KR20160080353A - 3차원 구조를 갖는 촉각센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피부를 통해 인가되는 다양한 촉각 정보와 동일한 정보를 감지하는 촉각센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 종류의 촉각 정보를 처리하기 위해 피부 상에 3차원 적으로 다양하게 배치되는 감각 수용체를 모사하여 인간의 피부 감각 수준의 촉각 정보를 감지하는 3차원 구조를 갖는 촉각센서에 관한 것이다.

Description

3차원 구조를 갖는 촉각센서{Tacktile sensor having 3D structures}
본 발명은 피부를 통해 인가되는 다양한 촉각 정보와 동일한 정보를 감지하는 촉각센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 종류의 촉각 정보를 처리하기 위해 피부 상에 3차원 적으로 다양하게 배치되는 감각 수용체를 모사하여 인간의 피부 감각 수준의 촉각 정보를 감지하는 3차원 구조를 갖는 촉각센서에 관한 것이다.
접촉을 통한 주변 환경의 정보, 즉 접촉력, 진동, 표면의 거칠기, 열전도도에 대한 온도변화 등을 획득하는 촉각 기능은 차세대 정보수집 매체로 인식되고 있다. 촉각 감각을 대체할 수 있는 생체 모방형 촉각센서는 혈관 내의 미세수술, 암진단 등의 각종 의료진단 및 시술에 사용될 뿐만 아니라 향후 가상환경 구현기술에서 중요한 촉각 제시 기술에 적용될 수 있기 때문에 그 중요성이 더해지고 있다.
생체모방 형 촉각센서는 이미 산업용 로봇의 손목에 사용되고 있는 6-way 자유도의 힘/토크 센서와 로봇의 그립퍼(gripper)용으로 접촉 압력 및 순간적인 미끄러짐을 감지할 수 있으나, 이는 감지부의 크기가 비교적 큰 관계로 민감도가 낮은 문제점이 있었다.
최근에는 한국공개특허 제2014-0074461호(2014.06.18)에 공지된 바와 같이 센서에 가해지는 수직하중이나 수평하중을 정밀하게 감지하는 '압전소자의 맞물림을 이용한 촉각 센서' 에 대한 기술이 공개된 바 있으나, 이 역시 촉각 센서에 전달되는 다양한 정보 중 압력 감지 등에 국한되어 다양한 촉각 정보를 수집하기는 어려운 문제점이 있었다.
따라서 본 발명이 속하는 기술분야에서는 인체의 피부에서 감지되는 다양한 촉각 정보를 동일하게 감지하여 처리하기 위한 촉각센서의 개발이 요구되고 있다.
한국공개특허공보 제2014-0074461호(2014.06.18. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 피부 내 감각 수용체들의 기능 및 3차원적인 분포를 모사하여 센서에 가해지는 다양한 촉각 정보를 감지 및 처리할 수 있는 3차원 구조를 갖는 촉각센서를 제공함에 있다.
즉, 피부의 표피, 진피 및 피하지방에 해당하는 복수의 기판을 적층 형성하여 각각의 기판에 피부의 감각 수용체에 해당하는 감지 센서를 3차원 적으로 배치하게 되는 3차원 구조를 갖는 촉각센서를 제공함에 있다.
또한, 생체 자극 발생 시 자극의 효과적인 전달을 위해 피부의 표피, 진피 사이에 굴곡진 형태가 존재하며 특정 위치에 메르켈, 마이스너 소체가 존재하듯이 각 기판상의 감지 센서의 효과적인 촉각 감지를 위해 각 기판의 결합면은 평면이 아닌 밀리미터 혹은 마이크로미터 크기의 돌기들이 돌출되어 서로 맞물린 형태로 접촉될 수 있다.
아울러, 촉각 정보가 복수의 적층된 기판에 고르게 전달되도록 각각의 기판은 탄성계수가 서로 다른 재질로 이루어진 3차원 구조를 갖는 촉각센서를 제공함에 있다.
본 발명의 3차원 구조를 갖는 촉각센서는, 상면에 외부의 자극이 인가되는 입력층; 상기 입력층의 하면에 맞닿도록 구비되어 촉각 정보를 감지하는 감지층; 및 상기 감지층의 하면에 맞닿도록 구비되어 상기 감지층에서 감지된 자극 신호를 분석하고 전달하는 출력층; 을 포함하며, 상기 감지층은, 상하 길이방향으로 복수의 기판이 적층되되, 각각의 기판에는 상기 자극을 감지하는 서로 다른 센서가 구비된다.
또한, 상기 복수의 기판은, 각각 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 기판은, 하측에 적층된 기판일수록 상측에 적층된 기판에 비해 탄성계수가 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력층에는, 상기 자극 중 미끄럼을 감지하는, 슬립 센서가 구비된다.
또한, 상기 감지층은, 상부 기판, 중앙 기판 및 하부 기판이 상하 길이 방향를 따라 순차적으로 적층되며, 상기 상부 기판 상에는 수직 하중을 감지하는 제1 하중 센서가 구비되며, 상기 중앙 기판 상에는 전단 하중을 감지하는 제2 하중 센서가 구비되고, 상기 하부 기판 상에는 진동을 감지하는 진동 센서가 구비된다.
또한, 상기 상부 기판, 중앙 기판 및 하부 기판은, 서로 밀착 결합되도록 상기 제1 하중 센서, 제2 하중 센서 및 진동 센서는, 상기 상부 기판, 중앙 기판 및 하부 기판의 외면에 돌출되지 않도록 구비된다.
또한, 상기 상부 기판, 중앙 기판 및 하부 기판은, 각각의 결합면에 미세 돌기가 돌출되어 각각의 미세 돌기가 맞물려 결합된다.
이때, 상기 제1 하중센서는, 상기 상부 기판의 하면에서 하방으로 돌출되는 돌기의 끝단 또는 상기 중앙 기판의 상면에서 상방으로 돌출되는 돌기의 끝단에 구비되며, 상기 제2 하중센서는, 상기 중앙 기판의 하면에서 하방으로 돌출되는 돌기의 끝단 또는 상기 하부 기판의 상면에서 상방으로 돌출되는 돌기의 끝단에 구비되고, 상기 진동 센서는, 상기 하부 기판의 하면에서 하방으로 돌출되는 돌기의 끝단에 구비된다.
또한, 상기 중앙 기판 상에는 온도를 감지하는 온도센서가 추가 구비된다.
아울러, 상기 출력층은, 상기 감지층의 감지 정보를 전달 받아 분석하는 제어회로 및 상기 제어회로에서 분석된 정보를 전달하는 출력단자를 포함한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 3차원 구조를 갖는 촉각센서는, 인체의 손과 같이 다양한 촉각 정보를 정확하게 감지하고, 전달이 가능하여 촉각 정보가 필요한 다양한 분야에 적용이 가능한 효과가 있다.
특히, 로봇 분야에 적용할 경우 극도의 조작 정밀성이 필요한 업무에도 로봇의 투입이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각 센서 사시도
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각 센서 저면사시도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각 센서 정면도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각 센서 분해정면도
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각 센서 분해사시도
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각 센서 저면 분해사시도
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 감지층 투영사시도
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 중앙 감지층 투영사시도
도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 감지층 투영사시도
생체피부의 감각 수용체 중 마이스너 소체(Meissner's corpuscles)와 메르켈 소체(Merkel's discs)는 가벼운 접촉감과 같은 민감한 촉각에 반응하는 수용체로서 표피와 진피 사이 경계부분에 존재하며, 특히 손가락의 지문을 이루는 표피와 진피 사이의 굴곡진 영역에 집중되어 분포한다. 반면에 루피니 소체(Ruffini corpuscle)는 피부의 늘어짐을 감지하는 수용체로서 피부의 진피 깊숙한 영역에 자리 잡고 있으며, 파치니 소체(Pacinian corpuscles)는 진동과 강한 압력, 특히 진동 인식을 통해 표면질감(거칠기)을 인지하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으며 피하지방층에 위치하고 있다. 위와 같이 생체 피부는 오랜 기간 동안 진화를 통하여 매우 효율적으로 적응해온 결과물로써 각각의 감각 수용체들의 배치 형태 및 표피, 진피, 피하지방의 재질은 다양한 촉감을 느끼기 위해 최적화 되어 있다.
위와 같이 다양한 촉감의 감지에 최적화된 생체 피부 내에 존재하는 감각 수용체들의 3차원적인 배치형태에 착안하여 본 발명의 촉각 센서는 다수의 기판을 생체의 표피, 진피, 피하지방에 대응되도록 적층하고, 다양한 촉감을 각각 감지하기 위한 센서들을 3차원 적으로 배치하여 다양한 촉감의 감지 효율을 향상시키도록 구성되었다.
일예로 생체의 표피에 해당되는 부분을 상측 기판, 진피에 해당되는 부분을 중앙 기판, 피하지방에 해당되는 부분을 하측 기판을 정의할 때, 생체피부의 감각 수용체 중 마이스너 소체(Meissner's corpuscles)와 메르켈 소체(Merkel's discs)는 상측 기판에 배치하고, 루피니 소체(Ruffini corpuscle)에 해당하는 센서는 중앙 기판에 배치하고, 파치니 소체(Pacinian corpuscles)에 해당하는 센서는 하측 기판에 배치할 수 있다. 여기서 마이스너 소체(Meissner's corpuscles)와 메르켈 소체(Merkel's discs)에 해당되는 센서는 통상의 수직 하중 센서가 적용될 수 있으며, 루피니 소체(Ruffini corpuscle)에 해당되는 센서는 통상의 전단 하중 센서가 적용될 수 있고, 파치니 소체(Pacinian corpuscles)에 해당되는 센서는 통상의 진동 센서가 적용될 수 있다.
또한, 자극이 전달되는 표피층에서 멀어질수록 즉 피하지방층으로 갈수록 자극의 크기가 감소하기 때문에 상측 기판에서 하측 기판으로 갈수록 유연한 재질로 구성하여 하측 기판까지 자극이 원활히 전달될 수 있도록 구성하였다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 촉각센서에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각센서(1000)의 전체사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각센서(1000)의 저면사시도가 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각센서(1000)의 정면도가 도시되어 있고 도 4에는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각센서(1000)의 분해정면도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각센서(1000)는, 상측에 형성된 입력층(100)과, 입력층(100)의 하측에 형성된 감지층(200, 300, 400)과, 감지층(200, 300, 400)의 하측에 형성된 출력층(500)을 포함하여 구성된다.
입력층(100)은 상면(111)으로 촉각 정보를 전달받아 하측에 배치되는 감지층(200, 300, 400)으로 자극을 전달하도록 구성된다. 또한 입력층(100)의 상면(111)에는 촉각 정보 중 미끄럼을 감지하기 위한 슬립 센서가 배치되어 감지 대상의 거칠기를 감지하도록 구성될 수 있다.
감지층(200, 300, 400)은 상면(211)이 입력층(100)의 하면(112)에 맞닿도록 구비된다. 감지층(200, 300, 400)은 입력층(100)에서 전달되는 자극을 감지하는 메인 수단으로 감지층(200, 300, 400)은 생체의 표피층에 해당되는 상부 감지층(200)과, 상체의 진피층에 해당되는 중앙 감지층(300)과, 생체의 피하지방층에 해당되는 하부 감지층(400)으로 구성된다. 감지층(200, 300, 400)은 상부 감지층(200)과 중앙 감지층(300)과 하부 감지층(400)이 상하 길이 방향을 따라 순차적으로 적층 형성된다.
출력층(500)은 상면(511)이 감지층(200, 300, 400)의 하면(412)에 맞닿도록 구비된다. 출력층(500)은 감지층(200, 300, 400)에서 전달되는 감지 신호를 분석하고 전달하는 역할을 수행하며, 통상의 출력단자 및 제어회로를 구비한 회로기판으로 구성될 수 있다.
이때 각각의 감지층(200, 300, 400)은 입력층(100)에서 전달되는 자극 신호가 하방으로 갈수록 줄어들거나 왜곡되는 것을 방지하기 위해 상부 감지층(200)의 하면(212)과 중앙 감지층(300)의 상면(311)은 밀착 결합될 수 있다. 또한, 중앙 감지층(300)의 하면(312)과 하부 감지층(400)의 상면(411) 역시 밀착 결합될 수 있다.
위와 같은 구성을 위해 각각의 감지층(200, 300, 400)에 구비되는 센서는 각각의 감지층(200, 300, 400)의 기판 상에 수용되거나 함몰된 홈을 통해 삽입 고정되는 구조로 이루어질 수 있다.
다른 실시 예로 각각의 감지층(200, 300, 400)은 입력층(100)에서 전달되는 자극 신호가 하방으로 갈수록 줄어들거나 왜곡되는 것을 방지하기 위해 도면상에는 도시하지 않았으나, 각각의 감지층(200, 300, 400)의 결합면에 밀리미터 혹은 마이크로미터 크기의 돌기들이 복수 개 이격 돌출되어 상부 감지층(200)에 형성된 돌기와 중앙 감지층(300)에 형성된 돌기가 서로 맞물린 형태로 결합될 수 있다. 또한, 중앙 감지층(300)에 형성된 돌기와 하부 감지층(400)에 형성된 돌기가 서로 맞물린 형태로 결합될 수 있다.
이때, 각각의 감지층(200, 300, 400)에 구비되는 센서는 서로 맞물린 돌기의 끝단에 구비되어 자극 신호에 대한 수신 감도를 높일 수 있도록 구성된다.
이하 상기와 같은 구성을 갖는 촉각센서(1000)의 감지층(200, 300, 400)의 세부 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5에는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각센서(1000)의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 일실시 예에 따른 촉각센서(1000)의 저면 분해사시도가 도시되어 있다. 또한 도 7에는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 감지층(200)의 투영사시도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일실시 예에 따른 중앙 감지층(300)의 투영사시도가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 감지층(400)의 투영사시도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 감지층(200, 300, 400)은 상부 감지층(200), 중앙 감지층(300) 및 하부 감지층(400)이 순차적으로 적층 형성된다.
도시된 바와 같이 상부 감지층(200)은 상면(211)이 입력층(100)의 하면(112)에 맞닿는 상부 기판(210)이 기본 배치되며, 상부 기판(210) 상에는 입력층(100)에서 전달되는 자극 중 수직 하중을 감지하는 제1 하중센서(220)가 배치된다. 제1 하중센서(220)는 복수 개가 상부 기판(210) 상의 전 영역에 일정거리 이격되며, 열과 행을 이루어 배치될 수 있다. 제1 하중센서(220)는 통상의 정적 촉감 감지 센서(221)와 동적 촉각 감지 센서(222)가 교번 배치될 수 있다. 즉 제1 하중센서(220)를 통해 생체의 마이스너 소체(Meissner's corpuscles)와 메르켈 소체(Merkel's discs)가 담당하는 자극을 감지하게 된다. 이때 제1 하중센서(220)는 상부기판(210)의 하면(212)에서 상방으로 함몰되는 홈에 삽입 고정되어 제1 하중센서(220)가 하면(212) 외측으로 돌출되지 않도록 구성될 수 있다. 각각의 제1 하중센서(220)는 제1 회로패턴(250)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도면상에는 도시하지 않았으나, 상부 기판(210)의 하면(212)에 복수의 돌기가 형성되고, 중앙 기판(310)의 상면(311)에 복수의 돌기가 형성되어 상기 돌기들이 서로 맞물려 결합된 경우에는, 상기 제1 하중센서(220)가 상부 기판(210)의 하면(212)에 형성된 돌기의 끝단 또는 중앙 기판(310)의 상면(311)에 형성된 돌기의 끝단에 배치되어 상부 기판(210)으로부터 수신되는 자극 신호의 수신 감도를 높이도록 구성될 수도 있다.
중앙 감지층(300)은 상면(311)이 상부 기판(210)의 하면(212)에 맞닿는 중앙 기판(310)이 기본 배치되며, 중앙 기판(310) 상에는 입력층(100)에서 전달되는 자극 중 전단 하중을 감지하는 제2 하중센서(320)가 배치된다. 제2 하중센서(320)는 복수 개가 중앙 기판(310) 상의 전 영역에 일정거리 이격되며, 열과 행을 이루어 배치될 수 있다. 제2 하중센서(320)는 통상의 전단력 감지 센서가 적용된다. 즉 제2 하중센서(320)를 통해 생체의 루피니 소체(Ruffini corpuscle)가 담당하는 자극을 감지하게 된다. 이때 제2 하중센서(320)는 중앙 기판(310)의 하면(312)에서 상방으로 함몰되는 홈에 삽입 고정되어 제2 하중센서(320)가 하면(312) 외측으로 돌출되지 않도록 구성될 수 있다. 또한, 중앙 기판(310) 상에는 입력층(100)에서 전달되는 자극 중 온도를 감지하는 온도 센서(330)가 배치될 수 있으며, 온도 센서(330)는 제2 하중센서(320)의 외측에 배치될 수 있다. 온도 센서(330) 역시 중앙 기판(310)의 하면(312)에서 상방으로 함몰되는 홈에 삽입 고정되어 하면(312) 외측으로 돌출되지 않도록 구성될 수 있다. 각각의 제2 하중센서(320)와 온도 센서(330)는 제2 회로패턴(350)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도면상에는 도시하지 않았으나, 중앙 기판(310)의 하면(312)에 복수의 돌기가 형성되고, 하부 기판(410)의 상면(411)에 복수의 돌기가 형성되어 상기 돌기들이 서로 맞물려 결합된 경우에는, 상기 제2 하중센서(320) 또는 온도 센서(330)가 중앙 기판(310)의 하면(312)에 형성된 돌기의 끝단 또는 하부 기판(410)의 상면(411)에 형성된 돌기의 끝단에 배치되어 중앙 기판(310)으로부터 수신되는 자극 신호의 수신 감도를 높이도록 구성될 수도 있다.
하부 감지층(400)은 상면(411)이 중앙 기판(310)의 하면(312)에 맞닿는 하부 기판(410)이 기본 배치되며, 하부 기판(410) 상에는 입력층(100)에서 전달되는 자극 중 진동을 감지하는 진동 센서(420)가 배치된다. 진동 센서(420)는 하부 기판(410)의 중앙에 단일로 배치될 수 있다. 즉 진동 센서(420)를 통해 생체의 파치니 소체(Pacinian corpuscles)가 담당하는 자극을 감지하게 된다. 진동 센서(420)는 하부 기판(410)의 하면(412)에서 상방으로 함몰되는 홈에 삽입 고정되어 진동 센서(420)가 하면(412) 외측으로 돌출되지 않도록 구성될 수 있다. 진동 센서(420)는 제3 회로패턴(350)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도면상에는 도시하지 않았으나, 하부 기판(410)의 하면(412)에 복수의 돌기가 형성되고, 회로기판(510)의 상면(511)에 복수의 돌기가 형성되어 상기 돌기들이 서로 맞물려 결합된 경우에는, 상기 진동센서(420)가 하부 기판(410)의 하면(412)에 형성된 돌기의 끝단 또는 회로기판(510)의 상면(511)에 형성된 돌기의 끝단에 배치되어 하부 기판(410)으로부터 수신되는 자극 신호의 수신 감도를 높이도록 구성될 수도 있다.
이때 입력층(100)에서 전달되는 자극은 하부층(400)으로 갈수록 감소하게 되어 하부층(400)에서는 자극을 감지하지 못하게 되는 경우가 발생될 수 있다. 따라서 상부 기판(210)의 재질은 중앙 기판(310)의 재질보다 탄성계수가 높은 재질로 이루어지며, 중앙 기판(310)의 재질은 하부 기판(410)의 재질보다 탄성계수가 높은 재질로 이루어져 입력층(100)에서 전달되는 자극을 감소시키기 않고 하부 기판(410)까지 전달되도록 구성하였다.
다시 말해, 하부 기판(410)은 세 기판 중 탄성계수가 가장 낮은 재질로 이루어지며, 상부 기판(210)은 세 기판 중 탄성계수가 가장 높은 재질로 이루어질 수 있다.
또한 상부기판(210), 중앙기판(310), 하부 기판(410) 각각의 탄성계수는 앞서 기술한 바와 같이 순차적으로 바뀔 수도 있으나, 적층된 각 기판에서 감지하고자 하는 촉각 정보의 성질에 따라 적층 순서에 상관 없이 서로 다른 탄성계수를 갖도록 구성될 수도 있다.
또한, 출력층(500)은 상면(511)이 하부 기판(410)의 하면(412)에 맞닿는 회로 기판(510)이 기본 배치되며, 회로 기판(510) 상에는 위 제1 하중센서(220), 제2 하중센서(320), 온도센서(330) 및 진동 센서(420)에서 감지된 자극 신호를 분석하는 제어회로(520)를 포함한다. 제어회로(520)를 통해 분석된 신호는 제4 회로패턴(530)을 경유하여 회로 기판(510) 상에 구비된 출력단자(550)를 통해 촉각 센서(1000) 외부로 전달된다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
1000 : 촉각센서
100 : 입력층
200 : 상부 감지층 210 : 상부 기판
220 : 제1 하중센서 250 : 제1 회로패턴
300 : 중앙 감지층 310 : 중앙 기판
320 : 제2 하중센서 330 : 온도센서
350 : 제2 회로패턴
400 : 하부 감지층 410 : 하부 기판
420 : 진동센서 450 : 제3 회로패턴
500 : 출력층 510 : 회로 기판
520 : 제어회로 530 : 제4 회로패턴
550 : 출력단자

Claims (10)

  1. 상면에 외부의 자극이 인가되는 입력층;
    상기 입력층의 하면에 맞닿도록 구비되어 촉각 정보를 감지하는 감지층; 및
    상기 감지층의 하면에 맞닿도록 구비되어 상기 감지층에서 감지된 자극 신호를 분석하고 전달하는 출력층; 을 포함하며,
    상기 감지층은,
    상하 길이방향으로 복수의 기판이 적층되되, 각각의 기판에는 상기 자극을 감지하는 서로 다른 센서가 구비되는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 기판은,
    각각 서로 다른 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 기판은, 하측에 적층된 기판일수록 상측에 적층된 기판에 비해 탄성계수가 작은 것을 특징으로 하는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 입력층에는,
    상기 자극 중 미끄럼을 감지하는, 슬립 센서가 구비되는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 감지층은,
    상부 기판, 중앙 기판 및 하부 기판이 상하 길이 방향를 따라 순차적으로 적층되며,
    상기 상부 기판 상에는 수직 하중을 감지하는 제1 하중 센서가 구비되며,
    상기 중앙 기판 상에는 전단 하중을 감지하는 제2 하중 센서가 구비되고,
    상기 하부 기판 상에는 진동을 감지하는 진동 센서가 구비되는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 상부 기판, 중앙 기판 및 하부 기판은, 서로 밀착 결합되도록 상기 제1 하중 센서, 제2 하중 센서 및 진동 센서는, 상기 상부 기판, 중앙 기판 및 하부 기판의 외면에 돌출되지 않도록 구비되는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 상부 기판, 중앙 기판 및 하부 기판은, 각각의 결합면에 미세 돌기가 돌출되어 각각의 미세 돌기가 맞물려 결합되는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 하중센서는, 상기 상부 기판의 하면에서 하방으로 돌출되는 돌기의 끝단 또는 상기 중앙 기판의 상면에서 상방으로 돌출되는 돌기의 끝단에 구비되며,
    상기 제2 하중센서는, 상기 중앙 기판의 하면에서 하방으로 돌출되는 돌기의 끝단 또는 상기 하부 기판의 상면에서 상방으로 돌출되는 돌기의 끝단에 구비되고,
    상기 진동 센서는, 상기 하부 기판의 하면에서 하방으로 돌출되는 돌기의 끝단에 구비되는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 중앙 기판 상에는 온도를 감지하는 온도센서가 추가 구비되는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 출력층은,
    상기 감지층의 감지 정보를 전달 받아 분석하는 제어회로 및 상기 제어회로에서 분석된 정보를 전달하는 출력단자를 포함하는, 3차원 구조를 갖는 촉각센서.
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