GelSight 鳍条：将触觉感知集成到软体柔顺机器人夹指中

为适应不断变化的环境并保障人机交互安全，机器人应具备柔顺与软体特性，以及感知周围世界的能力。即便如此，由于鳍条手指（Fin Ray finger）的可变形结构，将触觉感知集成到此类软体柔顺机器人中十分困难。不仅需要对骨架进行修改以容纳可实现精细触觉感知的视觉传感器，机器人还必须保留其原有的机械柔顺特性。然而，为软手指添加高分辨率触觉传感器难度很大，因为许多传感器化手指（如基于 GelSight 的手指）是刚性的，并假设传感区域的变化仅来自触觉接触而非手指柔顺性。传感器化的软体机器人手指需要能够将其整体本体感知变化与触觉信息分离。为此，本文提出一种新颖的 GelSight 鳍条设计，其兼具被动适应所抓取任意物体的能力，以及执行高分辨率触觉重建、物体朝向估计和剪切与扭转力标记点跟踪的能力。具备这些能力使软体柔顺机器人能够执行更多需要感知的操作任务。该手指能成功完成的一项此类任务是厨房任务：酒杯重新定向与放置，这用外部视觉传感器难以完成，但借助触觉感知则很容易。该传感技术的开发也有潜力应用于其他软体柔顺夹爪，提升其在众多领域的可行性。