F3T：具备三维力与温度数学解耦能力的机器人软触觉单元
机器人学
2024-09-06 v1
摘要
人类皮肤展现出感知接触力和环境温度的卓越能力，为精细操作提供了必不可少的信息。尽管软触觉传感器近期取得了进展，但在准确解耦信号方面仍存在重大挑战——具体而言，将力与方向取向和温度分离开来——导致无法满足机器人的高级应用需求。本研究提出了一种多层软传感器单元（F3T），旨在实现法向压力、全向切向力和温度的独立测量与数学解耦。我们开发了一种具有浮山式多层电容器的圆形同轴磁性薄膜，促进了所有方向上法向力和切向力的物理解耦。此外，我们在触觉传感器顶部集成了一层基于离子凝胶的温度传感薄膜。该传感器对外部压力和变形具有鲁棒性，使其能够测量温度，并且至关重要的是能够消除由环境温度变化引起的电容器误差。这种创新设计允许对多种信号进行解耦测量，为高级机器人运动控制、自主决策和任务规划的进步铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2409.03421,
title = {F3T: A soft tactile unit with 3D force and temperature mathematical decoupling ability for robots},
author = {Xiong Yang and Hao Ren and Dong Guo and Zhengrong Ling and Tieshan Zhang and Gen Li and Yifeng Tang and Haoxiang Zhao and Jiale Wang and Hongyuan Chang and Jia Dong and Yajing Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03421},
year = {2024}
}