[发明专利]力传感器及机器人

说明书

提供一种力传感器及机器人，力传感器能够提高S/N比，机器人具备该力传感器。力传感器的特征在于，具备接收外力而输出电荷的多个压电元件，所述多个压电元件各自包括：两个电极；以及配置于所述两个电极之间的压电体，所述多个压电元件在从所述两个电极排列的方向观察的俯视下相互不重合地配置，并且以串联方式电连接。所述多个压电元件所具有的所述压电体为一体。

技术领域

本发明涉及力传感器及机器人。

背景技术

例如，在具备包含至少一个臂而构成的机器人臂的机器人中，检测力的力传感器设置于机器人臂的关节部等，检测施加于机器人臂的力。

作为这种力传感器的一例，例如，专利文献1记载的触觉传感器具备压电元件，基于来自该压电元件的输出检测力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 日本特开2002-031574号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1记载的触觉传感器中，当欲增大来自压电元件的输出时，噪声也变大，存在无法增大S/N比这样的问题。

本发明的目的在于提供一种能够提高S/N比的力传感器，还提供一种具备该力传感器的机器人。

用于解决课题的技术方案

上述目的通过下述的发明而达成。

本发明的力传感器的特征在于，具备接收外力而输出电荷的多个压电元件，所述多个压电元件各自包括：两个电极；以及配置于所述两个电极之间的压电体，所述多个压电元件在从所述两个电极排列的方向观察的俯视下相互不重合地配置，并且以串联方式电连接。

根据具有这种特征的力传感器，由于俯视下相互不重合地配置的多个压电元件以串联方式电连接，因此与使用同一配置面积(同一俯视面积)的一个压电元件的情况相比较，能够减小噪声，其结果是，能够提高S/N比。

在本发明的力传感器中，优选的是，所述多个压电元件所具有的所述压电体为一体。

由此，压电体的加工变得容易，其结果是，多个压电元件的制造也变得容易。

在本发明的力传感器中，优选的是，所述力传感器具备在所述两个电极排列的方向上层叠的多个所述压电元件。

由此，能够实现力传感器的高灵敏度和检测轴的多轴化。

在本发明的力传感器中，优选的是，所述压电体由水晶构成。。

由此，能够实现具有高灵敏度、广动态范围、高刚性等优异特性的力传感器。

在本发明的力传感器中，优选的是，所述力传感器具备被输入所述电荷的电荷放大器

由此，能够将从多个压电元件输出的电荷(电荷信号)转换为电压(电压信号)。而且，基于来自电荷放大器的电压信号，能够容易且高精度地运算施加于多个压电元件的外力。

本发明的力传感器的特征在于，具备：基部，具有设置面；以及多个压电元件，在沿所述设置面的方向上排列配置，并且以串联方式电连接，接收外力而输出电荷。

根据具有这种特征的力传感器，由于沿设置面排列配置的多个压电元件以串联方式电连接，因此与使用同一配置面积(同一俯视面积)的一个压电元件的情况相比较，能够减小噪声，其结果是，能够提高S/N比。

本发明的机器人的特征在于，具备本发明的力传感器。

根据具有这种特征的机器人，能够提高力传感器的S/N比，例如通过使用这种力传感器的检测结果，能够进行机器人的高精度的动作控制。