外部磁気ノイズの影響を除去可能な高精度磁気式触覚センサ

磁気ノイズに頑強な触覚センサを実現

　従来より開発してきた磁気式触覚センサは、永久磁石を内包した柔軟なエラストマーと磁気抵抗素子などを搭載した電子基板から成る単純な構造で、3軸の変位・力の計測及びすべり検出ができ、安価かつ耐久性が高いなど優れた特徴を有しています。
　今回の研究開発により、製品化に向けての課題であった、地磁気などの影響を除去できる触覚センサを実現できました。

磁気式触覚センサ

地磁気およびモータなどによる高周波磁気ノイズ

　下に示す磁気式触覚センサは、柔軟層の変形に伴う磁石の変位を磁気抵抗素子とインダクタでとらえ、変位と力の計測、すべり検出が可能です。
　その際に影響を受ける磁気ノイズには、

• 固定したセンサに対する地磁気
• モータなどから発生する周期的磁気ノイズ
• センサの位置及び姿勢が変化している状況下での地磁気

があり、いずれも測定精度低下の原因となります。そこで、用途や使用環境の幅を拡大するため、課題解決を図りました。

磁気式触覚センサの構造

信号処理技術ならびに参照用センサの活用

　センサ停止中の地磁気と周期的磁気ノイズの影響については、ローパスフィルタなどの信号処理により大幅に抑えることができました。
　また位置が変化しない同構造の参照用センサを付加することで、センサ位置が変化している場合にも測定誤差を1/5まで低減できました。

製品展開に向けて

　セ今回の改良では、参照用センサの付加以外にコストは変らず、価格競争力を有しております。
また本触覚センサの適用先として、ロボット用の触覚センサ以外にも

• 車いす，ゲーム機など3次元アナログ入力が可能な入力装置
• 医療診断の補助装置
• リハビリ用機器

への展開が考えられます。