KR20140092182A - 촉각 센서 - Google Patents

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KR20140092182A
KR20140092182A KR1020130004812A KR20130004812A KR20140092182A KR 20140092182 A KR20140092182 A KR 20140092182A KR 1020130004812 A KR1020130004812 A KR 1020130004812A KR 20130004812 A KR20130004812 A KR 20130004812A KR 20140092182 A KR20140092182 A KR 20140092182A
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전병옥
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실버레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 촉각 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 실 형태의 선형부재로 형성되어 공간적 제한없이 간편하게 설치할 수 있고, 구조가 간결, 단순하며, 외력의 작용시에 손상없이 함께 신축되면서 감지기능을 수행할 수 있도록 함으로써 내구성이 향상되고 정확한 센싱작용이 가능한 촉각 센서에 관한 것이다.
본 발명에 따른 촉각 센서는 물리적 외부 요인에 의해 저항이 변하는 물질, 정전용량이 변하는 물질, 압전 전압이 변하는 물질 중 어느 하나로 구성된 촉각감지물질로 형성된 촉각감지부를 구비한 촉각 센서에 있어서, 상기 촉각감지부는 실 형태의 선형부재로 형성된 센서사을 구비한 센서선으로 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 촉각센서에 의하면, 가요성을 갖는 선형부재로 형성되므로 공간적 제한 없이 다양한 장치나 물품에 간편하게 배치하여 사용할 수 있고, 부피가 작고 구조가 간결, 단순할 뿐만 아니라 유연성을 가지므로 내구성이 향상되고 인체와 밀착되는 부위나, 의복 등에 설치할 경우에도 이물감이 발생되지 않는 장점이 있다.
그리고, 본 발명에 따른 촉각 센서는 면상체에 자수방식으로 간단하게 배치하거나 직물지의 직조시에 위사 및 경사로 공급하여 배치할 경우, 로봇의 손가락 끝부분과 같이 협소한 부위나, 로봇의 피부와 같이 평평도가 요구되는 부위 등에 설치할 경우 외부로 노출되지 않으므로 정확하고 정교한 센싱 작용이 가능하고 쉽게 손상되지 않을 뿐만 아니라 외부로 돌출되지 않아 외관이 우수함으로 상품성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 별도의 체결부재를 이용하여 피설치부에 고정하거나 접착제를 이용하여 피설치부에 부착, 고정하는 것이 아니므로 조립성이 향상되고 설치비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

촉각 센서{TACTILE SENSOR}
본 발명은 촉각 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 실 형태의 선형부재로 형성되어 공간적 제한없이 간편하게 설치할 수 있고, 구조가 간결, 단순하며, 외력의 작용시에 손상없이 함께 신축되면서 감지기능을 수행할 수 있도록 함으로써 내구성이 향상되고 정확한 센싱작용이 가능한 촉각 센서에 관한 것이다.
일반적으로, 촉각(觸覺) 센서는 힘 또는 압력을 감지한다는 점에서 압력센서와 유사하지만, 촉각센서(tactile sensor)는 센서와 피접촉물 사이의 접촉 파라미터(parameter), 즉 접촉에 의해 영향받는 국부적인 힘이나 압력을 측정하는 센서이다. 다시 말해서 힘 또는 토크센서가 물체에 가해진 총력을 측정하는 것임에 비하여 촉각센서는 한정된 영역에 국한하여 측정하는 센서이다.
촉각 센서는 접촉 여부 즉 접촉(touch) 또는 비접촉(no touch)을 검출하는 접촉 센싱(touch sensing) 기능, 특정 영역에 수직한 힘의 공간적 분포를 측정하는 촉각 센싱(tactile sensing) 기능, 및 센서에 대한 물체의 이동을 검출하는 슬립(slip) 기능을 수행한다.
예컨대, 촉각 센서는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0608927호에는 커패시터용 전극층과 커패시터용 전극층의 제조방법, 그 전극층을 이용한 단위센서 및 그 단위센서를 이용한 촉각센서가 개시되어 있다.
상기한 등록특허 제10-0608927호는 도 1에 도시된 바와 같이 전극층(100)이 기판(103), 전극(101) 및 신호 전달선(102)이 포함되어 이루어지고, 기판(103)은 유연성이 있도록 실리콘 계열의 고무, 폴리이미드 등과 같은 폴리머로 이루어지며, 전극(101)과 신호 전달선(102)은 기판(103) 상에 형성되는데, 신호 전달선(102)은 전극(101)과 연결되어 정전용량 변화에 따른 신호가 외부로 전달되도록 되어 있다.
전술한 종래 촉각 센서는 어느 정도 유연성을 가지고 있지만 여전히 딱딱한 기판(103)상에 전극(101) 및 신호 전달선(102)이 배치되는 구조로서 인체와 밀착되는 부위나, 의복 등에 설치할 경우 이물감이 발생되는 문제점이 있다.
그리고, 종래 촉각 센서는 육면체 형상으로 형성되고, 여전히 부피가 크므로 설치장소가 협소한 부위(로봇의 손가락 끝부분)나, 평평도가 요구되는 부위(로봇의 피부) 등에 설치할 경우 외부로 노출되므로 정확하고 정교한 센싱 작용이 불가능하고 쉽게 손상되는 단점이 있으며, 촉각 센서의 돌출로 인해 외관 또한 불량하여 상품성이 저하되는 단점이 있다.
또한, 종래 촉각 센서는 설치시에 별도의 체결부재를 이용하여 피설치부에 고정하거나 접착제를 이용하여 피설치부에 부착, 고정하여야 하므로 별도의 조립공수와 조립용 자재가 필요하므로 제조 및 설치비용이 상승되는 단점이 있다.
특히, 종래 촉각 센서는 자체적으로 늘어나거나 줄어들 수 없는 구조이므로 신축성 및 활동성이나 가요성을 필요로 하는 부위(예컨대 쿠션, 침대, 로봇의 관절 등의 부위)나 물품(예컨대 의복 등), 장치 등에는 설치할 경우 제 기능을 수행할 수 없을 뿐만 아니라 쉽게 손상 및 파손되는 한계점이 있다.
한편, 전술한 종래 촉각 센서의 단점을 보완하기 위해, 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2012-0009678호로 신축성 촉각센서와 그 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2012-0054206호로 곡면형 촉각센서 및 그 제조방법이 개시되어 있는 등 다양한 연구개발활동이 진행되고 있다. 하지만, 이러한 촉각 센서 또한 여전히 딱딱한 베이스상에 센서의 구성품이 배치되는 것이고, 육면체 형상으로 비교적 부피가 크고 일정한 점유공간을 필요로 하고 별도의 설치작업이 필요하므로 정도가 차이가 있을 뿐 종래의 문제점을 그대로 안고 있는 실정에 있다.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 실 형태의 선형부재로 형성되어 공간적 제한없이 간편하게 설치할 수 있고, 구조가 간결, 단순한 촉각 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 외력의 작용시에 손상없이 함께 신축되면서 감지기능을 수행할 수 있도록 함으로써 내구성이 향상되고 정확한 센싱작용이 가능하도록 한 촉각 센서를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 촉각 센서는 물리적 외부 요인에 의해 저항이 변하는 물질, 정전용량이 변하는 물질, 압전 전압이 변하는 물질 중 어느 하나로 구성된 촉각감지물질로 형성된 촉각감지부를 구비한 촉각 센서에 있어서, 상기 촉각감지부는 실 형태의 선형부재로 형성된 센서사을 구비한 센서선으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 센서사는 촉각감지물질을 포함하는 신축성 고분자사로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 센서사는 내부에 중공부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 센서사의 표면, 상기 센서사의 내부, 또는 상기 중공부의 내부 중에서 적어도 한 곳 이상에 배치되고, 실 형태의 선형부재로 형성된 센서동반사가 구비될 수 있다.
상기 센서동반사는 탄성적으로 수축 및 팽창되도록 코일 형태로 배치될 수 있다.
한편, 상기 센서사는 코일 형태로 형성될 수 있다.
상기 센서사와 동반되어 배치되고 실 형태의 선형부재로 형성된 센서동반사를 포함할 수 있다.
상기 센서동반사는 중심에 배치되는 중심사로 구성되고, 상기 센서사는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 상기 센서동반사에 감김 또는 엮음 된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 센서동반사를 포함하는 상기 센서사의 외부에 덧씌워지도록 형성된 외피층을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 중심사는 외력의 작용 유무에 따라 팽창 및 수축되도록 신축성 고분자사로 구성될 수 있다.
또한, 상기 중심사는 길이방향에 대해 수직방향으로 작용되는 외력에 대해 변형범위를 제어할 수 있도록 중심에 코어부가 형성될 수 있다.
상기 센서사는 신축 가능한 구조로 형성되고, 상기 센서동반사는 상기 센서사에 신축 가능한 형태로 길이방향을 따라 동반 배치되되, 상기 센서사가 최대 신장길이에 이르기 전에 먼저 일자형으로 펼쳐지면서 상기 센서사가 더 이상 신장되지 않도록 단속하는 신축길이조절선으로 배치된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 센서사는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 내부 중심에 위치되는 제1 센서사와, 상기 제1 센서사의 외부에 배치되고 촉각감지물질을 포함하는 신축성 고분자사로 구성된 제2 센서사로 구성되며, 상기 센서동반사는 상기 제1 및 제2 센서사가 서로 이격 되도록 상기 제1 센서사의 외주면에 감김 또는 역음되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서동반사는 중심에 배치되는 중심사로 구성되고, 상기 센서사는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 상기 센서동반사에 감김 또는 엮음 되는 제1 센서사와, 상기 제1 센서사가 내부에 수용되도록 외부에 배치되고 촉각감지물질을 포함하여 구성된 제2 센서사로 구성되며, 상기 센서동반사에 감김 또는 엮음 되되 상기 제1 센서사와 상기 제2 센서사가 서로 이격 배치되도록 상기 제1 센서사에 비해 직경이 크고 외력의 작용유무에 따라 수축 및 팽창되는 간격조절사를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서동반사는 외력의 작용유부에 따라 수축 및 팽창되고 중심에 센서사삽입공이 형성된 선형부재로 구성되고, 상기 센서사는 코일 형태로 형성되어 상기 센서사삽입공에 배치되고 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성된 제1 센서사와, 상기 센서동반사의 외주면에 배치되고 촉각감지물질을 포함하여 구성된 제2 센서사로 구성될 수 있다.
또한, 상기 센서동반사는 외력의 작용유무에 따라 수축 및 팽창되는 선형부재로 형성되고, 상기 센서사는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 상기 센서동반사 외부에 서로 마주보게 배치되는 제1 센서사 및 제2 센서사로 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 촉각 센서는 센서선이 기재에 배치된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 기재는 면상의 직물지로 구성되고, 상기 센서선은 상기 직물지에 고정수단에 의해 고정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 상기 센서선은 위사 및 경사의 일부 또는 전체로 공급되어 직물 구조로 배치된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 센서선이 서로 교차되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 센서선이 배치경로를 따라 서로 마주보게 이격, 배치되고 상기 센서선과 근접시에 저항, 정정용량, 압전전압 중 어느 하나가 변하도록 촉각감지물질로 형성되어 서로 마주보게 배치되는 보조센서사를 구비할 수 있다.
상기 보조센서사는 외력의 인가시에 탄성적으로 변형되고 외력의 해제시에 복원되도록 코일 구조로 권선되거나, 상기 보조센서사의 내부에 복원용 탄성부재가 구비될 수 있다.
그리고, 외력의 인가 여부에 따라 신축되도록 상기 센서선은 파형 구조로 배치되고, 상기 위사 및 경사의 일부로서 신축성 고분자사가 공급, 배치될 수 있다.
아울러, 촉각 센서는 위사 및 경사에 의해 제직된 상면직, 위사 및 경사에 의해 제직되고 상면직의 하방에 이격공간을 갖도록 평행하게 이격, 배치되는 하면직, 상기 상면직 및 상기 하면직 사이에 연결되는 연결사를 구비한 다층 면상체로 구성될 수 있다.
이때, 상기 센서선은 상기 상면직, 상기 하면직, 상기 연결사 중에서 적어도 한 곳 이상에 배치, 구성될 수 있다.
여기서, 상기 이격공간에는 충진재가 투입되어 일체로 형성될 수 있다.
상기 상면직 또는 상기 하면직이 이동범위가 제어되도록 상기 이격공간의 내부에 위치하도록 배치되는 간격조절부재가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 촉각 센서에 의하면, 가요성을 갖는 선형부재로 형성되므로 공간적 제한 없이 다양한 장치나 물품에 간편하게 배치하여 사용할 수 있고, 부피가 작고 구조가 간결, 단순할 뿐만 아니라 유연성을 가지므로 내구성이 향상되고 인체와 밀착되는 부위나, 의복 등에 설치할 경우에도 이물감이 발생되지 않는 장점이 있다.
그리고, 본 발명에 따른 촉각 센서는 면상체에 자수방식으로 간단하게 배치하거나 직물지의 직조시에 위사 및 경사로 공급하여 배치할 경우, 로봇의 손가락 끝부분과 같이 협소한 부위나, 로봇의 피부와 같이 평평도가 요구되는 부위 등에 설치할 경우 외부로 노출되지 않으므로 정확하고 정교한 센싱 작용이 가능하고 쉽게 손상되지 않을 뿐만 아니라 외부로 돌출되지 않아 외관이 우수함으로 상품성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 별도의 체결부재를 이용하여 피설치부에 고정하거나 접착제를 이용하여 피설치부에 부착, 고정하는 것이 아니므로 조립성이 향상되고 설치비용이 절감되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 촉각 센서는 자체적으로 늘어나거나 줄어들 수 있는 신축구조이므로 쿠션, 침대, 로봇의 관절 등의 부위, 의복 등과 같이 신축성 및 활동성이나 가요성을 필요로 하는 부위나 물품 장치 등에 설치할 경우 손상없이 안전하게 사용할 수 있어서 내구성이 향상되는 효과가 있다.
도1은 종래 촉각 센서를 설명하기 위한 도면,
도2a 및 도2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면,
도2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서의 다른 배치형태를 나타낸 도면,
도2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서의 또 다른 배치형태를 나타낸 도면,
도3a 및 도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서를 구성하는 센서선의 변형예를 설명하기 위한 사시도,
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서를 설명하기 위한 사시도,
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서의 제1 변형예를 설명하기 위한 사시도,
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서의 제2 변형예를 설명하기 위한 사시도,
도7a 및 도7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서의 제3 변형예를 설명하기 위한 사시도,
도8a 및 도8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서를 설명하기 위한 도면,
도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서에 적용할 수 있는 센서선의 예를 나타낸 도면,
도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서의 제1 변형예를 설명하기 위한 도면,
도11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면,
도12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 촉각 센서를 설명하기 위한 도면,
도13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촉각 센서에 적용할 수 있는 보조센서사의 예를 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2a 내지 도13에 의거하여 상세히 설명하고, 도2a 내지 도13에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도2a 및 도2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면으로, 도2a는 촉각 센서의 요부를 나타낸 사시도, 도2b는 촉각 센서의 적용된 센서사를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서는 의복 등의 소재가 되는 면상체나, 로봇의 인조피부와 같은 면상체 등에 간편하게 적용할 수 있도록 선형 구조로 형성된 점을 기술적 사상의 특징으로 한다.
그리고, 촉각 센서는 힘, 압력, 속도 등과 같은 외부로부터 인가되는 물리적 외부 요인에 의해 저항이 변하는 물질, 정전용량이 변하는 물질, 압전 전압이 변하는 물질 중에서 어느 하나의 물질(이하 촉각감지물질이라 칭함)로 형성된 촉각감지부를 구비하되, 이 촉각감지부는 실 형태의 선형부재로 형성된 센서사(11)을 구비한 센서선(1)으로 구성된다.
촉감감지물질은 동(Cu), 은(Ag) 등과 같은 도전성 금속, 도전성 금속 산화물, 탄소 등과 같이 외력의 인가시 변위에 따라 저항이 변화되거나 서로간의 이격거리에 따라 정전용량 값이 변화되는 다양한 물질을 제한 없이 적용할 수 있다.
또한, 촉감감지물질은 특정 방향에서 압력을 가하면 외력에 비례하는 양.음의 전하가 출력되는 압전기 현상을 나타내는 압전소자(piezoelectric element)를 포함하는 선형부재로 형성한 것을 적용할 수 있다. 이때, 압전소자는 대표적으로 수정, 전기석, 로셀염 등에 의해 제작한 것을 적용할 수 있다.
또한, 센서사(11)는 상기한 촉각감지물질만으로 실 형태의 선형부재로 형성되거나 상기한 촉각감지물질이 나노 입자 형태로 형성된 상태에서 유연성이 갖도록 실리콘 계열의 고무, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레트탈레이트 또는 이들의 공중합체 등과 같은 폴리머에 포함된 신축성 선형부재(이하, 신축성 고분자사라고 칭함)로 형성될 수 있다.
또한, 촉각 센서는 실 형태의 센서선(1)로 형성되므로 상기한 센서선 자체를 피설치부(피설치부는 제한이 없지만 이하 본 실시예에서는 면상의 직물지를 중심으로 기술한다)에 촉각 감지를 위한 경로를 따라 배치할 수 있다.
센서선(1)은 구체적으로 도시하지는 않았으나 면상체에 부착방식으로 융착되거나 바느질이나 자수방식으로 꿰매어져 고정될 수 있다.
바람직하게 촉각센서는 도2a에 도시된 바와 같이 센서선(1)이 위사 및 경사 중에서 어느 하나 이상으로 공급되어 섬유사(2)와 함께 직물지 형태로 직조되어 형성된다. 이때, 직물지는 편직 및 제직방식에 의해 직조된 모든 직물 형태를 포함하는 개념을 의미한다. 그리고, 직물지는 위사 및 경사의 전체 또는 일부로서 신축성 고분자사가 공급, 배치되어 외력의 작용시에 신축되도록 구성할 수 있다.
예컨대, 센서사(11)는 도2b의 (a)에 도시된 바와 같이 촉각감지물질이 포함된 신축성 고분자사나, 도2b의 (b)에 도시된 바와 같이 압전소자로 형성된 선사가 코일 형태로 감김된 것을 적용할 수 있다.
도2b의 (a)에 도시된 바와 같은 센서사를 이용하여 도2a에 도시된 형태의 촉각센서로 구성한 상태에서 의복의 소재로 적용하거나 로봇 손가락의 인조피부에 적용하게 되면 접촉이나 마찰로 인한 외력(F)이 인가되면 신축성 고분자사가 변형되면서 촉각감지물질의 입자밀도가 증가되므로 전기저항이 현저하게 감소된다. 이러한 전기저항의 변화는 센서선에 연결된 신호전달선(미도시)를 통해 출력되도록 되어 있다. 여기서, 각 센서선과 연결되는 신호전달선의 접속구조 및 접속방법과, 신호전달선으로부터 출력되는 신호를 촉각감지신호(힘이나 하중 크기 등)로 검출하는 방식은 촉각 센서 분야의 공지된 기술을 적용하는 것이므로 이하 구체적인 설명을 생략한다.
그리고, 도2b의 (b)에 도시된 바와 같은 센서사(11)를 이용하여 도2a에 도시된 형태의 촉각센서로 구성하게 되면 접촉이나 마찰로 인한 외력(F)이 인가되면 압전소자로 형성된 센서사가 변형되면서 압전기(壓電氣)의 변화가 발생되고, 이러한 압전기의 변화는 센서사에 연결된 신호전달선(미도시)를 통해 출력되도록 되어 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 촉각 센서는 종래와 같이 딱딱한 칩 형태로 형성된 촉각센서가 아니라 실 형태의 선형부재로 형성되어 있으므로 직물지에 박음질하거나 직물지의 직조를 위한 위사나 경사로 공급, 직조할 수 있으므로 이물감이 발생되거나 별도의 조립공정이 요구되지 않는 장점이 있다.
도2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서의 다른 배치형태를 나타낸 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이 피설치부(c)에 설치되는 센서선(1)은 외력의 작용여부에 따라 신축되도록 파형 구조(지그재그 구조로 배열되는 형태)로 배치된다. 이와 같이 센서선이 파형구조로 배치되면 피설치부에 인장력과 같은 외력이 작용되어 늘어나더라도 파단이나 손상이 발생되지 않게 된다.
도2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서의 또 다른 배치형태를 나타낸 도면으로서, 센서선을 서로 교차되게 배치하여 분포형 촉각 센서를 구성한 예를 도시한 것이다.
도2d를 참조하면, 촉각 센서는 다수의 센서선(1)을 위사 및 경사로 배치함으로써 서로 교차하는 교차점(접촉부)를 갖도록 하는 것도 가능하므로 본 발명을 이용한 촉각 센서의 대표적인 형태로서 구성할 수 있다.
이와 같이 다수의 센서선(1)이 상호 교차되게 배치(어레이)하게 되면, 다수의 교차점(접촉부)을 가지게 되므로 인가되는 외력(힘, 압력 등)의 크기 뿐만 아니라 외력의 작용 지점까지 찾아낼 수 있는 2차원적인 정보의 획득이 가능하게 된다.
도3a 및 도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉각 센서를 구성하는 센서선의 변형예를 설명하기 위한 사시도이다.
도3a을 참조하면, 센서선(1)은 촉각감지물질을 포함하는 신축성 고분자사로 형성된 센서사(11)로 구성되되, 센서사(11)의 내부 중심에 중공부(111)가 형성되어 있다.
이와 같이 신축성 고분자사의 중심에 중공부(111)가 형성되면 외력의 작용시 탄성적으로 신속하게 수축되고, 외력의 해제시 신속하게 복원될 수 있는 장점이 있다.
도3b을 참조하면, 센서선(1)은 촉각감지물질을 포함하는 신축성 고분자사로 형성되고 내부 중심에 중공부(111)가 형성된 센서사(11)와 이 센서사(11)에 동반되는 센서동반사(13)가 구비되어 있다.
센서동반사(13)는 보다 신속한 복원을 위한 낚시줄의 소재로 사용되는 모노사('모노필라멘트사'라고도 칭함)나 금속사와 같이 복원 특성이 우수한 소재를 이용하여 구성한다.
그리고, 센서동반사(13)는 도3b의 (a)에 나타난 바와 같이 센서사(11)의 표면에 감김되는 형태로 구성되거나, 도3b의 (b)에 나타난 바와 같이 센서사(11)의 내부에 매설되는 형태로 구성될 수 있다.
또한, 센서동반사(13)는 도3b의 (c)에 나타난 바와 같이 중공부(111)의 내부에 코일 형태로 감김된 구조로 배치된다.
한편, 상기한 센서동반사(13)는 센서사(11)가 인장력 등에 의해 과도하게 늘어나 파단되는 문제점을 해소하는 신축길이조절선의 기능을 수행할 수 있다. 즉 센선사(11)로 구성된 신축성 고분자사가 인장력에 의해 늘어나는 과정에서 코일 형태로 감김된 센서동반사(13)가 펼쳐지게 되면 센서사(11)가 더 이상 신장되지 않도록 지지하는 스토퍼선의 기능을 수행하므로 센서사의 파단을 방지할 수 있다. 이때, 센서동반사(13)는 센서사의 최대 신장길이 보다 펼쳐진 상태의 길이가 짧고 센서사(11)에 비해 인장 강도가 큰 것을 선택하여 배치, 구성한다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서를 설명하기 위한 사시도이다. 이하 설명되는 제2 실시예 내지 제4 실시예에서 전술한 제1 실시예와 동일, 유사한 구성요소에 대하여는 동일부호를 부여하고, 동일, 유사한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서는 하나의 센서선(1)에 서로 근접 또는 접촉시에 감지작용을 수행하는 센서사로서 제1 및 제2 센서사(11',11")가 구성되는 한편 센서사와 동반, 배치되어 다양한 기능을 수행하는 별도의 센서동반사(13)를 구비한 점에 특징이 있다.
그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서는 2개의 센서사를 구비하고 있지만 전체적인 형상이 단일의 센서선으로 형성되므로 직물지와 같은 피설치부에 촉각 감지를 위한 경로를 따라 부착방식으로 융착되거나 바느질이나 자수방식으로 꿰매어 고정할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 센서사(11')는 촉각감지물질(바람직하게 물리적 외부 요인에 의해 저항이 변하는 물질, 정전용량이 변하는 물질)로 형성된 선사 또는 섬유사와 같이 촉각감지물질을 포함하는 섬유사로 구성되어 내부 중심에 배치된다. 제2 센서사(11")는 제1 센서사(11')의 외부에 배치되고 촉각감지물질을 포함하는 신축성 고분자사로 구성된다.
그리고, 센서동반사(13)는 도4에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 센서사(11',11")가 서로 이격 되도록 제1 센서사(11')의 외주면에 감김 또는 역음된다. 이때, 센서동반사(13)는 절연성 섬유사와 같이 비도전성 선사로 구성되어 외력의 미인가시에 제1 및 제2 센서사(11',11")가 전기적으로 절연되도록 되어 있다. 또한 센서동반사(13)는 외력의 미인가시에 제1 및 제2 센서사(11',11")가 서로 접촉되지 않도록 간격을 유지하는 기능을 수행하고, 외력의 작용시에 제1 및 제2 센서사가 서로 근접 또는 접촉되도록 신축성 고분자사와 같이 신축성을 갖는 선사로 형성되는 것이 바람직하다.
도4에 도시된 바와 같은 제2 실시예에 따른 촉각 센서는 하나의 센서선(1)에 2개의 센서사가 배치되어 있으므로 면상으로 형성하지 않더라도 간편하게 촉각 센서로 활용할 수 있다. 그리고, 제2 실시예에 따른 촉각 센서는 센서동반사(13)에 의해 제1 및 제2 센서사(11',11")가 서로 이격된 상태를 유지하고 있다가 길이방향에 대한 수직방향으로 외력이 작용되면 제2 센서사(11") 및 센서동반사(13)가 수축 변형되므로 제1 및 제2 센서사(11',11")는 서로 근접 또는 접촉되면서 전기신호를 생성, 출력하게 된다.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서의 제1 변형예를 설명하기 위한 사시도이다.
도5를 참조하면, 센서동반사(13)는 중심에 배치되는 중심사로 구성되고, 제1 센서사(11') 및 제2 센서사(11")가 간격조절사(14)에 의해 서로 이격되게 배치되어 있다.
상기 제1 센서사(11')는 중심에 배치된 센서동반사(13)에 감김 또는 엮음 되는 구조로 배치되고, 제2 센서사(11")는 튜브 형태로 형성되어 끼워져 구성될 수 도 있지만 제1 센서사(11')의 외부에 신축성 고분자수지가 도포 또는 성형방식으로 적층되어 중공부를 갖는 신축성 고분자사 형태로 형성된다. 이때, 제1 센서사(11')는 도전성 금속사로 구성된다.
그리고, 간격조절사(14)는 제1 센서사(11')와 제2 센서사(11")가 서로 이격 배치되도록 제1 센서사(11')와 함께 감김 또는 엮음된다. 이때, 간격조절사(14)는 제1 센서사(11')에 비해 직경이 커서 외력의 미작용시에 제1 및 제2 센서사(11',11")가 서로 접촉되지 않도록 간격을 유지하는 기능을 수행하고, 외력의 작용시에 제1 및 제2 센서사(11',11")가 서로 근접 또는 접촉되도록 신축성 고분자사와 같이 신축성을 갖는 선사로 형성된다. 또한, 간격조절사(14)는 절연성 선사로 구성되어 외력의 미작용시에 제1 및 제2 센서사(11',11")가 전기적으로 절연되도록 되어 있다.
도5에 도시된 바와 같이 구성된 촉각 센서는 간격조절사(14)에 의해 제1 및 제2 센서사(11',11") 서로 이격된 상태를 유지하고 있다가 길이방향 또는 수직방향으로 외력이 작용되면 제2 센서사(11") 및 간격조절사(14)가 수축 변형되므로 제1 및 제2 센서사(11',11")는 서로 근접 또는 접촉되면서 전기신호를 생성, 출력하게 된다.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서의 제2 변형예를 설명하기 위한 사시도이다.
도6을 참조하면, 제2 변형예에 따른 촉각 센서는 하나의 센서선(1)에 센서사로서 제1 및 제2 센서사(11',11")가 구성되고, 별도의 센서동반사(13)를 구비하되, 센서동반사(13)는 외력의 작용유무에 따라 수축 및 팽창되고 중심에 센서사삽입공(131)이 형성된 선형부재로 구성되어 있다.
제1 센서사(11')는 코일 형태로 형성되어 센서사삽입공(131) 내부에 배치되고 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 있다.
제2 센서사(11")는 센서동반사(13)의 외주면에 배치되고 신축성 고분자수지가 도포 또는 성형방식으로 적층되어 중공부를 갖는 신축성 고분자사 형태로 형성된다.
도7a 및 도7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 촉각 센서의 제3 변형예를 설명하기 위한 사시도이다.
도7a 및 도7b를 참조하면, 제3 변형예에 따른 촉각 센서는 하나의 센서선(1)에 서로 근접 또는 접촉시에 감지작용을 수행하도록 배치되는 제1 및 제2 센서사(11',11"), 이 제1 및 제2 센서사(11',11")와 동반, 배치되어 다양한 기능을 수행하는 별도의 센서동반사(13)를 구비하되, 센서동반사(13)는 외력의 작용유부에 따라 수축 및 팽창되는 선형부재로 형성되고, 제1 센서사(11') 및 제2 센서사(11")는 센서동반사(13)의 외부에 서로 마주보게 배치, 구성되어 있다.
센서동반사(13)는 신축성 고분자수지를 이용하여 제작한 신축성 고분자사로 구성된다. 그리고, 도7b에 도시된 바와 같이 센서동반사(13)는 촉각감지 효과가 향상되도록 내부에 중공부(131)가 형성되는 것이 바람직하다.
도8a 및 도8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서를 설명하기 위한 도면으로서, 도8a는 2겹의 다층 면상체로 구성한 예를 간략하게 도시한 것이고, 도8b는 다겹의 다층 면상체로 구성한 예를 간략하게 도시한 것이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서는 서로 근접 또는 접촉시에 감지작용을 수행하는 센서사(11)와 이 센서사와 동반, 배치되어 다양한 기능을 수행하는 별도의 센서동반사(13)가 하나의 묶음인 센서선(1)으로 구성된 후, 위사(f1) 및 경사(f2) 중에서 어느 하나로 공급되어 섬유사와 함께 직물지 형태로 직조되어 형성된다.
특히, 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서는 다층 면상체(5)에 배치된 구조로 되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 다층 면상체(5)는 위사(f1) 및 경사(f2)에 의해 제직된 상면직(51), 위사(f1) 및 경사(f2)에 의해 제직되고 상면직(51)의 하방에 이격공간(54)을 갖도록 평행하게 이격, 배치되는 하면직(52), 상면직(51) 및 하면직(52) 사이에 연결되는 연결사(53)를 구비한 구조로 구성된다.
그리고 상기한 다층 면상체(5)는 경편기와 같은 직기에 의해 제직되는 과정에서 센서선(1)이 위사(f1) 또는 경사(f2)의 일부로 공급되어 상면직(51) 및 하면직(52)에 일체로 직조되거나, 연결사(53)의 일부로 공급되어 다층 면상체(5)에 배치된다.
또한, 도8a 및 도8b에서는 다층 면상체(5)를 구성하는 위사 및 경사의 일부로서 센서선(1)이 배치되어 있지만, 보다 세밀한 촉각감지작용을 수행하기 위해 상면직 및 하면직을 형성하는 위사 및 경사 또는 연결사 전체가 센서선(1)으로 구성될 수 있다.
그리고, 다층 면상체(5)는 도8a에 도시된 바와 같이 이격공간(54)을 사이에 두고 상하로 1층씩의 직물층이 형성된 2겹 구조로 형성되거나, 도8b에 도시된 바와 같이 다층의 직물층이 형성된 다겹 구조로 형성될 수 있다.
상기한 연결사(53)는 후술되는 바와 같이 센서선(1)으로 구성되거나, 이격공간(54)을 유지할 수 있는 탄성을 갖는 선사가 공급되어 상면직(51) 및 하면직(52)을 형성하는 위사 및 경사에 꿰어져 배치될 수 있다.
도8a 및 도8b에 도시된 형태로 촉각 센서가 구성되면, 센서선(1)을 다층 및 다열로 배치할 수 있고 배치방향이나 배치각도(대각방향으로도 배치할 수 있음)를 다양하게 구현이 가능하여 국부적으로 작용되는 힘이나 압력을 보다 세분화하여 입체적으로 검출(외력이 가해지는 방향의 검출이 가능함)할 수 있으므로 보다 정밀하게 감지작용을 수행할 수 있다. 다시 말해서 전술한 도2d에 도시된 형태의 촉각센서는 2차원적인 촉각 감지정보의 검출이 가능하다면 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서는 3차원 적인 촉각 감지정보의 검출이 가능하게 된다.
도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서에 적용할 수 있는 센서선의 예를 나타낸 도면이다.
도9의 (a)에 도시된 바와 같이 센서선(1)의 센서동반사(13)는 중심에 배치되는 중심사로 배치된다. 이때, 센서동반사(13)는 다양한 종류의 천연 및 인조 섬유사가 적용될 수 있다. 예컨대, 센서동반사(13)는 절연 특성이 뛰어나고 내열특성을 갖는 고장력 섬유사, 세라믹 섬유사, 유리섬유사 중에서 어느 하나를 선택하여 구성한다. 그리고, 고장력 섬유사가 선택, 적용될 경우에는 내열 특성이 뛰어나고 인장강도가 큰 것으로 알려진 아라미드사나 케브라사가 적용된다.
그리고, 센서동반사(13)는 촉각 센서가 신축성 및 활동성이 요구되는 부위에 설치될 경우 외력의 작용 유무에 따라 팽창 및 수축되도록 폴리우레탄사와 같이 신축성 고분자에 의해 형성된 신축성 고분자사로 구성된다.
센서사(11)는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사를 제한없이 선택하여 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 압전소자로 형성된 선사, 탄소사, 도전성물질을 포함하는 섬유사를 적용하여 구성한다. 그리고, 센서사(11)는 수십 내지 수백 마이크로미터(㎛) 정도의 직경을 갖는 것으로 구성하되, 바람직하게는 10 내지 500 마이크로미터(㎛)정도의 직경을 갖는 것을 선택하여 구성한다.
도9의 (b)에 도시된 바와 같이 센서선(1)은 센서동반사(13)를 포함하는 센서사(11)의 외부에 덧씌워지도록 형성된 외피층(15)이 더 구비될 수 있다. 이때, 외피층(15)은 센서사(11)의 외주에 감겨져 절연기능이나 보호용 외피기능을 수행하도록 절연성 섬유사로 형성된 복수 가닥의 외피사(151)로 구성되는 것이 바람직하다.
도9의 (c)에 도시된 바와 같이 센서동반사(13)는 중심에 배치되는 중심사로 배치되되, 길이방향에 대해 수직방향으로 작용되는 외력에 대해 변형범위를 제어할 수 있도록 중심에 코어부(132)가 형성될 수 있다. 이때 코어부(132)는 센서동반사(13)에 비해 경도가 커서 쉽게 변형되지 않는 선사가 내장되는 방식으로 구성된다.
그리고, 제3 실시예에 따른 촉각 센서에서 적용할 수 있는 센서선(1)은 도9에 도시된 센서선 외에도 전술한 제1 및 제2 실시예에 나타난 센서선을 적용할 수 있고, 마찬가지로 제1, 및 제3 및 제4 실시예에서도 촉각감지 작용이 가능하다면 서로 다른 실시예에서 적용되는 센서선을 선택하여 구성할 수 있을 것이다.
도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서의 제1 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도10을 참조하면, 다층 면상체(5)의 이격공간에는 충진재(55)가 투입되어 일체로 형성될 수 있다. 이때, 충진재는 완충작용을 수행하는 발포폼이 충진 경화되어 형성되거나, 발포폼에 촉각감지물질이 포함되어 구성될 수 있다.
그리고, 충진재는 보온 또는 단열작용을 수행하는 단열재 등이 설치될 수도 있다.
도11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촉각 센서의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도11을 참조하면, 다층 면상체(5)는 상면직(51) 또는 하면직(52)의 상하방향 이동범위를 제어할 수 있도록 이격공간(54)의 내부에 위치하도록 배치되는 간격조절부재(56)가 구비되어 있다. 예컨대, 간격조절부재(56)는 위사 및 경사에 비해 직경(데니어)이 큰 섬유사를 직조시에 공급하여 스토퍼선으로 배치되도록 구성한다.
이와 같이 이격공간(54)내에 간격조절부재(56)가 구비되면 외력의 인가시에 상면직(51) 또는 하면직(52) 사이의 변형범위를 조정할 수 있어서 마주보는 센서사(11) 사이의 이격거리를 조절할 수 있으므로 센싱동작이나 센싱감도를 제어할 수 있고, 센서사의 보호기능을 수행할 수 있다.
도12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 촉각 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도12을 참조하면, 제4 실시예에 따른 촉각 센서는 위사 및 경사에 의해 단일층으로 직조된 직물지에 동일한 센서선(1)들이 배치경로를 따라 서로 마주보게 이격, 배치되거나, 센서선(1)의 배치경로를 따라 서로 마주보게 보조센서사(7)가 배치된다.
보조센서사(7)는 센서선(1)과 근접시에 저항, 정정용량, 압전전압 중 어느 하나가 변하도록 촉각감지물질로 형성된 것을 적용할 수 있다.
도13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 촉각 센서에 적용할 수 있는 보조센서사의 예를 나타낸 사시도로서, 도13의 (a)에 도시된 바와 같이 보조센서사는 외력의 인가시에 탄성적으로 변형되고 외력의 해제시에 복원되도록 코일 구조로 권선된 탄성부재로 형성될 수 있다.
그리고, 도13의 (b)에 도시된 바와 같이 보조센서사(7)는 촉각감지물질을 포함하는 보조센서사 몸체 내부에 복원용 탄성부재(71)가 구비된 구조로 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 촉각 센서를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
예컨대, 촉각(觸覺) 센서는 힘 또는 압력을 감지한다는 점에서 압력센서와 유사하므로 본 발명에 따른 기술적 사상과 전술한 실시예들을 압력센서로 적용할 수 있음은 물론이다.
1:센선선 11:센서사
11':제1 센서사 11":제2 센서사
111:중공부 13:센서동반사
131:센서사삽입공 132:코어부
14:간격조절사 15:외피층
151:외피사 2:섬유사
5:다층 면상체 51:상면직
52:하면직 53:연결사
54:이격공간 55:충진재
56:간격조절부재 7:보조센서사
f1:위사 f2:경사

Claims (27)

  1. 물리적 외부 요인에 의해 저항이 변하는 물질, 정전용량이 변하는 물질, 압전 전압이 변하는 물질 중 어느 하나로 구성된 촉각감지물질로 형성된 촉각감지부를 구비한 촉각 센서에 있어서,
    상기 촉각감지부는 실 형태의 선형부재로 형성된 센서사을 구비한 센서선으로 구성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서사는 촉각감지물질을 포함하는 신축성 고분자사로 구성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서사는 내부에 중공부가 형성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서사의 표면, 상기 센서사의 내부, 또는 상기 중공부의 내부 중에서 적어도 한 곳 이상에 배치되고, 실 형태의 선형부재로 형성된 센서동반사가 구비된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서동반사는 탄성적으로 수축 및 팽창되도록 코일 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서사는 코일 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서사와 동반되어 배치되고 실 형태의 선형부재로 형성된 센서동반사를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센서동반사는 중심에 배치되는 중심사로 구성되고,
    상기 센서사는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 상기 센서동반사에 감김 또는 엮음 된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 센서동반사를 포함하는 상기 센서사의 외부에 덧씌워지도록 형성된 외피층을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 중심사는 외력의 작용 유무에 따라 팽창 및 수축되도록 신축성 고분자사로 구성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 중심사는 길이방향에 대해 수직방향으로 작용되는 외력에 대해 변형범위를 제어할 수 있도록 중심에 코어부가 형성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 센서사는 신축 가능한 구조로 형성되고,
    상기 센서동반사는 상기 센서사에 신축 가능한 형태로 길이방향을 따라 동반 배치되되, 상기 센서사가 최대 신장길이에 이르기 전에 먼저 일자형으로 펼쳐지면서 상기 센서사가 더 이상 신장되지 않도록 단속하는 신축길이조절선으로 배치된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 센서사는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 내부 중심에 위치되는 제1 센서사와, 상기 제1 센서사의 외부에 배치되고 촉각감지물질을 포함하는 신축성 고분자사로 구성된 제2 센서사로 구성되며,
    상기 센서동반사는 상기 제1 및 제2 센서사가 서로 이격 되도록 상기 제1 센서사의 외주면에 감김 또는 역음되는 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 센서동반사는 중심에 배치되는 중심사로 구성되고,
    상기 센서사는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 상기 센서동반사에 감김 또는 엮음 되는 제1 센서사와, 상기 제1 센서사가 내부에 수용되도록 외부에 배치되고 촉각감지물질을 포함하여 구성된 제2 센서사로 구성되며,
    상기 센서동반사에 감김 또는 엮음 되되 상기 제1 센서사와 상기 제2 센서사가 서로 이격 배치되도록 상기 제1 센서사에 비해 직경이 크고 외력의 작용유무에 따라 수축 및 팽창되는 간격조절사를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 센서동반사는 외력의 작용유부에 따라 수축 및 팽창되고 중심에 센서사삽입공이 형성된 선형부재로 구성되고,
    상기 센서사는 코일 형태로 형성되어 상기 센서사삽입공에 배치되고 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성된 제1 센서사와, 상기 센서동반사의 외주면에 배치되고 촉각감지물질을 포함하여 구성된 제2 센서사로 구성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  16. 제7항에 있어서,
    상기 센서동반사는 외력의 작용유무에 따라 수축 및 팽창되는 선형부재로 형성되고,
    상기 센서사는 촉각감지물질로 형성된 선사 또는 촉각감지물질을 포함하는 선사로 구성되어 상기 센서동반사 외부에 서로 마주보게 배치되는 제1 센서사 및 제2 센서사로 구성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서선은 기재에 배치된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기재는 면상의 직물지로 구성되고, 상기 센서선은 상기 직물지에 고정수단에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  19. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서선은 위사 및 경사의 일부 또는 전체로 공급되어 직물 구조로 배치된 것을 특징으로 촉각 센서.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 센서선이 서로 교차되게 배치되는 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 센서선이 배치경로를 따라 서로 마주보게 이격, 배치되고 상기 센서선과 근접시에 저항, 정정용량, 압전전압 중 어느 하나가 변하도록 촉각감지물질로 형성되어 서로 마주보게 배치되는 보조센서사를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 보조센서사는 외력의 인가시에 탄성적으로 변형되고 외력의 해제시에 복원되도록 코일 구조로 권선되거나, 상기 보조센서사의 내부에 복원용 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  23. 제19항에 있어서,
    외력의 인가 여부에 따라 신축되도록 상기 센서선은 파형 구조로 배치되고, 상기 위사 및 경사의 일부로서 신축성 고분자사가 공급, 배치된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  24. 제19항에 있어서,
    위사 및 경사에 의해 제직된 상면직, 위사 및 경사에 의해 제직되고 상면직의 하방에 이격공간을 갖도록 평행하게 이격, 배치되는 하면직, 상기 상면직 및 상기 하면직 사이에 연결되는 연결사를 구비한 다층 면상체로 구성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  25. 제24에 있어서,
    상기 센서선은 상기 상면직, 상기 하면직, 상기 연결사 중에서 적어도 한 곳 이상에 배치, 구성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  26. 제24에 있어서,
    상기 이격공간에는 충진재가 투입되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 상면직 또는 상기 하면직이 이동범위가 제어되도록 상기 이격공간의 내부에 위치하도록 배치되는 간격조절부재가 구비된 것을 특징으로 하는 촉각 센서.
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