MoiréTac：一种利用莫尔条纹放大实现多维感知的双模态视触觉传感器
机器人学
2025-09-17 v1 信号处理
摘要
视触觉传感器通常采用稀疏标记阵列，这限制了空间分辨率，并且缺乏清晰的力-图像解析关系。为了解决这个问题，我们提出了MoiréTac，一种双模态传感器，它通过在透明架构内重叠的微光栅产生密集的干涉图案。当两个光栅未对准重叠时，会产生莫尔条纹，从而放大微观形变。该设计保留了用于视觉任务的光学清晰度，同时为触觉感知产生连续的莫尔条纹场，从而能够同时进行六轴力/力矩测量、接触定位和视觉感知。我们将来自莫尔条纹的基于物理的特征（亮度、相位梯度、方向和周期）与深度空间特征相结合。这些特征被映射到六轴力/力矩测量值，通过端到端学习实现可解释的回归。实验结果展示了三种能力：在测试轴上力/力矩测量的R^2 > 0.98；通过几何参数进行灵敏度调节（三倍增益调整）；以及尽管有莫尔条纹叠加，仍能进行物体分类的视觉功能。最后，我们将该传感器集成到机械臂中，通过协调的力和力矩控制来完成开盖任务，验证了其在灵巧操作方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2509.12714,
title = {Moir\'eTac: A Dual-Mode Visuotactile Sensor for Multidimensional Perception Using Moir\'e Pattern Amplification},
author = {Kit-Wa Sou and Junhao Gong and Shoujie Li and Chuqiao Lyu and Ziwu Song and Shilong Mu and Wenbo Ding},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.12714},
year = {2025}
}