ロボット全身分布型触覚センサシステム用LSIの開発

カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門

発行日: 2011/08/01

タイトル(英語): Development of an LSI for Tactile Sensor Systems on the Whole-Body of Robots

著者名: 室山 真徳（東北大学 江刺・田中（秀）研究室），巻幡 光俊（東北大学 江刺・田中（秀）研究室），中野 芳宏（東北大学 江刺・田中（秀）研究室），松崎 栄（東北大学 江刺・田中（秀）研究室），山田 整（トヨタ自動車（株）パートナーロボット部），山口 宇唯（トヨタ自動車（株）パートナーロボット部），中山 貴裕（トヨタ自動車（株）パートナーロボット部），野々村 裕（（株）豊田中央研究所 パワーエレクトロニクス研究部），藤吉 基弘（（株）豊田中央研究所 パワーエレクトロニクス研究部），田中 秀治（東北大学 江刺・田中（秀）研究室），江刺 正喜（東北大学 江刺・田中（秀）研究室）

著者名(英語): Masanori Muroyama (Esashi and Tanaka Labs., Tohoku University), Mitsutoshi Makihata (Esashi and Tanaka Labs., Tohoku University), Yoshihiro Nakano (Esashi and Tanaka Labs., Tohoku University), Sakae Matsuzaki (Esashi and Tanaka Labs., Tohoku University), Hitoshi Yamada (Partner Robot Div., Toyota Motor Corporation), Ui Yamaguchi (Partner Robot Div., Toyota Motor Corporation), Takahiro Nakayama (Partner Robot Div., Toyota Motor Corporation), Yutaka Nonomura (Power Electronics Research Div., TOYOTA CRDL, INC.), Motohiro Fujiyoshi (Power Electronics Research Div., TOYOTA CRDL, INC.), Shuji Tanaka (Esashi and Tanaka Labs., Tohoku University), Masayoshi Esashi (Esashi and Tanaka Labs., Tohoku University)

キーワード: 触覚センサ，集積化MEMS，センサネットワーク，割込みネットワーク，シリアル通信　　tactile sensor，integrated MEMS，sensor network，interrupt network，serial communication

要約(英語): We have developed a network type tactile sensor system, which realizes high-density tactile sensors on the whole-body of nursing and communication robots. The system consists of three kinds of nodes: host, relay and sensor nodes. Roles of the sensor node are to sense forces and, to encode the sensing data and to transmit the encoded data on serial channels by interruption handling. Relay nodes and host deal with a number of the encoded sensing data from the sensor nodes. A sensor node consists of a capacitive MEMS force sensor and a signal processing/transmission LSI. In this paper, details of an LSI for the sensor node are described. We designed experimental sensor node LSI chips by a commercial 0.18µm standard CMOS process. The 0.18µm LSIs were supplied in wafer level for MEMS post-process. The LSI chip area is 2.4mm × 2.4mm, which includes logic, CF converter and memory circuits. The maximum clock frequency of the chip with a large capacitive load is 10MHz. Measured power consumption at 10MHz clock is 2.23mW. Experimental results indicate that size, response time, sensor sensitivity and power consumption are all enough for practical tactile sensor systems.

本誌: 電気学会論文誌E（センサ・マイクロマシン部門誌） Vol.131 No.8 （2011） 特集：先進自動車を支えるセンシング技術

本誌掲載ページ: 302-309 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejsmas/131/8/131_8_302/_article/-char/ja/