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1. WO2020110181 - MULTI-AXIS TACTILE SENSOR

Publication Number WO/2020/110181
Publication Date 04.06.2020
International Application No. PCT/JP2018/043439
International Filing Date 26.11.2018
IPC
G01L 5/16 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
5Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
16for measuring several components of force
G01L 1/18 2006.01
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
1Measuring force or stress, in general
18using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material
CPC
G01L 1/18
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
1Measuring force or stress, in general
18using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material
G01L 5/16
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
5Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
16for measuring several components of force
Applicants
  • 国立大学法人東京大学 THE UNIVERSITY OF TOKYO [JP]/[JP]
Inventors
  • 下山 勲 SHIMOYAMA Isao
  • 中井 亮仁 NAKAI Akihito
Agents
  • 加藤 竜太 KATO Ryuta
  • 芝 哲央 SHIBA Tetsuo
Priority Data
Publication Language Japanese (JA)
Filing Language Japanese (JA)
Designated States
Title
(EN) MULTI-AXIS TACTILE SENSOR
(FR) CAPTEUR TACTILE MULTI-AXE
(JA) 多軸触覚センサ
Abstract
(EN)
Provided is a multi-axis tactile sensor for detecting force in three axial directions and moment about an axis, the sensor being compact and having high detection sensitivity. A multi-axis tactile sensor 1 according to the present invention is a multi-axis tactile sensor 1 for detecting force in three axial directions and moment about at least one axis, the sensor being provided with at least four sensor elements comprising: at least three shear force detection elements 20 having a beam structure provided with a first resistive layer 43 and a second resistive layer 53 at prescribed locations; and at least one pressing force detection element 30 having a beam structure provided with a third resistive layer 63 and a fourth resistive layer 73 at prescribed locations. The beam structures of the four sensor elements are respectively disposed on a sensor substrate 2 so that the longitudinal directions thereof extend radially. Moment about at least one axis is detected on the basis of the output of two or more sensor elements, from among the plurality of sensor elements, that are disposed at rotationally symmetric positions with respect to the center of the radial arrangement.
(FR)
L'invention concerne un capteur tactile multi-axe servant à détecter une force dans trois directions axiales et un moment autour d'un axe, le capteur étant compact et ayant une sensibilité de détection élevée. Un capteur tactile multi-axe 1 selon la présente invention est un capteur tactile multi-axe 1 servant à détecter une force dans trois directions axiales et un moment autour d'au moins un axe, le capteur étant pourvu d'au moins quatre éléments de capteur comprenant : au moins trois éléments de détection de force de cisaillement 20 ayant une structure de barrette pourvue d'une première couche résistive 43 et d'une deuxième couche résistive 53 à des emplacements prescrits ; et au moins un élément de détection de force de pression 30 ayant une structure de barrette pourvue d'une troisième couche résistive 63 et d'une quatrième couche résistive 73 à des emplacements prescrits. Les structures de barrette des quatre éléments capteurs sont respectivement disposées sur un substrat de capteur 2 de sorte que leurs directions longitudinales s'étendent radialement. Un moment autour d'au moins un axe est détecté sur la base de la sortie d'au moins deux éléments capteurs, parmi les éléments de la pluralité d'éléments capteurs, qui sont disposés à des positions symétriques en rotation par rapport au centre de l'agencement radial.
(JA)
小型で、かつ検出感度が高い、3つの軸方向の力と、軸まわりのモーメントを検出するための多軸触覚センサを提供する。 本発明の多軸触覚センサ1は、3つの軸方向の力と、少なくとも1つの軸の軸まわりのモーメントを検出するための多軸触覚センサ1であって、所定部位に第1の抵抗層43、第2の抵抗層53を備えた梁構造を有する、少なくとも3つのせん断力検出素子20と、所定部位に第3の抵抗層63、第4の抵抗層73を備えた梁構造を有する、少なくとも1つの押圧力検出素子30と、を含む、少なくとも4つのセンサ素子を備え、4つのセンサ素子の梁構造はそれぞれ、その長手方向が放射状となるようにセンサ基板2に配置されており、少なくとも1つの軸の軸まわりのモーメントは、複数のセンサ素子のうち、放射状の配置における中心を基準として回転対称の位置に配置されている、2つ以上のセンサ素子の出力に基づいて検出される。
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