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他们看见我滚动:基于高速事件视觉的滚动触觉传感器用于大面积表面检查

机器人学 2026-03-10 v3

摘要

检查大比例工业表面(如飞机机身)的质量控制,需要以高分辨率捕捉其精确的 3D 表面几何。基于视觉的触觉传感器(Vision-Based Tactile Sensor, VBTS)提供高局部分辨率,但要求慢速的'压-抬'测量拼接大面积。采用滑动或滚轮/带式 VBTS 设计可提供连续测量。然而,滑动方式面临摩擦/磨损问题,而两种方法都受传统相机帧率和运动模糊限制,使大面积扫描速度较慢。因此,亟需一种快速、连续且高分辨率的方法。我们引入一种新型触觉传感器,将神经形成相机集成到滚动机制中以实现此目标。凭借其高时序分辨率和对运动模糊的鲁棒性,我们的系统采用改进的基于事件的多视角立体方法进行 3D 重建。我们展示了最先进的扫描速度可达 0.5 m/s,平均绝对误差(Mean Absolute Error, MAE)控制在 100 微米以内——比以前的连续触觉感知方法快 11 倍。多参考贝叶斯融合策略提高了精度(较 EMVS 降低 MAE 25.2%),并缓解了曲率误差。我们还验证了通过盲文阅读实现高速特征识别,速度比以前方法快 2.6 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.19914,
  title  = {They See Me Rolling: High-Speed Event Vision-Based Tactile Roller Sensor for Large Surface Inspection},
  author = {Akram Khairi and Hussain Sajwani and Abdallah Mohammad Alkilany and Laith AbuAssi and Mohamad Halwani and Islam Mohamed Zaid and Ahmed Awadalla and Dewald Swart and Abdulla Ayyad and Yahya Zweiri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.19914},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted to IEEE T-RO - Project Page: https://akramekhairi.github.io/TheySeeMeRolling/