面向机器人操作的主动声学感知

机器人操作中的感知已被积极研究，旨在推进并融合视觉与触觉以进行全局和局部特征提取。然而，某些物体内部状态难以感知，且视觉与触觉感知的融合不够紧凑并容易产生偏差。我们提出通过开发一种用于机器人操作的主动声学感知方法来解决这些局限。主动声学感知依赖于物体的谐振特性，这些特性与其材料、形状、内部结构以及与夹爪和环境的接触交互有关。该传感器由一个振动执行器与一个压电麦克风配对组成。执行器产生波形，麦克风追踪波形在物体中传播时的传播与畸变。本文介绍了感知原理、硬件设计、仿真开发，以及作为概念验证在不同条件下对物理与仿真感知数据的评估。本工作旨在为基于主动声学感知的下游机器人操作任务（如物体识别、抓取点估计、物体位姿估计和外部接触形成检测）提供有用工具的基础。