【6分力計2018】多分力計の論文調査<干渉補正してる>

MFT2018の申請も終わったので、今まで駆け足でTS1~TS5まで試作実験を回してきたことから離れて、世の中の力覚センサの研究論文はどうなっているか調べてみた。
今回は、Google Scholarという論文専門の検索を使った、
しかしJ-Stageが圧倒的に多く、ロボット学会、電気学会記論文が多かったが、電気学会は有料なので昔の論文なら無料でした。

●同志社大学のクロスビームの論文
20x20という超小型4分力計の研究開発論文でクロストークの計算方法が説明されてあっておおいに助かります。
https://doors.doshisha.ac.jp/duar/repository/ir/14292/?lang=0
「ロボットハンド用薄型4軸力覚センサの開発」

私がクロストークの補正と呼んでますが、干渉補正という名称で解説されてます。4元連立方程式を解くみたいです。

●静電容量型6分力力覚センサ
ロボットハンドに人間同様の動作をさせるために1990年台から研究されていた論文たくさんあります。
最近は、MEMSで作った小型の静電容量型力覚センサがはやってます。ロボットハンドの力覚用途には適しているそうです。
HBM社で分りやすい解説がありました。

https://www.hbm.com/jp/3719/piezoelectric-or-strain-gauge-based-force-transducers/

静電容量とは、コンデンサと同様で電荷をためてサブミクロンの電極間の微小変位で静電容量が変わる現象を圧縮力と比例させたMEMSセンサを複数組み合わせて6分力力覚センサをつくってます。ワコーテックのDynPicの考察をした記事があります。

 

 

静電容量なので電荷が時間とともに減っていくので、長時間の荷重状態はできませんので、動的な力の測定専用だそうです。
1分間に1Nもドリフトするので、マイコンでリアルタイムに補正かけないと使えないと思います。

●以後
3Dプリンタで作ったロードセルのドリフトが馬鹿でかいと思って製品ではありえないと思っていたのですが、静電容量型も大きなドリフトがあるので、補正しないとゆっくりした荷重では使えないと思います。製品でもこのようなドリフトを補正する技術を使っているのをみて、本テーマでも安心して補正処理をいれていこうと思います。補正ありきで考えると今までNGだった形式もOKになる可能性がでるので、連休中に今までの反省とともに可能性を見逃していないかみてみます。

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