触摸之声：基于弦振动的主动声学触觉感知
机器人学
2026-02-20 v1
摘要
分布式触觉感知在大面积区域仍然困难：密集传感器阵列会增加布线、成本和脆弱性，而许多替代方案提供有限的覆盖范围或错过快速的交互动力学。我们提出 Sound of Touch（触摸之声），一种主动声学触觉感知方法，该方法使用振动张力绳作为感知元件。绳子持续通过电磁方式激励，少量的接收器（接触麦克风）观察由接触引起的谱系变化。从短时音频信号，我们的系统估计接触位置和法向力量，并检测滑动。为指导设计和解释感知机制，我们推导了基于物理的弦振动模拟器，用于预测接触位置和力量如何改变振动模式。实验表明实现毫米级定位、可靠的力量估计和实时滑动检测。我们的贡献包括：（i）一种轻量、可扩展的基于弦的触觉感知硬件概念，用于对延长机器表面进行仪器化；（ii）一种基于物理的模拟和分析工具，用于解释由接触引起的谱系变化；（iii）一个将振动测量映射到接触状态的实时推理管道。
引用
@article{arxiv.2602.16846,
title = {Sound of Touch: Active Acoustic Tactile Sensing via String Vibrations},
author = {Xili Yi and Ying Xing and Zachary Manchester and Nima Fazeli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.16846},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 10 figures