AcousTac：基于声学共振的无电子器件软皮肤触觉感知
机器人学
2023-07-20 v1
摘要
声音是丰富的媒介，可通过空气传播；人们通过语音交流，甚至能通过敲击与聆听辨别材料。为捕获人耳听觉范围内的频率，商用麦克风采样率通常超40kHz。这些易得的声学技术尚未广泛用于赋予机器人触觉。一些研究者已利用声音感知触觉信息，既监测环境声景，也用嵌入式扬声器与麦克风测量结构内声音。然而，这些方案通常无法直接测量稳态力，或需在接触点附近集成电子器件。本工作中，我们提出AcousTac，一种用于无电子器件力敏软皮肤的声学触觉传感器。柔性硅胶帽与塑料管构成共振腔，发出可由常规板外麦克风测量的气驱动声音。所得频率变化取决于柔性端帽上的外部载荷。我们可基于几何参数（包括管长与端帽几何）将每个AcousTac触觉单元调谐至特定力与频率范围，从而在阵列中同时唯一感知各触觉单元。我们在两个机器人系统上演示AcousTac功能：4单元阵列与3单元吸附夹爪。AcousTac是为软体机器人表面力感知的有前景概念，尤其适用于接触点附近不宜放置电子器件的场景。为机器人装备触觉感知与软皮肤，赋予其触觉及安全交互环境的能力。
引用
@article{arxiv.2307.09730,
title = {AcousTac: Tactile sensing with acoustic resonance for electronics-free soft skin},
author = {Monica S. Li and Hannah S. Stuart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.09730},
year = {2023}
}