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新型多方向高分辨率觸覺(jué)傳感器，讓機(jī)器人的指尖充滿(mǎn)溫度

設(shè)計(jì)創(chuàng)新

OmniTact的目標(biāo)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(chǎng)短焦距的微型相機(jī)，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(gè)相機(jī)的視野，在減小盲區(qū)的基礎(chǔ)上實(shí)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(jī)）傳感器感受范圍，垂直方向達(dá)到了270度，水平方向則達(dá)到了360度全向（僅僅有少許的盲點(diǎn)）。

插插座任務(wù)

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(wù)，僅僅依靠觸覺(jué)傳感器信息將充電頭插到墻上的插座里。這一任務(wù)既需要定位插頭相對(duì)于夾爪的位置，又需要定位夾爪相對(duì)于墻上插座的位置。

圖中顯示了實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及觸覺(jué)傳感器側(cè)向和頂部觸覺(jué)圖像

為了學(xué)習(xí)插入任務(wù)，研究人員使用了簡(jiǎn)單的模仿學(xué)習(xí)算法，基于OmniTact觸覺(jué)圖像來(lái)估計(jì)將插頭插入插座的末端位移。在僅僅使用鍵盤(pán)控制100次訓(xùn)練后，模型就能很好地完成任務(wù)了。

下表顯示了使用OmniTact傳感器帶來(lái)的成功率提升，證明了多方向觸覺(jué)傳感器是解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)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(rèn)為更為緊湊、全面、清晰的視覺(jué)傳感器對(duì)于通用機(jī)器人任務(wù)和各領(lǐng)域的遙操作等應(yīng)用具用重要意義，未來(lái)將繼續(xù)探索小型化和低成本化的傳感器，使其適應(yīng)于更大的應(yīng)用范圍。

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