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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)

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現場で実験で、すぐ使える 
​    シンプル&ソリッド

FSHubとは

FSHubは、指先や接触部位で使われる「力の違い」を、シングルポイント触覚センサで可視化する研究・実験用途向けの計測ハブです。

シングルポイント触覚センサ(感圧センサ, FSR等)を用いて、力の変化を時系列データとして捉え、そのときどのように力が使われていたか、条件や操作方法によってどんな違いが生じていたかを、客観的に比較するためのツールとして設計しています。

現場へ持ち出して、すぐに使ってみることが出来る構成です。

FSHub(標準モデル)
研究・評価用途向け
FSHub(標準モデル)は、計測・可視化・記録を行うための計測ソフトウエアを付属した完成モデルです。

触覚センサによる指先力・接触圧をすぐに計測可能、設定や記録に特別な開発作業は不要、条件比較・操作評価・仮説検証などに適しています。

研究・評価用途で「まず計測してみる」「条件の違いを比較する」といった場面で、そのまま使用できます。

FSHub‑ADK(開発・組込用途向けモデル)
FSHub‑ADKは、計測ソフトウエアやセンサを付属しない、開発・組み込み用途向けのモデルです。通信仕様書・サンプルコードを提供。
フィードバック制御や独自解析の実装が可能、製品・システムへの組み込み用途を想定、計測結果を用いた独自アプリケーション開発や、評価装置への組み込み利用など、開発用途を前提としたモデルです。

※研究・評価用途でそのまま使用する場合は、FSHub(標準モデル)をご利用ください

​特徴

  • 最大6CHの同時計測
    FSRなどシングルポイント触覚センサを最大6CHまで同時計測可能です。

     

  • USB / Bluetooth接続
    USB有線接続時は最大1000Hz、Bluetooth接続時は最大100Hzで計測できます。

     

  • 他計測機器との同期
    外部トリガ入力により、モーションキャプチャ、カメラ、筋電などと同期可能です。

     

  • 時系列データのCSV出力
    計測データはCSV形式で保存され、解析や二次利用が容易です。

     

  • コンパクト設計
    腕への装着も可能なサイズで、実験環境を選びません。

腕への装着も可能にする、コンパクトサイズ

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センサは、コネクタでラクに接続

応用例・ソリューション

  • HMI / UX研究開発での指先力・操作評価

  • 工具操作や作業時の力の使われ方の比較

  • 技能伝承における力加減の見える化

  • ロボット・VR分野での触覚入力評価

  • 座面・インソールなどに配置した接触圧評価

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。

QB‑01との併用について

FSHubは、指先や接触部位の力を扱う装置として、床面での身体反応を見るクイックバランス QB‑01と併用することで、

  • 操作時の指先の力

  • そのときの姿勢・重心移動

を組み合わせて評価することが可能です。人の操作と姿勢の関係を、立体的に捉える評価に活用できます。

技術的補足(参考)

FSHubは感圧抵抗式センサを前提とした設計です。

・絶対値の高精度再現を目的とする装置ではありません

・条件間の違い、相対比較、傾向把握に適しています

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) : 参考価格帯(税別):~¥500,000
 

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): 参考価格帯(税別):~¥200,000

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

​技術コラム

【ロードセル・圧力計 VS 感圧センサ(FSR, 面圧センサ、圧力分布センサ)】

ロードセル・圧力計の特徴と使い方
①荷重・圧力値を、高精度に再現性良く計測することが可能です

②金属材料の材料特性を生かし、高い直線性と繰り返し性を持ちます

③数値の定量化や、絶対的な精度を重視する場合に、特に適します

④ロードセルは圧縮試験機やプレス装置、圧力計は油圧や水圧計測などに使われます

⑤ロードセル・圧力計は、大きく、重くなります

​※ ロードセル・圧力計も販売しています

FSR,等の感圧センサの特徴と使い方
①非常に薄く、小さい面積で、荷重・圧力を計測することが可能です

②計測精度よりも、値の大小の相対比較などに適します

③センサが薄く小さいため、指先、挟まれた空間など、ロードセルを取り付けられない場所での計測が可能です

④過負荷に対して、壊れにくい性質を持ちます

⑤計測精度はそれほどではなく、微小荷重、大荷重への対応は出来ません​​​​​​

【感圧センサのつかいこなし、簡易キャリブレーションの例】

​​

感圧センサは、対象物の接触の仕方で出力値が変わります

このため実際に接触する条件を作り出し、キャリブレーションをすることで、より確からしい計測が可能になります

ただし、それでも高精度で再現性の高い計測を求めることは出来ませんので、​この場合はロードセルをお勧めします。

 

​感圧センサの簡易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>

FAQ

  • 感圧抵抗式センサは、静電容量式と違うのですか?
    →感圧抵抗式は、物理的な変形による抵抗変化を測定しています。接触で確実に計測します
    静電容量式は、変形による容量変化を測定していますが、非接触でも容量が変化することで感知する場合もあります
    ​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

  • プレス荷重の計測にも使えますか?
    →基本的には柔らかいもので負荷する前提となっており、金属など剛体で負荷した場合、計測値が非常に低く出ます
    ただし、間に柔らかいものを介して計測することで計測できる可能性はあります。

  • Bluetoothは、どのくらい飛びますか?
    →環境次第となりますが、実質的には数mとお考え下さい

  • 自分たちで、プログラムを組んで使いたいのですが
    ​→COMポート通信での通信仕様書、Pythonでのサンプルコードを提供できます

  • 2台接続時は遅れはないでしょうか
    →2台接続時は、わずかにディレイが生じる可能性があります。
    より厳密な同期を必要とする場合は、トリガ発信器SMT-01をお買い求めください

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