新型多方向高分辨率觸覺傳感器,讓機器人的指尖充滿溫度
設計創(chuàng)新
OmniTact的目標在于盡可能的緊湊,研究人員使用了常用于內(nèi)窺鏡中大視場短焦距的微型相機,尺寸為1.35x1.35x5mm焦距為5mm,安放于3D打印的支架上。下圖顯示了垂直方向和水平方向上的橫截面圖,其中淺灰色代表了每個相機的視野,在減小盲區(qū)的基礎上實現(xiàn)了較小的傳感器直徑(30mm)。
垂直和水平橫截面視圖,淺灰色代表(相機)傳感器感受范圍,垂直方向達到了270度,水平方向則達到了360度全向(僅僅有少許的盲點)。
插插座任務
為了展示這種傳感器的能力,研究人員選擇了具有挑戰(zhàn)性的插插座任務,僅僅依靠觸覺傳感器信息將充電頭插到墻上的插座里。這一任務既需要定位插頭相對于夾爪的位置,又需要定位夾爪相對于墻上插座的位置。
圖中顯示了實驗過程以及觸覺傳感器側(cè)向和頂部觸覺圖像
為了學習插入任務,研究人員使用了簡單的模仿學習算法,基于OmniTact觸覺圖像來估計將插頭插入插座的末端位移。在僅僅使用鍵盤控制100次訓練后,模型就能很好地完成任務了。
下表顯示了使用OmniTact傳感器帶來的成功率提升,證明了多方向觸覺傳感器是解決這類問題的關鍵所在。而使用單方向或者力傳感器成功率都大幅下降。
研究人員認為更為緊湊、全面、清晰的視覺傳感器對于通用機器人任務和各領域的遙操作等應用具用重要意義,未來將繼續(xù)探索小型化和低成本化的傳感器,使其適應于更大的應用范圍。

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