基于音频的粗糙度感知与触觉反馈用于遥在中的触觉感知

触觉感知对于机器人的沉浸式遥操作尤为重要，尤其是完成操控任务时。我们提出一种低成本的触觉感知与渲染系统，能够检测并呈现表面粗糙度。当机器人指尖划过目标表面时，两个麦克风分别捕获经指尖直接耦合与经空气传播的声音。基于学习的检测器系统实时分析数据，并以高时间分辨率和低延迟给出粗糙度估计。最后，基于音频的振动执行器将结果反馈给人类操作员。我们通过实验室实验以及在 ANA Avatar XPRIZE 竞赛决赛中的获奖方案证明了系统的有效性——其中仅经简短训练的评委即便在无额外视觉反馈的情况下也完成了基于粗糙度的选择任务。我们公开了用于训练与评估的数据集及训练好的模型，以保证结果可复现。