TWI778736B - 觸覺感測系統 - Google Patents

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Abstract

觸覺感測系統中，觸覺感測器的感測器部被設於機器人的握持部，輸出與跟第二電極相向的多個第一電極各自對應的多個訊號。輸出部基於多個訊號的全部或一部分來算出感測器部的與工件的接觸面內的多個壓力檢測位置各自的壓力值，並輸出壓力分佈的資料。而且，輸出部基於多個訊號的全部或一部分，關於接觸面整體來算出一個總括剪切力值，並輸出總括剪切力值的資料。

Description

觸覺感測系統
本申請案所揭示的技術是有關於一種觸覺感測系統。
作為包括與對象物接觸的觸覺感測器的觸覺感測系統，例如已知有以下的技術。
即，專利文獻1中揭示了一種觸控板（touch pad）裝置，包括：觸覺感測器，可輸出與跟對象物接觸的接觸面的壓力分佈及剪切力分佈相應的訊號；以及微控制器，輸入自觸覺感測器輸出的訊號。
而且，專利文獻2中揭示了一種觸覺檢測技術，包括：觸覺感測器，可輸出與跟對象物接觸的接觸面的壓力分佈及剪切力分佈相應的訊號；以及外部電源，與該觸覺感測器相連接。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第6280579號公報 專利文獻2：日本專利特開第6488414號公報
[發明所欲解決之課題] 專利文獻1中，關於利用觸覺感測器所檢測出的壓力分佈及剪切力分佈的具體用途並未記載。
專利文獻2中記載了所述觸覺檢測技術可適用於能支援人類生活的個人用便利機器人，但與具有握持工件的一對握持部的機器人相關的事項並未記載。
為了高精度地控制具有握持工件的一對握持部的機器人，要求對控制該機器人的控制器高效地提供有助於機器人控制的觸覺資訊。
作為一個方面，本申請案所揭示的技術的目的在於獲得一種觸覺感測系統，可對控制具有一對握持部的機器人的控制器高效地提供有助於機器人控制的觸覺資訊。
[解決課題之手段] 為了達成所述目的，根據本申請案所揭示的技術的一觀點，提供一種觸覺感測系統，包括：一對觸覺感測器，分別設於機器人中所設的一對握持部中的彼此的相向面，與由所述一對握持部所握持的工件接觸；以及輸出部，與所述一對觸覺感測器電性連接，各所述觸覺感測器包括靜電電容方式的感測器部，所述靜電電容方式的感測器部具有與所述工件的接觸面，並且具有彈力層、與位於夾著所述彈力層的兩側的第一電極層及第二電極層沿所述接觸面的法線方向而積層的積層結構，所述第一電極層具有多個第一電極，所述第二電極層具有一個或多個第二電極，所述多個第一電極中的兩個以上是沿所述法線方向觀察時與所述第二電極局部重疊的局部重複電極，所述感測器部輸出與所述多個第一電極各自對應的多個訊號，所述輸出部基於所述多個訊號的全部或一部分來算出所述接觸面內的多個壓力檢測位置各自的壓力值，並且基於所述多個訊號中的與所述多個局部重複電極各自對應的多個局部重複電極訊號的全部或一部分，關於所述接觸面整體來算出一個總括剪切力值，並輸出表示所述多個壓力檢測位置各自的壓力值的壓力分佈的資料及所述總括剪切力值的資料。
[發明之效果] 根據本申請案所揭示的技術的一觀點的觸覺感測系統，可對控制具有一對握持部的機器人的控制器高效地提供有助於機器人控制的觸覺資訊。
以下，一邊參照附圖，一邊詳細說明本申請案所揭示的技術的一實施形態。
（機器人系統100的一例） 首先說明機器人系統100的一例的概略。
圖1是表示機器人系統100的一例的立體圖。機器人系統100包括機器人102以及控制器104。機器人102例如為多關節機器人，包括機械臂106以及機械手108。機械臂106包括多個關節部110。機械手108被設於機械臂106的前端部。機械手108經由腕關節部112而連接於機械臂106的前端部。
於機械手108，設有一對握持部114。一對握持部114是彼此相向地配置。該一對握持部114藉由未圖示的驅動部的驅動，沿彼此相向的方向接近/遠離。當在一對握持部114之間配置有工件W的狀態下，一對握持部114朝彼此接近的方向移動時，利用一對握持部114來握持工件W。
控制器104是控制機器人102者，與機器人102電性連接。圖1中，作為一例，控制器104藉由有線而與機器人102連接，但控制器104亦可藉由無線而與機器人102連接。
（觸覺感測系統1的一例） 接下來說明觸覺感測系統1的一例的概略。
在機器人系統100中，搭載有觸覺感測系統1。觸覺感測系統1包括一對觸覺感測器10與輸出部12。一對觸覺感測器10被分別設於一對握持部114中的彼此的相向面114A。一對觸覺感測器10被設於在利用一對握持部114握持工件W的狀態下與工件W接觸的位置，即，作為一例，被設於一對握持部114的前端部的彼此相向的部分。
輸出部12與一對觸覺感測器10電性連接。輸出部12既可藉由有線來與一對觸覺感測器10連接，亦可藉由無線來與一對觸覺感測器10連接。該輸出部12具有下述功能，即：如後文詳述般，基於自一對觸覺感測器10輸出的資料來進行各種處理，並將基於該處理結果的資料輸出至控制器104。作為一例，輸出部12被設於腕關節部112。
圖2是表示圖1的一對觸覺感測器10的一例的立體圖。作為一例，一對觸覺感測器10在彼此相向的方向上形成面對稱。X軸方向相當於與一對觸覺感測器10所相向的方向正交的第一方向，Y軸方向相當於與一對觸覺感測器10所相向的方向正交的第二方向，Z軸方向相當於一對觸覺感測器10所相向的方向。X軸方向與Y軸方向正交。作為一例，X軸方向相當於觸覺感測器10的縱方向，Y軸方向相當於觸覺感測器10的橫方向。
觸覺感測器10包括支持板14、基板16以及感測器部18。支持板14是與所述握持部114（參照圖1）獨立地構成，且被固定於握持部114。支持板14亦可與握持部114一體地構成。基板16被固定於支持板14，感測器部18被設於基板16上。關於感測器部18的詳細，將在後文詳述。
接下來說明觸覺感測系統1的第一實施形態至第四實施形態。
[第一實施形態] 首先說明第一實施形態。
（觸覺感測器10的結構） 圖3是第一實施形態的觸覺感測器10的縱剖面圖。第一實施形態的觸覺感測器10包括感測器部18以及基板16。
感測器部18為靜電電容方式。更具體而言，該感測器部18為自電容方式，具有多個層經積層的積層結構。即，感測器部18具有絕緣層20、彈力層22、第一電極層24以及第二電極層26，以作為多個層。第一電極層24及第二電極層26位於夾著彈力層22的兩側。
絕緣層20與相對於第二電極層26的彈力層22位於相反側。絕緣層20形成感測器部18的表層部。該絕緣層20的表面形成為與工件W（參照圖1）的接觸面28。再者，絕緣層20亦可予以省略。在絕緣層20被省略的情況下，第二電極層26或形成於第二電極層26上的表層的表面成為接觸面28。
彈力層22為介電質。彈力層22具有柔軟性及彈力性。該彈力層22例如由凝膠所形成。絕緣層20、彈力層22、第一電極層24及第二電極層26沿Z軸方向積層。Z軸方向相當於接觸面28的法線方向。絕緣層20、彈力層22、第一電極層24及第二電極層26例如藉由黏著劑等而彼此黏著。為了提高感測器部18整體的黏著強度，較佳為，絕緣層20具有覆蓋第二電極層26的整個面的大小。
第一電極層24具有多個第一電極34。多個第一電極34是形成於基板16的感測器部18側的第一面16A。在基板16的與感測器部18為相反側的第二面16B，安裝有多個靜電電容檢測積體電路（Integrated Circuit，IC）44。多個第一電極34與多個靜電電容檢測IC44藉由沿基板16的板厚方向延伸的通孔導體（through hole via）46而連接。
圖4是圖3的基板16的平面圖。形成於基板16的第一面16A的多個第一電極34沿著X-Y平面而排列成矩陣狀。即，多個第一電極34是將X軸方向設為縱方向，將Y軸方向設為橫方向而排列。X-Y平面是與所述接觸面28（參照圖2）平行的面。
多個第一電極34彼此獨立。該多個第一電極34為同一形狀。作為一例，多個第一電極34形成為俯視呈正方形。所謂俯視，相當於沿Z軸方向觀察。作為一例，多個第一電極34沿X軸方向各排列有6個，沿Y軸方向各排列有6個。即，多個第一電極34的數量為三十六個。該多個第一電極34沿X軸方向及Y軸方向分別等間隔地排列。
圖5是圖3的第二電極層26的平面圖。第二電極層26包含為單層的多個第二電極36。多個第二電極36例如是由導電橡膠所形成。該多個第二電極36分別形成為平板狀。多個第二電極36既可連接於基板16的接地線，亦可相對於接地線而浮動。
多個第二電極36形成彼此獨立的多個島部。該多個第二電極36沿著X-Y平面排列成矩陣狀。即，多個第二電極36是將X軸方向設為縱方向，將Y軸方向設為橫方向而排列。
多個第二電極36為同一形狀。作為一例，多個第二電極36分別形成為俯視呈正方形。多個第二電極36的數量少於所述的多個第一電極34（參照圖4）的數量。作為其一例，多個第二電極36沿X軸方向各排列有三個，沿Y軸方向各排列有三個。即，多個第二電極36的數量為九個。該多個第二電極36沿X軸方向及Y軸方向分別等間隔地排列。
圖6是表示將圖3的多個第二電極36、彈力層22與基板16予以重疊的狀態的平面圖。多個第二電極36是以俯視時與多個第一電極34全部重疊的方式而配置。多個第二電極36各自以俯視時與多個第一電極34中的沿X軸方向及Y軸方向鄰接的四個第一電極34分別局部重疊的方式而形成。各第二電極36在俯視時位於四個第一電極34的中心部，且與這四個第一電極34局部重疊。
如此，第一實施形態中，多個第一電極34全部與多個第二電極36局部重疊。該第一實施形態中，多個第一電極34的全部相當於「與多個第二電極局部重疊的多個局部重複電極」的一例，自多個第一電極34輸出的多個訊號相當於「多個局部重複電極訊號」的一例。
第一電極34與第二電極36之間的靜電電容C[F]藉由下式來求出。 C=ε×A/d ε為彈力層22的介電常數[Fm-1 ]，A為第一電極34與第二電極36在俯視時重合的面積[m2 ]，d為沿著Z軸方向的第一電極34與第二電極36之間的距離[m]。
該感測器部18中，當對接觸面28施加有壓力，而各第一電極34與第二電極36之間的距離d發生變化時，對應於該距離d的變化，靜電電容C發生變化。而且，感測器部18中，當對接觸面28施加有剪切力，而各第一電極34與第二電極36重合的面積A發生變化時，對應於該面積A的變化，靜電電容C發生變化。
再者，將在後文詳述，但所謂對接觸面28施加的壓力，相當於沿著Z軸方向對接觸面28施加的力。而且，所謂對接觸面28施加的剪切力，相當於沿著與Z軸方向正交的方向對接觸面28施加的力。與Z軸方向正交的方向有X軸方向、Y軸方向以及將X軸方向和Y軸方向組合而成的方向。
多個第一電極34由後述的靜電電容檢測IC44（參照圖3、圖7）予以驅動，分別輸出與跟第二電極36之間的靜電電容C相應的訊號。即，感測器部18輸出與多個第一電極34各自對應的多個訊號。該多個訊號為類比訊號。
圖7是圖3的基板16的仰視圖。多個靜電電容檢測IC44沿著X-Y平面排列成矩陣狀。即，多個靜電電容檢測IC44是將X軸方向設為縱方向，將Y軸方向設為橫方向而排列。多個靜電電容檢測IC44為同一結構。作為一例，多個靜電電容檢測IC44沿X軸方向各排列有三個，沿Y軸方向各排列有三個。即，多個靜電電容檢測IC44的數量為九個。
於各靜電電容檢測IC44，連接有俯視時與該靜電電容檢測IC重疊的四個第一電極34。各靜電電容檢測IC44為下述結構，即，驅動四個第一電極34，且可輸出與自這四個第一電極34輸出的訊號相應的資料。
（觸覺感測器10的製造方法） 圖8是對圖3的觸覺感測器10的製造方法的一例進行說明的圖。觸覺感測器10例如依照下述要領而製造。即，於藉由圖案而於第一面16A形成有多個第一電極34的基板16的第二面16B安裝多個靜電電容檢測IC44。於基板16，預先形成有多個通孔導體46，多個靜電電容檢測IC44經由多個通孔導體46而與多個第一電極34連接。
繼而，在具有多個第一電極34的第一電極層24上積層彈力層22。而且，在彈力層22上，積層包含多個第二電極36（參照圖5）的第二電極層26，進而，在該第二電極層26上積層絕緣層20。絕緣層20、彈力層22、第一電極層24及第二電極層26例如藉由黏著劑等而彼此黏著。依照以上的要領來製造觸覺感測器10。
（壓力分佈） 圖9是表示利用圖1的一對握持部114來握持工件W的狀態的第一例的圖。作為一例，工件W為圓柱或球體。在利用一對握持部114來握持為圓柱或球體的工件W時，於接觸面28內，產生與工件W接觸而壓力高的位置、及不與工件W接觸而未承受壓力的位置。即，接觸面28的壓力分佈變得不均勻。
圖10是表示利用圖1的一對握持部114來握持工件W的狀態的第二例的圖。作為一例，工件W為四稜柱或長方體。該工件W的表面大於接觸面28。在利用一對握持部114來握持為此種四稜柱或長方體的工件W時，對接觸面28均等地施加壓力。即，接觸面28的壓力分佈變得均勻。
（握持力Fz及垂直載荷Fz'） 如圖9、圖10所示，在利用一對握持部114來握持工件W時，握持力Fz的反作用力即垂直載荷Fz'朝與一對握持部114的握持力Fz相反的方向作用於接觸面28。握持力Fz及垂直載荷Fz'是沿著Z軸方向的力。
（剪切力Fx、剪切力Fy以及力矩Mx、力矩My、力矩Mz） 圖11是對作用於圖3的觸覺感測器10的接觸面28的剪切力Fx、剪切力Fy以及力矩Mx、力矩My、力矩Mz的一例進行說明的圖。伴隨力作用於未圖示的工件，有時會有剪切力Fx、剪切力Fy及力矩Mx、力矩My、力矩Mz作用於觸覺感測器10的接觸面28。剪切力Fx是沿著X軸方向的力，剪切力Fy是沿著Y軸方向的力。而且，力矩Mx是繞X軸方向的力矩，力矩My是繞Y軸方向的力矩，力矩Mz是繞Z軸方向的力矩。
圖12是對圖3的觸覺感測器10中的力矩長度dx、力矩長度dy的一例進行說明的圖。再者，圖12中，對多個第二電極36表示了識別編號1～識別編號9。在對多個第二電極36進行識別的情況下，將多個第二電極36分別稱作第二電極36-1～第二電極36-9。
圖12所示的力矩長度dx是算出繞X軸方向的力矩Mx（參照圖11）時所用的長度。作為一例，力矩長度dx相當於位於自接觸面28的中心沿Y軸方向隔開的位置的第二電極36-3的中心與接觸面28的中心之間的沿著Y軸方向的距離。
圖12所示的力矩長度dy是算出繞Y軸方向的力矩My（參照圖11）時所用的長度。作為一例，力矩長度dy相當於位於自接觸面28的中心沿X軸方向隔開的位置的第二電極36-1的中心與接觸面28的中心之間的沿著X軸方向的距離。
（位移Δx、位移Δy、位移Δz的說明） 圖13是對圖3的觸覺感測器10中的位移Δx與位移Δy的一例進行說明的平面圖。再者，圖13中，多個第一電極34各自與第二電極36之間的靜電電容C00 ～靜電電容C55 是與多個第一電極34各自對應地表示。
圖14是對圖3的觸覺感測器10中的位移Δx與位移Δz的一例進行說明的圖。圖14中，（A）表示無垂直載荷Fz'的情況，（B）表示有垂直載荷Fz'的情況，（C）表示有剪切力Fx的情況，（D）表示有垂直載荷Fz'且有+剪切力Fx的情況。
圖15是對圖3的觸覺感測器10中的位移Δy與位移Δz的一例進行說明的圖。圖15中，（A）表示無垂直載荷Fz'的情況，（B）表示有垂直載荷Fz'的情況，（C）表示有剪切力Fy的情況，（D）表示有垂直載荷Fz'且有+剪切力Fy的情況。
如圖13、圖14所示，位移Δx相當於伴隨剪切力Fx產生作用而第二電極36沿著X軸方向移動的距離。同樣地，如圖13、圖15所示，位移Δy相當於伴隨剪切力Fy產生作用而第二電極36沿著Y軸方向移動的距離。
如圖14、圖15所示，距離Z0 相當於無垂直載荷Fz'產生作用時的第一電極34與第二電極36之間的沿著Z軸方向的距離。位移Δz相當於伴隨垂直載荷Fz'產生作用而第二電極36沿著Z軸方向朝第一電極34側移動的距離。
以下，以與一個第二電極36局部重疊的相鄰的第一電極34為例來說明位移Δx、位移Δy、位移Δz的計算例。
（無垂直載荷Fz'產生作用時：Δx、Δy、Δz=0） 如圖14的（A）、圖15的（A）所示，當無垂直載荷Fz'產生作用時，Δx、Δy、Δz=0，關於與第二電極36局部重疊的相鄰的第一電極34，式1成立。
[式1] C00 ＿ 0 =K1/Z0 C01 ＿ 0 =K2/Z0 C00 ＿ 0 、C01 ＿ 0 為無垂直載荷Fz'產生作用時的相鄰的第一電極34與第二電極36之間的靜電電容，K1、K2為常數。 關於其他的相鄰的第一電極34與第二電極36之間的靜電電容，亦有與式1同樣的式成立。
（僅有垂直載荷Fz'產生作用時：Δx、Δy=0，Δz≠0） 如圖14的（B）、圖15的（B）所示，當僅有垂直載荷Fz'產生作用時，Δx、Δy=0，Δz≠0，關於與第二電極36局部重疊的相鄰的第一電極34，式2成立。
[式2] C00 ＿ z =K1/（Z0 -Δz） C01 ＿ z =K2/（Z0 -Δz） C00 ＿ z 、C01 ＿ z 為僅有垂直載荷Fz'產生作用時的相鄰的第一電極34與第二電極36之間的靜電電容。
根據式2，求出以下。 C00 ＿ z /K1=1/（Z0 -Δz） Z0 -Δz=K1/C00 ＿ z Δz=Z0 -K1/C00 ＿ z
根據式1，關於第二電極36相對於其中一個第一電極34的位移Δz，求出以下。 Z0 =K1/C00 ＿ 0 ∴Δz=K1（1/C00 ＿ 0 -1/C00 ＿ z ) 同樣，關於第二電極36相對於另一個第一電極34的位移Δz，求出以下。 Δz=K2（1/C01 ＿ 0 -1/C01 ＿ z ) 關於第二電極36相對於其他第一電極34的位移Δz，亦與所述同樣地求出。
（僅有剪切力Fx產生作用時：Δy、Δz=0，Δx≠0） 如圖14的（C）所示，當僅有剪切力Fx產生作用時，Δy、Δz=0，Δx≠0，關於與第二電極36局部重疊的相鄰的第一電極34，式3成立。
[式3] C00 ＿ x =K1/Z0 +Δx・Kp/Z0 C01 ＿ x =K2/Z0 -Δx・Kp/Z0 C00 ＿ x 、C01 ＿ x 為僅有剪切力Fx產生作用時的沿x方向相鄰的第一電極34與第二電極36之間的靜電電容，Kp為常數。
根據式3，求出以下。 Δx・Kp/Z0 =C00 ＿ x -K1/Z0 Δx・Kp=Z0 ・C00 ＿ x -K1 Δx=（Z0 ・C00 ＿ x -K1）/Kp 根據式1，由於K1=Z0 ×C00 ＿ 0 ，因此關於第二電極36相對於其中一個第一電極34的位移Δx，求出以下。 Δx=（Z0 ・C00 ＿ x -Z0 ×C00 ＿ 0 ）/Kp Δx=Z0 /Kp×（C00 ＿ x -C00 ＿ 0 ） 同樣，關於第二電極36相對於另一個第一電極34的位移Δx，求出以下。 Δx=Z0 /Kp×（C01 ＿ 0 -C01 ＿ x ） 關於第二電極36相對於其他第一電極34的位移Δx，亦與所述同樣地求出。
（僅有剪切力Fy產生作用時：Δx、Δz=0，Δy≠0） 如圖15的（C）所示，當僅有剪切力Fy產生作用時，藉由與僅有剪切力Fx產生作用時同樣的計算，求出第二電極36相對於第一電極34的位移Δy。
（僅有垂直載荷Fz'及剪切力Fx產生作用時：Δy=0，Δx、Δz≠0） 如圖14的（D）所示，當僅有垂直載荷Fz'及剪切力Fx產生作用時，Δy=0，Δx、Δz≠0，關於與第二電極36局部重疊的沿x方向相鄰的第一電極34，式4成立。
[式4] C00 ＿ zx =K1/（Z0 -Δz）+Δx・Kp/（Z0 -Δz） C01 ＿ zx =K2/（Z0 -Δz）-Δx・Kp/（Z0 -Δz） C00 ＿ zx 、C01 ＿ zx 為僅有垂直載荷Fz'及剪切力Fx產生作用時的第一電極34與第二電極36之間的靜電電容。
根據式4，關於第二電極36相對於第一電極34的位移Δz、位移Δx，求出以下。 Δz=（K1+K2）｛1/（C00 ＿ 0 +C01 ＿ 0 ）-1/（C00 ＿ zx +C01 ＿ zx ）｝ Δx=（K1+K2）/2Kp・（C00 ＿ zx -C01 ＿ zx ）/（C00 ＿ zx +C01 ＿ zx ） 關於第二電極36相對於其他第一電極34的位移Δz、位移Δx，亦與所述同樣地求出。
（僅有垂直載荷Fz'及剪切力Fy產生作用時：Δx=0，Δy、Δz≠0） 如圖15的（D）所示，當僅有垂直載荷Fz'及剪切力Fy產生作用時，藉由與僅有垂直載荷Fz'及剪切力Fx產生作用時同樣的計算，求出第二電極36相對於相鄰的第一電極34的位移Δz、位移Δy。
（垂直載荷Fz'及剪切力Fx、剪切力Fy產生作用時：Δx、Δy、Δz≠0） 當垂直載荷Fz'及剪切力Fx、剪切力Fy產生作用時，可如下述般求出第二電極36相對於第一電極34的位移Δx、位移Δy、位移Δz。在與一個第二電極36局部重疊的四個第一電極34的範圍內，各第一電極34的位移Δz的值彼此近似的情況多，因此假定位移Δz的值相同。此時，跟各第一電極34對應的訊號的大小（靜電電容值）與各第一電極34跟第二電極36的重合面積成比例。因而，靜電電容值C00 、靜電電容值C01 、靜電電容值C10 、靜電電容值C11 之比與重合面積S00 、重合面積S01 、重合面積S10 、重合面積S11 之比相等。即，式5成立。 [式5] C00 ：C01 ：C10 ：C11 =S00 ：S01 ：S10 ：S11
若將無負載狀態下的重合面積的平方根設為a，則重合面積S00 、重合面積S01 、重合面積S10 、重合面積S11 以式6來表示。 [式6] S00 =(a-Δx)×(a-Δy)、S01 =(a-Δx)×(a+Δy)、S10 =(a+Δx)×(a-Δy)、S11 =(a+Δx)×(a+Δy)
根據式6，四個重合面積之和為4a2 且為常數。因此，根據四個重合面積之和4a2 與式5，重合面積S00 、重合面積S01 、重合面積S10 、重合面積S11 為已知的值。根據以上，藉由式6的聯立方程式，可算出未知的位移Δx、位移Δy。
一旦算出位移Δx、位移Δy，亦可將他們作為已知的值，將假定為相同的值的位移Δz修正為各第一電極34各別的位移Δz。該修正例如可藉由下述方式來進行，即，在可利用不同的部件來測定四個位移Δz的真值的環境下，事先獲取位移Δx、位移Δy與四個位移Δz之間的相關關係並利用該相關關係。亦可藉由機器學習來進行該相關關係的獲取。
在已知與各第一電極34對應的四個靜電電容值大致相等，即位移Δx及位移Δy接近零的情況下，亦可藉由對所述Δx、Δy=0，Δz≠0的情況進行說明的方法，來各別地算出四個第一電極34中的位移Δz。Δx、Δy=0，Δz≠0的情況例如是指握持住被置於台的狀態的工件W而工件W的重量未施加於接觸面28的情況。當自該狀態自台上提起工件W時，位移Δz幾乎無變化，主要是位移Δx、位移Δy發生變化，因此可將位移Δz處理為已知的值而更準確地求出位移Δx、位移Δy。
本說明書中，「算出多個壓力檢測位置各自的壓力值」包含：在假定四個第一電極34之類的多個壓力檢測位置的位移Δz為相同的情況下，將基於所算出的相同的位移Δz的壓力值處理為各個壓力檢測位置的壓力值。而且，「關於多個壓力檢測位置各自的壓力值，藉由進行代表值的計算來算出總括壓力值」包含：在假定四個第一電極34之類的多個壓力檢測位置的位移Δz為相同的情況下，將基於所算出的相同的位移Δz的壓力值作為代表值來算出總括壓力值。
如以上所說明般，輸出部12基於與包含與第二電極36局部重疊的第一電極34即至少一個局部重複電極的多個第一電極34各自對應的多個訊號，以去除壓力對多個訊號造成的影響的方式，來算出各個剪切力Fx、剪切力Fy的值。
（觸覺感測器10、輸出部12及控制器104的硬體結構） 圖16是表示圖1的觸覺感測器10、輸出部12及控制器104的硬體結構的一例的方塊圖。輸出部12包括第一多工器（multiplexer）50、第二多工器52、中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）54、唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）56以及隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）58。
於第一多工器50及第二多工器52，連接有多個靜電電容檢測IC44。自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料被輸入至第一多工器50及第二多工器52。
於CPU54，連接有第一多工器50及第二多工器52。自第一多工器50及第二多工器52輸出的資料被輸入至CPU54。而且，對於CPU54，輸入自後述的控制器104輸出的資料。
CPU54利用RAM58來作為一次記憶區域，執行記憶於ROM56中的程式60。於程式60中記錄有各種程序（process），所述程序如後所述，用於使CPU54基於自觸覺感測器10輸出的資料或自控制器104輸出的資料來進行運算，並對控制器104輸出資料。
於控制器104，藉由有線或無線而可通訊地連接有輸出部12。控制器104包括CPU124、ROM126以及RAM128。對於CPU124，輸入自輸出部12輸出的資料。
CPU124利用RAM128來作為一次記憶區域，執行記憶於ROM126中的程式130。於程式130中記錄有各種程序，所述程序如後所述，用於輸出使控制器104移動機器人102或者向輸出部12請求資料的資料。
（輸出部12中的多個模式） 圖17是對圖16的輸出部12中的多個模式的一例進行說明的圖。輸出部12具有碰撞偵測模式、動作內容判斷模式以及請求指令應對模式。
碰撞偵測模式是如下所述的模式，即，在基於自觸覺感測器10輸出的資料而偵測到工件的碰撞時，將碰撞偵測資料輸出至控制器104。所謂工件的碰撞，是指設想外的物體碰撞至工件。
於碰撞偵測資料中，例如除了偵測到碰撞的意旨的資料以外，還可選擇性地包含後述的握持力（總括壓力）Fz值的資料、總括剪切力Fx值的資料、及總括剪切力Fy值的資料中的至少任一個。輸出部12不論有無來自控制器104的指示，均將碰撞偵測資料輸出至控制器104，控制器104利用中斷處理來對碰撞偵測資料進行處理。
對工件的碰撞進行偵測的處理中，例如，如後所述般算出接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值，在該多個壓力檢測位置各自的壓力值中的至少規定數的壓力值超過臨限值的情況下、後述的總括壓力值超過臨限值的情況下、後述的總括剪切力Fx值超過臨限值的情況下、或後述的總括剪切力Fy值超過臨限值的情況下，偵測到工件的碰撞。
動作內容判斷模式是如下所述的模式，即，基於自控制器104輸出的資料來判斷機器人102的動作內容，並根據該動作內容而選擇性地輸出後述的壓力分佈的資料、握持力Fz值的資料、總括剪切力Fx值的資料、總括剪切力Fy值的資料、力矩Mx值的資料、力矩My值的資料及力矩Mz值的資料中的至少任一個。根據機器人102的動作內容來輸出哪種資料是由輸出部12判斷而決定。
所謂機器人102的動作內容，例如是指：利用圖1所示的機械手108來抓住工件W、在利用機械手108抓住工件W的狀態下機械臂106運動以使工件W移動、機械臂106運動以使工件W一邊接觸至對象物一邊探索移動目標、機械臂106運動以使工件W插入至移動目標、及機械手108放開工件W等的動作。
圖17所示的請求指令應對模式是指如下所述的模式，即，根據自控制器104輸出的資料中所含的請求指令，而選擇性輸出後述的壓力分佈的資料、握持力Fz值的資料、握持位置的資料、總括剪切力Fx值的資料、總括剪切力Fy值的資料、力矩Mx值的資料、力矩My值的資料及力矩Mz值的資料中的至少任一個。
作為一例，請求指令應對模式包含握持位置偵測模式、握持力偵測模式以及插入特徵量偵測模式。
握持位置偵測模式是圖1所示的一對握持部114握持住工件W時自控制器104指定的模式。該握持位置偵測模式是輸出壓力分佈的資料或握持位置的資料的模式。
握持力偵測模式例如是在圖1所示的一對握持部114自開狀態轉變為閉狀態的過程中自控制器104指定的模式。該握持力偵測模式是輸出握持力Fz值的資料的模式。
插入特徵量偵測模式例如是在控制器104進行圖1所示的機械手108向工件W的接觸檢測、機械手108向工件W的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的嵌合位置偏離檢測、工件W向移動目標的插入姿勢偏離檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等時，自控制器104指定的模式。
該插入特徵量偵測模式是如下所述的模式，即，輸出握持力Fz值的資料、總括剪切力Fx值的資料、總括剪切力Fy值的資料、力矩Mx值的資料、力矩My值的資料及力矩Mz值的資料，來作為六軸資訊。
再者，於動作內容判斷模式及請求指令應對模式中，輸出部12根據需要來輸出後述的直移力ΔFx值的資料、直移力ΔFy值的資料或旋轉力矩Mr值。
（壓力分佈的資料輸出處理） 輸出部12輸出表示接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值的壓力分佈的資料。第一實施形態中，壓力檢測位置為各第一電極34的位置。第一電極34的位置是藉由第一電極34的中心或者任一個角等的、第一電極34的特定部位的位置來表示。該壓力分佈的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。
圖18是表示圖16的輸出部12中的壓力分佈的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S1中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S1中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S2中算出位移Δz的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S2中，CPU54基於在步驟S1中獲取的資料，來算出接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的位移Δz。此時，既可基於自感測器部18輸出的多個訊號的全部的資料來算出與多個第一電極34的全部對應的多個壓力檢測位置各自的位移Δz，亦可基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分的資料來算出與多個第一電極34的一部分對應的多個壓力檢測位置各自的位移Δz。第一實施形態中，依據所述的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明，關於各第二電極36來進行下述處理，即，根據與跟一個第二電極36局部重疊的四個第一電極34對應的訊號，來算出壓力檢測位置即四個第一電極34的位置的四個Δz。
如此般算出的多個壓力檢測位置各自的位移Δz與多個壓力檢測位置各自的壓力值成比例。因此，藉由算出多個壓力檢測位置各自的位移Δz，從而算出多個壓力檢測位置各自的壓力值。
步驟S3中，CPU54基於在步驟S2中算出的接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值來生成壓力分佈的資料。
步驟S4中，CPU54將在步驟S3中生成的壓力分佈的資料輸出至控制器104。該壓力分佈的資料例如是在控制器104中，被利用於掌握形狀為已知的工件W的握持位置或握持姿勢，或者進行基於形狀的工件W的識別。
（握持位置的資料輸出處理） 輸出部12基於接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值來確定接觸面28內的工件W的握持位置，並輸出握持位置的資料。該握持位置的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。
圖19是表示圖16的輸出部12中的握持位置的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S11中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。在該步驟S11中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S12中算出位移Δz的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S12中，CPU54基於在步驟S11中獲取的資料，來算出接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的位移Δz。此時，既可基於自感測器部18輸出的多個訊號的全部的資料來算出與多個第一電極34的全部對應的多個壓力檢測位置各自的位移Δz，亦可基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分的資料來算出與多個第一電極34的一部分對應的多個壓力檢測位置各自的位移Δz。第一實施形態中，依據所述的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明，關於各第二電極36來進行下述處理，即，根據與跟一個第二電極36局部重疊的四個第一電極34對應的訊號，來算出壓力檢測位置即四個第一電極34的位置的四個Δz。
如此般算出的多個壓力檢測位置各自的位移Δz與多個壓力檢測位置各自的壓力值成比例。因此，藉由算出多個壓力檢測位置各自的位移Δz，從而算出多個壓力檢測位置各自的壓力值。
步驟S13中，CPU54確定在步驟S12中算出的接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值成為規定的相互關係的位置。例如，亦可將被施加有壓力的區域的重心位置確定為握持位置。作為被施加有壓力的區域的形狀，可能有面狀、帶狀、點狀（面積小的面狀）、線狀（寬度小的帶狀）等。亦可將被施加有壓力的區域與未施加有壓力的區域的邊界線的位置確定為握持位置。藉此，基於接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值來確定接觸面28內的工件W的握持位置。
步驟S14中，CPU54將在步驟S13中確定的握持位置的資料（X-Y座標的資料）輸出至控制器104。該握持位置的資料例如是在控制器104中，被利用於工件W的握持位置的確定。
（握持力Fz值的資料輸出處理） 輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括壓力值，並輸出總括壓力值的資料來作為握持力Fz值的資料。該握持力Fz值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。
圖20是表示圖16的輸出部12中的握持力Fz值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S21中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S21中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S22中算出位移Δz的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S22中，CPU54基於在步驟S21中獲取的資料，來算出接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的位移Δz。此時，既可基於自感測器部18輸出的多個訊號的全部的資料來算出與多個第一電極34的全部對應的多個壓力檢測位置各自的位移Δz，亦可基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分的資料來算出與多個第一電極34的一部分對應的多個壓力檢測位置各自的位移Δz。第一實施形態中，依據所述的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明，關於各第二電極36來進行下述處理，即，根據與跟一個第二電極36局部重疊的四個第一電極34對應的訊號，來算出壓力檢測位置即四個第一電極34的位置的四個Δz。
如此般算出的多個壓力檢測位置各自的位移Δz與多個壓力檢測位置各自的壓力值成比例。因此，藉由算出多個壓力檢測位置各自的位移Δz，從而算出多個壓力檢測位置各自的壓力值。
步驟S23中，CPU54關於在步驟S22中算出的接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括壓力值。
步驟S24中，CPU54將在步驟S23中算出的總括壓力值的資料作為握持力Fz值的資料而輸出至控制器104。該握持力Fz值的資料例如是在控制器104中，被利用於用以避免工件W掉落的握持力Fz的調整、或者與工件W的重量或易碎性等相應的握持力Fz的調整等。
（總括剪切力Fx值的資料輸出處理） 輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fx值，並輸出總括剪切力Fx值的資料。該總括剪切力Fx值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。
圖21是表示圖16的輸出部12中的總括剪切力Fx值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S31中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S31中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S32中算出位移Δx的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S32中，CPU54基於在步驟S31中獲取的資料，作為「多個剪切力檢測位置」的一例，關於多個第二電極36的位置而分別算出位移Δx。第二電極36的位置是藉由第二電極36的中心或任一個角等的、第二電極36的特定部位的位置來表示。位移Δx的計算是依據所述的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明，使用與跟一個第二電極36局部重疊的四個第一電極34對應的訊號的全部或一部分來進行。在使用一部分訊號的情況下，使用與跟一個第二電極36重疊的四個第一電極34中的x方向的位置不同的至少兩個電極對應的訊號。此時，成為位移Δx的計算對象的多個第二電極36既可為第二電極36的所有第二電極36，亦可為第二電極36的一部分第二電極36。而且，步驟S32中，既可使用自感測器部18輸出的多個訊號的全部，亦可使用多個訊號的一部分。
如此般算出的關於多個第二電極36各自的位置而算出的位移Δx與多個第二電極36各自的位置的剪切力Fx值成比例。因此，藉由關於多個第二電極36各自的位置來算出位移Δx，從而算出多個第二電極36各自的位置的剪切力Fx值。
再者，第一實施形態的總括剪切力Fx值的資料輸出處理中，關於多個第二電極36各自的位置而算出的剪切力Fx值相當於「接觸面內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力值」的一例。
步驟S33中，CPU54關於在步驟S32中算出的多個第二電極36各自的位置的剪切力Fx值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fx值。
步驟S34中，CPU54將在步驟S33中算出的總括剪切力Fx值的資料輸出至控制器104。該總括剪切力Fx值的資料被利用於工件W的碰撞偵測、由機械手108所握持的工件W向其他物體的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等。
（總括剪切力Fy值的資料輸出處理） 輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fy值，並輸出總括剪切力Fy值的資料。該總括剪切力Fy值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。
圖22是表示圖16的輸出部12中的總括剪切力Fy值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S41中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S41中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S42中算出位移Δy的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S42中，CPU54基於在步驟S41中獲取的資料，作為「多個剪切力檢測位置」的一例，關於多個第二電極36的位置來分別算出位移Δy。第二電極36的位置是藉由第二電極36的中心或任一個角等的、第二電極36的特定部位的位置來表示。位移Δy的計算是依據所述的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明，使用與跟一個第二電極36局部重疊的四個第一電極34對應的訊號的全部或一部分來進行。在使用一部分訊號的情況下，使用與跟一個第二電極36重疊的四個第一電極34中的y方向的位置不同的至少兩個電極對應的訊號。此時，成為位移Δy的計算對象的多個第二電極36既可為第二電極36的所有第二電極36，亦可為第二電極36的一部分第二電極36。而且，步驟S42中，既可使用自感測器部18輸出的多個訊號的全部，亦可使用多個訊號的一部分。
如此般關於多個第二電極36各自的位置而算出的位移Δy與多個第二電極36各自的位置的剪切力Fy值成比例。因此，藉由關於多個第二電極36各自的位置來算出位移Δy，從而算出多個第二電極36各自的位置的剪切力Fy值。
再者，第一實施形態的總括剪切力Fy值的資料輸出處理中，關於多個第二電極36各自的位置而算出的剪切力Fy值相當於「接觸面內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力值」的一例。
步驟S43中，CPU54關於在步驟S42中算出的多個第二電極36各自的位置的剪切力Fy值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fy值。
步驟S44中，CPU54將在步驟S43中算出的總括剪切力Fy值的資料輸出至控制器104。該總括剪切力Fy值的資料被利用於工件W的碰撞偵測、由機械手108所握持的工件W向其他物體的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等。
（力矩Mx值的資料輸出處理） 輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的第二電極36來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。此時，假設觸覺感測器10於至少這兩處部位的第二電極36的位置自工件W受到力。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞X軸方向的力矩Mx的值來作為力矩Mx值，並輸出力矩Mx值的資料。該力矩Mx值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。
圖23是表示圖16的輸出部12中的力矩Mx值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S51中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S51中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S52中算出位移Δz的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S52中，CPU54基於在步驟S51中獲取的資料，選擇自接觸面28的中心朝Y軸方向隔開的第二電極36-4（參照圖12）來作為「第一總括壓力檢測位置」的一例，關於跟第二電極36-4局部重疊的四個第一電極34各自的位置來算出位移Δz。這四個第一電極34的位置為「第一總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置」的一例。進而，選擇自接觸面28的中心朝與第二電極36-4相反的方向隔開的第二電極36-6（參照圖12）來作為「第二總括壓力檢測位置」的一例，關於跟第二電極36-6局部重疊的四個第一電極34各自的位置來算出位移Δz。這四個第一電極34的位置為「第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置」的一例。
如此般關於跟多個第二電極36-4、36-6局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的位移Δz與第一電極34各自的位置的壓力值成比例。因此，藉由關於第一電極34各自的位置來算出位移Δz，從而算出第一電極34各自的位置的壓力值。
再者，第一實施形態的力矩Mx值的資料輸出處理中，關於跟第二電極36-4局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的第一總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。而且，關於跟第二電極36-6局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。
步驟S53中，CPU54關於跟第二電極36-4局部重疊的第一電極34各自的位置的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第一總括壓力值。藉此，關於第二電極36-4而算出第一總括壓力值。第一總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
同樣地，步驟S53中，CPU54關於跟第二電極36-6局部重疊的第一電極34各自的位置的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第二總括壓力值。藉此，關於第二電極36-6而算出第二總括壓力值。第二總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
亦可於步驟S52及步驟S53中，關於第二電極36-4而算出第一總括壓力值，與此同樣地，關於第二電極36-1、第二電極36-7亦算出第一總括壓力值，關於這三個第一總括壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為最終的第一總括壓力值。此時的第一總括壓力檢測位置是第二電極36-1、第二電極36-4、第二電極36-7的各位置。而且，亦可於步驟S52及步驟S53中，關於第二電極36-6而算出第二總括壓力值，與此同樣，關於第二電極36-3、第二電極36-9亦算出第二總括壓力值，關於這三個第二總括壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為最終的第二總括壓力值。此時的第二總括壓力檢測位置是第二電極36-3、第二電極36-6、第二電極36-9的各位置。此時，假設觸覺感測器10在至少這六處部位的第二電極36的位置自工件W受到力。
步驟S54中，CPU54算出將在步驟S53中關於第二電極36-4或第二電極36-1、第二電極36-4、第二電極36-7的組而算出的第一總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dx所得的值、與將在步驟S53中關於第二電極36-6或第二電極36-3、第二電極36-6、第二電極36-9的組而算出的第二總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dx所得的值之差，將該差設為力矩Mx值。藉此，算出力矩Mx值（力矩的大小及方向）。力矩Mx值為「第一力矩值」的一例。
步驟S55中，CPU54將在步驟S54中算出的力矩Mx值的資料輸出至控制器104。
（力矩My值的資料輸出處理） 輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的第二電極36而分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。此時，假設觸覺感測器10在至少這兩處部位的第二電極36的位置自工件W受到力。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Y軸方向的力矩My的值來作為力矩My值，並輸出力矩My值的資料。該力矩My值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。
圖24是表示圖16的輸出部12中的力矩My值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S61中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S61中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S62中算出位移Δz的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S62中，CPU54基於在步驟S61中獲取的資料，選擇自接觸面28的中心朝X軸方向隔開的第二電極36-2（參照圖12）來作為「第一總括壓力檢測位置」的一例，關於跟第二電極36-2局部重疊的四個第一電極34各自的位置來算出位移Δz。這四個第一電極34的位置為「第一總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置」的一例。進而，選擇自接觸面28的中心朝與第二電極36-2相反的方向隔開的第二電極36-8（參照圖12）來作為「第二總括壓力檢測位置」的一例，關於跟第二電極36-8局部重疊的四個第一電極34各自的位置來算出位移Δz。這四個第一電極34的位置為「第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置」的一例。
如此般關於跟多個第二電極36-2、36-8局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的位移Δz與第一電極34各自的位置的壓力值成比例。因此，藉由關於第一電極34各自的位置來算出位移Δz，從而算出第一電極34各自的位置的壓力值。
再者，第一實施形態的力矩My值的資料輸出處理中，關於跟第二電極36-2局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的第一壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。而且，關於跟第二電極36-8局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。
步驟S63中，CPU54關於跟第二電極36-2局部重疊的第一電極34各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第一總括壓力值。藉此，關於第二電極36-2而算出第一總括壓力值。第一總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
同樣，步驟S63中，CPU54關於跟第二電極36-8局部重疊的第一電極34各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第二總括壓力值。藉此，關於第二電極36-8而算出第二總括壓力值。第二總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
亦可於步驟S62及步驟S63中，關於第二電極36-2而算出第一總括壓力值，與此同樣地，關於第二電極36-1、第二電極36-3亦算出第一總括壓力值，關於這三個第一總括壓力值進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為最終的第一總括壓力值。此時的第一總括壓力檢測位置是第二電極36-1、第二電極36-2、第二電極36-3的各位置。而且，亦可於步驟S62及步驟S63中，關於第二電極36-8而算出第二總括壓力值，與此同樣地，關於第二電極36-7、第二電極36-9亦算出第二總括壓力值，關於這三個第二總括壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為最終的第二總括壓力值。此時的第二總括壓力檢測位置是第二電極36-7、第二電極36-8、第二電極36-9的各位置。此時，假設觸覺感測器10在至少這六處部位的第二電極36的位置自工件W受到力。
步驟S64中，CPU54算出將在步驟S63中關於第二電極36-2或第二電極36-1、第二電極36-2、第二電極36-3的組而算出的第一總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dy所得的值、與將在步驟S63中關於第二電極36-8或第二電極36-7、第二電極36-8、第二電極36-9的組而算出的第二總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dy所得的值之差，並將該差設為力矩My值。藉此，算出力矩My值（力矩的大小及方向）。力矩My值為「第一力矩值」的一例。
步驟S65中，CPU54將在步驟S64中算出的力矩My值的資料輸出至控制器104。
（力矩Mz值的資料輸出處理） 輸出部12關於自接觸面28的中心沿X軸方向或Y軸方向隔開的兩處部位的第二電極36來分別算出第一總括剪切力值及第二總括剪切力值。並且，輸出部12基於第一總括剪切力值及第二總括剪切力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。
圖25是表示圖16的輸出部12中的力矩Mz值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。該力矩Mz值的資料輸出處理有以下的第一例及第二例。
第一例的力矩Mz值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。步驟S71中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S71中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S72中算出位移Δy的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S72中，CPU54基於在步驟S71中獲取的資料，作為「第一剪切力檢測位置」及「第二剪切力檢測位置」的一例，關於自接觸面28的中心沿X軸方向隔開的第二電極36-2、第二電極36-8各自的位置來算出位移Δy。
如此般關於第二電極36-2、第二電極36-8各自的位置而算出的位移Δy與第二電極36-2、第二電極36-8各自的位置的剪切力Fy值成比例，因此，藉由關於第二電極36-2、第二電極36-8各自的位置來算出位移Δy，從而算出第二電極36-2、第二電極36-8各自的位置的剪切力Fy值。以下，將如此般關於第二電極36-2而算出的剪切力Fy值稱作第一剪切力Fy值，將關於第二電極36-8而算出的剪切力Fy值稱作第二剪切力Fy值。
而且，關於第二電極36-2而算出的第一剪切力Fy值相當於「關於接觸面內的第一剪切力檢測位置而算出的第一剪切力值」的一例。而且，關於第二電極36-8而算出的第二剪切力Fy值相當於「關於接觸面內的第二剪切力檢測位置而算出的第二剪切力值」的一例。
步驟S73中，CPU54算出將在步驟S72中關於第二電極36-2而算出的第一剪切力Fy值乘以距離dy所得的值、與將在步驟S72中關於第二電極36-8而算出的第二剪切力Fy乘以距離dy所得的值之差，將該差設為力矩Mz值。藉此，算出力矩Mz值（力矩的大小及方向）。力矩Mz值為「第二力矩值」的一例。
步驟S74中，CPU54將在步驟S73中算出的力矩Mz值的資料輸出至控制器104。
再者，所述的步驟S72中，是關於第二電極36-2而算出第一剪切力Fy值，但亦可關於第二電極36-1、第二電極36-2、第二電極36-3中的至少一個第二電極36而算出第一剪切力Fy值。同樣，所述的步驟S72中，是關於第二電極36-8而算出第二剪切力Fy值，但亦可關於第二電極36-7、第二電極36-8、第二電極36-9中的至少一個第二電極36而算出第二剪切力Fy值。
第二例的力矩Mz值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。步驟S71中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S71中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S72中算出位移Δx的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S72中，CPU54基於在步驟S71中獲取的資料，作為「第一剪切力檢測位置」及「第二剪切力檢測位置」的一例，關於自接觸面28的中心沿Y軸方向隔開的第二電極36-4、第二電極36-6各自的位置而算出位移Δx。
如此般關於第二電極36-4、第二電極36-6各自的位置而算出的位移Δx與第二電極36-4、第二電極36-6各自的位置的剪切力Fx值成比例，因此，藉由關於第二電極36-4、第二電極36-6各自的位置來算出位移Δx，從而算出第二電極36-4、第二電極36-6各自的剪切力Fx值。
而且，關於第二電極36-4而算出的第一剪切力Fx值相當於「關於接觸面內的第一剪切力檢測位置而算出的第一剪切力值」的一例。而且，關於第二電極36-6而算出的第二剪切力Fx值相當於「關於接觸面內的第二剪切力檢測位置而算出的第二剪切力值」的一例。
步驟S73中，CPU54算出將在步驟S72中關於第二電極36-4而算出的第一剪切力Fx值乘以距離dx所得的值、與將在步驟S72中關於第二電極36-6而算出的第二剪切力Fx乘以距離dx所得的值之差，將該差設為力矩Mz值。藉此，算出力矩Mz值（力矩的大小及方向）。力矩Mz值為「第二力矩值」的一例。
步驟S74中，CPU54將在步驟S73中算出的力矩Mz值的資料輸出至控制器104。
再者，所述的步驟S72中，是關於第二電極36-4而算出第一剪切力Fx值，但亦可關於第二電極36-1、第二電極36-4、第二電極36-7中的至少一個第二電極36而算出第一剪切力Fx值。同樣，所述的步驟S72中，是關於第二電極36-6而算出第二剪切力Fx值，但亦可關於第二電極36-3、第二電極36-6、第二電極36-9中的至少一個第二電極36而算出第二剪切力Fx值。
（直移力ΔFx值的資料輸出處理） 圖26是對作用於利用圖1的一對握持部114所握持的工件W的、X軸方向的直移力ΔFx的一例進行說明的平面圖。存在下述情況：因繞Y軸方向的旋轉力矩MRy作用至工件W，從而有X軸方向的第一剪切力Fx1作用於一對觸覺感測器10中的第一觸覺感測器10，且有與第一剪切力Fx1為反向的第二剪切力Fx2作用於一對觸覺感測器10中的第二觸覺感測器10。此時，附符號的值即第一剪切力Fx1及第二剪切力Fx2之和相當於X軸方向的直移力ΔFx。
構成為，對算出直移力ΔFx的輸出部12輸入來自一對觸覺感測器10這兩者的訊號。輸出部12算出關於一對觸覺感測器10分別算出的第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值之和來作為直移力ΔFx值，並輸出直移力ΔFx值的資料。
圖27是表示圖16的輸出部12中的直移力ΔFx值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S81中，CPU54關於第一觸覺感測器10而算出X軸方向的第一總括剪切力Fx1值。同樣地，步驟S81中，CPU54關於第二觸覺感測器10而算出X軸方向的第二總括剪切力Fx2值。
X軸方向的第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值的計算方法如所述的總括剪切力Fx值的計算方法（參照圖21）。藉此，關於一對觸覺感測器10分別算出第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值。第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值相當於「關於一對觸覺感測器分別算出的總括剪切力值」的一例。
步驟S82中，CPU54算出在步驟S81中算出的第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值之和來作為直移力ΔFx值。
步驟S83中，CPU54將在步驟S82中算出的直移力ΔFx值的資料輸出至控制器104。
（直移力ΔFy值的資料輸出處理） 圖28是對作用於利用圖1的一對握持部114所握持的工件W的、Y軸方向的直移力ΔFy的一例進行說明的平面圖。存在下述情況：因繞X軸方向的旋轉力矩MRx作用至工件W，從而有Y軸方向的第一剪切力Fy1作用於一對觸覺感測器10中的第一觸覺感測器10，且有與第一剪切力Fy1為反向的第二剪切力Fy2作用於一對觸覺感測器10中的第二觸覺感測器10。此時，附符號的值即第一剪切力Fy1及第二剪切力Fy2之和相當於Y軸方向的直移力ΔFy。
構成為，對於算出直移力ΔFy的輸出部12輸入來自一對觸覺感測器10這兩者的訊號。輸出部12算出關於一對觸覺感測器10分別算出的第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值之和來作為直移力ΔFy值，並輸出直移力ΔFy值的資料。
圖29是表示圖16的輸出部12中的直移力ΔFy值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S91中，CPU54關於第一觸覺感測器10而算出Y軸方向的第一總括剪切力Fy1值。同樣地，步驟S91中，CPU54關於第二觸覺感測器10而算出Y軸方向的第二總括剪切力Fy2值。
Y軸方向的第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值的計算方法如所述的總括剪切力Fy值的計算方法（參照圖22）。藉此，關於一對觸覺感測器10分別算出第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值。第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值相當於「關於一對觸覺感測器分別算出的總括剪切力值」的一例。
步驟S92中，CPU54算出在步驟S91中算出的第一總括剪切力Fy1值與第二總括剪切力Fy2值之和來作為直移力ΔFy值。
步驟S93中，CPU54將在步驟S92中算出的直移力ΔFy值的資料輸出至控制器104。
（旋轉力矩MRx值的資料輸出處理） 如圖28所示，存在下述情況：Y軸方向的第一剪切力Fy1作用於一對觸覺感測器10中的第一觸覺感測器10，與第一剪切力Fy1為反向的第二剪切力Fy2作用於一對觸覺感測器10中的第二觸覺感測器10。此時，有繞X軸方向的旋轉力矩MRx作用於一對觸覺感測器10。
構成為，對於算出旋轉力矩MRx的輸出部12，輸入來自一對觸覺感測器10這兩者的訊號。輸出部12基於關於一對觸覺感測器10分別算出的附符號的值即第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值之差，來算出繞X軸方向的旋轉力矩MRx值，並輸出旋轉力矩MRx值的資料。
圖30是表示圖16的輸出部12中的旋轉力矩MRx值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S101中，CPU54關於第一觸覺感測器10而算出Y軸方向的第一總括剪切力Fy1值。同樣地，步驟S101中，CPU54關於第二觸覺感測器10而算出Y軸方向的第二總括剪切力Fy2值。
Y軸方向的第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值的計算方法如所述的總括剪切力Fy值的計算方法（參照圖22）。藉此，關於一對觸覺感測器10分別算出第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值。第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值相當於「關於一對觸覺感測器分別算出的總括剪切力值」的一例。
步驟S102中，CPU54基於在步驟S101中算出的第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值之差，來算出繞X軸方向的旋轉力矩MRx值。
步驟S103中，CPU54將在步驟S102中算出的旋轉力矩MRx值的資料輸出至控制器104。
（旋轉力矩MRy值的資料輸出處理） 如圖26所示，存在下述情況：X軸方向的第一剪切力Fx1作用於一對觸覺感測器10中的第一觸覺感測器10，與第一剪切力Fx1為反向的第二剪切力Fx2作用於一對觸覺感測器10中的第二觸覺感測器10。此時，有繞Y軸方向的旋轉力矩MRy作用於一對觸覺感測器10。
構成為，對於算出旋轉力矩MRy的輸出部12，輸入來自一對觸覺感測器10這兩者的訊號。輸出部12基於關於一對觸覺感測器10分別算出的附符號的值即第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值之差，來算出繞Y軸方向的旋轉力矩MRy值，並輸出旋轉力矩MRy值的資料。
圖31是表示圖16的輸出部12中的旋轉力矩MRy值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。步驟S111中，CPU54關於第一觸覺感測器10而算出X軸方向的第一總括剪切力Fx1值。同樣地，步驟S111中，CPU54關於第二觸覺感測器10而算出X軸方向的第二總括剪切力Fx2值。
X軸方向的第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值的計算方法如所述的總括剪切力Fx值的計算方法（參照圖21）。藉此，關於一對觸覺感測器10分別算出第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值。第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值相當於「關於一對觸覺感測器分別算出的總括剪切力值」的一例。
步驟S112中，CPU54基於在步驟S111中算出的第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值之差，來算出繞Y軸方向的旋轉力矩MRy值。
步驟S113中，CPU54將在步驟S112中算出的旋轉力矩MRy值的資料輸出至控制器104。
接下來說明第一實施形態的作用及效果。
（1）如關於輸出部12中的多個模式（參照圖17）所說明般，輸出部12具有在規定的條件的情況下輸出碰撞偵測資料的碰撞偵測模式。作為規定的條件，具體而言，輸出部12在接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值中的至少規定數的壓力值超過臨限值的情況下，藉由關於多個壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出的總括壓力值超過臨限值的情況下，或者關於接觸面28整體而算出的一個總括剪切力值超過臨限值的情況下，輸出碰撞偵測資料。因此，無須利用控制器104來判斷碰撞，因此可減輕控制器104的負擔。
（2）如關於輸出部12中的多個模式（參照圖17）所說明般，輸出部12具有判斷機器人102的動作內容並根據動作內容來選擇性地輸出各種資料的動作內容判斷模式。具體而言，輸出部12選擇性地輸出壓力分佈的資料、握持力值Fz值的資料、總括剪切力Fx值的資料、總括剪切力Fy值的資料、力矩Mx值的資料、力矩My值的資料及力矩Mz值的資料中的至少任一個。因此，可根據機器人102的動作內容來將各種資料提供給控制器104，因此可藉由控制器104來適當控制機器人102。
而且，如關於輸出部12中的多個模式（參照圖17）所說明般，輸出部12具有根據來自控制器104的請求指令來選擇性地輸出各種資料的請求指令應對模式。具體而言，輸出部12選擇性地輸出壓力分佈的資料、握持力Fz值的資料、總括剪切力Fx值的資料、總括剪切力Fy值的資料、力矩Mx值的資料、力矩My值的資料及力矩Mz值的資料中的至少任一個。因此，可根據控制器104的請求指令來將各種資料提供給控制器104，因此可藉由控制器104來適當地控制機器人102。
（3）握持位置的資料輸出處理（參照圖19）中，輸出部12基於接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力來確定接觸面28內的工件W的握持位置，並輸出握持位置的資料。因此，無須利用控制器104來確定握持位置，因此可減輕控制器104的負擔。
（4）握持力Fz值的資料輸出處理（參照圖20）中，輸出部12關於接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括壓力值。並且，輸出部12輸出總括壓力值的資料來作為握持力Fz值的資料。因此，無須利用控制器104來算出作為總括壓力值的握持力Fz值，因此可減輕控制器104的負擔。
（5）總括剪切力Fx值的資料輸出處理（參照圖21）中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fx值，並輸出總括剪切力Fx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出總括剪切力Fx值，因此可減輕控制器104的負擔。而且，例如與輸出表示接觸面28內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力Fx值的剪切力分佈的資料的情況相比，與對剪切力Fx值進行總括相應地，可減少輸出部12與控制器104之間的資料通訊量。藉此，可提高輸出部12及控制器104的響應速度，因此可對控制具有一對握持部114的機器人102的控制器104高效地提供有助於機器人102的控制的觸覺資訊。
同樣地，總括剪切力Fy值的資料輸出處理（參照圖22）中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fy值，並輸出總括剪切力Fy值的資料。因此，無須利用控制器104來算出總括剪切力Fy值，因此可減輕控制器104的負擔。而且，例如，與輸出表示接觸面28內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力Fx值的剪切力分佈的資料的情況相比，與對剪切力Fx值進行總括相應地，可減少輸出部12與控制器104之間的資料通訊量。藉此，可提高輸出部12及控制器104的響應速度，因此可對控制具有一對握持部114的機器人102的控制器104高效地提供有助於機器人102的控制的觸覺資訊。
（6）總括剪切力Fx值的資料輸出處理（參照圖21）中，輸出部12基於自感測器部18輸出的多個訊號的全部或一部分，來算出接觸面28內的多個第二電極36各自的位置的剪切力Fx值。並且，輸出部12關於多個第二電極36各自的位置的剪切力Fx值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fx值。因此，例如與關於任意選擇的一個第二電極36而算出的剪切力Fx值相比，可輸出更準確地表示接觸面28整體的剪切力Fx值的總括剪切力Fx值。
同樣地，總括剪切力Fy值的資料輸出處理（參照圖22）中，輸出部12基於自感測器部18輸出的多個訊號的全部或一部分，來算出接觸面28內的多個第二電極36各自的位置的剪切力Fy值。並且，輸出部12關於多個第二電極36各自的位置的剪切力Fy值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fy值。因此，例如與關於任意選擇的一個第二電極36而算出的剪切力Fy值相比，可輸出更準確地表示接觸面28整體的剪切力Fy值的總括剪切力Fy值。
（7）力矩Mx值的資料輸出處理（參照圖23）中，輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的第二電極36來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞X軸方向的力矩Mx的值來作為力矩Mx值，並輸出力矩Mx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mx值，因此可減輕控制器104的負擔。
同樣地，力矩My值的資料輸出處理（參照圖24）中，輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的第二電極36而分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Y軸方向的力矩My的值來作為力矩My值，並輸出力矩My值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩My值，因此可減輕控制器104的負擔。
（8）力矩Mz值的資料輸出處理（參照圖25）的第一例中，輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的第二電極36而分別算出第一剪切力Fy值及第二剪切力Fy值。並且，輸出部12基於第一剪切力Fy值及第二剪切力Fy值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mz值，因此可減輕控制器104的負擔。
同樣地，力矩Mz值的資料輸出處理（參照圖25）的第二例中，輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的第二電極36而分別算出第一剪切力Fx值及第二剪切力Fx值。並且，輸出部12基於第一剪切力Fx值及第二剪切力Fx值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mz值，因此可減輕控制器104的負擔。
（9）直移力ΔFx值的資料輸出處理（參照圖27）中，輸出部12算出關於一對觸覺感測器10分別算出的第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值之和來作為直移力ΔFx值，並輸出直移力ΔFx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出直移力ΔFx值，因此可減輕控制器104的負擔。
同樣地，直移力ΔFy值的資料輸出處理（參照圖29）中，輸出部12算出關於一對觸覺感測器10分別算出的第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值之和來作為直移力ΔFy值，並輸出直移力ΔFy值的資料。因此，無須利用控制器104來算出直移力ΔFy值，因此可減輕控制器104的負擔。
（10）旋轉力矩MRx值的資料輸出處理（參照圖30）中，輸出部12基於關於一對觸覺感測器10分別算出的第一總括剪切力Fy1值及第二總括剪切力Fy2值之差而算出繞X軸方向的旋轉力矩MRx的值來作為旋轉力矩MRx值。並且，輸出部12輸出旋轉力矩MRx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出旋轉力矩MRx值的資料，因此可減輕控制器104的負擔。
同樣地，旋轉力矩MRy值的資料輸出處理（參照圖31）中，輸出部12基於關於一對觸覺感測器10分別算出的第一總括剪切力Fx1值及第二總括剪切力Fx2值之差而算出繞Y軸方向的旋轉力矩MRy的值來作為旋轉力矩MRy值。並且，輸出部12輸出旋轉力矩MRy值的資料。因此，無須利用控制器104來算出旋轉力矩MRy值的資料，因此可減輕控制器104的負擔。
（11）觸覺感測器10（參照圖3～圖7）中，第二電極層26包含為單層的多個第二電極36。因此，可簡化觸覺感測器10的結構及製造步驟。
而且，藉由檢測對應於第一電極34與第二電極36之間的距離而發生變化的靜電電容，從而可在多個第一電極34各自的位置檢測壓力。進而，各第二電極36與沿X軸方向及Y軸方向鄰接的四個第一電極34各自局部重疊，因此，藉由檢測對應於這四個第一電極34與第二電極36的重合面積而發生變化的靜電電容，從而在各第二電極36的位置亦能檢測剪切力。
並且，多個第二電極36的數量少於多個第一電極34的數量，藉此，相對於一個第二電極36而匹配多個第一電極34，因此，例如跟多個第一電極34與多個第二電極36一對一地匹配的情況相比，可縮窄多個第一電極34彼此的間隔。藉此，可確保多個第一電極34的數量，因此可確保壓力分佈的解析度。
如此，根據第一實施形態的觸覺感測器10，即便藉由簡單的結構及製造步驟亦能檢測剪切力，並且可確保壓力分佈的解析度。
接下來說明第一實施形態的變形例。
（1）輸出部12是與觸覺感測器10獨立地構成，但觸覺感測器10及輸出部12亦可經單元化。
（2）輸出部12被設於將機械手108連接至機械臂106的腕關節部112，但輸出部12的至少一部分亦可被設於機械手108、機械臂106、控制器104的輸入部、及設於控制器104且執行程式處理的程式部件中的任一個。再者，在輸出部12為於控制器104中執行的程式部件的情況下與輸出部12進行對比而提及的控制器104，是指物理控制器104中的作為輸出部12的程式部件以外的部分。
而且，控制器104的輸入部例如亦可為控制器104的連接於CPU54的放大器單元、或將自觸覺感測器10輸出的資料作為輸入而執行程式處理的程式部件（功能塊（function block））。當輸出部12的至少一部分被設於控制器104的輸入部時，可減輕進行控制器104的程式化的用戶負擔。
（3）作為較佳例，輸出部12具有動作內容判斷模式及請求指令應對模式這兩者，但亦可省略動作內容判斷模式及請求指令應對模式中的其中任一者。
（4）輸出部12進行壓力分佈、握持位置、握持力Fz值、總括剪切力Fx值、總括剪切力Fy值、力矩Mx值、力矩My值、力矩Mz值、直移力ΔFx值、直移力ΔFy值、旋轉力矩MRx值及旋轉力矩MRy值的各資料輸出處理，但亦可省略所述多個資料輸出處理中的任一個或若干個。
（5）觸覺感測器10較佳為設為所述結構，但只要是第一電極層24具有多個第一電極34，第二電極層26具有多個第二電極36，且多個第一電極34中的兩個以上在俯視時與第二電極36局部重疊的結構，則觸覺感測器10亦可為所述以外的結構。
（6）觸覺感測器10具有三十六個第一電極34，但多個第一電極34的數量為多少皆可。
（7）多個第二電極36的數量只要少於多個第一電極34的數量，則為多少皆可。
（8）較佳為，多個第一電極34沿著接觸面28而排列成矩陣狀，但只要可在接觸面28內獲得所期望的壓力分佈，則亦可以矩陣狀以外的形態而配置。
[第二實施形態] 接下來說明第二實施形態。
（觸覺感測器10的結構） 圖32是第二實施形態的觸覺感測器10的縱剖面圖。第二實施形態的觸覺感測器10相對於所述第一實施形態的觸覺感測器10（參照圖3～圖6），第二電極層26的結構如下述般經變更。
圖33是圖32的第二電極層26的平面圖。第二電極層26包含為單層的一個第二電極36。即，第二電極36形成一個島部。第二電極36例如是由導電橡膠所形成。該第二電極36形成為平板狀。第二電極36既可連接於基板16的接地線，亦可相對於接地線而浮動。
圖34是表示將圖32的第二電極36、彈力層22與基板16予以重疊的狀態的平面圖。作為一例，多個第一電極34的數量為三十六個，與此相對，第二電極36形成一個島部，因此，第二實施形態中，由第二電極36所形成的島部的數量少於多個第一電極34的數量。
作為一例，第二電極36形成為較接觸面28（參照圖32）小的正方形。該第二電極36具有在俯視時與多個第一電極34全部重疊的大小。具體而言，第二電極36具有如下所述的大小，即，多個第一電極34中的沿著第二電極36的外周部排列的第一電極34與第二電極36的外周部在俯視時重疊。藉此，沿著第二電極36的外周部而排列的第一電極34在俯視時與第二電極36局部重疊，多個第一電極34中的位於第二電極36的外周部的內側的第一電極34與第二電極36整體重疊。
第二實施形態中，多個第一電極34中的與第二電極36局部重疊的第一電極34相當於「與第二電極局部重疊的多個局部重複電極」的一例，自與該第二電極36局部重疊的第一電極34輸出的多個訊號相當於「多個局部重複電極訊號」的一例。
圖32所示的觸覺感測器10的感測器部18中，當對接觸面28施加有壓力，而各第一電極34與第二電極36之間的距離d發生變化時，對應於該距離d的變化，靜電電容C發生變化。而且，感測器部18中，當對接觸面28施加有剪切力而與第二電極36局部重疊的第一電極34（參照圖34）與第二電極36重合的面積A發生變化時，對應於該面積A的變化，靜電電容C發生變化。
此種結構的觸覺感測器10是與所述第一實施形態的觸覺感測器10（參照圖3～圖6）同樣地製造。
圖35是對圖32的觸覺感測器10中的力矩長度dx、力矩長度dy的一例進行說明的圖。再者，圖35中，對多個第一電極34表示了識別編號1～識別編號28。在對多個第一電極34進行識別的情況下，將多個第一電極34分別稱作第一電極34-1～第一電極34-28。
力矩長度dx是算出繞X軸方向的力矩Mx（參照圖11）時所用的長度。作為一例，力矩長度dx相當於位於自接觸面28的中心沿Y軸方向隔開的位置的第一電極34-4的中心與接觸面28的中心之間的沿著Y軸方向的距離。
圖35所示的力矩長度dy是算出繞Y軸方向的力矩My（參照圖11）時所用的長度。作為一例，力矩長度dy相當於位於自第二電極36的中心沿X軸方向隔開的位置的第一電極34-13的中心與第二電極36的中心之間的沿著X軸方向的距離。
第二實施形態中，位移Δx、位移Δy、位移Δz的計算是基於與第一實施形態的情況同樣的思路而進行。第二實施形態中，觸覺感測器10、輸出部12及控制器104的硬體結構以及輸出部12中的多個模式與第一實施形態相同。而且，第二實施形態中，壓力分佈、握持位置、握持力Fz值、直移力ΔFx值、直移力ΔFy值、旋轉力矩MRx值及旋轉力矩MRy值的各資料輸出處理與第一實施形態相同。
另一方面，第二實施形態中，總括剪切力Fx值、總括剪切力Fy值、力矩Mx值、力矩My值及力矩Mz值的各資料輸出處理與第一實施形態不同。
（總括剪切力Fx值的資料輸出處理） 第二實施形態中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fx值，並輸出總括剪切力Fx值的資料。該總括剪切力Fx值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖21，一邊說明第二實施形態中的總括剪切力Fx值的資料輸出處理的流程。
步驟S31中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S31中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S32中算出位移Δx的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S32中，CPU54基於在步驟S31中獲取的資料，關於跟第二電極36局部重疊的多個第一電極34-1～34-8各自的位置來算出位移Δx。此時，成為位移Δx的計算對象的多個第一電極34既可為多個第一電極34-1～34-8的全部，亦可為多個第一電極34-1～34-8的一部分。
第二實施形態中，作為一例，CPU54關於多個第一電極34-1～34-8各自的位置來算出位移Δx。於該步驟S32中，基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分，關於多個第一電極34-1～34-8各自的位置來算出位移Δx。再者，第二實施形態中，理想的是，利用關於第一電極34-17～第一電極34-20、第一電極34-21～第一電極34-24而算出的位移Δz的值來進行位移Δx的修正。
如此般關於多個第一電極34-1～34-8各自的位置而算出的位移Δx與多個第一電極34-1～34-8各自的位置的剪切力Fx值成比例。因此，藉由關於多個第一電極34-1～34-8各自的位置來算出位移Δx，從而算出多個第一電極34-1～34-8各自的位置的剪切力Fx值。
再者，第二實施形態的總括剪切力Fx值的資料輸出處理中，關於多個第一電極34-1～34-8各自的位置而算出的剪切力Fx值相當於「接觸面內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力值」的一例。
步驟S33中，CPU54關於在步驟S32中算出的多個第一電極34-1～34-8各自的位置的剪切力Fx值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fx值。
步驟S34中，CPU54將在步驟S33中算出的總括剪切力Fx值的資料輸出至控制器104。該總括剪切力Fx值的資料被利用於工件W的碰撞偵測、由機械手108所握持的工件W向其他物體的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等。
（總括剪切力Fy值的資料輸出處理） 第二實施形態中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fy值，並輸出總括剪切力Fy值的資料。該總括剪切力Fy值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖22，一邊說明第二實施形態中的總括剪切力Fy值的資料輸出處理的流程。
步驟S41中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S41中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S42中算出位移Δy的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S42中，CPU54基於在步驟S41中獲取的資料，關於跟第二電極36局部重疊的多個第一電極34-9～34-16各自的位置來算出位移Δy。此時，成為位移Δy的計算對象的多個第一電極34既可為多個第一電極34-9～34-16的全部，亦可為多個第一電極34-9～34-16的一部分。
第二實施形態中，作為一例，CPU54關於多個第一電極34-9～34-16各自的位置來算出位移Δy。於該步驟S42中，基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分，關於多個第一電極34-9～34-16各自的位置來算出位移Δy。再者，第二實施形態中，理想的是，利用關於第一電極34-17～第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21、第一電極34-20、第一電極34-27、第一電極34-28、第一電極34-24而算出的位移Δz的值來進行位移Δy的修正。
如此般關於多個第一電極34-9～34-16各自的位置而算出的位移Δy與多個第一電極34-9～34-16各自的位置的剪切力Fy值成比例。因此，藉由關於多個第一電極34-9～34-16各自的位置來算出位移Δy，從而算出多個第一電極34-9～34-16各自的位置的剪切力Fy值。
再者，第二實施形態的總括剪切力Fy值的資料輸出處理中，關於多個第一電極34-9～34-16各自的位置而算出的剪切力Fy值相當於「接觸面內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力值」的一例。
步驟S43中，CPU54關於在步驟S42中算出的多個第一電極34-9～34-16各自的位置的剪切力Fy值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fy值。
步驟S44中，CPU54將在步驟S43中算出的總括剪切力Fy值的資料輸出至控制器104。該總括剪切力Fy值的資料被利用於工件W的碰撞偵測、由機械手108所握持的工件W向其他物體的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等。
（力矩Mx值的資料輸出處理） 第二實施形態中，輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞X軸方向的力矩Mx的值來作為力矩Mx值，並輸出力矩Mx值的資料。
該力矩Mx值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖23，一邊說明第二實施形態中的力矩Mx值的資料輸出處理的流程。
步驟S51中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S51中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S52中算出位移Δz的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S52中，CPU54基於在步驟S51中獲取的資料，作為「多個第一總括壓力檢測位置」及「多個第二總括壓力檢測位置」的一例，關於自接觸面28的中心沿Y軸方向隔開的第一電極34-20、第一電極34-27、第一電極34-28、第一電極34-24以及第一電極34-17、第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21各自的位置來算出位移Δz。
如此般關於多個第一電極34各自的位置而算出的位移Δz與多個第一電極34各自的位置的壓力值成比例。因此，藉由關於多個第一電極34各自的位置來算出位移Δz，從而算出多個第一電極34各自的位置的壓力值。
再者，第二實施形態的力矩Mx值的資料輸出處理中，關於第一電極34-20、第一電極34-27、第一電極34-28、第一電極34-24各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的多個第一總括壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。而且，關於第一電極34-17、第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的多個第二總括壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。
步驟S53中，CPU54關於第一電極34-20、第一電極34-27、第一電極34-28、第一電極34-24各自的位置的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第一總括壓力值。藉此，關於第一電極34-20、第一電極34-27、第一電極34-28、第一電極34-24來算出第一總括壓力值。第一總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
同樣地，步驟S53中，CPU54關於第一電極34-17、第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21各自的位置的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第二總括壓力值。藉此，關於第一電極34-17、第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21來算出第二總括壓力值。第二總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
步驟S54中，CPU54算出將在步驟S53中關於第一電極34-17、第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21而算出的第一總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dx所得的值、與在步驟S53中關於第一電極34-17、第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21而算出的第二總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dx所得的值之差，將該差作為力矩Mx值。藉此，算出力矩Mx值（力矩的大小及方向）。力矩Mx值為「第一力矩值」的一例。
步驟S55中，CPU54將在步驟S54中算出的力矩Mx值的資料輸出至控制器104。
再者，所述的步驟S52中，算出第一電極34-20、第一電極34-27、第一電極34-28、第一電極34-24各自的位置的壓力值，但亦可算出第一電極34-20、第一電極34-27、第一電極34-28、第一電極34-24中的任兩個第一電極34各自的位置的壓力值。同樣地，所述的步驟S52中，算出第一電極34-17、第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21各自的位置的壓力值，但亦可算出第一電極34-17、第一電極34-25、第一電極34-26、第一電極34-21中的任兩個第一電極34各自的位置的壓力值。
（力矩My值的資料輸出處理） 第二實施形態中，輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Y軸方向的力矩My的值來作為力矩My值，並輸出力矩My值的資料。
該力矩Mx值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖24，一邊說明第二實施形態中的力矩My值的資料輸出處理的流程。
步驟S61中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S61中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S62中算出位移Δz的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S62中，CPU54基於在步驟S61中獲取的資料，作為「多個第一總括壓力檢測位置」及「多個第二總括壓力檢測位置」的一例，關於自接觸面28的中心沿X軸方向隔開的第一電極34-17、第一電極34-18、第一電極34-19、第一電極34-20以及第一電極34-21、第一電極34-22、第一電極34-23、第一電極34-24各自的位置來算出位移Δz。
如此般關於多個第一電極34各自的位置而算出的位移Δz與多個第一電極34各自的位置的壓力值成比例。因此，藉由關於多個第一電極34各自的位置來算出位移Δz，從而算出多個第一電極34各自的位置的壓力值。
再者，第二實施形態的力矩Mx值的資料輸出處理中，關於第一電極34-17、第一電極34-18、第一電極34-19、第一電極34-20各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的多個第一總括壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。而且，關於第一電極34-21、第一電極34-22、第一電極34-23、第一電極34-24各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的多個第二總括壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。
步驟S63中，CPU54關於第一電極34-17、第一電極34-18、第一電極34-19、第一電極34-20各自的位置的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第一總括壓力值。藉此，關於第一電極34-17、第一電極34-18、第一電極34-19、第一電極34-20來算出第一總括壓力值。第一總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
同樣地，步驟S63中，CPU54關於第一電極34-21、第一電極34-22、第一電極34-23、第一電極34-24各自的位置的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第二總括壓力值。藉此，關於第一電極34-21、第一電極34-22、第一電極34-23、第一電極34-24來算出第二總括壓力值。第二總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
步驟S64中，CPU54算出將在步驟S63中關於第一電極34-17、第一電極34-18、第一電極34-19、第一電極34-20而算出的第一總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dy所得的值、與將在步驟S63中關於第一電極34-21、第一電極34-22、第一電極34-23、第一電極34-24而算出的第二總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dy所得的值之差，將該差作為力矩My值。藉此，算出力矩My值（力矩的大小及方向）。力矩My值為「第一力矩值」的一例。
步驟S65中，CPU54將在步驟S64中算出的力矩My值的資料輸出至控制器104。
再者，所述的步驟S62中，算出第一電極34-17、第一電極34-18、第一電極34-19、第一電極34-20各自的位置的壓力值，但亦可算出第一電極34-17、第一電極34-18、第一電極34-19、第一電極34-20中的任兩個第一電極34各自的位置的壓力值。同樣地，所述的步驟S62中，算出第一電極34-21、第一電極34-22、第一電極34-23、第一電極34-24各自的位置的壓力值，但亦可算出第一電極34-21、第一電極34-22、第一電極34-23、第一電極34-24中的任兩個第一電極34各自的位置的壓力值。
（力矩Mz值的資料輸出處理） 第二實施形態中，輸出部12關於自接觸面28的中心沿X軸方向或Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34來分別算出第一剪切力值及第二剪切力值。並且，輸出部12基於第一剪切力值及第二剪切力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。
以下，一邊參照圖25，一邊說明第二實施形態中的力矩Mz值的資料輸出處理的流程。該力矩Mz值的資料輸出處理有以下的第一例及第二例。
第一例的力矩Mz值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。步驟S71中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S71中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S72中算出位移Δx的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S72中，CPU54基於在步驟S71中獲取的資料，作為「第一剪切力檢測位置」及「第二剪切力檢測位置」的一例，關於第一電極34-1～第一電極34-4、第一電極34-5～第一電極34-8中的彼此沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34各自的位置來算出位移Δx。
此時，例如CPU54既可關於第一電極34-1～第一電極34-4中的彼此沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34-1、第一電極34-4各自的位置來算出位移Δx，亦可關於第一電極34-5～第一電極34-8中的彼此沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34-5、第一電極34-8各自的位置來算出位移Δx。
而且，例如CPU54既可關於第一電極34-1～第一電極34-4中的彼此沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34-2、第一電極34-3各自的位置來算出位移Δx，亦可關於第一電極34-5～第一電極34-8中的彼此沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34-6、第一電極34-7各自的位置來算出位移Δx。
如此般關於彼此沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34各自的位置而算出的位移Δx與這兩處部位的第一電極34各自的位置的剪切力Fx值成比例。因此，藉由關於彼此沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34各自的位置來算出位移Δx，從而算出這兩處部位的第一電極34各自的位置的剪切力Fx值。
以下，將如此般關於兩處部位的第一電極34中的其中一個第一電極34而算出的剪切力Fx值稱作第一剪切力Fx值，將關於兩處部位的第一電極34中的另一個第一電極34而算出的剪切力Fx值稱作第二剪切力Fx值。
步驟S73中，CPU54算出在步驟S72中算出的第一剪切力Fx值與第二剪切力Fx之差，基於該差來算出力矩Mz值（力矩的大小及方向）。力矩Mz值為「第二力矩值」的一例。
步驟S74中，CPU54將在步驟S73中算出的力矩Mz值的資料輸出至控制器104。
第二例的力矩Mz值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。步驟S71中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S71中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S72中算出位移Δy的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S72中，CPU54基於在步驟S71中獲取的資料，作為「第一剪切力檢測位置」及「第二剪切力檢測位置」的一例，關於第一電極34-9～第一電極34-12、第一電極34-13～第一電極34-16中的彼此沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34各自的位置來算出位移Δy。
此時，例如CPU54既可關於第一電極34-9～第一電極34-12中的彼此沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34-9、第一電極34-12各自的位置來算出位移Δy，亦可關於第一電極34-13～第一電極34-16中的彼此沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34-13、第一電極34-16各自的位置來算出位移Δy。
而且，例如CPU54既可關於第一電極34-9～第一電極34-12中的彼此沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34-10、第一電極34-11各自的位置來算出位移Δy，亦可關於第一電極34-13～第一電極34-16中的彼此沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34-14、第一電極34-15各自的位置來算出位移Δy。
如此般關於彼此沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34各自的位置而算出的位移Δy與這兩處部位的第一電極34各自的位置的剪切力Fy值成比例。因此，藉由關於彼此沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34各自的位置來算出位移Δy，從而算出這兩處部位的第一電極34各自的位置的剪切力Fy值。
以下，將如此般關於兩處部位的第一電極34中的其中一個第一電極34而算出的剪切力Fy值稱作第一剪切力Fy值，將關於兩處部位的第一電極34中的另一個第一電極34而算出的剪切力Fy值稱作第二剪切力Fy值。
步驟S73中，CPU54算出在步驟S72中算出的第一剪切力Fy值與第二剪切力Fy之差，基於該差來算出力矩Mz值（力矩的大小及方向）。力矩Mz值為「第二力矩值」的一例。
步驟S74中，CPU54將在步驟S73中算出的力矩Mz值的資料輸出至控制器104。
接下來說明第二實施形態的作用及效果。
（1）總括剪切力Fx值的資料輸出處理（參照圖21）中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fx值，並輸出總括剪切力Fx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出總括剪切力Fx值，因此可減輕控制器104的負擔。而且，例如與輸出表示接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的剪切力Fx值的剪切力分佈的資料的情況相比，與對剪切力Fx值進行總括相應地，可減少輸出部12與控制器104之間的資料通訊量。藉此，可提高輸出部12及控制器104的響應速度，因此可對控制具有一對握持部114的機器人102的控制器104高效地提供有助於機器人102的控制的觸覺資訊。
同樣地，總括剪切力Fy值的資料輸出處理（參照圖22）中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fy值，並輸出總括剪切力Fy值的資料。因此，無須利用控制器104來算出總括剪切力Fy值，因此可減輕控制器104的負擔。而且，例如與輸出表示接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的剪切力Fx值的剪切力分佈的資料的情況相比，與對剪切力Fx值進行總括相應地，可減少輸出部12與控制器104之間的資料通訊量。藉此，可提高輸出部12及控制器104的響應速度，因此可對控制具有一對握持部114的機器人102的控制器104高效地提供有助於機器人102的控制的觸覺資訊。
（2）總括剪切力Fx值的資料輸出處理（參照圖21）中，輸出部12基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分來算出接觸面28內的多個第一電極34各自的位置的剪切力Fx值。並且，輸出部12關於多個第一電極34各自的位置的剪切力Fx值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fx值。因此，例如與關於任意選擇的一個第一電極34而算出的剪切力Fx值相比，可輸出更準確地表示接觸面28整體的剪切力Fx值的總括剪切力Fx值。
同樣地，總括剪切力Fy值的資料輸出處理（參照圖22）中，輸出部12基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分來算出接觸面28內的多個第一電極34各自的位置的剪切力Fy值。並且，輸出部12關於多個第一電極34各自的位置的剪切力Fy值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fy值。因此，例如與關於任意選擇的一個第一電極34而算出的剪切力Fy值相比，可輸出更準確地表示接觸面28整體的剪切力Fy值的總括剪切力Fy值資料。
（3）力矩Mx值的資料輸出處理（參照圖23）中，輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞X軸方向的力矩Mx的值來作為力矩Mx值，並輸出力矩Mx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mx值，因此可減輕控制器104的負擔。
同樣地，力矩My值的資料輸出處理（參照圖24）中，輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Y軸方向的力矩My的值來作為力矩My值，並輸出力矩My值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩My值，因此可減輕控制器104的負擔。
（4）力矩Mz值的資料輸出處理（參照圖25）的第一例中，輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的第一電極34來分別算出第一總括剪切力Fx值及第二總括剪切力Fx值。並且，輸出部12基於第一總括剪切力Fx值及第二總括剪切力Fx值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mz值，因此可減輕控制器104的負擔。
同樣地，力矩Mz值的資料輸出處理（參照圖25）的第二例中，輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的第一電極34來分別算出第一總括剪切力Fy值及第二總括剪切力Fy值。並且，輸出部12基於第一總括剪切力Fy值及第二總括剪切力Fy值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mz值，因此可減輕控制器104的負擔。
（5）觸覺感測器10（參照圖32～圖34）中，第二電極層26包含為單層的一個第二電極36。因此，可簡化觸覺感測器10的結構及製造步驟。
而且，藉由檢測對應於第一電極34與第二電極36之間的距離而發生變化的靜電電容，從而可在多個第一電極34各自的位置檢測壓力。進而，多個第一電極34的一部分，即，沿著第二電極36的外周部而排列的第一電極34在俯視時與第二電極36局部重疊，因此藉由檢測對應於該第一電極34與第二電極36的重合面積而發生變化的靜電電容，從而在沿著第二電極36的外周部而排列的第一電極34的位置亦能檢測剪切力。
並且，第二電極36的數量為1，少於多個第一電極34的數量，藉此，相對於一個第二電極36而匹配多個第一電極34，因此，例如跟多個第一電極34與多個第二電極36一對一地匹配的情況相比，可縮窄多個第一電極34彼此的間隔。藉此，可確保多個第一電極34的數量，因此可確保壓力分佈的解析度。
如此，根據第二實施形態的觸覺感測器10，即便藉由簡單的結構及製造步驟亦能檢測剪切力，並且可確保壓力分佈的解析度。
（6）而且，第二電極36為單一結構，因此，例如與第二電極36包含多個構件的情況相比，可提高製造效率，並且可削減零件個數。
（7）第二實施形態中，關於與第一實施形態同樣的結構，起到與第一實施形態同樣的作用效果。
接下來說明第二實施形態的變形例。
（1）觸覺感測器10較佳為設為所述結構，但只要是第一電極層24具有多個第一電極34，第二電極層26具有一個第二電極36，且多個第一電極34中的兩個以上在俯視時與第二電極36局部重疊的結構，則觸覺感測器10亦可為所述以外的結構。
（2）觸覺感測器10具有三十六個第一電極34，但多個第一電極34的數量為多少皆可。
（3）第二電極36的數量為1，但只要少於多個第一電極34的數量，則第二電極36的數量為多少皆可。
（4）較佳為，多個第一電極34沿著接觸面28而排列成矩陣狀，但只要可在接觸面28內獲得所期望的壓力分佈，則亦可以矩陣狀以外的形態而配置。
（5）第二實施形態中，關於與第一實施形態同樣的結構，亦可採用與第一實施形態同樣的變形例。
[第三實施形態] 接下來說明第三實施形態。
（觸覺感測器10的結構） 圖36是第三實施形態的觸覺感測器10的縱剖面圖。第三實施形態的觸覺感測器10相對於所述第一實施形態的觸覺感測器10（參照圖3～圖6），第二電極層26的結構如下所述般經變更。
圖37是圖36的第二電極層26的平面圖。第二電極層26包含為單層的一個第二電極36。第二電極36例如是由導電橡膠所形成。該第二電極36形成為平板狀。作為一例，第二電極36形成為俯視呈正方形。第二電極36既可連接於基板16（參照圖3）的接地線，亦可相對於接地線而浮動。
於第二電極36，形成有多個開口38。多個開口38貫穿第二電極36的板厚方向即Z軸方向。該多個開口38沿著X-Y平面排列成矩陣狀。即，多個開口38是將X軸方向設為縱方向，將Y軸方向設為橫方向而排列。
多個開口38為同一形狀。作為一例，多個開口38形成為俯視呈正方形。多個開口38的數量少於所述多個第一電極34（參照圖4）的數量。作為一例，多個開口38沿X軸方向各排列有三個，沿Y軸方向各排列有三個。即，多個開口38的數量為九個。該多個開口38沿X軸方向及Y軸方向分別等間隔地排列。
圖38是表示將圖36的第二電極36、彈力層22與基板16予以重疊的狀態的平面圖。第二電極36具有在俯視時與多個第一電極34全部重疊的大小。具體而言，第二電極36具有在俯視時多個第一電極34全部納入第二電極36的外形部的內側的大小。
多個開口38各自形成為，在俯視時與多個第一電極34中的沿X軸方向及Y軸方向鄰接的四個第一電極34各自局部重疊。具體而言，各開口38在俯視時位於四個第一電極34的中心部，且與這四個第一電極34局部重疊。
如此，第三實施形態中，多個第一電極34的全部在俯視時納入第二電極36的外形部的內側，而且，多個第一電極34的全部與開口38局部重疊。多個第一電極34的全部與開口38局部重疊，相當於多個第一電極34的全部與第二電極36局部重疊。
第三實施形態中，多個第一電極34的全部相當於「與第二電極局部重疊的多個局部重複電極」的一例，自多個第一電極34輸出的多個訊號相當於「多個局部重複電極訊號」的一例。
圖36所示的觸覺感測器10的感測器部18中，當對接觸面28施加有壓力，而各第一電極34與開口38之間的距離d發生變化時，對應於該距離d的變化，靜電電容C發生變化。而且，感測器部18中，當對接觸面28施加有剪切力，而各第一電極34與開口38重合的面積A發生變化時，對應於該面積A的變化，靜電電容C發生變化。
此種結構的觸覺感測器10是與所述第一實施形態的觸覺感測器10（參照圖3～圖6）同樣地製造。
圖39是對圖36的觸覺感測器10中的力矩長度dx、力矩長度dy的一例進行說明的圖。再者，圖35中，對多個開口38表示了識別編號1～識別編號9。在對多個開口38進行識別的情況下，將多個開口38分別稱作開口38-1～開口38-9。
圖39所示的力矩長度dx是算出繞X軸方向的力矩Mx（參照圖11）時所用的長度。作為一例，力矩長度dx相當於位於自接觸面28的中心沿Y軸方向隔開的位置的開口38-3的中心與接觸面28的中心之間的沿著Y軸方向的距離。
圖39所示的力矩長度dy是算出繞Y軸方向的力矩My（參照圖11）時所用的長度。作為一例，力矩長度dy相當於位於自接觸面28的中心沿X軸方向隔開的位置的開口38-1的中心與接觸面28的中心之間的沿著X軸方向的距離。
第三實施形態中，位移Δx、位移Δy、位移Δz的計算是基於與第一實施形態的情況同樣的思路而進行。第三實施形態中，觸覺感測器10、輸出部12及控制器104的硬體結構以及輸出部12中的多個模式與第一實施形態相同。而且，第三實施形態中，壓力分佈、握持位置、握持力Fz值、直移力ΔFx值、直移力ΔFy值、旋轉力矩MRx值及旋轉力矩MRy值的各資料輸出處理與第一實施形態相同。
另一方面，第三實施形態中，總括剪切力Fx值、總括剪切力Fy值、力矩Mx值、力矩My值及力矩Mz值的各資料輸出處理與第一實施形態不同。
（總括剪切力Fx值的資料輸出處理） 第三實施形態中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fx值，並輸出總括剪切力Fx值的資料。該總括剪切力Fx值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖21，一邊說明第三實施形態中的總括剪切力Fx值的資料輸出處理的流程。
步驟S31中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S31中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S32中算出位移Δx的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S32中，CPU54基於在步驟S31中獲取的資料，作為「多個剪切力檢測位置」的一例，關於多個開口38各自的位置來算出位移Δx。開口38的位置是藉由開口38的中心或任一個角等的、開口38的特定部位的位置來表示。位移Δx的計算是基於與第一實施形態中的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明同樣的思路，使用與跟一個開口38局部重疊的四個第一電極34對應的訊號的全部或一部分來進行。在使用一部分訊號的情況下，使用與跟一個開口38重疊的四個第一電極34中的x方向的位置不同的至少兩個電極對應的訊號。此時，成為位移Δx的計算對象的多個開口38既可為全部的開口38，亦可為一部分開口38。而且，步驟S32中，既可使用自感測器部18輸出的多個訊號的全部，亦可使用多個訊號的一部分。
如此般關於多個開口38各自的位置而算出的位移Δx與多個開口38各自的位置的剪切力Fx值成比例。因此，藉由關於多個開口38各自的位置來算出位移Δx，從而算出多個開口38各自的位置的剪切力Fx值。
再者，第三實施形態的總括剪切力Fx值的資料輸出處理中，關於多個開口38各自的位置而算出的剪切力Fx值相當於「接觸面內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力值」的一例。
步驟S33中，CPU54關於在步驟S32中算出的多個開口38各自的位置的剪切力Fx值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fx值。
步驟S34中，CPU54將在步驟S33中算出的總括剪切力Fx值的資料輸出至控制器104。該總括剪切力Fx值的資料被利用於工件W的碰撞偵測、由機械手108所握持的工件W向其他物體的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等。
（總括剪切力Fy值的資料輸出處理） 第三實施形態中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fy值，並輸出總括剪切力Fy值的資料。該總括剪切力Fy值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖22，一邊說明第三實施形態中的總括剪切力Fy值的資料輸出處理的流程。
步驟S41中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S41中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S42中算出位移Δy的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S42中，CPU54基於在步驟S41中獲取的資料，作為「多個剪切力檢測位置」的一例，關於多個開口38各自的位置來算出位移Δy。開口38的位置是藉由開口38的中心或任一個角等的、開口38的特定部位的位置來表示。位移Δy的計算是基於與第一實施形態中的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明同樣的思路，使用與跟一個開口38局部重疊的四個第一電極34對應的訊號的全部或一部分來進行。在使用一部分訊號的情況下，使用與跟一個開口38重疊的四個第一電極34中的y方向的位置不同的至少兩個電極對應的訊號。此時，成為位移Δy的計算對象的多個開口38既可為全部的開口38，亦可為一部分開口38。而且，步驟S42中，既可使用自感測器部18輸出的多個訊號的全部，亦可使用多個訊號的一部分。
如此般關於多個開口38各自的位置而算出的位移Δy與多個開口38各自的位置的剪切力Fy值成比例。因此，藉由關於多個開口38各自的位置來算出位移Δy，從而算出多個開口38各自的位置的剪切力Fy值。
再者，第三實施形態的總括剪切力Fy值的資料輸出處理中，關於多個開口38各自的位置而算出的剪切力Fy值相當於「接觸面內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力值」的一例。
步驟S43中，CPU54關於在步驟S42中算出的多個開口38各自的位置的剪切力Fy值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括剪切力Fy值。
步驟S44中，CPU54將在步驟S43中算出的總括剪切力Fy值的資料輸出至控制器104。該總括剪切力Fy值的資料被利用於工件W的碰撞偵測、由機械手108所握持的工件W向其他物體的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等。
（力矩Mx值的資料輸出處理） 第三實施形態中，輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的開口38來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。此時，假設觸覺感測器10在至少這兩處部位的開口38的位置自工件W受到力。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞X軸方向的力矩Mx的值來作為力矩Mx值，並輸出力矩Mx值的資料。
該力矩Mx值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖23，一邊說明第三實施形態中的力矩Mx值的資料輸出處理的流程。
步驟S51中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S51中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S52中算出位移Δz的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S52中，CPU54基於在步驟S51中獲取的資料，選擇自接觸面28的中心沿Y軸方向隔開的開口38-4（參照圖39）來作為「多個第一總括壓力檢測位置」的一例，關於跟開口38-4局部重疊的四個第一電極34各自的位置來算出位移Δz。這四個第一電極34的位置為「第一總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置」的一例。進而，選擇自接觸面28的中心沿與開口38-4相反的方向隔開的開口38-6（參照圖39）來作為「第二總括壓力檢測位置」的一例，關於跟開口38-6局部重疊的四個第一電極34各自的位置來算出位移Δz。這四個第一電極34的位置為「第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置」的一例。
如此般關於跟多個開口38-4、38-6局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的位移Δz與第一電極34各自的位置的壓力值成比例。因此，藉由關於第一電極34各自的位置來算出位移Δz，從而算出第一電極34各自的位置的壓力值。
再者，第三實施形態的力矩Mx值的資料輸出處理中，關於跟開口38-4局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的第一總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。而且，關於跟開口38-6局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。
步驟S53中，CPU54關於跟開口38-4局部重疊的第一電極34各自的位置的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第一總括壓力值。藉此，關於開口38-4來算出第一總括壓力值。第一總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
同樣地，步驟S53中，CPU54關於跟開口38-6局部重疊的第一電極34各自的位置的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第二總括壓力值。藉此，關於開口38-6來算出第二總括壓力值。第二總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
亦可於步驟S52及步驟S53中，關於開口38-4來算出第一總括壓力值，與此同樣地，關於開口38-1、開口38-7亦算出第一總括壓力值，關於這三個第一總括壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為最終的第一總括壓力值。此時的第一總括壓力檢測位置是開口38-1、開口38-4、開口38-7的各位置。而且，亦可於步驟S52及步驟S53中，關於開口38-6來算出第二總括壓力值，與此同樣地，關於開口38-3、開口38-9亦算出第二總括壓力值，關於這三個第二總括壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為最終的第二總括壓力值。此時的第二總括壓力檢測位置是開口38-3、開口38-6、開口38-9的各位置。此時，假設觸覺感測器10在至少這六處部位的開口38的位置自工件W受到力。
步驟S54中，CPU54算出將在步驟S53中關於開口38-4或開口38-1、開口38-4、開口38-7的組而算出的第一總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dx所得的值、與將在步驟S53中關於開口38-6或開口38-3、開口38-6、開口38-9的組而算出的第二總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dx所得的值之差，將該差作為力矩Mx值。藉此，算出力矩Mx值（力矩的大小及方向）。力矩Mx值為「第一力矩值」的一例。
步驟S55中，CPU54將在步驟S54中算出的力矩Mx值的資料輸出至控制器104。
（力矩My值的資料輸出處理） 第三實施形態中，輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的開口38來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。此時，假設觸覺感測器10在至少這兩處部位的開口38的位置自工件W受到力。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Y軸方向的力矩My的值來作為力矩My值，並輸出力矩My值的資料。
該力矩My值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖24，一邊說明第三實施形態中的力矩My值的資料輸出處理的流程。
步驟S61中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S61中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S62中算出位移Δx的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S62中，CPU54基於在步驟S61中獲取的資料，選擇自接觸面28的中心沿X軸方向隔開的開口382來作為「多個第一總括壓力檢測位置」的一例，關於跟開口38-2局部重疊的四個第一電極34各自的位置來算出位移Δz。這四個第一電極34的位置為「第一總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置」的一例。進而，選擇自接觸面28的中心沿與開口38-2相反的方向隔開的開口38-8（參照圖39）來作為「第二總括壓力檢測位置」的一例，關於跟第二電極-8局部重疊的四個第一電極34各自的位置來算出位移Δz。這四個第一電極34的位置為「第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置」的一例。
如此般關於跟多個開口38-2、38-8局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的位移Δz與第一電極34各自的位置的壓力值成比例。因此，藉由關於第一電極34各自的位置來算出位移Δz，從而算出第一電極34各自的位置的壓力值。
再者，第三實施形態的力矩My值的資料輸出處理中，關於跟開口38-2局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的第一壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。而且，關於跟開口38-8局部重疊的第一電極34各自的位置而算出的壓力值相當於「接觸面內的多個壓力檢測位置中的第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值」的一例。
步驟S63中，CPU54關於跟開口38-2局部重疊的第一電極34各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第一總括壓力值。藉此，關於開口38-1、開口38-2、開口38-3來算出第一總括壓力值。第一總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
同樣地，步驟S63中，CPU54關於與開口38-8局部重疊的第一電極34各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為第二總括壓力值。藉此，關於開口38-8來算出第二總括壓力值。第二總括壓力值相當於垂直載荷Fz'。
亦可於步驟S62及步驟S63中，關於開口38-2來算出第一總括壓力值，與此同樣地，關於開口38-1、開口38-3亦算出第一總括壓力值，關於這三個第一總括壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為最終的第一總括壓力值。此時的第一總括壓力檢測位置是開口38-1、開口38-2、開口38-3的各位置。而且，亦可於步驟S62及步驟S63中，關於開口38-8來算出第二總括壓力值，與此同樣地，關於開口38-7、開口38-9亦算出第二總括壓力值，關於這三個第二總括壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，並將該算出的值作為最終的第二總括壓力值。此時的第二總括壓力檢測位置是開口38-7、開口38-8、開口38-9的各位置。此時，假設觸覺感測器10在至少這六處部位的開口38的位置自工件W受到力。
步驟S64中，CPU54算出將在步驟S63中關於開口38-2或開口38-1、開口38-2、開口38-3的組而算出的第一總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dy所得的值、與將在步驟S63中關於開口38-8或開口38-7、開口38-8、開口38-9的組而算出的第二總括壓力值（垂直載荷Fz'）乘以距離dy所得的值之差，將該差作為力矩My值。藉此，算出力矩My值（力矩的大小及方向）。力矩My值為「第一力矩值」的一例。
步驟S65中，CPU54將在步驟S64中算出的力矩My值的資料輸出至控制器104。
（力矩Mz值的資料輸出處理） 第三實施形態中，輸出部12關於自接觸面28的中心沿X軸方向或Y軸方向隔開的兩處部位的開口38來分別算出第一總括剪切力值及第二總括剪切力值。並且，輸出部12基於第一總括剪切力值及第二總括剪切力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。
以下，一邊參照圖25，一邊說明第三實施形態中的力矩Mz值的資料輸出處理的流程。該力矩Mz值的資料輸出處理有以下的第一例及第二例。
第一例的力矩Mz值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。步驟S71中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S71中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S72中算出位移Δy的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S72中，CPU54基於在步驟S71中獲取的資料，作為「第一剪切力檢測位置」及「第二剪切力檢測位置」的一例，關於自接觸面28的中心沿X軸方向隔開的開口38-2、開口38-8各自的位置來算出位移Δy。
如此般關於開口38-2、開口38-8各自的位置而算出的位移Δy與開口38各自的位置的剪切力Fy值成比例，因此，藉由關於開口38-2、開口38-8各自的位置來算出位移Δy，從而算出開口38-2、開口38-8各自的位置的剪切力Fy值。以下，將如此般關於開口38-2而算出的剪切力Fy值稱作第一剪切力Fy值，將關於開口38-8而算出的剪切力Fy值稱作第二剪切力Fy值。
而且，關於開口38-2而算出的第一剪切力Fy值相當於「關於接觸面內的第一剪切力檢測位置而算出的第一剪切力值」的一例。而且，關於開口38-8而算出的第二剪切力Fy值相當於「關於接觸面內的第二剪切力檢測位置而算出的第二剪切力值」的一例。
步驟S73中，CPU54算出將在步驟S72中關於開口38-2而算出的第一剪切力Fy值乘以距離dy所得的值、與將在步驟S72中關於開口38-8而算出的第二剪切力Fy乘以距離dy所得的值之差，將該差設為力矩Mz值。藉此，算出力矩Mz值（力矩的大小及方向）。力矩Mz值為「第二力矩值」的一例。
步驟S74中，CPU54將在步驟S73中算出的力矩Mz值的資料輸出至控制器104。
再者，所述的步驟S72中，是關於開口38-2來算出第一剪切力Fy值，但亦可關於開口38-1、開口38-2、開口38-3中的至少一個開口38來算出第一剪切力Fy值。同樣地，所述的步驟S72中，是關於開口38-8來算出第二剪切力Fy值，但亦可關於開口38-7、開口38-8、開口38-9中的至少一個開口38來算出第二剪切力Fy值。
第二例的力矩Mz值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。步驟S71中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S71中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S72中算出位移Δx的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S72中，CPU54基於在步驟S71中獲取的資料，作為「第一剪切力檢測位置」及「第二剪切力檢測位置」的一例，關於自接觸面28的中心沿Y軸方向隔開的開口38-4、開口38-6各自的位置來算出位移Δx。
如此般關於開口38-4、開口38-6各自的位置而算出的位移Δx與開口38各自的位置的剪切力Fx值成比例，因此藉由關於開口38-4、開口38-6各自的位置來算出位移Δx，從而算出開口38-4、開口38-6各自的位置的剪切力Fx值。
而且，關於開口38-4而算出的第一剪切力Fx值相當於「關於接觸面內的第一剪切力檢測位置而算出的第一剪切力值」的一例。而且，關於開口38-6而算出的第二剪切力Fx值相當於「關於接觸面內的第二剪切力檢測位置而算出的第二剪切力值」的一例。
步驟S73中，CPU54算出將在步驟S72中關於開口38-4而算出的第一剪切力Fx值乘以距離dx所得的值、與將在步驟S72中關於開口38-8而算出的第二剪切力Fx乘以距離dx所得的值之差，將該差設為力矩Mz值。藉此，算出力矩Mz值（力矩的大小及方向）。力矩Mz值為「第二力矩值」的一例。
步驟S74中，CPU54將在步驟S73中算出的力矩Mz值的資料輸出至控制器104。
再者，所述的步驟S72中，是關於開口38-4來算出第一剪切力Fx值，但亦可關於開口38-1、開口38-4、開口38-7中的至少一個開口38來算出第一剪切力Fx值。同樣地，所述的步驟S72中，是關於開口38-6來算出一個第二剪切力Fx值，但亦可關於開口38-3、開口38-6、開口38-9中的至少開口38來算出第二剪切力Fx值。
接下來說明第三實施形態的作用及效果。
（1）總括剪切力Fx值的資料輸出處理（參照圖21）中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fx值，並輸出總括剪切力Fx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出總括剪切力Fx值，因此可減輕控制器104的負擔。而且，例如與輸出表示接觸面28內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力Fx值的剪切力分佈的資料的情況相比，與對剪切力Fx值進行總括相應地，可減少輸出部12與控制器104之間的資料通訊量。藉此，可提高輸出部12及控制器104的響應速度，因此可對控制具有一對握持部114的機器人102的控制器104高效地提供有助於機器人102的控制的觸覺資訊。
同樣地，總括剪切力Fy值的資料輸出處理（參照圖22）中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fy值，並輸出總括剪切力Fy值的資料。因此，無須利用控制器104來算出總括剪切力Fy值，因此可減輕控制器104的負擔。而且，例如與輸出表示接觸面28內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力Fx值的剪切力分佈的資料的情況相比，與對剪切力Fx值進行總括相應地，可減少輸出部12與控制器104之間的資料通訊量。藉此，可提高輸出部12及控制器104的響應速度，因此可對控制具有一對握持部114的機器人102的控制器104高效地提供有助於機器人102的控制的觸覺資訊。
（2）總括剪切力Fx值的資料輸出處理（參照圖21）中，輸出部12基於自感測器部18輸出的多個訊號的全部或一部分來算出接觸面28內的多個開口38各自的位置的剪切力Fx值。並且，輸出部12關於多個開口38各自的位置的剪切力Fx值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，由此來算出總括剪切力Fx值。因此，例如與關於任意選擇的一個開口38而算出的剪切力Fx值相比，可輸出更準確地表示接觸面28整體的剪切力Fx值的總括剪切力Fx值。
同樣地，總括剪切力Fy值的資料輸出處理（參照圖22）中，輸出部12基於自感測器部18輸出的多個訊號的全部或一部分來算出接觸面28內的多個開口38各自的位置的剪切力Fy值。並且，輸出部12關於多個開口38各自的位置的剪切力Fy值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，由此來算出總括剪切力Fy值。因此，例如與關於任意選擇的一個開口38而算出的剪切力Fy值相比，可輸出更準確地表示接觸面28整體的剪切力Fy值的總括剪切力Fy值。
（3）力矩Mx值的資料輸出處理（參照圖23）中，輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的開口38來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞X軸方向的力矩Mx的值來作為力矩Mx值，並輸出力矩Mx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mx值，因此可減輕控制器104的負擔。
同樣地，力矩My值的資料輸出處理（參照圖24）中，輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的開口38來分別算出第一總括壓力值及第二總括壓力值。並且，輸出部12基於第一總括壓力值及第二總括壓力值而算出作用於觸覺感測器10的繞Y軸方向的力矩My的值來作為力矩My值，並輸出力矩My值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩My值，因此可減輕控制器104的負擔。
（4）力矩Mz值的資料輸出處理（參照圖25）的第一例中，輸出部12關於接觸面28上的沿X軸方向隔開的兩處部位的開口38來分別算出第一剪切力Fy值及第二剪切力Fy值。並且，輸出部12基於第一剪切力Fy值及第二剪切力Fy值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mz值，因此可減輕控制器104的負擔。
同樣地，力矩Mz值的資料輸出處理（參照圖25）的第二例中，輸出部12關於接觸面28上的沿Y軸方向隔開的兩處部位的開口38來分別算出第一剪切力Fx值及第二剪切力Fx值。並且，輸出部12基於第一剪切力Fx值及第二剪切力Fx值而算出作用於觸覺感測器10的繞Z軸方向的力矩Mz的值來作為力矩Mz值，並輸出力矩Mz值的資料。因此，無須利用控制器104來算出力矩Mz值，因此可減輕控制器104的負擔。
（5）觸覺感測器10（參照圖36～圖38）中，第二電極層26包含為單層的一個第二電極36。因此，可簡化觸覺感測器10的結構及製造步驟。
而且，藉由檢測對應於第一電極34與開口38之間的距離而發生變化的靜電電容，從而可在多個第一電極34各自的位置檢測壓力。進而，各開口38與沿X軸方向及Y軸方向鄰接的四個第一電極34各自局部重疊，因此，藉由檢測對應於這四個第一電極34與多個開口38的重合面積而發生變化的靜電電容，從而在各開口38的位置亦能檢測剪切力。
並且，形成於第二電極36的開口38的數量少於多個第一電極34的數量，藉此，相對於一個開口38而匹配多個第一電極34，因此，例如跟多個第一電極34與多個開口38一對一地匹配的情況相比，可縮窄多個第一電極34彼此的間隔。藉此，可確保多個第一電極34的數量，因此可確保壓力分佈的解析度。
如此，根據第三實施形態的觸覺感測器10，即便藉由簡單的結構及製造步驟亦能檢測剪切力，並且可確保壓力分佈的解析度。
而且，第二電極36為具有多個開口38的單一結構，因此，例如與第二電極36包含多個構件的情況相比，可提高製造效率，並且可削減零件個數。
接下來說明第三實施形態的變形例。
（1）觸覺感測器10較佳為設為所述結構，但只要是第一電極層24具有多個第一電極34，第二電極層26具有一個第二電極36，且多個第一電極34中的兩個以上在俯視時與第二電極36局部重疊的結構，則觸覺感測器10亦可為所述以外的結構。
（2）觸覺感測器10具有三十六個第一電極34，但多個第一電極34的數量為多少皆可。
（3）第二電極36具有九個開口38，但只要開口38的數量少於多個第一電極34的數量，則多個開口38的數量為多少皆可。
（4）較佳為，多個第一電極34沿著接觸面28而排列成矩陣狀，但只要可在接觸面28內獲得所期望的壓力分佈，則亦可以矩陣狀以外的形態而配置。
（5）第三實施形態中，關於與第一實施形態同樣的結構，亦可採用與第一實施形態同樣的變形例。
[第四實施形態] 接下來說明第四實施形態。
（觸覺感測器10的結構） 圖40是第四實施形態的觸覺感測器10的縱剖面圖。第四實施形態的觸覺感測器10相對於所述第一實施形態的觸覺感測器10（參照圖3～圖6），第二電極層26的結構如下所述般經變更。
圖41是圖40的第二電極層26的平面圖。第二電極層26包含為單層的一個第二電極36。第二電極36形成為平板狀。該第二電極36既可連接於基板16的接地線，亦可相對於接地線而浮動。第二電極36例如是由導電橡膠所形成。
於第二電極36，形成有一個開口38。作為一例，開口38是形成於第二電極36的中央部。第二電極36形成為俯視呈正方形，開口38亦形成為俯視呈正方形。
圖42是表示將圖40的第二電極36、彈力層22與基板16予以重疊的狀態的平面圖。作為一例，多個第一電極34的數量為三十六個，與此相對，於第二電極36形成有一個開口38，因此在第四實施形態中，形成於第二電極36的開口38的數量少於多個第一電極34的數量。
第二電極36具有在俯視時與多個第一電極34全部重疊的大小。具體而言，第二電極36具有在俯視時多個第一電極34全部納入第二電極36的外形部的內側的大小。
作為一例，開口38形成為正方形，該正方形小於在俯視時將沿X軸方向及Y軸方向鄰接的中央的四個第一電極34全部納入的最小的正方形。開口38在俯視時位於中央的四個第一電極34的中心部，與這四個第一電極34局部重疊。藉此，多個第一電極34中的中央的四個第一電極34在俯視時與第二電極36局部重疊，多個第一電極34中的中央的四個第一電極34以外的第一電極34與第二電極36整體重疊。
第二實施形態中，多個第一電極34中的中央的四個第一電極34相當於「與第二電極局部重疊的多個局部重複電極」的一例，自該中央的四個第一電極輸出的多個訊號相當於「多個局部重複電極訊號」的一例。
此種結構的觸覺感測器10是與所述第一實施形態的觸覺感測器10（參照圖3～圖6）同樣地製造。
第四實施形態中，位移Δx、位移Δy、位移Δz的計算是基於與第一實施形態的情況同樣的思路而進行。第四實施形態中，觸覺感測器10、輸出部12及控制器104的硬體結構以及輸出部12中的多個模式與第一實施形態相同。而且，第四實施形態中，壓力分佈、握持位置、握持力Fz值、直移力ΔFx值、直移力ΔFy值、旋轉力矩MRx值及旋轉力矩MRy值的各資料輸出處理與第一實施形態相同。
另一方面，第四實施形態中，總括剪切力Fx值、總括剪切力Fy值的各資料輸出處理與第一實施形態不同。
（總括剪切力Fx值的資料輸出處理） 第四實施形態中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fx值，並輸出總括剪切力Fx值的資料。該總括剪切力Fx值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖21，一邊說明第四實施形態中的總括剪切力Fx值的資料輸出處理的流程。
步驟S31中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S31中獲取的資料是對應於成為在後述的步驟S32中算出位移Δx的對象的第一電極34而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S32中，CPU54基於在步驟S31中獲取的資料，關於開口38的位置來算出位移Δx。位移Δx的計算是依據第一實施形態中的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明，使用與跟一個開口38局部重疊的四個第一電極34對應的訊號的全部或一部分來進行。在使用一部分訊號的情況下，使用與跟一個開口38重疊的四個第一電極34中的x方向的位置不同的至少兩個電極對應的訊號。於該步驟S32中，基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分而關於開口38的位置來算出位移Δx。
如此般關於開口38的位置而算出的位移Δx與開口38的位置的剪切力Fx值成比例。因此，藉由關於開口38的位置來算出位移Δx，從而算出開口38的位置的剪切力Fx值。
步驟S33中，CPU54將在步驟S32中算出的開口38的位置的剪切力Fx值作為關於接觸面28整體而算出的一個總括剪切力Fx值。藉此，算出一個總括剪切力Fx值。
步驟S34中，CPU54將在步驟S33中算出的總括剪切力Fx值的資料輸出至控制器104。該總括剪切力Fx值的資料被利用於工件W的碰撞偵測、利用機械手108所握持的工件W向其他物體的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等。
（總括剪切力Fy值的資料輸出處理） 第四實施形態中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fy值，並輸出總括剪切力Fy值的資料。該總括剪切力Fy值的資料輸出處理例如是根據下述要領而由輸出部12的CPU54來執行。以下，一邊參照圖22，一邊說明第四實施形態中的總括剪切力Fy值的資料輸出處理的流程。
步驟S41中，CPU54獲取自多個靜電電容檢測IC44輸出的資料。於該步驟S41中獲取的資料是在後述的步驟S42中算出位移Δy所需的資料，例如是對應於中央的四個第一電極34的各個而自感測器部18輸出的訊號的資料。
步驟S42中，CPU54基於在步驟S41中獲取的資料，關於開口38的位置來算出位移Δy。位移Δy的計算是依據第一實施形態中的Δx、Δy、Δz≠0的情況的說明，使用與跟一個開口38局部重疊的四個第一電極34對應的訊號的全部或一部分來進行。在使用一部分訊號的情況下，使用與跟一個開口38重疊的四個第一電極34中的y方向的位置不同的至少兩個電極對應的訊號。於該步驟S42中，基於自感測器部18輸出的多個訊號的一部分而關於開口38的位置來算出位移Δy。
如此般關於開口38的位置而算出的位移Δy與開口38的位置的剪切力Fy值成比例。因此，藉由關於開口38的位置來算出位移Δy，從而算出開口38的位置的剪切力Fy值。
步驟S43中，CPU54將在步驟S42中算出的開口38的位置的剪切力Fy值作為關於接觸面28整體而算出的一個總括剪切力Fy值。藉此，算出一個總括剪切力Fy值。
步驟S44中，CPU54將在步驟S43中算出的總括剪切力Fy值的資料輸出至控制器104。該總括剪切力Fy值的資料被利用於工件W的碰撞偵測、由機械手108所握持的工件W向其他物體的接觸維持檢測、工件W向移動目標的嵌合位置檢測、工件W向移動目標的插入完成檢測、工件W自移動目標的抽拔完成檢測等。
接下來說明第四實施形態的作用及效果。
（1）總括剪切力Fx值的資料輸出處理（參照圖21）中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fx值，並輸出總括剪切力Fx值的資料。因此，無須利用控制器104來算出總括剪切力Fx值，因此可減輕控制器104的負擔。而且，例如與輸出表示接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的剪切力Fx值的剪切力分佈的資料的情況相比，與對剪切力Fx值進行總括相應地，可減少輸出部12與控制器104之間的資料通訊量。藉此，可提高輸出部12及控制器104的響應速度，因此可對控制具有一對握持部114的機器人102的控制器104高效地提供有助於機器人102的控制的觸覺資訊。
同樣地，總括剪切力Fy值的資料輸出處理（參照圖22）中，輸出部12關於接觸面28整體來算出一個總括剪切力Fy值，並輸出總括剪切力Fy值的資料。因此，無須利用控制器104來算出總括剪切力Fy值，因此可減輕控制器104的負擔。而且，例如與輸出表示接觸面28內的多個壓力檢測位置各自的剪切力Fx值的剪切力分佈的資料的情況相比，與對剪切力Fx值進行總括相應地，可減少輸出部12與控制器104之間的資料通訊量。藉此，可提高輸出部12及控制器104的響應速度，因此可對控制具有一對握持部114的機器人102的控制器104高效地提供有助於機器人102的控制的觸覺資訊。
（2）觸覺感測器10（參照圖40～圖42）中，第二電極層26包含為單層的一個第二電極36。因此，可簡化觸覺感測器10的結構及製造步驟。
而且，藉由檢測對應於第一電極34與第二電極36之間的距離而發生變化的靜電電容，從而可在多個第一電極34各自的位置檢測壓力。進而，多個第一電極34中的中央的四個第一電極34在俯視時與形成於第二電極36的中央的開口38局部重疊，因此藉由檢測對應於這四個第一電極34與第二電極36的重合面積而發生變化的靜電電容，從而在開口38的位置亦能檢測剪切力。
並且，形成於第二電極36的開口38的數量為1，少於多個第一電極34的數量，藉此，相對於一個開口38而匹配多個第一電極34，因此，例如跟多個第一電極34與多個開口38一對一地匹配的情況相比，可縮窄多個第一電極34彼此的間隔。藉此，可確保多個第一電極34的數量，因此可確保壓力分佈的解析度。
如此，根據第四實施形態的觸覺感測器10，即便藉由簡單的結構及製造步驟亦能檢測剪切力，並且可確保壓力分佈的解析度。
（3）第二電極36為單一結構，因此，例如與第二電極36包含多個構件的情況相比，可提高製造效率，並且可削減零件個數。
（4）第四實施形態中，關於與第一實施形態同樣的結構，起到與第一實施形態同樣的作用效果。
接下來說明第四實施形態的變形例。
（1）觸覺感測器10較佳為設為所述結構，但只要是第一電極層24具有多個第一電極34，第二電極層26具有一個第二電極36，且多個第一電極34中的兩個以上在俯視時與第二電極36局部重疊的結構，則觸覺感測器10亦可為所述以外的結構。
（2）觸覺感測器10具有三十六個第一電極34，但多個第一電極34的數量為多少皆可。
（3）於第二電極36形成有一個開口38，但只要開口38的數量少於多個第一電極34的數量，則開口38的數量為多少皆可。
（4）較佳為，多個第一電極34沿著接觸面28而排列成矩陣狀，但只要可在接觸面28內獲得所期望的壓力分佈，則亦可以矩陣狀以外的形態而配置。
（5）第四實施形態中，關於與第一實施形態同樣的結構，亦可採用與第一實施形態同樣的變形例。
以上，對本申請案所揭示的技術的第一實施形態至第四實施形態進行了說明，但本申請案所揭示的技術並不限定於所述，在所述以外，當然亦可在不脫離其主旨的範圍內進行各種變形而實施。
再者，日本專利特願2020-140394的揭示的全文以參照的方式併入本說明書。
而且，本說明書所記載的所有文獻、專利申請案及技術規格以與具體且獨立地記述將各個文獻、專利申請案及技術規格以參照的方式併入的情況同程度地，以參照的方式併入本說明書中。
再者，關於所述的本申請案所揭示的技術的一實施形態，進而揭示以下的附註。
（附註1） 一種觸覺感測系統，包括： 一對觸覺感測器，分別設於機器人中所設的一對握持部中的彼此的相向面，與由所述一對握持部所握持的工件接觸；以及 輸出部，與所述一對觸覺感測器電性連接， 各所述觸覺感測器包括靜電電容方式的感測器部，所述靜電電容方式的感測器部具有與所述工件的接觸面，並且具有彈力層、與位於夾著所述彈力層的兩側的第一電極層及第二電極層沿所述接觸面的法線方向而積層的積層結構， 所述第一電極層具有多個第一電極， 所述第二電極層具有一個或多個第二電極， 所述多個第一電極中的兩個以上是沿所述法線方向觀察時與所述第二電極局部重疊的多個局部重複電極， 所述感測器部輸出與所述多個第一電極各自對應的多個訊號， 所述輸出部具有動作內容判斷模式及請求指令應對模式中的至少任一種，所述動作內容判斷模式是判斷所述機器人的動作內容，並根據所述動作內容來選擇性地輸出所述壓力分佈的資料、總括壓力值的資料、所述總括剪切力值的資料、第一力矩值的資料及第二力矩值的資料中的至少任一個，所述請求指令應對模式是根據來自控制所述機器人的控制器的請求指令，來選擇性地輸出所述壓力分佈的資料、所述總括壓力值的資料、所述總括剪切力值的資料、第一力矩值的資料及第二力矩值的資料中的至少任一個， 所述總括壓力值的資料是所述輸出部藉由關於所述多個壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出的資料， 所述第一力矩值的資料是如下所述的資料，即，所述輸出部藉由關於所述多個壓力檢測位置中的多個第一總括壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出第一總括壓力值，藉由關於所述多個壓力檢測位置中的多個第二總括壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出第二總括壓力值，並基於所述第一總括壓力值及所述第二總括壓力值，算出作用於所述觸覺感測器的繞與所述法線方向及所述第一總括壓力檢測位置與所述第二總括壓力檢測位置的排列方向正交的方向的力矩的值來作為第一力矩值， 所述第二力矩值的資料是如下所述的資料，即，所述輸出部基於所述多個局部重複電極訊號的全部或一部分，關於所述接觸面內的多個第一剪切力檢測位置來算出一個第一總括剪切力值，關於所述接觸面內的多個第二剪切力檢測位置來算出一個第二總括剪切力值，並基於所述第一總括剪切力值及所述第二總括剪切力值，算出作用於所述觸覺感測器的繞所述法線方向的力矩的值來作為第二力矩值。 （附註2） 如附註1所述的觸覺感測系統，其中 所述輸出部的至少一部分被設在配設於所述機器人的機械手、配設於所述機器人的機械臂、將所述機械手連接於所述機械臂的腕關節部、控制所述機器人的控制器的輸入部、及設於所述控制器且執行程式處理的程式部件中的至少任一者。 （附註3） 一種觸覺感測系統，包括： 一對觸覺感測器，分別設於機器人中所設的一對握持部中的彼此的相向面，與由所述一對握持部所握持的工件接觸；以及 輸出部，與所述一對觸覺感測器電性連接， 各所述觸覺感測器包括靜電電容方式的感測器部，所述靜電電容方式的感測器部具有與所述工件的接觸面，並且具有彈力層、與位於夾著所述彈力層的兩側的第一電極層及第二電極層沿所述接觸面的法線方向而積層的積層結構， 所述第一電極層具有多個第一電極， 所述第二電極層具有一個或多個第二電極， 所述多個第一電極的至少一部分沿所述法線方向觀察時與所述第二電極整體或局部重疊， 所述感測器部輸出與所述多個第一電極各自對應的多個訊號， 所述輸出部輸出與基於所述多個訊號的全部或一部分的壓力相關的資料，且 所述輸出部的至少一部分被設在配設於所述機器人的機械手、配設於所述機器人的機械臂、將所述機械手連接於所述機械臂的腕關節部、控制所述機器人的控制器的輸入部、及設於所述控制器且執行程式處理的程式部件中的至少任一者。
1:觸覺感測系統 10:觸覺感測器 12:輸出部 14:支持板 16:基板 16A:第一面 16B:第二面 18:感測器部 20:絕緣層 22:彈力層 24:第一電極層 26:第二電極層 28:接觸面 34:第一電極 36:第二電極 38:開口 44:靜電電容檢測IC 46:通孔導體 50:第一多工器 52:第二多工器 54、124:CPU 56、126:ROM 58、128:RAM 60、130:程式 100:機器人系統 102:機器人 104:控制器 106:機械臂 108:機械手 110:關節部 112:腕關節部 114:握持部 114A:相向面 dx、dy、Z0 :距離 Fx、Fy:總括剪切力 ΔFx、ΔFy:直移力 Fx1:第一剪切力 Fx2:第二剪切力 Fy1:第一總括剪切力 Fy2:第二總括剪切力 Fz:握持力 Fz':垂直載荷 MRx、MRy:旋轉力矩 Mx、My、Mz:力矩 S1~S4、S11~S14、S21~S24、S31~S34、S41~S44、S51~S55、S61~S65、S71~S74、S81~S83、S91~S93、S101~S103、S111~S113:步驟 W:工件 X、Y、Z:軸 Δx、Δy、Δz:位移
圖1是表示機器人系統的一例的立體圖。 圖2是表示圖1的一對觸覺感測器的一例的立體圖。 圖3是第一實施形態的觸覺感測器的縱剖面圖。 圖4是圖3的基板的平面圖。 圖5是圖3的第二電極層的平面圖。 圖6是表示將圖3的多個第二電極、彈力層與基板予以重疊的狀態的平面圖。 圖7是圖3的基板的仰視圖。 圖8是對圖3的觸覺感測器的製造方法的一例進行說明的圖。 圖9是表示利用圖1的一對握持部來握持工件的狀態的第一例的圖。 圖10是表示利用圖1的一對握持部來握持工件的狀態的第二例的圖。 圖11是對作用於圖3的觸覺感測器的接觸面的剪切力及力矩的一例進行說明的圖。 圖12是對圖3的觸覺感測器中的力矩長度的一例進行說明的圖。 圖13是對圖3的觸覺感測器中的位移Δx與位移Δy的一例進行說明的平面圖。 圖14是對圖3的觸覺感測器中的位移Δx與位移Δz的一例進行說明的圖。 圖15是對圖3的觸覺感測器中的位移Δy與位移Δz的一例進行說明的圖。 圖16是表示圖1的觸覺感測器、輸出部及控制器的硬體結構的一例的方塊圖。 圖17是對圖16的輸出部中的多個模式的一例進行說明的圖。 圖18是表示圖16的輸出部中的壓力分佈的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖19是表示圖16的輸出部中的握持位置的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖20是表示圖16的輸出部中的握持力Fz值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖21是表示圖16的輸出部中的總括剪切力Fx值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖22是表示圖16的輸出部中的總括剪切力Fy值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖23是表示圖16的輸出部中的力矩Mx值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖24是表示圖16的輸出部中的力矩My值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖25是表示圖16的輸出部中的力矩Mz值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖26是對作用於利用圖1的一對握持部所握持的工件的、X軸方向的直移力ΔFx的一例進行說明的平面圖。 圖27是表示圖16的輸出部中的直移力ΔFx值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖28是對作用於利用圖1的一對握持部所握持的工件的、Y軸方向的直移力ΔFy的一例進行說明的平面圖。 圖29是表示圖16的輸出部中的直移力ΔFy值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖30是表示圖16的輸出部中的旋轉力矩MRx值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖31是表示圖16的輸出部中的旋轉力矩MRy值的資料輸出處理的流程的一例的流程圖。 圖32是第二實施形態的觸覺感測器的縱剖面圖。 圖33是圖32的第二電極層的平面圖。 圖34是表示將圖32的第二電極、彈力層與基板予以重疊的狀態的平面圖。 圖35是對圖32的觸覺感測器中的力矩長度的一例進行說明的圖。 圖36是第三實施形態的觸覺感測器的縱剖面圖。 圖37是圖36的第二電極層的平面圖。 圖38是表示將圖36的第二電極、彈力層與基板予以重疊的狀態的平面圖。 圖39是對圖36的觸覺感測器中的力矩長度的一例進行說明的圖。 圖40是第四實施形態的觸覺感測器的縱剖面圖。 圖41是圖40的第二電極層的平面圖。 圖42是表示將圖40的第二電極、彈力層與基板予以重疊的狀態的平面圖。
1:觸覺感測系統
10:觸覺感測器
12:輸出部
100:機器人系統
102:機器人
104:控制器
106:機械臂
108:機械手
110:關節部
112:腕關節部
114:握持部
114A:相向面
W:工件

Claims (18)

  1. 一種觸覺感測系統，包括：一對觸覺感測器，分別設於機器人中所設的一對握持部中的彼此的相向面，與由所述一對握持部所握持的工件接觸；以及輸出部，與所述一對觸覺感測器電性連接，各所述觸覺感測器包括靜電電容方式的感測器部，所述靜電電容方式的感測器部具有與所述工件的接觸面，並且具有彈力層、與位於夾著所述彈力層的兩側的第一電極層及第二電極層沿所述接觸面的法線方向而積層的積層結構，所述第一電極層具有多個第一電極，所述第二電極層具有一個或多個第二電極，所述多個第一電極中的兩個以上是沿所述法線方向觀察時與所述第二電極局部重疊的局部重複電極，所述感測器部輸出與所述多個第一電極各自對應的多個訊號，所述輸出部基於所述多個訊號的全部或一部分來算出所述接觸面內的多個壓力檢測位置各自的壓力值，並且基於所述多個訊號中的與多個所述局部重複電極各自對應的多個局部重複電極訊號的全部或一部分，關於所述接觸面整體來算出一個總括剪切力值，並輸出表示所述多個壓力檢測位置各自的壓力值的壓力分佈的資料及所述總括剪切力值的資料。
  2. 如請求項1所述的觸覺感測系統，其中 所述輸出部基於所述多個壓力檢測位置各自的壓力值來確定所述接觸面內的所述工件的握持位置，並輸出所述握持位置的資料。
  3. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部關於所述多個壓力檢測位置各自的壓力值而進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，藉此來算出總括壓力值，並輸出所述總括壓力值的資料。
  4. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部算出關於所述一對觸覺感測器分別算出的所述總括剪切力值之和來作為直移力值，並輸出所述直移力值的資料。
  5. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部基於關於所述一對觸覺感測器分別算出的所述總括剪切力值之差，算出作用於所述一對觸覺感測器的繞與所述法線方向及所述總括剪切力的方向正交的方向的旋轉力矩的值來作為旋轉力矩值，並輸出所述旋轉力矩值的資料。
  6. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部具有碰撞偵測模式，所述碰撞偵測模式是在所述多個壓力檢測位置各自的壓力值中的至少規定數的壓力值超過臨限值的情況下、藉由關於所述多個壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出的總括壓力值超過臨限值的情況、或所述總括剪切力值超過臨限值的情況下，輸出碰撞偵測資料。
  7. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部基於所述多個局部重複電極訊號的全部或一部分來算出所述接觸面內的多個剪切力檢測位置各自的剪切力值，藉由關於所述多個剪切力檢測位置各自的剪切力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種，而算出所述總括剪切力值。
  8. 如請求項7所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部基於與包含至少一個所述局部重複電極的多個所述第一電極各自對應的多個訊號，以去除壓力對所述多個訊號造成的影響的方式來算出各個所述剪切力值。
  9. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部藉由關於所述多個壓力檢測位置中的第一總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出第一總括壓力值，藉由關於所述多個壓力檢測位置中的第二總括壓力檢測位置附近的多個壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出第二總括壓力值，基於所述第一總括壓力值及所述第二總括壓力值，算出作用於所述觸覺感測器的繞與所述法線方向及所述第一總括壓力檢測位置與所述第二總括壓力檢測位置的排列方向正交的方向的力矩的值來作為第一力矩值，並輸出所述第一力矩值的資料。
  10. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部基於所述多個局部重複電極訊號的全部或一部分，關於所述接觸面內的第一剪切力檢測位置來算出第一剪切力值，關於所述接觸面內的第二剪切力檢測位置來算出第二剪切力值，並基於所述第一剪切力值及所述第二剪切力值，算出作用於所述觸覺感測器的繞所述法線方向的力矩的值來作為第二力矩值，並輸出所述第二力矩值的資料。
  11. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部具有動作內容判斷模式及請求指令應對模式中的至少任一種，所述動作內容判斷模式是判斷所述機器人的動作內容，並根據所述動作內容來選擇性地輸出所述壓力分佈的資料、總括壓力值的資料、所述總括剪切力值的資料、第一力矩值的資料及第二力矩值的資料中的至少任一個，所述請求指令應對模式是根據來自控制所述機器人的控制器的請求指令，來選擇性地輸出所述壓力分佈的資料、所述總括壓力值的資料、所述總括剪切力值的資料、第一力矩值的資料及第二力矩值的資料中的至少任一個，所述總括壓力值的資料是所述輸出部藉由關於所述多個壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出的資料，所述第一力矩值的資料是如下所述的資料，即，所述輸出部藉由關於所述多個壓力檢測位置中的多個第一總括壓力檢測位置 各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出第一總括壓力值，藉由關於所述多個壓力檢測位置中的多個第二總括壓力檢測位置各自的壓力值來進行代表值的計算、合計值的計算及平均值的計算中的至少任一種而算出第二總括壓力值，並基於所述第一總括壓力值及所述第二總括壓力值，算出作用於所述觸覺感測器的繞與所述法線方向及所述第一總括壓力檢測位置與所述第二總括壓力檢測位置的排列方向正交的方向的力矩的值來作為第一力矩值，所述第二力矩值的資料是如下所述的資料，即，所述輸出部基於所述多個局部重複電極訊號的全部或一部分，關於所述接觸面內的多個第一剪切力檢測位置來算出一個第一總括剪切力值，關於所述接觸面內的多個第二剪切力檢測位置來算出一個第二總括剪切力值，並基於所述第一總括剪切力值及所述第二總括剪切力值，算出作用於所述觸覺感測器的繞所述法線方向的力矩的值來作為第二力矩值。
  12. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述第二電極層包含為單層的一個或多個所述第二電極，形成於一個所述第二電極的一個或多個開口的數量、或由一個或多個所述第二電極所形成的一個或多個島部的數量少於所述多個第一電極的數量。
  13. 如請求項12所述的觸覺感測系統，其中所述第二電極層包含形成多個所述島部的多個所述第二電 極，多個所述第二電極各自以沿所述法線方向觀察時與所述多個第一電極中的鄰接的第一電極各自局部重疊的方式而形成。
  14. 如請求項12所述的觸覺感測系統，其中所述第二電極層包含形成有多個所述開口的一個所述第二電極，多個所述開口各自以沿所述法線方向觀察時與所述多個第一電極中的鄰接的第一電極各自局部重疊的方式而形成。
  15. 如請求項12所述的觸覺感測系統，其中所述第二電極層包含形成一個所述島部的一個所述第二電極，多個所述局部重複電極各自以沿所述法線方向觀察時與一個所述第二電極局部重疊的方式而形成。
  16. 如請求項12所述的觸覺感測系統，其中所述第二電極層包含形成有一個所述開口的一個所述第二電極，多個所述局部重複電極各自以沿所述法線方向觀察時與一個所述開口局部重疊的方式而形成。
  17. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述觸覺感測器及所述輸出部經單元化。
  18. 如請求項1或2所述的觸覺感測系統，其中所述輸出部的至少一部分被設在配設於所述機器人的機械 手、配設於所述機器人的機械臂、將所述機械手連接於所述機械臂的腕關節部、控制所述機器人的控制器的輸入部、及設於所述控制器且執行程式處理的程式部件中的至少任一者。
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