金属粉体を混入した絶縁物質の弾性体からなる圧覚部と、この圧覚部に隣接して配置された渦電流コイルとで構成され、圧覚部が加圧された際に、高周波信号を流している渦電流コイルの渦電流損が増加することを利用して圧力を検出する圧覚検出方法

開放特許情報番号
L2000004621
開放特許情報登録日
2000/6/10
最新更新日
2015/8/10

基本情報

出願番号 特願平09-129556
出願日 1997/5/20
出願人 工業技術院長
公開番号 特開平10-318865
公開日 1998/12/4
登録番号 特許第2913025号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 圧覚検出方法及び圧覚センサ
技術分野 電気・電子、機械・加工
機能 検査・検出、制御・ソフトウェア
適用製品 この圧覚検出方法及び圧覚センサは、例えば水中など、従来測定が不可能であった環境においても、正確に圧力を検出でき、また低価格なので、ロボットアームの指の触覚センサなどにも使えるので、広い分野の圧覚検出に適用できる
目的 従来から、圧力センサとして金属粉体を混入した弾性体の抵抗値を測定することで、弾性体に印加された圧力を検出する装置があり、実際の圧力測定に使われている。しかし、金属粉体の混入した弾性体の抵抗値は、環境温度による影響を受けやすく不安定で、またこの弾性体の両端にリード線を接続する必要があるが、例えば水中で測定する場合、弾性体とリード線の接触抵抗が問題になり、特に導電性のある液体中では測定ができなかった。 この発明は上記の問題を解決した圧力検出方法を提供することを目的とする。
効果 この発明では、金属粉体を含んだ弾性体と渦電流コイルとを組み合わせて圧覚センサを構成したので、装置全体が小型で感度が良好であり、また、耐環境特性に優れており、応答速度も早い。しかも製作費用も同種のセンサとしては低価格であり、量産することも可能であるので、例えばロボットアームの指の触覚センサなどにも応用でき、実用的価値の高いものである。
技術概要
図1は本発明の圧覚センサのセンサプローブの要部断面図である。 センサプロープ1は、内部に金属粉体が混入された弾性体1a、圧力検出面1a´渦電流コイル1b、線材1b´、ケース1cから構成されている。ここで、弾性体1aは例えば適度な粘弾性をもち絶縁部材でもあるシリコンゴムにニッケル・鉄磁性合金の粉末を混入したコンパウンド状のものである。この弾性体1aに外部圧力が印加されると収縮して、弾性体1a中の金属粒子の密度が高まる。発信器から高周波信号を受けている渦電流コイル1bは、隣接する弾性体1aの金属粒子の高密度化のために渦電流損が増加し、その結果インピーダンスが増加して、出力信号の増加として現れる。すなわち、弾性体1aの圧力に対応して渦電流コイル1bに出力が現れ、圧力が測定できる。 図2には本発明の圧覚センサの概略ブロック図を、図3には圧覚センサの評価装置を示す概略側面図を、また、図4には圧覚センサの弾性体に印加された圧力と歪との関係を示す特性図を掲げる。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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