【手続補正書】
【提出日】平成22年3月12日(2010.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサを備える検出装置において、
前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置を演算し、
演算した前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値を演算し、
演算した前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りを検出する滑り検出手段
を備え、
前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有する
検出装置。
【請求項２】
前記滑り検出手段は、第１の前記検出部が検出した応力分散により前記粘弾性体において発生した圧力分布から、圧力中心位置を演算するとともに、第２の前記検出部が検出した応力分散により前記粘弾性体において発生した圧力分布から圧力中心位置を演算し、それらの差を算出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記滑り検出手段は、算出した前記差に基づいて、前記滑りを検出する
請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記滑り検出手段は、算出した前記差に基づいて、前記圧力センサに加えられたせん断力を検出する
請求項２に記載の検出装置。
【請求項５】
前記滑り検出手段は、第１の前記検出部が検出した応力分散により前記粘弾性体において発生した圧力分布と、第２の前記検出部が検出した応力分散により前記粘弾性体において発生した圧力分布とから、前記第１の検出部が検出する圧力と前記第２の検出部が検出する圧力の伝播速度の差を算出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項６】
前記滑り検出手段は、算出した前記差に基づいて、前記滑りを検出する
請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記滑り検出手段は、演算した前記圧力中心位置の移動値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記圧力中心位置の移動値が所定の閾値以上であると判定した場合、前記滑りを検出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項８】
前記滑り検出手段は、演算した前記圧力中心位置の移動値の総和が所定の閾値以上であるか否かを判定し、前記圧力中心位置の移動値の総和が所定の閾値以上であると判定した場合、前記滑りを検出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項９】
前記滑り検出手段は、演算した前記圧力中心位置の移動値に、前記圧力中心位置の移動値の大きさに応じた係数を乗算して、前記圧力中心位置の移動値の総和を求める
請求項８に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記滑り検出手段は、演算した前記圧力中心位置の移動平均値の差分を求めることで、前記圧力中心位置の移動値を演算する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記滑り検出手段は、演算した前記圧力中心位置の差分を求めることで、前記圧力中心位置の移動値を演算する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記圧力センサは、複数のエレメントで構成されており、
前記滑り検出手段は、前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、前記圧力センサへの物体の接触検出を行ったエレメントを検出し、検出した前記エレメントからの圧力値を用いて、前記圧力中心位置の移動値を演算する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記圧力センサは、その表面に粘弾性材料で構成される粘弾性体を有する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記粘弾性体は、二色成形法により薄膜のシリコンゴムと一体化されている
請求項１３に記載の検出装置。
【請求項１５】
前記粘弾性体は、静電シールド材料が混合されて成形されている
請求項１３に記載の検出装置。
【請求項１６】
前記粘弾性体と前記圧力センサは、二色成形法により薄膜のシリコンゴムと一体化されている
請求項１５に記載の検出装置。
【請求項１７】
外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサと、
前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置を演算し、演算した前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値を演算し、演算した前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りを検出する滑り検出手段と、
前記滑り検出手段により検出された前記滑りに基づいて動作を制御する制御手段と
を備え、
前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有する
ロボット装置。
【請求項１８】
外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサと、
前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置を演算し、演算した前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値を演算し、演算した前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りを入力情報として検出する滑り検出手段と
を備え、
前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有する
入力装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】検出装置、ロボット装置、および入力装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、検出装置、ロボット装置、および入力装置に関し、特に、ロボットハンドによる物体の安定把持、器用な操りなどで必要な滑りの情報を取得することができるようにした検出装置、ロボット装置、および入力装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
２．圧覚（圧力、力、把握力）のセンサとしては、例えば、半導体圧力センサ、ストレインゲージ、モータ電位センサ、バネ変位センサなどが挙げられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の第１の側面の検出装置は、外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサを備える検出装置において、前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置を演算し、演算した前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値を演算し、演算した前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りを検出する滑り検出手段を備え、前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本発明の第２の側面のロボット装置は、外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサと、前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置を演算し、演算した前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値を演算し、演算した前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りを検出する滑り検出手段と、前記滑り検出手段により検出された前記滑りに基づいて動作を制御する制御手段とを備え、前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有する。
本発明の第３の側面の入力装置は、外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサと、前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置を演算し、演算した前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値を演算し、演算した前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りを入力情報として検出する滑り検出手段とを備え、前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有する。
本発明の第１の側面の検出装置においては、外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサが設けられ、前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置が演算され、演算された前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値が演算され、演算された前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りが検出される。なお、前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有するように構成されている。
本発明の第２の側面のロボット装置においては、外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサが設けられ、前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置が演算され、演算された前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値が演算され、演算された前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りが検出され、その滑りに基づいて動作が制御される。なお、前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有するように構成されている。
本発明の第３の側面の入力装置においては、外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサが設けられ、前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置が演算され、演算された前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値が演算され、演算された前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りが入力情報として検出される。なお、前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体を挟むように配置された多層構造を有するように構成されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
本発明の第１の側面の検出装置は、
外部からの荷重により変形し、応力分散を生じさせる圧力センサ（例えば、図３のセンサ２１）を備える検出装置において、
前記圧力センサにより検出された圧力値を用いて、圧力中心位置を演算し、
演算した前記圧力中心位置の時間変化を用いて、前記圧力中心位置の移動値を演算し、
演算した前記圧力中心位置の移動値に基づいて、滑りを検出する滑り検出手段（例えば、図６の信号処理部５３）
を備え、
前記圧力センサは、圧力を検出する２つの検出部(例えば、図３の圧力検出部４２−１，４２−２)が、外部からの荷重により変形する粘弾性材料で構成される粘弾性体（例えば、図３の変形部４１）を挟むように配置された多層構造を有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
すなわち圧力検出部４２−１および圧力検出部４２−２がこのように構成されていることから、正確にはセンサ２１は、圧力検出部４２−１および信号処理部５３−１が配置されたフレキシブル基板５１−１、変形部４１、および圧力検出部４２−２および信号処理部５３−２が配置されたフレキシブル基板５１−２が、３層構造上に配置されて構成されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
図８は、荷重前の入力部３１の形状の例（上側）と荷重後の入力部３１の形状の例（下側）を示している。なお、図８の例において、図中左方向がｘｙｚ座標系のｘ軸の正方向を表し、図中上方向がｚ軸の正方向を表している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
このように荷重に応じて変形部４１が変形し、その変形に応じた圧力値が圧力検出部４２により検出される。なお圧力検出部４２の下または上に粘弾性体からなる変形部４１があることで、接触物（加圧ティップＡ）の接触面積以上の圧力分布が発生するので、広範囲の圧力分布となり、圧力中心演算結果のノイズが低減される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
図１０においては、ずらし前に示されるように、加圧ティップＡの入力部３１の押下により入力部３１にｚ軸の負方向（図中下方向）に荷重Ｆｚがかけられた後、ずらし後に示されるように、その加圧ティップＡが入力部３１を押下したまま、せん断力Ｆｓで、ｘ軸の負方向（図中右方向）にずらすずらし動作が行われる。図１０の例では、加圧ティップＡの位置は固定され、センサ２１全体が、ｙ軸およびｚ軸上の位置を維持したまま図中右方向に移動するようにしてずらし動作が行われる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
入力部３１は、このｘ軸の負方向へのずらし動作により、固定部３２との拘束面を固着させたまま、せん断変形し、その結果、ずらし前の荷重Ｆｚによる圧力中心位置Ｃ，Ｄに位置するセンサエレメント５２に対する圧力分布位置関係に変化が生じる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７３】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図１６に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア３２１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM３１２や、記憶部３１８を構成するハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインタフェースである通信部３１９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2009034742.tif 000001
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2009034742.tif 000002