KR20170126547A - Sliding sensor and robot hand sensing sliding - Google Patents

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KR20170126547A
KR20170126547A KR1020160056457A KR20160056457A KR20170126547A KR 20170126547 A KR20170126547 A KR 20170126547A KR 1020160056457 A KR1020160056457 A KR 1020160056457A KR 20160056457 A KR20160056457 A KR 20160056457A KR 20170126547 A KR20170126547 A KR 20170126547A
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구자춘
김성준
최재영
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성균관대학교산학협력단
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

The present invention relates to a sliding sensor and a robot hand sensing a sliding. The present invention provides the robot hand sensing a sliding by mounting the sliding sensor on a surface of the robot hand contacting with an object. The sliding sensor according to the present invention comprises: a base layer fixed to a surface of a moving body part; a dielectric layer fixed to the upper surface of the base layer, and formed with an incompressible dielectric; a contact layer located on the upper surface of the dielectric layer, contacting with the object, and separated from the dielectric layer when sliding; a first electrode located between the base layer and the dielectric layer; a second electrode located on the upper part of the first electrode, and fixed to the lower surface of the contact layer; and a sliding sensing part sensing a capacitance change between the first and second electrodes, and sensing the sliding.

Description

미끄럼 감지 센서 및 미끄럼을 감지하는 로봇손{SLIDING SENSOR AND ROBOT HAND SENSING SLIDING}SLIDING SENSOR AND ROBOT HAND SENSING SLIDING [0002]

본 발명은 미끄럼 감지 센서 및 미끄럼을 감지하는 로봇손에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물체와 접촉하는 면에 미끄러짐이 발생하였을 때 캐퍼시턴스 값의 변화를 이용하여 이를 감지하는 미끄럼 감지 센서 및 미끄럼을 감지하는 로봇손에 관한 것이다.The present invention relates to a slip detection sensor and a robot hand for sensing slip, and more particularly, to a slip detection sensor for detecting a slip by using a change in a capacitance value when a slip occurs on a surface contacting an object, It is about a robot hand to detect.

최근에는 산업체에서 이용되는 산업용 로봇뿐만 아니라 일반 가정이나 사무실 등에서 가사일이나 사무 보조로 사용되는 로봇이 실용화되고 있다. In recent years, not only industrial robots used in industry but also robots used as housework and office assistants in general homes and offices have been put into practical use.

이러한 로봇 중에서 사람의 손에 대응하도록 다수의 손가락 관절을 이용하여 물건을 파지하는 로봇손이 장착된 로봇도 개발되고 있는데, 종래에는 로봇손으로 물건을 파지할 때 미끄럼이 발생하는 경우에도 동일한 관절 형태를 유지하며 물건을 파지하도록 제어하여 물건을 제대로 파지하지 못하는 경우가 발생하였다. Among robots, robots equipped with robot hands for gripping objects using a plurality of finger joints corresponding to human hands have been developed. In the past, even when slippage occurred when gripping an object with a robot hand, So that it is difficult to grasp the object properly.

등록특허 10-1088412[0011]

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내부에 분리층을 형성하여 미끄러짐이 발생하였을 때 진동으로 인해 분리층 사이에 위치 변화가 발생하도록 하고 위치 변화에 따른 캐패시턴스 값의 변화를 이용하여 접촉하는 물체 사이에 미끄러짐이 발생하였음을 감지하는 미끄럼 감지 센서를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, in which a separation layer is formed therein, And detecting a slip between the contacted object by using the change.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 물체와 접촉하는 로봇 손의 표면에 상기 미끄럼 감지 센서를 장착하여 미끄럼을 감지하는 로봇손을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a robot hand for detecting slip by mounting the slip detection sensor on a surface of a robot hand contacting an object.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 이동하는 바디부의 표면에 고정되는 베이스층; 상기 베이스층의 상면에 고정되며 비압축성 유전체로 형성되는 유전체층; 상기 유전체층의 상면에 위치하고 물체와 접촉하여 미끄러질 때 상기 유전체층과 분리되는 접촉층; 상기 베이스층과 상기 유전체층 사이에 위치하는 제 1 전극; 상기 제 1 전극의 상부에 위치하며 상기 접촉층의 하측면에 고정되는 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 캐패시턴스 변화를 감지하여 미끄럼을 감지하는 미끄럼 감지부를 포함하는 미끄럼 감지 센서에 의해 달성될 수 있다. The object is achieved according to the present invention by a base layer fixed to the surface of a moving body part; A dielectric layer fixed to the upper surface of the base layer and formed of an incompressible dielectric; A contact layer disposed on an upper surface of the dielectric layer and separated from the dielectric layer when the dielectric layer slides in contact with an object; A first electrode positioned between the base layer and the dielectric layer; A second electrode located on the first electrode and fixed to a lower surface of the contact layer; And a slip sensing unit sensing a capacitance change between the first electrode and the second electrode to sense slip.

여기서, 상기 베이스층과 상기 접촉층은 유연한 재료로 형성되며, 상기 접촉층은 연실률이 높아 쉽게 늘어나는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the base layer and the contact layer are formed of a flexible material, and the contact layer is formed of a material that is easily stretched due to a high rate of the filament.

여기서, 상기 베이스층은 엔비아르(NBR)로 형성되는 것이 바람직하다. Here, the base layer is preferably formed of NBR.

여기서, 상기 접촉층은 에코플렉스(ecoflex)로 형성되는 것이 바람직하다. Here, the contact layer is preferably formed of ecoflex.

여기서, 상기 유전체층은 종이로 형성되는 것이 바람직하다. Here, the dielectric layer is preferably formed of paper.

또한, 상기 베이스층에는 상기 제 1 전극이 삽입되는 홈이 형성될 수 있다. In addition, the base layer may be formed with a groove into which the first electrode is inserted.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 다수의 관절로 형성된 로봇손; 및The object is achieved according to the invention by a robot hand comprising a plurality of joints; And

외부의 물체와 접촉하는 상기 로봇손의 표면에 형성되는 전술한 미끄럼 감지 센서를 포함하는 미끄럼을 감지하는 로봇손에 의해 달성될 수가 있다. And a robot hand sensing slip including the aforementioned sliding detection sensor formed on the surface of the robot hand in contact with an external object.

상기한 바와 같은 본 발명의 미끄럼 감지 센서 및 미끄러짐을 감지하는 로봇손에 따르면 내부에 분리층을 형성하여 미끄러짐이 발생하였을 때 진동으로 인해 접촉면에 발생하는 변위를 이용하여 미끄러짐을 감지하도록 하여 간단한 구조로 미끄러짐을 감지할 수 있다는 장점이 있다. According to the slip detection sensor of the present invention and the robot hand for detecting the slip as described above, a separation layer is formed in the inside, and slippage is detected by using a displacement generated on the contact surface due to vibration when slip occurs, There is an advantage that the slip can be detected.

또한, 본 발명에 따른 미끄러짐을 감지하는 로봇손은 물건을 파지할 때 미끄러짐을 감지하여 이에 따라 로봇손의 동작을 제어하도록 함으로써 물건의 파지 능력을 향상시킬 수가 있다는 장점도 있다. In addition, the robot hand for detecting slippage according to the present invention has an advantage that the slippage is detected when the object is gripped, thereby controlling the operation of the robot hand, thereby improving the gripping ability of the object.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 감지 센서의 내부 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서에 물체가 닿아 수직력이 가해졌을 때의 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서에 물체가 닿아 전단력을 받지만 미끄러지지 않은 상태의 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서에 물체가 닿아 전단력을 받아 미끄러지고 있는 상태의 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄러짐을 감지하는 로봇손을 도시하는 도면이다.
1 is an inner side view of a sliding detection sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a state in which a normal force is applied to an object when the object is brought into contact with the slide detection sensor according to the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating a state in which a subject is subjected to a shearing force due to an object touching the sliding detection sensor according to the present invention, but is not slid.
4 is a view showing a state in which a slip sensor receives a shear force when an object touches the slip detection sensor according to the present invention.
5 is a view showing a robot hand for detecting a slip according to an embodiment of the present invention.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of the embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 미끄럼 감지 센서 및 미끄럼을 감지하는 로봇손을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a slip detection sensor and a robot hand for sensing sliding according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 감지 센서의 내부 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서에 물체가 닿아 수직력이 가해졌을 때의 모습을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서에 물체가 닿아 전단력을 받지만 미끄러지지 않은 상태의 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서에 물체가 닿아 전단력을 받아 미끄러지고 있는 상태의 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄러짐을 감지하는 로봇손을 도시하는 도면이다. FIG. 1 is an inner side view of a slide detection sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing a state when an object touches a slide detection sensor according to the present invention, FIG. 4 is a view showing a state where an object touches the slide detection sensor according to the present invention and is slid by receiving a shear force. FIG. 4 is a view showing a state in which the object receives a shearing force, And FIG. 5 is a view showing a robot hand for detecting a slip according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 감지 센서(100)는 베이스층(110), 유전체층(120), 접촉층(130), 제 1 전극(140), 제 2 전극(150) 및 미끄럼 감지부(미도시)를 포함하여 구성될 수가 있다. The sliding sensor 100 according to an embodiment of the present invention includes a base layer 110, a dielectric layer 120, a contact layer 130, a first electrode 140, a second electrode 150, (Not shown).

본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서(100)는 베이스층(110), 유전체층(120), 접촉층(130) 순으로 차례대로 층으로 형성되며, 가장 아래에 있는 베이스층(110)은 도 5에 도시된 로봇손(300)의 손가락 끝마디와 같이 이동하면서 물체(200)와 접촉하도록 하는 바디부의 표면에 고정된다. 이하, 설명에 있어서는 베이스층(110)에서 유전체층(120), 접촉층(130)으로 향하는 방향을 상부 방향이라고 정의하기로 한다. The sliding sensor 100 according to the present invention is formed in the order of the base layer 110, the dielectric layer 120 and the contact layer 130 in this order, and the lowermost base layer 110 is shown in FIG. And is fixed to the surface of the body portion which is brought into contact with the object 200 while moving along with the fingertip of the robot hand 300. Hereinafter, the direction from the base layer 110 to the dielectric layer 120 and the contact layer 130 will be referred to as an upper direction.

베이스층(110)은 로봇손(300)의 손가락면과 같이 굴곡면상에 형성될 수 있으므로 유연한 재료를 사용하는 것이 바람직하며, 또한 탄성력이 강하여 잘 늘어나지 않는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 베이스층(110)은 엔비아르(NBR)로 형성될 수가 있는데, 베이스층(110)의 재질은 이에 한정되는 것은 아니다. Since the base layer 110 can be formed on a curved surface like the finger surface of the robot hand 300, it is preferable to use a flexible material, and it is also preferable that the base layer 110 is formed of a material which is strong and has a strong elastic force. For example, the base layer 110 may be formed of NBR, but the material of the base layer 110 is not limited thereto.

유전체층(120)은 유전체로 형성되어 베이스층(110)의 상면에 형성되며 베이스층(110)에 고정될 수가 있다. 즉, 본 발명에서 유전체층(120)은 베이스층(110)에 접착되어 서로 분리되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 유전체층(120)도 베이스층(110)과 마찬가지로 유연한 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 유전체층(120)에 수직한 방향으로 변형이 일어나지 않도록 비압축성 유전체로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 유전체층(120)은 종이로 형성될 수가 있는데, 유전체층(120)의 재질은 이에 한정되는 것은 아니다. 유전체층(120)은 후술할 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이에 위치하여 제 1 전극(140) 및 제 2 전극(150)과 함께 캐패시턴스를 형성하도록 한다. The dielectric layer 120 may be formed of a dielectric material and may be formed on the upper surface of the base layer 110 and may be fixed to the base layer 110. That is, in the present invention, the dielectric layers 120 are preferably bonded to the base layer 110 so as not to be separated from each other. The dielectric layer 120 is preferably formed of a flexible material in the same manner as the base layer 110 and is preferably formed of an incompressible dielectric so as not to be deformed in a direction perpendicular to the dielectric layer 120. For example, the dielectric layer 120 may be formed of paper, and the material of the dielectric layer 120 is not limited thereto. The dielectric layer 120 is disposed between the first electrode 140 and the second electrode 150 to form capacitances together with the first electrode 140 and the second electrode 150.

접촉층(130)은 물체(200)와 접촉하는 층으로 유전체층(120)의 상면에 형성되고 접촉층(130)과 유전체층(120) 사이에는 베이스층(110)과 유전체층(120)처럼 상호 접착되지 않아서 서로 분리되어 미끄러지도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 유전체층(120)과 접촉층(130)은 상호간의 마찰력으로 접촉을 유지하게 되며, 접촉층(130)이 외부의 물체(200)와 접촉하여 미끄러지게 되면 미끄러질 때 발생하는 진동으로 유전체층(120)과 접촉층(130)은 상호 분리가 될 수가 있다. 이와 관련해서는 도 4를 참조로 후술하기로 한다. The contact layer 130 is formed on the upper surface of the dielectric layer 120 in contact with the object 200 and the base layer 110 and the dielectric layer 120 are adhered to each other between the contact layer 130 and the dielectric layer 120 So that they are separated from each other and slid. At this time, the dielectric layer 120 and the contact layer 130 are kept in contact with each other by the frictional force between the dielectric layer 120 and the dielectric layer 120. When the contact layer 130 slides in contact with the external object 200, And the contact layer 130 may be separated from each other. This will be described later with reference to FIG.

접촉층(130)도 유연한 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 특히 연신률이 좋아서 쉽게 늘어나는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 접촉층(130)은 에코플렉스(ecoflex)로 형성될 수가 있는데, 접촉층(130)의 재질은 이에 한정되는 것은 아니다. The contact layer 130 is also preferably formed of a flexible material, and it is particularly preferable to use a material that is easily stretched because of its good elongation. For example, the contact layer 130 may be formed of ecoflex, but the material of the contact layer 130 is not limited thereto.

제 1 전극(140)과 제 2 전극(150)은 각각 베이스층(110)과 유전체층(120) 사이 및 유전체층(120)과 접촉층(130) 사이에 형성되어 유전체층(120)과 함께 캐패시턴스를 형성한다. The first electrode 140 and the second electrode 150 are formed between the base layer 110 and the dielectric layer 120 and between the dielectric layer 120 and the contact layer 130 to form capacitances together with the dielectric layer 120 do.

제 1 전극(140)은 베이스층(110)과 유전체층(120) 사이에 형성되는데, 베이스층(110)과 유전체층(120)은 상호 분리되지 않으므로 제 1 전극(140)의 위치는 고정될 수가 있다. 이때, 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 베이스층(110)에는 제 1 전극(140)이 삽입될 수 있도록 홈이 형성되어, 홈에 제 1 전극(140)이 삽입되더라고 제 1 전극(140)이 베이스층(110)의 상면으로 돌출되지 않도록 할 수가 있다. 따라서, 베이스층(110)과 유전체층(120) 사이에 제 1 전극(140)이 형성되더라도 제 1 전극(140)에 의한 돌출면을 형성하지 않도록 할 수가 있다. The first electrode 140 is formed between the base layer 110 and the dielectric layer 120. Since the base layer 110 and the dielectric layer 120 are not separated from each other, the position of the first electrode 140 can be fixed . 1, a groove is formed in the base layer 110 to allow the first electrode 140 to be inserted therein, so that the first electrode 140 is inserted into the groove, Can be prevented from protruding from the upper surface of the base layer 110. Therefore, even if the first electrode 140 is formed between the base layer 110 and the dielectric layer 120, the protrusion surface of the first electrode 140 can be prevented from being formed.

제 2 전극(150)은 유전체층(120)과 접촉층(130) 사이에 형성되는데, 바람직하게는 접촉층(130)의 하면에 고정되어 형성될 수가 있다. 전술한 바와 같이 유전체층(120)과 접촉층(130)은 상호 분리되는 층이므로 접촉층(130)이 분리되어 미끄러짐에 따라서 접촉층(130)에 고정된 제 2 전극(150)의 위치가 달라질 수가 있다. 그러므로, 접촉층(130)이 분리되어 미끄러짐에 따라서 제 2 전극(150)의 위치가 변하게 되고, 제 2 전극(150)의 위치가 변하게 됨에 따라서 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이에 투영되는 교차 면적이 달라져서 캐패시턴스의 변화가 발생하게 된다. The second electrode 150 is formed between the dielectric layer 120 and the contact layer 130, and may be fixed to the lower surface of the contact layer 130. Since the dielectric layer 120 and the contact layer 130 are separated from each other as described above, the position of the second electrode 150 fixed to the contact layer 130 may vary according to the slip of the contact layer 130 have. Therefore, the position of the second electrode 150 is changed as the contact layer 130 is separated and slid, and as the position of the second electrode 150 is changed, the distance between the first electrode 140 and the second electrode 150, So that the capacitance is changed.

미끄럼 감지부(미도시)는 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150)으로부터 발생하는 전기 신호를 수신하여 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이의 캐패시턴스 값을 계산하고, 캐패시턴스 값의 변화를 감지하여 전술한 구성의 미끄럼 감지 센서(100)가 물체(200)와 접촉할 때 미끄럼이 발생하였음을 감지한다. 참고로, 캐패시턴스 값은 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이의 거리에 반비례하고 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이에 투영되는 교차 면적에 비례하며 유전체의 유전율이 비례한다. The sliding sensing unit receives electric signals generated from the first electrode 140 and the second electrode 150 to calculate a capacitance value between the first electrode 140 and the second electrode 150, Sensing the change in the capacitance value, and detecting that the slip sensor 100 having the above-described configuration contacts with the object 200 when the slip occurs. The capacitance value is inversely proportional to the distance between the first electrode 140 and the second electrode 150 and is proportional to the crossing area projected between the first electrode 140 and the second electrode 150. The dielectric constant .

지금부터는 상술한 미끄럼 감지 센서(100)의 동작에 대해서 도 2 내지 도 4를 참조로 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the above-described slide detection sensor 100 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.

도 2는 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서(100)에 물체(200)가 닿아 수직력이 가해졌을 때의 모습을 도시한다. 전술한 바와 같이 유전체층(120)은 비압축성 재질로 형성된다. 따라서, 미끄럼 감지 센서(100)에 수직력이 가해질 때 접촉층(130)이 약간 눌리지만 유전체층(120)에 변형이 발생하지 않고, 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이의 위치 변화는 발생하지 않는다. 그러므로, 미끄럼 감지부(미도시)에서 계산하는 캐패시턴스 값의 변화는 발생하지 않는다. FIG. 2 shows a state in which a vertical force is applied to an object 200 when the slide detection sensor 100 according to the present invention is applied. As described above, the dielectric layer 120 is formed of an incompressible material. Therefore, when the normal force is applied to the sliding sensor 100, the contact layer 130 is slightly pressed but no deformation occurs in the dielectric layer 120, and a change in position between the first electrode 140 and the second electrode 150 Does not occur. Therefore, a change in the capacitance value calculated by the slip detection unit (not shown) does not occur.

도 3은 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서(100)에 물체(200)가 닿아 수직력과 함께 수평 방향의 전단력을 받지만 미끄러지지 않는 상태의 모습을 도시한다. 이 상태에서는 접촉층(130)과 물체(200) 사이의 전단력을 유전체층(120)과 접촉층(130) 사이의 마찰력이 상쇄시키기 때문에 접촉층(130)은 유전체층(120)에 불어서 움직이지 않는다. 따라서, 이 경우에도 도 2의 경우와 마찬가지로 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이의 위치 변화는 발생하지 않는다. 그러므로, 미끄럼 감지부(미도시)에서 계산하는 캐패시턴스 값의 변화는 발생하지 않는다. FIG. 3 shows a state in which the object 200 touches the slide detection sensor 100 according to the present invention and receives a horizontal shearing force with a vertical force, but does not slip. In this state, the shear force between the contact layer 130 and the object 200 is canceled by the frictional force between the dielectric layer 120 and the contact layer 130, so that the contact layer 130 does not move due to the dielectric layer 120. In this case, therefore, the positional change between the first electrode 140 and the second electrode 150 does not occur as in the case of FIG. Therefore, a change in the capacitance value calculated by the slip detection unit (not shown) does not occur.

도 4는 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서(100)에 물체(200)가 닿아 수직력과 함께 수평 방향의 전단력을 받아 미끄러짐이 발생한 상태의 모습을 도시한 도면이다. 물체(200)와 접촉층(130) 사이에 미끄러짐이 발생할 때 진동이 발생할 수가 있다. 물체(200)와 접촉층(130) 사이에 미끄러짐이 발생하면 접촉층(130)에 진동이 발생하게 되고, 발생한 진동은 유전체층(120)과 접촉층(130) 사이의 면에도 전달되게 된다. 이때, 유전체층(120)과 접촉층(130)은 전술한 바와 같이 분리되는 층이기 때문에 유전체층(120)과 접촉층(130) 사이의 면이 진동에 의해 부분적으로 분리가 발생하게 된다. 이렇게 부분적으로 분리된 부분은 마찰력이 작용하지 않으므로 물체(200)가 미끄러지는 방향으로 함께 이동하게 된다. 따라서, 전단력이 가해지는 물체(200)의 전단부에 위치한 접촉층(130)은 재질의 특성으로 약간 늘어나게 되고, 전단력이 가해지는 물체(200)의 후단부에 위치한 접촉층(130)은 물체(200)가 후단으로 밀리면서 압축되어 주름이 발생할 수가 있다. 4 is a view showing a state in which a slip occurs due to a horizontal shearing force together with a normal force when the object 200 touches the sliding detection sensor 100 according to the present invention. Vibration may occur when a slip occurs between the object 200 and the contact layer 130. When a slip occurs between the object 200 and the contact layer 130, vibration occurs in the contact layer 130, and the generated vibration is transmitted to the surface between the dielectric layer 120 and the contact layer 130. At this time, since the dielectric layer 120 and the contact layer 130 are separated as described above, the surface between the dielectric layer 120 and the contact layer 130 is partially separated by vibration. Since the frictional force is not applied to the partially separated portion, the object 200 moves together in the direction in which the object 200 slides. Therefore, the contact layer 130 positioned at the front end of the object 200 to which the shear force is applied increases slightly due to the characteristics of the material, and the contact layer 130 positioned at the rear end of the object 200 to which the shear force is applied, 200 may be pushed to the rear end and may be compressed to cause wrinkles.

접촉층(130)이 분리되어 이동함에 따라서 접촉층(130)의 하면에 고정된 제 2 전극(150)도 함께 이동을 하게 되고, 이는 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이의 투영되는 교차 면적에 변화를 가져오게 된다. 따라서, 미끄럼 감지부(미도시)에서 계산하는 캐패시턴스 값의 변화가 발생하여 미끄러짐이 발생하였음을 감지할 수가 있다. The second electrode 150 fixed to the lower surface of the contact layer 130 moves together as the contact layer 130 moves apart from the first electrode 140 and the second electrode 150, Resulting in a change in the projected intersection area. Accordingly, it is possible to detect that a slip has occurred due to a change in the capacitance value calculated by the slip detection unit (not shown).

도 2 내지 도 4를 참조로 전술한 바와 같이 미끄럼이 발생하는 도 4의 경우에 있어서만 캐패시턴스 값의 변화가 발생하므로, 캐패시턴스 값의 변화로 미끄러짐을 감지할 수가 있는 것이다. 4, in which slip occurs as described above with reference to FIGS. 2 to 4, the slip can be detected by the change in the capacitance value.

도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 본 발명에 따른 미끄럼 감지 센서(100)는 도 5와 같이 다수의 손가락 관절로 형성된 로봇손(300)의 파지면에 형성되어서 물체(200)와 로봇손(300) 사이에 미끄러짐이 발생함을 감지할 수가 있다. 미끄러짐이 발생하였을 때 각 손가락 관절의 위치를 다르게 제어함으로써 로봇손(300)을 통해 더욱 정밀하게 물체(200)를 파지할 수가 있다. The sliding sensor 100 according to the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4 is formed on the holding surface of a robot hand 300 formed of a plurality of finger joints as shown in FIG. 5, and the object 200 and the robot hand 300 ) Of the slip occurs. It is possible to grasp the object 200 more precisely through the robot hand 300 by controlling the position of each finger joint differently when slippage occurs.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100: 미끄럼 감지 센서 110: 베이스층
120: 유전체층 130: 접촉층
140: 제 1 전극 150: 제 2 전극
200: 물체 300: 로봇손
100: Slip sensor 110: Base layer
120 dielectric layer 130 contact layer
140: first electrode 150: second electrode
200: Object 300: Robotic hand

Claims (7)

이동하는 바디부의 표면에 고정되는 베이스층;
상기 베이스층의 상면에 고정되며 비압축성 유전체로 형성되는 유전체층;
상기 유전체층의 상면에 위치하고 물체와 접촉하여 미끄러질 때 상기 유전체층과 분리되는 접촉층;
상기 베이스층과 상기 유전체층 사이에 위치하는 제 1 전극;
상기 제 1 전극의 상부에 위치하며 상기 접촉층의 하면에 고정되는 제 2 전극; 및
상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 캐패시턴스 변화를 감지하여 미끄럼을 감지하는 미끄럼 감지부를 포함하는 미끄럼 감지 센서.
A base layer fixed to a surface of the moving body part;
A dielectric layer fixed to the upper surface of the base layer and formed of an incompressible dielectric;
A contact layer disposed on an upper surface of the dielectric layer and separated from the dielectric layer when the dielectric layer slides in contact with an object;
A first electrode positioned between the base layer and the dielectric layer;
A second electrode located on the first electrode and fixed to a lower surface of the contact layer; And
And a sliding sensing unit sensing a capacitance change between the first electrode and the second electrode to sense sliding.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스층과 상기 접촉층은 유연한 재료로 형성되며,
상기 접촉층은 연실률이 높아 쉽게 늘어나는 재료로 형성되는 미끄럼 감지 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the base layer and the contact layer are formed of a flexible material,
Wherein the contact layer is formed of a material which is easily stretched due to a high rate of fire.
제 2 항에 있어서,
상기 베이스층은 엔비아르(NBR)로 형성되는 미끄럼 감지 센서.
3. The method of claim 2,
Wherein the base layer is formed of NBR.
제 2 항에 있어서,
상기 접촉층은 에코플렉스(ecoflex)로 형성되는 미끄럼 감지 센서.
3. The method of claim 2,
Wherein the contact layer is formed of an ecoflex.
제 1 항에 있어서,
상기 유전체층은 종이로 형성되는 미끄럼 감지 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the dielectric layer is formed of paper.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스층에는 상기 제 1 전극이 삽입되는 홈이 형성된 미끄럼 감지 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the base layer is formed with a groove into which the first electrode is inserted.
다수의 관절로 형성된 로봇손; 및
외부의 물체와 접촉하는 상기 로봇손의 표면에 형성되는 상기 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 미끄럼 감지 센서를 포함하는 미끄럼을 감지하는 로봇손.
A robot hand formed of a plurality of joints; And
A robot hand for detecting slip comprising the slip detection sensor according to any one of claims 1 to 6, formed on a surface of the robot hand in contact with an external object.
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