共鳴型テンリルセルによる三次元構造触覚センサ

使用谐振 Tenril 电池的三维结构触觉传感器

• 批准号: 07750479
• 负责人: 篠田 裕之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750479/
• 关键词: 触覚センサ; 共鳴型テンリルセル; 三次元構造; 応力計測; 柔軟構造

触覚センサ技術の鍵は,センサ自体が柔軟体であることと整合しむしろそれを利用する検出機構と,弾性体の三次元的な広がりを接触特徴抽出場として利用する構造の実現にあると我々は考えている.本研究では弾性体内部に設けた空洞内部の空気の音響的共鳴を利用して・無拘束構造‥‥柔軟体内部に柔軟性を損なう要素が存在せず,大変形も許容する柔軟なシステムであること.・無配線構造‥‥柔軟体内部には配線が存在せず,作製の容易さと頑強さを兼ね備えたシンプルな物理的構造を有すること.という要件を満たしながら弾性体内部の応力テンソルあるいはその固有構造を容易にしかも高い精度で検出する機構(共鳴型テンソルセル)を提案し、その原理の確立と半径3mmのテンソルセルについての実験的検討を行った.まず本検出原理は弾性体内部の球形空洞内部の空気の最低次共鳴周波数が空洞変形によって2つあるいは3つに分離していく性質を利用するが、その周波数と空洞周囲の応力テンソルの固有値を結びつける安定な逆変換理論式を示した.次に上述の2つの条件を満たしながら、この周波数を検出するセンサ構成法を示し、試作したセンサにおいてQ値130の共鳴を確認し、空洞に変形を与えたときの共鳴周波数の振る舞いが,理論的予測と一致する傾向を示すことを確認した.最後に、弾性体内部の各点で本機構によって検出される応力テンソルのランクはそのまま表面での接触広がりの次元に対応しており,密な検出とその後の複雑な計算というプロセスを踏むことなしに表面応力の分布広がり特徴が直接的に検出されることを過去の研究で我々は示しているが,本研究で試作されたセンサにおいて,高い精度でそのようなセンシングが可能となることが確認された.ここで論じる手法は必ずしも触覚に限定されない柔軟体の新しい多自由度変形計測手法であり,柔軟アクチュエータの分布力覚センサや,人体のように柔軟な自然物にフィットしてその形状や運動を計測するセンサシステムなど幅広い発展が期待できるものと考えている.

The key of touch technology is to integrate the soft body into the structure of the body. In this study, the acoustic resonance of the cavity inside the soft body is utilized. The soft body has an unconstrained structure, and the soft body has a soft element inside the soft body. No wiring structure The inherent structure of the inner part of the body is easy to be detected with high accuracy (resonance type), and the principle of the inner part of the body is established. The principle of this model is shown in the theoretical formula of inverse transformation of the lowest resonance cycle number of the air in the spherical cavity inside the body, the cavity shape, the cycle number, the cavity cycle number, the inherent value, the junction, and the separation property. The second is to show the tendency of theoretical prediction to coincide with the resonance of the above two conditions. Finally, the mechanism of the internal points of the body, the force distribution of the surface of the body, the contact between the two dimensions, the density of the body, the complex calculation of the surface of the body, the force distribution of the surface of the body, the direct detection of the body, the past research, the present research, the attempt to do the same. High precision, high precision, high This paper discusses the new multi-degree-of-freedom shape measurement method of soft body, soft body shape distribution force distribution, human body shape measurement method of soft natural body shape measurement method of soft body shape measurement method of soft body shape measurement method of soft

项目成果

寺田 夏樹: "空洞の共鳴を用いる音響触覚センシング" SICE'95学術講演会予稿集. 2. 615-616 (1995)

Natsuki Terada：“利用空腔共振的声学触觉传感”SICE95 学术会议记录 2. 615-616 (1995)。

N.Terada: "Acoustic Resonant Tactile Sensing" Proc.13th Sensor Symposium. 221-224 (1995)

N.Terada：“声学共振触觉传感”Proc.13th 传感器研讨会。

Hiroyuki Shinoda: "Tactile Sensing Using Tensor Cell" Proc.1995 IEEEInt.Conf.Robotics and Automation. 1. 825-830 (1995)

Hiroyuki Shinoda：“使用 Tensor Cell 进行触觉传感”Proc.1995 IEEEInt.Conf.机器人与自动化。

Hiroyuki Shinoda: "Intelligent Architecture for Tactile Sensor" Sensors and Materials. 7. 301-310 (1995)

Hiroyuki Shinoda：“触觉传感器智能架构”传感器和材料。

篠田 裕之: "触覚センサと超音波" 機械学会第73期全国大会 資料集. VI. 81-86 (1995)

Hiroyuki Shinoda：第 73 届日本机械工程师学会全国会议的“触觉传感器和超声波”材料 VI。