JPS629243A - 半導体触覚センサ - Google Patents
半導体触覚センサInfo
- Publication number
- JPS629243A JPS629243A JP14801885A JP14801885A JPS629243A JP S629243 A JPS629243 A JP S629243A JP 14801885 A JP14801885 A JP 14801885A JP 14801885 A JP14801885 A JP 14801885A JP S629243 A JPS629243 A JP S629243A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- diaphragms
- semiconductor
- tactile sensor
- resistances
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Manipulator (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明はロボットの触覚等として用いられる半導体触
覚センサに関する。
覚センサに関する。
「従来の技術」
ロボット等の触覚として用いられるセンサとしては、対
象物が接触したか否かのみを判別するものと、対象物の
接触圧力をも判別することができるものが知られている
。そして、この発明は後者の触覚セン→ノ゛に関する。
象物が接触したか否かのみを判別するものと、対象物の
接触圧力をも判別することができるものが知られている
。そして、この発明は後者の触覚セン→ノ゛に関する。
「発明が解決しようとする問題点」
従来、接触圧力を判別することができるセンサとして、
ノリコンゴムに金属化合物を混入した円柱状の電極棒を
格子状に並べて接触させ、その接触点での印加圧力を検
出するようにしたもの、あるいは、接触ピンをマトリッ
クス状に配置しておき、これが接触面に沿って引っ込ん
だとき、その状態をドライブコイルとセンスコイルの組
み合わせで検知するもの等が知られている。しかしなが
ら、これらのセンサには、精度が悪い、外形が大きくな
る等の欠点があった。
ノリコンゴムに金属化合物を混入した円柱状の電極棒を
格子状に並べて接触させ、その接触点での印加圧力を検
出するようにしたもの、あるいは、接触ピンをマトリッ
クス状に配置しておき、これが接触面に沿って引っ込ん
だとき、その状態をドライブコイルとセンスコイルの組
み合わせで検知するもの等が知られている。しかしなが
ら、これらのセンサには、精度が悪い、外形が大きくな
る等の欠点があった。
この発明は」二連した事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、小形かつ高性能な触覚センサを提（Ｊ（する
ことにある。
の目的は、小形かつ高性能な触覚センサを提（Ｊ（する
ことにある。
「問題点を解決するための手段」
この発明は、多数のダイアフラムがマトリックス状に形
成された半導体基板と、前記各ダイアフラムに各々形成
されたゲージ抵抗と、前記半導体基板の、前記ダイアフ
ラムと反対の面に取り付けられた可撓性を有する接触面
部材とを具備してなることを特徴としている。
成された半導体基板と、前記各ダイアフラムに各々形成
されたゲージ抵抗と、前記半導体基板の、前記ダイアフ
ラムと反対の面に取り付けられた可撓性を有する接触面
部材とを具備してなることを特徴としている。
「実施例」
以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図はこの発明の一実施例による触覚センサの
斜視図、第２図は同触覚センサの断面図、また、第３図
は同触覚センサの裏面図である。これらの図において、
符号ｌはシリコン基板であり、このシリコン基板ｌの裏
面には、多数の矩形状のダイアフラム２，２・・・が、
エツチングによってマトリックス状に形成されている。
する。第１図はこの発明の一実施例による触覚センサの
斜視図、第２図は同触覚センサの断面図、また、第３図
は同触覚センサの裏面図である。これらの図において、
符号ｌはシリコン基板であり、このシリコン基板ｌの裏
面には、多数の矩形状のダイアフラム２，２・・・が、
エツチングによってマトリックス状に形成されている。
また、各ダイアフラム２．２・・・には各々、第３図に
示すように、４個のゲージ抵抗３．３・・・が拡散また
はイオン打ち込みによって形成されている。これら４個
一組のゲージ抵抗３はブリッジ接続され、１個の圧力セ
ンサとして動作する。シリコン基板ｌの裏面側部には、
ＡＩ（アルミニウム）パッド４．４・・・が蒸着されて
ており、このＡＩパッド４．４・・・と各ゲージ抵抗３
．３・・・がＡｌパターンによって接続されている。こ
のＡＩパッド４，４・・・には各々金線５．５・・・の
各一端がボンディングされ、金線５，５・・の各他端か
ケース（図示路）のリードビンに接続されている。なお
、上述°したＡ１パッド４．４・・・に代えて、他の金
属のパッドを設けてもよく、また、拡散抵抗によってパ
ッドを形成してもよい（拡散リード）。
示すように、４個のゲージ抵抗３．３・・・が拡散また
はイオン打ち込みによって形成されている。これら４個
一組のゲージ抵抗３はブリッジ接続され、１個の圧力セ
ンサとして動作する。シリコン基板ｌの裏面側部には、
ＡＩ（アルミニウム）パッド４．４・・・が蒸着されて
ており、このＡＩパッド４．４・・・と各ゲージ抵抗３
．３・・・がＡｌパターンによって接続されている。こ
のＡＩパッド４，４・・・には各々金線５．５・・・の
各一端がボンディングされ、金線５，５・・の各他端か
ケース（図示路）のリードビンに接続されている。なお
、上述°したＡ１パッド４．４・・・に代えて、他の金
属のパッドを設けてもよく、また、拡散抵抗によってパ
ッドを形成してもよい（拡散リード）。
上記シリコン基板ｌの各凹部（第２図参照）は各々シリ
コン樹脂６．６・・・によって充填され、また、シリコ
ン基板１の上面には、可撓性を有する金属薄膜またはシ
リコンゴムからなる接触面部材７（第１図）が取り付け
られている。
コン樹脂６．６・・・によって充填され、また、シリコ
ン基板１の上面には、可撓性を有する金属薄膜またはシ
リコンゴムからなる接触面部材７（第１図）が取り付け
られている。
以上の構成において、接触面部材７を対象物に接触させ
ると、その接触圧力が接触面部材７およびシリコン樹脂
６を介してダイアフラム２に伝わる。これにより、ゲー
ジ抵抗３の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に基づい
て接触圧力が検出される。また、この触覚センナにおい
ては、多数のダイアフラム２．２・・・がマトリックス
状に形成されているので、対象物の接触圧力の分布をも
検出することができる。
ると、その接触圧力が接触面部材７およびシリコン樹脂
６を介してダイアフラム２に伝わる。これにより、ゲー
ジ抵抗３の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化に基づい
て接触圧力が検出される。また、この触覚センナにおい
ては、多数のダイアフラム２．２・・・がマトリックス
状に形成されているので、対象物の接触圧力の分布をも
検出することができる。
なお、シリコン基板ｌはシリコン単結晶によって構成さ
れており、したがって、この基板ｌのグ。
れており、したがって、この基板ｌのグ。
イアフラム２以外の部分に集積回路を形成することが可
能である。そして、このようにすれば、４個のゲージ抵
抗から構成されるブリッジ回路の出力の差動増幅、さら
には、その増幅出力の演算処理をもシリコン基板！上に
おいて行うことができる。
能である。そして、このようにすれば、４個のゲージ抵
抗から構成されるブリッジ回路の出力の差動増幅、さら
には、その増幅出力の演算処理をもシリコン基板！上に
おいて行うことができる。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、多数のダイア
フラムがマトリックス状に形成された半導体基板と、前
記各ダイアフラムに各々形成されたゲージ抵抗と、前記
半導体基板の、前記ダイアフラムと反対の面に取り付け
られた可撓性を有する接触面部材とを設けたので、対象
物の接触圧力の分布を極めて高精度で検出することがで
きる効果が得られる。また、この発明によれば、センサ
を小形、軽量に構成し得る利点も得られる。さらに、こ
の発明によれば、センサ上に演算回路等を集積化するこ
とが可能であり、これにより、センサのインテリジェン
ト化も可能となる。
フラムがマトリックス状に形成された半導体基板と、前
記各ダイアフラムに各々形成されたゲージ抵抗と、前記
半導体基板の、前記ダイアフラムと反対の面に取り付け
られた可撓性を有する接触面部材とを設けたので、対象
物の接触圧力の分布を極めて高精度で検出することがで
きる効果が得られる。また、この発明によれば、センサ
を小形、軽量に構成し得る利点も得られる。さらに、こ
の発明によれば、センサ上に演算回路等を集積化するこ
とが可能であり、これにより、センサのインテリジェン
ト化も可能となる。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す斜視図、第２
図は同実施例の断面図、第３図は同実施例の裏面図であ
る。 ｌ・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・ダイアフ
ラム、３・・・・・・ゲージ抵抗、７・・・・・・接触
面部材。
図は同実施例の断面図、第３図は同実施例の裏面図であ
る。 ｌ・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・ダイアフ
ラム、３・・・・・・ゲージ抵抗、７・・・・・・接触
面部材。
Claims (1)
- 多数のダイアフラムがマトリックス状に形成された半導
体基板と、前記各ダイアフラムに各々形成されたゲージ
抵抗と、前記半導体基板の、前記ダイアフラムと反対の
面に取り付けられた可撓性を有する接触面部材とを具備
してなる半導体触覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14801885A JPS629243A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 半導体触覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14801885A JPS629243A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 半導体触覚センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS629243A true JPS629243A (ja) | 1987-01-17 |
Family
ID=15443263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14801885A Pending JPS629243A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 半導体触覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS629243A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566336A2 (en) * | 1992-04-16 | 1993-10-20 | Enix Corporation | Semiconductor matrix type sensor for very small surface pressure distribution |
| JP2010002407A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Korea Research Inst Of Standards & Science | メンブレン構造を有する触覚センサー及びその製作方法 |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP14801885A patent/JPS629243A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566336A2 (en) * | 1992-04-16 | 1993-10-20 | Enix Corporation | Semiconductor matrix type sensor for very small surface pressure distribution |
| EP0566336A3 (en) * | 1992-04-16 | 1994-06-08 | Enix Corp | Semiconductor matrix type sensor for very small surface pressure distribution |
| JP2010002407A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Korea Research Inst Of Standards & Science | メンブレン構造を有する触覚センサー及びその製作方法 |
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