JPS6147501A - 荷重位置検出センサ− - Google Patents
荷重位置検出センサ−Info
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- JPS6147501A JPS6147501A JP16845184A JP16845184A JPS6147501A JP S6147501 A JPS6147501 A JP S6147501A JP 16845184 A JP16845184 A JP 16845184A JP 16845184 A JP16845184 A JP 16845184A JP S6147501 A JPS6147501 A JP S6147501A
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Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、任意形状面にがかる面圧力の変化の総和及び
その重心、平面の中心等を検出するものに用いる面圧力
検出器に関するもので、ロボットのハンドにおける把持
物の位置検出器として利用されるものである。
その重心、平面の中心等を検出するものに用いる面圧力
検出器に関するもので、ロボットのハンドにおける把持
物の位置検出器として利用されるものである。
（従来の技術）
本発明に係る従来技術としては、特開昭５８−１７３３
２号「面圧力検出器」の公報があり、本発明はこれの改
良に関するもので、これを第４図により説明すれば、２
０は圧力検出器（以下センサーという）で、２１は抵抗
膜、２２は感圧導電性ゴムからなる感圧板、２３は共通
電極で、Ｓ、及びＳ−よ抵抗膜に設けた電極で２４は演
算回路で、ｘ−ｙ平面とセンサーの形状に対応した直交
平面であるｕ、 ｖ、平面の間には一定の関係があり
、これにより、このセンサーはＩＪ −Ｖ平面において
感圧板に対する電位によって、圧力の検知ができるもの
である。
２号「面圧力検出器」の公報があり、本発明はこれの改
良に関するもので、これを第４図により説明すれば、２
０は圧力検出器（以下センサーという）で、２１は抵抗
膜、２２は感圧導電性ゴムからなる感圧板、２３は共通
電極で、Ｓ、及びＳ−よ抵抗膜に設けた電極で２４は演
算回路で、ｘ−ｙ平面とセンサーの形状に対応した直交
平面であるｕ、 ｖ、平面の間には一定の関係があり
、これにより、このセンサーはＩＪ −Ｖ平面において
感圧板に対する電位によって、圧力の検知ができるもの
である。
しかし上記構成のセンサーは感圧導電性ゴムがらなる感
圧抵抗体の抵抗Ｒと圧力Ｐとの関係において、抵抗値が
Ｏに近くなると荷重の座標を求める精度が悪くなるとい
う問題点がある。
圧抵抗体の抵抗Ｒと圧力Ｐとの関係において、抵抗値が
Ｏに近くなると荷重の座標を求める精度が悪くなるとい
う問題点がある。
（発明が解決しようとする問題点）
そこで本発明は面圧力センサーにおいて、感圧抵抗体の
抵抗Ｒと圧力Ｐとの関係において、抵抗値が０に近くな
っても荷重の座標が正しく測定できる面圧力センサーの
構造をその技術的課題とするものである。
抵抗Ｒと圧力Ｐとの関係において、抵抗値が０に近くな
っても荷重の座標が正しく測定できる面圧力センサーの
構造をその技術的課題とするものである。
（問題点を解決するための手段及び作用）上記問題点を
）Ｗ決するための手段は、面圧力センサーの構成におい
て、感圧導電性ゴムに替えて圧電複合材料よりなる感圧
板をしようするものである。
）Ｗ決するための手段は、面圧力センサーの構成におい
て、感圧導電性ゴムに替えて圧電複合材料よりなる感圧
板をしようするものである。
すなわち、加圧することにより電荷が発生ずる圧電複合
材料よりなる板状の表面の一方側に抵抗膜を、他方側に
は銅よりなる導電板で挟持し、更に前記抵抗膜の周囲の
一部に２対の電極を設け、前記抵抗膜への荷重が変化し
た場合に電荷が生じ、前記電荷は対辺にそれぞれ分割さ
れて流れ、前記電流を比較することにより荷ｍ変化の領
域の重心位置および荷重変化の総量を求めるセンサーで
ある。
材料よりなる板状の表面の一方側に抵抗膜を、他方側に
は銅よりなる導電板で挟持し、更に前記抵抗膜の周囲の
一部に２対の電極を設け、前記抵抗膜への荷重が変化し
た場合に電荷が生じ、前記電荷は対辺にそれぞれ分割さ
れて流れ、前記電流を比較することにより荷ｍ変化の領
域の重心位置および荷重変化の総量を求めるセンサーで
ある。
前記抵抗膜の厚さは約０．１ ｍｍ以下で酸化物半導体
、又はアモルファス金属よりなり、又感圧板としては圧
電係数の高いチタン酸ジルコン酸鉛や、柔軟性を必要と
する場合には、ポリニリデン・フルオライド（ＰＶＩ）
Ｆ）又はビニリデン・フルオライド−トリクルオロエチ
レン（ＶＤＦ−ＴｒＦＦ）共重合体よりなる強誘電高分
子、又は前記ＰＺＴ粉末を高分子にブレンドしたものを
用いる。
、又はアモルファス金属よりなり、又感圧板としては圧
電係数の高いチタン酸ジルコン酸鉛や、柔軟性を必要と
する場合には、ポリニリデン・フルオライド（ＰＶＩ）
Ｆ）又はビニリデン・フルオライド−トリクルオロエチ
レン（ＶＤＦ−ＴｒＦＦ）共重合体よりなる強誘電高分
子、又は前記ＰＺＴ粉末を高分子にブレンドしたものを
用いる。
次に本発明による面圧カセンザーについて、圧力と電流
の関係を第５図に示す。すなわち第１図に示すセンサー
において、厚み方向の荷重に対しての出力電流を（Ａ）
ゾーン示すもので、横軸を荷重Ｗとし、縦軸に電流■と
すればｊ、＝ ｌ Ｏｓｅｃの極小時間内の荷重１００
におけるＩ＝３を示し、ｔｈ＝ ２ Ｘ １０ 、ｔ
３＝ ５ Ｘ １０ 及びｔ、ｆ＝ １０−１の様に
順次荷重の時間を長くしてかつ荷２ｗの変化についてＩ
の値の変化を示すものである。
の関係を第５図に示す。すなわち第１図に示すセンサー
において、厚み方向の荷重に対しての出力電流を（Ａ）
ゾーン示すもので、横軸を荷重Ｗとし、縦軸に電流■と
すればｊ、＝ ｌ Ｏｓｅｃの極小時間内の荷重１００
におけるＩ＝３を示し、ｔｈ＝ ２ Ｘ １０ 、ｔ
３＝ ５ Ｘ １０ 及びｔ、ｆ＝ １０−１の様に
順次荷重の時間を長くしてかつ荷２ｗの変化についてＩ
の値の変化を示すものである。
このグラフより本発明のセンサーは極小時間内に、僅か
な荷重の変化があった場合に電流の測定ができるもので
ある。従来技術の感圧導電性ゴムよりなるものは本実施
例どして比較すれば、第５図のグラフの（Ｂ）ゾーンに
屈するもので、このグラフよりも従来技術のセンサーは
Ｗが０に近づいてもＷ＝３００以上でなければセンサー
として作用しないことを示しているものである。（Ｃ）
ゾーンは電流が小さずぎてその測定が困難な部分である
。
な荷重の変化があった場合に電流の測定ができるもので
ある。従来技術の感圧導電性ゴムよりなるものは本実施
例どして比較すれば、第５図のグラフの（Ｂ）ゾーンに
屈するもので、このグラフよりも従来技術のセンサーは
Ｗが０に近づいてもＷ＝３００以上でなければセンサー
として作用しないことを示しているものである。（Ｃ）
ゾーンは電流が小さずぎてその測定が困難な部分である
。
（実施例）
上記技術的手段の実施例を第１図〜第３図に示す。
１はセンサーで、２はインデユームチタン酸化物、その
他の酸化物半導体又はアモルファス金属よりなる０、１
■以下の薄膜で、３は圧電複合材料で電圧係数の高いチ
タン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）や、柔軟性を持たせる場
合にはポリビニリデン・フルオライド（ＰＺＴ）のよう
な強誘電高分子よりなる０、 １〜０．５ ＋ｎの感圧
板であり、４は銅板等よりなる共通電極であり、２ａ、
２ｂは抵抗膜２に設けた２辺の電極である。Ｃは電圧測
定回路である。
他の酸化物半導体又はアモルファス金属よりなる０、１
■以下の薄膜で、３は圧電複合材料で電圧係数の高いチ
タン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）や、柔軟性を持たせる場
合にはポリビニリデン・フルオライド（ＰＺＴ）のよう
な強誘電高分子よりなる０、 １〜０．５ ＋ｎの感圧
板であり、４は銅板等よりなる共通電極であり、２ａ、
２ｂは抵抗膜２に設けた２辺の電極である。Ｃは電圧測
定回路である。
Ｐは荷重の位置を示し、Ｐに負荷があった場合には、こ
の部分の電圧は分極し抵抗膜を通って２ａ及び２ｂにそ
れぞれ電荷が移動し、この電圧を測定することによりＵ
座標の計測が可能である。。
の部分の電圧は分極し抵抗膜を通って２ａ及び２ｂにそ
れぞれ電荷が移動し、この電圧を測定することによりＵ
座標の計測が可能である。。
５は４方向に電極を有する圧力センサーであり、６は抵
抗膜、７は感圧板、８は共通電極で、９ａ、９ｂ・・・
９ｄは抵抗膜の電極を示す。前記抵抗膜の四方に電極を
設ければ１つの素子でＸ。
抗膜、７は感圧板、８は共通電極で、９ａ、９ｂ・・・
９ｄは抵抗膜の電極を示す。前記抵抗膜の四方に電極を
設ければ１つの素子でＸ。
ｙ平面における位置の検知ができるものである。
また１１は小中の細い構造のセンサーで、１２は抵抗膜
、１３は感圧板、１４は共通電極であり、１４ａ、１４
ｂは抵抗膜の電極で、このような構造においては、１次
元上のどのような位置に荷重がかかつているのか検出が
可能である。
、１３は感圧板、１４は共通電極であり、１４ａ、１４
ｂは抵抗膜の電極で、このような構造においては、１次
元上のどのような位置に荷重がかかつているのか検出が
可能である。
本発明は、次の特有の効果を生じる。ずなわち圧電複合
４Ａ料よりなる感圧板をセンサーとして使用することに
より非常に精度の高いセンサーを得ると共に更に、圧電
複合材料は従来の感圧導電性ゴムに圧絞して硬度がある
ために、小さなストロークでも電流が流れるために、一
定の座標において多数の７！（す定点を設けることがで
き、高精度なセンサーとして使用出来る。
４Ａ料よりなる感圧板をセンサーとして使用することに
より非常に精度の高いセンサーを得ると共に更に、圧電
複合材料は従来の感圧導電性ゴムに圧絞して硬度がある
ために、小さなストロークでも電流が流れるために、一
定の座標において多数の７！（す定点を設けることがで
き、高精度なセンサーとして使用出来る。
第１図は本実施例の簡略した説明図であり、第２図及び
第３図は他の変形実施例である。 第４図は従来例の説明図であり、第５図は本実施例の荷
重及び荷重時間を電流の関係を示すグラフである。
第３図は他の変形実施例である。 第４図は従来例の説明図であり、第５図は本実施例の荷
重及び荷重時間を電流の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 加圧することにより電圧が発生する圧電複合材料よりな
る板状の圧電板の一方側に抵抗膜を、他方側に導電板に
て挟着したｘ、ｙ平面と下記の２式で関係づけられるｕ
−ｖ平面の形状に構成したセンサーにおいて、 ■＾２ｕ（ｘ、ｙ）＝■＾２ｖ（ｘ、ｙ）＝０√［（∂
ｘ／∂ｖ）＾２＋（∂ｙ／∂ｖ）＾２］／√［（∂ｘ／
∂ｕ）＾２＋（∂ｙ／∂ｕ）＾２］＝ｋ ｋ＝一定前記
抵抗膜の周囲に２対の電極を設け、前記抵抗膜への荷重
が変化した場合に電荷が生じ、前記電荷は対辺にそれぞ
れ分割されて流れ、前記電流を比較することにより荷重
変化の領域の重心位置及び荷重変化の総和を求める荷重
位置検出センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16845184A JPS6147501A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 荷重位置検出センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16845184A JPS6147501A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 荷重位置検出センサ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147501A true JPS6147501A (ja) | 1986-03-08 |
Family
ID=15868350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16845184A Pending JPS6147501A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 荷重位置検出センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147501A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6745901B2 (en) * | 2001-10-12 | 2004-06-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Wafer cassette equipped with piezoelectric sensors |
| WO2007029305A1 (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Ewsystem Co., Ltd. | 触覚センサ及び触覚センサ応用装置 |
| JP2010065600A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Sanden Corp | 流体機械 |
| JP2016109652A (ja) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 国立大学法人福島大学 | センサ、位置検出システムおよびセンサの製造方法 |
| US10426036B2 (en) | 2015-02-15 | 2019-09-24 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Power tube connection structure of power amplifier and power amplifier |
| JP2019168247A (ja) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 国立大学法人大阪大学 | 触覚センサ |
| JP2022521215A (ja) * | 2019-02-22 | 2022-04-06 | タンギ０ リミテッド | 圧力感知装置および方法 |
-
1984
- 1984-08-11 JP JP16845184A patent/JPS6147501A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6745901B2 (en) * | 2001-10-12 | 2004-06-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Wafer cassette equipped with piezoelectric sensors |
| WO2007029305A1 (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Ewsystem Co., Ltd. | 触覚センサ及び触覚センサ応用装置 |
| US8300018B2 (en) | 2005-09-05 | 2012-10-30 | Ewsystem Co., Ltd. | Tactile sensor |
| JP2010065600A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Sanden Corp | 流体機械 |
| JP2016109652A (ja) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 国立大学法人福島大学 | センサ、位置検出システムおよびセンサの製造方法 |
| US10426036B2 (en) | 2015-02-15 | 2019-09-24 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Power tube connection structure of power amplifier and power amplifier |
| JP2019168247A (ja) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 国立大学法人大阪大学 | 触覚センサ |
| JP2022521215A (ja) * | 2019-02-22 | 2022-04-06 | タンギ０ リミテッド | 圧力感知装置および方法 |
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