JPS6098325A - 力覚センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 げ）技術分野 この発明は、ロボットアームや自動組立機械などのマニ
ピュレータに加わる力を測定する力覚センサに関する。

ロボットや自動組立機械などに、ある部品を把持し、そ
れを他の部品に接触させ、あるいはその部品に嵌め込ん
で機器を組立てる作業を行わせることがある。この際、
相互の位置関係を測定、演算するだけでなく、把持して
いる部品と他の部品との間の接触状態を知らなければな
らない。このために、把持している部品が、接触してい
る他の部品から受ける反力を測定する必要がある。反力
の方向や大きさを知って、部品同士の接触状態を知り、
僅かな位置のずれなどを補正し、部品間の相対的な位置
を適切に調整する。

このように力の感覚はロボット、自動機械に於てきわめ
て重要である。

力は他の触覚と異なり、３次元のベクトル附である。

また、力は、部桐の位置によって大きく異なるから、力
を知りたい位置を予め規定しておかなくてはならない。

作用点では、力は３次元ベクトルとして考えられるか、
作用点以外では、力は顕在化しないで、モーメントとな
る。

゛このような事から、力をめることは、通常、複雑な操
作を必要とする。

通常の場合は、センサを作用点に設けることができず、
知りたい位置での力を直接求めることかできない。セン
サを設けた位置と力を測定したい位置との間の、力、モ
ーメントの関係を演算しておき、センサで測定した力の
値から、問題となる位置に於ける力、モーメントをめる
こととする。

力は直接に測定できる物理量ではない。そこで力を受け
る物体の弾性変形の度合を測定して、力を測定する、と
いう事が一般に行われる。代表的なものは、金属材料を
用いて、この変形をひずみゲージで測定するものである
。

ひすみゲージ（ストレインゲージ）−は、抵抗線、抵抗
箔、半尋体、金属蒸着膜などの抵抗体を薄片状としてい
る。これを測定すべき材料に接着する。

材料か弾性変形すると、抵抗体が伸縮し、電気抵抗値か
変化する。これによって、弾性変形の大きさを知ること
ができる。

金属材料などは、弾性限界以内に於て、モーメントと歪
みが正比例する。このため、歪み（弾性変形）を測定す
れば、モーメントがわかる。モーメントから、作用点に
働く力を算出できる。

さて、ロボットハンドなど３０の受ける反力は、第１図
に示すように、３方向へ向う力Ｆｘ　、　Ｆｙ　。

Ｆｚ　と、ｘ　、　ｙ　、　ｙ、軸まわりのねじれの力
、すなわちモーメントＭｘ　、　Ｍｙ　、　Ｍｚ　とか
ある。力もモーメントも３次元のベクトル量である。

このように、６つの１迂を６川定しなければならない。

力、及びモーメントを測定するためのセン日ノーを力覚
センサという。

（イ）従来技術とその問題点 １９７２年にアメリカのＩ）ＲＡＰＥＲ研究所で、力覚
センサといえるものかはじめて開発された。

第７図はその要部を示す斜視図である。直交する等しい
長さのＸアーム３１とＸアーム３２を組合わせて、中点
からｌ棒３３を取りつける。ｌ棒３３の先には、第１図
のようなロボットハンド３０などが固結されるわけであ
るか、簡単のだ、めハンドなどは図示しない。

ｚｅＩ　３３の先端に於て、Ｘアーム３２に平行にＸ、
軸、Ｘアーム３１に平行にｙ軸、ｌ棒の延長する方向に
２軸をとる請求めたいのは、３方向のカＦｘ　、　Ｆｙ
　、　Ｆｚと、３つのモーメントＭｘ　、　Ｍｙ　＋’
Ｍｚである。モーメントは、以後、軸に関して右まわり
を正にとる。

Ｘ、Ｘアーム３１．３２とｌ棒３３は、固結点３４に於
て剛結合している。つまり、この点では、力もモーメン
トも共に存在しうる。

Ｘアーム、Ｘアームの両端を、水平方向の左まわりの力
ａ、ｂ、ｃ、ｄと、垂直方向上向きの力ｃ　、　［、ｇ
　、　ｈによって支える。

それぞれのアームの両側には、４面にストレインゲージ
を貼りつける。合計１６個のストレインゲージを使用す
る。同じ部分の相対するストレインゲージ２つの抵抗値
により、このストレインゲージを結ふ方向に働くモーメ
ントを知ることがてきる。つまり、力を知ることができ
る。ａ〜１〕の８つの力か測定される。

Ｆｘ　、　Ｆｙ　、・・・・・・・・、　ｈｌｙと、ａ
　％　ＩＩの力の関係は、次の行列式によって〜えられ
る。（ｍは固結点と着力点の距離） （１） これは非常に単純な力覚センサである。

測定すべき値が６つであるのに、８つの物理量を測定し
ている。従って、Ｆｘ　−Ｍｚのｔｌｉか一定値であっ
ても、ａ〜１１の値は変動しうる。

それは、固結点３４か剛結合をしており、モーメントと
力が分離されないからである。

この力覚センサは！方向のカド７表、モーメントＭｌか
、４つの力の和として与えられる、という特徴かある。

Ｘ、ｙ方向の力、モーメントは、２つの力の和として与
えられる。

ａ〜１】は測定値であるから誤差がある。この力覚セン
サに於ては、Ｘ、ｙ方向とＺ方向の力、モーメントにつ
いて、感度が異なる、という欠点がある。

（つ）　考　察 第７図に示すものは、固結点３４に於て、直交するアー
ムか剛結合しており、このため、結合点においてモーメ
ントも伝達されてしまう。従って、変数の数より多いセ
ンサが必要となり、感度の不均等という事か起る。

結合点てモーメントの発生を許さないようにすれは、力
だけの相互作用になる。モーメントが結合点で存在しな
いとすれば、力の大きさ、向きは結合点に於て明確に決
定される。従って、６変数ｌこ対し、測定すべき値も６
つにすることができる。

しかも対称性を高める事により感度のばらつきも少なく
する事ができる。

モーメントを伝達しない結合というのは、関節による結
合である。Ｘ、Ｙ、７．３方向への回転を許すようにし
て結合ずれは、ここでモーメントはＯになる。

しかし、実際に、結合点に於て、連結部組が回転してし
まってはいけない。回転すると、力の伝達きれる方向が
異なるから、回転方向を検出する新たなセンサか必要に
なり、計算も複雑になる。

結局、結合点は３方向に回転できる関節にして、しかも
実際には回転できないようにするのが望ましい。

（１）構　成 第２図に本発明の力覚センサの斜視図を示す。

テーブル１は正三角形状の板で、この上に部品を固定ル
、その部品に加わる力、モーメントをめる。又は、テー
ブル１の」二にロボットノ＼ンドを固定し、把持した物
品に加わる力やモーメントをめる。

テーブル１の上に例え（」第１図のようなロボ゛ントハ
ンドを固着したとすると、）１ンドの先の力、モーメン
トと、テーブル中心の力、モーメントとは異なる。しか
し、モーメント、力は予め定められた関係式によって、
テーブル中心での値から、ハンド先の値を計算できる。

テーブル１の３隅には、垂直軸Ａによって、ジヨイント
２が水平方向回転可能に取付けられる。

ジヨイント２の下方は２つの分岐があって、第１水平軸
Ｂによって、ブロック３が、ジヨイント２に対し鉛直面
で回転できるように取付けられる。

ブロック３には、第１水平軸Ｂに直交する第２水平軸Ｃ
がある。これはテーブル１の中心に立てた中心軸に直交
する水平軸である。

第２水平軸Ｃによって、ブロック３の内外面に上側リン
ク４，５の先端が枢結されている。

垂直軸Ａ、第１水平軸Ｂ、第２水平軸Ｃは互に直交する
３主軸となっている。

従って、テーブル１の３隅をそれぞれ切離して考えたと
すると、テーブル１の隅部は、上側リンク４，５に対し
、ｘ、、ｚの任意の軸のまわりに任意に回転できること
になる。

従来のセンサと違って、部組が３方向に回転できるよう
に枢結されている点か大きな特徴である。

このため、テーブルから上側リンクへはモーメントが伝
わらない。伝達さλ１．るのは力たけである。

上側リンク４，５は等しい長さのリンクである。

上側リンク４，５は一定の開き角２αを保つ。

上側リンク４，５の下端は、＠３水平軸１）　、　Ｅに
よって、下側リンク６、γの上端と枢結されている。

下側リンク６．７は下端に於て重ね合わされており、回
転できないようにリンク固定板８の側面に固結されてい
る。

３枚のリンク固定板８，８．８は、下方に於てテーブル
１吉平行になるよう互に枢結される。

１２０°の開き角の取付片を有する３つの基礎支持具９
が、第４水平軸Ｆに３よってリンク固定板８を枢結して
いる。

基礎支持具９はなんらかの手段によって固定される。

上側リンク４．５は、第３水平軸り、Ｅによつて下側リ
ンク６．７に枢結されているから、上側リンク４，５の
枢結点まわりのモーメントはＯである。

′下側リンク６．７は互に固結されてしｓるので６゜７
を含む平面内に於てモーメントを生ずる。Ｄ、。

Ｅ点が力の作用点になるからモーメントはり、Ｅ点から
の距離に比例しモーメント軸Ｇｉと於て最大となる。

下側リンク６．７及びリンク固定板８は、第４水平軸Ｆ
によって基礎支持具９１こ枢結されてし）るので、下側
リンク６．７はこれを含む平面番ご対し垂直な方向には
モーメントを生じなし）。

テーブル１と下部の基礎支持具９．９．９の間には、３
つの同等な部材か設けら２ｔてし）る。ジヨイント２、
上側リンク４，５、プロ′ンク３、下漬１１リンク６．
７は全て同等である。

ひとつのリンク固定板８は第４水平軸Ｆσ）まわりに回
転可能なように取り付けられてし）る力（、実際ニハ、
他の２組のパンダグラフ構造１２．１２によって回転で
きないようになってし）る。

ここでパンダグラフ構造１２というのは、テーブル１の
隅部から、ジヨイント２、ブロック３、上側リンク４，
５、下側リンク６．７、軸Ｂ、ｃ。

Ｄ、Ｅなどをさす。

下側リンク６．７の上端、第３水平軸１）　、　Ｊｉθ
〕距離は一定である。下側リンク６．７は互に固＆５さ
れているからである。

上側リンク４，５と辺１）　ｌｉは一定の三角形を形成
する。従って、上側リンク４，５は実際ｌこｆｆＧ　３
水平軸Ｄ　、　Ｅのまわりを回ることはできなら）。

第２水平軸Ｃの周りを、ブロック３か回ることはできな
い。他の２つのノ’ンダグラフ構造１２゜１２がテーブ
ル１０）回転を許さないからである。

第１水平軸Ｂのまわりをジョインｌ−２力３回１１云す
ることもできない。他の２つのノクンググラフ構造１２
．１２がこれを禁止する。

テーブル１は垂直軸へのまわりを水平器こｔＩｊｌ　ｉ
＋１ムできない。他の２つのノＸ６ンタグラフ構造１２
．１２がこれを許さないからである。

このように、パンダグラフ構造１２の各ｉｔｓ　ｔ４’
　ｉ才、軸Ａ　、　Ｔ３　、　Ｃ、Ｉ）　、　Ｅ　、　
Ｆによ゛って回転可能に枢結されてはいるが、実際には
全（回転する事かできない。

枢結するのは、軸に於て軸まわりのモーメントを０にす
るためである。

モーメントを持ちうるのはモーメント軸Ｇたけである。

第３水平軸り、Ｅに加わる力が下側リンク６．１の中に
り、Ｅからの距離に比例したモーメントを生する。

下側リンク６．７は合計６本ある。モーメントは、リン
ク６．７を含む平面内に曲る方向に生ずる。これらのモ
ーメントを測定すれば、テーブル１の上に働く３つの力
Ｆｘ　、　Ｆｘ、　Ｆｚ　と、３つのモーメントＭｘ　
、　Ｍｙ　、　Ｍｚを計算する１」ができる。

そこで、第４図に示すように、下側リンク６゜７の、Ｉ
）　、　Ｉｉから遠く離れた適当な箇所に、モーメント
Ｐ　、Ｑの加わる方向の２面にひすみケージ１０Ａ、Ｉ
ＯＢを貼りつける。

２つのひずみゲージＩＯＡ、１０１！ｌによって、この
点におけるモーメントＰ、Ｑの大きさか分る。

６つの下側リンクの所定の位置でのモーメントＰｉ　、
　Ｑｉを測定し、これからテーブル１の上に加わる力Ｆ
ｘ〜Ｆ３、モーメンｌ−Ｍｌ　−Ｍｚをめるための関係
式を以下に導く。

モーメン）Ｐｉ、Ｑｉを測定する手段は、Ｑ・すみゲー
ジによる他、圧電素ｒ、磁歪素子などを使うこともてき
る。

オ）　テーブルの中心と隅部のつりあいテーブル１の中
心を０とする。０点に加わるＸ。

ｙ、ｚ方向の力をＦｘ　、　Ｆｙ　、　Ｆｚ　とする。

Ｘ＋Ｙ＋２軸まわりのモーメントをＭｘ　、　Ｍｙ　、
　Ｍｚとする。

テーブル１の３つの隅部をＰｌ、　Ｐ２　、　Ｐ３　と
する。ここでは、モーメントはＯである。力は３方向成
分について考えなりればならないか、」二面からみて、
左まわり方向の力を０１　、　Ｕ２　、　Ｕ３　とする
。これはＯＩ’Ｌ　、　０１’２　、　ＯＰ３　と直角
て水平方向の力である。

３点に於ける」１方に向う力を〜’］　、　Ｖ１’２　
、　Ｗｚ　とする。

各点に於て、半径方向の力は存在しなし）。こメ１゜は
、第４゛水平軸Ｆのまわりに、パンダグラフ構造１２か
回転できるようになっているからである。

第５図はテーブル中心と隅部に於ける力、モーメントの
関係を説明するための図である。

Ｘ軸はＯＰ１方向に、Ｚ軸はテーブル１に直角にとる。

Ｘ軸はＰ２Ｐ３に平行である。中心と１）１゜Ｆ２　、
　Ｆ３との距離ａとする。

Ｆｘ　、　Ｆｙ　、　Ｍｚ／ａ　は水平方向の力である
。Ｌｈ　。

Ｆ２　、　Ｕ３も水平方向の力である。これらを関係つ
ける３行３列の行列をめる。

Ｍｘ７ａ、　ＭＹ／ａ、　Ｉ’ｚ　は垂直方向の力であ
る。これらはＷｌ、　Ｗｚ　、　Ｗｚ　に関係つけられ
る。これも３行３列の行列の形にできる。

まず水平方向の力について考える。Ｕｌ　について、Ｆ
ｘ　、　Ｆｙ　、　”／ａの関係を考える。Ｆ２−０、
Ｕ３−０として考えるのである。

２点０　、　Ｐｌの間の力のつり合いを考えるから、Ｆ
ｘ　＝　Ｕｚ　（２） −＝　−Ｕ　１　（３） である。これはＦｘとＵｌの方向が平行であるから簡単
にまる。

次にＦ２の係数を考える。Ｕｌ＝Ｑ、Ｕ３＝０とする。

（３）に対応する式は常に成立して、Ｍｚ −一−Ｕ２（４） ０点からＦ２に平行てこれとつり合う力Ｆ２を考えると
、 Ｆ２　＝　Ｆ２　（５） となる。Ｆｘ　、　Ｆｙは１゛２に対し、角１２０°、
３０°をなすので、これらの余弦か係数となる。

Ｆｘ　＝　−−１・２（６） （５）　、　（７）から、Ｆｘ　、　ＦｙのＦ２につい
ての係数を得る。

Ｕ３　についても同様に、Ｕｌ　＝　Ｑ、Ｆ２　＝Ｑと
し、０点からＵ３に平行でこれにつり合う力をＦ　３　
とすると、 Ｍｚ −＝　−Ｕ３　（８） Ｆ３　＝　Ｕ３　（９） となる。結局、列要素Ｆｘ　、　ｐ　ｙ　、　ＭＺ／ａ
　と、列要素Ｕｌ　、　Ｆ２　、　Ｕ３の変換を決める
行列式は、（２）〜（１１）から ０■ となる。

垂直方向のＦｌ１Ｍｘ／ａ１Ｍｙ／ａとＷｌ、　Ｗｚ　
、　Ｗｚの変換式について考える。

Ｗｚ−０、Ｗｚ−０として、Ｗｚの係数について考える
。０．Ｐｌでの力のつり合い条件から、ＦＺ　＝　−Ｗ
ｚ　０３ Ｍｘ／ａ−ＷＩ　Ｑ４） である。これはＸ軸とＯＰ＋軸か直角であるから簡単に
められる。

Ｗｚの係数についてめる時は、さきほど引いた力Ｆ２の
軸まわりのモーメントＭ２を使う。θ■式に対応するも
のは的ちに成立つので、 Ｆｙ、　＝　−Ｗｚ　００ Ｍ２／ａ−−〜ｖ２　００ Ｍ２　と、Ｍｘ　、　Ｍｙの挟角は１２０°、３００で
ある力）ら、（６）　、　（７）に対応して Ｍｘ　＝　−−Ｍｚ　０７） を得る。

Ｗ３の係数をめるのも同様で、Ｗｌ　：　Ｑ　、　Ｗ２
＝０として、 Ｆｚ　＝　−Ｗ３Ｑ’Ｊ Ｍ３／ａ−−Ｗ３　（イ） これらの式から、Ｍｘ／ａ、　Ｍｙ／ａ　、　Ｆ　ｚと
、Ｗｌ　。

Ｗｌ　、　Ｗ３の変換式は となる。

結局、Ｆｘ　、　Ｆｙ　、　Ｍｚ／、、　、　ｈ４ｘ／
ａ、　Ｍγ／ａ　＋　ＦＺを列ベクトルとし、Ｕｚ　、
　Ｌｌｚ　、　Ｕ３　、　Ｗｌ、　Ｗｌ　、　Ｗ３を列
ベクトルとするとき、両者をつなぐ行列Ａは６行６列の
縮約可能な行列式となる （ハ） （力）パンダグラフ構造に於けるつりあいテーブルの隅
部ｐｉ　に（ｉ＝１．２．３）水平方向の力Ｕｉと、上
向きの力Ｗｉとが働く。／ｆンダグラフ構造の上端も、
同じ力を受ける。

上側リンク４，５にはモーメントは加わらす、リンク方
面の力だけが働く。

第６図はパンダグラフ構造の説明図である。上端で、Ｕ
、Ｗの力が加わっている。簡単のため添字を省く。

これか上側リンクにＫ　、　Ｌの力になってつりあうと
する。リンクの開き角は２αであるがら、Ｌ＝０として
、■（の係数をめる。

Ｋ　、Ｗ、Ｕのつり合いから、 Ｕ　＝　Ｋ　ｓｉｎ　ｃｌ　％ Ｗ　ニー　Ｋ。α　（ハ） である。

Ｌの係数はＫ　＝　Ｑとして、Ｌ、Ｗ、Ｕのつり合いか
ら、 Ｕ−−Ｌ廁α　（イ） Ｗ、、、−−Ｌμｓα　（ハ） となる。

下側リンクと上側リンクは簡単のため、Ｄ点で直角をな
すとする。ひずみゲージをＤ点から距離ｌの点に貼りつ
けて、ここに於けるモーメン＋、　１１１Ｑを測るとす
る。ここでモーメントＰ、Ｑは下側リンクが拡開する方
向を正にする。

１）　＝　−Ｋ　ｌ　い） Ｑ−−ＬＪ　（ト） という関係式かなりたつ。

Ｕ、ＷとＰ、Ｑの関係は、 トナル。これは３つのパンダグラフ構造の全てについて
成りたつ。

結局Ｕｚ　ｌＵ２　、　Ｕ３．　Ｗｌ、　Ｗｌ、　Ｗ３
と、Ｉ’１７ｅ。

ＰＶｐ　、　Ｐ３／、＝　、　Ｑｖｌ、　Ｑ２ｉｚ　、
　Ｑｖｚ　とを結ひつける行列Ｂは （ハ） となる。

（キ）　テーブル上の力、モーメントの導出テーブル上
の力、モーメントと、下側アームでのモーメントＰｉ／
、、・・・・・・・・　Ｑ３７．　とを関係つ番する行
列式Ｃは積へＢによって与えられる。

（ハ） である。（旦しＳＩｎα＝ｓ、ｃｏｓα；Ｃと略言己し
ても）る。

このようにして、］・側リすク４．５＋こおＧするモー
ノ　ン　ト　Ｐｉ　、Ｑｉ　（！　−１、２、３）　の
？ｔｔｌｌ定イ直力）ら、テーブル上の力、モーメント
を計算するＺｉ￥　ｆＪ：できる。

ここでは、ひずみゲージ１０を用いて、モーメントＰｉ
　、　Ｑｉを測定しているが、モーメントを測定する他
の既知の方法によっても差支えない。

（り）上側リンクの開き角２αの決定 リンクの開き角２αは、・目的に応じて適当に決定され
るべきものである。αは０°から９０’の間の角でさえ
あればよい。

たたし、（ハ）のＣの要式から、αは４５°に近い時に
、力Ｆ、モーメントＭの間の計算値誤差の程度がほぼ等
しくなる。

αを決定するためのひとつの例を示す。

例えばテーブル１の中心に働く水平方向の力Ｆ（Ｘ、γ
平面）と、垂直方向の力Ｆｚ（＝Ｆ）がかかった時、２
１点での水平力Ｕｉの平均と垂直力Ｗ１　の平均が等し
くなければならない、という条件を考えたとする。

水平力とＸ軸のなす角をθとする Ｆｘ　＝　Ｆ’　００５０　ｍ Ｆｙ　＝　Ｆ　５ｉ１θ　（ロ） である。（ハ）式の逆行列をめる。

（財） である。ＩＪＩ　、　Ｕ２　、　Ｌ１２の平均値は等し
いはずである。θを０から２πまで変化させＵ工の平均
をめると、 である。Ｆｚ　（−Ｆ　）か存在すると、Ｗｌ　＝　Ｗ
２　＝　Ｗ３＝　Ｆ／３　θＯ）となる。同じ大きさの
水平力、垂直力に対し、Ｕ！の平均値とＷｌが等しい影
響力を、モーメントＰ、Ｑに与えるようにするためには
、０１ン式よりであればよい。

４ ｔａｎ　（１−□　θ埠 π α＝５１．９°　（４（至） である。

ケ）　テーブルの上にハンドを載せた場合テーブルの中
心での力Ｆｘ　、　Ｆｙ　、　Ｆｚ　とモーメン）　Ｍ
ｘ　、　Ｍｙ　、　Ｍｚが分かれば、テーブル上のハン
ドに加わる力も計算することができる。

例えば、第８図に示すように、テーブル１の上に、高さ
ｂのハンドを立てて、これに加わる力Ｓｘ　、　Ｓｙ　
、　ＳｚとモーメントＲｘ　、　Ｒｙ　、　Ｒｚをめた
いとする。

Ｚ方向の力と、モーメントについては、テーブル上の値
と等しい。

Ｓｚ　＝Ｆｚ　（財） Ｒｘ　＝　Ｍｘ　（ハ） Ｒ）’＝Ｍ＞’　ＧＩＧ Ｒｚ　＝　Ｍｚ　Ｇｌη ｘ、ｙ軸方向の力については Ｓｘ　＝　Ｆｘ　＋ＭＹ／Ｊ）（ｇｊ Ｓｙ　＝　Ｆｙ　−Ｍｘ／ｂ　１９） である。

ＳＸ、　Ｓｙ　、　”’／ｂ　、　Ｒｘ／ｂ　、　”Ｙ
／ｂ　、　Ｓｚ　（７）列ベクトルと、ＦＸ、ＦＹ　＋
　”／ａ　＋　ＭＸ／ａ　、　ＭＹ／ａ、　Ｆｚの列ベ
クトルの変換行列１〕は によって与えられる。

行列の積ＤＣ，によって、Ｐ１〜Ｑ３の値からＳｘ〜Ｓ
ｚ　、　Ｒｘ　％　Ｒｚを計算できる。

（コ）効　果 （１）　テーブルの上に乗せた物体又は把持した物体に
加えられる力とモーメントを３次元的に正確１こ計測す
ることができる。

（２）　このため、ロボットその他の自動機械に、精密
な組立作業を行わせたり、またこわれやすい物体を台に
のせる作業を行わせる事が可能となる。

（３）枢結点を数多く持っており、このまわりでのモー
メントの発生を抑制している。力のつりあい関係が一対
一であるので請求めるべき６つの変数に対応して、６つ
のモーメントをめるだけでよい。

（４）　パンダグラフ構造としているから、テーブル面
に平行な力Ｆｘ　、　Ｆｙと、垂直な力Ｆｙ、について
感度を同等にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は測定すべきロボットハンドの先端に加えられた
力の３成分及びモーメントの３成分を示す斜視図。 第２図は本発明の力覚センサの構造を示す斜視図。 第３図はテーブルの上に加えらｔｒた力、モーメントと
、下側リンクとの間の力の関係を説明するだめの斜視図
。 第４図は下側リンクのモーメントの方向の表裏面にひず
みゲージを貼付けた状態を説明するだめの部分正面図。 第５図はテーブルの中心に於ける力、モーメントと、テ
ーブルの３隅に於ける接線方向の水平力と、垂直力の関
係を説明するための平面図。 第６図は上側リンク、下側リンクよりなるパンダグラフ
構造の上端に水平力、垂直力を加えた時、下側リンクに
モーメントを生ずる、という事を説明する説明図。 第７図はＤＲＡＰＥＲ研究所で開発された力覚センサの
略斜視図。 第８図はテーブルの上に高さｂのハンドをさらに置いた
時、ハンド先端の力、モーメントと、テーブル中央の力
、モーメントを対応させるための説明図。 １・・・・テーブル ２　・・・・・ジヨイント ３・・・・・ブロック ４．５・・・・・・上側リンク ６．７・・・・・・下側リンク ８・・・・・・リンク固定板 ９・・・・・・基礎支持具 １０・・・・・ひずみセンサ １２・・・・・・パンダグラフ構造 Ａ・・・・・・垂　直　軸 Ｂ・・・・・・第１水平軸 Ｃ・・・・・・第２水平軸 り、Ｅ・・・・・・第３水平軸 Ｆ・・・・第４水平軸 Ｇ・・・・・・モーメント軸 第４図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正三角形のテーブル１と、テーブル１の３隅に於て３方
   向に回転可能なように枢結された２本つつの上側リンク
   ４，５と、上側リンク４，５の他端に枢結され互に固結
   されて上側リンク４，５とともに四辺形を構成する下側
   リンク６．７と、下側リンク６．７の他端を固定するリ
   ンク固定板８・・・・・・と、３枚のリンク固定板８．
   ８．８を正三角形になる位置ｌこ水平！Ｉ！１ＩＩＦの
   まわりｌこ回転可能に支持する基礎支持具９．９．９と
   、下側リンクに生ずるモーメントを測定する手段とより
   なり、下側リンクに生ずる６つのモーメントの値からテ
   ーブル１に加わる力、モーメントをめることを特徴とす
   る力覚センサ。