(57)【要約】【課題】アクチュエーター素片を編んだ形態のセンサーにおいて圧力分布を測定する。【解決手段】圧力分布センサーは、第１電極および第２電極を有する電流駆動型の複数のアクチュエーター素片を、第１方向および当該第１方向と異なる第２方向に配置したセンサー素子と、アクチュエーター素片の数に応じたセンシング回路とを有する。センシング回路は、第１電極と電気的に接続された第１端子と、第２電極と電気的に接続された第２端子と、第１電極および第２電極のうち一方を選択するための電極選択信号が入力される第３端子と、複数のアクチュエーター素片の中から、アクチュエーター素片を選択するための素片選択信号が入力される第４端子と、素片選択信号により選択されたアクチュエーター素片の中から電極選択信号により選択された電極を介して得られる信号を出力する第５端子とを有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極および第２電極を有する電流駆動型の複数のアクチュエーター素片を、第１方向および当該第１方向と異なる第２方向に配置したセンサー素子と、
前記アクチュエーター素片の数に応じたセンシング回路と
を有し、
前記センシング回路は、
前記第１電極と電気的に接続された第１端子と、
前記第２電極と電気的に接続された第２端子と、
前記第１電極および前記第２電極のうち一方を選択するための電極選択信号が入力される第３端子と、
前記複数のアクチュエーター素片の中から、アクチュエーター素片を選択するための素片選択信号が入力される第４端子と、
前記素片選択信号により選択されたアクチュエーター素片の中から前記電極選択信号により選択された電極を介して得られる信号を出力する第５端子と
を有する圧力分布センサー。
【請求項２】
前記センサー素子において、前記複数のアクチュエーター素片は、第１方向および第２方向においてそれぞれ交互に編まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力分布センサー。
【請求項３】
第１電極および第２電極を有する電流駆動型の複数のアクチュエーター素片、第１方向および当該第１方向と異なる第２方向に沿って配置したセンサー素子を有する圧力分布センサーにおいて、
前記センサー素子における前記複数のアクチュエーター素片の編み方に応じて前記第１電極および前記第２電極のうち一方を選択するための電極選択信号を供給するステップと、
前記複数のアクチュエーター素片の中から一部のアクチュエーター素片を、前記第１方向に沿って１単位ずつ順次、選択する素片選択信号を供給するステップと、
前記素片選択信号により選択されたアクチュエーター素片の中から前記電極選択信号により選択された電極を介して得られる信号を出力するステップと
を有する圧力分布測定方法。
【請求項４】
前記素片選択信号は、前記第１方向において編み方の表裏が変わる位置に相当するタイミングで、１単位分の前記アクチュエーター素片を選択しない期間を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の圧力分布測定方法。
【請求項５】
第１電極および第２電極を有する電流駆動型の複数のアクチュエーター素片、第１方向および当該第１方向と異なる第２方向に沿って配置したセンサー素子と、
前記アクチュエーター素片の数に応じたセンシング回路と
を有し、
前記センシング回路は、
前記第１電極と電気的に接続された第１端子と、
前記第２電極と電気的に接続された第２端子と、
前記第１電極および前記第２電極のうち一方を選択するための電極選択信号が入力される第３端子と、
前記複数のアクチュエーター素片の中から、アクチュエーター素片を選択するための素片選択信号が入力される第４端子と、
前記素片選択信号により選択されたアクチュエーター素片の中から前記電極選択信号により選択された電極を介して得られる信号を出力する第５端子と
を有するロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力分布センサー、圧力分布測定方法およびロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
電流駆動型のアクチュエーター素子として、イオン伝導性高分子アクチュエーター（Ionic Polymer Metal Composite、ＩＰＭＣ。ＩＣＰＦ（Ionic Conducting Polymergel Film）と呼ばれる場合もある）が知られている（例えば特許文献１および２）。ＩＰＭＣは、イオン導電性高分子（高分子電解質ゲル）の両面に電極を接合した接合体を含む。この電極間に電圧をかけると、陽イオンが移動し、それに伴い水分子も移動して、片面が膨張、他面が収縮する。すなわち、電圧をかけるとＩＰＭＣは屈曲する。ＩＰＭＣは、柔軟、軽量、無音、小型化が容易等の特徴を有している。
【０００３】
ＩＰＭＣは、変位センサーとして用いることができる。特許文献３は、短冊状のＩＰＭＣを縦横に編んだものを圧力センサーとして用いることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２７５０７８号公報
【特許文献２】特開平１１−１６９３９３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４８４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３のようにアクチュエーター素片を編んだ形態のセンサーに対しては、そのセンサーに適した駆動方法を用いる必要がある。
【０００６】
本発明は、アクチュエーター素片を編んだ形態のセンサーにおいて圧力分布を測定する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１電極および第２電極を有する電流駆動型の複数のアクチュエーター素片を、第１方向および当該第１方向と異なる第２方向に配置したセンサー素子と、前記アクチュエーター素片の数に応じたセンシング回路とを有し、前記センシング回路は、前記第１電極と電気的に接続された第１端子と、前記第２電極と電気的に接続された第２端子と、前記第１電極および前記第２電極のうち一方を選択するための電極選択信号が入力される第３端子と、前記複数のアクチュエーター素片の中から、アクチュエーター素片を選択するための素片選択信号が入力される第４端子と、前記素片選択信号により選択されたアクチュエーター素片の中から前記電極選択信号により選択された電極を介して得られる信号を出力する第５端子とを有する圧力分布センサーを提供する。
この圧力分布センサーによれば、アクチュエーター素片を編んだ形態のセンサー素子を用いて圧力分布を測定することができる。
【０００８】
前記センサー素子において、前記複数のアクチュエーター素片は、第１方向および第２方向においてそれぞれ交互に編まれていてもよい。
この圧力分布センサーによれば、アクチュエーター素片１本に相当する分解能で圧力分布を測定することができる。
【０００９】
また、本発明は、第１電極および第２電極を有する電流駆動型の複数のアクチュエーター素片、第１方向および当該第１方向と異なる第２方向に沿って配置したセンサー素子を有する圧力分布センサーにおいて、前記センサー素子における前記複数のアクチュエーター素片の編み方に応じて前記第１電極および前記第２電極のうち一方を選択するための電極選択信号を供給するステップと、前記複数のアクチュエーター素片の中から一部のアクチュエーター素片を、前記第１方向に沿って１単位ずつ順次、選択する素片選択信号を供給するステップと、前記素片選択信号により選択されたアクチュエーター素片の中から前記電極選択信号により選択された電極を介して得られる信号を出力するステップとを有する圧力分布測定方法を提供する。
この圧力分布測定方法によれば、アクチュエーター素片を編んだ形態のセンサー素子を用いて圧力分布を測定することができる。
【００１０】
前記素片選択信号は、前記第１方向において編み方の表裏が変わる位置に相当するタイミングで、１単位分の前記アクチュエーター素片を選択しない期間を含んでもよい。
【００１１】
さらに、本発明は、第１電極および第２電極を有する電流駆動型の複数のアクチュエーター素片、第１方向および当該第１方向と異なる第２方向に沿って配置したセンサー素子と、前記アクチュエーター素片の数に応じたセンシング回路とを有し、前記センシング回路は、前記第１電極と電気的に接続された第１端子と、前記第２電極と電気的に接続された第２端子と、前記第１電極および前記第２電極のうち一方を選択するための電極選択信号が入力される第３端子と、前記複数のアクチュエーター素片の中から、アクチュエーター素片を選択するための素片選択信号が入力される第４端子と、前記素片選択信号により選択されたアクチュエーター素片の中から前記電極選択信号により選択された電極を介して得られる信号を出力する第５端子とを有するロボットハンドを提供する。
このロボットハンドによれば、圧力分布に応じた制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る圧力分布センサー１の構成を例示する図。
【図２】アクチュエーター素片１１の構造を示す図。
【図３】ＩＰＭＣアクチュエーターの動作原理を説明する図。
【図４】センサー素子１０の構造を示す斜視図。
【図５】センシング回路２０の回路構成を説明する図。
【図６】アクチュエーター素片１１とセンシング回路２０との接点構成を例示する図。
【図７】圧力分布センサー１の動作を示すタイミングチャート。
【図８】変形例１に係るロボットハンド１００を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．構成
図１は、一実施形態に係る圧力分布センサー１の構成を例示する図である。圧力分布センサー１は、センサー素子１０と、センシング回路２０とを有する。圧力分布センサー１は、センサー素子１０により圧力分布を測定する装置である。センシング回路２０の詳細は後述する。
【００１４】
センサー素子１０は、複数のアクチュエーター素片１１を有する。この例で、アクチュエーター素片１１は１方向に長く延びた形状（例えば短冊状の形状）を有している。アクチュエーター素片１１は、縦方向および横方向に沿って配置されている（具体的には、編まれている）。センサー素子１０における横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向とそれぞれ定義する。以下、説明のため、長手方向がＸ軸方向を向いているアクチュエーター素片１１をアクチュエーター素片１１１と表し、長手方向がＹ軸方向を向いているアクチュエーター素片１１をアクチュエーター素片１１２と表す。この例で、センサー素子１０は、ｍ本のアクチュエーター素片１１１と、ｎ本のアクチュエーター素片１１２とを有する。なお、向きを特に区別しないときは単にアクチュエーター素片１１と表す。
【００１５】
また、一のアクチュエーター素片１１１を他のアクチュエーター素片１１１と区別するときは、上から数えてｉ番目のアクチュエーター素片１１１を、アクチュエーター素片１１１（ｉ）と表す。同様に、左から数えてｊ番目のアクチュエーター素片１１２を、アクチュエーター素片１１２（ｊ）と表す。
【００１６】
図２はアクチュエーター素片１１の構造を示す図である。アクチュエーター素片１１は、電流駆動型のアクチュエーター、この例では、イオン伝導性高分子（Ionic Polymer Metal Composite、ＩＰＭＣ）アクチュエーターである。アクチュエーター素片１１は、イオン交換膜１５と、電極１６と、電極１７とを有する。イオン交換膜１５としては、陽イオン交換膜および陰イオン交換膜のいずれを用いてもよい。陽イオン交換膜としては、例えば、スルホン基またはカルボキシル基を有するフッ素樹脂系イオン交換膜、またはポリスチレンスルホン酸膜が用いられる。電極１６および電極１７としては、例えば、白金、イリジウム、パラジウム、およびルテニウム等の貴金属、導電性高分子、または黒鉛等が用いられる。
【００１７】
ＩＰＭＣは、感触がゴムのような弾力性を持ち、軽量で、簡単に、はさみで切れる加工性のよい材料である。
【００１８】
図３は、ＩＰＭＣアクチュエーターの動作原理を説明する図である。ＩＰＭＣアクチュエーターを動作させる際には、イオン交換膜１５が含水状態である必要がある。電極１６（陽極）および電極１７（陰極）間に電圧を印加すると、陽イオンが陰極側に移動する。このとき、陽イオンの移動に伴って水分子もイオン交換膜１５内を陰極側に移動する。水分子の移動に伴って陽極側と陰極側とで水分量に差が生じる。このとき、水分量の多い部分（陰極側）は膨張し、水分量の少ない部分（陽極側）は収縮する。すなわち、イオン交換膜１５は、陽極側に屈曲する。
【００１９】
ここで、ＩＰＭＣアクチュエーターの屈曲は、イオンの移動すなわち電流によって起こっている。これが「電流駆動型」の所以である。なお、電圧を印加していてもイオンの移動が止まってしまう（電流が流れなくなる）と、水分子の拡散により水分量の差は時間とともに緩和されてしまう。すなわち、イオン交換膜１５の屈曲は元に戻ってしまう。
【００２０】
再び図１を参照する。アクチュエーター素片１１１およびアクチュエーター素片１１２は、それぞれ、交互に編まれている。すなわち、例えばアクチュエーター素片１１１（１）とアクチュエーター素片１１２との交点について見ると、アクチュエーター素片１１２は、１本ずつ交互に上（表）に出ている。すなわちアクチュエーター素片１１１（１）とアクチュエーター素片１１２（１）との交点においてはアクチュエーター素片１１２（１）が上になっており、アクチュエーター素片１１１（１）とアクチュエーター素片１１２（２）との交点においてはアクチュエーター素片１１２（２）が下になっている。一般化すると、アクチュエーター素片１１１（２ｉ−１）とアクチュエーター素片１１２（２ｊ−１）との交点においてはアクチュエーター素片１１２（２ｊ−１）が上になっており、アクチュエーター素片１１１（２ｉ−１）とアクチュエーター素片１１２（２ｊ）との交点においてはアクチュエーター素片１１２（２ｊ）が下になっている（ｉおよびｊは１以上の自然数）。
【００２１】
図４は、センサー素子１０の構造を示す斜視図である。アクチュエーター素片１１１とアクチュエーター素片１１２とは電極同士が接触する向きで編まれている。ここで、アクチュエーター素片１１１およびアクチュエーター素片１１２は、いずれも電極１６が同じ面に出ている。すなわち、いずれも電極１６が表側に、電極１７が裏側に出ている。なお以下の説明において電極１６および電極１７をそれぞれ、電極Ａおよび電極Ｂという場合がある。
【００２２】
図５は、センシング回路２０の回路構成を説明する図である。センシング回路２０は、入力端子として端子ＴＡ、端子ＴＢ、端子ＳＴ、および端子ＬＳを有し、出力端子として端子ＤＯを有する。以下、各端子に入力または各端子から出力される信号を、端子と同じ符号を用いて表す。例えば端子ＴＡに入力される信号を、信号ＴＡと表す。
【００２３】
圧力分布センサー１は、センシング回路２０は、アクチュエーター素片１１１およびアクチュエーター素片１１２の数に応じた数のセンシング回路２０を有する。具体的には、圧力分布センサー１は、（ｍ＋ｎ）個のセンシング回路２０を有する。
【００２４】
また、センシング回路２０は、スイッチ２１およびスイッチ２２を有する。スイッチ２１は、信号ＴＡおよび信号ＴＢのうち出力信号ＤＯとして出力する信号を選択するためのスイッチである。この例で、スイッチ２１はＦＥＴ２１１およびＦＥＴ２１２を有する。ＦＥＴ２１１はｎチャネル型のＦＥＴであり、ＦＥＴ２１２はｐチャネル型のＦＥＴである。ＦＥＴ２１１のソースは対応するアクチュエーター素片１１の電極１６に接続されている。ＦＥＴ２１２のソースは対応するアクチュエーター素片１１の電極１７に接続されている。ＦＥＴ２１１およびＦＥＴ２１２のゲートは、信号線ＳＴに接続されている。信号線ＳＴは、選択信号ＳＴが供給される信号線である。選択信号ＳＴは、電極１６および電極１７のいずれか一方を選択するための信号である。選択信号ＳＴがハイレベルであるとき、ＦＥＴ２１１が低インピーダンス状態となり、ＦＥＴ２１２が高インピーダンス状態となる。すなわち、電極１６が選択される。選択信号ＳＴがローレベルであるとき、ＦＥＴ２１１が高インピーダンス状態となり、ＦＥＴ２１２が低インピーダンス状態となる。すなわち、電極１７が選択される。
【００２５】
スイッチ２２は、スイッチ２１により選択された電極を介して得られる信号の出力および非出力を切り替えるためのスイッチである。この例で、スイッチ２２は、ＦＥＴ２２１を有する。ＦＥＴ２２１はｎチャネル型のＦＥＴである。ＦＥＴ２２１のソースはスイッチ２１の出力に接続されている。ＦＥＴ２２１のドレインは出力端子ＤＯに接続されている。ＦＥＴ２２１のゲートは、信号線ＬＳに接続されている。信号線ＳＬは、選択信号ＳＬが供給される信号線である。選択信号ＳＬは、複数のアクチュエーター素片１１のうち、一のアクチュエーター素片１１を選択するための信号である。選択信号ＳＬがハイレベルであるとき、ＦＥＴ２２１が低インピーダンス状態となり、スイッチ２１の出力と出力端子ＤＯとが導通する。すなわち、スイッチ２１により選択された電極を介して得られる信号が出力される。選択信号ＳＬがローレベルであるとき、ＦＥＴ２２１が高インピーダンス状態となり、出力端子ＤＯにおける信号は不定となる。
【００２６】
図６は、アクチュエーター素片１１とセンシング回路２０との接点構成を例示する図である。センシング回路２０は、アクチュエーター素片１１と１対１に対応している。すなわち、圧力分布センサー１は、ｍ本のアクチュエーター素片１１１に対応するｍ個のセンシング回路２０と、ｎ本のアクチュエーター素片１１２に対応するｎ個のセンシング回路２０と、合計（ｍ＋ｎ）個のセンシング回路２０を有する。以下、説明のため、アクチュエーター素片１１１（ｙ）とアクチュエーター素片１１２（ｘ）との交点を、交点（ｘ，ｙ）と表す。
【００２７】
圧力分布センサー１は、ｍ本の行選択線５１と、ｎ本の列選択線５２とを有する。行選択線５１は、選択信号ＹＬｊが供給される信号線である。選択信号ＹＬｊは、複数のアクチュエーター素片１１１のうち一のアクチュエーター素片１１１を順次排他的に選択するための信号である。複数のセンシング回路２０のうち、アクチュエーター素片１１１に対応するセンシング回路２０の端子ＬＳには、それぞれ行選択線５１が接続されている。行選択線５１は、選択信号ＸＬｉは、複数のアクチュエーター素片１１２のうち一のアクチュエーター素片１１２を順次排他的に選択するための信号である。複数のセンシング回路２０のうち、アクチュエーター素片１１２に対応するセンシング回路２０の端子ＬＳには、それぞれ行選択線５２が接続されている。
【００２８】
アクチュエーター素片１１１とアクチュエーター素片１１２との交点においては、それぞれの電極１６および電極１７の、合計４つの電極が存在している。図６は、これら４つの電極のうちどれとどれが接続されているかを示している。例えば交点（１，１）においては、アクチュエーター素片１１１の電極１６（電極Ａ）とアクチュエーター素片１１２の電極１７（電極Ｂ）とが接続されている。別の例で、交点（２，１）においては、アクチュエーター素片１１１の電極１７（電極Ｂ）とアクチュエーター素片１１２の電極１６（電極Ｂ）とが接続されている。
【００２９】
圧力分布センサー１は、インバーター３０を有する。複数のセンシング回路２０のうち、アクチュエーター素片１１１に対応するセンシング回路２０の端子ＳＴには、選択信号ＳＴが入力される。アクチュエーター素片１１１に対応するセンシング回路２０の端子ＳＴには、インバーター３０で反転された選択信号ＳＴが入力される。
【００３０】
圧力分布センサー１は、差動増幅器４０を有する。差動増幅器４０は、２つの入力端子に入力された信号の差を増幅して、出力端子から出力する回路である。差動増幅器４０の出力が、圧力分布センサー１の出力ＯＵＴである。
【００３１】
２．動作
図７は、一実施形態に係る圧力分布センサー１の動作を示すタイミングチャートである。図７では、選択信号ＳＴ、選択信号ＹＬ１〜ＹＬ４、選択信号ＸＬ１〜４、および出力信号ＯＵＴが例示されている。すなわちこの例では、ｎ＝ｍ＝４である。
【００３２】
選択信号ＳＬは、周期毎にハイレベルおよびローレベルに切り替わる。選択信号ＳＬのレベルが切り替わる周期が圧力分布センサー１の基本的な動作周期、すなわち単位期間である。以下、ｋ番目の単位期間を期間Ｔｋと表す。
【００３３】
選択信号ＹＬｊは、ｍ周期分、すなわちこの例では４周期分の期間、ハイレベルとなる。選択信号ＹＬｊがハイレベルからローレベルに切り替わってから選択信号ＹＬｊ＋１がローレベルからハイレベルに切り替わるまで、１周期分の間隔が開けられている。選択信号ＹＬｊは順次排他的にハイレベルになる。
【００３４】
選択信号ＸＬｉは、選択信号ＹＬｊがハイレベルの期間において順次排他的にハイレベルとなる。例えば、選択信号ＹＬ１がハイレベルの期間において、選択信号ＸＬ１〜ＸＬ４が１周期ずつ順次排他的にハイレベルとなる。選択信号ＹＬ２がハイレベルの期間において、選択信号ＸＬ１〜ＸＬ４は再び１周期ずつ順次排他的にハイレベルとなる。
【００３５】
いま、期間Ｔ１（ＳＬ：ハイ、ＹＬ１：ハイ、かつＸＬ１：ハイ）を考える。選択信号ＹＬ１がハイレベルなので、アクチュエーター素片１１１（１）に対応するセンシング回路２０の出力端子ＤＯからは、センサー出力が得られる。選択信号ＳＬがハイなので、センサー出力は、アクチュエーター素片１１１（１）の電極１６（電極Ａ）を介して得られる信号である。第１行において、アクチュエーター素片１１１（１）の電極１６（電極Ａ）と接点があるのは、アクチュエーター素片１１２（１）および（３）の電極１７（電極Ｂ）である。このとき選択信号ＸＬ１がハイレベルであり、かつＸＬ３がローレベルであるので、アクチュエーター素片１１２（１）からはセンサー出力が得られるが、アクチュエーター素片１１２（３）からはセンサー出力は得られない。結局、期間Ｔ１においては、交点（１，１）におけるアクチュエーター素片１１１およびアクチュエーター素片１１２の変位に相当するセンサー出力が得られる。同様に、期間Ｔ２においては、交点（２，１）におけるアクチュエーター素片１１１およびアクチュエーター素片１１２の変位に相当するセンサー出力が得られる。このように、各交点におけるセンサー出力が、時分割で得られる。この出力信号は、一般的な映像信号と同様に、マトリクスの各点におけるデータが時系列に並べられた構造を有している。したがって、映像信号の処理技術を用いることにより、圧力分布を得ることができる。
【００３６】
なお、選択信号ＹＬｊがハイレベルからローレベルに切り替わってから選択信号ＹＬｊ＋１がローレベルからハイレベルに切り替わるまで、１周期分の間隔が設けられている理由は、選択信号ＹＬｊおよび選択信号ＹＬｊ＋１の最初の期間において、選択信号ＳＬのレベルがハイとローとが交互になるようにするためである。これは、アクチュエーター素片１１１およびアクチュエーター素片１１２が１本ずつ交互に編まれていることに起因する。すなわち、アクチュエーター素片１１２に対して、アクチュエーター素片１１１が表にあるか裏にあるかが切り替わる位置に相当するタイミングで、アクチュエーター素片１１１を選択しない期間を１周期分、含んでいる。選択信号ＹＬｊがハイレベルからローレベルに切り替わってから選択信号ＹＬｊ＋１がローレベルからハイレベルに切り替わるまでの出力信号ＯＵＴは不定となる。
【００３７】
図７はセンサー素子１０のすべての交点を１回ずつ走査するための信号を例示しているが、センサー素子１０からの出力を周期的にまたは継続的に得る場合は、図７の信号を繰り返し用いる。
【００３８】
以上で説明したように本実施形態によれば、センサー素子１０の各交点におけるセンサー出力を得ることができる。センサー素子１０においては、アクチュエーター素片１１を重ねることにより出力電流または出力電圧が大きくなる。したがって、差動増幅器４０の増幅率を小さくすることができ、消費電力を低減することができる。また、複数のアクチュエーター素片１１を縦方向および横方向に交互に織ることにより、センサー素子１０の強度を高めることができる。
【００３９】
３．変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
【００４０】
３−１．変形例１
図８は、変形例１に係るロボットハンド１００を示す図である。ロボットハンド１００は、ハンド部分（対象物を保持する部分）に圧力分布センサー１を有している。圧力分布センサー１により、ハンド部分における圧力（対象物を挟む力。把持力）を検知することができる。この検知結果は、ロボットハンド１００の制御に用いられる。例えば、卵のように壊れやすいものを持たせたり、重たい鉄球を持たせたり、把持力を調整することができる。例えばコップを持たせたまま中に水を注ぐと重さが変わるが、この重さの変化に応じて把持力を調整することもできる。
【００４１】
さらに、圧力分布センサー１は軽量で薄いので、ロボットハンド１００に好適である。センサーが軽いとアームにかかる力が小さくなるため、同じパワーのアームに用いた場合、センサーが軽い方が重たい物を把持できる。また、ロボットハンド１００全体を小型化することができる。
【００４２】
さらに、圧力分布センサー１は布のように編まれているため、柔らかく可変である。そのため、介護ロボットなど、人間を相手とする領域への適用も可能である。
【００４３】
３−２．変形例２
アクチュエーター素片１１の編み方は実施形態で説明したものに限定されない。例えば、アクチュエーター素片１１１およびアクチュエーター素片１１２は、それぞれ２本ずつ交互に編まれてもよい。この場合、センシング回路２０は、１本のアクチュエーター素片１１１に対し１つ設けられてもよいし、２本のアクチュエーター素片１１１に対し１つ設けられてもよい。なお実施形態で説明したように１本ずつ交互に編んだ場合は、アクチュエーター素片１１の１本分の分解能で圧力分布を測定することができる。
【００４４】
３−３．他の変形例
アクチュエーター素片１１に用いられるアクチュエーターは、ＩＰＭＣアクチュエーターに限定されない。イオンゲルアクチュエーター、バッキーゲルアクチュエーター、および導電性高分子アクチュエーター等、ＩＰＣＭアクチュエーター以外のアクチュエーターが用いられてもよい。なおイオンゲルとは、イオン液体を高分子網目構造の中に閉じ込めた高分子電解質膜をいう。バッキーゲルとは、単層カーボンナノチューブとイオン液体とをゲル化したものをいう。いずれも、ゲル膜の両面に電極を付けて電圧を印加するとゲル膜が正極側に変位する。なお、導電性高分子としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、またはポリチオフェンが用いられる。
【００４５】
スイッチ２１および２２は、実施形態で例示したものに限定されない。実施形態で説明した以外のスイッチが用いられてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…圧力分布センサー、１０…センサー素子、１１…アクチュエーター素片、１５…イオン交換膜、１６…電極、１７…電極、２０…センシング回路、２１…スイッチ、２２…スイッチ、３０…インバーター、４０…差動増幅器、４１…入力端子、４２…入力端子、４３…出力端子、５１…行選択線、５２…列選択線、１００…ロボットハンド、１１１…アクチュエーター素片、１１２…アクチュエーター素片、２１１…ＦＥＴ、２１２…ＦＥＴ、２２１…ＦＥＴ
【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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