平面を有する基板と、
前記基板に設置され、受力部に受ける物体からの外力に応じて、前記基準平面に直交する直交軸方向と前記基準平面に平行な2軸方向とにそれぞれ対応する3軸方向の信号をそれぞれ出力する複数の力覚センサと、
前記信号の値が予め設定された閾値を超えているか否かをそれぞれ判断し、前記判断の結果に基づいて、前記物体から受ける前記直交軸方向の押圧力または前記直交軸周りのモーメントの演算をする制御部と、
前記演算の結果である演算結果を出力する出力部と
を備えるセンサシステム。 - 前記複数の力覚センサは、静電容量型のセンサである
請求項1に記載のセンサシステム。 - 前記基板は、前記基準平面に平行な頂面を含む凸部を有し、
前記複数の力覚センサは、前記基準平面と前記頂面とにそれぞれ設置される
請求項1または2に記載のセンサシステム。 - 前記凸部は、前記直交軸方向に圧縮可能である
請求項3に記載のセンサシステム。 - 前記センサシステムは、前記受力部に着接し、前記物体を把持する際に前記物体に当接する当接面を含む当接部をさらに備え、
前記複数の力覚センサは、第1力覚センサと第2力覚センサとを有し、
前記第1力覚センサの前記受力部に着接する前記当接部の前記当接面から前記基準平面までの高さが、前記第2力覚センサの前記受力部に着接する前記当接部の前記当接面から前記基準平面までの高さより高い
請求項1または2に記載のセンサシステム。 - 前記当接部は、前記直交軸方向に圧縮可能である
請求項5に記載のセンサシステム。 - 前記制御部は、前記3軸方向の全てに対応する信号が前記閾値を超えない力覚センサが出力する信号に基づいて前記演算をする
請求項1〜6のいずれか一項に記載のセンサシステム。 - 前記制御部は、前記複数の力覚センサが出力する前記直交軸方向に対応する信号の内、前記閾値を超えない信号を出力した力覚センサが出力する信号に基づいて前記直交軸方向の押圧力を演算する
請求項1〜7のいずれか一項に記載のセンサシステム。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載のセンサシステムを備えるロボットハンドであって、
前記ロボットハンドは、
前記基板および前記複数の力覚センサを含み、物体を把持する複数の把持部と、
前記複数の把持部を対向するように近付ける駆動部と、を備える
ロボットハンド。 - 請求項9に記載のロボットハンドが行うセンサシステムの較正方法であって、
較正の基準となる基準物体を把持するステップと、
前記基準平面が重力方向に対して水平または垂直になるように前記ロボットハンドの姿勢を制御するステップと、
前記姿勢において前記センサシステムが出力した前記演算結果に対して較正を行うか否かを判断するステップと、
前記判断に基づいて前記出力を較正するための較正値を設定するステップと
を備えたセンサシステムの較正方法。 - 請求項9に記載のロボットハンドが行うセンサシステムの較正方法であって、
較正の基準となる基準物体を把持するステップと、
前記基準平面が重力方向に対して水平または垂直になるように前記ロボットハンドの姿勢を制御するステップと、
前記姿勢において前記センサシステムが出力した前記演算結果に対して較正を行うか否かを判断するステップと、
前記判断に基づいて前記出力を較正するための較正値を設定するステップと
を備えたセンサシステムの較正方法を、コンピュータに実行させるプログラム。
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