KR20120098684A - 시트 형상 촉각 센서 시스템 - Google Patents

시트 형상 촉각 센서 시스템 Download PDF

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마사요시 에사시
슈지 다나카
사카에 마츠자키
미츠토시 마키하타
유타카 노노무라
모토히로 후지요시
다카히로 나카야마
히토시 야마다
우이 야마구치
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도요타 지도샤（주）
고쿠리츠다이가쿠호진 도호쿠다이가쿠
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Abstract

수직 응력을 검출 가능한 복수의 수직 응력 검출 센서 유닛(300)과, 시트층부(200)를 구비한다. 시트층부(200)는, 외장 시트층부(210)와, 수직 응력 검출 유닛(300)을 내장하는 힘 검지 시트층부(230)와, 외장 시트층부(210)와 힘 검지 시트층부(230) 사이에 협지된 매개층(220)을 가진다. 외장 시트층부(210)와 힘 검지 시트층부(230)는 서로 대향 방향으로 돌기한 돌기부(212, 232)를 복수 가지고, 또한, 외장 시트층부(210)와 힘 검지 시트층부(230)는 서로의 돌기부(212, 232)가 매개층(220)을 사이에 두고 맞물리도록 대향 배치되어 있다. 각각의 수직 응력 검출 센서 유닛(300)은, 힘 검지 시트부(230)에 설치된 돌기부(232)의 중앙부의 바로 아래에 배치된 중앙부 검출 센서 장치(310)와, 힘 검지 시트부(230)에 설치된 돌기부(232)의 가장자리부의 바로 아래에 배치된 적어도 2개의 가장자리부 검출 센서 장치(321-324)를 가진다.

Description

시트 형상 촉각 센서 시스템{SHEET-LIKE TACTILE SENSOR SYSTEM}
본 발명은, 예를 들면, 로봇의 표면부(예를 들면, 핸드부나 체표면 전체)에 실장되고, 대상물과의 접촉을 검출하는 시트 형상 촉각 센서 시스템에 관한 것이다.
휴머노이드 로봇의 개발이 진행되고 있다.
휴머노이드 로봇에는, 사람과 접촉하거나, 장해물을 자율적으로 회피하거나, 대상물을 파지(把持)하여 이동시키는 등의 고도의 동작이 요구된다.
이러한 동작에는 촉각이 필요하기 때문에, 최근, 로봇의 핸드부 혹은 로봇의 체표면 전체에 촉각 센서를 설치하는 연구가 진행되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2).
로봇에 요구되는 동작으로서 예를 들면, 물체를 잡는 동작이 있다.
도 18은, 로봇(10)의 핸드부(12)가 물체(13)를 들어올리는 모습을 나타내는 도면이다.
도 18에 있어서, 로봇(10)의 핸드부(12)에는 대상물(13)과의 접촉을 검출하는 접촉 센서 유닛(14)이 설치되어 있다.
로봇(10)은, 접촉 센서 유닛(14)으로 검출되는 접촉력에 의거한 피드백 제어에 의해 대상물(13)을 적절한 힘으로 잡아 들어올린다.
로봇(10)의 핸드부(12)와 대상물(13) 사이에 작용하는 힘으로서는, 로봇(10)의 핸드부(12)의 파지면에 대하여 수직으로 작용하는 수직 응력과, 로봇(10)의 핸드부(12)의 표면의 접선 방향으로 작용하는 전단력(전단 응력, 접선 응력)이 있다.
수직 응력을 검출하는 경우에는 수직 방향으로 작용하는 힘을 검출하는 기존의 힘 검지 센서를 사용하면 된다.
그 한편, 전단력을 검출하는 것은 반드시 간단하지는 않다.
여기서 특허문헌 1에는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 물체로부터의 전단력을 검출하는 센서 유닛(14)이 개시되어 있다.
특허문헌 1에 개시된 센서 유닛(14)은, 다음과 같은 구성이다.
센서 유닛(14)은, 물체로부터 전단력을 받아 변형되는 변형 부재(31)와,
변형 부재(31)에 매설된 스트레인 센서(32)를 가지고 있다.
스트레인 센서(32)는, 캔틸레버로서 수직으로 세워진 평판(32a)과, 이 평판(32a)에 부착된 스트레인 게이지(32b)를 가진다.
변형 부재(31)의 표면에 전단력(접선 응력)이 작용하면, 변형 부재(31)가 뒤틀린다.
이 뒤틀림에 따라 캔틸레버(32a)도 뒤틀린다.
이때의 캔틸레버(32a)의 변형량을 스트레인 게이지(32b)로 검출함으로써, 변형 부재(31)의 표면에 작용한 전단력을 검출한다.
또, 특허문헌 2는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 기부(基部)(16)로부터 힌지를 통해 수직으로 세운 캔틸레버(41)를 실리콘으로 이루어지는 탄성체(42) 안에 매립한 구조의 촉각 센서 장치(20)를 개시하고 있다.
확실히 특허문헌 1 및 특허문헌 2와 같이, 기립시킨 캔틸레버를 변형 부재 안에 매설해 두면, 변형 부재에 작용하는 전단력을 검출할 수는 있다.
일본 특허공개 제2008-281403호 공보 일본 특허공개 제2006-208248호 공보
그러나, 예를 들면, 특허문헌 2와 같은 외팔보의 캔틸레버(41)의 경우, 정전인력이 복원력을 상회하면, 감응부인 외팔보 전극이 풀 인(pull-in)에 의해 맞붙는 고장이 발생한다는 문제가 있다.
제조 시나 실장 시에는 이러한 풀 인에 의한 고장이 생기기 쉽다.
또, 특허문헌 1과 같은 구성의 경우, 캔틸레버인 평판(32a)을 변형 부재(31) 안에서 소정 방향을 향하게 하면서 수직으로 세울 필요가 있다.
이것은, 제조 시에 상당한 곤란이 있을 것이 예상된다.
제조 시에 캔틸레버(32a)가 눕거나, 소정의 방향을 향하지 않으면, 검출 분해능이나 검출 정밀도가 극단적으로 나빠져서, 제품 품질을 유지하는 것이 곤란해진다.
또, 촉각 센서 유닛을 로봇(10)의 표면에 실장하는 것을 생각한 경우, 로봇(10)의 표면에는 곡면이나 요철이 있다.
이러한 곳에 캔틸레버식의 센서 유닛을 실장하려고 하면, 변형 부재의 변형과 함께 캔틸레버 전극이 구부러지게 된다.
따라서, 실장 시에 캔틸레버가 누운 채가 되는 등, 적절한 상태를 유지한 채로 로봇 표면에 실장하는 것이 어렵다.
특허문헌 1, 2에 개시된 종래의 센서 장치의 구성에서는, 로봇의 핸드부나 체표면 전체에 실장하는 촉각 센서 시스템으로서 부적절하고, 현실적이지 않다.
본 발명의 시트 형상 촉각 센서 시스템은,
대상물과 접촉하였을 때의 수직 응력 및 전단력을 검출하는 촉각 센서 시스템으로서,
수직 응력을 검출 가능한 복수의 수직 응력 검출 센서 유닛과,
적층된 3개의 시트층으로 이루어지고, 대상물과의 접촉에 의해 변형됨과 함께 그 접촉력을 상기 수직 응력 검출 유닛에 전달하는 시트층부를 구비하고,
상기 시트층부는,
외표면을 구성하는 외장 시트층부와,
상기 수직 응력 검출 유닛을 내장하거나 또는 상기 수직 응력 검출 유닛의 바로 위에 배치되어 있는 힘 검지 시트층부와,
상기 외장 시트층부와 상기 힘 검지 시트층부 사이에 협지(挾持)되고 상기 외장 시트층부로부터의 작용력을 상기 힘 검지 시트층부에 전달하는 매개층을 가지고,
상기 외장 시트층부와 상기 힘 검지 시트층부는 서로 대향 방향으로 돌기한 돌기부를 복수 가지고, 또한, 상기 외장 시트층부와 상기 힘 검지 시트층부는 서로의 돌기부가 상기 매개층을 사이에 두고 맞물리도록 대향 배치되고,
각각의 상기 수직 응력 검출 센서 유닛은,
상기 힘 검지 시트부에 설치된 돌기부의 중앙부의 바로 아래에 배치된 중앙부 검출 센서 요소와,
상기 힘 검지 시트부에 설치된 돌기부의 가장자리부의 바로 아래에 있어서 상기 중앙부 검출 센서 요소를 사이에 끼우도록 하여 배치된 적어도 2개의 가장자리부 검출 센서 요소를 가지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 접촉 센서 시스템의 단면도를 나타내는 도.
도 2는 시트층부를 구성하는 외측층과, 중간층과, 내측층을 분리시킨 상태를 나타내는 도.
도 3은 시트 형상 촉각 센서 시스템을 상방에서 보았을 때의 투시도.
도 4는 검출 센서 장치를 표면측에서 본 사시도.
도 5는 검출 센서 장치의 단면도.
도 6은 시트 형상 촉각 센서 시스템을 자루 형상으로 형성한 경우를 예시한 도.
도 7은 시트 형상 촉각 센서 시스템의 외표면에 수직 응력이 가하여진 경우를 나타낸 도.
도 8은 시트 형상 촉각 센서 시스템의 외표면에 전단력이 가하여진 경우를 나타낸 도.
도 9는 시트 형상 촉각 센서 시스템에 의해 X 방향, Y 방향, 경사 방향의 전단력을 검출하는 모습을 나타내는 도.
도 10은 대비예로서, 힘 검지 돌기부의 선단에 연속하여 외표면을 형성한 경우를 나타내는 도.
도 11은 제2 실시 형태의 단면도.
도 12는 분할된 전극을 나타내는 사시도.
도 13은 전극 사이에 유전체를 설치한 경우를 나타내는 도.
도 14는 인가된 힘에 따라 극판 간 거리 d 및 극판 간 전하량 Q가 변화되는 모습을 나타내는 도.
도 15는 정전 용량 변화를 주파수 변화로 디지털 변환하는 순서를 설명하기 위한 도.
도 16은 각 센싱 요소를 독립적으로 검출하기 위한 구성을 예시한 도.
도 17은 각 센싱 요소를 독립적으로 검출하기 위한 구성을 예시한 도.
도 18은 로봇의 핸드부가 물체를 들어올리는 모습을 나타내는 도.
도 19는 종래의 센서 유닛을 나타내는 도.
도 20은 종래의 센서 유닛을 나타내는 도.
본 발명의 실시 형태를 도시함과 함께 도면 중의 각 요소에 붙인 부호를 참조하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
본 발명의 시트 형상 촉각 센서 시스템(100)과 관련되는 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1은, 시트 형상 촉각 센서 시스템의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 2은, 외장 시트층부와, 매개층부와, 힘 검지 시트층부를 분리시킨 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은, 시트 형상 촉각 센서 시스템을 상방에서 보았을 때의 투시도이다.
본 발명은, 시트층부의 외표면에 대상물이 접촉하였을 때에 작용하는 힘을 검출하는 촉각 센서 시스템이다.
시트 형상 접촉 센서 시스템(100)은, 시트층부(200)와, 시트층부(200)의 외표면에 작용하는 힘을 검출하는 수직 응력 검출 센서 유닛(300)을 구비하고 있다.
시트층부(200)는, 3층 구조이다.
시트층부(200)는, 외장 시트층부(210)와, 매개층부(220)와, 힘 검지 시트층부(230)를 가진다.
매개층부(220)는, 유연성을 가지고, 외장 시트층부(210)와 힘 검지 시트층부(230) 사이에 끼워져 있다.
여기서, 매개층부(220)는, 탄성체, 점성체 또는 점탄성체로 구성되어 있다.
매개층부(220)는, 외장 시트층부(210) 및 힘 검지 시트층부(230)보다 유연하다.
즉, 매개층부(220)가 탄성체로 구성되는 경우에는, 외장 시트층부(210) 및 힘 검지 시트층부(230)보다 작은 탄성율을 가진다.
또, 매개층부(220)는, 졸 등의 점성 유체, 겔 등의 점탄성체이어도 된다.
매개층부(220)는, 실리콘 수지 또는 엘라스토머 등의 수지 재료로 구성하는 것을 예로서 들 수 있다.
다음으로, 외장 시트층부(210) 및 힘 검지 시트층부(230)에 대하여 설명한다.
여기서, 설명의 편의상, 도 1의 상에서 하 방향을 Z축이라고 하고, 좌에서 우를 Y축이라고 한다.
또, 도 3의 하에서 상 방향을 X축이라고 한다.
외장 시트층부(210)는, 촉각 센서 시스템(100)의 가장 외측에 배치되는 시트이다.
외장 시트층부(210)는, 외표면에 대상물이 접촉하였을 때에 완만하게 변형되는 정도의 탄성을 가지는 탄성체로서, 예를 들면, 실리콘 고무 등으로 형성된다.
외장 시트층부(210)의 외표면은, 요철이 없는 매끈매끈한 면이다.
그리고, 외장 시트층부(210)의 내측면에는 내측 방향(도 1 중에서는 -Z 방향)을 향하여 볼록한 돌기부(212)가 설치되어 있다.
외장 시트층부(210)에 설치된 돌기부를 외측 돌기부(212)라고 칭한다.
외측 돌기부(212)는, Y 방향으로도 X 방향으로도 일정한 주기로 복수 설치되어 있다.
외측 돌기부(212)는, 대략 원추 형상이다.
다만, 돌기부(212)의 정점을 둥글게 하거나, 정상부를 커트한 것과 같은 끝이 잘린 원추 형상으로 하는 등의 변경을 가하여도 된다.
힘 검지 시트층부(230)의 내측면에는 내측 방향(도 1 중에서는 +Z 방향)을 향하여 볼록한 돌기부(232)가 설치되어 있다.
힘 검지 시트층부(230)에 설치된 돌기부를 힘 검지 돌기부(232)라고 칭한다.
힘 검지 돌기부(232)는, 외측 돌기부(212)와 동일한 형상이고, Y 방향으로도 X 방향으로도 일정한 주기로 복수 설치되어 있다.
그리고, 외측 돌기부(212)와 힘 검지 돌기부(232)는, 외장 시트층부(210)와 힘 검지 시트층부(230)를 대향 배치시켰을 때에 매개층부(220)를 사이에 두고 서로 맞물리도록 설치되어 있다.
즉, 외측 돌기부(212)와 힘 검지 돌기부(232)는, 적어도 서로의 경사면이 매개층부(220)를 사이에 두고 대향하게 되어 있다.
외측 돌기부(212)와 힘 검지 돌기부(232)는, 너무 단단히 맞물려도 좋지 않고, 반대로 맞물림이 너무 느슨해도 좋지 않다.
외측 돌기부(212)와 힘 검지 돌기부(232)의 간격 D1은, 외장 시트층부(210)의 변위 또는 변형이 외측 돌기부(212)로부터 매개층부(220)를 통해 힘 검지 돌기부(232)의 변형에 전해지는 정도로 조정되어 있다.
매개층부(220)의 두께를 늘리면, 센서의 분해능은 저하되지만 내충격성이 향상된다.
또, 외측 돌기부(212)의 정상부와 힘 검지 돌기부(232)의 정상부의 간격 D2는, 예를 들면, 매개층부(220)의 두께에 대하여, 예를 들면, 1배에서 5배 정도이다. 이 간격 D2를 작게 하면 센서의 감도를 높일 수 있다.
수직 응력 검출 센서 유닛(300)은, 힘 검지 시트층부(230)에 매설되어 있다.
여기서, 수직 응력 검출 센서 유닛(300)은, 각 힘 검지 돌기부(232)의 바로 아래에 배치되어 있다.
1개의 수직 응력 검출 센서 유닛(300)은, 1개의 중앙부 검출 센서 장치(310)와, 4개의 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)를 가진다.
중앙부 검출 센서 장치(310)는, 힘 검지 돌기부(232)의 중앙부의 바로 아래에 배치되어 있다.
또, 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)는, 힘 검지 돌기부(232)의 가장자리부의 바로 아래에 배치되어 있다.
가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)로서는, Y 방향과 X 방향의 각각에 배치되어 있다.
여기서, 중앙부 검출 센서 장치(310)를 사이에 두고 마이너스 Y 방향으로 배치된 가장자리부 검출 센서 장치를 마이너스 Y 가장자리부 검출 센서 장치(321)라고 하고, 플러스 Y 방향으로 배치된 가장자리부 검출 센서 장치를 플러스 Y 가장자리부 검출 센서 장치(322)라고 한다.
마찬가지로, 중앙부 검출 센서 장치(310)를 사이에 두고 마이너스 X 방향으로 배치된 가장자리부 검출 센서 장치를 마이너스 X 가장자리부 검출 센서 장치(323)라고 하고, 플러스 X 방향으로 배치된 가장자리부 검출 센서 장치를 플러스 X 가장자리부 검출 센서 장치(324)라고 한다.
중앙부 검출 센서 장치(310)와 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)는, 배치 위치에 차이가 있을 뿐으로 구성은 동일하다.
여기서, 검출 센서 장치(400)의 구성을 설명한다.
또한, 설명의 편의상, 검출 센서 장치의 요소의 부호를 400번대로 하지만, 검출 센서 장치(400)는, 중앙부 검출 센서 장치(310) 및 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)와 동일한 구성이다.
도 4는, 검출 센서 장치(400)를 표면 측에서 본 사시도이다.
도 5는, 검출 센서 장치(400)의 단면도이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 검출 센서 장치(400)는, 센서 구조부(410)와 반도체 기판(450)이 접착층(460)으로 맞붙은 구조이다.
센서 구조부(410)는, 구조 본체부(Main Structure Body)(420)와, 제1 센서 전극(430)과, 제2 센서 전극(440)를 가진다.
구조 본체부(420)는, Si로 형성되어 있다.
표측에서 보아, 구조 본체부(420)의 중심부에는 대상물과 접촉하는 볼록 형상의 힘 검지부(421)가 설치되고, 힘 검지부(421)의 주위는 오목 형상의 박육부(薄肉部)(422)로 되어 있다.
박육부(422)가 탄성을 가짐으로써, 구조 본체부(420)가 작동막으로서 기능하게 된다.
즉, 힘 검지부(421)에 힘이 가하여지면 구조 본체부(420)가 휘게 되어 있다.
여기에, 힘 검지부(421)에 의해 접촉 센싱면이 구성되어 있다.
박육부(422)의 주위인 주연부(周緣部)는, 작동막을 지지하는 지지 프레임부(423)로 되어 있다.
또, 구조 본체부(420)의 이면에는, 오목부(424)가 형성되어 있다.
제1 센서 전극(430)은, 구조 본체부(420)의 이면에 형성된 오목부(424)에 설치되어 있다.
제1 센서 전극(430)은 작동막과 함께 변위하는 가동 전극이 된다.
제2 센서 전극(440)은, 접착층(460)의 바로 위에 설치되어 있다.
제1 센서 전극(430)과 제2 센서 전극(440)의 간격은, 오목부(424)의 깊이에 의해 규정된다.
제2 센서 전극(440)이 고정 전극이 되어 있고, 서로 대향 배치된 제1 센서 전극(430)과 제2 센서 전극(440)이 정전 용량 소자를 구성하고 있다.
제2 센서 전극(440)은, 접착층(460)에 형성된 바이어(461)를 통해 반도체 기판(450)의 재배선층(451)에 접속되어 있다.
제1, 제2 센서 전극(430, 440)은 센서 장치(400)의 내측에 봉지(封止)되어 있다.
반도체 기판(450)에는 신호 처리용의 집적 회로(452)가 장착되어 있다.
집적 회로(452)는, 센서 구조부(410)로부터의 센서 신호를 신호 처리하고, 반도체 기판의 이면에 인출된 외부 단자(453)로부터 데이터 신호를 출력한다.
시트 형상 촉각 센서 시스템(100)을 실제로 로봇(10)에 실장함에 있어서는, 힘 검지 시트층부(230)의 이면을 로봇(10)의 체표면에 부착하면 된다.
또는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 로봇(10)의 핸드부(12)에 씌우는 것과 같은 경우를 위해 시트 형상 촉각 센서 시스템(100)을 자루 형상으로 형성해 두어도 된다.
본 제1 실시 형태의 작용을 도 7, 도 8, 도 9를 이용하여 설명한다.
도 7은, 시트 형상 촉각 센서 시스템(100)에 대하여, 외표면에 수직 응력이 가하여진 경우를 나타내고 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 외표면에 대하여 수직으로 수직 응력이 작용한 경우, 외장 시트층(210)은 밀려내려간다.
외장 시트층(210)의 변형은 매개층부(220)를 통해 힘 검지 시트층부(230)에 전해져서, 힘 검지 시트층부(230)가 밀려내려간 것 같이 변형된다.
힘 검지 시트층부(230)가 밀려내려가면, 힘 검지 시트층부(230)에 매립된 수직 응력 검출 센서 유닛(300)에 수직 응력이 가하여진다.
여기서는, 힘 검지 돌기부(232)의 중앙부의 바로 아래와 힘 검지 돌기부(232)의 가장자리부에서는 수직 응력이 대략 균등하게 작용한다.
따라서, 1개의 수직 응력 검출 센서 유닛(300)에 있어서, 중앙부 검출 센서 장치(310)와 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)는 대략 동일한 힘을 검출한다.
이와 같이, 중앙부 검출 센서 장치(310)와 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)로 대략 동일한 힘을 검출한 경우, 외표면에는 수직 응력이 가하여지고 있는 것을 검지할 수 있다.
다음으로, 도 8은, 외표면에 전단력(접선 응력, 전단 응력)이 작용한 경우를 나타내고 있다.
여기서는, 플러스 Y축 방향의 전단력이 가하여졌다고 한다.
이 경우, 외표면은 플러스 Y 방향으로 인장되기 때문에, 외장 시트층부(210)는 플러스 Y 방향으로 변위된다.
이때, 외장 시트층부(210)와 함께 외측 돌기부(212)도 플러스 Y 방향으로 변위된다.
그러면, 외측 돌기부(212)에 밀려서 매개층부(220)도 플러스 Y 방향으로 변위된다.
이 매개층부(220)의 변위에 의해 힘 검지 돌기부(232)가 플러스 Y 방향으로 밀리게 된다.
이때, 외측 돌기부(212)는 끝이 가늘어지는 형상이기 때문에, 돌기의 근원 부분은 높은 강성에 의해 매개층부(220)를 강하게 민다.
한편, 외측 돌기부(212)의 선단 부분은 강성이 작기 때문에 매개층부(220)를 미는 힘은 약하다.
또, 힘 검지 돌기부(232)는 끝이 가늘어지는 형상이기 때문에, 선단으로 갈수록 힘을 받았을 때에 변형되기 쉽다.
따라서, 선단 부분이 더욱 크게 플러스 Y 방향으로 변위되도록 힘 검지 돌기부(232)는 변형된다.
힘 검지 돌기부(232)의 선단부가 더욱 크게 플러스 Y 방향으로 변위되도록 변형되면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 힘 검지 돌기부(232)의 마이너스 Y 방향에 있어서는 힘 검지 돌기부(232)의 가장자리부가 끌어올려지도록 힘이 작용한다.
또, 힘 검지 돌기부(232)의 플러스 Y 방향에 있어서는 힘 검지 돌기부(232)의 가장자리부가 밀려내려가도록 힘이 작용하게 된다.
따라서, 마이너스 Y 가장자리부 검출 센서 장치(321)에서는 끌어올려지는 힘을 검출하고, 이 경우, 검출력은 부(負)가 된다.
또, 플러스 Y 가장자리부 검출 센서 장치(322)에서는 밀려내려가는 방향의 힘을 검출하고, 이 경우, 검출력은 정(正)이 된다.
이와 같이, 마이너스 Y 가장자리부 검출 센서 장치(321)와 플러스 Y 가장자리부 검출 센서 장치(322)에서 반대의 힘이 검출된 경우, 외표면에는 전단력(접선 응력, 전단 응력)이 가하여지고 있는 것을 검지할 수 있다.
또, 검출값의 정부(正負)의 관계로부터, 전단력의 방향에 대해서도 검지할 수 있다.
또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322)는, 중앙부 검출 센서 장치(310)를 사이에 두고 -Y 방향(321)과 +Y 방향(322)에 배치되어 있기 때문에, Y 방향의 전단력을 검출할 수 있다.
또, 가장자리부 검출 센서 장치(323, 324)는, 중앙부 검출 센서 장치(310)를 사이에 두고 -X 방향(323)과 +X 방향(324)으로 배치되어 있기 때문에, X 방향의 전단력을 검출할 수 있다.
그리고, X축 및 Y축에 대하여 각도를 가지는 것과 같은 경사 방향의 전단력은, Y 방향과 X 방향으로 분해할 수 있기 때문에, Y 방향 배열의 센서 장치(321, 322)와 X 방향 배열의 센서(323, 324)의 양방의 센서값을 합성함으로써, 경사 방향의 힘도 검출할 수 있다.
이러한 구성을 구비하는 제1 실시 형태에 따르면 다음의 효과를 가질 수 있다.
(1) 본 제1 실시 형태에서는, 힘 검지 돌기부(232)의 바로 아래에 중앙부 검출 센서 장치(310)와 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)를 각각 배치함으로써, 외표면에 가하여지는 힘을 검출할 수 있다.
특히, 중앙부 검출 센서 장치(310)를 사이에 두고 반대 방향으로 배치된 2개의 가장자리부 검출 센서 장치에 의한 차동 검출에 의해 외표면에 가하여지는 전단력도 검출할 수 있다.
종래는, 기립시킨 캔틸레버를 변형 부재 안에 매립하고 있었지만, 이러한 캔틸레버 방식에서는 캔틸레버가 누워버려 검출 불능이 되는 문제가 있었다.
이 점에서, 본 실시 형태에서는, 힘의 검출에는 수직력 센서(400)[중앙부 검출 센서 장치(310), 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)]를 사용하기 때문에, 캔틸레버식과 같은 고장이 생기기 어렵다.
따라서, 검출 분해능, 검출 정밀도를 유지하고, 제품 품질을 높게 유지할 수 있다.
(2) 종래의 접촉 센서 장치에서는, 예를 들면, 도 20과 같이, 외표면에 요철이 그대로 드러나 있었다.
본 실시 형태에서도, 외장 시트층부(210) 및 매개층부(220)를 설치하지 않고, 표면에 돌기(232)을 가지는 힘 검지 시트층부(230)를 외부에 노출시키는 것도 생각할 수 있다.
그러나, 로봇(10)의 핸드부(12)나 체표면에 이러한 구조를 실장하게 되면, 표면이 울퉁불퉁하게 된다.
이래서는 예를 들면, 인간과 접촉하는 경우에는 울퉁불퉁하거나 까칠까칠한 느낌이 들어서 만지는 감촉이 좋지 않게 된다.
이 점에서, 본 실시 형태에서는, 외장 시트층부(210)의 외표면은 요철이 없는 매끈매끈한 면으로 할 수 있기 때문에, 인간과 접촉하는 것이 요구되는 휴머노이드 로봇에 특히 적합하게 된다.
(3) 외장 시트층부(210)에 외측 돌기부(212)을 설치하고, 또한, 힘 검지 시트층부(230)에 힘 검지 돌기부(232)를 설치한 것에 의해, 외장 시트층부(210)에 가하여지는 전단력을 매개층부(220)를 통해 힘 검지 돌기부(232)에 전달할 수 있다.
그리고, 힘 검지 돌기부(232)의 변형에 의해 생기는 끌어올리는 힘과 밀어내리는 힘을 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)로 차동 검출함으로써, 외장 시트층부(210)에 가하여지는 전단력을 양호한 감도로 검출할 수 있다.
(4) 매개층부(220)를 사이에 두지 않고 외장 시트층부(210)와 힘 검지 시트층부(230)로 서로의 돌기가 맞물리도록 맞춘 것만으로는, 힘 검지 돌기부(232)가 변형될 여지가 없거나, 또는 힘 검지 돌기부(232)의 변형량이 매우 적게 된다. 이것으로는, 전단력이 검출 불능이 되거나, 또는 검출 감도가 매우 낮게 된다.
이 점에서, 본 실시 형태에서는, 외장 시트층부(210)와 힘 검지 시트층부(230) 사이에 유연한 매개층부(220)를 개재 배치시키고 있는 것에 의해, 힘 검지 돌기부(232)의 변형이 충분히 커진다.
이것에 의해, 전단력의 검출 분해능, 검출 정밀도를 높게 할 수 있다.
(5) 시트층부(200)의 구조는, 3개의 층을 맞붙이는 것만으로 되기 때문에, 제조가 간단하다.
예를 들면, 도 10과 같이, 힘 검지 돌기부(232)의 선단에 연속하여 외표면을 형성하고, 일체적인 시트부를 구성하는 것도 생각할 수 있으나, 이러한 시트를 양호한 정밀도로 대량으로 제조하는 것은 매우 어렵다.
(6) 외측 돌기부(212) 및 힘 검지 돌기부(232)의 형상을 끝이 가는 형상으로 하고 있기 때문에, 전단력에 대한 힘 검지 돌기부(232)의 변형량을 크게 할 수 있어, 검출 분해능, 검출 정밀도를 높게 할 수 있다.
(7) 힘 검지 돌기부(232)를 원추 형상으로 하고 있기 때문에, 돌기부(232)의 바닥 면적을 넓게 취할 수 있다.
예를 들면, 힘 검지 돌기부를 원기둥 형상으로 한 경우, 전단력에 대하여 예민하게 반응하여 변형하도록 하기 위해서는 그 원기둥의 단면적을 충분히 작게 해야 한다. 이 경우, 돌기의 중앙과 가장자리부에서의 간격이 좁아져서, 중앙부 검출 센서 장치(310)와 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)를 원하는 위치에 배치하여 설치하는 것이 어렵게 된다.
이 점에서, 본 실시 형태에서는, 힘 검지 돌기부(232)를 원추 형상으로 하여 돌기부의 바닥 면적을 넓게 할 수 있기 때문에, 중앙에 중앙부 검출 센서 장치(310)를 배치하고, 가장자리부에 가장자리부 검출 센서 장치(321, 322, 323, 324)를 배치함에 있어서, 배치 스페이스에 여유를 갖게 할 수 있어, 제조의 곤란이 해소된다.
(제2 실시 형태)
상기 제1 실시 형태에 있어서는, 중앙부 검출 센서 요소와 가장자리부 검출 센서 요소가 독립적인 센서 장치인 경우를 예시하였다.
이에 대하여, 제2 실시 형태에 있어서는, 1개의 돌기부에 대하여 1개의 센서 장치를 대응하여 배치하고, 이 1개의 센서 장치 안에 복수의 센싱 요소를 장착하고 있는 것을 특징으로 한다.
도 11은, 제2 실시 형태의 단면도이다.
도 12는, 분할된 전극을 나타내는 사시도이다.
도 11의 단면도에 나타내는 바와 같이, 1개의 힘 검지 돌기부(232)에 대응하여 1개의 센서 장치(500)가 설치되어 있다.
그리고, 센서 장치(500) 중의 전극이 복수로 분리되어 있다.
여기서는 제2 센서 전극이 분할되어 있다.
구체적으로는, 제2 센서 전극은, 힘 검지 돌기부의 중앙부의 바로 아래에 대응하는 위치에 있는 중앙 전극(511)과, 힘 검지 돌기부(232)의 가장자리부의 바로 아래에 있는 가장자리부 전극으로 분할되어 있다.
도 12의 전극 부분의 사시도에 나타내는 바와 같이, 제2 센서 전극은 5개로 분할되어 있다.
즉, 5개의 분할 전극이란, 중앙 전극(511)과, 중앙 전극에 대하여, -Y 방향(512), +Y 방향(513), -X 방향(514), +X 방향(515)의 각 전극이다.
이러한 구성에 있어서, 각각의 분할된 전극 페어에 대하여, 각각의 정전 용량을 검출할 수 있게 되어 있다.
도 11의 단면도로 나타내면, 제1 센서 전극(430)과 중앙 전극(511)의 갭 d1과, 제1 센서 전극(430)과 -Y 방향 전극(512) 사이의 갭 d2와, 제1 센서 전극(430)과 +Y 방향 전극(513) 사이의 갭 d3은 각각 독립적으로 검출할 수 있게 되어 있다.
여기에, 1개의 센서 장치에 의해 수직 응력 검출 센서 유닛이 구성되고, 전극의 분할에 의해, 중앙부 검출 센서 요소 및 가장자리부 검출 센서 요소가 실현된다.
이러한 구성에 있어서도, 외표면에 전단력이 가하여지면, 제1 실시 형태에서 설명한 것과 동일하게 힘 검지 돌기부(232)가 변형된다.
그리고, 힘 검지 돌기부(232)의 변형과 함께 제1 센서 전극(430)이 경사지게 된다.
제1 센서 전극(430)의 경사는, 갭 d1과 갭 d3의 차동 검출에 의해 검지된다.
이것에 의해, 외표면에 가하여지는 전단력을 검지할 수 있다.
(제3 실시 형태)
제1 실시 형태에 있어서는 중앙부 검출 센서 장치(310)와 가장자리부 검출 센서 장치(321-324)는 동일하다고 했지만, 중앙부 검출 센서 장치(310)와 가장자리부 검출 센서 장치(321-324)에서 센서의 감도를 다르게 해도 된다.
예를 들면, 중앙부 검출 센서 장치(310)의 전극 사이에는 저유전율의 유전체를 배치하고, 가장자리부 검출 센서 장치(321-324)의 전극 사이에는 고유전율의 유전체를 배치한다.
또, 수직 응력 검출 센서 유닛을 1개의 센서 장치(500)로 구성하는 경우에는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 각 전극 페어의 사이에 끼우는 유전체의 유전율을 다르게 한다.
도 13에서는, 중앙 전극(511)에 저유전율막(521)을 형성하고, -Y 방향 전극과 +Y 방향 전극에 고유전율막(522)을 형성하고 있다.
수직 응력과 전단력이 합성된 것과 같은 힘이 외표면에 작용한 경우, 수직 응력의 검출 분해능에 비해 전단력의 검출 분해능이 낮으면, 전단력이 적절하게 검출될 수 없다는 문제가 생긴다.
이 점에서, 가장자리부 검출 센서 장치(요소)(321-324)의 감도를 중앙부 검출 센서 장치(요소)(310)의 감도보다 높게 설정함으로써, 수직 응력과 전단력의 합성력이 가하여진 경우에도 양방을 적절하게 검출할 수 있다.
(제4 실시 형태)
제1 실시 형태로부터 제3 실시 형태에 있어서는, 센서 구조부(410)와 반도체 기판(450)을 일체화(원칩화)시키고 있다.
이러한 구성에 의하면, 반도체 기판(450)에 장착한 집적 회로(452)에 의해, 센서 구조부(410)로부터의 센서 신호를 신호 처리할 수 있다.
이와 같이, 각각의 센서 장치로 신호 처리를 실행할 수 있으면, 호스트로서의 정보 통합 장치(도시 생략)의 신호 처리 부하를 적게 할 수 있다.
촉각 센서 시스템(100)에 다수의 센서 장치를 배치하였다고 해도 정보 통합 장치의 처리 부담의 증가를 작게 할 수 있기 때문에, 다수의 촉각 센서 장치를 가지는 큰 시스템이면서도 고속 응답이 가능하게 된다.
여기서, 센서 구조부(410)로부터의 센서 신호를 디지털 신호로 변환하는 경우의 일례를 예시한다.
센서 구조부(410)의 상면이 대상물과 접촉하는 힘 검지부(센서면)(421)가 되어 있다.
센서 구조부(410)는, 대향 배치된 전극판(430, 440)을 가지고, 힘 검지부(421)가 밀리면, 2매의 전극판(430, 440)의 간격 d가 변화된다.
전극판 간격 d의 변화에 의한 정전 용량 변화가 아날로그 센서 신호가 된다.
예를 들면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 시각 T1에서 시각 T2로 강한 힘이 힘 검지부(421)에 인가되고, 시각 T3에서 시각 T4로 약한 힘이 힘 검지부(421)에 인가되었다고 하자.
그러면, 인가된 힘에 따라 극판 간 거리 d가 변화된다.
극판 간 거리 d의 변화에 따라, 극판 사이에 축적되는 전하량 Q가 변화된다.
인가되는 힘에 따라 변화되는 극판 간 전하량 Q가 아날로그 센서 신호로서 집적 회로(452)로 보내진다.
구체적으로는, 제2 센서 전극(440)에 축적된 전하가 재배선층(451)을 통하여 집적 회로(452)로 검출된다.
집적 회로(452)는, 센서 구조부(410)로부터의 아날로그 센서 신호를 디지털 변환한다.
정전 용량 변화를 주파수 변화로 디지털 변환하는 모습을 도 15를 이용하여 설명한다.
집적 회로(452)는, 센서 구조부(410)로부터의 센서 신호를 취출(取出)함에 있어서, 선택 신호 Sct와, 리셋 신호 Rst를 일정 주기로 내보낸다.
선택 신호 Sct는, 전극판(440)과 집적 회로(452) 사이에 배치된 스위치의 ON 신호이다.
리셋 신호 Rst는, 전극판(440)의 전하를 일단 GND로 하여 리셋하기 위한 신호이다.
선택 신호 Sct에 의해, 극판 간 전하량 Q가 일정 주기로 취출된다.
이와 같이 취출된 극판 간 전하량 Q를 소정의 저항을 통하여 전압 VQ로 변환한다.
이 VQ를 소정의 참조 전압 Vref와 대비한다.
VQ가 Vref를 넘은 시간 폭을 가지는 펄스 신호 Vout를 생성한다.
이때, 전하의 취출 속도가 일정하면, VQ의 높이와 Vout의 펄스 폭은 정의 상관을 가진다.
펄스 제너레이터(도 17 참조)에 의해 Vout을 소정 주파수의 펄스 신호로 변환한다.
단위 시간당의 펄스 수를 카운트함으로써, 센서 구조부(410)에 가하여지는 힘을 디지털량으로서 계측할 수 있다.
이와 같이 주파수 변환에 의해 디지털화된 센서 신호를 디지털 센서 신호라고 한다.
이렇게 하여 생성된 디지털 센서 신호는, 각 센서 장치(400)로부터 정보 통합 장치(도시 생략)에 송신된다.
신호 송신에 있어서는, 버스의 2개의 신호 라인에 의해 차동 시리얼 전송으로 전송해도 된다.
이와 같이, 센서 장치(400)로부터 정보 통합 장치로 디지털 신호를 송신함으로써, 센서 장치(400)와 정보 통합 장치의 배선 길이가 길어도 노이즈의 영향을 받기 어려워진다.
예를 들면, 로봇의 체표면 전체에 센서 장치(400)를 설치한다고 하면 전체의 배선 길이는 상당한 길이가 되기 때문에 노이즈 내성이 중요하게 된다.
아날로그 신호인 채로 송신하는 경우에 비해, 본 실시 형태의 구성은 다수의 센서 장치(400)를 구비하는 센서 시스템에 적합하다.
(변형예 1)
1개의 센서 장치 안에 복수의 센싱 요소를 장착하고 있는 경우에는, 도 16, 도 17에 나타내는 구성에 의해 각 센싱 요소의 센서 신호를 취출하는 것을 예로 들 수 있다.
도 16에 있어서, 제1 센서 전극(430)과 중앙 전극(511)의 갭 d1과, 제1 센서 전극(430)과 -Y 방향 전극(512) 사이의 갭 d2와, 제1 센서 전극(430)과 +Y 방향 전극(513) 사이의 갭 d3을 각각 독립적으로 검출할 수 있게 되어 있다.
각 전극(511, 512, 513)에 대하여, 리셋 스위치(610)와 선택 스위치(620)가 설치되어 있다.
리셋 스위치(610) 및 선택 스위치(620)의 소스·드레인 영역은 P웰 중에 형성된 N웰이다.
그리고, 도 16에 나타내는 바와 같이, 리셋 스위치(610)의 드레인(610D)과 선택 스위치(620)의 소스(610S)는 공통화되어 있다.
리셋 스위치(610)의 소스(610S)는 GND에 접속되어 있다.
또, 선택 스위치(620)의 드레인(610D)은, AD 변환기(640)에 접속되어 있다.
또한, 도 16 중에 있어서, 리셋 스위치(610)의 게이트를 610G로 나타내고, 선택 스위치의 게이트를 610G로 나타낸다.
센서 전극은 5개로 분할되어 있는바, 어느 전극(511, 512, 513, 514, 515)으로부터의 신호를 취출할지는, 어느 선택 스위치(620)를 ON으로 할지에 의한다.
또, 선택 스위치를 설치함에 있어서는, 도 17에 나타내는 바와 같이, X 방향의 선택선(651)과 Y 방향의 선택선(652)을 격자 형상으로 설치해 두고, 행 선택 스위치(621)와 열 선택 스위치(622)를 각각 선택하도록 하여, 원하는 전극(511-515)이 선택되도록 해도 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정된 것은 아니고, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하는 것이 가능하다.
상기 실시 형태에 있어서는, 수직 응력을 2매의 전극판의 거리의 변화로부터 검출하는 경우를 예시하였지만, 센서 장치(센싱 요소)의 구성으로서는, 수직 응력을 검출할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다.
센서 장치의 구성으로서는, 센서 구조부를 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)로서 기판에 집적화하고, 또한, 집적 회로도 반도체 기판에 집적화하며, 센서 구조부의 MEMS와 집적 회로의 반도체 기판을 접합하여 1개의 집적화된 센서 소자 칩으로 하는 것이 바람직하다.
다만, 센서 장치는 반드시 집적화되어 있지 않아도 되고, 예를 들면, 센서 구조부와 신호 처리부가 각각 별체로서, 서로 근접하여 배치되어 있어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 수직 응력 검출 센서 유닛이 힘 검지 시트층부에 매설되어 있는 경우를 예시하였지만, 힘 검지 돌기부의 변형을 검지할 수 있으면 되기 때문에, 수직 응력 검출 센서 유닛은 힘 검지 시트층부의 바로 아래에 배치되어 있어도 된다.
10 : 로봇 12 : 핸드부
13 : 대상물 14 : 접촉 센서 유닛
16 : 기부 20 : 촉각 센서 장치
31 : 변형 부재 32 : 스트레인 센서
32a : 평판(캔틸레버) 32b : 스트레인 게이지
41 : 캔틸레버 42 : 탄성체
100 : 시트 형상 촉각 센서 시스템
200 : 시트층부 210 : 외장 시트층부
212 : 외측 돌기부 220 : 매개층부
230 : 힘 검지 시트층부 232 : 힘 검지 돌기부
300 : 수직 응력 검출 센서 유닛
310 : 중앙부 검출 센서 장치
321, 322, 323, 324 : 가장자리부 검출 센서 장치
400 : 검출 센서 장치 410 : 센서 구조부
420 : 구조 본체부 421 : 힘 검지부
422 : 박육부 423 : 지지 프레임부
424 : 오목부 430 : 센서 전극
440 : 센서 전극 450 : 반도체 기판
451 : 재배선층 452 : 집적 회로
453 : 외부 단자 460 : 접착층
461 : 바이어 500 : 센서 장치
511 : 중앙 전극 511, 512, 513, 514, 515 : 전극
521 : 저유전율막 522 : 고유전율막
610 : 리셋 스위치 610D : 드레인
610S : 소스 610G : 게이트
620 : 선택 스위치 620D : 드레인
620S : 소스 620G : 게이트
621 : 행 선택 스위치 622 : 열 선택 스위치
640 : AD 변환기 651 : X 방향 선택선
652 : Y 방향 선택선

Claims (12)

  1. 대상물과 접촉하였을 때의 수직 응력 및 전단력을 검출하는 촉각 센서 시스템으로서,
    수직 응력을 검출 가능한 복수의 수직 응력 검출 센서 유닛과,
    적층된 3개의 시트층으로 이루어지고, 대상물과의 접촉에 의해 변형됨과 함께 그 접촉력을 상기 수직 응력 검출 유닛에 전달하는 시트층부를 구비하고,
    상기 시트층부는,
    외표면을 구성하는 외장 시트층부와,
    상기 수직 응력 검출 유닛을 내장하거나 또는 상기 수직 응력 검출 유닛의 바로 위에 배치되어 있는 힘 검지 시트층부와,
    상기 외장 시트층부와 상기 힘 검지 시트층부 사이에 협지되고 상기 외장 시트층부로부터의 작용력을 상기 힘 검지 시트층부에 전달하는 매개층을 가지고,
    상기 외장 시트층부와 상기 힘 검지 시트층부는 서로 대향 방향으로 돌기한 돌기부를 복수 가지고, 또한, 상기 외장 시트층부와 상기 힘 검지 시트층부는 서로의 돌기부가 상기 매개층을 사이에 두고 맞물리도록 대향 배치되고,
    각각의 상기 수직 응력 검출 센서 유닛은,
    상기 힘 검지 시트부에 설치된 돌기부의 중앙부의 바로 아래에 배치된 중앙부 검출 센서 요소와,
    상기 힘 검지 시트부에 설치된 돌기부의 가장자리부의 바로 아래에 있어서 상기 중앙부 검출 센서 요소를 사이에 끼우도록 하여 배치된 적어도 2개의 가장자리부 검출 센서 요소를 가지는 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시트층부의 면에 평행한 면 상에 있어서 서로 직교하는 X축과 Y축을 설정할 때,
    상기 가장자리부 검출 센서 요소가, Y축 방향과 X축 방향으로 각각 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 매개층은, 상기 외장 시트층부 및 상기 힘 검지 시트층부보다 작은 탄성율을 가지는 탄성체, 또는, 점성을 가지는 점성체인 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌기부는, 끝이 가늘어지는 형상인 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 돌기부는, 원추 형상인 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙부 검출 센서 요소와 상기 가장자리부 검출 센서 요소에서는, 검출 감도가 서로 다른 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가장자리부 검출 센서 요소의 쪽이 상기 중앙부 검출 센서 요소보다 검출 감도가 높은 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙부 검출 센서 요소 및 상기 가장자리부 검출 센서 요소는, 정전용량식의 압력 센서인 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중앙부 검출 센서 요소를 구성하는 2매의 전극 사이에 배치된 유전체의 유전율과 상기 가장자리부 검출 센서 요소를 구성하는 2매의 전극 사이에 배치된 유전체의 유전율은 다른 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중앙부 검출 센서 요소를 구성하는 2매의 전극 사이에 배치된 유전체의 유전율 쪽이 상기 가장자리부 검출 센서 요소를 구성하는 2매의 전극 사이에 배치된 유전체의 유전율보다 작은 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙부 검출 센서 요소와 상기 가장자리부 검출 센서 요소는 서로 별체인 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    1개의 센서 장치에 상기 중앙부 검출 센서 요소와 상기 가장자리부 검출 센서 요소가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 시트 형상 촉각 센서 시스템.
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