WO2023080021A1 - 触覚センサ及び触覚センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

触覚センサ１ａは、複数の電極１０と、導電性多孔体２０と、導電体３０と、計測部５０とを備える。導電性多孔体２０は、複数の電極１０に接している。導電性多孔体２０は、特定方向において異なる導電率を有する。導電体３０は、特定方向において、導電性多孔体２０から離れて配置されている。計測部５０は、複数の電極１０の電位に基づいて導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する。導電性多孔体２０は、第一端部２１と、第二端部２２とを有する。第一端部２１は、特定方向の導電体３０側の一端に形成されている。導電性多孔体２０の第一端部２１における導電率は、導電性多孔体２０の第二端部２２における導電率より高い。

Description

触覚センサ及び触覚センサの製造方法

　本発明は、触覚センサ及び触覚センサの製造方法に関する。

　従来、触覚センサが知られている。

　例えば、特許文献１には、検知部と、計測部とを備える触覚センサが記載されている。検知部は、第１導電体及び第２導電体を有する。第１導電体には、複数の電極が設けられている。第２導電体は、第１導電体に対向する。計測部は、電極の電位に基づいて、接触物の接触を計測する。

　特許文献２には、応力・ひずみセンサ材料として、導電性多孔質樹脂成形体が記載されている。この導電性多孔質樹脂成形体は、樹脂中に空孔と導電性粒子とが分散しており、該空孔の径が傾斜して分布している。

特開２０１９－１６８２４７号公報 特開２０１８－３９８６２号公報

　触覚センサにおいて導電性の多孔体を用いて物体の接触状態を測定することが考えられる。導電性の多孔体の使用は、触覚センサに柔軟性を付与しやすく、軽量性の観点からも有利であると考えられる。一方、本発明者らの検討によれば、触覚センサにおいて厚みを有する導電性の多孔体を使用すると、物体の接触に対する触覚センサの感度及び空間分解能が低くなりやすいという課題があることが新たに分かった。このような課題は、特許文献１及び２には記載も示唆もされていない。

　そこで、本発明は、導電性多孔体を備えつつ、感度及び空間分解能の観点から有利な触覚センサを提供する。

　本発明は、
　複数の電極と、
　前記複数の電極に接しており、特定方向において異なる導電率を有する導電性多孔体と、
　前記特定方向において前記導電性多孔体から離れて配置された導電体と、
　前記複数の電極の電位に基づいて前記導電性多孔体及び前記導電体の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する計測部と、を備え、
　前記導電性多孔体は、前記特定方向の前記導電体側の一端に形成された第一端部と、前記特定方向の他端に形成された第二端部とを有し、
　前記導電性多孔体の前記第一端部における導電率は、前記導電性多孔体の前記第二端部における導電率より高い、
　触覚センサを提供する。

　また、本発明は、
　触覚センサの製造方法であって、
　前記触覚センサは、
　複数の電極と、
　前記複数の電極に接しており、特定方向において異なる導電率を有する導電性多孔体と、
　前記特定方向において前記導電性多孔体から離れて配置された導電体と、
　前記複数の電極の電位に基づいて前記導電性多孔体及び前記導電体の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する計測部と、を備え、
　前記特定方向において、前記導電性多孔体の前記特定方向の前記導電体側の一端に形成され、前記特定方向の他端に形成された前記導電性多孔体の第二端部における導電率よりも高い導電率を有する第一端部が前記導電体と前記第二端部との間に位置するように、前記導電性多孔体を配置することを含む、
　製造方法を提供する。

　また、本発明は、
　上記の触覚センサと、
　前記触覚センサの測定結果を示す情報が入力される入力部と、
　前記入力部に入力された前記情報を処理して表示用データを生成する処理部と、
　前記表示用データを表示する表示部と、を備えた、
　入力システムを提供する。

　上記の触覚センサは、導電性多孔体を備えつつ、感度及び空間分解能の観点から有利である。

図１は、本発明に係る触覚センサの一例を示す平面図である。 図２Ａは、図１のII-II線を切断線とする触覚センサの断面図である。 図２Ｂは、物体の接触により変形した触覚センサの断面図である。 図３は、導電性多孔体の導電率の例を示すグラフである。 図４は、導電性多孔体の一例を模式的に示す断面図である。 図５は、導電性多孔体の別の一例を模式的に示す断面図である。 図６は、触覚センサの変形例を示す断面図である。 図７は、触覚センサにおける複数の電極の配置の一例を示す平面図である。 図８は、触覚センサにおける複数の電極の配置の別の一例を示す平面図である。 図９は、触覚センサの計測部の回路の一例を示す図である。 図１０は、触覚センサにおける複数の電極の配置のさらに別の一例を示す平面図である。 図１１は、本発明に係る触覚センサの別の一例を示す斜視図である。 図１２は、本発明に係る入力システムの一例を示す斜視図である。 図１３は、本発明に係る入力システムにおける処理の一例を示すフローチャートである。 図１４Ａは、実施例における計算に用いた計算モデルを模式的に示す側面図である。 図１４Ｂは、実施例における計算に用いた計算モデルを模式的に示す斜視図である。 図１４Ｃは、実施例における計算に用いた計算モデルを模式的に示す斜視図である。 図１５Ａは、実施例における計算結果の感度及び線形性の評価指標を模式的に示すグラフである。 図１５Ｂは、実施例における計算結果の空間分解能を模式的に示すグラフである。 図１６Ａは、実施例における計算に基づく感度の評価結果を示すグラフである。 図１６Ｂは、実施例における計算に基づく線形性の評価結果を示すグラフである。 図１６Ｃは、実施例における計算に基づく空間分解能の評価結果を示すグラフである。 図１７Ａは、サンプル１に係る評価用センサにおける荷重の中心に対応する出力電圧と荷重との関係を示すグラフである。 図１７Ｂは、サンプル１に係る評価用センサにおいて荷重の中心を通る中心線における正規化出力とその中心線上の位置との関係を示すグラフである。

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、下記の説明は、本発明を例示的に説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるわけではない。

　図１及び図２Ａに示す通り、触覚センサ１ａは、複数の電極１０と、導電性多孔体２０と、導電体３０と、計測部５０とを備えている。導電性多孔体２０は、複数の電極１０に接している。導電性多孔体２０は、特定方向において異なる導電率を有する。導電体３０は、特定方向において、導電性多孔体２０から離れて配置されている。計測部５０は、複数の電極１０の電位に基づいて導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する。例えば、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに物体が接触すると、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つの変形に伴い、図２Ｂに示す通り、導電性多孔体２０及び導電体３０が互いに接触し、導電性多孔体２０と導電体３０との間の接触抵抗の大きさが変動しうる。この接触抵抗の大きさの変動により、複数の電極１０の電位が変化しうる。このため、複数の電極１０の電位に基づいて、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定できる。導電体３０は、例えば、直流電源等の電源（図示省略）に電気的に接続されている。計測部５０は、この電源を備えていていもよい。複数の電極１０の電位に基づいて、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する方法の詳細は、特開２０１９－１６８２４７号公報を参照することにより理解されうる。物体の接触状態の測定は、例えば、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに対する物体の接触位置の測定を含む。物体の接触状態の測定は、例えば、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに対する物体の接触力の測定を含んでいてもよい。

　上記の通り、触覚センサ１ａは、導電性多孔体２０を備えているので、柔軟性を有しやすい。加えて、触覚センサ１ａは軽量性の観点からも有利である。一方、本発明者らの検討によれば、触覚センサにおいて導電性の多孔体を使用すると、物体の接触に対する触覚センサの感度及び空間分解能が低くなりやすいという課題があることが新たに分かった。なぜなら、導電性多孔体の厚みにより複数の電極における電位コントラストが低下しやすいからである。そこで、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、導電性多孔体を用いつつ感度及び空間分解能の観点から有利な触覚センサを新たに開発した。

　図２Ａに示す通り、導電性多孔体２０は、第一端部２１と、第二端部２２とを有する。第一端部２１は、特定方向の導電体３０側の導電性多孔体２０の一端に形成されている。第二端部２２は、特定方向の導電性多孔体２０の他端に形成されている。導電性多孔体２０の第一端部２１における導電率σ₂₁は、導電性多孔体２０の第二端部２２における導電率σ₂₂より高い。このような構成によれば、導電性多孔体２０が特定方向において異なる導電率を有することも相まって、触覚センサ１ａが所望の感度及び空間分解能を有しやすい。

　導電性多孔体２０の導電率は特定の値に限定されない。導電性多孔体２０は、例えば、特定方向において０．００１～１００Ｓ／ｍの範囲で異なる導電率を有する。このような構成によれば、触覚センサ１ａが所望の感度及び空間分解能をより有しやすい。

　導電率σ₂₁が導電率σ₂₂より高い限り、導電率σ₂₂に対する導電率σ₂₁の比σ₂₁／σ₂₂は、特定の値に限定されない。比σ₂₁／σ₂₂は、例えば１０以上であり、２０以上であってもよく、３０以上であってもよく、５０以上であってもよい。比σ₂₁／σ₂₂は、例えば、１０００以下であり、８００以下であってもよく、５００以下であってもよい。

　導電性多孔体２０の導電率の特定方向における変化パターンは、特定のパターンに限定されない。図３は、導電性多孔体２０の導電率と、特定方向における第二端部２２からの距離との関係を示すグラフである。図３において、距離ｔ₂₀は、第一端部２１の、特定方向における第二端部２２からの距離である。図３に示す通り、導電性多孔体２０は、例えば、特定方向において第二端部２２から第一端部２１に向かって連続的又は段階的に増加する導電率を有する。このような構成によれば、触覚センサ１ａが所望の感度及び空間分解能をより有しやすい。導電性多孔体２０は、例えば、特定方向において第一端部２１と第二端部２２との間において第一端部２１に向かって減少する導電率を有する部位を有していてもよい。導電性多孔体２０は、特定方向において第一端部２１から第二端部２２に向かって連続的又は段階的に増加する導電率を有してもよい。このような構成によれば、触覚センサ１ａの測定結果の線形性を高くすることができる。

　図３の実線で示すグラフのように、特定方向において第二端部２２から第一端部２１に向かって連続的に導電性多孔体２０の導電率が増加しうる。図４は、このような導電率を有する導電性多孔体２０の一例を示す。この例において、例えば、導電性多孔体２０の空隙率は、特定方向において第二端部２２から第一端部２１に向かって連続的に変化している。

　図３の破線で示すグラフのように、特定方向において第二端部２２から第一端部２１に向かって段階的に導電性多孔体２０の導電率が増加しうる。図５は、このような導電率を有する導電性多孔体２０の一例を示す。この例において、導電性多孔体２０は、例えば、複数の多孔体層２３を含む。複数の多孔体層２３は、例えば、第一多孔体層２３ａと、第二多孔体層２３ｂと、第三多孔体層２３ｃとを備えている。第一多孔体層２３ａは第二端部２２をなしている。第二多孔体層２３ｂは第一端部２１をなしている。第三多孔体層２３ｃは、特定方向において、第一多孔体層２３ａと第二多孔体層２３ｂとの間に配置されている。第一多孔体層２３ａの導電率、第二多孔体層２３ｂの導電率、及び第三多孔体層２３ｃの導電率のそれぞれは、各多孔体層において一定とみなしうる。例えば、第三多孔体層２３ｃの導電率は、第一多孔体層２３ａの導電率より高く、かつ、第二多孔体層２３ｂの導電率より低い。例えば、第三多孔体層２３ｃの空隙率は、第一多孔体層２３ａの空隙率より低く、かつ、第二多孔体層２３ｂの空隙率より高い。

　図５に示す通り、導電性多孔体２０は、例えば、複数の多孔体層２３と、接合層２４とを含む積層構造を有する。接合層２４は、特定方向において、多孔体層２３同士の間に配置されており、導電性を有する。このような構成によれば、積層構造に含まれる複数の多孔体層の導電率及び数を調整することによって、所望の特性を有する導電性多孔体２０を作製しやすい。接合層２４は省略されてもよい。

　接合層２４が導電性を有する限り、接合層２４の導電率は特定の値に限定されない。接合層２４は、例えば、０．００１～１００００Ｓ／ｍの導電率を有する。このような構成によれば、触覚センサ１ａが所望の感度及び空間分解能をより有しやすい。

　導電性多孔体２０において、多孔質構造をなす材料は特定の材料に限定されない。その材料は、例えば、樹脂と導電性フィラーとの複合材料である。この複合材料において樹脂はマトリクスをなしうる。このような構成によれば、触覚センサ１ａが所望の柔軟性を有しやすい。複合材料においてマトリクスをなす樹脂は、特定の樹脂に限定されない。その樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性エラストマーであってもよい。樹脂は、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合物であってもよい。

　複合材料における導電性フィラーの形状は、特定の形状に限定されず、例えば、球状、フレーク状、樹枝状、又は繊維状でありうる。導電性フィラーの例は、金属フィラー、金属で被覆された樹脂フィラー、カーボンナノチューブ、黒鉛、及びカーボンブラックである。黒鉛の形状の例は、例えば、鱗状、針状、繊維状、球状、フレーク状、凝集塊状、及び多孔質状である。金属フィラーの例は、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コート銅粉、金コート銅粉、銀コートニッケル粉、及び金コートニッケル粉である。

　導電性多孔体２０の形状は、特定の形状に限定されない。導電性多孔体２０は、例えば、第一端部２１及び第二端部２２が互いに平行である形状を有する。導電性多孔体２０は、所定の厚みを有する板状又はシート状であってもよい。導電性多孔体２０の厚みは、例えば、０．５～２０ｍｍである。このような構成によれば、導電性多孔体２０は、センサ用部材に適した柔軟性を有しやすい。この場合、特定方向は、例えば、導電性多孔体２０の厚み方向に相当しうる。

　導電性多孔体２０を製造する方法は、特定の方法に限定されない。導電性多孔体２０は、物理発泡剤、化学発泡剤、又は熱膨張カプセルを用いた方法によって製造されてもよい。

　触覚センサ１ａにおける導電体３０は、特定の導電体に限定されない。導電体３０は、例えば、可撓性を有する。導電体３０の形状は、特定の形状に限定されない。導電体３０の形状は、例えば、板状又はシート状である。

　図１及び図２Ａに示す通り、導電体３０は、樹脂多孔体２０の少なくとも一部を覆っている。導電体３０は、樹脂多孔体２０の全体を覆っていてもよい。

　導電体３０の導電率は、特定の値に限定されない。導電体３０の導電率は、例えば０．０１～１００Ｓ／ｍである。

　接合層２４をなす材料は、接合層２４が多孔体層２３同士を接合できる限り特定の材料に限定されない。接合層２４は、例えば、導電フィラーを含む粘着材によって構成されている。接合層２４は、基材を有する粘着テープによって構成されていてもよいし、基材を有しない粘着材によって構成されていてもよい。接合層２４は、導電フィラーを含む導電性接着剤によって形成されていてもよい。

　図２Ａに示す通り、触覚センサ１ａは、例えば絶縁体４０をさらに備えている。絶縁体４０は、特定方向において導電性多孔体２０と導電体３０との間に配置されている。加えて、絶縁体４０は、特定方向に延びる空隙４２をなす。このような構成によれば、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに物体が接触したときに、物体との接触部の近くの空隙４２において導電性多孔体２０と導電体３０とが接触しうる。一方、物体との接触部から離れた空隙４２では、導電性多孔体２０と導電体３０とは接触しない。このため、物体との接触部の近くの電極１０における電位と物体との接触部から離れた電極１０における電位との差が大きくなりやすく、触覚センサ１ａが所望の感度及び空間分解能を有しやすい。絶縁体４０は省略されてもよい。

　図１に示す通り、触覚センサ１ａは、例えば、導電性多孔体２０と、導電体３０と、絶縁体４０とを含む積層体５を備えている。

　絶縁体４０は導電体３０に直接ドッド状又はメッシュ状に配置されていてもよく、絶縁体４０をなす材料は、特定の材料に限定されない。絶縁体４０は、例えば、絶縁材料製の多孔体であってもよいし、絶縁材料製のメッシュであってもよいし、絶縁材料製の織布であってもよいし、絶縁材料製の不織布であってもよい。絶縁体４０は、例えば、板状又はシート状の形状を有する。本明細書において、絶縁体は、１．０×１０^-15Ｓ／ｍ以下の導電率を有する材料である。

　図１に示す通り、触覚センサ１ａにおける複数の電極１０の配置は、複数の電極１０が導電性多孔体２０に接している限り、特定の配置に限定されない。図２Ａに示す通り、複数の電極１０は、例えば、第二端部２２に接触している。

　一方、触覚センサ１ａは、図６に示す触覚センサ１ｂのように変更されてもよい。触覚センサ１ｂは、特に説明する部分を除き、触覚センサ１ａと同様に構成されている。触覚センサ１ａの構成要素と同一又は対応する触覚センサ１ｂの構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。触覚センサ１ａに関する説明は、技術的に矛盾する場合を除き、触覚センサ１ｂにも当てはまる。このことは、他の変形例についても同様である。

　図６に示す通り、複数の電極１０は、特定方向において第一端部２１と第二端部２２との間に配置されている。換言すると、複数の電極１０は、導電性多孔体２０の内部に埋め込まれている。

　触覚センサ１ａの平面視における複数の電極１０の配置は、特定の配置に限定されない。触覚センサ１ａの平面視において、複数の電極１０は、規則的に配置されていてもよいし、不規則に配置されていてもよい。図１に示す通り、触覚センサ１ａの平面視において、複数の電極１０は、例えば、正方形格子の格子点に配置されている。複数の電極１０は、長方形格子及び平行四辺形格子等の他の平面格子の格子点に配置されていてもよい。複数の電極１０は、触覚センサ１ａの平面視において、触覚センサ１ａの外周に沿って配置されていてもよい。

　また、触覚センサ１ａの平面視において、複数の電極１０は、図７に示す通り配置されていてもよい。この場合、複数の電極１０のそれぞれは、平面格子の各格子点から所定の範囲内でランダムにずれるように配置されている。このような構成によれば、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つへの物体の接触位置に関わらず、物体の接触状態を適切に測定できる。加えて、複数の電極１０の配置の自由度が確保されやすい。

　触覚センサ１ａにおいて、例えば、計測部５０は、複数の電極１０における１つ以上の電極１０を選択的に接地させ、かつ、接地させる電極１０を順次切り替えて、物体の接触状態を測定する。この場合、接地を切り替える回数に応じて空間性能と時間性能が変化し、触覚センサ１ａにおいて、接地を切り替える回数が多いほど空間分解能が高く、時間分解能が低くなりやすい。

　図８に示す通り、触覚センサ１ａにおいて、複数の電極１０は、例えば、複数の電極群１５を含む。複数の電極群１５のそれぞれは、２つ以上の電極１０を有する。計測部５０は、例えば、複数の電極群１５のそれぞれにおいて選択された１つの電極１０からなる複数の電極１０を同時に接地させ、かつ、複数の電極群１５のそれぞれにおいて接地させる電極１０を順次切り替えて物体の接触状態を測定する。このような構成によれば、複数の電極１０において接地する電極を１つずつ順次切り替えて物体の接触状態を測定する場合に比べて、物体の接触状態の測定の時間分解能を高めやすい。

　触覚センサ１ａによれば、複数の電極１０は、例えば、第一電極群１５ａ、第二電極群１５ｂ、第三電極群１５ｃ、及び第四電極群１５ｄを備えている。各電極群１５は、例えば、４つの電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄを有する。各電極群１５において、４つの電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄは、正方形又は長方形等の所定の四角形の頂点に配置されている。各電極群１５に含まれる電極１０の数は、３であってもよいし、５以上であってもよい。

　図９は、計測部５０の回路の一例を示す。計測部５０は、例えば、切替回路５２と、制御回路５１とを備えている。切替回路５２は、例えば、１６本の配線５２ａ～５２ｐと、５つのマルチプレクサＭ１～Ｍ５を含んでいる。配線５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、及び５２ｄは、それぞれ、第一電極群１５ａの電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄに電気的に接続されている。配線５２ｅ、５２ｆ、５２ｇ、及び５２ｈは、それぞれ、第二電極群１５ｂの電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄに電気的に接続されている。配線５２ｉ、５２ｊ、５２ｋ、及び５２ｌは、それぞれ、第三電極群１５ｃの電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄに電気的に接続されている。配線５２ｍ、５２ｎ、５２ｏ、及び５２ｐは、それぞれ、第四電極群１５ｄの電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄに電気的に接続されている。配線５２ａ～５２ｐは、マルチプレクサＭ１に接続されている。１６本の配線５２ａ～５２ｐのそれぞれは、電極１０とマルチプレクサＭ１との間で分岐している。配線５２ａ～５２ｄから分岐した配線がマルチプレクサＭ２に接続されている。配線５２ｅ～５２ｈから分岐した配線がマルチプレクサＭ３に接続されている。配線５２ｉ～５２ｌから分岐した配線がマルチプレクサＭ４に接続されている。配線５２ｍ～５２ｐから分岐した配線がマルチプレクサＭ５に接続されている。マルチプレクサＭ２、マルチプレクサＭ３は、マルチプレクサＭ４、及びマルチプレクサＭ５のそれぞれは、接地されている。マルチプレクサＭ１については、１６本の配線を直接個別のＡ／ＤコンバータＡＤＣに接続して、省略してもよい。

　制御部５１からデジタル出力（ＤＯ）信号がマルチプレクサＭ１に入力されることに伴い、順次、１６本の配線５２ａ～５２ｐに接続された各電極１０の電位に対応した電気信号が制御回路５１のＡ／ＤコンバータＡＤＣに入力される。

　制御部５１からデジタル出力（ＤＯ）信号がマルチプレクサＭ２、Ｍ３、Ｍ４、及びＭ５のそれぞれに入力されることに伴い、これらのマルチプレクサに接続された４つの配線のうち１つの配線が選択的に接地される。これにより、例えば、各電極群１５の電極１０ａが同時に接地される。次に、各電極群１５の電極１０ｂが同時に接地される。次に、各電極群１５の電極１０ｃが同時に接地される。次に、各電極群１５の電極１０ｄが同時に接地される。以降、電極１０ａの接地、電極１０ｂの接地、電極１０ｃの接地、及び電極１０ｄの接地が順次繰り返される。

　触覚センサ１ａにおいて、図１０に示すように、複数の電極群１５が構成されていてもよい。この例において、複数の電極群１５は、所定方向に１列に並んだ２つ以上の電極１０を有する。例えば、各電極群１５において、４つの電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄは、所定方向に１列に並んでいる。加えて、複数の電極群１５は、平面視において互いに平行に配置されている。

　触覚センサ１ａにおいて、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに物体が接触すると、触覚センサ１ａは、その接触状態に対応した出力をなす。導電性多孔体２０が曲面に沿って配置された状態又は力を加えて屈曲させた状態で触覚センサ１ａが使用されることも想定される。もしくは、導電性多孔体２０が湾曲可能な部材に沿って配置されることも考えられる。導電性多孔体２０の配置の状態の変動に伴う触覚センサ１ａの出力の変動率は、特定の値に限定されない。例えば、屈曲状態での触覚センサ１ａの出力は、平坦状態での触覚センサ１ａの出力に対して１０％以下の変動を示す。

　触覚センサ１ａにおいて、例えば、式（１）に示す出力変動率が１０％以下である。式（１）において、第一出力は、導電性多孔体２０を平坦面に沿って配置したときの特定条件での触覚センサ１ａの出力である。第二出力は、導電性多孔体２０を３０ｍｍの曲率半径を有する曲面に沿って固定したときの特定条件での触覚センサ１ａの出力である。特定条件は、例えば、触覚センサ１ａに対して所定の外力を付与し、その外力を解除することである。
　出力変動率＝１００×｜第二出力－第一出力｜／第一出力　　　式（１）

　触覚センサ１ａにおいて、上記の出力変動率が１０％以下であると、導電性多孔体２０が曲面に沿って配置された状態又は導電性多孔体２０が湾曲可能な部材に沿って配置された状態であっても、触覚センサ１ａが所望の感度及び空間分解能を有しやすい。

　触覚センサ１ａは、図１１に示す触覚センサ１ｃのように変更されてもよい。触覚センサ１ｃは、エラストマーを含むグリッパー７を備えている。導電性多孔体２０は、グリッパー７に沿って配置されている。図１１に示す通り、例えば、導電性多孔体２０を含む積層体５がグリッパー７に沿って配置されている。グリッパー７が所定の物品をつかむと、グリッパー７と所定の物品との接触に伴い、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに変形が生じ、導電性多孔体２０と導電体３０との間の接触抵抗が変動しうる。これにより、複数の電極１０の電位が変動しうる。計測部５０は、複数の電極１０の電位に基づいて、グリッパー７と所定の物品との接触状態に対応する、導電性多孔体２０及び導電体３０の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定できる。

　グリッパー７は、エラストマーを含んでいるので容易に変形し、グリッパー７と接触する物品を傷つけにくい。このため、グリッパー７は、様々な物品を傷つけることなくつかみうる。

　グリッパー７がエラストマーを含んでいる限り、グリッパー７の形状は特定の形状に限定されない。図１１に示す通り、グリッパー７は、例えば、互いに平行に形成された複数の溝７２を有する。これにより、グリッパー７が曲がりやすく、グリッパー７が物品をつかみやすい。導電性多孔体２０は、グリッパー７の変形に合わせて変形しうる。複数の電極１０は、例えば、フレキシブル基板上に形成される。

　触覚センサ１ａを製造する方法は、特定の方法に限定されない。触覚センサ１ａを製造する方法は、特定方向において、第二端部２２における導電率σ₂₂よりも高い導電率σ₂₁を有する第一端部２１が導電体３０と第二端部２２との間に位置するように、導電性多孔体２０を配置することを含む。

　触覚センサ１ａを用いて、例えば、図１２に示す入力システム１００を提供できる。図１２に示す通り、入力システム１００は、触覚センサ１ａと、入力部２と、処理部３と、表示部４とを備えている。入力部２には、触覚センサ１ａの測定結果を示す情報ＩＭが入力される。例えば、触覚センサ１ａの計測部５０において生成された情報が情報ＩＭとして入力部２に入力される。処理部３は、入力部２に入力された情報ＩＭを処理して表示用データＤｅを生成する。表示部４は、処理部３によって生成された表示用データＤｅを表示する。

　入力部２は、情報ＩＭを処理部３に転送できる限り、特定の構成に限定されない。入力部２は、Universal Serial Bus（USB）等の有線通信の規格に対応したモジュールであってもよいし、Bluetooth及びＷｉ-Ｆｉ等の無線通信の規格に対応したモジュールであってもよい。Bluetooth及びＷｉ-Ｆｉは、登録商標である。

　処理部３は、情報ＩＭを処理して表示用データＤｅを生成できる限り、特定の構成に限定されない。図１２に示す通り、処理部３は、主記憶装置３ａと、中央処理装置（ＣＰＵ）３ｂとを備えている。入力部２から主記憶装置３ａに情報ＩＭが転送される。その後、主記憶装置３ａとＣＰＵ３ｂとの協働により、表示用データＤｅを生成するためのプログラムが実行されて情報ＩＭが処理され、表示用データＤｅが生成される。

　表示用データＤｅは、主記憶装置３ａから表示部４に転送され、表示部４で表示される。表示部４は、表示用データＤｅを表示できる限り、特定の構成に限定されない。表示部４は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及び有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイであってもよいし、プロジェクターであってもよいし、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）であってもよい。

　表示データＤｅは、情報ＩＭが処理されて生成される限り特定のデータに限定されない。情報ＩＭは、例えば、触覚センサ１ａのセンシングのための面における圧力分布を示す情報を含む。この場合、圧力分布を示す情報から触覚センサ１ａに接触している物体の接触部に対応する座標を特定し、その座標に対応する位置にその物体を模したイメージが配置されるように表示データＤｅが生成されてもよい。また、圧力分布を示す情報からヒートマップのデータを作成し、このデータを色に関するデータに変換することによって、ヒートマップのイメージデータとして表示データＤｅが生成されてもよい。

　図１２に示す通り、入力システム１００は、例えば、２つの触覚センサ１ａを備えている。この場合、例えば、２つの触覚センサ１ａから得られた情報ＩＭを処理して表示用データＤｅが生成されてもよい。入力システム１００は、１つのみの触覚センサ１ａを備えていてもよいし、３以上の触覚センサ１ａを備えていてもよい。

　図１３は、入力システム１００における処理の一例を示すフローチャートである。図１３に示す通り、入力システム１００における処理が開始されると、例えば、ステップＳ１において、触覚センサ１ａによる測定が行われ、触覚センサ１ａの測定結果を示す情報ＩＭが取得される。情報ＩＭは、触覚センサ１ａから入力部２に入力され、入力部２から処理部３の主記憶装置３ａに転送される。次に、ステップＳ２において、処理部３は、情報ＩＭを処理して表示用データＤｅを生成する。その後、ステップＳ３において、表示用データＤｅが表示部４に表示される。ステップＳ１～Ｓ３の処理は、終了コマンドが入力されるまで繰り返される。

　以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。

　＜計算例＞
　図１４Ａ、図１４Ｂ、及び図１４Ｃに示す触覚センサを模した計算モデルＭにおける感度、線形性、及び空間分解能を示す指標の評価のための計算を行った。計算モデルＭは、複数の電極１０を模した１６個の第一部位Ｅと、導電性多孔体２０を模した第二部位Ｐと、導電体３０を模した第三部位Ｄとを備えていた。第二部位Ｐは、１０ｍｍの厚みを有する平板状であり、平面視で１辺の長さが６０ｍｍである正方形状であった。第一部位Ｅは、４ｍｍの直径を有する円筒状であり、１６個の第一部位Ｅが、第二部位Ｐの一方の主面において正方格子の格子点上に並ぶように均等に配置されていた。第三部位Ｄは、４ｍｍの直径を有する円筒状であり、第二部位Ｐの他方の主面の中心に配置されていた。第三部位Ｄには所定の直流電圧が印加されているという条件のもと第三部位Ｄの電位の条件を設定した。加えて、計算モデルＭに加わる荷重の変化を再現すべく、第三部位Ｄの導電率を変化させて計算を行った。計算モデルＭでは、第二部位Ｐの導電率σ_Pが厚み方向に下記式（２）及び（３）の指数関数分布を有すると仮定した。式（２）において、σ_lowは導電率の下限値であり、σ_upは導電率の上限値である。式（２）及び（３）において、ｙは、第二部位Ｐの厚み方向における位置を示す。ｙ_minは、第二部位Ｐの厚み方向において下限値σ_lowに対応する位置を示す。ｙ_maxは、第二部位Ｐの厚み方向において上限値σ_upに対応する位置を示す。
　σ_P＝σ_low(σ_up／σ_low)^α　　　式（２）
　α＝（ｙ－ｙ_min）／（ｙ_max－ｙ_min）　　　式（３）

　０．００１Ｓ／ｍ、０．０１Ｓ／ｍ、０．１Ｓ／ｍ、１Ｓ／ｍ、１０Ｓ／ｍ、及び１００Ｓ／ｍからなる群から選択した、上限値σ_up及び下限値σ_upの全ての組み合わせについて、第三部位Ｄの導電率を変化させたときの計算モデルＭにおける電位を有限要素法に従って数値的に求めた。このようにして得られた電位データから、図１５Ａに示す通り、第三部位Ｄの導電率と電極Ｅにおける電圧との関係を示す一群のデータを得た。さらに、最小二乗法に従って、この一群のデータの回帰直線を決定した。この回帰直線の傾きを感度の指標として用いた。さらに回帰直線と一群のデータの値との残差を求めた。この残差を線形性の指標として用いた。

　第二部位Ｐの一方の主面における電位のデータから、図１５Ｂに示す通り、第三部位Ｄの導電率が所定の値であるときの、第二部位Ｐの一方の主面における電位の分布を求めた。この分布において、０．５の位置の真上に第三部位Ｄが配置されていた。この電位の分布の半値幅を空間分解能の指標として用いた。

　図１６Ａ、図１６Ｂ、及び図１６Ｃは、それぞれ、計算モデルＭを用いた計算結果に基づく感度、線形性、及び空間分解能の評価結果を示す。第二部位Ｐの底部は第二部位Ｐの一方の主面に対応しており、第二部位Ｐの頂部は第二部位Ｐの他方の主面に対応している。

　図１６Ａ、図１６Ｂ、及び図１６Ｃによれば、例えば、第二部位Ｐの底部の導電率が０．００１Ｓ／ｍに近く、かつ、第二部位Ｐの頂部の導電率が０．１Ｓ／ｍに近いと、感度、線形性、及び空間分解能が高くなりやすいことが理解される。

　＜サンプル１＞
　イノアック社製の導電性ゴムスポンジＥ－４３８５から５ｍｍの厚みを有する多孔シートＡ１を作製した。Ｅ－４３８５は、エチレンプロピレンゴムを主成分とした発泡体であり、多孔シートＡ１の表面抵抗率は、３．８×１０²Ω／ｓｑ.であった。多孔シートＡ１は、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。サンワサプライ社製の導電性ポリウレタンスポンジＴＫ－２から５ｍｍの厚みを有する多孔シートＢ１を作製した。多孔シートＢ１の表面抵抗率は、１．２×１０⁵Ω／ｓｑ.であった。多孔シートＢ１は、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。多孔シートＡ１の一方の主面と多孔シートＢ１の一方の主面とを３Ｍ社製の導電性粘着剤９７０７によって接合し、サンプル１に係る導電性多孔体を作製した。サンプル１に係る導電性多孔体の厚みは、１０．１５ｍｍであった。導電性粘着剤９７０７によって形成された接合層の表面抵抗率は０．５Ω／ｓｑ.であった。導電性粘着剤９７０７の導電率は２．０Ｓ／ｍであった。サンプル１に係る導電性多孔体の多孔シートＡ１によって形成された主面における導電率は０．５２Ｓ／ｍであり、サンプル１に係る導電性多孔体の多孔シートＢ１によって形成された主面における導電率は１．７×１０^-3Ｓ／ｍであった。

　１６個の電極を備えた電極基板にサンプル１に係る導電性多孔体を重ね、Circuit Works社が提供する導電性接着剤CW2401によって導電性多孔体と電極とを接着させた。多孔シートＢ１が電極に接触するように導電性多孔体と電極とを接着させた。電極基板の各電極は計測回路に接続されていた。計測回路は、Espressif System社が提供するマイクロコントローラESP-WROOM-32と、Analog Devices社が提供するマルチプレクサADG726で構成されていた。マイクロコントローラはコンピュータと通信可能に構成されていた。マルチプレクサは、マイクロコントローラから出力されるデジタル信号により、電極基板の１６個の電極のうち接地されるべき電極を選択可能に構成されていた。このようにして、サンプル１に係る評価用センサが作製された。

　１つの圧力分布を推定するために２５６個のデータを取得するように計測回路が構成されていた。２５６個のデータは、１６個の電極と、電極の接地に関する１６個の条件との組み合わせに対応している。計測回路において取得されたデータに基づき、コンピュータにおいて電位分布の有限要素解析がなされるように構成されていた。この有限要素解析では、二次元メッシュモデルを準備した。この二次元メッシュモデルは、約４０００個の三角形要素と、約２０００個のノードによって定義されていた。この二次元メッシュモデルは、電極に対応する要素を含んでいた。

　ＸＹステージ上にサンプル１に係る評価用センサを固定した。さらに、オリエンタルモーター社製の直動アクチュエータDRLM42G-04A2P-Kに、テック技販社製の力覚センサUSL06-H5-50N-A及び直径１０ｍｍの圧子を取り付けた。圧子の先端には直径５ｍｍのシリコーン導電ゴムを取り付け、３．３Ｖの直流電圧を印加して駆動層（導電体）として利用した。０．５ｍｍ／秒の速度で評価用センサの導電性多孔体に圧子を近づけて導電性多孔体の多孔シートＡ１の中心に接触させ、０～５Ｎの範囲の荷重を加えた。このとき、接触子には、直流電源からの電圧を印加した。評価用センサにおける計測結果に基づいて、電極基板の中央部の電極における電圧の推定値と、導電性多孔体において多孔シートＡ１の中心を通る直線（中心線）上における電圧の推定値を取得した。図１７Ａ及び図１７Ｂに結果の一例を示す。

　図１７Ａは、評価用センサにおいて荷重の中心に対応する出力電圧と荷重との関係を示すグラフである。このグラフの形状から、感度を評価した。結果を表１に示す。図１７Ａによれば、サンプル１の感度は２．６×１０^-3Ｖ／Ｎであった。及び線形性はそれぞれ「高」及び「中」と評価された。図１７Ｂは、評価用センサにおいて荷重の中心を通る中心線における正規化出力とその中心線上の位置との関係を示すグラフである。このグラフを空間分解能の評価に利用した。このグラフにおいて急峻なピークが確認されると空間分解能が高いと評価される。このグラフの形状から、空間分解能を半値幅で評価した。結果を表１に示す。図１７Ｂによれば、サンプル１の空間分解能は０．１９と評価された。表１において、下面は、導電性多孔体の電極側の主面である。

　＜サンプル２＞
　イノアック社製の導電性ゴムスポンジＥ－４３８５から５ｍｍの厚みを有する多孔シートＡ２を作製した。Ｅ－４３８５は、エチレンプロピレンゴムを主成分とした発泡体であり、多孔シートＡ２の表面抵抗率は、３．８×１０²Ω／ｓｑ.であった。多孔シートＡ２は、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。サンワサプライ社製の導電性ポリウレタンスポンジＴＫ－２から５ｍｍの厚みを有する多孔シートＢ２を作製した。多孔シートＢ２の表面抵抗率は、１．２×１０⁵Ω／ｓｑ.であった。多孔シートＢ２は、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。化研テック社製の導電性粘着接着剤CN7120を用いて２ｍｍの直径の真円からなるドット状パターンを５×５の等間隔で配列させて接合面を形成し、多孔シートＡ２の一方の主面と多孔シートＢ２の一方の主面とを接合した。このようにして、サンプル２に係る導電性多孔体を作製した。サンプル２に係る導電性多孔体の厚みは１０．１５ｍｍであった。導電性接着剤によって形成された各接合層の表面抵抗率は４．０×１０^-4Ω／ｓｑ.であった。この導電性接着剤の導電率は、２．５×１０³Ｓ／ｍであった。サンプル２に係る導電性多孔体の多孔シートＡ２によって形成された主面における導電率は０．５２Ｓ／ｍであり、サンプル２に係る導電性多孔体の多孔シートＢ２によって形成された主面における導電率は１．７×１０^-3Ｓ／ｍであった。

　サンプル１に係る導電性多孔体の代わりに、サンプル２に係る導電性多孔体を用いた以外は、サンプル１と同様にして、サンプル２に係る評価用センサを作製した。加えて、サンプル２に係る評価用センサの感度、線形性、及び空間分解能をサンプル１に係る評価用センサと同様に評価した。評価結果を表１に示す。

　＜サンプル３＞
　Ｅ－４３８５、柴田工業社製の導電シリコーンスポンジシートＳｉ‐５００、ホーザン社製の導電性ポリウレタンフォームＦ－１０、及びＴＫ－２のそれぞれから２．５ｍｍの厚みを有する多孔シートを作製した。各多孔シートは、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。Ｅ－４３８５から作製した多孔シートＡ３の表面抵抗率は、６．６×１０²Ω／ｓｑ.であった。ＴＫ－２から作製した多孔シートＢ３の表面抵抗率は、１．３×１０⁵Ω／ｓｑ.であった。Ｓｉ‐５００から作製した多孔シートＣ３の表面抵抗率は、４．２×１０²Ω／ｓｑ.であった。Ｆ－１０から作製した多孔シートＤ３の表面抵抗率は、２．５×１０⁴Ω／ｓｑ.であった。導電性接着剤CN7120を用いて２ｍｍの直径の真円からなるドット状パターンが５×５の等間隔で配列された接合面を形成して、多孔シートＡ２の一方の主面と多孔シートＣ３の一方の主面とを接合した。導電性接着剤CN7120を用いて２ｍｍの直径の真円からなるドット状パターンが５×５の等間隔で配列された接合面を形成して、多孔シートＣ３の他方の主面と多孔シートＤ３の一方の主面とを接合した。導電性接着剤CN7120を用いて２ｍｍの直径の真円からなるドット状パターンが５×５の等間隔で配列された接合面を形成して、多孔シートＤ３の他方の主面と多孔シートＢ３の一方の主面とを接合した。導電性接着剤によって形成された各接合層の表面抵抗率は４．０×１０^-4Ω／ｓｑ.であった。この導電性接着剤の導電率は、２．５×１０³Ｓ／ｍであった。このようにして、サンプル３に係る導電性多孔体を作製した。サンプル３に係る導電性多孔体の多孔シートＡ３によって形成された主面における導電率は０．３０Ｓ／ｍであり、サンプル３に係る導電性多孔体の多孔シートＢ３によって形成された主面における導電率は１．５×１０^-3Ｓ／ｍであった。

　サンプル１に係る導電性多孔体の代わりに、サンプル３に係る導電性多孔体を用いた以外は、サンプル１と同様にして、サンプル３に係る評価用センサを作製した。加えて、サンプル３に係る評価用センサの感度、線形性、及び空間分解能をサンプル１に係る評価用センサと同様に評価した。評価結果を表１に示す。

　＜サンプル４＞
　イノアック社製の導電性ゴムスポンジＣ－４２５５から５ｍｍの厚みを有する多孔シートＥ４を作製した。Ｃ－４２５５は、クロロプレンゴムを主成分とした発泡体である。多孔シートＥ４は、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。多孔シートＥ４の表面抵抗率は、８．８×１０²Ω／ｓｑ.であった。サンプル１に係る導電性多孔体の代わりに、多孔シートＥ４を用いた以外は、サンプル１と同様にして、サンプル４に係る評価用センサを作製した。加えて、サンプル４に係る評価用センサの感度、線形性、及び空間分解能をサンプル１に係る評価用センサと同様に評価した。評価結果を表１に示す。

　＜サンプル５＞
　Ｅ－４３８５から５ｍｍの厚みを有する多孔シートＡ５を作製した。多孔シートＡ５は、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。多孔シートＡ５の表面抵抗率は、３．８×１０²Ω／ｓｑ.であった。サンプル１に係る導電性多孔体の代わりに、多孔シートＡ５を用いた以外は、サンプル１と同様にして、サンプル５に係る評価用センサを作製した。加えて、サンプル５に係る評価用センサの感度、線形性、及び空間分解能をサンプル１に係る評価用センサと同様に評価した。評価結果を表１に示す。

　＜サンプル６＞
　ＴＫ－２から５ｍｍの厚みを有する多孔シートＢ６を作製した。多孔シートＢ６は、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。多孔シートＢ６の表面抵抗率は、１．２×１０⁵Ω／ｓｑ.であった。サンプル１に係る導電性多孔体の代わりに、多孔シートＢ６を用いた以外は、サンプル１と同様にして、サンプル６に係る評価用センサを作製した。加えて、サンプル６に係る評価用センサの感度、線形性、及び空間分解能をサンプル１に係る評価用センサと同様に評価した。評価結果を表１に示す。

　＜サンプル７＞
　Ｓｉ‐５００から５ｍｍの厚みを有する多孔シートＣ７を作製した。多孔シートＣ７は、平面視で１辺が６０ｍｍの長さを有する正方形状であった。多孔シートＣ７の表面抵抗率は、２．２×１０³Ω／ｓｑ.であった。サンプル１に係る導電性多孔体の代わりに、多孔シートＣ７を用いた以外は、サンプル１と同様にして、サンプル７に係る評価用センサを作製した。加えて、サンプル７に係る評価用センサの感度、線形性、及び空間分解能をサンプル１に係る評価用センサと同様に評価した。評価結果を表１に示す。

　表１に示す通り、サンプル１に係る評価用センサの感度及び空間分解能は、導電性多孔体として、単層の多孔シートが用いられたサンプル５及び７に係る評価用センサの感度及び空間分解能よりも高いことが理解される。加えて、サンプル１に係る評価用センサの空間分解能は、サンプル６に係る評価用センサの空間分解能よりも高いことが理解される。

　＜サンプル８＞
　平面視において直径を有する１６個の電極が２列に配置されたフレキシブル電極基板を準備した。フレキシブル電極基板は、平面視において長方形状であり、６０ｍｍの長辺及び１３ｍｍの短辺を有する長方形状の領域において１６個の電極が２列に配置されていた。イノアック社製の導電性ゴムスポンジＣ－４２５５から２ｍｍ、３ｍｍ、及び５ｍｍのそれぞれの厚みの多孔シートＥ８を作製した。多孔シートＥ８は、平面視で、６０ｍｍの長辺及び１５ｍｍの短辺を有する長方形状であった。多孔シートＥ８をフレキシブル電極基板の１６個の電極上に配置した。導電性シリコーンゴム　シリウス10547と多孔シートＥ８との間に極東産機社製の絶縁ガラスファイバー粘着テープ13-7194を配置して、多孔シートＥ８と導電性シリコーンゴムとを接合した。フレキシブル電極基板の各電極は計測回路に接続された。このようにして、サンプル８に係る評価用センサが作製された。計測回路は、Espressif System社が提供するマイクロコントローラESP-WROOM-32と、Analog Devices社が提供するマルチプレクサADG709及びADG707で構成されていた。マイクロコントローラはコンピュータと通信可能に構成されていた。マルチプレクサADG709は、マイクロコントローラからの出力されるデジタル信号により、１６個の電極のうちの接地される電極を選択できるように構成されていた。マルチプレクサADG709は、１６個の電極のうちの４つの電極を同時に接地し、接地する電極を順次切り替えるように構成されていた。マルチプレクサADG707は、電位を計測する対象の電極を切り替えるように構成されていた。

　サンプル８に係る評価用センサにおいて、１つの圧力分布を推定するために６４個のデータを取得するように計測回路が構成されていた。６４個のデータは、１６個の電極と、接地される電極に関する４つの条件との組み合わせからなる。データは、２４ミリ秒の更新頻度で取得され、コンピュータに転送された。

　サンプル８に係る評価用センサの多孔シートＥ８が平坦な面に沿うように評価用センサを固定した。オリエンタルモーター社製の直動アクチュエータDRLM42G-04A2P-Kに、テック技販社製の力覚センサUSL06-H5-50N-A及び直径１０ｍｍの圧子を取り付けた。０．５ｍｍ／秒の速度で評価用センサの導電性シリコーンゴムに圧子を近づけて導電性シリコーンゴムの所定箇所に接触させ、０～６Ｎの範囲の荷重を加えた。このとき、導電性シリコーンゴムには、直流電源からの電圧を印加した。サンプル８に係る評価用センサにおける計測結果に基づいて、評価用センサにおいて荷重の中心に対応する出力電圧と荷重との関係を示すグラフαを得た。

　サンプル８に係る評価用センサの多孔シートＥ８を２８．６５ｍｍの曲率半径を有する凹状の曲面に沿って固定した。オリエンタルモーター社製の直動アクチュエータDRLM42G-04A2P-Kに、テック技販社製の力覚センサUSL06-H5-50N-A及び直径１０ｍｍの圧子を取り付けた。０．５ｍｍ／秒の速度で評価用センサの導電性シリコーンゴムに圧子を近づけて導電性シリコーンゴムの所定箇所に接触させ、０～６Ｎの範囲の荷重を加えた。このとき、導電性シリコーンゴムには、直流電源からの電圧を印加した。サンプル８に係る評価用センサにおける計測結果に基づいて、評価用センサにおいて荷重の中心に対応する出力電圧と荷重との関係を示すグラフβを得た。

　グラフαにおける出力及びグラフβにおける出力に基づいて、以下の式（４）から出力変動率を求めた。その結果、サンプル８に係る評価用センサの出力変動率は、１０％以下であった。
　出力変動率＝１００×｜グラフβにおける出力－グラフαにおける出力｜／グラフαにおける出力　　　式（４）

　＜サンプル１０＞
　導電性ゴムスポンジＣ－４２５５から５ｍｍの厚みの多孔シートＥ１０を作製した。多孔シートＥ１０は、平面視で、６０ｍｍの長辺及び１５ｍｍの短辺を有する長方形状であった。多孔シートＥ８の代わりに多孔シートＥ１０を用いた以外は、サンプル８と同様にして、サンプル１０に係る評価用センサを作製し、出力変動率を求めた。その結果、サンプル１０に係る評価用センサの出力変動率は、１０％以下であった。

　本発明の第１側面は、
　複数の電極と、
　前記複数の電極に接しており、特定方向において異なる導電率を有する導電性多孔体と、
　前記特定方向において前記導電性多孔体から離れて配置された導電体と、
　前記複数の電極の電位に基づいて前記導電性多孔体及び前記導電体の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する計測部と、を備え、
　前記導電性多孔体は、前記特定方向の前記導電体側の一端に形成された第一端部と、前記特定方向の他端に形成された第二端部とを有し、
　前記導電性多孔体の前記第一端部における導電率は、前記導電性多孔体の前記第二端部における導電率より高い、
　触覚センサを提供する。

　本発明の第２側面は、
　前記特定方向において前記導電性多孔体と前記導電体との間に配置され、前記特定方向に延びる空隙をなす絶縁体を備えた、
　第１側面に係る触覚センサを提供する。

　本発明の第３側面は、
　前記導電性多孔体は、前記特定方向において０．００１～１００Ｓ／ｍの範囲で異なる導電率を有する、
　第１側面又は第２側面に係る触覚センサを提供する。

　本発明の第４側面は、
　前記導電性多孔体は、前記特定方向において前記第二端部から前記第一端部に向かって連続的又は段階的に増加する導電率を有する、
　第１側面～第３側面のいずれか１つに係る触覚センサを提供する。

　本発明の第５側面は、
　前記導電性多孔体は、積層構造を有し、
　前記積層構造は、前記特定方向に配置された複数の多孔体層と、前記特定方向において前記多孔体層同士の間に配置された導電性の接合層とを含む、
　第１側面～第４側面のいずれか１つに係る触覚センサを提供する。

　本発明の第６側面は、
　前記接合層は、０．００１～１００００Ｓ／ｍの導電率を有する、
　第５側面に係る触覚センサを提供する。

　本発明の第７側面は、
　前記複数の電極は、前記第二端部に接触している、又は、前記特定方向において前記第一端部と前記第二端部との間に配置されている、
　第１側面～第６側面のいずれか１つに係る触覚センサを提供する。

　本発明の第８側面は、
　前記計測部は、前記複数の電極における１つ以上の前記電極を選択的に接地させ、かつ、接地させる前記電極を順次切り替えて前記接触状態を測定する、
　第１側面～第７側面のいずれか１つに係る触覚センサを提供する。

　本発明の第９側面は、
　前記複数の電極は、それぞれ２つ以上の電極を有する複数の電極群を含み、
　前記計測部は、複数の電極群のそれぞれにおいて選択された１つの前記電極からなる複数の前記電極を同時に接地させ、かつ、複数の電極群のそれぞれにおいて接地させる前記電極を順次切り替えて前記接触状態を測定する、
　第１側面～第８側面のいずれか１つに係る触覚センサを提供する。

　　本発明の第１０側面は、
　屈曲状態での前記触覚センサの出力は、平坦状態での前記触覚センサの出力に対して１０％以下の変動を示す、
　　第１側面～第９側面のいずれか１つに係る触覚センサを提供する。

　　本発明の第１１側面は、
　エラストマーを含むグリッパーを備え、
　前記導電性多孔体は、前記グリッパーに沿って配置されている、
　　第１側面～第１０側面のいずれか１つに係る触覚センサを提供する。

　　本発明の第１２側面は、
　触覚センサの製造方法であって、
　前記触覚センサは、
　複数の電極と、
　前記複数の電極に接しており、特定方向において異なる導電率を有する導電性多孔体と、
　前記特定方向において前記導電性多孔体から離れて配置された導電体と、
　前記複数の電極の電位に基づいて前記導電性多孔体及び前記導電体の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する計測部と、を備え、
　前記特定方向において、前記導電性多孔体の前記特定方向の前記導電体側の一端に形成され、前記特定方向の他端に形成された前記導電性多孔体の第二端部における導電率よりも高い導電率を有する第一端部が前記導電体と前記第二端部との間に位置するように、前記導電性多孔体を配置することを含む、
　製造方法を提供する。

　　本発明の第１３側面は、
　第１側面～第１１側面のいずれか１つに係る触覚センサと、
　前記触覚センサの測定結果を示す情報が入力される入力部と、
　前記入力部に入力された前記情報を処理して表示用データを生成する処理部と、
　前記表示用データを表示する表示部と、を備えた、
　入力システムを提供する。
 

Claims (13)

1. 　複数の電極と、
   　前記複数の電極に接しており、特定方向において異なる導電率を有する導電性多孔体と、
   　前記特定方向において前記導電性多孔体から離れて配置された導電体と、
   　前記複数の電極の電位に基づいて前記導電性多孔体及び前記導電体の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する計測部と、を備え、
   　前記導電性多孔体は、前記特定方向の前記導電体側の一端に形成された第一端部と、前記特定方向の他端に形成された第二端部とを有し、
   　前記導電性多孔体の前記第一端部における導電率は、前記導電性多孔体の前記第二端部における導電率より高い、
   　触覚センサ。
2. 　前記特定方向において前記導電性多孔体と前記導電体との間に配置され、前記特定方向に延びる空隙をなす絶縁体を備えた、請求項１に記載の触覚センサ。
3. 　前記導電性多孔体は、前記特定方向において０．００１～１００Ｓ／ｍの範囲で異なる導電率を有する、請求項１に記載の触覚センサ。
4. 　前記導電性多孔体は、前記特定方向において前記第二端部から前記第一端部に向かって連続的又は段階的に増加する導電率を有する、請求項１に記載の触覚センサ。
5. 　前記導電性多孔体は、積層構造を有し、
   　前記積層構造は、前記特定方向に配置された複数の多孔体層と、前記特定方向において前記多孔体層同士の間に配置された導電性の接合層とを含む、
   　請求項１に記載の触覚センサ。
6. 　前記接合層は、０．００１～１００００Ｓ／ｍの導電率を有する、請求項５に記載の触覚センサ。
7. 　前記複数の電極は、前記第二端部に接触している、又は、前記特定方向において前記第一端部と前記第二端部との間に配置されている、請求項１に記載の触覚センサ。
8. 　前記計測部は、前記複数の電極における１つ以上の前記電極を選択的に接地させ、かつ、接地させる前記電極を順次切り替えて前記接触状態を測定する、請求項１に記載の触覚センサ。
9. 　前記複数の電極は、それぞれ２つ以上の電極を有する複数の電極群を含み、
   　前記計測部は、複数の電極群のそれぞれにおいて選択された１つの前記電極からなる複数の前記電極を同時に接地させ、かつ、複数の電極群のそれぞれにおいて接地させる前記電極を順次切り替えて前記接触状態を測定する、
   　請求項１に記載の触覚センサ。
10. 　屈曲状態での前記触覚センサの出力は、平坦状態での前記触覚センサの出力に対して１０％以下の変動を示す、請求項１に記載の触覚センサ。
11. 　エラストマーを含むグリッパーを備え、
    　前記導電性多孔体は、前記グリッパーに沿って配置されている、請求項１に記載の触覚センサ。
12. 　触覚センサの製造方法であって、
    　前記触覚センサは、
    　複数の電極と、
    　前記複数の電極に接しており、特定方向において異なる導電率を有する導電性多孔体と、
    　前記特定方向において前記導電性多孔体から離れて配置された導電体と、
    　前記複数の電極の電位に基づいて前記導電性多孔体及び前記導電体の少なくとも１つに対する物体の接触状態を測定する計測部と、を備え、
    　前記特定方向において、前記導電性多孔体の前記特定方向の前記導電体側の一端に形成され、前記特定方向の他端に形成された前記導電性多孔体の第二端部における導電率よりも高い導電率を有する第一端部が前記導電体と前記第二端部との間に位置するように、前記導電性多孔体を配置することを含む、
    　製造方法。
13. 　請求項１に記載の触覚センサと、
    　前記触覚センサの測定結果を示す情報が入力される入力部と、
    　前記入力部に入力された前記情報を処理して表示用データを生成する処理部と、
    　前記表示用データを表示する表示部と、を備えた、
    　入力システム。
     

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