JPH05149809A - 光学式触覚センサ - Google Patents
光学式触覚センサInfo
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- JPH05149809A JPH05149809A JP34027491A JP34027491A JPH05149809A JP H05149809 A JPH05149809 A JP H05149809A JP 34027491 A JP34027491 A JP 34027491A JP 34027491 A JP34027491 A JP 34027491A JP H05149809 A JPH05149809 A JP H05149809A
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- optical fiber
- optical
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバを用いた触覚センサにおいて、力
と接触位置を同時に検出できる分布型触覚センサを提供
する。 【構成】 光ファイバの複数個所に、それぞれ別の光フ
ァイバを重ねて交差させ、前記光ファイバ相互の交点を
検出点とする。物体が接触した検出点の各光ファイバが
接触圧に応じて変形するように構成し、各光ファイバに
入射させた光の光強度を他方端で検出し、光強度が変化
した光ファイバの位置と減衰値を演算処理して、接触位
置と接触圧力を同時に測定する。 【効果】 簡単な機構で、接触した力と接触部の位置を
同時に検出できる分布型センサシステムを構成させ、さ
らに二次元格子状に配置した光ファイバの対角線方向に
別の光ファイバを重ねて配置させることによって、検出
精度を向上させることができる。
と接触位置を同時に検出できる分布型触覚センサを提供
する。 【構成】 光ファイバの複数個所に、それぞれ別の光フ
ァイバを重ねて交差させ、前記光ファイバ相互の交点を
検出点とする。物体が接触した検出点の各光ファイバが
接触圧に応じて変形するように構成し、各光ファイバに
入射させた光の光強度を他方端で検出し、光強度が変化
した光ファイバの位置と減衰値を演算処理して、接触位
置と接触圧力を同時に測定する。 【効果】 簡単な機構で、接触した力と接触部の位置を
同時に検出できる分布型センサシステムを構成させ、さ
らに二次元格子状に配置した光ファイバの対角線方向に
別の光ファイバを重ねて配置させることによって、検出
精度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを用いた触
覚センサに係り、たとえば産業用ロボットのハンド等に
適用して、物体を掴んだときのハンドの把握力ととも
に、物体との接触部がハンドのどの位置であるかを検出
できるようにした分布型触覚センサに関するものであ
る。
覚センサに係り、たとえば産業用ロボットのハンド等に
適用して、物体を掴んだときのハンドの把握力ととも
に、物体との接触部がハンドのどの位置であるかを検出
できるようにした分布型触覚センサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえば産業用ロボット、マニピ
ュレータ等を対象とした触覚センサにおいて、圧力を電
気量に変換する方式が一般的に用いられているが、電磁
的な影響を受けるなどの障害で測定が困難な状態でも有
効な検出手段として、単一モード光ファイバを用いた圧
覚センサが提案されている。（電子情報通信学会誌１９
８９年２月Ｊ７２−Ｃ−１巻２号１２０〜１２２頁）こ
の圧覚センサは、図７に示すように、単一モード光ファ
イバ７１を伝送路として一方端から光７２を入射させ、
伝送路の途中に光ファイバ７１に接触する圧力プレート
７３を設け、他方端から出射される光を検光子で受光し
て光強度を測定するようにしている。この光ファイバ７
１に圧力プレート７３により力が加わった場合、光ファ
イバ７１に力学的歪みが加わり、その力に関連して光フ
ァイバ中の光の偏光方向が変化し、出射端までその変化
した偏光状態を保持して出射される。したがって、偏光
状態に応じて透過光量を変化させる検光子を介して受光
した光は、圧力プレート７３に力が加わっていない場合
に比べて光強度が変化しており、この変化量から圧力プ
レートに加わった力が計算される。７４は光ファイバ７
１に圧力プレート７３の力が垂直方向に加わるようにし
たダミーファイバ、７５はケース、７６は樹脂、７７は
圧力プレート７３の保持ねじである。
ュレータ等を対象とした触覚センサにおいて、圧力を電
気量に変換する方式が一般的に用いられているが、電磁
的な影響を受けるなどの障害で測定が困難な状態でも有
効な検出手段として、単一モード光ファイバを用いた圧
覚センサが提案されている。（電子情報通信学会誌１９
８９年２月Ｊ７２−Ｃ−１巻２号１２０〜１２２頁）こ
の圧覚センサは、図７に示すように、単一モード光ファ
イバ７１を伝送路として一方端から光７２を入射させ、
伝送路の途中に光ファイバ７１に接触する圧力プレート
７３を設け、他方端から出射される光を検光子で受光し
て光強度を測定するようにしている。この光ファイバ７
１に圧力プレート７３により力が加わった場合、光ファ
イバ７１に力学的歪みが加わり、その力に関連して光フ
ァイバ中の光の偏光方向が変化し、出射端までその変化
した偏光状態を保持して出射される。したがって、偏光
状態に応じて透過光量を変化させる検光子を介して受光
した光は、圧力プレート７３に力が加わっていない場合
に比べて光強度が変化しており、この変化量から圧力プ
レートに加わった力が計算される。７４は光ファイバ７
１に圧力プレート７３の力が垂直方向に加わるようにし
たダミーファイバ、７５はケース、７６は樹脂、７７は
圧力プレート７３の保持ねじである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置では光ファイバに加わる垂直方向の押圧力の強
さを検出することができるが、光ファイバの複数個所に
接触部がある場合は、どの位置に力が加わったかを検出
することが不可能であるため、分布型センサを構成する
ことができなかった。本発明は、接触位置と力を同時に
検出できる分布型触覚センサを提供することを目的とす
る。
うな装置では光ファイバに加わる垂直方向の押圧力の強
さを検出することができるが、光ファイバの複数個所に
接触部がある場合は、どの位置に力が加わったかを検出
することが不可能であるため、分布型センサを構成する
ことができなかった。本発明は、接触位置と力を同時に
検出できる分布型触覚センサを提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は光フ
ァイバの複数個所に別の光ファイバを重ねて交差させる
ように配置し、この交点を検出点として各光ファイバの
一方端から光を入射させ、他方端に設けた光センサで光
強度を計測し、光強度が変化した光ファイバの配置位置
と減衰値を演算処理して、その結果から接触位置と、そ
の位置での接触圧力を同時に測定するように構成してお
り、光ファイバを二次元格子状に配置することによっ
て、面状部の検出を行うようにしている。また、さらに
正確な接触位置を検出するため、二次元格子状に配置さ
れた光ファイバと、その交点で両方の対角線方向に配置
した別の光ファイバを重ね、各検出点で異なる方向の光
ファイバを４層に構成させている。
ァイバの複数個所に別の光ファイバを重ねて交差させる
ように配置し、この交点を検出点として各光ファイバの
一方端から光を入射させ、他方端に設けた光センサで光
強度を計測し、光強度が変化した光ファイバの配置位置
と減衰値を演算処理して、その結果から接触位置と、そ
の位置での接触圧力を同時に測定するように構成してお
り、光ファイバを二次元格子状に配置することによっ
て、面状部の検出を行うようにしている。また、さらに
正確な接触位置を検出するため、二次元格子状に配置さ
れた光ファイバと、その交点で両方の対角線方向に配置
した別の光ファイバを重ね、各検出点で異なる方向の光
ファイバを４層に構成させている。
【０００５】
【作用】このため、検出点で重なっている光ファイバ
が、物体の接触により接触圧力に応じて変形し、変形量
に応じて光強度の減衰を生じさせ、この減衰量を検出し
て接触圧を演算するとともに、光量が減衰した光ファイ
バの配置位置を走査して接触位置を検出させる。
が、物体の接触により接触圧力に応じて変形し、変形量
に応じて光強度の減衰を生じさせ、この減衰量を検出し
て接触圧を演算するとともに、光量が減衰した光ファイ
バの配置位置を走査して接触位置を検出させる。
【０００６】
【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。
図１および図２において、１ａ，１ｂはＬＥＤやレーザ
ー等の光源装置、２，３は一方端を前記光源装置に接続
した光ファイバで、これらの光ファイバ２と３を二次元
格子状に配置し、当間隔位置に交点を作り、その交点に
検出点４を形成させている。５ａ，５ｂは光センサたと
えばフォトダイオードをそなえた光センサ装置、６は各
光センサ装置５ａ，５ｂで検出された各光ファイバ２，
３の光強度信号からそれぞれの検出点４における光の減
衰量を求め、接触部の位置と力の大きさを演算する演算
処理装置、７は樹脂で各光ファイバの交点以外の部分を
保持させており、各交点の検出点４にセンサプレート８
を介して作動ピン９を設けている。上記の装置により構
成された触覚センサの接触部と力の大きさを検出する方
法を説明する。光源装置１ａ，１ｂからの光を各光ファ
イバ２，３の一方端から入射させ、この各光ファイバに
入射した光は、検出点４を透過して各光ファイバ２，３
の他方端に置かれた光センサ装置５ａ，５ｂで受光され
る。物体が或る１つの検出点、たとえば４ｂに接触した
場合、その接触部分の作動ピン９を介して、光ファイバ
２の２行目２２と、光ファイバ３の１列目３１との交点
になる検出点４ｂの位置が押圧されて変形し（図２は説
明のため変形量を過大に示している）、この部分を透過
する光強度が変化して、光センサ装置５ａ，５ｂでの受
光強度が減衰する。この減衰は１つの検出点を通る２本
の光ファイバ２２，３１で同時に起こるので、各光ファ
イバ２２，３１の光強度の変化を、各光センサ装置５
ａ，５ｂで検出し、演算処理装置６で減衰量と減衰を生
じた光ファイバの配置、この場合は２行目と１列目の位
置を演算することによって、接触した力の大きさと接触
した検出点４ｂの位置を検出する。他の検出点について
も同様に検出される。また、複数の検出点に物体が接触
した場合も同様に、接触したそれぞれの部分で光ファイ
バの光強度が減衰し、上記の方法で光強度が光センサ装
置５ａ，５ｂによって検出され、その光の減衰値は代数
的再生法などの数値計算方法によって、演算処理装置６
で演算され、その値から接触位置と力が演算される。
図１および図２において、１ａ，１ｂはＬＥＤやレーザ
ー等の光源装置、２，３は一方端を前記光源装置に接続
した光ファイバで、これらの光ファイバ２と３を二次元
格子状に配置し、当間隔位置に交点を作り、その交点に
検出点４を形成させている。５ａ，５ｂは光センサたと
えばフォトダイオードをそなえた光センサ装置、６は各
光センサ装置５ａ，５ｂで検出された各光ファイバ２，
３の光強度信号からそれぞれの検出点４における光の減
衰量を求め、接触部の位置と力の大きさを演算する演算
処理装置、７は樹脂で各光ファイバの交点以外の部分を
保持させており、各交点の検出点４にセンサプレート８
を介して作動ピン９を設けている。上記の装置により構
成された触覚センサの接触部と力の大きさを検出する方
法を説明する。光源装置１ａ，１ｂからの光を各光ファ
イバ２，３の一方端から入射させ、この各光ファイバに
入射した光は、検出点４を透過して各光ファイバ２，３
の他方端に置かれた光センサ装置５ａ，５ｂで受光され
る。物体が或る１つの検出点、たとえば４ｂに接触した
場合、その接触部分の作動ピン９を介して、光ファイバ
２の２行目２２と、光ファイバ３の１列目３１との交点
になる検出点４ｂの位置が押圧されて変形し（図２は説
明のため変形量を過大に示している）、この部分を透過
する光強度が変化して、光センサ装置５ａ，５ｂでの受
光強度が減衰する。この減衰は１つの検出点を通る２本
の光ファイバ２２，３１で同時に起こるので、各光ファ
イバ２２，３１の光強度の変化を、各光センサ装置５
ａ，５ｂで検出し、演算処理装置６で減衰量と減衰を生
じた光ファイバの配置、この場合は２行目と１列目の位
置を演算することによって、接触した力の大きさと接触
した検出点４ｂの位置を検出する。他の検出点について
も同様に検出される。また、複数の検出点に物体が接触
した場合も同様に、接触したそれぞれの部分で光ファイ
バの光強度が減衰し、上記の方法で光強度が光センサ装
置５ａ，５ｂによって検出され、その光の減衰値は代数
的再生法などの数値計算方法によって、演算処理装置６
で演算され、その値から接触位置と力が演算される。
【０００７】ここで、演算処理装置６によって接触位置
と力を求める演算方法の一例を図３を参照して述べる。
物体が光ファイバに接触していない場合のそれぞれ１本
の光ファイバの透過光強度をＩ0とする。この光ファイ
バに物体が接触したときの光の減衰率をμ(ｎ)とする
と、光強度Ｉはある力の範囲で近似的に次式で求められ
る。 Ｉ＝Ｉ0×exp（−μ(ｎ)） （１） 図３に示すように、物体の接触による各検出点４での光
の減衰率を、それぞれμ11，μ12・・・μnnとすると、
第１行目の光ファイバ２１の光強度は次式のようにな
る。 Ｉ＝Ｉ0×exp（−μ11）×exp（−μ12）×・・・×exp（−μ1n） ＝Ｉ0×exp（−μ11−μ12・・・−μ1n） （２） ここで、上式の両対数をとると、 Ｐ1y＝Ｌoge（Ｉ0／Ｉ）＝μ11＋μ12・・・＋μ1n （３） 他の光ファイバについても同様の式となる。このように
してＰ1y，Ｐ2y・・・Ｐny，Ｐ1x，Ｐ2x・・・Ｐnxを計
算して代数的再生法によって減衰率μ(ｎ)を求める。次
式に乗法的代数的再生法による計算式を示す。
と力を求める演算方法の一例を図３を参照して述べる。
物体が光ファイバに接触していない場合のそれぞれ１本
の光ファイバの透過光強度をＩ0とする。この光ファイ
バに物体が接触したときの光の減衰率をμ(ｎ)とする
と、光強度Ｉはある力の範囲で近似的に次式で求められ
る。 Ｉ＝Ｉ0×exp（−μ(ｎ)） （１） 図３に示すように、物体の接触による各検出点４での光
の減衰率を、それぞれμ11，μ12・・・μnnとすると、
第１行目の光ファイバ２１の光強度は次式のようにな
る。 Ｉ＝Ｉ0×exp（−μ11）×exp（−μ12）×・・・×exp（−μ1n） ＝Ｉ0×exp（−μ11−μ12・・・−μ1n） （２） ここで、上式の両対数をとると、 Ｐ1y＝Ｌoge（Ｉ0／Ｉ）＝μ11＋μ12・・・＋μ1n （３） 他の光ファイバについても同様の式となる。このように
してＰ1y，Ｐ2y・・・Ｐny，Ｐ1x，Ｐ2x・・・Ｐnxを計
算して代数的再生法によって減衰率μ(ｎ)を求める。次
式に乗法的代数的再生法による計算式を示す。
【数１】 ここで、ｔは計算の回数、ｉ，ｊは検出点の位置の信
号、ｋ(θ) は行方向あるいは列方向を示し、Ｎ2 はセ
ンサの数、μ0 は初期値を示す。（４）式および（５）
式の数値計算式から（ｉ，ｊ）をそれぞれ１からｎまで
変化させ、その（ｉ，ｊ）に対応する光減衰率μi,j を
求め、その（ｉ，ｊ）と数値から接触部の位置と力の大
きさが演算処理装置によって演算される。
号、ｋ(θ) は行方向あるいは列方向を示し、Ｎ2 はセ
ンサの数、μ0 は初期値を示す。（４）式および（５）
式の数値計算式から（ｉ，ｊ）をそれぞれ１からｎまで
変化させ、その（ｉ，ｊ）に対応する光減衰率μi,j を
求め、その（ｉ，ｊ）と数値から接触部の位置と力の大
きさが演算処理装置によって演算される。
【０００８】つぎに、図４・図５に示す実施例について
説明する。図１に示した実施例においては、検出点４に
加わる接触圧を２方向の光ファイバ２，３で検出してい
るため、接触位置の検出精度が低く、たとえば図６
（ａ）に示すように、行１と列１の光ファイバの交点ｆ
11および行２と列２の光ファイバの交点ｆ22に、それぞ
れ１Ｋｇの接触圧が加わった場合と、図６（ｂ）で示す
ように、行１・行２の光ファイバと列１・列２の光ファ
イバとのそれぞれの交点ｆ11，ｆ12，ｆ21，ｆ22に、い
ずれも ０.５Ｋｇの接触圧が平均に加えられた場合とで
は、各光センサ装置の検出値Ｐ1y，Ｐ2y，Ｐ1x，Ｐ
2xは、いずれも１Ｋｇに相当する値になり、接触圧の加
わり方の区別ができない欠点がある。この実施例は、こ
のような欠点をなくしたもので、図１と同じ部分に同一
の符号を付しており、１２，１３は光ファイバ２，３の
格子に対して対角線方向に配置した光ファイバで、交点
の検出点４でそれぞれ４本の光ファイバが重なるように
してある。１ｃ，１ｄはそれぞれ光ファイバ１２，１３
に光を入射させる光源装置、５ｃ，５ｄは光センサ装置
である。物体が、検出点４に接触した場合、その接触部
分の検出点で光ファイバ中を透過する光の強度に減衰を
生じるが、この減衰は１個の検出点に重なった４本の光
ファイバで同時に起こるので、各層の光ファイバの光強
度を各光センサ装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで検出し、
演算処理装置６で演算することによって、減衰値と減衰
を生じたそれぞれの光ファイバの配置位置から、接触し
た力の大きさと接触した検出点の位置を演算する。物体
が光ファイバに接触していない場合のそれぞれ１本の光
ファイバの透過光強度をＩ0とし、この光ファイバに物
体が接触したときの光の減衰率をμ(ｎ) とすると、光
強度Ｉはある力の範囲で近似的に前記（１）式で求めら
れる。図５に示すように各検出点での光の減衰率をそれ
ぞれμ11，μ12・・・μ1nとすると、第１行目の光ファ
イバの光強度は、前記（２）式のようになり、両対数を
とると（３）式が得られる。他の光ファイバについても
同様で、各光ファイバの光強度Ｐ1y，Ｐ2y・・・Ｐny，
Ｐ1x，Ｐ2x・・・Ｐnx，Ｐ1a，Ｐ2a・・・Ｐma，Ｐ1b，
Ｐ2b・・・Ｐmbを計算して代数的再生法によって減衰率
を求める。ここで、ｍの最大値は（２ｎ−１）であり、
乗法的代数的再生法による計算式は、（４）式および
（５）式と同様である。また、複数の検出点に物体が接
触した場合も、それぞれ接触した部分で光ファイバの光
強度が減衰し、上記の方法で光強度が光センサ装置５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで検出され、その光の減衰値は代
数的再生法などの数値計算方法によって演算処理装置６
で演算され、その値から接触位置と力が演算される。
説明する。図１に示した実施例においては、検出点４に
加わる接触圧を２方向の光ファイバ２，３で検出してい
るため、接触位置の検出精度が低く、たとえば図６
（ａ）に示すように、行１と列１の光ファイバの交点ｆ
11および行２と列２の光ファイバの交点ｆ22に、それぞ
れ１Ｋｇの接触圧が加わった場合と、図６（ｂ）で示す
ように、行１・行２の光ファイバと列１・列２の光ファ
イバとのそれぞれの交点ｆ11，ｆ12，ｆ21，ｆ22に、い
ずれも ０.５Ｋｇの接触圧が平均に加えられた場合とで
は、各光センサ装置の検出値Ｐ1y，Ｐ2y，Ｐ1x，Ｐ
2xは、いずれも１Ｋｇに相当する値になり、接触圧の加
わり方の区別ができない欠点がある。この実施例は、こ
のような欠点をなくしたもので、図１と同じ部分に同一
の符号を付しており、１２，１３は光ファイバ２，３の
格子に対して対角線方向に配置した光ファイバで、交点
の検出点４でそれぞれ４本の光ファイバが重なるように
してある。１ｃ，１ｄはそれぞれ光ファイバ１２，１３
に光を入射させる光源装置、５ｃ，５ｄは光センサ装置
である。物体が、検出点４に接触した場合、その接触部
分の検出点で光ファイバ中を透過する光の強度に減衰を
生じるが、この減衰は１個の検出点に重なった４本の光
ファイバで同時に起こるので、各層の光ファイバの光強
度を各光センサ装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで検出し、
演算処理装置６で演算することによって、減衰値と減衰
を生じたそれぞれの光ファイバの配置位置から、接触し
た力の大きさと接触した検出点の位置を演算する。物体
が光ファイバに接触していない場合のそれぞれ１本の光
ファイバの透過光強度をＩ0とし、この光ファイバに物
体が接触したときの光の減衰率をμ(ｎ) とすると、光
強度Ｉはある力の範囲で近似的に前記（１）式で求めら
れる。図５に示すように各検出点での光の減衰率をそれ
ぞれμ11，μ12・・・μ1nとすると、第１行目の光ファ
イバの光強度は、前記（２）式のようになり、両対数を
とると（３）式が得られる。他の光ファイバについても
同様で、各光ファイバの光強度Ｐ1y，Ｐ2y・・・Ｐny，
Ｐ1x，Ｐ2x・・・Ｐnx，Ｐ1a，Ｐ2a・・・Ｐma，Ｐ1b，
Ｐ2b・・・Ｐmbを計算して代数的再生法によって減衰率
を求める。ここで、ｍの最大値は（２ｎ−１）であり、
乗法的代数的再生法による計算式は、（４）式および
（５）式と同様である。また、複数の検出点に物体が接
触した場合も、それぞれ接触した部分で光ファイバの光
強度が減衰し、上記の方法で光強度が光センサ装置５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで検出され、その光の減衰値は代
数的再生法などの数値計算方法によって演算処理装置６
で演算され、その値から接触位置と力が演算される。
【０００９】なお、検出点に接触圧を加え、光ファイバ
を変形させる構造は、図２の実施例に示した作動ピンに
限られず、作動ピン９に光ファイバとの接触片を多段に
設けて、各段の接触片によってそれぞれの層の光ファイ
バを均等に押圧させるようにしたり、また、センサプレ
ートを弾性材料で構成し、検出点位置に突起を形成して
圧力が加ったときに、突起を介して検出点の光ファイバ
を変形させるようにするなど、適宜な構成にすることが
できる。
を変形させる構造は、図２の実施例に示した作動ピンに
限られず、作動ピン９に光ファイバとの接触片を多段に
設けて、各段の接触片によってそれぞれの層の光ファイ
バを均等に押圧させるようにしたり、また、センサプレ
ートを弾性材料で構成し、検出点位置に突起を形成して
圧力が加ったときに、突起を介して検出点の光ファイバ
を変形させるようにするなど、適宜な構成にすることが
できる。
【００１０】
【発明の効果】このように本発明によれば、光ファイバ
の複数の検出点に、それぞれ別の光ファイバを重ねて交
差させ、接触圧力によって検出点で重なっている光ファ
イバが同時に変形して各光ファイバの透過光量に減衰を
生じるようにしており、それぞれの光ファイバごとに減
衰量を検出して演算することにより、接触した力だけで
なく、接触部の位置と力を同時に検出でき、簡単な構成
によって分布型触覚センサシステムを構成することがで
きる効果がある。また、さらに二次元格子状に配置した
光ファイバの対角線方向に別の光ファイバを重ねて配置
させ、各検出点で方向が異なる光ファイバを多段に重ね
ることによって、検出精度を向上させることができる。
の複数の検出点に、それぞれ別の光ファイバを重ねて交
差させ、接触圧力によって検出点で重なっている光ファ
イバが同時に変形して各光ファイバの透過光量に減衰を
生じるようにしており、それぞれの光ファイバごとに減
衰量を検出して演算することにより、接触した力だけで
なく、接触部の位置と力を同時に検出でき、簡単な構成
によって分布型触覚センサシステムを構成することがで
きる効果がある。また、さらに二次元格子状に配置した
光ファイバの対角線方向に別の光ファイバを重ねて配置
させ、各検出点で方向が異なる光ファイバを多段に重ね
ることによって、検出精度を向上させることができる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】図１の実施例における演算方法を説明するため
の図である。
の図である。
【図４】他の実施例を示す構成図である。
【図５】図４の実施例における演算方法を説明するため
の図である。
の図である。
【図６】検出点に加わる力と検出値を示す説明図であ
る。
る。
【図７】従来の構成を示す要部の平面図である。
【図８】従来の構成を示す要部の側断面図である。
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 光源装置 ２，３，１２，１３ 光ファイバ ４ 検出点 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 光センサ装置 ６ 演算処理装置 ７ 樹脂 ８ センサプレート ９ 検出ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 的野 正生 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内
Claims (3)
- 【請求項１】 光ファイバを用いた触覚センサにおい
て、光ファイバの複数個所にそれぞれ別の光ファイバを
重ねて交点を検出点とし、前記各光ファイバの一方端か
ら光を入射する光源装置と、他方端から出射される光強
度を検出する光センサ装置とを設け、物体が接触した検
出点における各光ファイバが接触圧に応じて変形するよ
うに構成し、各光ファイバの光強度出力の変化により、
物体の接触位置と力の大きさを同時に演算する演算処理
装置を備えたことを特徴とする光学式触覚センサ。 - 【請求項２】 光ファイバを用いた触覚センサにおい
て、二次元格子状に重ねて配置した光ファイバと、前記
各光ファイバの一方端から光を入射する光源装置と、他
方端から出射される光強度を検出する光センサ装置とを
設け、前記二次元格子状の交点を検出点とし、物体が接
触した検出点における各光ファイバが接触圧に応じて変
形するように構成し、各光ファイバの光強度出力の変化
により、物体の接触位置と力の大きさを同時に演算する
演算処理装置を備えたことを特徴とする光学式触覚セン
サ。 - 【請求項３】 光ファイバを用いた触覚センサにおい
て、二次元格子状に重ねて配置した光ファイバと、前記
二次元格子状の交点で重ねて対角線方向に配置した光フ
ァイバをそなえ、前記各光ファイバの一方端から光を入
射する光源装置と、他方端から出射される光強度を検出
する光センサ装置とを設け、前記二次元格子状の交点を
検出点とし、物体が接触した検出点における各光ファイ
バが接触圧に応じて変形するように構成し、各光ファイ
バの光強度出力の変化により、物体の接触位置と力の大
きさを同時に演算する演算処理装置を備えたことを特徴
とする光学式触覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34027491A JPH05149809A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 光学式触覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34027491A JPH05149809A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 光学式触覚センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149809A true JPH05149809A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18335375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34027491A Pending JPH05149809A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 光学式触覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05149809A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10249785A (ja) * | 1997-03-13 | 1998-09-22 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 光学式ロボット用接触センサ |
| KR100657862B1 (ko) * | 2004-02-25 | 2006-12-15 | 박재희 | 긴 길이의 광섬유 센서 |
| JP2009276127A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Honda Motor Co Ltd | 触覚センサ |
| JP2011107278A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Yamaha Corp | 押力検出装置および楽器 |
| JP2016521849A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-07-25 | エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー | 圧力マップを測定する測定装置及び方法 |
| CN109564085A (zh) * | 2016-09-07 | 2019-04-02 | 株式会社斯巴鲁 | 损伤检测系统和损伤检测方法 |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP34027491A patent/JPH05149809A/ja active Pending
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| EP3480551A4 (en) * | 2016-09-07 | 2020-01-08 | Subaru Corporation | DAMAGE DETECTION SYSTEM AND DAMAGE DETECTION METHOD |
| CN109564085B (zh) * | 2016-09-07 | 2020-09-18 | 株式会社斯巴鲁 | 损伤检测系统和损伤检测方法 |
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