用于机器人抓取中预接触测距与材料检测的指尖传感器及算法
机器人学
2023-11-20 v1
摘要
为增强机器人抓取能力，我们正在开发新型非接触式指尖传感器，用于测量近距离距离并同时检测材料类型与内部结构。这些传感器被称为预接触双模态双机制（PDM）传感器，其利用脉冲回波超声（US）与光声（OA）两种模态工作。我们提出了一种 PDM 传感器的设计，其采用脉冲激光束与定制宽声带宽超声收发器进行测距与感知。US 与 OA 信号由同一激光脉冲触发并同时采集。为验证设计，我们制作了 PDM 传感器原型并将其集成至物体扫描系统。我们还开发了使能该传感器的算法，包括飞行时间（ToF）自动估计、测距校正、传感器与系统标定、距离测距、材料/结构检测以及物体轮廓检测与重建。实验结果表明，新型 PDM 传感器及其算法有效使物体扫描系统实现了满意的测距与轮廓重建性能，以及令人满意的材料/结构检测能力。总之，PDM 传感器通过提供先进感知能力，为改进机器人夹爪对未知物体的抓取提供了实用而强大的解决方案。
引用
@article{arxiv.2311.10453,
title = {A Fingertip Sensor and Algorithms for Pre-touch Distance Ranging and Material Detection in Robotic Grasping},
author = {Cheng Fang and Di Wang and Fengzhi Guo and Jun Zou and Dezhen Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.10453},
year = {2023}
}