Interest in robots such as quadruped robots, cooperative robots, and unmanned autonomous driving robots is increasing. There are many force torque sensors for force control and force measurement, which are important elements in robots. However, there are a variety of sensors ranging from a 1-axis force sensor load cell to a 6-axis force torque sensor, but they are expensive and difficult to apply to commercial robots. In general, there are several methods of force sensors, from strain gauge sensors to piezo resistors, MEMS, and capacitors. However, the most commonly used strain gauge sensor requires an amplification device, and has a disadvantage in that it is difficult to make small and expensive. In addition, the method using a capacitor is inexpensive, but it is weak against static electricity, and if it is made small, the sampling period is 200 Hz, which does not provide sufficient bandwidth for force control. So, by using a photoreflector, which is one of the photo couplers, and placing the sensor on one plane, a 6-axis force torque sensor was manufactured at a low cost using a new method and research was conducted.
요새 4족 보행 로봇, 협동 로봇, 무인 자율주행 로봇 등 로봇에 대한 관심이 많아 지고 있다. 로봇에서 중요한 요소인 힘 제어, 및 힘 측정을 위해 많은 힘 토크 센서가 존재한다. 하지만, 1축 힘 센서인 로드 셀부터 6축 힘 토크 센서까지 다양한 센서가 있지만 가격이 비싸 상용화된 로봇에 적용이 매우 힘들다. 보통 힘 센서는 스트레인 게이지 센서부터 압전기(피에조), MEMS, 축전기까지 여러 가지 방법이 있다. 하지만, 가장 많이 쓰이는 스트레인 게이지 센서는 증폭 장치가 필요하며, 작게 만들기 힘들고 가격이 비싼 것이 단점이 있다. 또한, 축전기를 사용하는 방법은 가격이 저렴하지만, 정전기에 약하고, 작게 만들면 샘플링 주기가 200Hz로 힘 제어에는 충분한 대역폭을 제공하지 못한다. 그래서 포토 커플러 중 하나인 포토 리플렉터를 이용 하여 한 평면에 센서를 배치하여 6축 힘 토크 센서를 새로운 방식을 이용해 저렴한 가격으로 제작을 하여 연구를 진행하게 되었다.
