[发明专利]磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置方法

说明书

本发明的磁感测系统10具备：感测装置11，根据伴随外力的作用而变化的磁场的强度，产生电信号；以及检测装置12，根据基于来自感测装置11的电信号的磁场的变化，检测与外力的作用相伴的物理量。感测装置11具备：磁场产生单元15、18，从由于外力的作用而进行位移的部位产生强度不同的期望的测定用磁场；以及磁场测定单元19，测定包括测定用磁场在内的周围的磁场的强度。在检测装置12中，通过预先存储的关系式，根据强度不同的测定用磁场的随时间的变动，确定和与测定用磁场分别地产生的干扰磁场的强度对应的磁干扰量，去除磁干扰量的影响，求出所述物理量。

技术领域

本发明涉及磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置方法，更详细而言涉及在去除了对磁传感器中的测定产生影响的磁干扰的状态下检测与外力的作用对应的物理量的磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置(offset)方法。

背景技术

在与人类共存的同时进行预定的作业的机器人中，设置有在存在于机器人的周围的环境中的人、物接触到机器人时检测作用于该接触部分的按压力、剪切力等外力的力传感器、检测该接触部分的位移的位移传感器等各种传感器。而且，根据来自这些各种传感器的检测值，进行机器人的动作控制。作为这些传感器，例如，已知利用由外力的作用引起的磁场的变化的磁式的力传感器、位移传感器。该磁式的各传感器具备由因外力的作用而进行位移的弹性体等构成位移部、被固定到该位移部的永久磁铁以及探测由永久磁铁产生的测定用磁场的状态的磁传感器。在这些磁式的各传感器中，永久磁铁根据作用的外力的大小而与位移部一体地进行位移，利用伴随该位移而由磁传感器测定的磁场的强度发生变化，检测作用于位移部的外力的大小、位移部的位移量。

在此，由于地磁的影响、由其他磁性体或永久磁铁强磁性化的磁性材料等接近磁传感器的附近，可能对从伴随外力的作用而进行位移的永久磁铁生成的测定用磁场产生磁干扰。其结果，无法准确地检测测定用磁场的变化，无法准确地检测作为与外力的作用对应的物理量的外力的大小、上述位移量。

另外，在专利文献1中，公开了一种考虑上述磁干扰而检测外力的大小的磁式力觉传感器。该磁式力觉传感器具备：磁铁；位移磁电变换元件，从该磁铁的一方侧的表面隔开预定距离相向配置，并且伴随外力的作用而进行位移，从而检测由外力产生的磁场变化；以及固定磁电变换元件，固定于该磁铁的另一方侧的表面上，不伴随外力的作用而进行位移。在该固定磁电变换元件中，检测与外力的作用无关的磁场的强度。而且，在该磁式力觉传感器中，从与外力的施加对应的位移磁电变换元件中的检测结果减去与外力无关的固定磁电变换元件中的检测结果，求出外力的大小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-112511号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述专利文献1的磁式力觉传感器中，还需要用于仅检测磁干扰的影响的固定磁电变换元件。而且，固定磁电变换元件相对于检测由外力产生的磁场变化的位移磁电变换元件而夹着磁铁设置于相对侧。因此，由于这样的固定磁电变换元件的追加配置，传感器整体的小型化受到阻碍，并且制约了传感器、机器人的设计自由度。另外，在远离位移磁电变换元件的位置存在固定磁电变换元件，所以在它们的周围与外力的作用无关地产生的磁场的状况不同的情况下，还存在无法准确地去除用于检测外力的位移磁电变换元件中的磁干扰的影响这样的问题。

本发明是为了解决这样的课题而提出的，其目的在于提供一种能够去除磁干扰的影响而准确地检测外力的大小、该外力所作用的部位的位移量等与外力的作用相伴的正确的物理量并且能够使安装于测定物理量的部位的传感器部分的结构变得紧凑的磁感测系统、检测装置以及磁干扰的偏置方法。

解决课题的手段