JPS61122536A - 触覚センサ - Google Patents
触覚センサInfo
- Publication number
- JPS61122536A JPS61122536A JP59244935A JP24493584A JPS61122536A JP S61122536 A JPS61122536 A JP S61122536A JP 59244935 A JP59244935 A JP 59244935A JP 24493584 A JP24493584 A JP 24493584A JP S61122536 A JPS61122536 A JP S61122536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- force
- bending moment
- pressure
- lateral load
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、柱状ワークの組み立て作業時に、ワークにか
かる横向け（せん断方向）の荷重を検出する触覚センサ
に関するものである。
かる横向け（せん断方向）の荷重を検出する触覚センサ
に関するものである。
従来例の構成とその問題点
すでに我々が提案した従来のこの種の触覚センサの具体
構成を第１図に示す。第１図において、１はワーク、２
はワーク把持部、３は触指、４は感圧センサであり、前
記触指３は前記ワーク１の軸まわりに３等配されている
。前記ワーク１は図のように前記ワーク把持部２と前記
触指３１゜３ｂ、３０によシ把持されており、この時前
記ワーク１の先端に横荷重Ｆが加わると、前記ワーク把
持部２にはｙの大きさに応じた横方向の力と曲げモーメ
ントを受けるが、前記触指３Ｎ、３ｍ）。
構成を第１図に示す。第１図において、１はワーク、２
はワーク把持部、３は触指、４は感圧センサであり、前
記触指３は前記ワーク１の軸まわりに３等配されている
。前記ワーク１は図のように前記ワーク把持部２と前記
触指３１゜３ｂ、３０によシ把持されており、この時前
記ワーク１の先端に横荷重Ｆが加わると、前記ワーク把
持部２にはｙの大きさに応じた横方向の力と曲げモーメ
ントを受けるが、前記触指３Ｎ、３ｍ）。
３ＧはＦＫ比例した横方向の力を受けるだけで曲げモー
メントは受けない。前記触指ａａ、３ｂ。
メントは受けない。前記触指ａａ、３ｂ。
３Ｃにかかる力の変化はそれぞれ先に取り付けられた前
記感圧センサ４ＩＬ、４ｂ、４Ｃによって検出される。
記感圧センサ４ＩＬ、４ｂ、４Ｃによって検出される。
前述の横方向の力Ｆが前記ワーク１に加わった時の前記
感圧センナ４Ｎ 、４ｂ 、４０の出力信号の変化分を
それぞれΔａ、Δｂ、ΔＣとすると、第１図でＦの、矢
印Ｘ方向の分圧Ｆｘ１矢印矢印同方向力Ｆ、はそれぞれ
次式で表わすことができる。
感圧センナ４Ｎ 、４ｂ 、４０の出力信号の変化分を
それぞれΔａ、Δｂ、ΔＣとすると、第１図でＦの、矢
印Ｘ方向の分圧Ｆｘ１矢印矢印同方向力Ｆ、はそれぞれ
次式で表わすことができる。
Ｆｘ＝Ｄ／３（２・Δａ−Δｂ−Δｃ） −川−（１
）Ｆｙ＝Ｄ１０−（ΔＣ−Δｂ） 川・・（２）
（ただしＤは、横荷重のがかる位置とセンサの感度で決
まる比例定数である。） 横荷重Ｆのかかる位置が既知であれば前述の（１）式。
）Ｆｙ＝Ｄ１０−（ΔＣ−Δｂ） 川・・（２）
（ただしＤは、横荷重のがかる位置とセンサの感度で決
まる比例定数である。） 横荷重Ｆのかかる位置が既知であれば前述の（１）式。
（２）式を用いて加えた荷重の大きさと方向を求めるこ
とができる。
とができる。
しかしながら前述のような構成では、ワークにかかる横
荷重と曲げモーメントを区別することができないため、
曲げモーメントだけが加えられても横荷重が加わったよ
うに誤検出してしまうという問題点を有している。
荷重と曲げモーメントを区別することができないため、
曲げモーメントだけが加えられても横荷重が加わったよ
うに誤検出してしまうという問題点を有している。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、ワークにかかる横荷重および
曲げモーメントの方向と大きさを容易に検出できる触覚
センサを提供することにある。
曲げモーメントの方向と大きさを容易に検出できる触覚
センサを提供することにある。
発明の構成
本発明は、柱状ワークを複数点で把持する触指を、ワー
クの軸方向に複数対備えた把持機構と、前記触指上にあ
り、ワークと接触する部分に取り付けられた感圧センサ
と、前記感圧センサからの出力信号を入力とする演算回
路とから構成されてへ おり、ワークにかかる横荷重および曲げモーメントの大
きさと方向を検出できるという特徴を有する。
クの軸方向に複数対備えた把持機構と、前記触指上にあ
り、ワークと接触する部分に取り付けられた感圧センサ
と、前記感圧センサからの出力信号を入力とする演算回
路とから構成されてへ おり、ワークにかかる横荷重および曲げモーメントの大
きさと方向を検出できるという特徴を有する。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第２図において、５は円柱状ワーク、６，８は
触指、７，９は感圧センサであり、前記ワーク５は、軸
方向の２箇所人、Ｂでそれぞれ、前記ワーク６の軸まわ
りに３等配された触指ａａ、６ｂ、ｅｃと８２Ｌ、Ｂｂ
、８０により把持されている。ここで、前記各触指６，
８は前記感圧上ンサ了、９が十分に動作する程度の圧力
で前記ワーク６を把持しているものとする。また、２箇
所人、Ｂ間の軸方向距離が２１．前記ワーク５に外力が
かかる力点りの位置が既知であるとして人、８間の中点
Ｃと力点りとの距離がａであるとする。
明する。第２図において、５は円柱状ワーク、６，８は
触指、７，９は感圧センサであり、前記ワーク５は、軸
方向の２箇所人、Ｂでそれぞれ、前記ワーク６の軸まわ
りに３等配された触指ａａ、６ｂ、ｅｃと８２Ｌ、Ｂｂ
、８０により把持されている。ここで、前記各触指６，
８は前記感圧上ンサ了、９が十分に動作する程度の圧力
で前記ワーク６を把持しているものとする。また、２箇
所人、Ｂ間の軸方向距離が２１．前記ワーク５に外力が
かかる力点りの位置が既知であるとして人、８間の中点
Ｃと力点りとの距離がａであるとする。
以上のように構成された触覚センサについて、以下その
動作を説明する。
動作を説明する。
まず第２図に示すよう゛に、円柱状の前記ワーク５上の
力点りに、横荷重Ｗと曲げモーメントＭが外力として加
えられたとする。この時、前記触指６．８はそれぞれ外
力によって力変化を受けるが、その際に生じる前記触指
ｅａ、ｅｂ、ｅｃの先にそれぞれ取り付けられた感圧セ
ンサ了ｚ、７ｂ。
力点りに、横荷重Ｗと曲げモーメントＭが外力として加
えられたとする。この時、前記触指６．８はそれぞれ外
力によって力変化を受けるが、その際に生じる前記触指
ｅａ、ｅｂ、ｅｃの先にそれぞれ取り付けられた感圧セ
ンサ了ｚ、７ｂ。
７Ｇの出力信号の変化分を各々Δγ＆、Δｙｂ。
ΔＴｏ、前記触指ｓａ、ａｂ、ｓｃの先にそれぞれ取り
付けられた感圧センサ９ａＬ、９ｂ、９Ｃの出力信号の
変化分を各々Δ９ａ、Δ９ｂ、Δ９Ｃとすれば、前記触
指６に加わった横荷重の矢印Ｘ方向の分力Ｆ、□矢印矢
印同方向力ＦＡｙ、前記触指８に加わった横荷重の矢印
Ｘ方向の分力ＦＢＸ ＋矢印ｙ方向の分力Ｆ、ｙは、従
来例の（１）式、（２）式と同様に考えて次式により求
められる。
付けられた感圧センサ９ａＬ、９ｂ、９Ｃの出力信号の
変化分を各々Δ９ａ、Δ９ｂ、Δ９Ｃとすれば、前記触
指６に加わった横荷重の矢印Ｘ方向の分力Ｆ、□矢印矢
印同方向力ＦＡｙ、前記触指８に加わった横荷重の矢印
Ｘ方向の分力ＦＢＸ ＋矢印ｙ方向の分力Ｆ、ｙは、従
来例の（１）式、（２）式と同様に考えて次式により求
められる。
（ただしＥは、センサの感度で決まる比例定数）（３）
式、（４）式で求められたＦえ工とＦＡｙから、前記触
指６に加わった横荷重ＦＡの大きさと方向がわかり、（
５）式、（６）式で求められたＦＢＸとＦａｙから、前
記触指８に加わった横荷重Ｆ、の大きさと方向がわかる
。
式、（４）式で求められたＦえ工とＦＡｙから、前記触
指６に加わった横荷重ＦＡの大きさと方向がわかり、（
５）式、（６）式で求められたＦＢＸとＦａｙから、前
記触指８に加わった横荷重Ｆ、の大きさと方向がわかる
。
次にＸ方向のみの力関係に着目し、外から加えられた横
荷重ＷのＸ方向分力Ｗｘ２曲げモーメントＭのＸ方向分
力Ｍｘと（３）式、（５）式で求めた’ＡＸ ｔＦ、ｘ
との関係を示すと以下のようになる。
荷重ＷのＸ方向分力Ｗｘ２曲げモーメントＭのＸ方向分
力Ｍｘと（３）式、（５）式で求めた’ＡＸ ｔＦ、ｘ
との関係を示すと以下のようになる。
これよりＷｘとＭｘはＦＡＸとＦ、ｘによって次式で求
められる。
められる。
まだ横荷重Ｗのｙ方向分力Ｗアと曲げモーメントＭのｙ
方向分力Ｍｙについても同様に、（４）式で求めたＦ、
、と（６）式で求めたＦ、ｙによって次式で求められる
。
方向分力Ｍｙについても同様に、（４）式で求めたＦ、
、と（６）式で求めたＦ、ｙによって次式で求められる
。
け）〜（１０）式で求められたＷｘ ｒ Ｗｙ ｅ Ｍ
Ｘ ’ ％ によって、前記ワーク５に加えられた横荷
重Ｗと曲げモーメントＭの大きさと方向を知ることがで
きる。
Ｘ ’ ％ によって、前記ワーク５に加えられた横荷
重Ｗと曲げモーメントＭの大きさと方向を知ることがで
きる。
以上のように本実施例によれば、感圧センサを先に取り
付けた複数対の触指から成るワークの把持機構を用いる
ことにより、ワークに加えられる横荷重および曲げモー
メントの大きさと方向を容易に検出することができる。
付けた複数対の触指から成るワークの把持機構を用いる
ことにより、ワークに加えられる横荷重および曲げモー
メントの大きさと方向を容易に検出することができる。
なお本実施例では３本で１対になった触指を２対用いた
場合についてのみ述べているが、任意の複数本の触指を
１対とした任意の複数対の触指を用いても、前述の実施
例と同様に考えてワークにかかる横荷重と曲げモーメン
トの大きさと方向が検出できる。また本実施例では、ワ
ーク上の力点の位置が既知の場合についてのみ述べてい
るが、曲げモーメントを考える上での仮想回転中心（本
実施例では０点）に対して力点が、ワークの軸方向の同
じ側にさえあれば、仮想回転中心から力点、
までの距離（本実施例ではｌＬ）を任意に設定して演算
することにより、ワークに加えられた横荷重と曲げモー
メントの作用方向のみ知ることができる。また本実施例
では、ワークとして円柱状のワークを使用した場合につ
いてのみ述べているが、任意の多角柱状ワークを使用し
てもさしつかえない。さらに本実施例が、横荷重あるい
は曲げモーメントのどちらか一方のみを検出する触覚セ
ンサとしても使用できることは言うまでもない。
場合についてのみ述べているが、任意の複数本の触指を
１対とした任意の複数対の触指を用いても、前述の実施
例と同様に考えてワークにかかる横荷重と曲げモーメン
トの大きさと方向が検出できる。また本実施例では、ワ
ーク上の力点の位置が既知の場合についてのみ述べてい
るが、曲げモーメントを考える上での仮想回転中心（本
実施例では０点）に対して力点が、ワークの軸方向の同
じ側にさえあれば、仮想回転中心から力点、
までの距離（本実施例ではｌＬ）を任意に設定して演算
することにより、ワークに加えられた横荷重と曲げモー
メントの作用方向のみ知ることができる。また本実施例
では、ワークとして円柱状のワークを使用した場合につ
いてのみ述べているが、任意の多角柱状ワークを使用し
てもさしつかえない。さらに本実施例が、横荷重あるい
は曲げモーメントのどちらか一方のみを検出する触覚セ
ンサとしても使用できることは言うまでもない。
発明の効果
以上のように本発明では、従来例のようにワーク把持部
とワーク支持かつ接触圧検出部とを別に設ける機構を、
ワーク把持がっ接触圧検出部を複数対設けた機構に変え
ることにより、ワークにかかる横荷重の大きさと方向に
加えて曲げモーメントの大きさと方向も検出することが
できるすぐれた触覚センサを得ることができるものであ
る。
とワーク支持かつ接触圧検出部とを別に設ける機構を、
ワーク把持がっ接触圧検出部を複数対設けた機構に変え
ることにより、ワークにかかる横荷重の大きさと方向に
加えて曲げモーメントの大きさと方向も検出することが
できるすぐれた触覚センサを得ることができるものであ
る。
第１図ａ、ｂは従来例としての触覚センサの構成図、第
２図ａ、ｂ、ｃは本発明の一実施例としての触覚センサ
の構成図である。 １．５・・・・・・ワーク、２・・・・・・ワーク把持
部、３゜６．８・・・・・・触指、４，７，９・・・・
・・感圧センサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１基端１
図 （ａ−） Ｃｂ） 第２図 （ａ、）
２図ａ、ｂ、ｃは本発明の一実施例としての触覚センサ
の構成図である。 １．５・・・・・・ワーク、２・・・・・・ワーク把持
部、３゜６．８・・・・・・触指、４，７，９・・・・
・・感圧センサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１基端１
図 （ａ−） Ｃｂ） 第２図 （ａ、）
Claims (1)
- 柱状ワークを複数点で把持する触指を、ワークの軸方向
に複数対備えた把持機構と、前記触指上にあり、ワーク
と接触する部分に取り付けられた感圧センサと、前記感
圧センサからの出力信号を入力とする演算回路とを備え
た触覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244935A JPS61122536A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 触覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244935A JPS61122536A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 触覚センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122536A true JPS61122536A (ja) | 1986-06-10 |
Family
ID=17126150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59244935A Pending JPS61122536A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 触覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61122536A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007040916A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Kawaso Electric Industrial Co Ltd | 温度分布測定装置 |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP59244935A patent/JPS61122536A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007040916A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Kawaso Electric Industrial Co Ltd | 温度分布測定装置 |
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