CN108020362B

CN108020362B - 力检测传感器、力觉传感器以及机器人

Info

Publication number: CN108020362B
Application number: CN201710945824.XA
Authority: CN
Inventors: 神谷俊幸
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2037-10-11
Also published as: CN108020362A; US20180120181A1; JP2018072121A; JP6862762B2; EP3315932B1; US10545063B2; EP3315932A1

Abstract

本发明提供了具有高力检测特性的力检测传感器、力觉传感器以及机器人。力检测传感器具有：基体，包括从外部受力的第一面以及法线方向与所述第一面不同的第二面；以及梳齿电极，配置在所述第二面上。另外，所述第二面由于所述第一面受到所述力而变形。另外，所述第二面具有由压电体的表面构成的部分，在所述部分形成有所述梳齿电极。另外，所述压电体是水晶。另外，所述第二面与所述水晶的电轴平行。

Description

力检测传感器、力觉传感器以及机器人

技术领域

本发明涉及力检测传感器、力觉传感器以及机器人。

背景技术

例如，作为力检测传感器，已知使用振子的构成(例如专利文献1)。专利文献1记载的力检测传感器具有基板、层叠在基板上的第一振子以及第二振子。而且，在使第一振子振动的状态下，若向对象物按压第二振子，则仅相当于被按压的量，第一振子的振动易于传递给第二振子，以与按压力对应的振幅从第二振子输出与第一振子相同频率的信号。

【在先技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2002-31574号公报

但是，在这种力检测传感器中，在从第二振子输出的信号中，难以表现出对应于按压力的微小变化的微小的振幅的变化，难以发挥高的力检测特性。

发明内容

本发明的目的在于提供具有高的力检测特性的力检测传感器、力觉传感器以及机器人。

上述目的通过下述的本发明来实现。

本发明的力检测传感器的特征在于具有：基体，包括从外部受力的第一面以及法线方向与所述第一面不同的第二面；以及梳齿电极，配置在所述第二面上。

由此，第一面受力时，梳齿电极的电极指的间隔变化。若电极指的间隔变化，则通过与梳齿电极通电，基体的表面所激发的弹性表面波的频率(SAW共振器的共振频率)也变化，因此，根据该频率变化，能够检测到受到的力。这样，通过根据频率变化来检测受到的力，能够以高的精度检测微小的力(微小的力变化)，成为能够发挥高的力检测特性的力检测传感器。

在本发明的力检测传感器中，优选所述第二面通过所述第一面受到所述力变形。

由此，更可靠地，根据受到的力的大小，梳齿电极的电极指的间隔变化。

在本发明的力检测传感器中，优选所述第二面由压电体的表面构成。

由此，通过对梳齿电极通电，更可靠地，能够在基体的表面激发弹性表面波。

在本发明的力检测传感器中，优选所述压电体的构成材料是水晶。

由此，能够发挥优异的温度特性以及优异的机械性强度。

在本发明的力检测传感器中，优选所述第一面与所述水晶的电轴交叉。

由此，更可靠地，能够在基体的表面激发弹性表面波。

在本发明的力检测传感器中，优选所述基体具有第一基体以及连接于所述第一基体的第二基体，所述第一基体具有所述第一面，所述第二基体具有所述第二面。

由此，增加基体的设计的自由度。

在本发明的力检测传感器中，优选所述基体被预先按压。

由此，提高应答性。

本发明的力觉传感器的特征在于，具有本发明的力检测传感器。

由此，得到可靠性高的力觉传感器。

本发明的机器人的特征在于，具有本发明的力检测传感器。

由此，得到可靠性高的机器人。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式涉及的力觉传感器的截面图。

图2是图1示出的力觉传感器具有的力检测传感器的立体图。

图3是图1示出的力觉传感器的俯视图。

图4是示出本发明的第二实施方式涉及的力觉传感器的截面图。

图5是图4示出的力觉传感器具有的力检测传感器的立体图。

图6是示出本发明的第三实施方式涉及的力觉传感器具有的力检测传感器的立体图。

图7是示出本发明的第四实施方式涉及的力觉传感器具有的力检测传感器的立体图。

图8是示出本发明的第五实施方式涉及的机器人的立体图。

符号说明

1…力觉传感器、2…力检测传感器、21…基体、21A…第一基体、21B…第二基体、21C…粘结剂、211…受压面、212…底面、213、214…配置面、22…梳齿电极、221、222…电极、23、24…反射器、3…封装件、31…衬底、31A…基台、31B…框部、311…凹部、32…罩、321…中央部、322…外缘部、323…连接部、33…内部端子、34…外部端子、41、42…基板、421…衬底、422…突出部、5…预压螺栓、51…头部、52…螺丝部、9…机器人、91…衬底、92、93、94、95、96、97…臂、98…机器人控制部、99…末端受动器、BW…接合线、Fz…力、Fz1…压缩力、Fz2…伸展力、S…容纳空间。

具体实施方式

下面，基于附图所示的优选实施方式对本发明的力检测传感器、力觉传感器以及机器人进行详细的说明。

<第一实施方式>

图1是示出本发明的第一实施方式涉及的力觉传感器的截面图。图2是图1示出的力觉传感器具有的力检测传感器的立体图。图3是图1示出的力觉传感器的俯视图。在下文中，为了说明的方便，将图1、图2中的上侧以及图3中的纸面外侧称为“上”，将图1、图2中的下侧以及图3中的纸面里侧称为“下”。另外，如各图所示，在下文中，将彼此正交的三轴作为X轴、Y轴以及Z轴，并且，将与X轴平行的方向作为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向作为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向作为“Z轴方向”。

图1示出的力觉传感器1能够检测作为来自外部的力的Z轴方向的力Fz(压缩力Fz1、伸展力Fz2)。这样的力觉传感器1具有：力检测传感器2；封装件3，容纳力检测传感器2；一对基板41、42，在厚度方向夹着封装件3设置；以及连接基板41、42，经由封装件3对力检测传感器2预压的预压螺栓5。以下，依次对该各部分进行说明。

(力检测传感器元件)

如图1以及图2所示，力检测传感器2具有：基体21，包括作为从外部接受力的第一面的受压面211以及作为与受压面211法线方向不同的第二面的配置面213；以及梳齿电极22，配置在配置面213上。此外，所述“不同”是除去同一平面以外的概念，彼此的法线方向不同，优选表示持有规定的角度(尤其是90°)配置。

这样的力检测传感器2构成能够在基体21的表面激发弹性表面波的SAW共振子。若施加压缩力Fz1，则基体21向Z轴方向压缩变形，若施加伸展力Fz2，则基体21在Z轴方向伸展变形。而且，伴随这样的基体21的变形，梳齿电极22的间隔(电极指的间隔)变化。若梳齿电极22的间隔变化，则基体21的表面所激发的弹性表面波的频率f(SAW共振子的共振频率)变化。这是因为频率f依存于梳齿电极22的间隔。因此，力检测传感器2能够基于频率f检测力Fz。频率f由于能够稳定检测高分解能，因此能够高精度地检测力Fz的绝对值及其变化。以下，详细地说明这种力检测传感器2。

如图2所示，力检测传感器2具有基体21、设置于基体21的梳齿电极22、在配置面213上将梳齿电极22夹于之间设置的一对反射器23、24。

基体21是四角柱(在本实施方式中为立方体)。另外，基体21具有上表面以及下表面、连接上表面以及下表面的四个侧面。其中，基体21的上表面由以Z轴为法线的XY平面构成，构成接受力Fz的第一面的受压面211。另外，四个侧面中的一个由以Y轴为法线的XZ平面构成，构成作为配置梳齿电极22以及反射器23、24的第二面的配置面213。

配置面213通过受压面211受到力Fz而变形。这样，通过配置面213变形，更确切地说，能够使梳齿电极22的间隔变化，能够使如前所述的弹性表面波的频率f变化。此外，此处的“变形”是指例如实质上没有变形，但包含内部产生变形的情况等的较广的概念(以下相同)。

特别地，在本实施方式中，将与受压面211彼此相邻的面(即没有不同的面介于其间而连续的面)作为配置面213。因此，施加在受压面211的力Fz容易传递给配置面213。因此，能够更有效地且更大地，使配置面213变形。因此，能够进一步增大相对于施加的力Fz的大小的频率f的变化量。其结果，能够进一步提高力检测传感器2的分解能力。

此外，作为基体21的形状，若具有受压面211(第一面)和配置有梳齿电极22的配置面213(第二面)，则没有特别地限定，例如可以为三棱柱、五棱柱、六角形以上的多棱柱等。另外，包括受压面211、配置面213的基体21的各面不限定于平面，面整体或面的一部分可以为曲面。

基体21由压电体构成。因此，配置面213由压电体的表面构成。由此，能够更可靠地，在基体21的表面(配置面213)激发弹性表面波。此外，作为压电体的构成材料，没有特别地限定，例如举出水晶、铌酸锂(LiNbO₃)、钽酸锂(LiTaO₃)、锆钛酸铅(PZT)、四硼酸锂(Li₂B₄O₇)、硅酸镓镧(La₃Ga₅SiO₁₄)、铌酸钾(KNbO₃)、磷酸镓(GaPO₄)、砷化镓(GaAs)、氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO、Zn₂O₃)、钛酸钡(BaTiO₃)、钛酸铅(PbPO₃)、铌酸钠钾((K,Na)NbO₃)、铁酸铋(BiFeO₃)、铌酸钠(NaNbO₃)、钛酸铋(Bi₄Ti₃O₁₂)、钛酸铋钠(Na_0.5Bi_0.5TiO₃)等。

特别地，在本实施方式中，压电体的构成材料是水晶。即，基体21由水晶构成。由此，与采用其他压电体的情况相比较，力检测传感器2能够发挥高频率稳定度、良好的温度特性、高的机械性强度(刚性、耐负重性)、高的固有振动数、高动态范围。因此，能够在更广的范围且以更高的精度检测力Fz。因此，成为检测特性优异的力检测传感器2。

另外，受压面211与所述压电体的水晶的电轴交叉。特别地，在本实施方式中，受压面211与水晶的电轴正交。即，受压面211是水晶的X切面。另外，配置面213与水晶的电轴平行。通过使用这种切角的水晶，能够更可靠地激发弹性表面波。作为这种构成基体21的水晶的切角，例如举出ST切、CT切、AT切、BT切等，这其中优选采用ST切。通过采用这种切角，能够利用被称作瑞利波的弹性表面波，例如与被称作勒夫波(リーキー波)的弹性表面波相比，能够使对基体21、梳齿电极22的加工精度的频率或频率温度特性的不均衡极小。因此，量产性优异。但是，如果能够激发弹性表面波，则水晶的切角没有特别的限定。

另外，梳齿电极22设置在基体21的配置面213的Z轴方向的中央部。另外，梳齿电极22具有一对电极221、222。另外，一对电极221、222配置成彼此的电极指咬合。即，电极221、222配置成彼此的电极指沿Z轴方向交替非接触排列。而且，若向电极221、222之间施加驱动电压，因压电效果而在电极指间产生周期性形变，沿着Z轴方向(电极指的排列方向)激发弹性表面波。其结果，输出在一对电极221、222之间随着SAW共振子的共振频率的电压变化。此外，在本实施方式中，电极指的延伸方向和电极指的排列方向正交，但如果能够激发弹性表面波，也可以不是正交。

一对反射器23、24夹着梳齿电极22配置在其两侧。反射器23、24具有反射传递到基体21的弹性表面波，将弹性表面波封锁在反射器23和反射器24之间的功能。此外，反射器23、24可以省略。

这样的梳齿电极22、反射器23、24能够分别例如通过铝(Al)、铝合金等导电性优异的金属材料形成。由于铝(Al)以及铝合金是例如与铜(Cu)、钨(W)那样的其他金属材料相比较比重较小的材料，能够将梳齿电极22以及反射器23、24的尺寸不平衡对力检测传感器2的频率温度特性的影响控制为较小。

以上，说明了力检测传感器2。此外，在本实施方式中，力检测传感器2是设置一个梳齿电极22的所谓1端口型的SAW共振子，但不限定于此，也可以为沿着弹性表面波的传输方向设置两个梳齿电极22的所谓2端口型的SAW共振子。另外，也可以为其以外的构成。

(封装件)

如图1所示，封装件3具有：衬底31，具有向上方开口的凹部311；以及盖状的罩32，以覆盖凹部311的开口的方式接合于衬底31的上表面。另外，在封装件3的内侧形成由密封的容纳空间S，在该容纳空间S容纳有力检测传感器2。作为容纳空间S的氛围，没有特别的限定，例如优选填充有氮气、氩气、氦气等稀有气体。由此，容纳空间S的氛围稳定。另外，能够抑制梳齿电极22或反射器23、24的腐蚀等。另外，容纳空间S可以成为减压(优选真空)状态。由此，因为例如减少粘性电阻，力检测传感器2的Q值升高，易于激发弹性表面波。

另外，在凹部311(基台31A的上表面)接合基体21的下表面212，罩32接合有基体21的上表面(受压面211)。衬底31以及罩32与力检测传感器2的接合例如使用绝缘性的粘结剂进行。此外，衬底31以及罩32与力检测传感器2的接合方法并不特别限定。另外，例如如果能将力检测传感器2固定在容纳空间S内，则力检测传感器2和封装件3可以不接合。

另外，如图1所示，罩32具有：中央部321，位于中央部，与力检测传感器2接合；外缘部322，位于外缘部，与衬底31接合；以及锥状的连接部323，位于中央部321和外缘部322之间，并连接它们。另外，中央部321位于外缘部322的上侧(基板41侧)。另外，仅中央部321与基板41接触，外缘部322以及连接部323没有与基板41接触(分开)。由此，能够更加可靠且有效地将力Fz传递给受压面211。

此外，在没有通过预压螺栓5对封装件3预压的状态下，力检测传感器2可以通过封装件3向Z轴方向预压，也可以不进行预压，优选实质上没有预压。由此，例如与通过封装件3预压的情况相比较，封装件3的刚性可以降低，因此能够实现封装件3的小型化。此外，在本实施方式中，容纳空间S的高度和力检测传感器2的高度大致相等，在容纳于封装件3的状态下，力检测传感器2没有通过封装件3实质性地预压。

另外，如图1所示，在本实施方式中，衬底31具有：基台31A，构成衬底31的底部中央部；以及框部31B，设置在基台31A的周围，构成衬底31的底部的外缘部以及侧壁。而且，在基台31A的上表面承载有力检测传感器2。由此，基台31A可以说作为承载力检测传感器2的承载台发挥功能。

另外，在框部31B设置有位于容纳空间S内的两个内部端子33、以及位于衬底31的下表面且通过未图示的内部布线与内部端子33电连接的两个外部端子34。另外，内部端子33、33经由接合线BW与梳齿电极22的电极221、222电连接。通过这种构成，能够将梳齿电极22电引出到封装件3的外侧，能够更容易地进行与外部装置的电连接。

作为框部31B的构成材料，并没有特别地限定，但例如能够使用氧化铝等各种陶瓷。另外，作为基台31A以及罩32的构成材料，分别没有特别地限定，但可以为与框部31B的构成材料的线膨胀系数近似的部件。例如，在将框部31B的构成材料作为如前所述的陶瓷的情况下，优选将基台31A以及罩32的构成材料设为金属材料(例如科伐铁镍钴合金等的合金)。由此，难以在封装件3产生热应力，能够减少对力检测传感器2施加不需要的应力(预压、力Fz之外的外力)。因此，成为力检测精度更高的力觉传感器1。

这样，通过分别由金属材料构成基台31A以及罩32，基台31A以及罩32的强度以及尺寸精度升高，发挥充分地机械性强度，并且能够高精度地控制容纳空间S的高度。因此，封装件3不易破损，另外能够良好地将力检测传感器2容纳在容纳空间S。另一方面，通过由陶瓷构成框部31B，能够将框部31B设为更高强度，能够提高封装件3整体的高度。另外，能够将框部31B设为绝缘性，容易形成内部端子33、外部端子34。

(基板)

如图1所示，一对基板41、42设置成其间夹着封装件3，在Z轴方向重叠。另外，从Z轴方向观察的俯视中，封装件3位于基板41、42的中央部。

基板41位于封装件3的上侧，成为板状。而且，基板41的下表面与罩32的中央部321接触。另一方面，基板42位于封装件3的下侧，具有板状的衬底421以及从衬底421的上表面突出的突出部422。并且，突出部422的上表面与衬底31的下表面接触。另外，突出部422与衬底31的基台31A的下表面接触，没有与框部31B接触。由此，能够更加可靠且有效地将力Fz传递给力检测传感器2。因此，成为力检测精度更高的力觉传感器1。另外，由于在基板42和外部端子34之间形成有空隙，容易连接外部端子34与外部装置。

作为这种基板41、42的构成材料，没有特别地限定，例如举出铁、镍、钴、金、白金、银、铜、锰、铝、镁、锌、铅、锡、钛、钨等各种金属，或者包含这其中的至少一种的合金或者金属间化合物，以及这些金属的氧化物、氮化物、碳化物等。

(预压螺栓)

如图1至图3所示，基板41、42通过四个预压螺栓5固定(连接)。四个预压螺栓5在基板41、42的外缘部沿着圆周方向等间隔(即，90度间隔)设置。另外，各预压螺栓5配置成其头部51成为基板41侧，各预压螺栓5的螺栓部52摞合于基板42。而且，通过各预压螺栓5，向封装件3内的力检测传感器2施加沿受压面211的法线方向的压力。即，基体21被预压。这样，通过对基体21预压，例如与未预压的情况相比较，提高力觉传感器1的应答性。另外，不仅压缩力Fz1，也能够以更高地精度检测拉伸力Fz2。

根据这种预压螺栓5，通过预压螺栓5的旋入量能够调整预压的大小。因此，预压的调整变得容易。预压的大小没有特别的限定，能够根据力检测传感器2的强度等适当设定。此外，预压螺栓5的个数和配置若能够对力检测传感器2预压，则没有特别地限定。另外，如果能够对基体21预压，则作为其方法，并不限定于采用预压螺栓5的方法。

以上，说明了力觉传感器1的构成。这种力觉传感器1能够检测Z轴方向的力Fz(压缩力Fz1、伸展力Fz2)。以下，说明力觉传感器1的力检测方法。此外，在下文中，将对力检测传感器2实质上没有施加预压之外的外力的状态称为自然状态。另外，在下文中，在固定基板42的状态下，设为力Fz经由基板41作用于受压面211。

若向受压面211施加压缩力Fz1，则基体21向Z轴方向压缩变形，梳齿电极22的间隔(电极指的间隔)比自然状态的短。因此，被力检测传感器2激发的弹性表面波的频率f(SAW共振子的共振频率)高于自然状态。

另外，若向受压面211施加伸展力Fz2，则基体21向Z轴方向伸展变形，梳齿电极22的间隔比自然状态的长。因此，被力检测传感器2激发的弹性表面波的频率f低于自然状态。

因此，力觉传感器1根据频率f的从自然状态的变化(变化量以及变化方向)，能够检测力Fz(压缩力Fz1以及伸展力Fz2)。

以上，说明了本实施方式的力觉传感器1。这样的力觉传感器1具有力检测传感器2。因此，能够享受上述的力检测传感器2的效果，能够发挥优异的可靠性以及检测特性。

<第二实施方式>

图4是示出本发明的第二实施方式涉及的力觉传感器的截面图。图5是图4示出的力觉传感器具有的力检测传感器的立体图。

本实施方式涉及的力觉传感器主要除了力检测传感器的构成不同之外，与上述第一实施方式的力觉传感器相同。

此外，在以下的说明中，关于第二实施方式的力觉传感器，以与上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项，则省略其说明。另外，对在图4以及图5中与上述第一实施方式相同的构成，标注相同的符号。

如图4所示，在本实施方式的力觉传感器1中，力检测传感器2相对于第一实施方式以围着Y轴旋转90°的状态配置。因此，如图5所示，构成基体21的水晶的电轴沿着X轴方向(与力觉传感器1的厚度方向正交的方向)。另外，梳齿电极22的两电极221、222的各电极指配置成以非接触的方式沿着X轴方向排列。

在这样的构成的力觉传感器1中，若向受压面211施加压缩力Fz1，则梳齿电极22的间隔长于自然状态，频率f低于自然状态。另外，若向受压面211施加伸展力Fz2，则梳齿电极22的间隔短于自然状态，频率数f高于自然状态。因此，力觉传感器1根据频率f的从自然状态的变化(变化量以及变化方向)，能够检测力Fz(压缩力Fz1以及伸展力Fz2)。

根据如上的第二实施方式，能够发挥和上述第一实施方式相同的效果。

<第三实施方式>

此外，在以下的说明中，关于第三实施方式的力觉传感器，以与上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项，省略其说明。另外，对在图6中与上述第一实施方式相同的构成，标注相同的符号。另外，在图6中，省略连接于各电极221、222的接合线BW的记载。

如图6所示，在本实施方式的力检测传感器2中，基体21的两个侧面成为配置面213、214，在配置面213、214分别配置有梳齿电极22以及反射器23、24。这样，通过设置两个配置面213、214，从而能够检测出因设置在配置面213的梳齿电极22被激振的弹性表面波的频率变化、和因设置在配置面214的梳齿电极22被激振的弹性表面波的频率变化。因此，例如根据检测到的两个频率变化的平均值，能够检测力Fz。另外，例如在两个频率变化产生较大的差的情况下，能够判断力检测传感器2故障。由此，成为可靠性更高的力觉传感器1。

此外，作为配置有梳齿电极22以及反射器23、24的配置面的个数，没有特别地限定，可以为三个以上。另外，在本实施方式中，构成为在一个配置面配置一组梳齿电极22以及反射器23、24，但并不限定于此，也可以是在一个配置面上配置两组以上的梳齿电极22以及反射器23、24的构成。另外，还能够将其中至少一个梳齿电极22设为图5示出的配置。

根据如上的第三实施方式，能够发挥和上述第一实施方式相同的效果。

<第四实施方式>

此外，在以下的说明中，关于第四实施方式的力觉传感器，以与上述第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项，省略其说明。另外，对在图7中与上述第一实施方式相同的构成，标注相同的符号。

如图7所示，在本实施方式的力检测传感器2中，基体21具有第一基体21A以及连接于第一基体21A的第二基体21B。而且，第一基体21A具有作为第一面的受压面211，第二基体21B具有作为第二面的配置面213。即，基体21具有：第一基体21A，作为被基板41、42夹持接受预压以及力Fz的部分；以及第二基体21B，配置有梳齿电极22以及反射器23、24，作为SAW共振子发挥功能的部分，基体21将这些单独构成。这样，通过以第一基体21A和第二基体21B构成基体21，能够分别适当选择第一基体21A以及第二基体21B的形状或构成材料。由此，提高基体21的设计的自由度。

此外，作为第一基体21A的构成材料，没有特别的限定，优选相对较硬的材料。作为这样的材料，例如举出铁、镍、钴、金、白金、银、铜、锰、铝、镁、锌、铅、锡、钛、钨等各种金属、或者包含这其中的至少一种的合金或者金属间化合物，以及这些金属的氧化物、氮化物、碳化物等。另一方面，作为第二基体21B的构成材料，能够激起弹性表面波的话，则没有特别地限定，能够使用在上述的第一实施方式中举出的各种压电体。特别地，在本实施方式中，第二基体21B通过水晶构成。

此外，在本实施方式中，第一基体21A和第二基体21B经由粘结剂21C连接(接合)。但是，作为第一基体21A和第二基体21B的连接方法，如果能将第一基体21A受到的力传递给第二基体21B，则没有特别的限定，例如可以是凹凸嵌合、采用螺丝的螺旋(screws)、焊接、熔接、钎焊等。

根据如上的第四实施方式，能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。

<第五实施方式>

图8是示出本发明的第五实施方式涉及的机器人的立体图。

图8示出的机器人9是例如能够在制造精密设备等的工业制品的制造工序中使用的机器人。如同图所示，机器人9具有例如固定于地板或屋顶的衬底91、旋转自如地连接于衬底91的臂92、旋转自如地连接于臂92的臂93、旋转自如地连接于臂93的臂94、旋转自如地连接于臂94的臂95、旋转自如地连接于臂95的臂96、旋转自如地连接于臂96的臂97、控制这些臂92、93、94、95、96、97以及末端受动器(end effector)99的驱动的机器人控制部98。另外，在臂97设置有手连接部，在手连接部对应于使机器人9执行的作业安装末端受动器99。

在这样的机器人9中，作为检测施加于末端受动器99的外力的传感器，设置有具备上述力检测传感器2的力觉传感器1。而且，通过将力觉传感器1检测到的力反馈到机器人控制部98，机器人9能够执行更精密的作业。另外，通过力觉传感器1检测到的力，机器人9能够检测到末端受动器99的接触作业对象物或者障碍物等。因此，能够更加准确地进行末端受动器99对作业对象物的把持或移动等的动作，另外能够容易地进行在以往的位置控制中困难的障碍物回避动作、对象物损伤回避动作等，机器人9能够更准确且安全地执行作业。

这样，机器人9具有力觉传感器1(力检测传感器2)。因此，能够享受上述的力觉传感器1(力检测传感器2)的效果，能够发挥优异的可靠性。

根据这样的第五实施方式，能够发挥上述的第一实施方式的效果。此外，作为机器人的构成没有特别的限定，例如臂的个数可以与本实施方式的不同。另外，作为机器人，可以是所谓的水平多关节机器人或双腕机器人。另外，机器人9的力觉传感器1的设置位置也没有特别的限定。

以上根据图示的实施方式对本发明的力检测传感器、力觉传感器以及机器人进行了说明，然而本发明并不限定于此，各部的构成可以置换为具有同样功能的任意构成。另外，也可以对本发明附加其它任意构成物。另外，也可以适当组合各实施方式。

另外，在上述的实施方式中，力检测传感器具有力检测传感器元件、封装件、一对基板以及预压螺栓，但作为力检测传感器的构成，具有力检测传感器元件的话，则没有特别地限定。例如，省略封装件，力检测传感器元件可以直接被一对基板夹住。另外，可以省略一对基板以及预压螺栓。即，力检测传感器元件可以不被预压。

Claims

1.一种力检测传感器，其特征在于，具有：

基体，包括从外部受力的第一面以及法线方向与所述第一面不同的第二面；以及

梳齿电极，配置在所述第二面上，具有多个电极指，

所述多个电极指的排列方向与所述第一面的延伸方向平行，

所述基体具备第三面,所述第三面的法线方向与所述第一面及所述第二面的法线方向不同，

所述力检测传感器具有配置在所述第三面上的梳齿电极，该梳齿电极具有多个电极指，

配置在所述第三面上的所述多个电极指的排列方向与所述第一面的延伸方向平行，

所述第二面由于所述第一面受所述力而变形，

所述第二面由压电体的表面构成。

2.根据权利要求1所述的力检测传感器，其特征在于，

具有多个配置在所述第二面上的所述梳齿电极，

配置在所述第二面上的所述多个梳齿电极中的至少一个所述梳齿电极的所述多个电极指的排列方向与所述第一面的延伸方向平行。

3.根据权利要求1所述的力检测传感器，其特征在于，

所述压电体的构成材料是水晶。

4.根据权利要求3所述的力检测传感器，其特征在于，

所述第一面的延伸方向与所述水晶的电轴平行。

5.根据权利要求1所述的力检测传感器，其特征在于，

所述基体具有第一基体以及连接于所述第一基体的第二基体，

所述第一基体具有所述第一面，

所述第二基体具有所述第二面。

6.根据权利要求1所述的力检测传感器，其特征在于，

所述基体被预先按压。

7.一种力觉传感器，其特征在于，

所述力觉传感器具有权利要求1至6中任一项所述的力检测传感器。

8.一种机器人，其特征在于，

所述机器人具有权利要求1至6中任一项所述的力检测传感器。