Up 接地センサー 作成: 2026-08-04
更新: 2026-08-04

4足歩行ロボット身体感覚系 > 触覚接地センサー

    4足歩行ロボットの触覚は,接地覚。
    接地覚の内容になるものは,
     ・接地状態
       接地しているか?(接地判定)
     ・荷重
       どれくらい荷重がかかっているか?(荷重推定)
     ・滑り
       足裏が滑っていないか?(摩擦判定)
     ・地面の硬さ
       地面が硬いか柔らかいか?(地面特性)
     ・地面の傾き
       足裏の傾き(圧力分布)


    接地センサーとして,足裏に圧力センサー取り付ける。
    歩行ロボットでは,次の 3 種類が中心になる。

    (1) フォースセンサ(力センサ)
    最も一般的な「触覚」。
    足裏にかかる力(垂直方向の荷重)を測る

    構造:
     ひずみゲージ方式が最も一般的。
      金属ブロック
      その内部に「ひずみゲージ」
      力が加わると微小に変形し,抵抗値が変わる
      その変化を読み取ることで力を推定

    性能
      4点や 6点で配置して「圧力分布」を測る
      荷重・圧力分布が取れる
      接地しているかどうかがわかる
      荷重の偏りから「足裏の傾き」も推定できる
      高精度
      応答が速い

    (2) FSR(Force Sensitive Resistor, 圧力抵抗センサ)
    軽量で安価。
    ロボットの足裏に貼り付けることが多い。
      圧力がかかると抵抗値が変わる
      荷重の大まかな大きさがわかる
      応答が速い
      精度はフォースセンサより低い

    構造は:
      導電性の薄膜
      圧力で膜の接触面積が変化
      抵抗値が変わる

    (3) キャパシティブセンサ(静電容量式)
    高精度で,柔らかい素材にも使える。
      圧力がかかると,電極間距離が変わり,静電容量が変化
      圧力を高精度で測れる
      柔らかい足裏(ソフトロボティクス)に向く