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CoinFT:一种面向机器人应用的面积型 6 轴力扭量传感器

机器人学 2026-01-16 v3 人机交互

摘要

我们介绍了 CoinFT,这是一种体积小、重量轻、成本低且稳健的电容式 6 轴力/扭量 (F/T) 传感器,在力的输入范围为 0~14N、扭矩的输入范围为 0~5Nm 时,分别具有平均根均方误差为 0.16N 和 1.08mNm。CoinFT 由两片刚性 PCB 堆叠而成,包含 comb 形电极,通过一组硅胶橡胶柱连接。微控制器按不同子集查询电极,以增强测量 6 轴 F/T 的灵敏度。CoinFT 的组合特征使其能够在包括无人机、机器人末端执行器和可穿戴式触觉设备在内的各种 embodiment 领域实现多自由度接触式机器人交互。我们通过两个典型应用演示了 CoinFT 的实用性:一种是在带有半球形指尖的下方安装 CoinFT 进行多轴接触探测实验,测量代表操纵情景的 6 轴力和扭矩;另一种是用于无人机的姿态控制力控制任务。CoinFT 的设计、制造和固件均已开源,地址为 https://coin-ft.github.io/。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.19225,
  title  = {CoinFT: A Coin-Sized, Capacitive 6-Axis Force Torque Sensor for Robotic Applications},
  author = {Hojung Choi and Jun En Low and Tae Myung Huh and Seongheon Hong and Gabriela A. Uribe and Kenneth A. W. Hoffmann and Julia Di and Tony G. Chen and Andrew A. Stanley and Mark R. Cutkosky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19225},
  year   = {2026}
}