TouchRoller：一种用于快速评估大表面的滚动式光学触觉传感器
机器人学
2021-03-02 v1
摘要
触觉感知对机器人感知世界十分重要，因为它能捕捉接触物体的纹理与硬度，并且对光照和颜色变化具有鲁棒性。然而，由于感知面积有限且固定表面存在阻力，当前触觉传感器在评估大表面时必须多次轻触目标物体，即按压、抬起并移动到另一区域。这一过程效率低下且耗时。拖动此类传感器也不可取，因为这常会损坏传感器的敏感薄膜或物体。为解决这些问题，我们提出了一种名为 TouchRoller 的圆柱形光学触觉传感器，可绕其中心轴滚动。它在整个运动过程中始终与被测表面保持接触，从而能够连续且有效地测量物体。大量实验表明，TouchRoller 传感器可在 10 秒的短时间内覆盖 8cm*11cm 的纹理表面，远优于平面光学触觉传感器（需 196 秒）。根据采集的触觉图像重建的纹理地图与视觉纹理相比，平均结构相似性指数（SSIM）高达 0.31。此外，传感器上的接触点可被定位，定位误差较低，中心区域为 2.63mm，平均值为 7.66mm。所提出的传感器将实现对大表面的高分辨率触觉快速评估，以及触觉图像的有效采集。
引用
@article{arxiv.2103.00595,
title = {TouchRoller: A Rolling Optical Tactile Sensor for Rapid Assessment of Large Surfaces},
author = {Guanqun Cao and Jiaqi Jiang and Chen Lu and Daniel Fernandes Gomes and Shan Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00595},
year = {2021}
}