一种用于触觉的软体、低成本六轴力传感器的可行性研究
机器人学
2025-04-08 v1
摘要
触觉设备已被证明在外科手术训练中具有重要价值，尤其是在基于用户表现指标（如用户施加在工具上的力）提供触觉反馈时。然而，目前的六轴力/力矩传感器价格过高。本文介绍了一种专为腹腔镜触觉训练应用设计的低成本六轴力/力矩传感器的设计与校准。所提出的设计使用霍尔效应传感器来测量嵌入硅胶层中的磁铁位置变化，该变化由施加到设备上的力引起。初步实验验证表明，这些传感器可以达到0.45 N和0.014 Nm的精度，以及理论上的XY方向±50N、Z方向±20N和扭矩±0.2Nm的范围。这项研究表明，所提出的低成本六轴力/力矩传感器可以在腹腔镜训练期间准确测量用户施加的力，并在触觉设备上提供有用的反馈。
引用
@article{arxiv.2410.03939,
title = {A Feasibility Study of a Soft, Low-Cost, 6-Axis Load Cell for Haptics},
author = {Madison Veliky and Garrison L. H. Johnston and Ahmet Yildiz and Nabil Simaan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.03939},
year = {2025}
}