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シングルポイント触覚センサ計測ハブ
FSHub
(FSR, 感圧センサ, 面圧センサ、触覚計測、ROS2対応)

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現場で実験で、すぐ使える 
​    シンプル&ソリッド

触覚センサとは

人は、圧力・振動・温度などの複数の感覚情報を統合して「触覚」を認知します。 触覚センサは、その中でも接触時の力や圧力の変化を検出するセンサの総称です。代表的な触覚センサには、FSR(感圧抵抗式)、静電容量式、面圧センサ、ロードセルなどがあります。

FSHubとは

FSHubは、FSR(感圧抵抗式センサ)などの圧力・力の変化を扱うシングルポイント触覚センサを、最大6CHまで同時に計測できる小型ハブです。

どのタイミングで、どれくらいの力が使われていたかを時系列で可視化し、条件や操作の違いを相対的に比較するためのツールとして設計しています。

また、ROS2に対応していますので、ロボットハンドの触覚フィードバック制御にも使用可能です。

​特徴

  • 最大6CHのシングルポイント触覚センサを同時計測
     

  • USB 1000Hz/ Bluetooth 100Hzの高速サンプリング
     

  • 外部トリガ入力で他機器と同期可能(QB-01 / LCHub / モーキャプ等)
     

  • ROS2対応でロボットハンド触覚入力に適合
     

  • 手のひらサイズのコンパクト設計(腕・治具に取り付けやすい)
     

  • CSV出力で解析ワークフローにそのまま利用可能

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用途に応じて2つのモデルを用意

FSHub(標準モデル) | 研究・評価用途向け

  • 計測ソフトウェア・センサ付属の“すぐ使える”完成モデル

  • 指先力・接触圧の計測、可視化、記録がすぐに可能

  • 条件比較・操作評価・UX/HMI研究・技能伝承などに最適

  • 開発作業なしで、実験・評価にそのまま利用できる

FSHub‑ADK(開発・組込向け)

  • ソフトウェア・センサなしの“開発者向け”モデル

  • 通信仕様書・Pythonサンプルコードを提供

  • フィードバック制御、ロボットハンド、アプリ開発に最適

  • 製品・システムへの組み込み用途を想定

  • ※研究・評価用途でそのまま使う場合は標準モデルを推奨

応用例・ソリューション

  • HMI / UX研究での指先力・操作評価  
    UI操作時の力の使われ方を比較し、操作性や負荷の違いを可視化

     

  • 工具操作・作業時の力の使われ方の比較  
    熟練者と初心者の違い、作業条件による違いをなど、力の使われ方を見える化

     

  • 技能伝承における力加減の見える化  
    「どれくらいの力で」「どのタイミングで」押しているかを共有しやすくする

     

  • ロボットハンド・VR分野での触覚入力評価  
    接触検知、触覚フィードバック、HRIの入力データとして利用可能

     

  • 座面・インソールなどの接触圧評価  
    人体との接触部位における圧力変化を簡易に取得

     

いずれも「できたかどうか」ではなく、どのように力が使われていたかを比較する用途に適しています。

技術的補足(FSRの特性について):

FSHubは感圧抵抗式センサを前提とした設計です。
FSRは “力の変化を相対的に比較する用途” に適しており、以下の特性があります。

・絶対値の高精度計測には向きません

・条件間の違い、相対比較、傾向把握に適しています

・接触条件により出力が変わるため、荷重キャリブレーションが有効です。

・高精度な荷重計測が必要な場合には、ロードセル等の使用を推奨します。

​仕様

FSHub(標準モデル)
 

型式:    FSHub

コントローラ部

適合センサ 感圧抵抗式センサ  約2kΩ~300kΩ (FSR, FlexiForce等)

入力CH数 6
サンプリング    最大1000Hz(USB有線接続時)、100Hz(Bluetoothワイヤレス接続時) 
AD分解能    12bit

適合入力コネクタ JST製 PAP-02V-S
外部通信    USB・Bluetooth  (COMポート通信)

外部トリガ入力    1shot(計測開始・終了時、LVTTL正論理, 100μs以上)

外形寸法   W52×D69.6×H20

​質量     60g

電源    USB-Cコネクタより外部給電 DC5V, 約300mA

使用温度範囲    10~50℃(結露なきこと)

保管温度範囲    0~70℃(結露なきこと)

計測ソフトウエア部
動作環境    Windows11
計測設定機能    データサンプリング、移動平均、外部トリガ設定等
データモニタ     時系列波形モニタ、3Dモニタ
データ計測機能    時系列データのCSVファイル保存

 

センサ部 (標準付属品 ※追加用の別売品もございます)

型式   : FS-S400-1.5M
感圧部直径: φ5

センサ外径: φ7.6

センサ全長: 38mm

リード線 : 1.5m 外径φ1の2平行線

先端コネクタ: PAP-02V-S

​測定荷重 : 対象物との接触条件による(指先の場合0.2~20N程度)​​

​標準付属品:コントローラ1台、計測ソフトウエア1ライセンス、センサ6台

FSHub-ADK (アプリケーション開発キット): 

標準付属品:コントローラ本体1台

※通信仕様書、動作比較用ソフトウエア提供

※FSHubの計測ソフトウエアは使用できません。センサ、コネクタケーブル等は別売

予算価格帯(FSHub)

 

□ ~20万円台 

☑ ~50万円台 

□ ~100万円前後

□ ~200万円前後

□ 200万円台~ 

予算価格帯(FSHub-ADK)

 

☑ ~20万円台 

□ ~50万円台 

□ ~100万円前後

□ ~200万円前後

□ 200万円台~ 

ROS2 対応


ROS2(Robot Operating System 2)とは、ロボット用アプリケーションを開発するためのオープンソースのソフトウェアフレームワークです。

FSHubは、ロボット開発で広く利用される ROS2 に対応しています。
触覚データをROS2ノードとしてリアルタイムに配信でき、ロボットハンドの接触検知・触覚フィードバック制御・HRI(Human-Robot Interaction) などのアプリケーションに統合できます。

 

詳細なノード仕様、launchファイル、サンプルコードは GitHubで公開しています。

GitHub : GitHub - SUGINO-EICHI-CORPORATION/fshub-ros2 · GitHub

対応環境

- ROS 2 Jazzy(Windows / Linux)
ライセンス: Apache 2.0

​技術コラム

FSRの特性と計測時の注意点
FSHubは、FSR(感圧抵抗式センサ)を前提とした設計です。
FSRは軽量・薄型で扱いやすい一方、以下のような特性があります。

FSRの特性
絶対値の高精度計測には向かない  
→ 抵抗値が接触条件に大きく依存するため、荷重の“正確な値”を求める用途には不向きです。

相対比較・傾向把握に適している  
→ 条件間の違い、操作の違い、タイミングの違いを比較する用途に強みがあります。

接触面積・押し方で出力が変わる  
→ 同じ力でも、指の角度や接触面積が変わると値が変動します。

荷重キャリブレーションが有効  
→ 一定荷重を複数点で与えることで、用途に応じた補正が可能です。

感圧センサの簡易荷重キャリブレーション例

以下、資料をダウンロードください

​<参考資料:感圧センサのキャリブレーション>

ロードセルとの違い
ロードセル:高精度な絶対値計測向け

FSR:相対比較・傾向把握向け(軽量・薄型・安価)

FSHubは、FSRの特性を活かした 「力の使われ方の比較」 に最適化されています。
高精度な荷重計測が必要な場合は、ロードセルの使用を推奨します。
​​​​​​

FAQ

  • FSRで正確な力の値は測れますか?
    →FSRは絶対値の高精度計測には向きません。 条件比較・傾向把握・タイミングの分析に適したセンサです。
    ​比較的ローコストに製作が可能で、回路もシンプルに出来ることも感圧抵抗式の特徴です

  • ロードセルとの違いは何ですか?
    →ロードセルは高精度な荷重計測向け、FSRは相対比較・操作評価・接触検知向けです。

  • どのような用途に向いていますか?
    →HMI/UX評価、工具操作の比較、技能伝承、ロボット触覚入力、接触圧の簡易評価 など、
    力の使われ方を比較する用途に適しています。

  • キャリブレーションは必要ですか?
    ​→用途によります。絶対値を扱う場合は簡易キャリブレーションが有効です。
    相対比較のみの場合は必須ではありません。

  • ROS2には対応していますか?
    →はい。FSHubは ROS 2 Jazzy(Windows / Linux) に対応しています。
    触覚データをリアルタイムにROS2へ配信できます。

  • Bluetooth接続の遅延はありますか?
    →USB接続より遅延は大きくなります。高速性が必要な場合はUSB接続(最大1000Hz)を推奨します。

  • 6CHはどのように使い分けますか?
    →指先・工具・接触面など、複数箇所の力変化を同時に取得できます。条件比較や操作分析に有効です。

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