流体内化晶格制造灵活且耐用的触觉传感器

触觉感应在机器人导航动态和非结构化环境方面发挥着基本作用，尤其是在精细物体操控、表面探索和人机交互等应用中。本文介绍了一种集成触觉感应的被动软体机器人指尖，采用3D打印弹性体晶格结构并嵌入气体通道制造。这种称为流体内化的传感方法，通过检测密封气体通道内的压力变化，将晶格转化为触觉传感器，为机器人触觉感应提供了简单而稳健的解决方案。与依赖复杂材料或设计的常规方法不同，流体内化提供了简单、可扩展、单材料的制造工艺。我们对传感器响应进行表征，开发几何模型以估计指尖位移，并训练神经网络准确预测接触位置和接触力。此外，我们将指尖集成到允许控制器中，以模拟弹性行为，演示其通过触觉反馈进行环境探索的能力，并验证其在高冲击和循环加载条件下的耐久性。这种触觉感应技术在简单性、适应性和耐久性方面具有优势，并为灵活的机器人操控开辟了新机遇。