[发明专利]力检测装置以及机器人

说明书

本发明提供能够适当地检测力的力检测装置以及机器人。一种力检测装置，其特征在于，具备：第一部件；第二部件；以及压电传感器器件，由上述第一部件与上述第二部件夹持，并根据外力而输出电荷，在上述外力的规定的轴方向的分量的能检测范围为第一范围时，在上述第一范围内检测上述外力，在上述能检测范围为与上述第一范围不同的第二范围时，在上述第二范围内检测上述外力。另外，优选地，上述压电传感器器件具备配置于上述第一部件的传感器元件，上述传感器元件具备第一压电体层和配置于上述第一压电体层的一侧的第二压电体层，上述第一压电体层以及上述第二压电体层分别根据沿第一方向施加的外力而输出电荷。

技术领域

本发明涉及力检测装置以及机器人。

背景技术

在具有末端执行器与机械手的机器人中，使用了检测对末端执行器施加的力的力检测装置。力检测装置配置于机械手的前端部与末端执行器之间。作为该力检测装置，例如使用了检测相互正交的3轴各自的轴向的力、以及绕该3轴各轴的力(力矩)的6轴力觉传感器等。另外，专利文献1中公开了测定(检测)力或者惯性的测定装置。

专利文献1：日本特开平10-68665号公报

在专利文献1所记载的测定装置中，能检测力的范围(能检测范围)按每个测定装置设定为一个范围，不能测定脱离能检测范围的力。

另外，虽然根据机器人所进行的作业，对测定装置要求的分辨率有时会有所不同，但在专利文献1所记载的测定装置中，对应每个测定装置设定有一个分辨率，因此，在分辨率不对应的情况下，需要更换测定装置。

发明内容

本发明为了解决所述问题的至少一部分而完成，可作为以下的应用例或方式而实现。

本发明的力检测装置其特征在于，具备：第一部件；第二部件；以及压电传感器器件，由所述第一部件与所述第二部件夹持，并根据外力而输出电荷，在所述外力的规定的轴方向的分量的能检测范围为第一范围时，所述力检测装置在所述第一范围内检测所述外力，在所述能检测范围为与所述第一范围不同的第二范围时，所述力检测装置在所述第二范围内检测所述外力。

根据这样的本发明的力检测装置，作为能够检测力(外力)的范围(能检测范围)，能够设定互不相同的第一范围和第二范围。由此，通过根据检测的力的大小，从第一范围和第二范围中选择一方，从而能够适当地检测力。

另外，通过缩窄能检测范围，能够提高分辨率，因此通过根据要求的分辨率，从第一范围和第二范围中选择一方，从而能够适当地检测力。

在本发明的力检测装置中，优选的是，所述压电传感器器件具备配置于所述第一部件的传感器元件，所述传感器元件具备第一压电体层和配置于所述第一压电体层的一侧的第二压电体层，所述第一压电体层以及所述第二压电体层分别根据沿第一方向施加的外力而输出电荷。

由此，能够检测沿第一方向施加的力。

在本发明的力检测装置中，优选的是，具备：第一转换输出电路，具有第一电容器，将从所述第一压电体层输出的电荷转换为电压并输出所述电压；以及第二转换输出电路，具有静电电容与所述第一电容器不同的第二电容器，将从所述第二压电体层输出的电荷转换为电压并输出所述电压。

由此，能够实现能检测范围宽而分辨率低的检测方式、以及能检测范围窄而分辨率高的检测方式。

在本发明的力检测装置中，优选的是，所述传感器元件具备：第三压电体层，配置于所述第二压电体层的与所述第一压电体层相反的一侧；以及第四压电体层，配置于所述第三压电体层的与所述第二压电体层相反的一侧，所述第三压电体层以及所述第四压电体层分别根据沿与所述第一方向不同的第二方向施加的外力而输出电荷。

由此，能够检测沿第二方向施加的力。

在本发明的力检测装置中，优选的是，所述第一方向与所述第二方向正交。