力覚センサとは、さまざまな方向から加わる「力」や回転する力のモーメントである「トルク」を、XYZ方向それぞれの成分に分解し、電気信号に変えて検知する電子部品のことです。人間は、指先などの皮膚内部にある感覚受容器によって、押す、引っ張る、ねじるといった力を感じて、モノの硬さや質感、実体感を感じています。力覚センサは、センサを感覚受容器として物理的な力の量とその方向を検知し、人間の触力覚を再現します。
いま、ロボットに触力覚を付与する技術として、力覚センサの活用に注目が集まっています。
生産ライン上の人手で行う作業の中には、手探りで感触を確かめながら行う繊細な作業が多くあります。例えば、電子部品の柔らかい端子を、壊さないような力加減でコネクタに挿し込むといった、一見簡単な作業が該当します。
ロボットでは、カメラや画像認識技術を活用することで、視覚情報を頼りに、扱うモノの形や状態に応じた精密な作業ができるようになりました。ただし、材質の硬さといった外観から判断できないモノの特徴に応じて、制御条件の微調整することはできません。
ロボットハンドに力覚センサを取り付ければ、これまで人手に頼らざるを得なかった作業を自動化できるようになります。その適用先は、端子が柔らかい電子部品やコネクタの挿入、遊びが少ない嵌合、精密なねじ締め、バリ取り、微妙な力加減での研磨、ピッキングなど、極めて多様です。また、協働ロボットや搬送ロボットなどが人やモノに接触したことを検知するためにも利用できます。
さらに、力覚センサの検知精度や得た触力覚情報をロボットの精密制御にフィードバックすれば、経験豊富な職人の匠の技も自動化できる可能性があります。これによって、高品質な製品を低コストで生産できるようにもなります。例えば、ワーク表面のミクロン単位の凹凸を指で確かめながら切削するといった精密機械の部品加工が応用先として挙がります。
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