力覚センサには、1軸、3軸、6軸と、検出可能な力の方向が異なる3つの種類があります。もちろん、より多様な情報が得られる6軸力覚センサの方が、より多くの利用シーンに適用可能であり、汎用性は高くなります。しかし、センサの構造と検出した計測信号を処理する回路が複雑になるため、小型・軽量・薄型化やコストの面では不利になります。利用目的に応じて、最適な種類のセンサを選ぶことが重要です。
1軸力覚センサは、一方向の力の変化だけを検出します。荷重センサやロードセルとも呼ばれており、一方向に圧縮や引張する加工機などの制御や空気や油の圧力や流量を計測する場合などに使われています。
3軸力覚センサは、X、Y、Zの3軸方向に加わる力を分解して検出します。工場の中では、組立工程や搬送工程などに利用する産業用ロボットや協働ロボットなどに活用されています。比較的小型で組み込み易いことから、単軸ロボット、スカラロボット、小型の垂直多関節ロボットなどでの適用例が多い傾向があります。
6軸力覚センサは、X、Y、Zの3軸方向に加わる力だけでなく、3軸の周りのトルクも同時に検出します。検出する情報が多様である分、センサ自体の構造が複雑になるため、かつては精度に劣り、サイズが大きく、剛性に難がありました。しかし、現在ではMEMS技術と構造設計技術の進歩によって、3軸力覚センサと同等の高精度・小型化・高剛性を実現できるようになり、高い汎用性が求められるロボットハンドに広く応用されています。さらに、機械学習など情報分析の手法が進化したことで、検出したデータを高精度解析し、人間の触力覚に近い感覚を再現できるようにもなってきています。
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