(57)【要約】【課題】接触検出装置の感度の低下を抑制しつつ、接触検出装置の耐久性を高めること。【解決手段】接触センサ５０は、ベース層５１と、ベース層５１上に積層された抵抗層５２、５４と、一組の抵抗層５２、５４間に配置されると共に、上層に位置する抵抗層５４と下層に位置する抵抗層５２との接触を許容する空間を有するスペーサ層５３と、ベース層５１上に積層されると共に、上層に位置する層と下層に位置する層との接触を許容する空間を有するスペーサ層５７と、を備える。第２スペーサ層５７の実在部分は、スペーサ層５３の空間に対応して配置されている。なお、スペーサ層５３、５７夫々は、平面内で間隔をあけて配置された複数のスペーサ（６１、６２）により構成される、と良い。【選択図】図５
2011007653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の接触を検出する接触検出装置であって、
ベース層と、
前記ベース層上に積層された複数の抵抗層と、
一組の前記抵抗層間に配置されると共に、上層に位置する前記抵抗層と下層に位置する前記抵抗層との接触を許容する空間を有する第１スペーサ層と、
前記ベース層上に積層されると共に、上層に位置する層と下層に位置する層との接触を許容する空間を有する第２スペーサ層と、
を備え、
前記第２スペーサ層の実在部分は、前記第１スペーサ層の前記空間に対応して配置されている、接触検出装置。
【請求項２】
前記第１及び第２スペーサ層夫々は、平面内で間隔をあけて配置された複数のスペーサにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の接触検出装置。
【請求項３】
前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサ夫々は、前記第１スペーサ層を構成する隣接配置された複数の前記スペーサ間の空間に対応して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の接触検出装置。
【請求項４】
前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサ夫々は、前記第１スペーサ層を構成する隣接配置された複数の前記スペーサ間の中間位置に対応して配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の接触検出装置。
【請求項５】
前記スペーサは絶縁体であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の接触検出装置。
【請求項６】
前記接触検出装置を側面視したとき、前記第１スペーサ層を構成する複数の前記スペーサと前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサとは千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の接触検出装置。
【請求項７】
前記第１スペーサ層を構成する複数の前記スペーサは平面内でマトリクス状に配置され、
前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサは平面内でマトリクス状に配置されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載の接触検出装置。
【請求項８】
前記第１スペーサ層を構成する複数の前記スペーサは平面内で同心円状に配置され、
前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサは平面内で同心円状に配置されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載の接触検出装置。
【請求項９】
前記抵抗層の層数は３以上であり、
前記第２スペーサ層は、一組の前記抵抗層間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の接触検出装置。
【請求項１０】
３層以上の前記抵抗層夫々は、上面視して多角形状であり、
一組の前記抵抗層を構成する一方の前記抵抗層では、その上辺及び下辺部分夫々に配線が接続されており、一組の前記抵抗層を構成する他方の前記抵抗層では、その右辺及び左辺部分夫々に配線が接続されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の接触検出装置。
【請求項１１】
前記スペーサ層と同層に配置され、複数の前記スペーサを外囲する枠体を更に備えることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一項に記載の接触検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の接触検出装置と、
前記接触検出装置が表面に配置された把持部と、
を備えるロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触検出装置及びロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットは、工場での製造補助に限らず、ヒトの介護支援等の様々な用途を見込んで開発されている。ロボットは所望の場所に固定されるものから、自律的に空間移動するものまで様々である。ロボットが固定型又は移動型であるか否かに関わりなく、ロボットに対して物体検出機能を具備させることが従前から行われている。例えば、ロボットにカメラを具備し、ソフト的なパターン認識処理を実行することで、製品ラインを流れる被加工部品が到着したことを検出することができる。
【０００３】
ロボットに対して物体検出機能を具備させる方法の１つとして、物理的な接触を検出するセンサ（以下、接触センサと呼ぶこともある）をロボットの外表面に設け、センサの出力に基づいて物体の接触の有無を検出する方法がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、高速で接触検出が可能な接触検出装置が開示され、また、これを具備するロボットが開示されている。特許文献１に開示の接触検出装置は、多数の開口を有する絶縁スペーサを介して、導電シートを対向配置させている。導電シート間の接触を電気的に検出して、接触検出装置への物理的な接触を検出している。
【０００５】
なお、特許文献２には、抵抗膜の耐久性の向上を目的として、ドット状絶縁層を設ける点が開示されている。特許文献３には、表示装置への組付時の全体厚さ寸法の縮小化及び位置情報の高精度化を測ると共に表示品質及び耐久性を向上させる技術が開示されている。より具体的には、特許文献３には、フロントライトユニットの導光板を、弾性を有するスペーサをはさんでガラス板の外面側に一体化する技術が開示されている。特許文献４には、抵抗膜式透明タッチパネルが開示され、透明基板上の導電膜が除去された部分にドットスペーサを形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０２７１９号公報
【特許文献２】特開平９−２９２９４３号公報
【特許文献３】特開２００２−１８９２０８号公報
【特許文献４】特開２００２−１５７０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ロボットに実装される接触センサでは、任意の方向から力が加わる場合がある。この場合、外部から加わる力に対して接触センサ自体が所望の耐久性を備えることが要求される。接触センサの耐久性を高めるためには、対向配置される抵抗層間にスペーサを介在させると良い。しかしながら、高密度にスペーサを配置すると、上下の抵抗層同士が接触するスペースが狭くなり、接触センサの感度が低下してしまうおそれがある。従って、従前は、接触センサの感度の低下が許容される範囲でスペーサを配置せざるを得ず、所望の水準まで接触センサの耐久性を高めることは難しかった。
【０００８】
上述の説明から明らかなように、接触検出装置の感度の低下を抑制しつつ、接触検出装置の耐久性を高めることが強く求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る接触検出装置は、物体の接触を検出する接触検出装置であって、ベース層と、前記ベース層上に積層された複数の抵抗層と、一組の前記抵抗層間に配置されると共に、上層に位置する前記抵抗層と下層に位置する前記抵抗層との接触を許容する空間を有する第１スペーサ層と、前記ベース層上に積層されると共に、上層に位置する層と下層に位置する層との接触を許容する空間を有する第２スペーサ層と、を備え、前記第２スペーサ層の実在部分は、前記第１スペーサ層の前記空間に対応して配置されている。第２スペーサ層の実在部分を第１スペーサ層の空間に対応して配置することによって、接触検出のために必要な空間を確保しつつ、接触検出装置の耐久性を高めることができる。
【００１０】
前記第１及び第２スペーサ層夫々は、平面内で間隔をあけて配置された複数のスペーサにより構成される、と良い。
【００１１】
前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサ夫々は、前記第１スペーサ層を構成する隣接配置された複数の前記スペーサ間の空間に対応して配置されている、と良い。
【００１２】
前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサ夫々は、前記第１スペーサ層を構成する隣接配置された複数の前記スペーサ間の中間位置に対応して配置されている、と良い。
【００１３】
前記スペーサは絶縁体である、と良い。
【００１４】
前記接触検出装置を側面視したとき、前記第１スペーサ層を構成する複数の前記スペーサと前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサとは千鳥状に配置されている、と良い。
【００１５】
前記第１スペーサ層を構成する複数の前記スペーサは平面内でマトリクス状に配置され、前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサは平面内でマトリクス状に配置されている、と良い。
【００１６】
前記第１スペーサ層を構成する複数の前記スペーサは平面内で同心円状に配置され、前記第２スペーサ層を構成する複数の前記スペーサは平面内で同心円状に配置されている、と良い。
【００１７】
前記抵抗層の層数は３以上であり、前記第２スペーサ層は、一組の前記抵抗層間に配置されている、と良い。
【００１８】
３層以上の前記抵抗層夫々は、上面視して多角形状であり、一組の前記抵抗層を構成する一方の前記抵抗層では、その上辺及び下辺部分夫々に配線が接続されており、一組の前記抵抗層を構成する他方の前記抵抗層では、その右辺及び左辺部分夫々に配線が接続されている、と良い。
【００１９】
前記スペーサ層と同層に配置され、複数の前記スペーサを外囲する枠体を更に備える、と良い。
【００２０】
本発明に係るロボットは、上記接触検出装置と、前記接触検出装置が表面に配置された把持部と、を備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、接触検出装置の感度の低下を抑制しつつ、接触検出装置の耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるロボットの概略的な模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるロボットの把持部の概略的な模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるロボットの把持部の概略的な模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかるロボットの把持部の概略的な模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる接触センサの積層構造を示す概略的な模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる接触センサの部分的な概略斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる接触センサに接続される半導体集積回路を示す概略的な模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる接触センサの動作条件を示す説明表である。
【図９】本発明の第１実施形態にかかるスペーサの配置態様を示す概略的な説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかるスペーサの配置態様を示す概略的な説明図である。
【図１１】本発明の第３実施形態にかかる接触センサの積層構造を示す概略的な模式図である。
【図１２】本発明の第３実施形態にかかる接触センサの部分的な概略斜視図である。
【図１３】本発明の第３実施形態にかかる接触センサに接続される半導体集積回路を示す概略的な模式図である。
【図１４】本発明の第３実施形態にかかる接触センサの動作条件を示す説明表である。
【図１５】本発明の第４実施形態にかかる接触センサの製造工程を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。
【００２４】
〔第１実施形態〕
以下、図１乃至図９を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
【００２５】
はじめに図１乃至図４を参照して第１実施形態に係るロボットについて説明する。図１は、ロボットの概略的な模式図である。図２及び図４は、ロボットの把持部の概略的な模式図である。
【００２６】
図１に示すように、ロボット１００は、頭部９０、胴部９１、腕部９２、腕部９３、把持部９８、把持部９９、脚部９４、脚部９５、足部９６、および足部９７を有する。
【００２７】
腕部９２、９３は、その基端部分で胴部９１に対して軸着している。腕部９２、９３は、その基端部分を回転中心として、ｙｚ平面で回動可能である。腕部９２、９３は、その中間部分に関節を有し、上腕部分と下腕部分とが揺動可能に構成される。各腕部９２、９３の先端部分には、把持部９８、９９が夫々設けられている。
【００２８】
脚部９４、９５は、その上端部分で胴部９１に対して接続している。脚部９４、９５は、その上端部分を回転中心として、ｙｚ平面で回動可能である。脚部９４、９５は、その中間部分に関節を有し、上脚部と下脚部とが揺動可能に構成されている。各脚部９４、９５の下端部分には、足部９６、９７が夫々設けられている。
【００２９】
頭部９０は、胴部９１に対して軸着しており、ｘｚ平面内で回転可能に構成される。
【００３０】
ロボット１００の筐体には、様々な電気／機械コンポーネントが内蔵される。例えば、ロボット１００の胴部９１には、各種センサ、マイコン、電源、モータ、及びリンク機構等の様々な電気／機械コンポーネントが内蔵される。例えば、ロボット１００は、マイコンで生成される指令に応じて、腕部９２を上方へ回転移動させ、上方に位置する物体を把持部９８で把持する。また、ロボット１００は、マイコンで生成される指令に応じて、脚部９４、９５を交互に前方へ押し出し、前方の所望の位置まで移動する。なお、上述のロボット１００の各動作は、モータで発生する駆動力が、ベルト、ギア等の機械要素を介在して、各部位の空間的変位に変換されることで実現される。なお、ロボット１００のタイプ並びに具体的な構造は任意である。
【００３１】
図２に図１の把持部９９の概略的な部分拡大模式図を示す。図２に示すように、把持部９９は、ベース部８０、指部８１、及び指部８２を有する。指部８１は、リンク８３、及びリンク８４を有する。指部８１は、ベース部８０とリンク８３間を関節として有し、かつリンク８３とリンク８４間を関節として有する。リンク８３は、ベース部８０間の関節を回転中心としてｘｙ平面内で揺動可能に構成される。リンク８４は、リンク８３間の関節を回転中心としてｘｙ平面内で揺動可能に構成される。指部８２は、リンク８７、及びリンク８８を有する。指部８２に関する説明は、指部８１に関する説明と同様である。ただし、リンク８３をリンク８７に読み替え、リンク８４をリンク８８に読み替えるものとする。
【００３２】
図３に示すように、把持部９９の把持面には、複数の接触センサ（接触検出装置）５０が装着される。なお、上述の指部８１は、２つの指部８１ａ、８１ｂから構成される。
【００３３】
各接触センサ５０は、ベース部及び各リンクに対応づけて配置されている。これによって、部位毎に外部から受ける力を適切に検出し、把持部９９の現状の把持状態を適切に評価することができる。なお、各部位に設ける接触センサの個数は任意である。
【００３４】
図４に示すように、把持部９９は、対象物７０を把持する。リンク８３、８４、８７、８８をｘｙ平面内にて変位させることで、把持部９９に対象物７０を把持させることができる。なお、把持部９９の具体的な構成は任意であり、多関節のリンク構造の採用の有無は任意である。
【００３５】
次に、接触センサ５０の構造及び動作について図５乃至図９を参照して説明する。図５は、接触センサ５０の積層構造を示す概略的な模式図である。図６は、接触センサ５０の部分的な概略斜視図である。図７は、接触センサ５０に接続される半導体集積回路を示す概略的な模式図である。図８は、接触センサ５０の動作条件を示す説明表である。図９は、スペーサの配置態様を示す概略的な説明図である。なお、図５以降の図に示す座標系は、図１乃至４に示す座標系とは別個に定義されているものとする。
【００３６】
図５に示すように、接触センサ５０は、ロボット１００の実装面（上述の把持面）から離間する順に、ベース層５１、抵抗層５２、スペーサ層５３、抵抗層５４、ベース層５５、抵抗層５６、スペーサ層５７、抵抗層５８、ベース層５９、及びシリコンゴム層６０を有する。更に、接触センサ５０は、枠体６５、及び枠体６６を有する。
【００３７】
把持対象物がシリコンゴム層６０に接触すると、シリコンゴム層６０が受けた力は最下層のベース層５１まで伝達する。この過程で、スペーサ層５７を介して対向配置された抵抗層５６、５８は、把持対象物の位置に応じた位置で互いに接触する。同様に、スペーサ層５３を介して対向配置された抵抗層５２、５４は、把持対象物の位置に応じた位置で互いに接触する。一組の抵抗層間の接触を電気的に検出することによって、把持対象物の接触、平面内での把持対象物の接触位置を検出することができる。また、算出処理の実行により、加えられた荷重も推定することもできる。
【００３８】
はじめに接触センサ５０の積層構造について説明する。
【００３９】
ベース層５１、５５、５９は、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）等の樹脂から成り、可撓性を有する薄層体である。ベース層５１、５５、５９は、通常の半導体プロセス技術（スピンコート法等）によって均一な層厚に形成されている。なお、ベース層５１、５５、５９の製造方法は任意である。ベース層５１、５５、５９は透明性を有する必要がないため、可視光に対して不透明な樹脂を採用して各ベース層を形成しても良い。
【００４０】
抵抗層５２、５４、５６、５８は、抵抗値が調整された導電層であり、例えば、ポリシリコン、銅、アルミニウム等の導電性材料からなる。抵抗層５２、５４、５６、５８は、通常の半導体プロセス技術（蒸着、スパッタリング等）によってベース層の下面又は上面に均一な厚みで形成されている。なお、抵抗層５２、５４、５６、５８の製造方法は任意である。抵抗層５２、５４、５６、５８は透明性を有する必要がないため、可視光に対して不透明な導電性材料を採用して各抵抗層を形成しても良い。
【００４１】
スペーサ層５３は、複数のスペーサ６１が平面内で分散配置されてなる。スペーサ６１は、絶縁性を有する粒状の弾性体である。また、スペーサ６１は、所望の接着力を有し、上層及び下層に位置する一組の抵抗層５２、５４を接着する。スペーサ６１の具体的な材料は任意であるが、一般的な樹脂接着剤を採用すると良い。スペーサ層５３は、通常の半導体プロセス技術（薄膜形成、フォトリソグラフィー等）によって抵抗層上に形成される。なお、スペーサ層５３の具体的な構成及び製造手順は任意である。複数のスペーサ６１の分散配置以外の態様にてスペーサ層５３を構成しても良い。分散したスペーサ６１を格子状に連続させても良い。フォトリソグラフィー等のパターニング技術を活用することなくスペーサ層５３を形成しても良い。
【００４２】
スペーサ層５７は、スペーサ層５３と同様の構成を有する。ただし、スペーサ６１をスペーサ６２に読み替えるものとする。なお、スペーサ層５３、５７は透明性を有する必要がないため、可視光に対して不透明な樹脂材料を採用して各スペーサ層を形成しても良い。
【００４３】
シリコンゴム層６０は、シリコンゴムからなる弾性層である。シリコンゴム層６０は、通常の貼り合せ技術（接着等）を活用して、積層体６３（ベース層５１、抵抗層５２、スペーサ層５３、抵抗層５４、ベース層５５、抵抗層５６、スペーサ層５７、抵抗層５８、及びベース層５９からなる積層体）上に貼り合わされる。シリコンゴム層６０によって外部から加わる力が所定範囲で分散されるため、局所的に強い力が積層体６３に対して加えられて積層体６３が破損することを効果的に抑制することができる。
【００４４】
枠体６５は、対向配置された抵抗層５２、５４間に設けられる。枠体６５は、一般的な樹脂材料からなり任意の接着性を有する。枠体６５を挟持する各抵抗層５２、５４は、枠体６５を介して互いに固着される。枠体６５は、上面視して枠状の部材である。枠体６５の中空部分には、スペーサ６１がマトリクス状に配置されている。枠体６５は、通常の半導体プロセス技術（薄膜形成、フォトリソグラフィー等）を活用して製造される。枠体６５でスペーサ６１を周囲させることによって、スペーサ層５３の機械的強度を効果的に高めることができる。
【００４５】
枠体６６は、枠体６５と同様の構成を有する。ただし、スペーサ６１をスペーサ６２に読み替えるものとする。
【００４６】
なお、接触センサ５０の製造方法は任意である。上述のように、半導体プロセス技術を活用して製造しても良いし、他の方法によって製造しても良い。
【００４７】
次に、図６乃至図８を参照して、接触センサ５０の接触検出の仕組みについて説明する。なお、図６乃至図８では、説明の便宜上、抵抗層５２、５４間の接触を電気的に接続する仕組みについて限定して説明する。
【００４８】
図６に示すように、抵抗層５２の左辺側には電極層４０が形成されており、抵抗層５２の右辺側には電極層４１が形成されている。なお、電極層４０、４１は、抵抗層５２に対してオーミック接触しているものとする。電極層４０、４１は、良好な導電性を有する金属で形成すると良い。電極層４０には配線Ｌ３が半田付けされている。同様に、電極層４１には配線Ｌ４が半田付けされている。
【００４９】
抵抗層５４の下辺側には電極層４２が形成されており、抵抗層５２の上辺側には電極層４３が形成されている。なお、電極層４２、４３は、抵抗層５４に対してオーミック接触しているものとする。電極層４２、４３は、良好な導電性を有する金属で形成すると良い。電極層４３には配線Ｌ１が半田付けされている。同様に、電極層４２には配線Ｌ２が半田付けされている。
【００５０】
図７に示すように、上述の各配線Ｌ１〜Ｌ４は、半導体集積回路３０に接続される。半導体集積回路３０には、電源電位ＶＤＤ及び接地電位ＧＮＤが供給される。半導体集積回路３０は、スイッチング制御に基づいて、配線Ｌ１、Ｌ３に電源電位を供給する。半導体集積回路３０は、スイッチング制御に基づいて、配線Ｌ２、Ｌ４を接地電位に接続する。半導体集積回路３０は、スイッチング制御に基づいて、配線Ｌ１〜Ｌ４を自身が具備する電圧検出回路に接続する。ただし、半導体集積回路３０の具体的な回路構成は任意である。例えば、市販のタッチスクリーン用の半導体集積回路を採用すれば良い。このような市販の半導体集積回路では、ＭＯＳスイッチによって上述のスイッチング制御を実現し、マルチプレクサによって電圧検出回路への入力を選択する。また、そのような市販の半導体集積回路内には、スイッチングを制御するコントローラも組み込まれる。
【００５１】
図８を参照して、接触センサ５０の動作状態について説明する。
【００５２】
半導体集積回路３０が第１状態のとき、配線Ｌ１を高電位側とし配線Ｌ２を低電位側として電圧が印加される。これに応じて、抵抗層５４には上辺側から下辺側へ電圧が印加される。この状態のとき、抵抗層５４が抵抗層５２に接触すると、抵抗層５４と抵抗層５２間の接触位置に応じた値の電圧が配線Ｌ３、Ｌ４を介して半導体集積回路３０に入力する。半導体集積回路３０は、入力した電圧値をデジタル変換し、生成したデジタル値を接触位置を示す位置データとしてマイコンへ出力する。このようにして、接触センサ５０の検出エリア内におけるｘ軸上の把持対象物の接触位置（ｘ座標）が検出される。
【００５３】
半導体集積回路３０が第２状態のとき、配線Ｌ３を高電位側とし配線Ｌ４を低電位側として電圧が印加される。これに応じて、抵抗層５２には左辺側から右辺側へ電圧が印加される。この状態のとき、抵抗層５４が抵抗層５２に接触すると、抵抗層５４と抵抗層５２間の接触位置に応じた値の電圧が配線Ｌ１、Ｌ２を介して半導体集積回路３０に入力する。半導体集積回路３０は、入力した電圧値をデジタル変換し、生成したデジタル値を接触位置を示す位置データとしてマイコンへ出力する。このようにして、接触センサ５０の検出エリア内におけるｚ軸上の把持対象物の接触位置（ｚ座標）が検出される。
【００５４】
半導体集積回路３０に上述の動作モードを時分割して実行させると、接触センサ５０の検出エリア（ｘｚ平面）内での把持対象物の接触座標（ｘ、ｚ）を取得することができる。このように把持対象物の接触位置を座標情報として取得することによって、把持部９９をより高精度に制御することが可能になる。把持部９９の制御性の向上によって、例えば、壊れやすい物、滑りやすい物などを好適に把持することが可能になる。
【００５５】
なお、本実施形態では、抵抗層ペア（抵抗層５２、５４のペア、抵抗層５６、５８のペア）を複数積層させている。従って、一方の抵抗層ペアの出力に応じて把持対象物のｘ軸上の接触位置を検出し、他方の抵抗層ペアの出力に応じた把持対象物のｚ軸上の接触位置を検出しても良い。この場合、半導体集積回路の動作状態を切り替える必要性を解消することができる。また、これに応じて、半導体集積回路の小型化を図ることができる。
【００５６】
また、接触した把持対象物から受ける荷重を算出しても良い。これによって、把持部９９をより高精度に制御することが可能になる。
【００５７】
半導体集積回路３０が第１状態のとき、上述のようにｘ軸上の接触位置（ｘ座標）を取得することができる。抵抗層５２の電位をＺ１とし、抵抗層５４の電位をＺ２とし、抵抗層５２の抵抗値をＲとしたとき、接触抵抗値ＣＲを次式（１）により算出することができる。
【００５８】
ＣＲ＝Ｒ＊（ｘ座標値／４０９５）＊（（Ｚ２／Ｚ１）−１）・・・（１）
【００５９】
接触抵抗値ＣＲから、接触の有無を判定すると共に、把持対象物から受けた荷重を任意の演算式によって算出することができる。
【００６０】
最後に図５、図９を参照して、スペーサ６１、６２の配置態様について説明する。
【００６１】
図５に示すように、接触センサ５０を側面視すると、スペーサ６１、６２がジグザグに配置されていることが分かる。換言すると、接触センサ５０を側面視すると、スペーサ６１、６２は千鳥状に配置されている。
【００６２】
図９に示すように、スペーサ６１はマトリクス状に配置されている。また、スペーサ６２も、同様に、マトリクス状に配置されている。ここでは、隣接するスペーサ６１の中間位置の直上にスペーサ６２が配置されている。換言すると、スペーサ６２は、スペーサ６１同士の間の空間に対応して配置されている。また、接触センサ５０を正面視すると、スペーサ６１とスペーサ６２とは互いに重なり合わないように配置されている。
【００６３】
本実施形態では、図５及び図９に示すように、スペーサ６１間の空間に対応づけてスペーサ６２を配置する。この構成を採用することで、スペーサ６１間の空間部分における強度を、配置したスペーサ６２で補うことができる。配置したスペーサ６２によって外部から受ける力が緩和されることによって、そのスペーサ６２の下層に位置する抵抗層５２と抵抗層５４とが許容外の力で当接して磨耗することを効果的に抑制することができる。このようにして、接触センサの感度の低下を抑制しつつ、接触センサの耐久性を高めることができる。なお、共通の平面内でスペーサを高密度に配置すれば、接触センサの耐久性を高めることができるが、スペーサの高密度配置に応じて接触センサの感度（検出精度）が低下してしまう。
【００６４】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、２つの抵抗層ペアを積層し、一方の抵抗層ペア間のスペーサと他方の抵抗層ペア間のスペーサとを相補的に配置する。つまり、上述のように、スペーサ６１間の空間に対応づけてスペーサ６２を配置する。これによって、上述の理由により、接触センサの感度の低下を抑制しつつ、接触センサの耐久性を高めることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、抵抗層ペアを複数積層させている。従って、一方の抵抗層ペアの出力に応じて把持対象物のｘ軸上の接触位置を検出し、他方の抵抗層ペアの出力に応じた把持対象物のｚ軸上の接触位置を検出しても良い。この場合、半導体集積回路の動作状態を切り替える必要性を解消することができる。また、これに応じて、半導体集積回路の小型化を図ることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、スペーサ層をスペーサの分散配置により構成する。これにより、一定の機械的な強度を確保しつつ、抵抗層ペア同士の接触エリアを十分に確保することができる。また、スペーサは、絶縁性に加えて弾性を有する。これによって、外部から加わる力に応じて、抵抗層ペア間がスムーズに接触することができる。また、枠体をスペーサと同層に配置する。これによって、スペーサ層の機械的強度を増加させることができる。また、抵抗層５６と抵抗層５４間にベース層５５を挿入する。これによって、接触センサ５０の機械的な強度を増加させることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、図６に示すように各配線を各抵抗層に接続する。これによって、ｘｚ平面内での接触位置の座標情報を取得することができる。２次元的な接触位置情報を取得することによって、把持部９９の把持状態をより正確に評価し、把持部９９をより適切な状態へフィードバック制御することができる。
【００６８】
〔第２実施形態〕
以下、図１０を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図１０は、スペーサの配置態様を示す概略的な説明図である。
【００６９】
図１０から明らかなように、本実施形態では、第１実施形態とは異なり、スペーサ６１は同心円状に配置され、スペーサ６２も同心円状に配置されている。ただし、第１実施形態と同様、本実施形態においても、スペーサ６２は、スペーサ６１間の空間に対応して配置されている。このような場合であっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
〔第３実施形態〕
以下、図１１乃至図１４を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図１１は、接触センサの積層構造を示す概略的な模式図である。図１２は、接触センサの部分的な概略斜視図である。図１３は、接触センサに接続される半導体集積回路を示す概略的な模式図である。図１４は、接触センサの動作条件を示す説明表である。
【００７１】
図１１から明らかなように、本実施形態では、ベース層を介在することなく、抵抗層５２、５４、５６を積層する。このような場合、第１実施形態と同様の効果に加えて、接触センサ５０の薄型化を図ることができる。また、接触センサ５０の構成を簡素化し、その製造を簡素化することができる。
【００７２】
本実施形態では、図１２、図１３から明らかなように、抵抗層５２、５４、５６に対して共通する半導体集積回路３０を設ける。
【００７３】
図１２に示すように、抵抗層５６の左辺部分に電極層４４を形成し、その右辺部分に電極層４５を形成する。電極層４４に配線Ｌ５を接続し、これを配線Ｌ３に接続する。また、電極層４５に配線Ｌ６を接続し、これを配線Ｌ４に接続する。
【００７４】
図１３に示すように配線を半導体集積回路３０に接続する。図１４に示すように、半導体集積回路３０を動作させることによって、第１実施形態で説明したように、接触座標（ｘ、ｚ）を検出することができる。
【００７５】
〔第４実施形態〕
以下、図１５を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。図１５は、接触センサの製造工程を説明するための説明図である。
【００７６】
本実施形態では、通常の半導体プロセス技術（エッチング等）によって、抵抗層５２に窪み５２ａを形成し、この窪み５２ａ内にスペーサ６１を配置する。半導体プロセス技術によるパターニング以外の方法によっても、スペーサ６１を所望の位置に配置することができる。
【００７７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。接触センサの具体的な構造は任意である。抵抗層の数は任意である。スペーサ層の具体的な構成は任意である。スペーサの具体的な形状、材質等は任意である。スペーサの配置方法は任意である。
【符号の説明】
【００７８】
１００    ロボット
５０    接触センサ
５１    ベース層
５２    抵抗層
５２    抵抗層
５３    スペーサ層
５４    抵抗層
５５    ベース層
５６    抵抗層
５７    スペーサ層
５８    抵抗層
５９    ベース層
６０    シリコンゴム層
６１    スペーサ
６２    スペーサ
６３    積層体
６５    枠体
６６    枠体
７０    対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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