传感设备及传感设备系统的制作方法

1.本发明涉及对由于构造体受到外力而引起的构造体的移动进行检测的传感设备及传感设备系统。


背景技术：

2.以往，已知一种传感设备，其具有多个对磁通进行检测的磁传感器和磁铁的组合，对3轴的各方向的移动或者作用于3轴的各方向的力进行检测。在专利文献1公开了一种力觉传感器，其设置有多个磁铁和磁传感器即霍尔元件的组合，通过对磁铁和霍尔元件的相对位置进行检测，从而对作用于各方向的力进行检测。
3.专利文献1：日本特开昭60－177232号公报


技术实现要素：

4.如专利文献1中公开的力觉传感器那样，具有磁传感器的现有的传感设备受到存在于传感设备外的磁场的影响，由此检测结果会变化。现有的传感设备即使发生了由于除了磁铁和磁传感器的相对位置变化以外的要因使检测结果变化的异常，无法对发生了异常进行确认，因此与进行了正常的检测的情况同样地输出检测结果。如上所述，在现有的传感设备中，存在无法对在检测时发生了异常进行确认这样的问题。
5.本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够对在检测时发生了异常进行确认的传感设备。
6.为了解决上述的课题，并达到目的，本发明所涉及的传感设备对受到外力而移动的操作体的移动进行检测。本发明所涉及的传感设备具有：第1构造体，其是操作体；以及第2构造体，其是除了操作体以外的构造体。本发明所涉及的传感设备具有：多个传感器单元，它们具有在第1构造体和第2构造体之中的一者配置的要素即磁传感器和在第1构造体和第2构造体之中的另一者配置的要素即磁铁，基于由磁传感器检测的磁通的变化对磁传感器和磁铁的相对位置变化进行检测；以及运算部，其通过基于多个传感器单元各自的检测结果的运算，求出与第1构造体相对于第2构造体的移动量、第1构造体相对于第2构造体的旋转量和第1构造体所受到的外力之中的至少1个有关的测定结果。本发明所涉及的传感设备具有判定部，其基于多个传感器单元各自的检测结果对有无由于除了磁传感器和磁铁的相对位置变化以外的要因使磁通变化的异常。
7.发明的效果
8.本发明所涉及的传感设备具有能够对在检测时发生了异常进行确认这一效果。
附图说明
9.图1是表示本发明的实施方式1所涉及的传感设备的第1剖视图。
10.图2是表示实施方式1所涉及的传感设备的第2剖视图。
11.图3是表示实施方式1所涉及的传感设备所具有的功能结构的图。
12.图4是对图2所示的剖面中的磁传感器和磁铁的位置关系进行说明的第1图。
13.图5是对图2所示的剖面中的磁传感器和磁铁的位置关系进行说明的第2图。
14.图6是对实施方式1所涉及的传感设备的动作进行说明的流程图。
15.图7是表示实施方式1所涉及的测定装置的硬件结构的例子的第1图。
16.图8是表示实施方式1所涉及的测定装置的硬件结构的例子的第2图。
17.图9是对实施方式1的变形例进行说明的图。
18.图10是对本发明的实施方式2所涉及的传感设备的动作进行说明的流程图。
19.图11是表示本发明的实施方式3所涉及的传感设备所具有的功能结构的图。
20.图12是表示本发明的实施方式4所涉及的传感设备所具有的功能结构的图。
21.图13是表示进行实施方式3中的学习和实施方式4中的学习这两者的传感设备的例子的图。
22.图14是表示实施方式3及4中的学习所使用的神经网络的结构例的图。
具体实施方式
23.下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的传感设备及传感设备系统详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。
24.实施方式1.
25.图1是表示本发明的实施方式1所涉及的传感设备的第1剖视图。图2是表示本发明的实施方式1所涉及的传感设备的第2剖视图。图1所示的剖面是传感设备100的纵剖面且是图2所示的i－i线处的剖面。图2所示的剖面是传感设备100的横剖面且是图1所示的ii－ii线处的剖面。
26.传感设备100对受到外力而移动的操作体的移动进行检测。传感设备100对3轴的各方向的操作体的移动和以3轴各自为中心的操作体的旋转进行检测。
27.传感设备100具有作为操作体的第1构造体11和作为除了操作体以外的构造体的第2构造体12。第1构造体11和第2构造体12都是刚体。此外，有时将第1构造体11没有受到外力时的传感设备100的状态称为基准状态。中心轴n是与图2所示的剖面垂直的轴，表示第2构造体12的中心。在基准状态下，第1构造体11的中心位于中心轴n上。
28.弹性体13将第1构造体11和第2构造体12连结。在弹性体13使用如弹簧或者橡胶这样的物体。第1构造体11和第2构造体12经由弹性体13连结，由此第1构造体11设为相对于第2构造体12能够进行平移动作和旋转动作的状态，支撑于第2构造体12。
29.第1构造体11受到外力而进行平移动作，由此从基准状态时的位置起进行移动。第1构造体11向受到的外力的朝向进行移动。第1构造体11移动与受到的外力的大小相对应的距离。如果外力的施加消失，则通过弹性体13的复原力而返回至基准状态时的位置。另外，第1构造体11受到外力而进行旋转动作，由此姿态从基准状态时变化。如果外力的施加消失，则第1构造体11通过弹性体13的复原力而恢复为基准状态时的姿态。
30.传感设备100具有3个传感器单元14a、14b、14c。传感器单元14a具有磁传感器15a和磁铁16a。传感器单元14b具有磁传感器15b和磁铁16b。传感器单元14c具有磁传感器15c和磁铁16c。磁传感器15a、15b、15c是安装于第1构造体11的要素。磁铁16a、16b、16c是安装于第2构造体12的要素。此外，设为对传感器单元14a、14b、14c各自不进行区分而称为传感
器单元14。设为对磁传感器15a、15b、15c各自不进行区分而称为磁传感器15。设为对磁铁16a、16b、16c各自不进行区分而称为磁铁16。
31.磁传感器15构成为能够对3轴的各方向的磁通进行检测。磁传感器15是能够对3轴的各方向的磁通进行检测的集成电路。磁传感器15可以是各自能够对1轴方向的磁通进行检测的3个霍尔元件组合而成的。磁铁16是永磁铁或者电磁铁。
32.磁传感器15a、15b、15c设置于第1构造体11的外缘。在图2所示的剖面，磁传感器15a、15b、15c在第1构造体11的外缘以等间隔配置。磁铁16a配置于与磁传感器15a相对的位置。磁传感器15a配置于由磁铁16a形成的磁场中。磁铁16b配置于与磁传感器15b相对的位置。磁传感器15b配置于由磁铁16b形成的磁场中。磁铁16c配置于与磁传感器15c相对的位置。磁传感器15c配置于由磁铁16c形成的磁场中。
33.磁传感器15对3轴的各方向的磁通的值进行输出。在传感器单元14中，磁传感器15和磁铁16的相对位置变化，由此由磁传感器15检测的磁通的值变化。传感器单元14作为3维位置传感器起作用。传感设备100具有3个传感器单元14a、14b、14c，由此在第1构造体11的3点处对位置的变化进行检测。传感设备100通过利用与3点各自有关的位置信息，从而对3轴的各方向的第1构造体11的移动和以3轴各自为中心的第1构造体11的旋转进行检测。
34.传感设备100是将第2构造体12固定于设置场所而设置的。传感设备100对由操作者移动第1构造体11而产生的第1构造体11的位移量进行测定。传感设备100对3方向的平移动作和3方向的旋转动作的合计6方向的位移量进行测定。传感设备100能够作为用于使机器人进行与第1构造体11相同的动作的输入设备而使用。
35.传感设备100可以将第1构造体11的位移量向力的大小进行变换，由此对第1构造体11受到的外力的大小进行测定。传感设备100对3方向的平移动作和3方向的旋转动作的合计6方向的外力的大小进行测定。对与向第1构造体11施加的力的大小对应的位移量进行测定，由此得到表示力的大小和位移量的关系的变换规则。传感设备100基于预先得到的变换规则，将位移量向力的大小进行变换。如上所述，传感设备100也能够作为力觉传感器而使用。
36.此外，第1构造体11的形状和第2构造体12的形状并不限定于图1及图2所示的形状，设为是任意形状。另外，磁传感器15a、15b、15c也可以不安装于第1构造体11而是安装于第2构造体12。在该情况下，磁铁16a、16b、16c不安装于第2构造体12而是安装于第1构造体11。传感器单元14a只要在第1构造体11和第2构造体12之中的一者配置有磁传感器15a，且在第1构造体11和第2构造体12之中的另一者配置有磁铁16a即可。传感器单元14b只要在第1构造体11和第2构造体12之中的一者配置有磁传感器15b，且在第1构造体11和第2构造体12之中的另一者配置有磁铁16b即可。传感器单元14c只要在第1构造体11和第2构造体12之中的一者配置有磁传感器15c，且在第1构造体11和第2构造体12之中的另一者配置有磁铁16c即可。
37.图3是表示实施方式1所涉及的传感设备所具有的功能结构的图。传感设备100具有测定装置20。测定装置20对第1构造体11相对于第2构造体12移动的距离和第1构造体11相对于第2构造体12旋转的旋转量进行测定。此外，在图1及图2中省略了测定装置20的图示。
38.磁传感器15将磁通的值的检测结果即数据向测定装置20输出。测定装置20具有：
取得部21，其取得由磁传感器15输出的数据；控制部22，其对测定装置20进行控制；存储部23，其对信息进行存储；以及输出部24，其输出信息。
39.控制部22具有运算部25，其进行在取得部21中取得的数据的运算处理。运算部25通过基于传感器单元14a、14b、14c各自的检测结果的运算，求出与第1构造体11相对于第2构造体12的移动量有关的测定结果。另外，运算部25通过基于传感器单元14a、14b、14c各自的检测结果的运算，求出与第1构造体11相对于第2构造体12的旋转量有关的测定结果。此外，运算部25可以将第1构造体11的位移量向力的大小进行变换，由此求出与由第1构造体11受到的外力有关的测定结果。即，运算部25通过基于多个传感器单元14各自的检测结果的运算，求出与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量和第1构造体11受到的外力之中的至少1个有关的测定结果。
40.控制部22具有判定部26，该判定部26基于传感器单元14a、14b、14c各自的检测结果对有无异常进行判定。异常是指无法正常地对第1构造体11的动作进行检测的状态，是由于除了磁传感器15和磁铁16的相对位置变化以外的要因使磁通变化的状态。在实施方式1中，判定部26基于求出在第2构造体12配置的元件即磁铁16a、16b、16c彼此的距离得到的结果而对有无异常进行判定。
41.存储部23对通过由运算部25进行的运算而得到的测定结果进行存储。另外，存储部23对在由运算部25进行的运算中使用的各种参数和在由判定部26进行的判定中使用的各种参数进行存储。输出部24输出测定结果。另外，输出部24在由判定部26判定为存在异常的情况下输出警报。输出部24向外部仪器输出警报信号。或者，输出部24也可以通过由声音设备发出的警报音或者显示设备的警报显示而输出警报。
42.接下来，说明由运算部25进行的测定结果的计算。运算部25进行从由各磁传感器15a、15b、15c得到的磁通的值的检测结果向表示6自由度的位移的位移数据的变换。6自由度的位移是3轴的各方向的平移动作的位移和以3轴各自为中心的旋转动作的位移。此外，在下面的说明中，有时将由各磁传感器15a、15b、15c得到的磁通的值的检测结果称为磁数据。
43.关于第1构造体11，表示6自由度的位移的矢量g按照下式(1)进行定义。在这里，“x”表示3轴之中的第1轴的方向的平移动作。“y”表示3轴之中的第2轴的方向的平移动作。“z”表示3轴之中的第3轴的方向的平移动作。“a”表示3个旋转方向之中的第1旋转方向的旋转动作。“b”表示3个旋转方向之中的第2旋转方向的旋转动作。“c”表示3个旋转方向之中的第3旋转方向的旋转动作。在式(1)中，“g∈r6×
1”表示通过由实数构成的6行1列的要素而构成矢量g。
44.【式1】
45.g＝(x，y，z，a，b，c)∈r6×1…
(1)
46.将由磁传感器15a得到的磁数据设为“m
1”，将由磁传感器15b得到的磁数据设为“m
2”以及将由磁传感器15c得到的磁数据设为“m
3”，“m
n”(n＝1、2、3)通过下式(2)表示。
47.【式2】
48.mn＝(xn，yn，zn)
n＝1，2，3
∈r3×1…
(2)
49.此外，“x
1”表示由磁传感器15a检测出的第1轴的方向的磁通的值。“y
1”表示由磁传感器15a检测出的第2轴的方向的磁通的值。“z
1”表示由磁传感器15a检测出的第3轴的方向
的磁通的值。“x
2”表示由磁传感器15b检测出的第1轴的方向的磁通的值。“y
2”表示由磁传感器15b检测出的第2轴的方向的磁通的值。“z
2”表示由磁传感器15b检测出的第3轴的方向的磁通的值。“x
3”表示由磁传感器15c检测出的第1轴的方向的磁通的值。“y
3”表示由磁传感器15c检测出的第2轴的方向的磁通的值。“z
3”表示由磁传感器15c检测出的第3轴的方向的磁通的值。(x1，y1，z1)是作为磁数据“m
1”的3个值。(x2，y2，z2)是作为磁数据“m
2”的3个值。(x3，y3，z3)是作为磁数据“m
3”的3个值。
50.在将使9个值即磁数据“m
1”、“m
2”及“m
3”向6自由度的位移进行变换的矩阵设为“h”，将“a
11
、
…
、a
69”设为矩阵“h”的要素的情况下，下式(3)及(4)成立。
51.【式3】
[0052][0053][0054]
上述的式(3)及(4)的详细内容通过下式(5)表示。
[0055]
【式4】
[0056][0057]
此外，上述的式(3)至(5)表示在向运算部25输入的磁数据为零的情况下，以由运算部25输出的6自由度的位移数据成为零的方式进行线性化的情况。在向运算部25输入的磁数据为零时由运算部25输出的6自由度的位移数据成为零以外的值的情况下，矢量g使用作为常数项的“e”而通过下式(6)表示。
[0058]
【式5】
[0059]
g＝hm e，e＝(e1，
…
，e6)∈r6×1…
(6)
[0060]
位移数据成为零以外的值的情况下的变换以成为x1’
＝x
1-e1的方式设定变量，由此能够与位移数据成为零的情况下的变换同样地进行处理。在实施方式1和后面记述的实施方式2中，设为未附带常数项而进行说明。
[0061]
矩阵“h”能够基于通过相对于已知的矢量g的“m
n”的测定而得到的测定数据，使用多元回归分析等方法而求出。存储部23对矩阵“h”的信息进行存储。运算部25基于从存储部23读出的矩阵“h”，进行从磁数据“m
n”向6自由度的位移数据的变换。
[0062]
此外，运算部25也可以基于与上述的式(3)至(5)不同的其他式对位移数据进行计算。在位移数据的计算中使用的式并不限定于包含磁数据即各值的一次项的式，也可以是包含磁数据即各值的高次项的式。
[0063]
传感设备100使用3个传感器单元14a、14b、14c而取得作为磁通的检测值的9个检测结果。9个检测结果是3个传感器单元14a、14b、14c对3轴的各方向的磁通的值进行检测得到的结果。传感设备100通过基于该9个检测结果的运算，得到作为位移数据的6个测定结果。6个测定结果是3轴的各方向的第1构造体11的移动量和以3轴各自为中心的第1构造体11的旋转量的测定结果。如上所述，作为多个传感器单元14各自的检测结果的值的个数，多于作为通过运算部25中的运算得到的测定结果且与第1构造体11的移动量和第1构造体11的旋转量有关的测定结果的值的个数。即，通过多个传感器单元14得到的检测结果的维度的数大于通过运算部25中的运算得到的测定结果的维度的数。
[0064]
6自由度的位移数据能够通过比9个少的个数的检测值进行计算，因此在操作体的移动检测中包含冗余的数据的检测结果从传感器单元14a、14b、14c输入至测定装置20。传感设备100在判定部26的判定中利用该检测结果，由此对有无检测中的异常进行确认。此外，作为多个传感器单元14各自的检测结果的值的个数，只要多于作为与移动量、旋转量和外力之中的至少1个有关的测定结果的值的个数即可。在传感设备100设置有能够得到比作为测定结果的值的个数多的个数的值的多个传感器单元14。
[0065]
接下来，说明通过判定部26进行的判定。图4是对图2所示的剖面中的磁传感器和磁铁的位置关系进行说明的第1图。图4表示基准状态下的传感设备100。此外，在图4和后面记述的图5中，省略了表示剖面的阴影。
[0066]
在图4中，矢量p1是从中心轴n朝向磁传感器15a的位置的3维矢量。矢量p2是从中心轴n朝向磁传感器15b的位置的3维矢量。矢量p3是从中心轴n朝向磁传感器15c的位置的3维矢量。磁传感器15的位置是磁传感器15中的设为磁通检测的基准的位置。
[0067]
矢量d1是从磁传感器15a的位置朝向磁铁16a的位置的3维矢量。矢量d1的大小和朝向由基准状态下的磁传感器15a和磁铁16a的位置关系决定。矢量d2是从磁传感器15b的位置朝向磁铁16b的位置的3维矢量。矢量d2的大小和朝向由基准状态下的磁传感器15b和磁铁16b的位置关系决定。矢量d3是从磁传感器15c的位置朝向磁铁16c的位置的3维矢量。矢量d3的大小和朝向由基准状态下的磁传感器15c和磁铁16c的位置关系决定。磁铁16的位置设为磁铁16之中的3维方向的中心位置。
[0068]
如果将3维空间中的磁铁16a的位置和磁铁16c的位置之间的距离设为l1，则l1由下式(7)表示。如果将3维空间中的磁铁16a的位置和磁铁16b的位置之间的距离设为l2，则l2由下式(8)表示。如果将3维空间中的磁铁16b的位置和磁铁16c的位置之间的距离设为l3，则l3由下式(9)表示。此外，在式(7)至(9)及后面记述的式中，设为“p
1”表示矢量p1、“p
2”表示矢量p2、“p
3”表示矢量p3、“d
1”表示矢量d1、“d
2”表示矢量d2、“d
3”表示矢量d3。
[0069]
【式6】
[0070]
||p1 d
1-(p3 d3)||＝l1…
(7)
[0071]
||p2 d
2-(p1 d1)||＝l2…
(8)
[0072]
||p3 d
3-(p2 d2)||＝l3…
(9)
[0073]
图5是对图2所示的剖面中的磁传感器和磁铁的位置关系进行说明的第2图。在图5
表示第1构造体11从基准状态时的位置起进行了移动的状态下的传感设备100。
[0074]
关于磁传感器15a和磁铁16a，将表示从基准状态起的相对位置变化的矢量成分设为“δd
1”。关于磁传感器15b和磁铁16b，将表示从基准状态起的相对位置变化的矢量成分设为“δd
2”。关于磁传感器15c和磁铁16c，将表示从基准状态起的位置变化的矢量成分设为“δd
3”。l1由下式(10)表示。l2由下式(11)表示。l3由下式(12)表示。
[0075]
【式7】
[0076]
||p1 d1 δd
1-(p3 d3 δd3)||＝l1…
(10)
[0077]
||p2 d2 δd
2-(p1 d1 δd1)||＝l2…
(11)
[0078]
||p3 d3 δd
3-(p2 d2 δd2)||＝l3…
(12)
[0079]
磁铁16a、磁铁16b和磁铁16c均设置于刚体的第2构造体12，因此l1、l2和l3各自在基准状态时和第1构造体11从基准状态移动后不变。
[0080]
关于“d1 δd
1”的长度和“d3 δd
3”的长度，由式(10)表示的相关关系与“δd
1”的长度和“δd
3”的长度无关而保持不变。关于“d1 δd
1”的长度和“d2 δd
2”的长度，由式(11)表示的相关关系与“δd
1”的长度和“δd
2”的长度无关而保持不变。关于“d2 δd
2”的长度和“d3 δd
3”的长度，由式(12)表示的相关关系与“δd
2”的长度和“δd
3”的长度无关而保持不变。
[0081]
但是，在磁传感器15a、15b、15c之中的任意者受到存在于传感设备100外的磁场的影响而磁数据“m
n”发生变化的情况下，由式(10)至式(12)表示的相关关系变得不成立。不仅是受到磁场的影响的情况，如在磁传感器15a、15b、15c之中的任意者在动作时发生了异常的情况那样，在发生了使磁数据“m
n”变化的事态的情况下，该相关关系变得不成立。判定部26在该相关关系错乱的情况下，判定为发生了检测异常。检测异常设为是由于除了磁传感器15和磁铁16的相对位置变化以外的要因使检测结果变化的异常。在发生了检测异常的情况下，传感设备100无法正常地检测第1构造体11的动作。
[0082]
判定部26在全部满足下式(13)至式(15)的情况下，判定为没有发生检测异常。另外，判定部26在不满足下式(13)至式(15)之中的至少1个的情况下，判定为发生了检测异常。
[0083]
【式8】
[0084]
|l
1-||p1 d1 δd
1-(p3 d3 δd3)|||≤δl1…
(13)
[0085]
|l
2-||p2 d2 δd
2-(p1 d1 δd1)|||≤δl2…
(14)
[0086]
|l
3-||p3 d3 δd
3-(p2 d2 δd2)|||≤δl3…
(15)
[0087]
上述的式(13)中的||p1 d1 δd
1-(p3 d3 δd3)||表示求出磁铁16a和磁铁16c的距离而得到的结果。δl1是用于判断l1和||p1 d1 δd
1-(p3 d3 δd3)||的差是否是噪声等的误差的阈值。上述的式(14)中的||p2 d2 δd
2-(p1 d1 δd1)||表示求出磁铁16a和磁铁16b的距离而得到的结果。δl2是用于判断l2和||p2 d2 δd
2-(p1 d1 δd1)||的差是否是噪声等的误差的阈值。上述的式(15)中的||p3 d3 δd
3-(p2 d2 δd2)||表示求出磁铁16b和磁铁16c的距离而得到的结果。δl3是用于判断l3和||p3 d3 δd
3-(p2 d2 δd2)||的差是否是噪声等的误差的阈值。
[0088]
在发生检测异常的情况下，上述的相关关系变得不成立，由此l1和||p1 d1 δd
1-(p3 d3 δd3)||的差、l2和||p2 d2 δd
2-(p1 d1 δd1)||的差及l3和||p3 d3 δd
3-(p2 d2 δd2)||的差中的至少任一者大于误差。由此，判定部26能够基于式(13)至式(15)而判定是否
read only memory)或者eeprom(注册商标)(electrically erasable programmable read only memory)。
[0098]
根据实施方式1，判定部26基于传感器单元14a、14b、14c各自的检测结果，对有无由除了磁传感器15和磁铁16的相对位置变化以外的要因引起的磁通的变化进行判定。判定部26基于求出磁传感器15a、15b、15c和磁铁16a、16b、16c之中的配置于第1构造体11的要素彼此的距离而得到的结果，或者配置于第2构造体12的要素彼此的距离而得到的结果，对有无异常进行判定。由此，传感设备100具有能够对在检测时发生了异常进行确认这一效果。
[0099]
在实施方式1中，测定装置20与构成传感设备100的第1构造体11及第2构造体12一体地设置。传感设备100的功能可以使用在远离第1构造体11及第2构造体12的位置设置的装置而实现。
[0100]
图9是对实施方式1的变形例进行说明的图。变形例所涉及的传感设备系统200具有传感设备101和测定装置28。传感设备101具有第1构造体11和第2构造体12。传感设备101和测定装置28能够彼此通信地连接。传感设备101和测定装置28经由无线通信所涉及的网络或者有线通信所涉及的网络而连接。传感设备系统200通过彼此能够通信的传感设备101和测定装置28而实现与图3所示的传感设备100相同的功能。
[0101]
在传感设备101取代图3所示的测定装置20而设置有通信部17。在测定装置28取代取得部21而设置有通信部27。通信部17是使用承担与传感设备101的外部装置的通信的通信接口而实现的。通信部27是使用承担与测定装置28的外部装置的通信的通信网络而实现的。本变形例所涉及的传感设备系统200与上述的传感设备100同样地，能够对在检测时发生了异常进行确认。
[0102]
在实施方式1中，传感设备100将由磁传感器15a、15b、15c得到的9个值x1、y1、z1、x2、y2、z2、x3、y3、z3向位移数据进行变换。另外，传感设备100根据由l1、l2、l3不变而决定的相关关系是否成立而对是否发生检测异常进行判定。运算部25使用9个值之中的至少6个，由此能够求出6自由度的位移数据。在接下来进行说明的实施方式2中，传感设备100对9个值之中的在位移数据的计算中使用的值的选择模式进行变更而计算位移数据，根据计算出的位移数据是否一致而对是否发生检测异常进行判定。
[0103]
实施方式2.
[0104]
图10是对本发明的实施方式2所涉及的传感设备的动作进行说明的流程图。在实施方式2中，运算部25基于从由磁传感器15a、15b、15c得到的磁数据选择出的值而求出位移数据。另外，运算部25对来自磁数据的值的选择模式进行变更而计算位移数据。判定部26根据对选择模式进行变更而计算出的位移数据是否一致而判定是否发生了检测异常。在实施方式2中，对与上述的实施方式1相同的结构要素标注同一标号，主要对与实施方式1不同的结构进行说明。
[0105]
在步骤s11中，取得部21取得作为磁数据的9个值“x1、y1、z1、x2、y2、z2、x3、y3、z
3”。在步骤s12中，运算部25分别关于多个数据集对位移数据进行计算。运算部25以包含通过磁传感器15a中的检测得到的“x1，y1，z
1”之中的至少1个、通过磁传感器15b中的检测得到的“x2，y2，z
2”之中的至少1个和通过磁传感器15c中的检测得到的“x3，y3，z
3”之中的至少1个的方式对值进行选择。
[0106]
在这里，运算部25使用9个值之中的6个，求出6自由度的位移数据。运算部25使用
由从9个值选择出的6个值构成的第1数据集即“x1、y1、x2、y2、x3、y
3”而求出位移数据。在将使第1数据集向6自由度的位移数据进行变换的矩阵设为“i”，将“b
11
、
…
、b
66”设为矩阵“i”的要素的情况下，下式(16)成立。
[0107]
【式9】
[0108][0109]
运算部25基于使选择的模式与第1数据集不同的第2数据集即“x1、y1、z1、x2、y2、x
3”而求出位移数据。在将使第2数据集向6自由度的位移数据进行变换的矩阵设为“i”，将“b’11
、
…
、b’66”设为矩阵“i”的要素的情况下，下式(17)成立。
[0110]
【式10】
[0111][0112]
在磁传感器15a、15b、15c之中的任意者由于受到存在于传感设备100外的磁场的影响而在磁数据发生变化的情况下，在位移数据的计算结果产生差异。判定部26将使用第1数据集计算出的位移数据和使用第2数据集计算出的位移数据进行比较。在步骤s13中，判定部26对关于多个数据集各自计算出的位移数据是否一致进行判断。
[0113]
判定部26在使用第1数据集计算出的位移数据和使用第2数据集计算出的位移数据一致的情况下，判定为没有发生检测异常。判定部26在使用第1数据集而求出的位移数据和使用第2数据集而求出的位移数据不一致的情况下，判定为没有发生检测异常。判定部26可以基于与大于或等于3个数据集有关的位移数据是否彼此一致而判定有无检测异常。
[0114]
在分别关于多个数据集计算出的位移数据一致的情况下(步骤s13，yes)，判定部26判定为没有发生检测异常。输出部24输出通过运算部25中的运算而得到的测定结果。
[0115]
另一方面，在分别关于多个数据集计算出的位移数据不一致的情况下(步骤s13，no)，判定部26判断为发生了检测异常。输出部24不输出测定结果，而是在步骤s14中输出警报。以上，传感设备100结束图10所示的顺序所涉及的动作。
[0116]
运算部25可以基于由从9个值选择出的7个值构成的数据集而求出位移数据。运算部25基于7个值即“x1、y1、z1、x2、y2、x3、y
3”而求出位移数据。在将使该数据集向6自由度的位移数据进行变换的矩阵设为“j”，将“c
11
、
…
、c
67”设为矩阵“j”的要素的情况下，下式(18)成立。
[0117]
【式11】
[0118][0119]
另外，运算部25可以基于由从9个值选择出的8个值构成的数据集而求出位移数据。运算部25在从磁数据选择7个或者8个值的情况下，也能够对来自磁数据的值的选择模式进行变更而计算位移数据。判定部26能够基于关于多个数据集的位移数据是否彼此一致而判定有无检测异常。
[0120]
根据实施方式2，运算部25将在位移数据的计算中使用的值的选择模式进行变更而求出多个位移数据。判定部26根据计算出的多个位移数据是否一致而判定有无异常。由此，传感设备100具有能够对在检测时发生了异常进行确认这一效果。此外，与实施方式2所涉及的传感设备100相同的功能也可以由上述的传感设备系统200实现。
[0121]
在实施方式1及2中，在传感设备100、101设置的传感器单元14的数量并不限定于3个，也可以比3个少或比3个多。传感器单元14的数量可以与关于位移数据所期望的自由度相应地任意变更。传感设备100、101可以设置2个能够对3轴的各方向的磁传感器15和磁铁16的相对位置变化进行检测的传感器单元14，由此对3轴的各方向的第1构造体11的平移动作进行检测。另外，在传感设备100、101中，除了对3轴的各方向的磁传感器15和磁铁16的相对位置变化进行检测的传感器单元14以外，可以还设置对2轴的各方向或者1轴的方向的磁传感器15和磁铁16的相对位置变化进行检测的传感器单元14。另外，在实施方式2中，运算部25可以从通过大于或等于4个磁传感器15各自检测出的值对值进行选择，求出位移数据。
[0122]
第1构造体11和第2构造体12并不限定于由弹性体13连结。作为第1构造体11和第2构造体12，只要第1构造体11能够相对于第2构造体12进行平移动作或者旋转动作即可。传感设备100、101可以取代弹性体13而具有使第1构造体11平移动作的线性引导部。
[0123]
传感设备100、101能够在机器人的输入设备使用。机器人的输入设备即传感设备100、101对人触摸操作体时的操作体的移动或者在人触摸操作体时操作体所受到的力进行测定，将测定结果向机器人的控制装置输出。控制装置使机器人进行按照测定结果的平移动作和旋转动作。如上所述，传感设备100、101能够作为用于按照人的操作使机器人动作的输入设备使用。
[0124]
此外，传感设备100及传感设备系统200可以通过上述的运算以外的方法对有无异常进行判定。另外，传感设备100及传感设备系统200可以通过上述的运算以外的方法，求出与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量和第1构造体11所受到的外力之中的至少1个有关的测定结果。在实施方式3中，说明通过作为上述的运算以外的方法的1个的机器学习而对有无异常进行判定的情况。在实施方式4中，说明通过作为上述的运算以外的方法的1个的机器学习，求出与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量和第1构造体11所受到的外力之中的至少1个有关的测定结果的情况。
[0125]
实施方式3.
[0126]
图11是表示本发明的实施方式3所涉及的传感设备所具有的功能结构的图。在实施方式3中，对与上述的实施方式1及2相同的结构要素标注同一标号，主要对与实施方式1及2不同的结构进行说明。
[0127]
实施方式3所涉及的传感设备102具有测定装置50。测定装置50具有取得部21、对测定装置50进行控制的控制部51、取得教师数据的教师数据取得部53、存储部23和输出部24。控制部51具有判定部52，该判定部52基于传感器单元14a、14b、14c各自的检测结果对有无异常进行判定。判定部52具有学习部54。
[0128]
教师数据是基于与外部磁性的存在有关的信息即外部磁信息55、求出在第1构造体11配置的多个要素即磁传感器15a、15b、15c彼此的距离而得到的结果、和求出在第2构造体12配置的多个要素即磁铁16a、16b、16c彼此的距离而得到的结果之中的至少1个的数据。外部磁性是在传感设备102的外部产生的磁性。
[0129]
学习部54按照数据集对传感设备102的检测异常的有无进行学习。数据集是状态变量及教师数据的组合。状态变量包含传感器单元14a、14b、14c各自的检测结果。取得部21作为对状态变量进行观测的状态观测部起作用。取得部21、教师数据取得部53和学习部54作为执行机器学习的机器学习装置起作用。具有学习部54的判定部52的功能是通过使用与实施方式1的情况相同的处理电路而实现的。教师数据取得部53的功能是通过使用与实施方式1的情况相同的输入输出接口43而实现的。
[0130]
教师数据取得部53从取得部21取得通过磁传感器15a、15b、15c得到的磁通的检测结果即各值。教师数据取得部53将磁通的各值向磁铁16a的位置和磁铁16c的位置之间的距离即l1、磁铁16a的位置和磁铁16b的位置之间的距离即l2和磁铁16b的位置和磁铁16c的位置之间的距离即l3进行变换。教师数据取得部53对有无l1、l2和l3的变动进行判断，由此取得作为该判断结果的教师数据。教师数据取得部53将取得的教师数据向学习部54输出。
[0131]
学习部54从取得部21取得作为通过磁传感器15a、15b、15c得到的磁通的检测结果的各值。学习部54通过将作为状态变量的磁通的值和作为与有无l1、l2及l3的变动有关的判断结果的教师数据彼此相关联，从而创建数据集。学习部54基于数据集对由运算部25得到的检测结果是否正常进行学习。检测结果的异常在传感器单元14受到外部磁性的影响的情况下或者传感器单元14发生故障的情况下可能发生。
[0132]
教师数据取得部53可以关于磁传感器15a、15b、15c彼此的距离对有无变动进行判断，取得作为该判断结果的教师数据。教师数据取得部53可以取得作为外部磁信息55的教师数据。外部磁信息55是表示能够向传感器单元14的输出造成影响的外部磁性是否存在的信息。在该情况下，从外部测定仪器向教师数据取得部53输入作为磁性的测定结果的外部磁信息55。外部测定仪器是在传感设备102的外部设置的测定仪器。另外，在与驱动状态相应地产生磁性的设备设置于传感设备102的外部的情况下，外部磁信息55可以是表示设备的驱动状态的信息。在该情况下，从设备向教师数据取得部53输入外部磁信息55。此外，在图11中省略外部测定仪器的图示。
[0133]
学习部54除了对由运算部25得到的检测结果是否正常进行学习以外，还可以对表示l1、l2、l3的变动程度的值或者与表示变动程度的信息类似的值进行学习。在该情况下，对由运算部25得到的检测结果是否正常进行判定的单元设置于判定部52之中的与学习部54相比的后级。该单元通过参照来自学习部54的输出值，从而对由运算部25得到的检测结果
是否正常进行判定。
[0134]
向学习部54输入的状态变量并不限定于由磁传感器15a、15b、15c得到的检测值，也可以是通过向该检测值的运算处理得到的信息。运算部25通过向检测值的运算处理对第1构造体11的位移量进行计算，可以将计算出的值即状态变量向学习部54输出。
[0135]
此外，在实施方式3中，也与实施方式1同样地，向取得部21输入的检测值的个数多于通过运算部25中的运算得到的测定结果的值的个数。在传感设备102设置有能够得到比测定结果的值的个数多的个数的检测值的多个传感器单元14。
[0136]
根据实施方式3，传感设备102按照数据集对有无异常进行学习，由此能够进行有无异常的高精度的判定。根据实施方式3，与通过设计者的手动作业将用于对有无异常进行判定的处理运算导出的情况相比较，能够减少判定部52的设计及安装所需的作业。因此，传感设备102能够减少设计作业成本。
[0137]
实施方式3中的学习可以在传感设备102的制造时进行，也可以在传感设备102的使用环境中的调整时进行。传感设备102通过制造传感设备102时的学习，能够进行由磁传感器15及磁铁16的特性引起的个体差的校正，或者由磁传感器15及磁铁16的设置位置引起的个体差的校正。传感设备102通过制造时的个体差的校正，能够进行有无异常的高精度的判定。
[0138]
另外，关于搭载有传感设备102的机器人等，在机器人等的启动及进行用于使用开始的调整时，传感设备102能够进行使用环境中的学习。传感设备102通过使用环境中的学习，能够减少启动及使用开始时的调整作业成本。另外，传感设备102通过使用环境中的学习，能够与使用环境相匹配地高精度地进行有无异常的判定。
[0139]
学习部54对学习的结果进行保存。判定部52基于向判定部52输入的信息和学习的结果对有无异常进行判定，输出判定结果。在传感设备102的应用时，传感设备102能够停止学习部54的学习。传感设备102停止学习，由此不需要教师数据向学习部54的输入。传感设备102不需要输入教师数据，由此不需要取得外部磁信息55、求出磁传感器15a、15b、15c彼此的距离的处理和求出磁铁16a、16b、16c彼此的距离的处理。
[0140]
在传感设备102的应用时，不需要取得外部磁信息55，由此不需要用于对外部磁性进行测定的外部测定仪器。由此，传感设备102能够一边将应用成本抑制得低，一边高精度地判定有无应用时的异常。在传感设备102的应用时，能够停止求出磁传感器15a、15b、15c彼此的距离的处理和求出磁铁16a、16b、16c彼此的距离的处理，因此传感设备102能够减少用于通过判定部52进行的处理的资源。传感设备102通过停止求出磁传感器15a、15b、15c彼此的距离的处理和求出磁铁16a、16b、16c彼此的距离的处理，从而能够实现通过判定部52进行的处理的高速化。
[0141]
传感设备102可以在应用时适当取得教师数据，通过学习部54进行应用的中途的学习。传感设备102通过基于应用时的教师数据的学习，能够与环境的变化相匹配地高精度地进行有无异常的判定。在由学习部54对表示成为有无异常的判断基准的距离即l1、l2及l3的变动程度的值进行学习的情况下，传感设备102通过参照从学习部54输出的值即表示该变动程度的值，从而能够进行警告异常的前兆的预防保养。此外，实施方式1所涉及的传感设备系统200或者实施方式2所涉及的传感设备100可以进行与实施方式3所涉及的传感设备102相同的学习。
[0142]
实施方式4.
[0143]
图12是表示本发明的实施方式4所涉及的传感设备所具有的功能结构的图。在实施方式4中，对与上述的实施方式1至3相同的结构要素标注同一标号，主要对与实施方式1至3不同的结构进行说明。
[0144]
实施方式4所涉及的传感设备103具有测定装置60。测定装置60具有取得部21、对测定装置60进行控制的控制部61、取得教师数据的教师数据取得部63、存储部23和输出部24。控制部61具有运算部62，该运算部62通过基于传感器单元14a、14b、14c各自的检测结果的运算，求出与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量和第1构造体11所受到的外力之中的至少1个有关的测定结果。运算部62具有学习部64。
[0145]
教师数据是对第1构造体11的移动量进行实测得到的结果和对第1构造体11的旋转量进行实测得到的结果。学习部64按照数据集对传感设备103所涉及的检测异常的有无进行学习。数据集是状态变量及教师数据的组合。状态变量包含传感器单元14a、14b、14c各自的检测结果。取得部21作为对状态变量进行观测的状态观测部起作用。取得部21、教师数据取得部63和学习部64作为执行机器学习的机器学习装置起作用。具有学习部64的运算部62的功能是通过使用与实施方式1的情况相同的处理电路而实现的。教师数据取得部63的功能是通过使用与实施方式1的情况相同的输入输出接口43而实现的。
[0146]
外部测定仪器65是在传感设备103的外部设置的测定仪器。外部测定仪器65对第1构造体11的移动量和第1构造体11的旋转量进行测定。教师数据取得部63从外部测定仪器65取得作为移动量和旋转量的实测结果的教师数据。教师数据取得部63将取得的教师数据向学习部64输出。
[0147]
学习部64从取得部21取得由磁传感器15a、15b、15c得到的磁通的检测结果的各值。学习部64将作为状态变量的磁通的值和作为移动量及旋转量的实测结果的教师数据彼此相关联而创建数据集。学习部64基于数据集对第1构造体11的移动量和第1构造体11的旋转量的测定结果进行学习。
[0148]
此外，教师数据也可以是对第1构造体11所受到的外力进行实测得到的结果。在该情况下，教师数据取得部63从外部测定仪器65取得第1构造体11所受到的外力的实测结果。另外，学习部64通过将作为状态变量的磁通的值和作为外力的实测结果的教师数据彼此相关联，从而创建数据集。学习部64基于数据集对第1构造体11所受到的外力进行学习。
[0149]
学习部64学习的外力是由在3轴的各方向使第1构造体11平移动作的力成分即平移力成分、和以3轴各自为中心使第1构造体11旋转动作的力成分即转矩成分的合计6个成分构成的。学习部64学习的外力只要是该6个成分之中的至少1个即可，可以是该6个成分之中的任意成分的组合。
[0150]
如上所述，教师数据取得部63只要取得下述教师数据即可，该教师数据是对第1构造体11的移动量进行实测得到的结果、对第1构造体11的旋转量进行实测得到的结果和对第1构造体11所受到的外力进行实测得到的结果之中的至少1个。学习部64只要对与移动量、旋转量和外力之中的至少1个有关的测定结果进行学习即可。
[0151]
向学习部64输入的状态变量并不限定于磁传感器15a、15b、15c的检测值，也可以是通过向该检测值的运算处理得到的信息。运算部62通过向检测值的运算处理对第1构造体11的位移量进行计算，可以将计算出的值即状态变量向学习部54输入。
[0152]
此外，在实施方式4中，也与实施方式1同样地，向取得部21输入的检测值的个数多于通过运算部62中的运算得到的测定结果的值的个数。在传感设备103中设置有能够得到比测定结果的值的个数多的个数的检测值的多个传感器单元14。
[0153]
根据实施方式4，传感设备103按照数据集对与移动量、旋转量或者外力有关的测定结果进行学习，由此能够得到与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量或者第1构造体11所受到的外力有关的高精度的测定结果。根据实施方式4，与通过设计者的手动作业而导出用于求出测定结果的处理运算的情况相比较，能够减少运算部62的设计及运算部62的安装所需的作业。因此，传感设备103能够减少设计作业成本。
[0154]
实施方式4中的学习可以在传感设备103的制造时进行，也可以在传感设备103的使用环境中的调整时进行。传感设备103通过制造传感设备103时的学习，能够进行由磁传感器15及磁铁16的特性引起的个体差的校正，或者由磁传感器15及磁铁16的设置位置引起的个体差的校正。传感设备103通过制造时的个体差的校正，能够得到高精度的测定结果。
[0155]
另外，关于搭载有传感设备103的机器人等，在机器人等的启动及进行用于使用开始的调整时，传感设备103能够进行使用环境中的学习。传感设备103通过使用环境中的学习，能够减少启动及使用开始时的调整作业成本。另外，传感设备103通过使用环境中的学习，能够与使用环境相匹配地得到高精度的测定结果。
[0156]
学习部64对学习的结果进行保存。运算部62基于向运算部62输入的信息和学习的结果对测定结果进行计算，输出测定结果。在传感设备103的应用时，传感设备103能够停止学习部64的学习。传感设备103通过停止学习，从而不需要输入至学习部64的教师数据。传感设备102不需要输入教师数据，从而不需要取得来自外部测定仪器65的实测结果。
[0157]
在传感设备103的应用时，不需要取得实测结果，由此不需要外部测定仪器65。由此，传感设备103能够在将应用成本抑制得低的同时，得到应用时的高精度的测定结果。传感设备103可以在应用时适当取得教师数据，通过学习部64进行应用的中途的学习。传感设备103通过基于应用时的教师数据的学习，能够与环境的变化相匹配地得到高精度的测定结果。此外，实施方式1所涉及的传感设备系统200或者实施方式2所涉及的传感设备100可以进行与实施方式4所涉及的传感设备103相同的学习。
[0158]
传感设备可以进行上述的实施方式3中的学习和实施方式4中的学习这两者。图13是表示进行实施方式3中的学习和实施方式4中的学习这两者的传感设备的例子的图。图13所示的传感设备104与实施方式3所涉及的传感设备102同样地，对有无异常进行学习。另外，传感设备104与实施方式4所涉及的传感设备103同样地，对与移动量、旋转量和外力之中的至少1个有关的测定结果进行学习。
[0159]
传感设备104具有测定装置70。测定装置70具有取得部21、对测定装置70进行控制的控制部71、取得教师数据的教师数据取得部73、存储部23和输出部24。控制部71具有学习部74。教师数据取得部73具有图11所示的教师数据取得部53的功能和图12所示的教师数据取得部63的功能。学习部74具有图11所示的学习部54的功能和图12所示的学习部64的功能。控制部71具有图11所示的控制部51的功能和图12所示的控制部61的功能。在图13中，省略控制部71之中的除了学习部74以外的结构要素的图示。
[0160]
传感设备104通过按照数据集对有无异常进行学习，从而能够进行有无异常的高精度的判定。另外，传感设备104按照数据集，对与移动量、旋转量或者外力有关的测定结果
进行学习，由此能够得到与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量或者第1构造体11所受到的外力有关的高精度的测定结果。
[0161]
在实施方式3的学习功能和实施方式4的学习功能这两者一体的学习部74中，能够将与两者的学习功能有关的输入层等的处理的一部分通用化。因此，传感设备104能够减少用于学习的处理负荷。另外，学习部74能够将有无异常的判定结果反映于测定结果的运算。学习部74关于通过磁传感器15得到的检测结果之中的成为异常的要因的值，可以减小测定结果的运算中的权重。传感设备104将有无异常的判定结果反映于测定结果的运算，由此即使在测定结果发生异常这样的环境变化的情况下，也能够得到高精度的测定结果。此外，实施方式1所涉及的传感设备系统200或者实施方式2所涉及的传感设备100可以进行与传感设备104相同的学习。
[0162]
实施方式3及4中的学习并不限定于使用传感设备102、103、104的内部的结构要素即学习部54、64、74而执行。学习部可以设置于经由网络而与传感设备102、103、104连接的外部装置。在外部装置设置的学习部经由网络从传感设备102、103、104取得教师数据和状态变量。通过在外部装置设置的学习部得到的学习结果经由网络向传感设备102、103、104发送。学习部可以存在于云服务器上。
[0163]
学习部54、74例如按照神经网络模型，通过所谓的有教师学习对有无异常进行学习。学习部64、74例如按照神经网络模型，通过所谓的有教师学习，对与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量或者第1构造体11所受到的外力有关的测定结果进行学习。在这里，有教师学习是指将包含某输入和与输入相对应的结果即标签在内的数据集向学习部54、64、74大量地赋予，由此使学习部54、64、74对数据集的特征进行学习，根据输入对结果进行推定的模型。
[0164]
神经网络由通过多个神经元构成的输入层、通过多个神经元构成的中间层即隐藏层和通过多个神经元构成的输出层构成。中间层可以是1层或者大于或等于2层。
[0165]
图14是表示实施方式3及4中的学习所使用的神经网络的结构例的图。图14所示的神经网络是3层神经网络。输入层包含神经元x1、x2、x3。中间层包含神经元y1、y2。输出层包含神经元z1、z2、z3。此外，各层的神经元的数量是任意的。向输入层输入的多个值乘以权重w1即w11、w12、w13、w14、w15、w16而向中间层输入。向中间层输入的多个值乘以权重w2即w21、w22、w23、w24、w25、w26而从输出层输出。从输出层输出的输出结果按照权重w1、w2的值发生变化。
[0166]
学习部54、74的神经网络对通过传感设备102、104进行的检测中的异常的有无进行学习。神经网络按照基于由取得部21观测的状态变量和由教师数据取得部53、73取得的教师数据的组合所创建的数据集，通过所谓的有教师学习对状态变量和有无异常的关系性进行学习。在该情况下，神经网络对权重w1、w2进行调整，以使得通过传感器单元14得到的检测结果向输入层输入而从输出层输出的结果接近与外部磁性的存在有关的信息、求出磁传感器15a、15b、15c彼此的距离而得到的结果，或者求出磁铁16a、16b、16c彼此的距离而得到的结果即教师数据，由此对该关系性进行学习。
[0167]
学习部64、74的神经网络对与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量或者第1构造体11所受到的外力有关的测定结果进行学习。神经网络按照基于由取得部21观测的状态变量和由教师数据取得部53、73取得的教师数据的组合所创建的数据集，通过所谓
的有教师学习对状态变量和测定结果的关系性进行学习。在该情况下，神经网络对权重w1、w2进行调整，以使得通过传感器单元14得到的检测结果向输入层输入而从输出层输出的结果接近与移动量、旋转量或者外力有关的实测结果即教师数据，由此对该关系性进行学习。
[0168]
神经网络也能够通过所谓的无教师学习，对通过传感设备102、104进行的检测中的异常的有无进行学习。另外，神经网络也能够通过所谓的无教师学习，对与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量或者第1构造体11所受到的外力有关的测定结果进行学习。无教师学习是不赋予对应的教师输出数据，将输入数据向学习部54、64、74大量地赋予，由此使学习部54、64、74对输入数据为何种分布进行学习的模型。
[0169]
在无教师学习的方法的1个存在基于输入数据的类似性将输入数据进行分组化的聚类。学习部54、64、74使用聚类的结果，以将某种基准设为最佳的方式进行输出的分配，由此生成输出的预测模型。学习部54、64、74可以通过将无教师学习和有教师学习组合后的模型即有半教师学习，对有无异常或者测定结果进行学习。关于输入数据之中的一部分而赋予教师输出数据，另一方面，不对其他输入数据赋予教师输出数据的情况下的学习是有半教师学习。
[0170]
学习部54、74可以按照针对多个传感设备102、104创建的数据集，对传感设备102、104所涉及的检测中的异常的有无进行学习。另外，学习部64、74可以按照针对多个传感设备103、104创建的数据集，对与第1构造体11的移动量、第1构造体11的旋转量或者第1构造体11所受到的外力有关的测定结果进行学习。
[0171]
学习部54、64、74可以从在同一现场使用的多个传感设备102、103、104取得数据集，或者也可以从在相互不同的现场使用的多个传感设备102、103、104取得数据集。数据集可以是从在多个现场中相互独立地运转的多个机器人等仪器收集到的数据集。在开始来自多个传感设备102、103、104的数据集的收集后，可以在对数据集进行收集的对象追加新的传感设备102、103、104。另外，在开始来自多个传感设备102、103、104的数据集的收集后，可以从对数据集进行收集的对象将多个传感设备102、103、104之中的一部分排除在外。
[0172]
在某1个传感设备102、103、104中进行了有无检测异常或者测定结果的学习的学习部54、64、74可以向除了该传感设备102、103、104以外的其他传感设备102、103、104安装。在该其他传感设备102、103、104安装的学习部54、64、74通过该其他传感设备102、103、104中的再学习，能够对输出的预测模型进行更新。
[0173]
在学习部54、64、74所使用的学习算法能够使用对特征量的提取进行学习的深层学习(deep learning)。学习部54、64、74可以按照除了深层学习以外的公知方法，例如，遗传编程、功能逻辑编程、支持向量机等执行机器学习。
[0174]
以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也可以与其他公知技术进行组合，也可以在不脱离本发明的主旨的范围，对结构的一部分进行省略、变更。
[0175]
标号的说明
[0176]
11第1构造体，12第2构造体，13弹性体，14、14a、14b、14c传感器单元，15、15a、15b、15c磁传感器，16、16a、16b、16c磁铁，17、27通信部，20、28、50、60、70测定装置，21取得部，22、51、61、71控制部，23存储部，24输出部，25、62运算部，26、52判定部，41处理电路，42外部存储装置，43输入输出接口，44处理器，45存储器，53、63、73教师数据取得部，54、64、74学习部，55外部磁信息，65外部测定仪器，100、101、102、103、104传感设备，200传感设备系统。