基于视觉的触觉传感器分类:综述
机器人学
2025-09-05 v2
摘要
基于视觉的触觉传感器(Vision-based Tactile Sensors,VBTS)由于其高空间分辨率、低制造成本和易于定制的特点,已在机器人手、夹具和假肢中获得广泛应用。尽管VBTS具有常见的设计特征(如相机模块),但它们在感知原理、材料组成、多模态方法和数据解释方法方面存在丰富的多样性。本文提出了一种新颖的VBTS分类方法,将该技术分为基于触摸图像转化的两种主要感知原理:基于标记的转化原理(Marker-Based Transduction Principle)和基于强度的转化原理(Intensity-Based Transduction Principle)。基于标记的转化通过检测标记位移和标记密度变化来解释触觉信息。相比之下,基于强度的转化通过像素值变化来映射外部扰动。根据接触模块的设计,基于标记的转化可进一步细分为两种子类型:简单标记-based(Simple Marker-Based,SMB)和形态学标记-based(Morphological Marker-Based,MMB)机制。类似地,基于强度的转化原理包括反射层-based(Reflective Layer-based,RLB)和透明层-based(Transparent Layer-Based,TLB)机制。本文提供了这四种类型传感器硬件特征的比较研究,包括各种组合类型,并讨论了常用的触觉信息解释方法。该比较揭示了VBTS技术所面临的当前挑战以及未来研究的方向。
引用
@article{arxiv.2509.02478,
title = {Classification of Vision-Based Tactile Sensors: A Review},
author = {Haoran Li and Yijiong Lin and Chenghua Lu and Max Yang and Efi Psomopoulou and Nathan F Lepora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02478},
year = {2025}
}
备注
15 pages