KR102258403B1 - 촉각센서의 성능 평가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촉각센서의 성능 평가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡면형 또는 평면형의 촉각센서에 대해 정확한 압력을 인가함으로써 성능을 평가할 수 있는 촉각센서의 성능 평가장치에 관한 것이다. 이를 위해, 일단부가 개방되고, 내부에 가압된 유체를 수용할 수 있는 평가헤드(10); 개방된 부분을 막도록 설치되고, 일면이 유체와 접하며, 타면이 촉각센서(5)와 접하는 탄성막(20); 유체의 가압수단; 및 가압수단에 의한 압력과 촉각센서(5)의 출력신호에 기초하여 촉각센서(5)의 성능을 평가하는 평가수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치가 제공된다.

Description

촉각센서의 성능 평가장치{Performance evaluation device of a haptic sensors}

본 발명은 촉각센서의 성능 평가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡면형 또는 평면형의 촉각센서에 대해 정확한 압력을 인가함으로써 성능을 평가할 수 있는 촉각센서의 성능 평가장치에 관한 것이다.

일반적으로, 촉각센서(또는 힘센서, 압력센서, 감압센서)는 가해지는 압력이나 힘의 정도에 비례하여 전기적 신호(예 : 전압, 저항)를 출력한다. 이러한 촉각센서를 어레이 형태로 복수개 배치하는 경우 가해지는 힘의 분포, 집중도 등을 3차원적으로 검출할 수 있다. 이를 위해, 촉각센서 어레이는 유연한 시트 상에 촉각센서 모듈을 어레이 형태로 배치하고, 각각을 패턴 배선함으로써 신호를 검출하는 구성이다.

이러한 촉각센서는 의료용 침대, 매트, 방석, 홈케어 제품 등에 설치되어 체중에 의해 가해지는 압력 분포를 검출하였다. 또한 산업용으로는 반도체, 디스플레이, 로봇, 자동차 분야 등에서 균일한 하중이 인가되는지 또는 응력 집중이 어디 어떻게 발생하는지 여부를 측정하기 위해 사용되었다. 그 밖의 산업분야에서도 2차원 평면 또는 3차원 형상을 가진 제품에 대한 압력분포를 검출하고자 하는 수요가 증가하고 있다.

그런데, 이와 같은 촉각센서는 각 센서모듈마다 제조상의 오차로 인한 특성의 차이가 있다. 그리고, 한장의 어레이에서 중심부와 주변부는 사용빈도 차이에 따른 내구성의 차이도 있다. 아울러, 새롭게 설치된 촉각센서도 오랜시간 사용되다 보면 센서모듈의 경화, 노화 등으로 부정확한 측정신호를 출력하게 된다. 이는 촉각센서의 출력신호를 기반으로 하는 각종 액추에이터의 동작이나 제어를 부정확하게 하거나 신뢰할 수 없도록 하는 원인이 된다.

따라서, 촉각센서는 제조공장에서 출하되기 전에 각 센서모듈에 대한 성능 평가가 필요하다. 아울러, 제품에 설치되어 운영중인 촉각센서는 일정한 주기마다 성능을 평가하여 교정하거나 교체하는 유지보수가 요구된다. 이러한 산업적 요구는 반도체, 디스플레이, 로봇 등의 고정밀도 산업에서 더욱 절실하게 나타나고 있다.

그러나, 종래의 촉각센서는 일정한 압력이 유지되는 챔버 속에서 센서 성능을 평가하였다. 이를 위해 제품(예 : 로봇)으로부터 센서모듈을 분리한 뒤, 챔버 내에서 다시 배선을 연결하고, 압력을 가해 성능을 평가하곤 하였다. 이는 많은 시간과 노력이 필요하며, 매우 번거로운 과정이었다.

특히, 원통과 같은 곡면 제품(예 : 로봇의 손가락), 3차원 곡면상에 구부러진 형태로 부착된 촉각센서의 경우에는 곡면 센서의 표면에 수직하도록 균일한 압력이나 힘을 가하기 어려웠다. 현실적으로는, 평면형 센서의 평가장치를 곡면 센서에 그대로 사용하고 결과치를 경험적으로 보정하기도 하였다.

최근 촉각센서의 응용분야가 평면 형태를 벗어나 3차원 곡면형태까지 확장됨에 따라 이미 운영중인 제품의 촉각센서에 대해 정확하고 편리한 성능 평가기술의 개발이 절실히 요구되고 있다.

1. 대한민국 실용신안등록 제 20-0119540 호(감압저항 가변형 압력센서), 2. 대한민국 특허공개 제 10-2017-0060528 호(터치압력 감지 센서), 3. 대한민국 특허등록 제 10-2060580 호(커스터 마이징이 가능한 자동차 시트용 체압감지 섬유기반 정전용량 압력센서).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 정확하고 편리하게 촉각센서의 성능을 평가할 수 있는 촉각센서의 성능 평가장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 평면형 촉각센서 또는 곡면형 촉각센서가 제품에 설치된 그대로의 상태에서 성능을 평가할 수 있는 촉각센서의 성능 평가장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수 kPa 부터 수 MPa 범위까지 광범위한 압력을 정밀하게 구현할 수 있고, 어레이형 촉각센서에 대해서도 각 센서모듈을 신속하게 평가할 수 있는 촉각센서의 성능 평가장치를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 일단부가 개방되고, 내부에 가압된 유체를 수용할 수 있는 평가헤드(10); 개방된 부분을 막도록 설치되고, 일면이 상기 유체와 접하며, 타면이 촉각센서(5)와 접하는 탄성막(20); 유체의 가압수단; 가압수단에 의한 압력과 촉각센서(5)의 출력신호에 기초하여 촉각센서(5)의 성능을 평가하는 평가수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치가 제공된다.

또한, 평가헤드(10)는 원통형상이며, 하단부에 중심홀(14)이 관통되어 있다.

또한, 평가헤드(10)의 일단부에 돌출형성된 환형부(12); 환형부(12)의 둘레에 조립되는 지지부(30); 및 지지부(30)를 상기 환형부(12) 또는 상기 평가헤드(10)에 고정하는 고정볼트(32);를 더 포함하고, 탄성막(20)은 상기 환형부(12)를 막으면서 상기 환형부(12)의 둘레와 상기 지지부(30) 사이에 개재될 수 있다.

또한, 지지부(30)의 내경에는 환형부(12)의 하면을 덮을 수 있는 지지리브(34)가 내향 돌출되고, 그리고 탄성막(20)은 환형부(12)의 하면과 지지리브(34)사이에서 고정된다.

또한, 환형부(12) 및 지지부(30)중 적어도 일면은 촉각센서(5)의 반경(R)에 형상맞춤되도록 곡면을 형성할 수 있다.

또한, 가압수단은, 유체를 가압하는 펌프(60); 유체의 압력을 감지하는 압력센서(50); 및 펌프(60)와 상기 평가헤드(10)를 연결하는 공급관(40);을 포함할 수 있다.

또한, 평가수단은, 압력센서(50)의 출력신호와 촉각센서(5)의 출력신호를 비교하여 소정 범위 이내인지 여부에 따라 촉각센서(5)의 성능을 평가한다.

또한, 촉각센서(5)는 복수의 촉각센서를 포함하는 어레이형이다.

또한, 복수의 촉각센서는 반경(R)을 갖는 곡면제품(3)의 표면에 부착될 수 있다.

또한, 평가헤드(10)를 촉각센서(5)까지 이동시켜 밀착시킬 수 있는 헤드구동부(90)를 더 포함하고, 헤드구동부(90)는 직각좌표계 로봇 또는 관절형 로봇일 수 있다.

또한, 촉각센서(5)에 초기압력을 가할 수 있도록 헤드구동부(90)에 설치되는 무게추(80)를 더 포함한다.

또한, 유체는 공기 또는 오일이다.

또한, 탄성막(20)은 고무, 우레탄, 비닐 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 평면형 촉각센서 또는 곡면형 촉각센서가 제품에 설치된 그대로의 상태에서 신속하고 정확하게 센서의 성능을 평가할 수 있다.

또한, 유체를 이용하여 수 kPa 부터 수 MPa 범위까지 광범위한 압력을 정밀하게 구현할 수 있고, 어레이형 촉각센서에 대해서도 각 센서모듈을 신속하게 평가할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 촉각센서의 성능 평가장치의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성능 평가장치의 개략적인 구성도,
도 3은 평면형 촉각센서에 대해 적용할 수 있는 성능 평가장치중 평가헤드(10)의 부분 단면도,
도 4는 도 3에 도시된 평가헤드(10)의 평면도,
도 5는 도 3에 도시된 평가장치가 평면형 촉각센서를 평가하는 상태를 나타내는 부분 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 촉각센서의 성능 평가장치의 개략적인 블럭도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

실시예의 구성

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 촉각센서의 성능 평가장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성능 평가장치의 개략적인 구성도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 평가헤드(10))는 내부에 유체가 수용되는 원통형 부재(예 : 지름 약 70 mm)이다. 평가헤드(10)의 하단부는 개방되고, 상단부에는 공급관(40)이 연결된다.

탄성막(20)은 평가헤드(10)의 하단부의 개방된 영역을 막도록 설치되어 일면이 유체와 접하며, 외면이 촉각센서(5)와 접한다. 탄성막(20)은 고무, 우레탄, 비닐 중 적어도 하나를 포함하여, 탄성이 크고, 두께가 얇다. 이러한 탄성막(20)은 촉각센서(5)에 밀착되어 유체의 압력을 그대로 전달하는 역할을 한다.

지지부(30)는 탄성막(20)을 평가헤드(10)에 고정하는 역할을 한다. 환형의 지지부(30)는 평가헤드(10)의 하단에 단단히 끼워지고, 지지부(30)와 평가헤드(10) 사이에서 탄성막(20)이 고정된다. 지지부(30)의 고정은 고정볼트(32), 양면테이프, 접착제 등을 독립적으로 또는 병용하여 사용할 수 있다.

특히, 지지부(30)의 내경에는 환형부(12)의 하면을 덮을 수 있는 얇은 지지리브(34)가 내향 돌출된다. 지지리브(34)의 두께는 0.1 ~ 2 mm 정도이고, 바람직하게는 0.5mm이다. 그리고 탄성막(20)은 환형부(12)의 하면과 지지리브(34)사이에서 고정된다. 또한 접착력을 향상시키기 위하여 환형부(12)의 하면과 탄성막(20) 사이에 도우넛 모양의 실리콘, 폴리우레탄 패드, 접착제중 적어도 하나를 삽입한다.

공급관(40)의 일단은 평가헤드(10)에 연결되고, 타단은 펌프(60)에 연결된다.

압력센서(50)는 공급관(40) 상에 설치되어 유체의 압력을 측정하고, 측정결과를 제어부(70)로 전송한다.

펌프(60)는 제어부(70)의 명령에 따라 평가헤드(10)에 유체를 공급하거나 유체를 가압한다. 유체가 공기 또는 오일인지에 따라 펌프(60)는 에어펌프 또는 유압펌프가 될 수 있다.

제어부(70)는 미리 설정된 일정한 압력이 가해지도록 압력센서(50)를 참조하여 펌프(60)를 동작한다. 제어부(70)는 CPU, 마이컴 등이 될 수 있고, 노트북이나 컴퓨터로 구현할 수 있다.

제품(3)의 표면에는 촉각센서(5)에 부착되어 있다. 제품(3)은 로봇의 피부, 의료용 침대, 매트, 방석, 홈케어 제품, 반도체와 디스플레이 분야의 품질 검사장치 등이 될 수 있다. 촉각센서(5)가 부착되는 면은 평면일 수도 있고, 원통 형상의 표면일 수도 있으며, 3차원의 곡면일 수도 있다. 도 1 및 도 2에서 제품(3)은 반경(R)을 갖는 원통형 제품의 단면으로 표시하였다.

촉각센서(5)는 눌려지는 힘에 비례하여 저항이 변하고, 이에 따라 전압을 가변시킬 수 있다. 촉각센서(5)는 평면 형태이거나 제품(3)과 같은 반경(R)을 가질 수 있다. 촉각센서(5)는 하나의 독립형 센서일 수도 있고, 복수의 센서모듈이 행렬 형태로 배열된 어레이형일 수도 있다. 본 발명은 어레이 형태의 촉각센서에 대해서 개별적으로 성능 평가가 가능하다.

평가헤드(10)와 지지부(30)는 반경(R)을 갖는 제품(3)에 밀착될 수 있도록 동일한 반경(R)의 오목한 형상을 갖는다.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 무게추(80)가 평가헤드(10)에 착탈 가능하게 설치되어 제품(3)을 누르는 초기 하중으로 작용할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 촉각센서의 성능 평가장치의 개략적인 블럭도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 헤드구동부(90)는 평가헤드(10)를 원하는 촉각센서(5) 에 밀착시키도록 하는 부재이다. 헤드구동부(90)는 직각좌표계 로봇(XYZ로봇) 또는 관절형 로봇(예 : 스칼라 로봇, PUMA 로봇 등)일 수 있다. 이러한 로봇의 그립 부분에 평가헤드(10)가 설치되어 복수의 촉각센서(5)에 순차적으로 위치하게 된다.

저장부(92)는 실행할 프로그램, 촉각센서(5)에 관한 정보, 평가 시스템의 초기 설정 등이 저장되고, 각 촉각센서(5) 마다의 평가된 성능이 저장된다. 이를 위한 저장부(92)는 하드디스크, 낸드플래쉬 메모리, CD-ROM 등이 될 수 있다.

디스플레이(94)는 성능 평가장치의 평가 결과, 동작 상태 등을 표시하는 모니터가 될 수 있다.

신호입력부(96)는 평가대상인 촉각센서(5))의 신호가 입력되는 인터페이스이다.

도 3은 평면형 촉각센서에 대해 적용할 수 있는 성능 평가장치중 평가헤드(10)의 부분 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 평가헤드(10)의 평면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 평가장치가 평면형 촉각센서를 평가하는 상태를 나타내는 부분 확대도이다. 도 3, 4, 5에 도시된 바와 같이, 환형부(12)는 평가헤드(10)의 하단부에서 중심홀(14)의 둘레에 소정높이로 돌출형성된다.

지지부(30)는 환형부(12)의 둘레에 조립되는 링 형상이다. 환형부(12)의 외경은 5 ~ 60 mm이고, 내경은 약 4 ~ 50 mm이다.

6개의 고정볼트(32)는 지지부(30)와 평가헤드(10) 사이에 체결되며, 탄성막(20)은 중심부가 환형부(12)를 막으면서 환형부(12)의 둘레와 지지리브(34) 사이에 개재된다. 선택적으로, 환형부(12) 및 지지부(30)의 하면은 촉각센서(5)의 반경(R)에 형상맞춤되도록 곡면을 형성할 수 있다.

중심홀(14)은 평가헤드(10) 내부의 유체가 탄성막(20)까지 전달되어 가압되도록 한다.

실시예의 동작

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 헤드구동부(90)는 평가헤드(10)를 제품(3)의 촉각센서(5)에 밀착시킨다. 이때, 무게추(80)에 의해 초기 하중이 가해지면 유체의 가압시 평가헤드(10)가 들어 올려지는 것을 더 확실하게 방지할 수 있다.

제어부(70)는 펌프(60)를 동작시켜 평가헤드(10) 내부의 유체를 가압한다. 이때, 제어부(70)는 압력센서(50)를 피드백하여 미리 정한 일정한 압력이 발생하도록 한다.

탄성막(20)은 유체의 압력에 의한 힘을 촉각센서(5)로 전달하고, 균일하게 눌려진 촉각센서(5)는 신호입력부(96)를 통해 제어부(70)로 힘에 해당하는 신호를 출력한다. 탄성막(20)의 얇은 두께와 탄성 및 유연성으로 인해 탄성막(20)은 구부러진 촉각센서(5)의 표면에 균일하게 밀착될 수 있고, 유체의 압력이 균일하게 탄성막(20)을 통해 촉각센서(5)로 전달된다.

제어부(70)는 유체에 인가된 압력에 의한 힘과 신호입력부(96)를 통해 검출된 힘을 비교하여 소정 범위 내에 속하는지 여부를 판단한다. 만약 촉각센서(5)의 검출된 힘이 허용범위 이내라면 촉각센서(5)를 정상으로 판정하고, 그렇지 않다면 "이상"으로 판정한다.

제어부(70)는 유체에 인가되는 압력을 단계적으로 변화시키면서(예 : 10, 30, 50, 100 kPa), 그때마다 대응하는 촉각센서(5)의 신호를 비교하여 판정한다.

제어부(70)의 판정결과는 저장부(92)에 저장되고, 디스플레이(94)에 표시된다.

해당 촉각센서(5)의 판정이 완료되면, 헤드구동부(90)는 평가헤드(10)를 다음 촉각센서로 이동시켜서 전술한 과정을 반복한다. 이와 같은 과정을 통해 어레이 형태로 배열된 촉각센서 모듈 각각을 신속하고 정확하게 성능 평가할 수 있다.

유체로 공기의 압력(공압)을 사용하는 경우 수 kPa ~ 수십 kPa 범위의 가압이 가능하고, 유체로 오일의 압력(유압)을 사용하는 경우 수십 MPa까지의 높은 가압도 가능하다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

3 : 제품,
5 : 촉각센서,
10 : 평가헤드,
12 : 환형부,
14 : 중심홀,
20 : 탄성막,
30 : 지지부,
32 : 고정볼트,
34 : 지지리브,
40 : 공급관,
50 : 압력센서,
60 : 펌프,
70 : 제어부,
80 : 무게추,
90 : 헤드구동부,
92 : 저장부,
94 : 디스플레이,
96 : 신호입력부,
R : 센서반경,

Claims (14)

1. 일단부가 개방되고, 내부에 가압된 유체를 수용할 수 있는 평가헤드(10);
   상기 개방된 부분을 막도록 설치되고, 일면이 상기 유체와 접하며, 타면이 촉각센서(5)와 접하는 탄성막(20);
   상기 유체의 가압수단; 및
   상기 가압수단에 의한 압력과 상기 촉각센서(5)의 출력신호에 기초하여 상기 촉각센서(5)의 성능을 평가하는 평가수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 평가헤드(10)는 원통형상이며, 하단부에 중심홀(14)이 관통되어 있는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 평가헤드(10)의 일단부에 돌출형성된 환형부(12);
   상기 환형부(12)의 둘레에 조립되는 지지부(30); 및
   상기 지지부(30)를 상기 환형부(12) 또는 상기 평가헤드(10)에 고정하는 고정볼트(32);를 더 포함하고,
   상기 탄성막(20)은 상기 환형부(12)를 막으면서 상기 환형부(12)의 둘레와 상기 지지부(30) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 환형부(12) 및 상기 지지부(30)중 적어도 일면은 상기 촉각센서(5)의 반경(R)에 형상맞춤되도록 곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 지지부(30)의 내경에는 상기 환형부(12)의 하면을 덮을 수 있는 지지리브(34)가 내향 돌출되고, 그리고
   상기 탄성막(20)은 상기 환형부(12)의 하면과 상기 지지리브(34)사이에서 고정되는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압수단은,
   상기 유체를 가압하는 펌프(60);
   상기 유체의 압력을 감지하는 압력센서(50); 및
   상기 펌프(60)와 상기 평가헤드(10)를 연결하는 공급관(40);을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 평가수단은,
   상기 압력센서(50)의 출력신호와 상기 촉각센서(5)의 출력신호를 비교하여 소정 범위 이내인지 여부에 따라 상기 촉각센서(5)의 성능을 평가하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 촉각센서(5)는 복수의 촉각센서를 포함하는 어레이형인 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 복수의 촉각센서는 반경(R)을 갖는 곡면제품(3)의 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 평가헤드(10)를 상기 촉각센서(5)까지 이동시켜 밀착시킬 수 있는 헤드구동부(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 헤드구동부(90)는 직각좌표계 로봇 또는 관절형 로봇인 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉각센서(5)에 초기압력을 가할 수 있도록 헤드구동부(90)에 설치되는 무게추(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체는 공기 또는 오일인 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성막(20)은 고무, 우레탄, 비닐 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각센서의 성능 평가장치.
    
    
    

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