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Minsight:一种用于机器人操作的指尖大小视觉触觉传感器

机器人学 2023-04-24 v1

摘要

与物理世界的智能交互需要超越视觉和听觉的感知能力;丰富的触觉感知对于自主机器人灵巧操控陌生物体或安全接触人类至关重要。因此,机器人机械臂需要紧凑、鲁棒、廉价且高效的高分辨率触觉传感器。本文提出的软视觉触觉传感器是先前发表的 Insight 传感器的微型化与优化版本。Minsight 具有人类指尖的尺寸与形状,并使用机器学习方法以 60 Hz 输出高分辨率的 3D 接触力矢量图。实验证实了其优异的传感性能,在整个表面区域上平均绝对力误差为 0.07 N、接触位置误差为 0.6 mm。Minsight 的实用性在 3 自由度机械臂的两项机器人任务中得到展示。首先,闭环力控制使机器人仅基于触觉数据跟踪人类手指的运动。其次,该传感器输出的信息价值通过以 98% 的准确率检测软弹性体中是否嵌入硬块得以体现。这些发现表明,Minsight 可为机器人提供灵巧操控与物理人机交互所需的精细指尖触觉感知。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.10990,
  title  = {Minsight: A Fingertip-Sized Vision-Based Tactile Sensor for Robotic Manipulation},
  author = {Iris Andrussow and Huanbo Sun and Katherine J. Kuchenbecker and Georg Martius},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10990},
  year   = {2023}
}