Look-to-Touch: 一种视觉增强的 Proximity 与触觉传感器用于机器人操作中的距离与几何感知
机器人学
2025-04-15 v1
摘要
基于相机的触觉传感器为机器人提供了高性能的触觉感知方法，以实现环境感知和灵巧操作。然而，要实现全面的环境感知仍需要与其他传感器合作，这会使系统笨重并限制其适应非结构化环境的能力。本文提出了一种视觉增强的基于相机的双模态传感器，实现了从50 cm到-3 mm的全程距离感知，同时保持超高分辨率的纹理感知与重建能力。不同于采用固定不透明凝胶层的常规设计，我们的传感器配备部分透明的滑动窗口，使其能够在触觉和视觉模式之间实现机械切换。对于每种感知模式，都提出了动态距离感知模型和接触几何重建模型。通过与软体机器人手指集成，我们系统评估了每种模式以及它们在协同工作中的性能。实验结果表明，距离跟踪在各种速度下都表现稳健，能够检测纳米级表面粗糙度，并实现亚毫米级3D纹理重建。两种模态的结合提高了机器人执行抓取任务的效率。此外，传感器中嵌入的机械传动允许进行细粒度的手内调整和精确操作，为软体机器人手掌开辟了新的能力。
引用
@article{arxiv.2504.10280,
title = {Look-to-Touch: A Vision-Enhanced Proximity and Tactile Sensor for Distance and Geometry Perception in Robotic Manipulation},
author = {Yueshi Dong and Jieji Ren and Zhenle Liu and Zhanxuan Peng and Zihao Yuan and Ningbin Zhang and Guoying Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10280},
year = {2025}
}