TWI408036B - 薄片狀觸覺感測系統 - Google Patents

薄片狀觸覺感測系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI408036B
TWI408036B TW099116295A TW99116295A TWI408036B TW I408036 B TWI408036 B TW I408036B TW 099116295 A TW099116295 A TW 099116295A TW 99116295 A TW99116295 A TW 99116295A TW I408036 B TWI408036 B TW I408036B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
detecting
sheet
force
layer portion
sheet layer
Prior art date
Application number
TW099116295A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201113130A (en
Inventor
Masanori Muroyama
Masayoshi Esashi
Shuji Tanaka
Sakae Matsuzaki
Mitsutoshi Makihata
Yutaka Nonomura
Motohiro Fujiyoshi
Takahiro Nakayama
Hitoshi Yamada
Ui Yamaguchi
Original Assignee
Univ Tohoku
Toyota Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Tohoku, Toyota Motor Co Ltd filed Critical Univ Tohoku
Publication of TW201113130A publication Critical patent/TW201113130A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI408036B publication Critical patent/TWI408036B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
    • G01L5/228—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping using tactile array force sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/144—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors with associated circuitry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

薄片狀觸覺感測系統
本發明，例如係有關於被安裝在機器人之表面部(例如手部或是身體表面全體)處，並檢測出與對象物間之接觸的薄片狀觸覺感測系統。
近年來，擬人形機器人之開發係在進行。
在擬人形機器人中，係被要求有像是與人相接觸、自主性地迴避障礙物、或是一面將對象物作把持一面作移動等的高度之動作。
在此種動作中，由於觸覺係為必要，因此，近年來，在機器人之手部或是機器人之身體表面全體處而設置觸覺感測器之研究，係日益進行(例如，專利文獻1、專利文獻2)。
作為在機器人中所被要求之動作，例如係存在有將物體抓住之動作。
圖18，係為對於機器人10之手部12將物13舉起的模樣作展示之圖。
於圖18中，在機器人10之手部12處，係被設置有將與對象物13間之接觸檢測出來的接觸感測單元14。
機器人10，係藉由依據以接觸感測單元14所檢測出之接觸力所進行的反饋控制，而將對象物13以適當之力而抓住並舉起。
作為在機器人10之手部12與對象物13之間所作用的力，係存在有：對於機器人10之手部12的把持面而垂直地作用之垂直應力、和在機器人10之手部12的表面之切線方向上而作用之剪斷力(偏移應力、切線應力)。
當檢測出垂直應力的情況時，係只要使用將作用於垂直方向上的力檢測出來之既存的力檢測感測器即可。
另一方面，將剪斷力檢測出來一事，係並非一定那麼簡單。
於此，在專利文獻1中，係如圖19中所示一般，揭示有一種將從物體而來之剪斷力檢測出來的感測單元14。
在專利文獻1中所揭示之感測單元14，係為如同下述一般之構成。
感測單元14，係具備有：由物體而受到剪斷力並變形之變形構件31、和被埋設於變形構件31中之變形感測器32。
變形感測器32，係具備有：作為懸臂(cantilever)而被垂直立起之平板32a、和被貼附在此平板32a上之形變計32b。
若是在變形構件31之表面處作用有剪斷力(切線應力)，則變形構件31係變形。
因應於此變形，懸臂32a亦變形。
藉由以形變計32b來檢測出此時之懸臂32a的變形量，而檢測出作用在變形構件31之表面處的剪斷力。
又，專利文獻2，係揭示有如圖20中所示一般之觸覺感測裝置20，其係具備有將從基部16起而經介於轉樞所垂直立起了的懸臂41埋入至由矽所成之彈性體42之中的構造。
的確，若是如同專利文獻1及專利文獻2一般地而將立起了的懸臂埋設在變形構件中，則能夠將作用在變形構件處之剪斷力檢測出來。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-281403號公報
[專利文獻2]日本特開2006-208248號公報
然而，例如當如同專利文獻2一般之單側支撐樑的懸臂41的情況時，若是靜電引力超過復原力，則會發生身為感應部之單側支撐樑電極由於拉入(pull in)而被吸附一般之故障的問題。
在製造時或是安裝時，此種由於拉入所導致之故障係容易發生。
又，當如同專利文獻1一般之構成的情況時，係有必要使身為懸臂之平板32a在變形構件31之中而一面朝向特定之方向一面垂直地立起。
此事，可以想見到，在製造時，係會有相當程度的困難性。
若是在製造時而懸臂32a躺下，或是並未朝向特定之方向，則檢測分解能或是檢測精確度會極端地變差，要將製品品質作保持一事係成為困難。
又，當對於將觸覺感測系統安裝在機器人10之表面上一事作考慮的情況時，可以想見到，在機器人10之表面上，係存在有曲面或是凹凸。
若是欲在此種場所而安裝懸臂式之感測單元，則會成為使懸臂電極隨著變形構件之變形而一同地彎曲。
故而，會發生像是在安裝時而使懸臂維持在躺下的狀態下等等之情況，要維持於適當之狀態地來安裝在機器人表面上一事，係為困難。
若是在專利文獻1、2所揭示之先前技術的感測裝置之構成，則係並不適合作為安裝在機器人之手部或是身體表面全體處之觸覺感測系統，且並不現實。
本發明之薄片狀觸覺感測系統，係為將與對象物接觸時之垂直應力以及剪斷力檢測出來之觸覺感測系統，其特徵為，具備有：複數之垂直應力檢測感測單元，係可檢測出垂直應力；和薄片層部，係由被層積之3個的薄片層所成，並經由與對象物間之接觸而變形，同時將該接觸力傳達至前述垂直應力檢測單元處，前述薄片層部，係具備有：外裝薄片層部，係構成外表面；和力檢測薄片層部，係將前述垂直應力檢測單元作內藏，或者是被配置在前述垂直應力檢測單元之正上方處；和媒介層，係被挾持於前述外裝薄片層部與前述力檢測薄片層部之間，並將從前述外裝薄片層部而來之作用力傳達至前述力檢測薄片層部處，前述外裝薄片層部與前述力檢測薄片層部，係具備有複數之相互在對向方向上而突起之突起部，並且，前述外裝薄片層部與前述力檢測薄片層部，係以使相互之突起部隔著前述媒介層而相咬合的方式，而被作對向配置，各個之前述垂直應力檢測感測單元，係具備有：中央部檢測感測要素，係被配置在被設置於前述力檢測薄片部處的突起部之中央部的正下方處；和至少2個的緣部檢測感測要素，係在被設置於前述力檢測薄片部處之突起部的緣部之正下方處，以將前述中央部檢測感測要素挾持於中間的方式而被作配置。
對本發明之實施形態作圖示，並參考在圖中之各要素處所附加的符號來作說明。
(第1實施形態)
針對本發明之薄片狀觸覺感測系統100的第1實施形態作說明。
圖1，係為對於薄片狀觸覺感測系統之剖面圖作展示之圖。
圖2，係為對於將構成外裝薄片層部、媒介層部和力檢測薄片層部作了分離的狀態作展示之分解立體圖。
圖3，係為當從上方而觀察薄片狀觸覺感測系統時之透視圖。
本發明，係為將當對象物在薄片層部之外表面處作了接觸時所作用的力檢測出來之觸覺感測系統。
薄片狀接觸感測系統100，係具備有：薄片層部200、和將作用於薄片層部200之外表面處的力檢測出來之垂直應力檢測感測單元300。
薄片層部200，係為3層構造。
薄片層部200，係具備有外裝薄片層部210、和媒介層部220、和力檢測薄片層部230。
媒介層部220，係具備有柔軟性，並被挾持在外裝薄片層部210與力檢測薄片層部230之間。
於此，媒介層部220，係藉由彈性體、黏性體或是黏彈性體所構成。
媒介層部220，係較外裝薄片層部210以及力檢測薄片層部230而更柔軟。
亦即是，當媒介層部220為藉由彈性體而構成的情況時，係具備有較外裝薄片層部210以及力檢測薄片層部230更小之彈性率。
又，媒介層部220，係亦可為溶膠等之黏性流體、凝膠等之黏彈性體。
媒介層部220，係可列舉出藉由矽樹脂或是彈性體等之樹脂材料來構成之例子。
接著，針對外裝薄片層部210以及力檢測薄片層部230作說明。
於此，為了說明的方便，係將圖1之從上朝下的方向設為Z軸，並將由左而右的方向設為Y軸。
又，將圖3之從下朝上的方向設為X軸。
外裝薄片層部210，係為被配置在觸覺感測系統100之最外側處的薄片。
外裝薄片層部210，係為具備有當對象物於外表面作接觸時而平緩地變形之程度的彈性之彈性體，並例如係藉由矽橡膠等所形成。
外裝薄片層部210之外表面，係為不存在有凹凸之平緩的面。
而，在外裝薄片層部210之內側面處，係朝向內方向(在圖1中，係為-Z方向)而被設置有凸之突起部212。
將被設置在外裝薄片層部210處之突起部，稱作外側突起部212。
外側突起部212，係在Y方向與X方向上均以一定之週期而被設置有複數。
外側突起部212，係為略圓錐形狀。
但是，亦可施加例如使突起部212之頂點變圓或是將頂部作了裁切一般之裁頭圓錐形狀等的變更。
在力檢測薄片層部230之內側面處，係朝向內方向(在圖1中，係為+Z方向)而被設置有凸之突起部232。
將被設置在力檢測薄片層部230處之突起部，稱作力檢測突起部232。
力檢測突起部232，係為與外側突起部212相同之形狀，並在Y方向與X方向上均以一定之週期而被設置有複數。
而，外側突起部212與力檢測突起部232，係以在將外裝薄片層部210與力檢測薄片層部230作了對向配置時而隔著媒介層部220來相互咬合的方式而被作設置。
亦即是，外側突起部212與力檢測突起部232，係成為至少相互之斜面為挾持媒介層部220而相對向。
外側突起部212與力檢測突起部232，若是過於緊密地咬合，則並不理想，相反的，若是咬合過於疏鬆，則亦不理想。
外側突起部212與力檢測突起部232之間的間隔D1，係被調整為能夠使外裝薄片層部210之位移或是變形從外側突起部212而經介於媒介層部220來傳達為力檢測突起部232之變形的程度。
若是將媒介層部220之厚度增加，則感測器之分解能係下降，但是，耐衝擊性係提升。
又，外側突起部212之頂部與力檢測突起部232之頂部間的間隔D2，例如，係相對於媒介層部220之厚度而成為1～5倍。若是將此間隔D2縮小，則能夠將感測器之感度提升。
垂直應力檢測感測單元300，係被埋設在力檢測薄片層部230之中。
於此，垂直應力檢測感測單元300，係被配置在各力檢測突起部232之正下方。
1個的垂直應力檢測感測單元300，係具備有1個的中央部檢測感測裝置310、和4個的緣部檢測感測裝置321、322、323、324。
中央部檢測感測裝置310，係被配置在力檢測突起部232之中央部的正下方。
又，緣部檢測感測裝置321、322、323、324，係被配置在力檢測突起部232之緣部的正下方。
作為緣部檢測感測裝置321、322、323、324，係分別被配置在Y方向與X方向的各個上。
於此，係將隔著中央部檢測感測裝置310而被配置在-Y方向上的緣部檢測感測裝置，作為-Y緣部檢測感測裝置321，並將被配置在+Y方向上的緣部檢測感測裝置，作為+Y緣部檢測感測裝置322。
同樣的，係將隔著中央部檢測感測裝置310而被配置在-X方向上的緣部檢測感測裝置，作為-X緣部檢測感測裝置323，並將被配置在+X方向上的緣部檢測感測裝置，作為+X緣部檢測感測裝置324。
中央部檢測感測裝置310與緣部檢測感測裝置321、322、323、324，係僅在配置位置上有所不同，而在構成上係為相同。
於此，針對檢測感測裝置400之構成作說明。
另外，在說明的方便上，而將檢測感測裝置之要素的符號設為從400起之4字頭區域的號碼，但是，檢測感測裝置400，係為與中央部檢測感測裝置310以及緣部檢測感測裝置321、322、323、324相同之構成。
圖4，係為從表面側而對檢測感測裝置400作觀察時之立體圖。
圖5，係為檢測感測裝置400之剖面圖。
如圖5中所示一般，檢測感測裝置400，係為將感測構造部410與半導體基板450藉由接著層460而作了貼合之構造。
感測構造部410，係具備有構造本體部(Main Structure Body)420、和第1感測電極430、以及第2感測電極440。構造本體部420，係藉由Si所形成。
從表面側視之，在構造本體部420之中心部處，係被設置有與對象物相接觸之凸狀的力檢測部421，力檢測部421之周圍，係成為凹狀之較薄部422。
藉由使較薄部422具備有彈性，構造本體部420係成為作為作動膜而起作用。
亦即是，若是在力檢測部421處被施加有力，則構造本體部420係成為被撓折。
於此，係藉由力檢測部421而構成接觸感測面。
身為較薄部422之周圍的周緣部，係成為將作動膜作支持之支持框部423。
又，在構造本體部420之背面處，係被形成有凹部424。
第1感測電極430，係被設置在被形成於構造本體部420之背面處的凹部424中。
第1感測電極430，係成為與作動膜一同位移之可動電極。
第2感測電極440，係被設置在接著層460之正上方。
第1感測電極430與第2感測電極440之間的間隔，係經由凹部424之深度而被作規定。
第2感測電極440係成為固定電極，而相互被作對向配置之第1感測電極430與第2感測電極440，係構成靜電電容元件。
第2感測電極440，係經介於被形成在接著層460處之通孔461，而被連接於半導體基板450之再配線層451處。
第1、第2感測電極430、440，係被密封於感測裝置400之內側。
在半導體基板450處，係被作入有訊號處理用之積體電路452。
積體電路452，係對於從感測構造部410而來之感測訊號進行訊號處理，並從被拉出至半導體基板之背面處的外部端子453而將資料訊號輸出。
在實際將薄片狀觸覺感測系統100安裝在機器人10處時，係只要將力檢測薄片層部230之背面貼附在機器人10之身體表面上即可。
又，亦可如圖6中所示一般，在像是為了被覆在機器人10之手部12上一般的情況時，亦可將薄片狀觸覺感測系統100形成為袋狀。
使用圖7、圖8、圖9，對於本第1實施形態之作用作說明。
圖7，係為對於在薄片狀觸覺感測系統100之外表面處施加了垂直應力的情況作展示之圖。
如圖7中所示一般，當相對於外表面而垂直地作用有垂直應力的情況時，外裝薄片層210係被壓下。
外裝薄片層210之變形，係經介於媒介層部220而被傳達至力檢測薄片層部230處，而力檢測薄片層部230係以被壓下的方式而變形。
若是力檢測薄片層部230被壓下，則在被埋入至力檢測薄片層部230中之垂直應力檢測感測單元300處，係被施加有垂直應力。
於此，在力檢測突起部232之中央部的正下方與力檢測突起部232之緣部處，垂直應力係略均等地作用。
故而，在1個的垂直應力檢測感測單元300中，於中央部檢測感測裝置310和緣部檢測感測裝置321、322、323、324處，係檢測出有略相等之力。
如此這般，當在中央部檢測感測裝置310和緣部檢測感測裝置321、322、323、324處而檢測出了略相等之力的情況時，則能夠檢測出在外表面處係被施加有垂直應力。
接下來，圖8，係對於在外表面處而作用有剪斷力(切線應力、偏移應力)的情況作展示。
於此，係假設施加有+Y軸方向之剪斷力。
於此情況，由於外表面係被朝向+Y方向而拉張，因此，外裝薄片層部210係朝向+Y方向位移。
此時，與外裝薄片層部210一同地，外側突起部212亦朝向+Y方向而偏移。
如此一來，被外側突起部212所推壓，媒介層部220亦朝向+Y方向而位移。
經由此媒介層部220之位移，力檢測突起部232係成為被朝向+Y方向推壓。
此時，由於外側突起部212係為前端細之形狀，因此，突起之根部，係經由高剛性而對媒介層部220強力作推壓。
另一方面，由於外側突起部212之前端部分的剛性係為小，因此，將媒介層部220作推壓之力係為弱。
又，由於力檢測突起部232係為前端細之形狀，因此，越接近前端，則當受到力時係越容易變形。
故而，力檢測突起部232，係以使前端部分朝向+Y方向而作更大之位移的方式而變形。
若是力檢測突起部232以使前端部朝向+Y方向而作更大之位移的方式而變形，則如圖8中所示一般，在力檢測突起部232之-Y方向上，係以使力檢測突起部232之緣部被向上拉的方式而作用有力。
又，在力檢測突起部232之+Y方向處，係成為以使力檢測突起部232之緣部被壓下的方式而作用有力。
故而，在-Y緣部檢測感測裝置321處，係檢測出有上拉力，於此情況，檢測力係成為負。
又，在+Y緣部檢測感測裝置322處，係檢測出有壓下方向之力，於此情況，檢測力係為正。
如此這般，當在-Y緣部檢測感測裝置321與+Y緣部檢測感測裝置322處被檢測出有相反之力的情況時，則能夠檢測出在外表面處係施加有剪斷力(切線應力、偏移應力)。
又，由檢測值之正負的關係，亦可檢測出剪斷力之方向。
另外，如圖9中所示一般，緣部檢測感測裝置321、322，由於係挾持著中央部檢測感測裝置310而被配置在-Y方向(321)與+Y方向(322)處，因此，能夠檢測出Y方向之剪斷力。
又，緣部檢測感測裝置323、324，由於係挾持著中央部檢測感測裝置310而被配置在-X方向(323)與+X方向(324)處，因此，能夠檢測出X方向之剪斷力。
而，相對於X軸以及Y軸而具備有角度一般之斜方向的剪斷力，由於係可分解為Y方向與X方向，因此，藉由將Y方向配列之感測裝置321、322與X方向配列之感測裝置323、324的兩者之感測值作合成，而亦能夠檢測出斜方向之力。
若藉由具備有此種構成之第1實施形態，則係可得到下述之效果。
(1)　在本第1實施形態中，藉由在力檢測突起部232之正下方分別配置中央部檢測感測裝置310與緣部檢測感測裝置321、322、323、324，能夠將施加在外表面上之力檢測出來。
特別是，經由以挾持著中央部檢測感測裝置310而被配置在相反方向上之2個的緣部檢測感測裝置所進行之差動檢測，而亦能夠將施加在外表面上之剪斷力檢測出來。
在先前技術中，係將起立了的懸臂埋入至變形構件中，但是，在此種懸臂方式中，會有懸臂躺下而成為無法檢測之問題。
關於此點，在本實施形態中，在力的檢測中，由於係使用有垂直力感測器400(中央部檢測感測裝置310、緣部檢測感測裝置321、322、323、324)，因此，係難以發生如同懸臂式一般之故障。
故而，能夠維持檢測分解能、檢測精確度，並能夠保持高製品品質。
(2)　在先前技術之接觸感測裝置中，例如在圖20中所示一般，係在外表面上而直接出現有凹凸。
在本實施形態中，亦可考慮有：並不設置外裝薄片層部210以及媒介層部220，而使在表面上具備有突起232之力檢測薄片層部230露出於外部。
然而，若是將此種構件安裝在機器人10之手部12或是身體表面，則其表面會成為存在有凹凸。
如此一來，例如在與人類相接觸的情況時，會產生凹凸不平或是粗糙感，而成為使觸感變差。
關於此點，在本實施形態中，由於能夠使外裝薄片層部210之外表面成為不存在有凹凸之平緩的面，因此，對於要求有與人類間之接觸的擬人形機器人來說，係特別適合。
(3)　藉由在外裝薄片層部210處設置外側突起部212，並且在力檢測薄片層部230處設置力檢測突起部232，能夠將施加於外裝薄片層部210處之剪斷力經介於媒介層部220而傳達至力檢測突起部232處。
而後，藉由以緣部檢測感測裝置321、322、323、324來將經由力檢測突起部232之變形所產生的拉上力與壓下力作差動檢測，能夠以良好感度而檢測出施加在外裝薄片層部210處之剪斷力。
(4)　若是並不挾持媒介層部220地而僅以使外裝薄片層部210與力檢測薄片層部230之相互的突起相咬合的方式來作重合，則力檢測突起部232會成為沒有變形的空間，或者是力檢測突起部232之變形量會成為極少。如此一來，會成為無法檢測出剪斷力，或者是使檢測感度成為極低。
關於此點，在本實施形態中，係藉由在外裝薄片層部210與力檢測薄片層部230之間而介在配置有柔軟的媒介層部220，而使力檢測突起部232之變形成為充分大。
藉由此，能夠將剪斷力之檢測分解能、檢測精確度提高。
(5)　薄片層部200之構造，係僅需將3個的層作貼合即可，在製造上係為簡單。
例如，亦可如圖10一般，考慮在力檢測突起部232之前端連續地形成外表面，並構成一體性之薄片部，但是，要以良好精確度來將此種薄片作大量製造一事，係極為困難。
(6)　由於係將外側突起部212以及力檢測突起部232之形狀設為前端細之形狀，因此，能夠將相對於剪斷力之力檢測突起部232的變形量增大，而能夠將檢測分解能、檢測精確度提高。
(7)　由於係將力檢測突起部232設為圓錐形狀，因此，能夠取得較廣之突起部232的底面積。
例如，當將力檢測突起部設為了圓柱形狀的情況時，為了使其成為能夠相對於剪斷力而敏銳地反應並變形，係必須要將該圓柱之剖面積設為充分的小。於此情況，在突起之中央與緣部間的間隔係變得狹窄，要將中央部檢測感測裝置310與緣部檢測感測裝置321、322、323、324配設在所期望之位置處一事，係成為困難。
關於此點，在本實施形態中，由於係將力檢測突起部232設為圓錐形狀，而能夠將突起部之底面積增廣，因此，當在中央配置中央部檢測感測裝置310，並在緣部配置緣部檢測感測裝置321、322、323、324時，能夠在配置空間上保持有餘裕，製造上之困難係被消除。
(第2實施形態)
在前述第1實施形態中，係對於中央部檢測感測要素和緣部檢測感測要素為相互獨立之感測裝置的情況作了例示。
相對於此，在第2實施形態中，係具備有下述特徵：亦即是，對於1個的突起部而將1個的感測裝置作對應配置，並在此1個的感測裝置中而組入有複數之感測要素。
圖11，係為第2實施形態之剖面圖。
圖12，係為對於被分割了的電極作展示之立體圖。
如圖11之剖面圖中所示一般，對應於1個的力檢測突起部232，而被設置有1個的感測裝置500。
而，感測裝置500中之電極，係分離為複數個。
於此，第2感測電極係被作分割。
具體而言，第2感測電極，係被分割為：在與力檢測突起部之中央部的正下方相對應的位置處所具有之中央電極511、和位在力檢測突起部232之緣部的正下方的緣部電極。
如同圖12之電極部分的立體圖中所示一般，第2感測電極係被分割為5個。
亦即是，5個的分割電極，係為中央電極511、和相對於中央電極而位置在-Y方向(512)、+Y方向(513)、-X方向(514)、+X方向(515)的各電極。
在此種構成中，係成為能夠對於各個的被分割了的電極對，而檢測出各別的靜電電容。
若是藉由圖11之剖面圖來作展示，則第1感測電極430與中央電極511之間的間隙d1、和第1感測電極430與-Y方向電極512間的間隙d2、以及第1感測電極430與+Y方向電極513之間的間隙d3，係成為能夠分別獨立地而檢測出來。
於此，係經由1個的感測裝置而構成垂直應力檢測感測單元，並藉由電極之分割，而實現中央部檢測感測要素以及緣部檢測感測要素。
在此種構成中，亦同樣的，若是在外表面處施加有剪斷力，則與第1實施形態中所說明者相同的，力檢測突起部232係變形。
而，伴隨著力檢測突起部232之變形，第1感測電極430係成為傾斜。
第1感測電極430之傾斜，係經由空隙d1與空隙d3間之差動檢測而被檢測出來。
藉由此，能夠將施加在外表面處之剪斷力檢測出來。
(第3實施形態)
在第1實施形態中，係設為：中央部檢測感測裝置310與緣部檢測感測裝置321～324係為相同，但是，亦可在中央部檢測感測裝置310與緣部檢測感測裝置321～324處，而使感測器之感度成為相異。
例如，在中央部檢測感測裝置310之電極間，係配置低介電率之介電質，而在緣部檢測感測裝置321～324之電極間，係配置高介電率之介電質。
又，當將垂直應力檢測感測單元藉由1個的感測裝置500而構成的情況時，係如圖13中所示一般，而使在各電極對之間所挾持的介電質之介電率成為相異。
在圖13中，係在中央電極511處形成低介電質率膜521，並在-Y方向電極與+Y方向電極處形成高介電率膜522。
當在外表面處作用有如同垂直應力與剪斷力被合成後一般之力的情況時，若是相較於垂直應力之檢測分解能而剪斷力之檢測分解能為更低，則會產生無法適切地檢測出剪斷力的問題。
關於此點，藉由將緣部檢測感測裝置(要素)321～324之感度設定為較中央部檢測感測裝置(要素)310之感度更高，就算是在被施加有垂直應力與剪斷力間之合成力的情況時，亦能夠將雙方適當地檢測出來。
(第4實施形態)
在第1實施形態～第3實施形態中，係使感測構造部410與半導體基板450一體化(單一晶片化)。
若藉由此種構成，則藉由被組入至半導體基板450中之積體電路452，能夠對於從感測構造部410而來之感測訊號進行訊號處理。
如此這般，若是能夠在各個的感測裝置處而實行訊號處理，則能夠減少作為主機之資訊統合裝置(未圖示)的訊號處理負載。
由於就算是在觸覺感測系統100中配置了多數之感測裝置，亦能夠將資訊統合裝置之處理負載的增加量縮小，因此，能夠在身為具備多數之觸覺感測裝置的大型系統的同時，亦使高速之應答成為可能。
於此，對於用以將從感測構造部410而來之感測訊號變換為數位訊號的情況之其中一例作例示。
感測構造部410之上面，係成為與對象物相接觸之力檢測部(感測面)421。
感測構造部410，係具備有被作了對向配置之電極板430、440，若是力檢測部421被推壓，則2枚的電極板430、440之間隔d係變化。
由於電極板間隔d之變化所導致的靜電電容變化，係成為類比感測訊號。
例如，如圖14中所示一般，假設從時刻T1起到時刻T2，係在力檢測部421處而被施加有強的力，從時刻T3起到時刻T4，係在力檢測部421處而被施加有弱的力。
如此一來，因應於被施加的力，電極板間距離d係變化。
因應於電極板間距離d之變化，在電極板間所積蓄之電荷量Q係改變。
因應於被施加之力而改變的電極板間電荷量Q，係作為類比感測訊號而被送至積體電路452處。
具體而言，被積蓄在第2感測電極440處之電荷，係經介於再配線層451，而在積體電路452處被檢測出來。
積體電路452，係將從感測構造部410而來之類比感測訊號作數位變換。
使用圖15，對於將靜電電容變化數位變換為頻率變化之模樣作說明。
積體電路452，在將從感測構造部410而來之感測訊號取出時，係將選擇訊號Sct、重置訊號Rst以一定之週期來輸出。
選擇訊號Sct，係為被配置在電極板440與積體電路452之間的開關之ON訊號。
重置訊號Rst，係為用以將電極板440之電荷暫時設為GND並作重置的訊號。
藉由選擇訊號Sct，電極板間電荷量Q係以一定之週期而被取出。
將如此這般所被取出之電極板間電荷量Q，經介於特定之電阻而變化為電壓VQ 。
將此VQ 與特定之參考電壓Vref作對比。
產生具備有VQ 超過了Vref之時間寬幅的脈衝訊號Vout。
此時，若是電荷之取出速度係為一定，則VQ 之高度與Vout之脈衝寬幅係具備有正的相關。
經由脈衝生成器(參考圖17)來將Vout變換為特定頻率之脈衝訊號。
藉由對於每單位時間之脈衝數作計數，能夠將施加於感測構造部410處之力作為數位之量來計測。
將如此這般地經由頻率變換而被數位化了的感測訊號，作為數位感測訊號。
如此這般所產生了的數位感測訊號，係從各感測裝置400而被送訊至資訊統合裝置(未圖示)處。
在訊號送訊時，係亦可設為經由匯流排之二根的訊號線來以差動序列傳輸而進行傳輸。
如此這般，藉由從感測裝置400而對於資訊統合裝置來送訊數位訊號，就算是感測裝置400與資訊統合裝置之間的配線長度為長，亦成為難以受到雜訊之影響。
例如，若是設為在機器人之身體表面全體處設置感測裝置400，則由於全體之配線長度係成為相當長，因此，對於雜訊之耐性係成為重要。
相較於在類比訊號之狀態下而進行送訊的情況，本實施形態之構成，在具備有多數之感測裝置400的感測系統中，係為合適。
(變形例1)
當在1個的感測裝置中而組入有複數之感測要素的情況時，將經由圖16、圖17中所示之構成來取出各感測要素之感測訊號一事作為例子而列舉出來。
在圖16中，則第1感測電極430與中央電極511之間的間隙d1、和第1感測電極430與-Y方向電極512間的間隙d2、以及第1感測電極430與+Y方向電極513之間的間隙d3，係成為能夠分別獨立地而檢測出來。
對於各電極511、512、513，而設置有重置開關610與選擇開關620。
重置開關610以及選擇開關620之源極、汲極區域，係為在P井中所形成之N井。
而，如圖16中所示一般，重置開關610之汲極610D與選擇開關620之源極610S，係被作共通化。
重置開關610之源極610S，係被連接於GND。
又，選擇開關620之汲極610D，係被連接於AD變換器640。
另外，在圖16中，係將重置開關610之閘極以610G來表示，並將選擇開關之閘極以610G來表示。
在感測電極被分割為5個的情況時，關於要將從電極511、512、513、514、515之何者而來的訊號作取出一事，係依據於將何者之選擇開關620設為ON來決定。
另外，在設置選擇開關時，係亦可如圖17中所示一般，將X方向之選擇線651與Y方向之選擇線652設為格子狀，並設為對於行選擇開關621與列選擇開關622分別作選擇，而使所期望之電極511～515被作選擇。
另外，本發明係並不被限定於上述之實施形態，在不脫離本發明之要旨的範圍內，係可適宜作變更。
在上述實施形態中，係對於從二枚之電極板間的距離之變化來檢測出垂直應力的情況作了例示，但是，作為感測裝置(感測要素)之構成，只要是能夠檢測出垂直應力者，則並不被特別作限定。
作為感測裝置之構成，較理想，係將感測構造部設為MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)並積體化於基板上，再進而亦將積體電路在半導體基板上積體化，而將感測構造部之MEMS與積體電路之半導體基板相接合，並設為1個的被積體化了的感測元件晶片。
但是，感測裝置，係並非一定要作積體化，例如，亦可使感測構造部與訊號處理部分別為獨立個體，並相互近接地作配置。
在上述實施形態中，雖係對於將垂直應力檢測感測單元埋設在力檢測薄片層部中的情況作了例示，但是，由於係只要能夠將力檢測突起部之變形檢測出來即可，因此，垂直應力檢測感測單元，係亦可被配置在力檢測薄片層部之正下方。
10．．．機器人
12．．．手部
13．．．對象物
14．．．接觸感測單元
16．．．基部
20．．．觸覺感測裝置
31．．．變形構件
32．．．變形感測器
32a．．．平板(懸臂)
32b．．．形變計
41．．．懸臂
42．．．彈性體
100．．．薄片狀觸覺感測系統
200．．．薄片層部
210．．．外裝薄片層部
212．．．外側突起部
220．．．媒介層部
230．．．力檢測薄片層部
232．．．力檢測突起部
300．．．垂直應力檢測感測單元
310．．．中央部檢測感測裝置
321、322、323、324．．．緣部檢測感測裝置
400．．．檢測感測裝置
410．．．感測構造部
420．．．構造本體部
421．．．力檢測部
422．．．較薄部
423．．．支持框部
424．．．凹部
430．．．感測電極
440．．．感測電極
450．．．半導體基板
451．．．再配線層
452．．．積體電路
453．．．外部端子
460．．．接著層
461．．．通孔
500．．．感測裝置
511．．．中央電極
511、512、513、514、515．．．電極
521．．．低介電率膜
522．．．高介電率膜
610．．．重置開關
610D．．．汲極
610S．．．源極
610G．．．閘極
620．．．選擇開關
620D．．．汲極
620S．．．源極
620G．．．閘極
621．．．行選擇開關
622．．．列選擇開關
640．．．AD變換器
651．．．X方向選擇線
652．．．Y方向選擇線
[圖1]對於接觸感測系統之剖面圖作展示之圖。
[圖2]對於將構成薄片層部之外側層、中間層和內側層作了分離的狀態作展示之圖。
[圖3]當從上方而觀察薄片狀觸覺感測系統時之透視圖。
[圖4]從表面側而對檢測感測裝置作觀察時之立體圖。
[圖5]檢測感測裝置之剖面圖。
[圖6]對於將薄片狀觸覺感測系統形成為袋狀時的情況作例示之圖。
[圖7]對於在薄片狀觸覺感測系統之外表面處施加了垂直應力的情況作展示之圖。
[圖8]對於在薄片狀觸覺感測系統之外表面處施加了剪斷力的情況作展示之圖。
[圖9]對於經由薄片狀觸覺感測系統而檢測出了X方向、Y方向、斜方向之剪斷力的模樣作展示之圖。
[圖10]作為對比例，而對於在力檢測突起部之前端連續地形成了外表面的情況作展示之圖。
[圖11]第2實施形態之剖面圖。
[圖12]對於被分割了的電極作展示之立體圖。
[圖13]對於在電極之間而設置了介電質的情況作展示之圖。
[圖14]對於因應於被施加的力而使電極板間距離d以及電極板間電荷量Q作變化的模樣作展示之圖。
[圖15]用以對於將靜電電容變化數位變換為頻率變化的處理程序作說明之圖。
[圖16]對於用以將各感測要素獨立地檢測出來之構成作例示之圖。
[圖17]對於用以將各感測要素獨立地檢測出來之構成作例示之圖。
[圖18]對於機器人之手部將物舉起的模樣作展示之圖。
[圖19]對於先前技術之感測單元作展示之圖。
[圖20]對於先前技術之感測單元作展示之圖。
100．．．薄片狀觸覺感測系統
200．．．薄片層部
210．．．外裝薄片層部
212．．．外側突起部
220．．．媒介層部
230．．．力檢測薄片層部
232．．．力檢測突起部
300．．．垂直應力檢測感測單元
310．．．中央部檢測感測裝置
321、322．．．緣部檢測感測裝置
D1、D2．．．間隔

Claims (12)

  1. 一種薄片狀觸覺感測系統，係為將與對象物接觸時之垂直應力以及剪斷力檢測出來之觸覺感測系統，其特徵為，具備有：複數之垂直應力檢測感測單元，係可檢測出垂直應力；和薄片層部，係由被層積之3個的薄片層所成，並經由與對象物間之接觸而變形，同時將該接觸力傳達至前述垂直應力檢測單元處，前述薄片層部，係具備有：外裝薄片層部，係構成外表面；和力檢測薄片層部，係將前述垂直應力檢測單元作內藏，或者是被配置在前述垂直應力檢測單元之正上方處；和媒介層，係被挾持於前述外裝薄片層部與前述力檢測薄片層部之間，並將從前述外裝薄片層部而來之作用力傳達至前述力檢測薄片層部處，前述外裝薄片層部與前述力檢測薄片層部，係具備有複數之相互在對向方向上而突起之突起部，並且，前述外裝薄片層部與前述力檢測薄片層部，係以使相互之突起部隔著前述媒介層而相咬合的方式，而被作對向配置，各個之前述垂直應力檢測感測單元，係具備有：中央部檢測感測要素，係被配置在被設置於前述力檢測薄片部處的突起部之中央部的正下方處；和至少2個的緣部檢測感測要素，係在被設置於前述力檢測薄片部處之突起部的緣部之正下方處，以將前述中央部檢測感測要素挾持於中間的方式而被作配置。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，當在與前述薄片層部之面相平行的面上而設定相互正交之X軸與Y軸時，前述緣部檢測感測要素，係在Y軸方向與X軸方向上分別被作配列。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，前述媒介層，係為具備有較前述外裝薄片層部以及前述力檢測薄片層部更小之彈性率的彈性體，或者是具備有黏性之黏性體。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，前述突起部，係為前端較細之形狀。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，前述突起部，係為圓錐形狀。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，在前述中央部檢測感測要素與前述緣部檢測感測要素處，其檢測感度係互為相異。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，相較於前述中央部檢測感測要素，前述緣部檢測感測要素處，其檢測感度係為更高。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，前述中央部檢測感測要素與前述緣部檢測感測要素，係為靜電電容式之壓力感測器。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，被配置在構成前述中央部檢測感測要素之2枚的電極間之介電質的介電率，和被配置在構成前述緣部檢測感測要素之2枚的電極間之介電質的介電率，係為相異。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，被配置在構成前述中央部檢測感測要素之2枚的電極間之介電質的介電率，係為較被配置在構成前述緣部檢測感測要素之2枚的電極間之介電質的介電率更小。
  11. 如申請專利範圍第1項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，前述中央部檢測感測要素與前述緣部檢測感測要素，係為相互分開之個體。
  12. 如申請專利範圍第1項所記載之薄片狀觸覺感測系統，其中，係在一個的感測裝置中，內藏有前述中央部檢測感測要素與前述緣部檢測感測要素。
TW099116295A 2009-10-14 2010-05-21 薄片狀觸覺感測系統 TWI408036B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/005362 WO2011045837A1 (ja) 2009-10-14 2009-10-14 シート状触覚センサシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201113130A TW201113130A (en) 2011-04-16
TWI408036B true TWI408036B (zh) 2013-09-11

Family

ID=43875898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099116295A TWI408036B (zh) 2009-10-14 2010-05-21 薄片狀觸覺感測系統

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8613231B2 (zh)
EP (1) EP2490004B1 (zh)
JP (1) JP5417454B2 (zh)
KR (1) KR101353013B1 (zh)
CN (1) CN102713546B (zh)
TW (1) TWI408036B (zh)
WO (1) WO2011045837A1 (zh)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20070779A1 (it) * 2007-11-05 2009-05-06 Fond Istituto Italiano Di T Ec Disposizione di sensori tattili e sistema sensoriale corrispondente
US9215089B2 (en) 2009-10-14 2015-12-15 Tohoku University Touch sensor system
WO2011045836A1 (ja) 2009-10-14 2011-04-21 国立大学法人東北大学 センサ装置およびセンサ装置の製造方法
TWI421481B (zh) * 2011-06-24 2014-01-01 Universal Cement Corp 預壓式壓力感測器模組
KR101293984B1 (ko) 2011-12-02 2013-08-07 현대자동차주식회사 스트레인게이지 타입의 힘-토크 센서 및 그 제조 방법
KR101449410B1 (ko) * 2012-12-10 2014-10-15 한국기계연구원 전도성 나노 또는 마이크로 기둥의 맞물림을 이용한 촉각 센서
EP2953012B1 (en) * 2013-01-29 2018-04-18 Suzhou Institute of Nano-tech and Nano-bionics (SINANO) Chinese Academy of Sciences Electronic skin, preparation method and use thereof
KR101956105B1 (ko) 2013-03-18 2019-03-13 삼성전자주식회사 촉각 측정 장치 및 방법과 촉각 측정 장치 제조 방법
KR101486217B1 (ko) * 2013-12-10 2015-02-06 한국기계연구원 커브 형 전도성 나노 또는 마이크로 필러를 이용한 촉각 센서
CN103954382B (zh) * 2014-05-14 2016-02-24 合肥工业大学 一种变介质式电容柔性三维力触觉传感器
DE102014221294A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung, greifvorrichtung und herstellungsverfahren
CN104535227B (zh) * 2014-12-22 2017-02-22 浙江大学 压入式介电高弹体压力传感器
KR20160112562A (ko) 2015-03-18 2016-09-28 실버레이 주식회사 부하감지센서
KR20160114482A (ko) 2015-03-24 2016-10-05 실버레이 주식회사 복합센서
KR20160118110A (ko) 2015-04-01 2016-10-11 실버레이 주식회사 복합센서
US20170045976A1 (en) * 2015-08-10 2017-02-16 Apple Inc. Electronic Devices With Shear Force Sensing
US10813689B2 (en) 2015-11-25 2020-10-27 Biosense Webster (Israel) Ltd. Ablation catheter with radial force detection
CN105509937B (zh) * 2016-01-07 2018-12-25 常州二维光电科技有限公司 一种压感传感器、压力检测方法及制造工艺
WO2018163623A1 (ja) * 2017-03-08 2018-09-13 国立大学法人東北大学 感圧センサ装置および感圧センサ装置の製造方法
WO2018174164A1 (ja) 2017-03-23 2018-09-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 触覚センサおよびこの触覚センサを構成する触覚センサユニット
JP6696494B2 (ja) * 2017-11-15 2020-05-20 オムロン株式会社 静電容量式圧力センサ
CN108362427A (zh) * 2018-01-31 2018-08-03 北京他山科技有限公司 一种具有多功能层的接触传感器、电子皮肤和智能机器人
CN108681412B (zh) * 2018-04-12 2020-06-02 清华大学 一种基于阵列式触觉传感器的情感识别装置及方法
US11885695B2 (en) * 2018-10-19 2024-01-30 Sony Corporation Sensor, stack-type sensor, and electronic device
US20220082459A1 (en) * 2019-01-24 2022-03-17 The Regents Of The University Of Michigan Light-based tactile sensing with directional sensitivity
CN113950396B (zh) * 2019-06-05 2024-04-02 索尼集团公司 控制装置、控制方法及程序
US11460362B2 (en) * 2019-07-23 2022-10-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Flexible printed pressure transducer with sensor diffusion stack materials and methods incorporating the same
US11597104B2 (en) * 2019-07-31 2023-03-07 X Development Llc Mobile robot sensor configuration
WO2021188383A1 (en) * 2020-03-16 2021-09-23 New York University Apparatus for determining shear forces in regard to a pressure imaging array, single point sensor for shear forces, and method
EP4165561A1 (en) * 2020-06-15 2023-04-19 National University of Singapore Event-driven visual-tactile sensing and learning for robots
JP2022100447A (ja) * 2020-12-24 2022-07-06 横河電機株式会社 力検出器及び力検出システム
CN113155344B (zh) * 2021-01-25 2022-10-18 电子科技大学 一种具有触觉信息感知功能的柔性电子皮肤器件
CN113190114B (zh) * 2021-04-14 2022-05-20 三峡大学 具有触觉模拟和情绪感知的虚拟场景体验系统和方法
WO2023277794A2 (en) * 2021-06-29 2023-01-05 National University Of Singapore Force sensors and devices incorporating force sensors
CN113465790B (zh) * 2021-07-20 2023-10-31 京东方科技集团股份有限公司 一种触觉传感器、压力测量装置以及制作方法
CN117516769A (zh) * 2022-07-27 2024-02-06 宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司 压力感测器及其制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313840A (en) * 1992-10-30 1994-05-24 At&T Bell Laboratories Tactile shear sensor using anisotropically conductive material
JP2001330526A (ja) * 2000-05-19 2001-11-30 Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti 圧力分布及び摩擦力分布測定用センサ
TW200844416A (en) * 2007-05-14 2008-11-16 Ind Tech Res Inst A tactile sensor, the manufacturing method thereof, and a film for a tactile sensor
JP2009002740A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Toshiba Corp 圧力センサ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6034295A (ja) * 1983-08-03 1985-02-21 株式会社日立製作所 皮膚感覚センサ
US4745812A (en) * 1987-03-25 1988-05-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Triaxial tactile sensor
US5565658A (en) * 1992-07-13 1996-10-15 Cirque Corporation Capacitance-based proximity with interference rejection apparatus and methods
JPH06167400A (ja) 1992-12-01 1994-06-14 Murata Mfg Co Ltd 力学量センサ
JP2001329418A (ja) * 2000-05-17 2001-11-27 Takeshi Nomura トルマリンシート及びその製造方法
JP2002236543A (ja) * 2001-02-08 2002-08-23 Sony Corp 入力装置
JP3983638B2 (ja) 2002-09-24 2007-09-26 ニッタ株式会社 センサシート
CN1796954A (zh) * 2004-12-22 2006-07-05 中国科学院合肥智能机械研究所 柔性三维力触觉传感器
JP4876240B2 (ja) 2005-01-28 2012-02-15 国立大学法人 東京大学 触覚センサ及びその製造方法
CN101221859A (zh) * 2007-01-12 2008-07-16 张周新 物体的接触型传感器
JP4333883B2 (ja) * 2007-01-24 2009-09-16 ヤマハ株式会社 モーションセンサ及びその製造方法
JP4977825B2 (ja) 2007-05-09 2012-07-18 国立大学法人 東京大学 剪断力検出装置及び物体把持システム
CN101261167A (zh) * 2008-04-24 2008-09-10 复旦大学 一种可弯曲的有机小分子触觉传感器阵列及其制备方法
WO2011045836A1 (ja) * 2009-10-14 2011-04-21 国立大学法人東北大学 センサ装置およびセンサ装置の製造方法
JP4896198B2 (ja) * 2009-10-14 2012-03-14 国立大学法人東北大学 触覚センサシステム
US9215089B2 (en) 2009-10-14 2015-12-15 Tohoku University Touch sensor system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313840A (en) * 1992-10-30 1994-05-24 At&T Bell Laboratories Tactile shear sensor using anisotropically conductive material
JP2001330526A (ja) * 2000-05-19 2001-11-30 Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti 圧力分布及び摩擦力分布測定用センサ
TW200844416A (en) * 2007-05-14 2008-11-16 Ind Tech Res Inst A tactile sensor, the manufacturing method thereof, and a film for a tactile sensor
JP2009002740A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Toshiba Corp 圧力センサ

Also Published As

Publication number Publication date
KR101353013B1 (ko) 2014-01-22
CN102713546A (zh) 2012-10-03
TW201113130A (en) 2011-04-16
EP2490004B1 (en) 2016-03-23
EP2490004A1 (en) 2012-08-22
US20120247226A1 (en) 2012-10-04
JPWO2011045837A1 (ja) 2013-03-04
US8613231B2 (en) 2013-12-24
JP5417454B2 (ja) 2014-02-12
CN102713546B (zh) 2014-07-09
KR20120098684A (ko) 2012-09-05
EP2490004A4 (en) 2014-08-06
WO2011045837A1 (ja) 2011-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI408036B (zh) 薄片狀觸覺感測系統
JP4896198B2 (ja) 触覚センサシステム
EP1570415B1 (en) Tactile sensor element and sensor array
JP4364146B2 (ja) 触覚センサー
US7119798B2 (en) Digitizing tablet
US9310265B2 (en) Tactile sensor and multi-axial tactile sensor
Takao et al. Monolithic silicon smart tactile image sensor with integrated strain sensor array on pneumatically swollen single-diaphragm structure
CN110446912B (zh) 触觉传感器以及构成该触觉传感器的触觉传感器单元
CN108760105B (zh) 一种角度可调型仿生毛发传感结构
Dahiya et al. Tactile sensing for robotic applications
WO2007135927A1 (ja) 感圧センサ
JP4040435B2 (ja) シリコン触覚センサ装置
JP2008190902A (ja) 物体検知センサ
WO2016052525A1 (ja) エレクトレット素子及びその製造方法、センサー、電子回路並びに入力装置
CN113167668A (zh) 多轴触觉传感器
WO2018179911A1 (ja) 力覚センサ
JP2008175836A (ja) 点字読み取り用センサを備えた点字読み取り用装置
KR102256241B1 (ko) 전단 및 수직 응력 감지 센서 및 이의 제조 방법
JP2022111488A (ja) 静電容量センサ
JPS63113326A (ja) 触覚センサ
JP7331557B2 (ja) 触覚センサ
KR20190006139A (ko) 스트레인 및 압력 동시측정 센서 및 이의 제조방법
JP5633349B2 (ja) センサー装置及びセンサー装置アレイ
KR20220085068A (ko) 유연 복합 촉각 센서
Takao et al. Three-dimensional silicon smart tactile imager using large deformation of swollen diaphragm with integrated piezoresistor pixel circuits