[发明专利]检测装置、电子设备及机器人

说明书

技术领域

本发明涉及检测装置、电子设备及机器人。

背景技术

作为检测外力的检测装置，已知专利文献1及2所记载的检测装置。正在探讨研究这样的检测装置在触摸面板及机器人的触觉传感器等中的应用。

专利文献1：日本特开昭60-135834号公报

专利文献2：日本特开平7-128163号公报

专利文献1的检测装置形成为如下结构：使用锥状突起在背面大致均匀地配置的受压片材，根据该突起的变形量检测压力分布。然而，在专利文献1的检测装置中，无法测量施加于测量面的压力的在面内方向上的力(滑动力)。

专利文献2的检测装置形成为如下结构：在受压片材的表面将多个柱状突起配置成格子状，在将这些表面突起的周边部均分的位置的背面设置圆锥状的突起。在专利文献2的检测装置中，虽然能够将外压作为三维的力矢量进行检测，但是外压的检测能力因突起的变形的程度，特别是因随时间变化的变形保持(若产生变形，则变形暂时不会恢复到原来的状态)而受到影响。

如上所述，在专利文献1及2的检测装置中，均无法始终以高灵敏度、且再现性良好地检测出外压的方向和大小。

发明内容

本发明是鉴于这样的情形而完成的，其目的在于提供检测装置、电子设备以及机器人，能够始终以高灵敏度和高精度(滞后极小)检测出外压的方向和大小。

本发明是为解决上述课题的至少一部分而完成的，能够以下述方式或实施例来实现。

应用例1

本应用例的检测装置，其特征在于，该检测装置对外压的方向和大小进行检测，该检测装置具备：第一基板，该第一基板具有绕基准点配置的多个压力传感器；以及形成有弹性体突起且具有弹性力的第二基板，该弹性体突起的重心位于与上述基准点重叠的位置，并在前端部与上述第一基板抵接的状态下会因上述外压而产生弹性变形，上述第二基板由具有规定的弹性力的弹性体构成。

应用例2

在上述应用例的检测装置中，也可以具有设置于上述弹性体突起与上述第一基板之间的弹性体片材，上述弹性体突起的前端部与上述弹性体片材抵接。

应用例3

本应用例的检测装置，其特征在于，该检测装置对外压的方向和大小进行检测，该检测装置具备：第一基板，该第一基板具有绕基准点配置的多个压力传感器；弹性体突起，该弹性体突起的重心位于与上述基准点重叠的位置，并且会因上述外压而产生弹性变形；以及第二基板，该第二基板隔着上述弹性体突起而设置于上述第一基板的相反侧，上述弹性体突起以前端部与上述第二基板抵接的方式形成于上述第一基板，上述第二基板由具有规定的弹性力的弹性体构成。

应用例4

在上述应用例的检测装置中，还可以具备支承部，该支承部在上述第二基板施加有张力的状态下固定上述第二基板的外周部。

根据这样的结构，由于能够在弹性体突起的前端部与第一基板(多个压力传感器)抵接的状态下在滑动方向(与压力传感器表面平行的方向)上产生变形，因此与专利文献1及专利文献2的检测装置相比，能够提高外压的方向和大小的检测精度。若对第二基板的表面施加外压，则弹性体突起在前端部与第一基板抵接的状态下产生压缩变形。此时，在存在面内的规定方向的滑动分力的情况下，弹性体突起的变形产生偏差。即，弹性体突起的重心偏离基准点而在规定方向(滑动方向)上移动。于是，多个压力传感器中的与弹性体突起的重心移动的部分重叠的比例相对地增大。也就是说，由各压力传感器检测出不同值的压力值。具体地说，与弹性体突起的重心重叠的位置处的压力传感器检测出相对大的压力值，不与弹性体突起的重心重叠的位置处的压力传感器检测出相对小的压力值。因此，能够利用运算装置对由各压力传感器检测出的压力值的差进行运算，进而基于该差求出外压被施加的方向。因此，能够提供以高精度检测外压的方向和大小的检测装置。

应用例5

在上述应用例的检测装置中，也可以具备运算装置，该运算装置对上述弹性体突起因上述外压产生弹性变形而由多个上述压力传感器检测出的压力值中的、由任意组合的各压力传感器检测出的压力值的差进行运算，并基于该差对外压被施加的方向和外压的大小进行运算。

应用例6

在上述应用例的检测装置中，上述多个压力传感器可以配置成相对于上述基准点呈点对称。