(57)【要約】【課題】  全体として柔軟な特性を実現しつつ、近接する多数点において、温度，圧力，接触を検出することが出来る、新規な構造の人工皮膚を提供することを目的とする。【解決手段】  硬質部分２０と軟質部分２２が設けられた弾性シート１２と、弾性シート１２における硬質部分２０の表面に及ぼされる圧力を検出する圧力検出手段４６と、他物との接触を検出する接触検出手段３０と、温度を検出する温度検出手段４０とを、含んで人工皮膚を構成した。【選択図】      図２
2006205345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質部分と軟質部分が設けられた弾性シートと、
該弾性シートにおける前記硬質部分を含んで構成されて該硬質部分の表面に及ぼされる圧力を該硬質部分の弾性変形に伴う電気特性の変化に基づいて検出する圧力検出手段と、
前記弾性シートにおける前記硬質部分よりも柔らかい弾性材料で形成されて該硬質部分の表面から突出するように設けられ、外力の作用による弾性変形に伴う電気特性の変化に基づいて他物との接触を検出する接触検出手段と、
弾性材料で形成されて前記弾性シートの表面に露出するように設けられ、外部からの熱の作用による温度変化に伴う電気特性の変化に基づいて温度を検出する温度検出手段と
を、有することを特徴とする人工皮膚。
【請求項２】
前記接触検出手段が、前記硬質部分よりも柔らかい弾性材料によって形成されて、外力の作用による弾性変形に伴って電気特性が変化せしめられる接触検出用素子を備えている一方、該硬質部分には、その表面に開口する収容凹所が形成されており、該接触検出用素子の基端部が該収容凹所内に位置せしめられている請求項１に記載の人工皮膚。
【請求項３】
前記温度検出手段が、外部からの熱の作用による温度変化に伴って電気特性が変化せしめられる温度検出用素子を備えている一方、前記弾性シートには、その表面に開口する開口穴が形成されており、該開口穴の内周面との間に隙間が形成されるようにして、該温度検出用素子が該開口穴内に収容されている請求項１又は２に記載の人工皮膚。
【請求項４】
前記開口穴を覆蓋するカバーを設けた請求項３に記載の人工皮膚。
【請求項５】
前記弾性シートにおける前記硬質部分と前記軟質部分が交互に並ぶように設けられている請求項１乃至４の何れかに記載の人工皮膚。
【請求項６】
前記弾性シートを複数層の積層構造体として、第一層目の軟質部分に対して厚さ方向に貫通するように前記開口穴を形成すると共に、該第一層目の裏面に重ね合わされた第二層目の軟質部分の表面から突出するように前記温度検出用素子を設けて、該温度検出用素子を該開口穴内に収容せしめて該弾性シートの表面に露出せしめるようにした請求項３乃至５の何れかに記載の人工皮膚。
【請求項７】
前記弾性シートを、互いに対応する位置に硬質部分と軟質部分を有する複数層の積層構造体として、第一層目の硬質部分の表面から突出するように前記接触検出手段を設ける一方、第一層目の該軟質部分に対して厚さ方向に貫通するように前記開口穴を形成すると共に、該第一層目の裏面に重ね合わされた第二層目の軟質部分の表面から突出するように前記温度検出用素子を設けて、該温度検出用素子を該開口穴内に収容せしめることで該弾性シートの表面に露出せしめるようにし、更に、該第一層目の硬質部分の表面に及ぼされる圧力を、該第二層目の硬質部分を介して、該第二層目の裏面に重ね合わされた第三層目の硬質部分に伝達せしめ、該第三層目の硬質部分の弾性変形に伴う電気特性の変化に基づいて、該弾性シートにおける硬質部分の表面に及ぼされる圧力を検出するようにした請求項３乃至６の何れかに記載の人工皮膚。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力，接触，温度を検出できる皮膚状のシートに係り、例えば人間の皮膚感覚に近い信号を検出することによりロボットの表皮材などにも有利に適用され得る人工皮膚に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、外部から与えられる温度や外力，光，臭いなどの各種物理量を検出するために様々なセンサが開発されている。このような各種センサは、必要に応じて適宜に組み合わされて用いられ、それによって、複数種類の物理量を検出することが出来る。
【０００３】
ところが、検出したい物理量の要求態様によっては、従来のセンサでは満足できない場合がある。具体的に例示すると、所定の領域において、他物との接触と、外部からの圧力作用と、外部からの温度作用とを、同時に検出したい場合であって、且つ、それらが何れの部位に作用しているかを正確に検出したい場合などである。このような要求は、例えば、人間の皮膚の感覚に近いセンサの実現を求める。もしこのようなセンサが実現出来れば、人間に近い感覚を知覚可能な人工皮膚が提供でき、ロボット等への利用が可能となる。
【０００４】
なお、従来から、人間の皮膚の感覚に近いセンサを目指して研究も進められており、幾つかの特許も出願されている。例えば、特許文献１（特開２００４−２３０５３２号公報）や特許文献２（特許第３１４４４２０号）がそれである。しかし、これらの特許文献に開示された人工皮膚は、何れも、特定位置での圧力を検出するに過ぎず、圧力や温度を併せて検出するものでなく、人間の皮膚の感覚にはほど遠い。
【０００５】
また、特許文献３（特開平５−８１９７７号公報）には、ピン状の突起を用いた接触センサを備えたシートが開示されている。しかし、かかる特許文献に開示のものは、温度も圧力も検出することが出来ない。
【０００６】
一方、温度を検出し得る構造としては、例えば特許文献４（特開平５−３４１８２号公報）や特許文献５（特開２００２−４８６０７号公報）に記載がある。しかし、基本的にセラミック型の半導体素子を利用するものであり、柔軟な人工皮膚において多点での検出を実現することが難しい。また、セラミック型の半導体素子からなる温度検出素子と圧力検出素子を積層したり、隣接させて配設することは、耐久性や強度上の問題が発生し易く、柔軟な人工皮膚の実現には、適するものと言い難かった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３０５３２号公報
【特許文献２】特許第３１４４４２０号
【特許文献３】特開平５−８１９７７号公報
【特許文献４】特開平５−３４１８２号公報
【特許文献５】特開２００２−４８６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、全体として柔軟な特性を実現しつつ、近接する多数点において温度，圧力，接触を検出することが出来ると共に、それら温度，圧力，接触の検出に際しての相互の悪影響が抑えられ得る、新規な構造の人工皮膚を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することが出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１０】
（本発明の第一の態様）
本発明の第一の態様は、（ａ）硬質部分と軟質部分が設けられた弾性シートと、（ｂ）該弾性シートにおける前記硬質部分を含んで構成されて該硬質部分の表面に及ぼされる圧力を該硬質部分の弾性変形に伴う電気特性の変化に基づいて検出する圧力検出手段と、（ｃ）前記弾性シートにおける前記硬質部分よりも柔らかい弾性材料で形成されて該硬質部分の表面から突出するように設けられ、外力の作用による弾性変形に伴う電気特性の変化に基づいて他物との接触を検出する接触検出手段と、（ｄ）弾性材料で形成されて前記弾性シートの表面に露出するように設けられ、外部からの熱の作用による温度変化に伴う電気特性の変化に基づいて温度を検出する温度検出手段とを、有する人工皮膚を、特徴とする。
【００１１】
本態様に従う構造とされた人工皮膚においては、圧力検出手段と接触検出手段と温度検出手段のそれぞれの配設位置や配設数および配設間隔などを適当に設定することにより、近接する多数点において、外部からの圧力作用と、他物との接触と、外部からの温度作用とを検出することが可能となる。
【００１２】
ここにおいて、接触検出手段が、圧力検出手段を構成する硬質部分よりも柔らかい弾性材料で突出形成されていることから、他物との接触を、接触検出手段の弾性変形に基づいて有利に検出することが出来る。また、圧力検出手段は、接触検出手段を支持していることから、接触検出手段を介して圧力検出手段に作用せしめられる圧力もトータル的に検出することが出来る。更に、温度検出手段として弾性材料を採用したことにより、人工皮膚の全体としての柔らかさを損なうことなく、温度検出が可能となった。
【００１３】
また、本態様の人工皮膚は、硬質部分と軟質部分が設けられた弾性シートを有していることから、硬質部分において圧力の伝達性を確保して、圧力検出手段による圧力の検出を有利に行いながら、軟質部分において一層の柔軟性を確保して、弾性シートひいては人工皮膚に良好な柔軟性を付与することが出来る。
【００１４】
（本発明の第二の態様）
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る人工皮膚において、前記接触検出手段が、前記硬質部分よりも柔らかい弾性材料で形成されて、外力の作用による弾性変形に伴って電気特性が変化せしめられる接触検出用素子を備えている一方、該硬質部分には、その表面に開口する収容凹所が形成されており、該接触検出用素子の基端部が該収容凹所内に位置せしめられていることを、特徴とする。
【００１５】
本態様に従う構造とされた人工皮膚においては、接触検出用素子の基端部が硬質部分に形成された収容凹所内に位置せしめられて支持されていることから、大きな外力が作用した場合でも、接触検出用素子が収容凹所内に押し込まれるように弾性変形することで、接触検出用素子の過度の変形が硬質部分で抑えられる。これにより、接触検出用素子ひいては人工皮膚の耐荷重性能や耐久性能の向上が図られ得る。
【００１６】
（本発明の第三の態様）
本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る人工皮膚において、前記温度検出手段が、外部からの熱の作用による温度変化に伴って電気特性が変化せしめられる温度検出用素子を備えている一方、前記弾性シートには、その表面に開口する開口穴が形成されており、該開口穴の内周面との間に隙間が形成されるようにして、該温度検出用素子が該開口穴内に収容されていることを、特徴とする。
【００１７】
本態様に従う構造とされた人工皮膚においては、温度検出用素子と開口穴に形成された隙間により、温度検出素子の外周に空気層が存在することとなる。この空気層によって、温度検出用素子から開口穴の内周面への直接の熱伝達を抑えることが出来ることから、外部からの熱を温度検出用素子がより高精度に感知し得て温度検出精度の向上や温度変化の反応速度の向上が図られ得る。
【００１８】
また、温度検出用素子の周りに隙間が形成されていることにより、温度検出用素子の熱膨張や熱収縮が、その周りに配された弾性シートで阻害されることなく許容され得る。それ故、例えば温度検出用素子が、膨張や収縮に伴う電気特性の変化に基づいて温度検出機能を発揮し得るものである場合には、温度検出に際しての感度や反応速度の向上が、かかる隙間によって相乗的に達成されるのである。
【００１９】
（本発明の第四の態様）
本発明の第四の態様は、前記第三の態様に係る人工皮膚において、前記開口穴を覆蓋するカバーを設けたことを、特徴とする。
【００２０】
本態様に従う構造とされた人工皮膚においては、温度検出用素子と開口穴に形成された隙間に対する外部からのゴミや埃，水等の異物の侵入を防止することが出来る。これにより、異物の付着に起因する検出精度の低下を回避することが出来、検出性能の信頼性や耐久性も向上され得る。
【００２１】
（本発明の第五の態様）
本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る人工皮膚において、前記弾性シートにおける前記硬質部分と前記軟質部分が交互に並ぶように設けられていることを、特徴とする。
【００２２】
本態様に従う構造とされた人工皮膚にあっては、接触検出手段や圧力検出手段の検出性能を十分に確保し得るだけの硬さを硬質部分に確保しつつ、軟質部分による柔らかさを弾性シート全体の広い領域に巧く発現させることにより、柔軟性を実現することが可能となる。
【００２３】
（本発明の第六の態様）
本発明の第六の態様は、前記第三乃至第五の何れかの態様に係る人工皮膚において、前記弾性シートを複数層の積層構造体として、第一層目の軟質部分に対して厚さ方向に貫通するように前記開口穴を形成すると共に、該第一層目の裏面に重ね合わされた第二層目の軟質部分の表面から突出するように前記温度検出用素子を設けて、該温度検出用素子を該開口穴内に収容せしめて該弾性シートの表面に露出せしめるようにしたことを、特徴とする。
【００２４】
本態様に従う構造とされた人工皮膚においては、例えば第一層目と第二層目を別々に形成した後から積層することが出来、それによって温度検出用素子を開口穴内に収容位置せしめた構成を、容易に実現することが可能となる。
【００２５】
また、温度検出用素子の変形に際して、硬質部分による拘束力の作用が回避され得る。それ故、例えば温度検出用素子が、膨張や収縮に伴う電気特性の変化に基づいて温度検出機能を発揮し得るものである場合には、温度検出に際しての感度や反応速度の更なる向上が図られ得る。
【００２６】
（本発明の第七の態様）
本発明の第七の態様は、前記第三乃至第六の何れかの態様に係る人工皮膚において、前記弾性シートを、互いに対応する位置に硬質部分と軟質部分を有する複数層の積層構造体として、第一層目の硬質部分の表面から突出するように前記接触検出手段を設ける一方、第一層目の該軟質部分に対して厚さ方向に貫通するように前記開口穴を形成すると共に、該第一層目の裏面に重ね合わされた第二層目の軟質部分の表面から突出するように前記温度検出用素子を設けて、該温度検出用素子を該開口穴内に収容せしめることで該弾性シートの表面に露出せしめるようにし、更に、該第一層目の硬質部分の表面に及ぼされる圧力を、該第二層目の硬質部分を介して、該第二層目の裏面に重ね合わされた第三層目の硬質部分に伝達せしめ、該第三層目の硬質部分の弾性変形に伴う電気特性の変化に基づいて、該弾性シートにおける硬質部分の表面に及ぼされる圧力を検出するようにしたことを、特徴とする。
【００２７】
本態様に従う構造とされた人工皮膚においては、前述の如き圧力検出手段と接触検出手段と温度検出手段を併せ備えた、目的とする構造が、複数層の積層構造体としたことにより、簡単な全体構造をもって且つ製造も容易に実現可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた人工皮膚においては、全体としての柔軟性を確保しつつ、（１）他物との接触と、（２）外力による圧力と、（３）外部から作用する熱を、それぞれ検出することが出来る。特に、本発明では、基体となる弾性シートだけでなく各検出手段を弾性材料で形成したことにより、例えば、生物の皮膚に近い柔軟性と、生物の皮膚に近い感覚を兼ね備えた人工皮膚も、実現可能となるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３０】
図１および図２には、本発明の第一の実施形態としての人工皮膚１０が示されている。この人工皮膚１０は、厚肉のシート形状を呈する弾性シートとしての可撓性シート１２を含んで構成されており、本実施形態では、この可撓性シート１２は、複数層（本実施形態では、三層）の積層構造体とされている。
【００３１】
また、可撓性シート１２の各層を構成するシート状弾性体１４は、互いに異なる材料で形成された、二種類の細長いゴムが交互に並んだ構造とされている。なお、二種類の細長いゴムは、例えば接着剤により或いは連続成形されて同時に加硫されることにより、互いに隣り合うもの同士で固着されている。
【００３２】
なお、使用される接着剤は、使用環境や要求される特性等に応じて適宜変更されるものであり、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂系接着剤よりも、常温も含め広い温度範囲において接着剤の弾性率がゴム状領域にあり、ｔａｎδも広い温度範囲で大きいような接着剤が望ましく、例えば、シリコーン系，ウレタン系，ポリサルファイド系や変成シリコーン系接着剤が好適に採用される。
【００３３】
そこにおいて、本実施形態では、これら二種類の細長いゴムとして、硬さが異なるものが採用されている。硬いほうのゴムは、シリコーンゴムであって、ゴム硬さ：Ｈｓが５０〜６０のものが望ましく、柔らかいほうのゴムは、シリコーンゴムであって、ゴム硬さ：Ｈｓが２０〜３０のものが望ましい。因みに、本実施形態では、硬いほうゴムのゴム硬さ：Ｈｓは５３であり、柔らかいほうのゴムのゴム硬さ：Ｈｓは２３である。なお、これらのゴム硬さは、何れも、デュロメーターで測定したショア硬さＡでの表示値である。
【００３４】
このことから明らかなように、各シート状弾性体１４は部分的に硬さが異ならされており、特に本実施形態では、硬いほうのゴムと柔らかいほうのゴムが交互に並んでいることで、硬いほうのゴムによって形成された硬質部分２０と、柔らかいほうのゴムによって形成された軟質部分２２が筋状に設けられているのである。なお、本実施形態では、硬質部分２０および軟質部分２２は、何れも、略一定の矩形断面でストレートに延びる形状とされている。
【００３５】
そして、このような構造とされたシート状弾性体１４が、互いに対応する位置に硬質部分２０と軟質部分２２が存在するようにして、重ね合わされることで、三層構造の可撓性シート１２が形成されているのである。
【００３６】
なお、これらのシート状弾性体１４は、接着剤によって接着されることなく、ただ単に重ね合わされているだけでも良いし、或いは、接着剤によって接着されていても良い。そして、接着剤によって接着する場合には、可撓性シート１２を構成する各シート状弾性体１４を一体的に取り扱うことが可能となる。また、互いに対応する位置に存在する軟質部分２２と硬質部分２０の位置関係を維持することも容易に可能となる。
【００３７】
一方、ただ単に重ね合わされている場合には、外力が作用した際に各層を構成するシート状弾性体１４の間においてズレを生ぜしめることが可能となり、それによって、可撓性シート１２の柔軟性を有利に確保することが可能となる。
【００３８】
また、接着剤によって接着する場合には、全面を接着するようにしても良いし、硬質部分２０のみの接着や軟質部分２２のみの接着等のように、部分的に接着するようにしても良い。そこにおいて、全面を接着する場合には、接着面積を大きく確保することが可能となり、それによって、接着状態の安定化を図ることが可能となる。
【００３９】
一方、部分的に接着する場合には、接着剤の使用量を少なくしながら、互いに対応する位置に配された硬質部分２０同士および軟質部分２２同士の重ね合わせ状態を有利に維持することが可能となる。これにより、後述するように、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６の表面に及ぼされた圧力を、第二層目のシート状弾性体３６における硬質部分４２を介して、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に伝達する圧力伝達経路を有利に確保することが可能となる。
【００４０】
なお、使用される接着剤としては、シート状弾性体１４における硬質部分２０を形成するゴムと軟質部分２２を形成するゴムを接着する際に用いた接着剤と同様な接着剤を採用することが可能である。
【００４１】
このような可撓性シート１２における第一層目のシート状弾性体２４の各硬質部分２６には、収容凹所２８が形成されている。この収容凹所２８は、硬質部分２６の表面に開口して、硬質部分２６の長手方向に略一定の断面形状でストレートに延びる溝の如き形状でもって形成されている。
【００４２】
そして、このように溝状に形成された収容凹所２８には、接触検出用素子としての接触検出用弾性体３０が嵌め込まれている。この接触検出用弾性体３０は、略一定の断面でストレートに延びる形状とされており、本実施形態では、細長い矩形ブロック形状を呈している。
【００４３】
また、接触検出用弾性体３０は、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６よりも柔らかい弾性材料によって形成されている。かかる接触検出用弾性体３０の形成材料としては、例えば、ポリ（３−アルキルチオフェン）等の導電性高分子や、カーボン，金属粉等の導電性粒子が混ぜ合わされたシリコーンゴム等の弾性材料が採用される。
【００４４】
そこにおいて、カーボンや金属粉等の導電性粒子をシリコーンゴム等の弾性材料に混ぜ合わせる場合、弾性材料に混ぜ合わされる導電性粒子の割合は、要求される電気特性等に応じて適宜設定されるものである。その際、弾性材料に混ぜ合わされる導電性粒子の種類は、一種類に限定されることはなく、複数種類であっても良い。
【００４５】
なお、ポリ（３−アルキルチオフェン）等の導電性高分子をシリコーンゴム等の弾性材料に混ぜ合わせたものを採用することも勿論可能であり、その場合においても、混ぜ合わされる導電性高分子の割合や種類等は、要求される電気特性等に応じて適宜に設定されることとなる。また、導電性高分子と導電性粒子を弾性材料に混ぜ合わせることも、勿論可能である。
【００４６】
このような接触検出用弾性体３０は、溝状の収容凹所２８に嵌め込まれて、その側面が収容凹所２８の内側面に接するようにして、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６に設けられている。そこにおいて、接触検出用弾性体３０の高さ寸法（図２中の上下方向の寸法）は、収容凹所２８の深さ寸法よりも大きくされている。これにより、接触検出用弾性体３０が収容凹所２８に嵌め込まれた状態において、接触検出用弾性体３０が第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６の表面から突出するようになっている。
【００４７】
なお、かかる接触検出用弾性体３０の硬質部分２６の表面からの突出高さは、要求される特性や接触検出用弾性体３０の形成材料，収容凹所２８の溝幅寸法（図２中の左右方向の寸法）等に応じて適宜に設定されるものであるが、収容凹所２８の深さ寸法よりも小さくされていることが望ましい。これにより、接触検出用弾性体３０が弾性変形せしめられた際に、その突出先端面を硬質部分２６の表面と面一にすることが容易に可能となる。
【００４８】
また、本実施形態では、第一層目のシート状弾性体２４における軟質部分３２において、厚さ方向に略一定の断面（本実施形態では、円形断面）で貫通する開口穴としての貫通孔３４が、軟質部分３２の長手方向に等間隔に複数（本実施形態では、三つ）形成されている。
【００４９】
このような構造とされた第一層目のシート状弾性体２４の裏面に重ね合わされる第二層目のシート状弾性体３６には、その軟質部分３８において、温度検出用素子としての温度検出用弾性体４０が複数（本実施形態では、三つ）設けられている。これらの温度検出用弾性体４０は、何れも、略一定の断面でストレートに延びる形状とされている。因みに、本実施形態では、温度検出用弾性体４０は円柱形状を呈している。
【００５０】
また、各温度検出用弾性体４０は、外部から熱が作用した場合には、その体積が変化するような高分子材料によって形成されている。因みに、本実施形態では、各温度検出用弾性体４０は、ポリ（３−ペンチルチオフェン）等の導電性を示す高分子材料によって形成されている。
【００５１】
そこにおいて、各温度検出用弾性体４０の体積変化は熱収縮によるものであっても良いし、熱膨張によるものであっても良い。因みに、本実施形態では、各温度検出用弾性体４０は、外部からの熱の作用により、熱収縮するようになっている。
【００５２】
なお、温度検出用弾性体４０の形成材料として、カーボンや金属粉等の導電性粒子をゴム材料に混ぜ合わせて導電性を示すようにしたものを採用することも、勿論可能である。
【００５３】
このような温度検出用弾性体４０は、第二層目のシート状弾性体３６における各軟質部分３８において、その長手方向に等間隔に並ぶように配されて、接着剤によって接着されている。これにより、各温度検出用弾性体４０は、第二層目のシート状弾性体３６における軟質部分３８の表面から上方（第一層目のシート状弾性体２４の側）に向かって突出せしめられている。
【００５４】
なお、使用される接着剤としては、シート状弾性体１４における硬質部分２０を形成するゴムと軟質部分２２を形成するゴムを接着する際に用いた接着剤等が採用される。
【００５５】
そして、第一層目のシート状弾性体２４と第二層目のシート状弾性体３６が重ね合わされて、各シート状弾性体２４，３６に設けられた硬質部分２６，４２と軟質部分３２，３８が互いに対応する位置にある状態で、第二層目のシート状弾性体３６における軟質部分３８に設けられた温度検出用弾性体４０は、第一層目のシート状弾性体２４における軟質部分３２に形成された貫通孔３４内に収容されている。
【００５６】
特に、本実施形態では、温度検出用弾性体４０の突出高さは、貫通孔３４の深さ寸法（長さ寸法）よりも小さくされており、それによって、貫通孔３４内に温度検出用弾性体４０が収容された状態で、温度検出用弾性体４０が第一層目のシート状弾性体２４における軟質部分３２の表面から突出することが回避されている。
【００５７】
また、本実施形態では、温度検出用弾性体４０の径方向寸法が貫通孔３４の径方向寸法よりも小さくされて、温度検出用弾性体４０の横断面（円形断面）が貫通孔３４の断面よりも一回り小さくされている。これにより、貫通孔３４内に温度検出用弾性体４０が収容された状態で、温度検出用弾性体４０の外周面と貫通孔３４の内周面との間には、全周に亘って略一定の隙間が形成されている。
【００５８】
このような構造とされた第二層目のシート状弾性体３６の裏面に、第三層目のシート状弾性体４４が重ね合わされている。そこにおいて、本実施形態では、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６は、第一層目や第二層目のシート状弾性体２４，３６における硬質部分２６，４２よりも硬くされている。
【００５９】
また、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６には、要求される特性に応じて予め設定された割合で、ポリ（３−アルキルチオフェン）等の導電性高分子やカーボン，金属粉等の導電性粒子が、一乃至は複数種類含まれている。これにより、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６には、導電性を示す特性が付与されている。
【００６０】
上述の如き構造とされた三層構造の可撓性シート１２は、他物との接触，圧力および温度を検出することが出来るようになっている。続いて、これらの検出方法について、説明する。
【００６１】
先ず、他物との接触の検出方法であるが、他物との接触の検出は、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６の表面から突出するように設けられた接触検出用弾性体３０が弾性変形せしめられた際における接触検出用弾性体３０の電気特性の変化を、ＣＰＵや専用設計されたＬＳＩ等を含んで構成されて、可撓性シート１２の裏側に配された制御装置４８において検出することで行われるようになっている。
【００６２】
具体的には、制御装置４８と、接触検出用弾性体３０の表面に取り付けられた電極５０，５０とを、リード線５２，５２によって接続し、かかるリード線５２，５２を通じて直流電圧を接触検出用弾性体３０に印加しておき、接触検出用弾性体３０が弾性変形せしめられた際の抵抗の変化を、リード線５２，５２を流れる電流の変化等に基づいて制御装置４８において検出することで、有利に実現できる。
【００６３】
或いは、周辺温度等の影響による電気特性（抵抗）の変化を考慮して、電気特性（抵抗）の変化の割合が一定のレベル以上となった場合に、他物と接触したと判定するような温度補償等を制御装置４８において実行することにより、他物との接触を検出するようにしても良い。この場合には、他物との接触の検出精度を向上することが可能となる。そして、このような方法で他物との接触を検出する場合には、接触検出用弾性体３０の弾性変形量が変化しない状態が続くと、他物と接触していることが検出されないようになる。
【００６４】
そこにおいて、接触検出用弾性体３０に取り付けられる電極５０としては、銅やアルミニウム等を薄い板状や箔状にしたものが採用される。なお、電極５０の大きさや取付位置は、適宜設定されるものであるが、本実施形態では、接触検出用弾性体３０を幅方向で挟む位置において所定の大きさの電極５０，５０が取り付けられている。
【００６５】
そして、薄い板状の電極５０，５０を接触検出用弾性体３０に取り付ける場合には、導電性フィラーとバインダー樹脂から構成された、従来から公知の導電性接着剤を用いることによって、電極５０，５０の接触検出用弾性体３０への取り付けを有利に実現できる。そこにおいて、導電性フィラーとしては、銀，銅，ニッケル等の金属微粒子，金属被覆した樹脂微粒子，カーボン等が採用され得る。また、バインダー樹脂としては、反応硬化形のエポキシ系，フェノール系，ウレタン系，アクリル系，シリコーン系樹脂やホットメルト形のポリエステル系，ポリアミド系樹脂等が採用され得る。
【００６６】
また、板状の電極５０，５０を採用する場合、本実施形態のように、接触検出用弾性体３０が収容凹所２８の側面と接するようにして収容凹所２８内にその基端部が位置せしめられるのであれば、硬質部分２６に予め電極５０，５０を埋め込んで収容凹所２８の内側の側面に電極５０，５０を露出させておき、接触検出用弾性体３０を収容凹所２８に嵌め込んだ状態で、接触検出用弾性体３０の表面に電極５０，５０を重ね合わせて接着剤で接着する方法等により、電極５０，５０の接触検出用弾性体３０への取り付けを有利に行うことが可能となる。
【００６７】
一方、箔状の電極５０，５０を採用する場合には、例えば、接触検出用弾性体３０に対して、電極を形成しない部分を覆う形状のマスクパターンを施してから金属を蒸着することで、接着剤を用いることなく、電極５０，５０を接触検出用弾性体３０に取り付けることが可能となる。
【００６８】
また、接触検出用弾性体３０に取り付けられた電極５０，５０と制御装置４８を接続するリード線５２，５２は、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６に埋め込まれており、第一層目のシート状弾性体２４における軟質部分３２の下端部分に形成された切欠５４から第一層目のシート状弾性体２４の外部に延び出している。このようにして第一層目のシート状弾性体２４の外部に延び出したリード線５２，５２は、第二層目および第三層目のシート状弾性体３６，４４における軟質部分３８，５６にそれぞれ形成された挿通孔５８，６０を通って第三層目のシート状弾性体４４の裏面側まで延び出している。そして、第三層目のシート状弾性体４４の裏面側に延び出したリード線５２，５２は、第三層目のシート状弾性体４４の裏面側に配された制御装置４８に接続されている。
【００６９】
なお、リード線５２と電極５０の接続は、上述の導電性接着剤を用いることによって、有利に実現できる。
【００７０】
また、箔状の電極５０を採用する場合には、硬質部分２６に埋め込まれたリード線５２，５２を収容凹所２８の内壁面に露出せしめておき、接触検出用弾性体３０を収容凹所２８に嵌め込んだ状態で、箔状の電極５０とリード線５２を重ね合わせて接着剤で接着すること等により、リード線５２と電極５０を接続することが可能となる。
【００７１】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、接触検出用弾性体３０を含んで、他物との接触を検出する接触検出手段が構成されている。
【００７２】
続いて、圧力の検出方法について説明する。圧力の検出は、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６が弾性変形せしめられた際の硬質部分４６の電気特性の変化を制御装置４８において検出することで行われるようになっている。
【００７３】
ところで、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６を弾性変形せしめるためには、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に重ね合わされた第二層目のシート状弾性体３６における硬質部分４２と、かかる第二層目のシート状弾性体３６における硬質部分４２に重ね合わされた第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６とを介して、可撓性シート１２の表面に及ぼされた圧力を第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に伝達する必要がある。
【００７４】
そこにおいて、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６には、そこに形成された収容凹所２８に嵌め込まれて、硬質部分２６の表面から突出するように設けられた接触検出用弾性体３０が存在することから、可撓性シート１２の表面に圧力が及ぼされた場合、図３に示されているように、先ず最初に、接触検出用弾性体３０が変形せしめられることとなる。
【００７５】
その際、接触検出用弾性体３０が硬質部分２６よりも柔らかい弾性材料で形成されていることにより、接触検出用弾性体３０が収容凹所２８に押し込まれるように弾性変形せしめられることとなる。
【００７６】
このような状態から更に圧力が及ぼされると、接触検出用弾性体３０が収容凹所２８に対して更に押し込まれるように弾性変形せしめられ、終には、図４に示されているように、接触検出用弾性体３０の突出先端面と硬質部分２６の表面が面一となる。
【００７７】
そして、このような状態になると、接触検出用弾性体３０だけでなく、硬質部分２６に対しても外力による弾性変形が有効に生ぜしめられることとなる。即ち、接触検出用弾性体３０だけが弾性変形している程度の接触外力であれば、それが硬質部分２６の下層まで及ぼされたとしても、第三層目のシート状弾性体４４の硬質部分４６には弾性変形が殆ど生ぜしめられないように、各部位の弾性が設定されている。一方、接触検出用弾性体３０の先端面が第一層目のシート状断遷移体２４の硬質部分２６の表面と面一となる程に大きな外力が作用せしめられると、その外力によって第三層目のシート状弾性体４４の硬質部分４６にも弾性変形が生ぜしめられるようになっている。
【００７８】
このようにして生ぜしめられた第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６の弾性変形に基づく電気特性の変化を制御装置４８において検出することで、可撓性シート１２の表面に及ぼされた圧力を検出するようになっている。
【００７９】
具体的には、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に取り付けられた電極６２，６２と、可撓性シート１２の裏面側に配された制御装置４８とを接続するリード線６４，６４を通じて、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に直流電圧を印加しておき、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に弾性変形が生ぜしめられた際の抵抗の大きさをリード線６４，６４を通じて流れる電流の大きさ等から検出することによって、可撓性シート１２の表面に及ぼされた圧力をその大きさも含めて有利に検出できるようになる。
【００８０】
なお、このような方法で可撓性シート１２の表面に及ぼされた圧力の検出を行う場合であっても、周辺温度の影響等を考慮した温度補償を制御装置４８において行うことが望ましく、それによって、圧力の検出精度を向上させることが可能となる。
【００８１】
そこにおいて、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に取り付けられる電極６２としては、接触検出用弾性体３０に取り付けられる電極５０と同様に、銅やアルミニウムを薄い板状や箔状にしたものが採用される。
【００８２】
そして、箔状の電極６２を採用する場合には、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に適当なマスクパターンを介して金属を蒸着することによって、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に電極６２，６２を取り付けることが可能となる。
【００８３】
また、薄い板状の電極６２を採用する場合には、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に対して接着剤で電極６２を貼り付けることにより、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に電極６２，６２を取り付けることが可能となる。その際に用いられる接着剤としては、薄い板状の電極５０を接触検出用弾性体３０に貼り付ける際に用いる接着剤と同様な、従来から公知の導電性接着剤が採用される。
【００８４】
更にまた、電極６２，６２は、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６の裏面に対して、適当な大きさおよび形状でもって取り付けられるようになっている。なお、電極６２の大きさや取付位置は、適宜設定されるものであり、何等限定されることはない。
【００８５】
また、電極６２へのリード線６４の取り付けは、電極６２を貼り付ける際に用いられる導電性接着剤を利用することによって、有利に行われる。
【００８６】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６を含んで圧力検出手段が構成されている。
【００８７】
続いて、温度検出の方法について説明する。温度検出は、温度検出用弾性体４０が熱収縮により弾性変形せしめられた際における温度検出用弾性体４０の電気特性の変化を制御装置４８において検出することによって行われる。
【００８８】
具体的には、温度検出用弾性体４０に取り付けられた電極６６，６６と制御装置４８を接続するリード線６８，６８を通じて、温度検出用弾性体４０に直流電圧を印加しておき、温度検出用弾性体４０が熱収縮せしめられた際の抵抗の大きさをリード線６８，６８を流れる電流の大きさ等で制御装置４８において検出することにより、温度の検出を有利に実現できる。
【００８９】
その際、温度検出用弾性体４０の温度と、その温度における抵抗の大きさとの関係を予め測定して求めておくことにより、制御装置４８において温度の測定を行うようにしても良い。或いは、周辺温度との差を考慮して、ただ単に熱源が温度検出用弾性体４０の近くにあることを検出するだけであっても良い。
【００９０】
そこにおいて、温度検出用弾性体４０に取り付けられる電極６６，６６は、他の電極５０，６２と同様に、銅やアルミニウム等を薄い板状や箔状にしたもの等が採用される。そして、薄い板状の電極６６を採用する場合には、他の電極５０，６２の場合と同様に、従来から公知の導電性接着剤によって、温度検出用弾性体４０に電極６６が貼り付けられるようになっている。一方、箔状の電極６６を採用する場合には、他の電極５０，６２と同様に、適当なマスクパターンを介して金属を蒸着することによって、温度検出用弾性体４０に電極６６，６６が取り付けられるようになっている。なお、本実施形態では、電極６６が温度検出用弾性体４０に取り付けられた状態で、電極６６の表面と温度検出用弾性体４０の表面が面一とされている。
【００９１】
また、電極６６とリード線６８の取り付けは、他の電極５０，６２の場合と同様に、従来から公知の導電性接着剤を利用することによって、有利に実現できる。
【００９２】
更にまた、リード線６８，６８は、第二層目のシート状弾性体３６における軟質部分３８に埋め込まれて、かかる第二層目のシート状弾性体３６における軟質部分３８の裏面から第二層目のシート状弾性体３６の外部に延び出している。このようにして、第二層目のシート状弾性体３６の外部に延び出したリード線６８，６８は、第三層目のシート状弾性体３６における軟質部分５６に形成された挿通孔７０を通って、第三層目のシート状弾性体４４における裏面側に延び出しており、第三層目のシート状弾性体４４の裏側において、制御装置４８に接続されている。
【００９３】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、温度検出用弾性体４０を含んで温度検出手段が構成されている。
【００９４】
このような構造とされた人工皮膚１０においては、他物との接触により弾性変形せしめられた際における接触検出用弾性体３０の電気特性の変化を検出することで他物との接触が検出されるようになっていると共に、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６に及ぼされた圧力が第二層目のシート状弾性体３６における硬質部分４２を介して第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に及ぼされることによって生ぜしめられた弾性変形に起因する第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６の電気特性の変化を検出することで可撓性シート１２の表面に及ぼされた圧力が検出されるようになっており、更に、外部からの熱作用により弾性変形せしめられた際における温度検出用弾性体４０の電気特性の変化を検出することで温度が検出されるようになっていることから、他物との接触，外部からの圧力作用および外部からの温度作用を検出することが可能となる。
【００９５】
また、第一層目のシート状弾性体２４における軟質部分３２の長手方向に適当な間隔をあけて形成された複数の貫通孔３４のそれぞれに温度検出用弾性体４０が収容されていると共に、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６の長手方向の全長に亘って延びるように接触検出用弾性体３０が配されており、更に、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６の長手方向の寸法が第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６の長手方向の寸法と同じとされていることから、近接する多数点において、外部からの温度作用，他物との接触および外部からの圧力作用を検出することが可能となる。
【００９６】
そこにおいて、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に圧力を伝達するための圧力伝達経路上に位置する、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６の表面から突出するようにして、接触検出用弾性体３０が設けられているが、この接触検出用弾性体３０は、第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６よりも柔らかい弾性材料によって形成されていることから、他物との接触を接触検出用弾性体３０の弾性変形に基づいて有利に検出することが可能となる。
【００９７】
また、接触検出用弾性体３０の突出先端面が第一層目のシート状弾性体２４における硬質部分２６の表面と面一になるまで接触検出用弾性体３０が弾性変形せしめられた後、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６が弾性変形せしめられるようになっていることから、圧力検出を有利に行うことが可能となる。
【００９８】
また、接触検出用弾性体３０や第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６に生ぜしめられる弾性変形は、何れも、圧力の作用に起因するものであるが、温度検出用弾性体４０に生ぜしめられる弾性変形は、熱の作用に起因するものであることから、接触検出用弾性体４０や第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６を熱の作用で容易に弾性変形しない材料で形成しておくことにより、他物との接触の検出や圧力の検出に悪影響を与えないようにして、温度の検出を行うことが可能となる。
【００９９】
更にまた、温度検出用弾性体４０が弾性材料によって形成されていることから、可撓性シート１２延いては人工皮膚１０の全体としての柔軟性を確保しつつ、温度を検出することが可能となる。
【０１００】
従って、このような構造とされた人工皮膚１０においては、他物との接触の検出，圧力の検出および温度の検出を、互いに悪影響を及ぼすことなく、有利に行うことが可能となる。
【０１０１】
また、可撓性シート１２には、硬質部分２０と軟質部分２２が設けられていることから、硬質部分２０において、圧力の伝達性を確保して、圧力の検出を有利に行いつつ、軟質部分２２において、可撓性シート１２の柔軟性を有利に確保することが可能となる。
【０１０２】
さらに、本実施形態では、第一層目のシート状弾性体２４における軟質部分３２に形成された貫通孔３４内に温度検出用弾性体４０が収容された状態下において、温度検出用弾性体４０の外周面と貫通孔３４の内周面との間に隙間が形成されていることから、温度検出用弾性体４０の熱が第一層目のシート状弾性体２４における軟質部分３２に逃げ難くされており、それによって、温度検出用弾性体４０に対して熱作用に基づく弾性変形を有利に生ぜしめることが可能となり、その結果、温度検出用弾性体４０の電気特性の変化に基づく温度の検出を精度良く行うことが可能となる。
【０１０３】
更にまた、本実施形態では、接触検出用弾性体３０に取り付けられた電極５０，５０と制御装置４８を接続するリード線５２，５２は、軟質部分３２に形成された切欠５４を通って、第一層目のシート状弾性体２４の外部に延び出した後、第二層目および第三層目のシート状弾性体３６，４４にそれぞれ形成された挿通孔５８，６０を通って、第三層目のシート状弾性体４４の裏側にくるようになっていることから、リード線５２，５２を第三層目のシート状弾性体４４の裏側までもってくるための孔を第二層目および第三層目のシート状弾性体３６，４４における硬質部分４２，４６に形成する必要がなくなり、それによって、硬質部分４２に孔が形成されることに起因する圧力伝達性の低下を有利に回避することが可能となる。
【０１０４】
続いて、本発明の第二の実施形態としての人工皮膚７２について、図６に基づいて、説明する。なお、以下の説明において、第一の実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付すことにより、それらの詳細な説明を省略することにする。
【０１０５】
本実施形態の人工皮膚７２は、第一の実施形態の人工皮膚（１０）に比して、その表面にカバー７４が被着された構造とされている。特に本実施形態では、第一層目のシート状弾性体２４における各軟質部分３２毎に、その表面全体を覆うようにして、カバー７４が設けられている。これにより、各軟質部分３２に形成された貫通孔３４がカバー７４によって覆蓋されている。
【０１０６】
なお、本実施形態では、第一層目のシート状弾性体２４において、軟質部分３２の厚さ寸法が硬質部分２６の厚さ寸法よりも小さくされており、それによって、第一層目のシート状弾性体２４の表面において軟質部分３２と硬質部分２６の境目で段差が形成されている。そして、カバー７４が軟質部分３２に被着されることによって、カバー７４の表面と硬質部分２６の表面が面一となる。
【０１０７】
また、カバー７４の形成材料としては、例えば、シリコーンゴム等の各種弾性材料が採用され得るが、カバー７４が温度検出用弾性体４０を覆うように配されることを考慮すると、熱伝導性に優れた弾性材料がカバー７４の形成材料として好適に採用される。
【０１０８】
なお、カバー７４の軟質部分３２への被着は接着剤を用いることによって有利に実現できる。そこにおいて、使用される接着剤としては、シート状弾性体１４における硬質部分２０を形成するゴムと軟質部分２２を形成するゴムを接着する際に用いた接着剤等が採用される。
【０１０９】
このような構造とされた人工皮膚７２においては、第一の実施形態と同様に、互いに悪影響を及ぼすことなく、他物との接触の検出と、圧力の検出と、温度の検出を行うことが出来る。
【０１１０】
そこにおいて、本実施形態では、貫通孔３４がカバー７４によって覆蓋されていることから、温度検出用弾性体４０にゴミや埃が付着することによる温度検出用弾性体４０の電気特性の変化を有利に回避することが可能となり、それによって、温度検出の検出精度を有利に確保することが可能となる。
【０１１１】
また、本実施形態では、軟質部分３２に被着されたカバー７４の表面と硬質部分２６の表面が面一とされていることから、第一層目のシート状弾性体２４の表面において、第一の実施形態と同様に、接触検出用弾性体３０のみが突出せしめられていることとなり、それによって、接触検出用弾性体３０をその突出先端面が硬質部分２６の表面と面一になるまで弾性変形せしめることが容易に可能となる。
【０１１２】
以上、本発明の幾つかの実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【０１１３】
例えば、前記第一および第二の実施形態では、温度検出用弾性体４０や接触検出用弾性体３０，第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６の電気特性の変化として、抵抗の変化を検出するようになっていたが、静電容量の変化を検出するようにしても良い。この場合、温度検出用弾性体４０や接触検出用弾性体３０，第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６を、ある静電容量を有するコンデンサとみなして、そのコンデンサが充電されるまでの時間の変化から静電容量の変化を制御装置４８で検出することとなる。その他、温度検出用弾性体４０や接触検出用弾性体３０，第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６のリアクタンスの変化を制御装置４８で検出することも、勿論可能である。
【０１１４】
また、前記第一および第二の実施形態では、接触検出用弾性体３０が収容凹所２８に嵌め込まれて、接触検出用弾性体３０が収容凹所２８の内側面に接触せしめられていたが、接触検出用弾性体３０と収容凹所２８の内側面との間に隙間が形成されるようにしても良い。
【０１１５】
更にまた、前記第二の実施形態では、第一層目のシート状弾性体２４における軟質部分３２にのみカバー７４が被着されていたが、第一層目のシート状弾性体２４の表面全体を覆うようなカバー７４を設けても良い。
【０１１６】
また、前記第一および第二の実施形態では、シート状弾性体１４は二種類のシリコーンゴムによって形成されていたが、シート状弾性体１４の形成材料は、これら二種類のシリコーンゴムに限定されることなく、他のゴム材料であっても良いし、或いは、高分子エラストマであっても良い。
【０１１７】
さらに、前記第一および第二の実施形態では、一つの収容凹所２８に対して一つの接触検出用弾性体３０が嵌め込まれていたが、一つの収容凹所に対して複数の接触検出用素子を嵌め込むようにしても良い。これにより、近接するより多くの点において、圧力の検出や接触の検出を行うことが可能となる。
【０１１８】
更にまた、前記第一および第二の実施形態では、収容凹所２８は溝状に形成されていたが、例えば、矩形断面で開口する有底穴形状の収容凹所を採用することも可能である。
【０１１９】
また、前記第一および第二の実施形態では、何れも略一定の矩形断面形状で直線的に延びる硬質部分２０と軟質部分２２が筋状に並列配置されていたが、その他、そのような硬度の異なる二つの部分を碁盤目状に配するなど、適当な配置構造が採用され得る。具体的には、例えば、図７に示されている、本発明の第三の実施形態としての人工皮膚７６のように、柔らかいゴムで形成されて、格子形状とされた軟質部分７８を採用する一方、その格子状とされた軟質部分７８における穴８０の部分に対して、軟質部分７８よりも硬いゴムによって形成されたゴムブロックを嵌め込んで硬質部分８２とすることも可能である。そして、このような場合、硬質部分８２において有底穴状に形成された収容凹所８４に接触検出用弾性体８６を嵌め込むことによって、硬質部分８２の表面から突出するように、接触検出用弾性体８６を設けることが可能となる。なお、接触検出用弾性体８６は、第一の実施形態の接触検出用弾性体（３０）と同様な材料によって形成されている。また、理解を容易にするために、図７において、第一の実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、第一の実施形態と同一の符号を付してある。
【０１２０】
さらに、前記第一および第二の実施形態では、可撓性シート１２は三層構造とされていたが、二層構造の可撓性シートを採用することも可能である。そして、この場合には、第二層目のシート状弾性体における硬質部分が弾性変形せしめられた際の該硬質部分の電気特性の変化を制御装置によって検出することで、圧力の検出を行うこととなる。
【０１２１】
更にまた、可撓性シート１２に設けられる接触検出用弾性体３０や温度検出用弾性体４０，第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６の数は、前記第一および第二の実施形態のものに限定されることはない。
【０１２２】
また、前記第一および第二の実施形態の人工皮膚１０，７２を適当な数だけ用いることにより、更に多くの近接位置する点において、他物との接触の検出や圧力の検出，温度の検出を行うことが可能となり、それによって、人間の皮膚感覚に近い人工皮膚を有利に実現することが可能となる。
【０１２３】
さらに、前記第一および第二の実施形態では、接触検出用弾性体３０の弾性変形に基づく電気特性の変化を検出して、他物との接触のみを検出するようになっていたが、可撓性シート１２の表面に圧力が及ぼされた際の初期段階において、接触検出用弾性体３０の弾性変形に基づく電気特性の変化を検出して、可撓性シート１２の表面に及ぼされた圧力を検出するようにしても良い。なお、圧力，接触，温度の各検出手段において採用される検出用電力としては、例示の如き直流電流に限定されるものでない。例えば、採用する検出用素子の電気特性等に応じて、交番電流値や電圧値の他、特定周波数域の位相変化などの周波数特性値を測定し、その測定値を利用して圧力等を検出するようにしても良い。
【０１２４】
更にまた、前記第一および第二の実施形態では、熱作用による弾性変形に基づく温度検出用弾性体４０の電気特性の変化を検出して温度を検出するようになっていたが、例えば、外部からの熱の作用により温度検出用弾性体４０が熱収縮した際の収縮力を、温度検出用弾性体４０や温度検出用弾性体４０が取り付けられた第二層目のシート状弾性体３６における軟質部分３８等において測定することにより、温度を検出するようにしても良い。
【０１２５】
また、前記第一および第二の実施形態では、第三層目のシート状弾性体４４における硬質部分４６の弾性変形に基づく電気特性の変化を検出すれば良いことから、第一層目や第二層目のシート状弾性体２４，３６における硬質部分２６，４２において、導電性は必要とされない。
【０１２６】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第一の実施形態としての人工皮膚を示す平面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１に示された人工皮膚に採用されている接触検出用弾性体のみが弾性変形せしめられた状態を説明するための断面図である。
【図４】図１に示された人工皮膚に採用されている接触検出用弾性体が弾性変形せしめられて、その突出先端面が硬質部分の表面と面一になった状態を説明するための断面図である。
【図５】第三層目のシート状弾性体における硬質部分が弾性変形せしめられた状態を説明するための断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態としての人工皮膚を示す断面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態としての人工皮膚を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  人工皮膚
１２  可撓性シート
２０  硬質部分
２２  軟質部分
３０  接触検出用弾性体
４０  温度検出用弾性体
４６  硬質部分
【図１】
2006205345.tif 000003
【図２】
2006205345.tif 000004
【図３】
2006205345.tif 000005
【図４】
2006205345.tif 000006
【図５】
2006205345.tif 000007
【図６】
2006205345.tif 000008
【図７】
2006205345.tif 000009