力と位置を正確に感知：次世代の力学量センサ技術

弾性体の位置と加えられた力の大きさを高精度に検出する新技術。電気伝導体の電気抵抗特性変化を利用し、機械学習による解析で正確な位置情報を提供。ロボットや力学量センシングに革新をもたらします。

特許内容の解説

本発明は、力が与えられている弾性体の位置を検知可能な力学量センサおよびそれを有するロボット並びに力学量のセンシング方法に関するものです。特に、弾性変形する電気伝導体の電気抵抗特性の変化を検出し、力が加わった位置を正確に特定することが可能です​(JPA 2023161341-000001)​。

主な構成要素と機能

1. 電気伝導体（11）：
   • 力が与えられて弾性変形することで電気抵抗特性が変化する素材。
2. 入力電極：
   • 電気伝導体に電圧を印加するための電極。
3. 出力電極：
   • 電圧が印加された状態の電気伝導体の異なる箇所からそれぞれ電気信号を取り出す電極。
4. 演算部（13）：
   • 出力電極から取り出された複数の電気信号を入力値として、機械学習により電気伝導体が力を受けて弾性変形している位置を導出する。

動作原理

この力学量センサは、電気伝導体に電圧を印加し、その異なる箇所から出力される電気信号を収集します。演算部は、収集された電気信号を基に、機械学習アルゴリズムを使用して、力が加わっている位置を特定します。これにより、弾性体の位置と加えられた力の大きさを正確に検知することができます。

利点

• 高精度：機械学習による解析により、力の加わった位置を高精度に特定。
• 多用途：ロボットやさまざまな力学量センシングシステムに応用可能。
• 柔軟性：弾性体の変形を検知するため、さまざまな形状や材料に対応。