OpenTac：面向可定制、可扩展、可迁移三维触觉感知的开放生态
研究团队提出 OpenTac 触觉皮肤及配套全栈生态，核心是带结构化可变形覆盖层的电阻式触觉皮肤：相邻触觉单元差分响应解码局部剪切向量，共模响应编码法向力。配套 CAD 工具可从二维轮廓、可展开三维曲面乃至文本描述（如“为9码鞋垫设计传感器”）自动生成制造文件，并提供传感器仿真器、跨传感器迁移与自适应采集。团队在多种机器人形态上设计制造了30余个传感器，用商用高精度力/力矩传感器表征三维触觉场，并在四种真实机器人上验证接触密集型反馈控制与操作策略学习；1024触觉单元皮肤每次更新采样16个单元时，自适应采集读出速度比全阵列光栅扫描快19.2倍。
发布于 10-23 23:02来源：arXiv cs.RO
转载 · 官方发布原文：arXiv cs.RO ·《OpenTac: An Open Ecosystem for Customizable, Scalable, and Transferable 3D Tactile Sensing》查看原链
我们提出 OpenTac，这是一种新型传感器，以及一套面向触觉皮肤的全栈生态，具备高度可定制、可扩展、可直接部署到下游机器人控制与学习应用中的特点。 我们的核心贡献有两方面。 第一，我们开发了一种可扩展的电阻式触觉皮肤，带有结构化可变形覆盖层，可将切向载荷转换为空间变化的压力。
相邻“taxel”（触觉单元）之间的差分响应支持解码局部剪切向量，而共模响应则编码法向力。 第二，我们提供了一种高度可定制的传感器设计工具，能够根据二维轮廓和可展开的三维曲面自动生成这些触觉皮肤的制造文件，甚至可以根据文本等抽象描述生成，例如“为9码鞋垫设计一个传感器”。
我们围绕 OpenTac 传感器构建了一个生态，包括 CAD 设计工具、传感器仿真器、跨传感器迁移以及快速/自适应数据采集。 我们通过在不同机器人形态上设计并制造超过30个传感器，展示了 OpenTac-CAD 传感器设计工具的广泛适用性。
我们使用商用高精度力/力矩传感器对 OpenTac 产生的三维触觉场进行了表征。 我们在四种真实机器人形态上展示了三维触觉感知在接触密集型反馈控制与操作策略学习中的广泛适用性。 此外，自适应采集支持千赫兹速率的部分读出，在1024个触觉单元的皮肤上，每次更新采样16个触觉单元时，比同一传感器上的全阵列光栅扫描快19.2倍。
我们提供所有硬件、软件和结果视频，见 opentac.github.io。