力觉传感器制造技术

力觉传感器包括：基部；第一活动部，其与基部对置配置；第二活动部，其与第一活动部对置配置；支承体，其设置于基部，以使第一活动部以及第二活动部能够摆动的方式来支承第一活动部以及第二活动部；关节，其设置于支承体，以使第二活动部能够旋转的方式来支承第二活动部；以及第一检测部和第二检测部，在第一活动部以及第二活动部中的至少一方被施加外力的情况下，第一检测部能够检测使第一活动部以及第二活动部摆动的分力，第二检测部能够检测使第二活动部旋转的分力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够检测外力的力觉传感器。
技术介绍
已知一种力觉传感器，通过用传感器来检测结构体由于外力而产生的位移，并对传感器的检测结果进行运算处理，来检测施加给结构体的外力。特别地，专利文献1、专利文献2以及专利文献3公开了一种利用光学传感器来检测结构体由于外力而产生的位移的力觉传感器。专利文献1：日本特开2010-281635号公报专利文献2：日本特开2007-127501号公报专利文献3：日本特开2010-210558号公报
技术实现思路
专利文献1、专利文献2以及专利文献3所公开的技术中，具备：活动部，其在被施加外力时产生位移；以及固定部，其即便被施加外力也不会产生位移，其中，利用光学传感器来测定固定部以及活动部的相对位移量。然而，在专利文献1、专利文献2以及专利文献3中，在从固定部以及活动部的相对位移量的信息中分离并检测出多个方向的外力时，需要复杂的运算处理。因此，存在力觉传感器的响应性降低的可能性。本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种力觉传感器，通过使检测外力所需的运算处理变得容易，能够提高检测的响应性。为了实现上述目的，本专利技术涉及的力觉传感器包括：基部；第一活动部，其与上述基部对置配置；第二活动部，其与上述第一活动部对置配置；支承体，其设置于上述基部，以使上述第一活动部以及上述第二活动部能够摆动的方式来支承上述第一活动部以及上述第二活动部；关节，其设置于上述支承体，以使上述第二活动部能够旋转的方式来支承上述第二活动部；以及第一检测部和第二检测部，在上述第一活动部以及上述第二活动部中的至少一方被施加外力的情况下，上述第一检测部能够检测使上述第一活动部以及上述第二活动部摆动的分力，上述第二检测部能够检测使上述第二活动部旋转的分力。由此，当力觉传感器被施加外力时，第一检测部处理与使第一活动部以及第二活动部摆动的分力有关的信息。第二检测部处理与使第二活动部旋转的分力有关的信息。这样，第一检测部和第二检测部处理与同一外力所包含的多个方向的分力中相互不同方向的分力有关的信息。因此，与现有技术相比，第一检测部以及第二检测部各自处理的与分力的方向有关的信息较少。因此，力觉传感器通过使检测外力所需的运算处理变得容易，能够提高检测的响应性。此外，作为本专利技术的优选方式，上述第一活动部以及上述第二活动部被配置在上述基部的铅垂方向上侧。由此，施加于支承第二活动部的关节的荷载主要为第二活动部的重量以及外力。因此，与第一活动部以及第二活动部被配置在基部的铅垂方向下侧的情况相比较，施加于支承第二活动部的关节的荷载较小。因此，本专利技术涉及的力觉传感器通过减小施加于支承第二活动部的关节的荷载，能够抑制关节有可能发生的破损。此外，作为本专利技术的优选方式，上述第一检测部包括三个以上的传感器，上述传感器能够发出光并且能够检测该光的反射光。由此，传感器能够对粘贴于第一活动部的反射板照射光，并检测该光的反射光强度。第一检测部朝向具有较大面积的平坦部的反射板照射光。因此，本专利技术涉及的力觉传感器无需进行如发光部和受光部相独立且将它们对置配置的情况下所需要的高精度的定位。因此，本专利技术涉及的力觉传感器能够抑制因传感器的配置而导致的检测精度的降低。此外，作为本专利技术的优选方式，上述第一检测部包括四个传感器，上述四个传感器中的两个传感器被配置在同一直线上，其余的两个传感器被配置在与该直线正交的同一直线上。由此，本专利技术涉及的力觉传感器能够基于在同一直线上配置的两个传感器的传感器输出来检测绕一个轴的力矩，基于在与该直线正交的同一直线上配置的两个传感器的传感器输出来检测绕不同轴的力矩。因此，力觉传感器能够进一步使用于检测外力的运算处理变得容易。此外，作为本专利技术的优选方式，上述支承体具有：第一固定件，其由上述基部支承；板状的板簧部，其隔着隔离件由上述第一固定件支承，并且能够发生弹性变形；以及第二固定件，其隔着隔离件由上述板簧部支承，上述板簧部具有板状的基本部；以及多个突出部，其在与上述基本部同一平面上从上述基本部突出，并且上述隔离件与其表面接触，在上述第一活动部被施加外力的情况下，上述突出部根据上述第一活动部的位移，相对于上述隔离件所接触的位置靠上述基本部侧的部分发生变形。由此，施加于活动部的外力经由隔离件传递到板簧部，使突出部发生弹性变形。这样，本专利技术涉及的力觉传感器能够抑制在活动部被施加外力的情况下使活动部摆动而在该外力消除的情况下使活动部回到原来的位置这样的动作中产生晃动。因此，本专利技术涉及的力觉传感器能够抑制由于晃动的产生而导致的外力检测精度的降低。此外，作为本专利技术的优选方式，上述支承体具有以相互隔开间隙而对置的方式连结的多个上述板簧部。由此，在本专利技术涉及的力觉传感器被施加使活动部朝向基部平行移动的外力的情况下，各个板簧部能够发生变形。因此，板簧部的数量越多，活动部朝向基部能够平行移动的量就越大。因此，本专利技术涉及的力觉传感器能够调节，在施加使活动部朝向基部平行移动的外力的情况下，活动部的移动量。此外，本专利技术涉及的力觉传感器有可能被人即操作员直接施加外力而被操作。因此，本专利技术涉及的力觉传感器在操作员施加使活动部朝向基部平行移动的外力的情况下，使操作员易于感觉到活动部的移动，从而能够提高操作性。此外，作为本专利技术的优选方式，上述第一检测部包括在上述基部的上表面设置的三个以上的传感器，上述传感器能够发出光，并且能够通过检测该光的反射光来获取距检测对象的距离，利用上述传感器的位置和距检测对象的距离来检测上述第一活动部的倾斜角度。由此，传感器能够对粘贴于第一活动部的反射板照射光，并检测该光的反射光强度。第一检测部朝向具有较大面积的平坦部的反射板照射光。因此，本专利技术涉及的力觉传感器无需进行如发光部和受光部相独立且将它们对置配置的情况下所需的高精度的定位。因此，本专利技术涉及的力觉传感器能够抑制因传感器的配置而导致的检测精度的降低。此外，作为本专利技术的优选方式，上述第一检测部包括三个传感器，其在上述基部的上表面沿周向以120°的等间隔配置。由此，传感器彼此的间隔较长。因此，力觉传感器能够提高第一活动部的倾斜角度的检测精度。此外，作为本专利技术的优选方式，上述第一检测部包括四个以上的传感器，将其中三个传感器设为第一组，利用上述三个传感器的位置和距检测对象的距离来检测上述第一活动部的倾斜角度，将与上述第一组至少有一个传感器不同的三个传感器设为第二组，来检测上述第一活动部的倾斜角度，并对多个检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种力觉传感器，其特征在于，包括：基部；第一活动部，其与所述基部对置配置；第二活动部，其与所述第一活动部对置配置；支承体，其设置于所述基部，以使所述第一活动部以及所述第二活动部能够摆动的方式来支承所述第一活动部以及所述第二活动部；关节，其设置于所述支承体，以使所述第二活动部能够旋转的方式来支承所述第二活动部；以及第一检测部和第二检测部，在所述第一活动部以及所述第二活动部中的至少一方被施加外力的情况下，所述第一检测部能够检测使所述第一活动部以及所述第二活动部摆动的分力，所述第二检测部能够检测使所述第二活动部旋转的分力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.05 JP 2013-229613;2013.11.05 JP 2013-229611.一种力觉传感器，其特征在于，包括：
基部；
第一活动部，其与所述基部对置配置；
第二活动部，其与所述第一活动部对置配置；
支承体，其设置于所述基部，以使所述第一活动部以及所述第二活动部能够摆动的方式来支承所述第一活动部以及所述第二活动部；
关节，其设置于所述支承体，以使所述第二活动部能够旋转的方式来支承所述第二活动部；以及
第一检测部和第二检测部，在所述第一活动部以及所述第二活动部中的至少一方被施加外力的情况下，所述第一检测部能够检测使所述第一活动部以及所述第二活动部摆动的分力，所述第二检测部能够检测使所述第二活动部旋转的分力。
2.根据权利要求1所述的力觉传感器，其特征在于：
所述第一活动部以及所述第二活动部被配置在所述基部的铅垂方向上侧。
3.根据权利要求1或者2所述的力觉传感器，其特征在于：
所述第一检测部包括三个以上的传感器，
所述传感器能够发出光并且能够检测该光的反射光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的力觉传感器，其特征在于：
所述第一检测部包括四个传感器，
所述四个传感器中的两个传感器被配置在同一直线上，其余的两个传感器被配置在与该直线正交的同一直线上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的力觉传感器，其特征在于：
所述支承体具有：第一固定件，其由所述基部支承；板状的板簧部，其隔着隔离件由所述第一固定件支承，并且能够发生弹性变形；以及第二固定件，其隔着隔离件由所述板簧部支承，
所述板簧部具有：板状的基本部；以及多个突出部，其在与所述基本部同一个平面上从所述基本部突出，并且所述隔离件与其表面接触，
在所述第一活动部被施加外力的情况下，所述突出部根据所述第一活动部的位移，相对于所述隔离件所接触的位置靠所述基本部侧的部分发生变形。
6.根据权利要求5所述的力觉传感器，其特征在于：
所述支承体具有以相互隔开间隙而对置的方式连结的多个所述板簧部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的力觉传感器，其特征在于：
所述第一检测部包括在所述基部的上表面设置的三个以上的传感器，所述传感器能够发出光，并且能够通过检测该光的反射光来...

【专利技术属性】
技术研发人员：勅使河原诚一，飞田和辉，桑原昌树，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP