检测装置、电子设备以及机械手制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种检测装置、电子设备以及机械手，能够快速地检测出外压的有无，并且能够高精度地检测出外压的方向和大小。该检测装置具有：检测部，其具有检测压力的有无的接触传感器(12)、和将压力的大小和方向进行分离的压力分量分离机构；以及控制部，其基于接触传感器(12)的检测结果，对压力分量分离机构的检测动作进行控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测装置、具有该检测装置的电子设备以及机械手。
技术介绍
作为检测外力的检测装置，公知有一种专利文献1、以及专利文献2所记载的检测 装置。正在研宄将这样的检测装置应用到触控面板、机械手的触觉传感器等。 专利文献1的检测装置形成如下构成：使用在背面大致均匀地配置有锥状突起的 受压板（sheet)，根据该突起的变形量来检测压力分布。专利文献2的检测装置在表面具 有能够位移的触头，还具有通过检测点检测出触头的位移并将检测结果输出的多个感压元 件。 专利文献1 :日本特开昭60-135834号公报 专利文献2 :日本特开2008-164557号公报 但是，在上述专利文献1的检测装置中，由于根据由照相机拍摄到的图像来运算 突起的变形量，所以运算量多，压力检测所需要的时间变长。并且，无法测量对受压板的测 定面（背面）施加的压力的面内方向的力（滑动力）。 在上述专利文献2的检测装置中，虽然能够通过运算计算出对测定面（表面）施 加的压力的面内方向的力（滑动力），但在每一个触头的检测点多的情况下，会导致用于取 得输出值所需要的时间变长。 如以上那样，在专利文献1以及专利文献2的检测装置中，均存在不能兼顾快速检 测压力的有无的功能、和高精度地检测出外压的分布、方向以及大小的功能的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题的至少一部分而提出，能够作为以下的方式或者应用例 实现。 (应用例1)本应用例所涉及的检测装置的特征在于，具有：检测部，其具备设置在 第1基板上、检测压力的有无的第1传感器，以及分离所述压力的大小和方向的压力分量分 离机构；和控制部，其基于所述第1传感器的检测结果对所述压力分量分离机构的检测动 作进行控制。 根据该构成，由于由第1传感器检测压力的有无，由压力分量分离机构检测压力 的大小等来分别进行检测，所以与由检测部的整体检测压力的有无的情况相比，能够快速 检测出压力的有无。并且，通过在检测出压力的有无后，由控制部进行控制以使得仅执行压 力分量分离机构的检测动作，与以往相比能够缩短检测压力的大小的时间。(应用例2)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选所述压力分量分离机构由配 置在所述第1基板上的基准点的周围、对压力的大小进行检测的多个第2传感器，和设置在 与所述第1基板对置配置的第2基板、且前端部抵接在俯视下与所述基准点重叠的位置的 弹性体突起构成。 根据该构成，如果在弹性体突起与多个第2传感器抵接的状态下对弹性体突起施 加压力，则弹性体突起向滑动方向（与压力传感器的表面平行的方向）变形，能够通过由多 个第2传感器检测该变形的偏量（相对于基准点的偏离），来检测出外压的方向和大小。另 外，由于设置有多个第2传感器，所以能够高精度地检测压力的分布和大小。 (应用例3)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选在由所述第1传感器检测出 有压力的情况下，根据来自所述控制部的信号，所述多个第2传感器开始压力值的检测。 根据该构成，由于由第1传感器和第2传感器分开检测压力的有无和压力的大小 以及方向，所以与以往相比，能够缩短检测压力的大小的时间。 (应用例4)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选所述第1传感器在俯视下被 配置于至少两个所述压力分量分离机构之间。 根据该构成，由于具有至少两个压力分量分离机构，所以能够检测压力的方向和 旋转扭矩。 (应用例5)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选俯视下在所述第1传感器的 周围配置有至少两个所述压力分量分离机构。 根据该构成，由于具有至少两个压力分量分离机构，所以能够检测压力的方向和 旋转扭矩。 (应用例6)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选所述多个第2传感器相对于 所述基准点被点对称配置。 根据该构成，由于相对于基准点点对称（均匀）地配置有第2传感器，所以不需要 基于第2传感器与弹性体突起的位置关系的修正，能够仅根据第2传感器的检测值的差量 对压力的方向和大小进行检测。另外，通过配置有多个第2传感器，能够高精度地检测出旋 转扭矩。 (应用例7)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选所述多个第2传感器俯视下 在相互正交的2个方向被配置成矩阵状。 根据该构成，能够根据各第2传感器的压力值中任意组合的各第2传感器的压力 值的差量，运算压力的方向和大小。 (应用例8)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选所述多个第2传感器在每个 单位检测区域中被配置成至少4行4列。 根据该构成，由于第2传感器的数量增多，所以能够基于由多数的压力传感器检 测出的压力值，将各压力传感器的检测结果累计后求出外压所作用的方向和大小。因此，可 高精度地检测出外压的方向和大小。 (应用例9)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选所述第1传感器具有对置配 置在所述第1基板上的第1电极和第2电极，所述第2传感器具有对置配置在所述第1基 板上的第3电极和第4电极，至少在所述第3电极与所述第4电极之间配置有感压导电体。 根据该构成，由于至少在第3电极与第4电极之间夹持有感压导电体，所以被施加 压力时，通过压缩感压导电体，能够将压力转换为电信号，可检测出压力的大小和方向。另 外，当在第1传感器中第1电极与第2电极之间没有感压导电体时，即使是弱的压力，也能 够使第1电极与第2电极接触，尽管第1传感器与第2传感器位于同一第1基板上，却能够 获得比第2传感器高的灵敏度。 (应用例10)在上述应用例所涉及的检测装置中，优选所述第1传感器的所述第I 电极的俯视面积比所述第2传感器的所述第3电极的俯视面积大。 根据该构成，由于第1传感器的面积大，所以当被施加压力时，能够使第1电极与 第2电极经由感压导电体接触时的电阻值比第3电极与第4电极接触时的电阻值小。因此， 可提高第1传感器的灵敏度。 (应用例11)本应用例所涉及的电子设备的特征在于，具有上述记载的检测装置。 根据该构成，由于具有上述的检测装置，所以能够提供一种可快速检测出外压的 有无，而且能够高精度地检测外压的方向和大小的电子设备。 (应用例12)本应用例所涉及的机械手的特征在于，具有上述记载的检测装置。 根据该构成，由于具有上述的检测装置，所以能够提供一种可快速检测出外压的 有无，而且能够高精度地检测外压的方向和大小的机械手。【附图说明】 图1是表示第1实施方式的检测装置的电气构成的框图。 图2是表示检测装置的构成的分解立体图。 图3是沿着图2所示的检测装置的A-A'线的示意剖视图。 图4是表示检测装置中的控制部的构成的框图。 图5是表示检测装置的检测控制动作的流程图。 图6(a)~（c)是表示压力（压力分量分离机构）的变化的示意剖视图。 图7(a)~（C)是表不与图6(a)~（C)对应的、压力分量分离机构中的压力的变 化与位置的关系的示意俯视图。 图8是表示传感区域的坐标系的图。 图9是基于压力传感器的垂直方向的压力分布。 图10是表示基于压力传感器的滑动方向的计算例的图。 图11是表示第2实施方式的检测装置的构成的框图。 图12是表示检测装置的简要结构的分解立体图。 图13是沿着图12所示的检测装置的B-B'线的示意剖视图。 图14(a)~（c)是表示压力分量分离机构的变化的示意剖视图。 图15(a)~（c)是表不与图14(a)~（c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手，其特征在于，包括主体部、臂部、检测部、把持部以及控制部，所述检测部具备第1传感器和压力分量分离机构，所述第1传感器被设置在第1基板上并且检测压力的有无，所述压力分量分离机构将所述压力的大小和方向进行分离，所述控制部基于所述第1传感器的检测结果对所述压力分量分离机构的检测动作进行控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：池边朋，宇都宫纯夫，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP