VecTile：面向三自由度力感知的低成本柔性触觉阵列
VecTile 是一种厚 6 mm 的柔性触觉阵列，通过压阻层与被动硅胶凸点将法向力和剪切力转换为可区分的压力图案，实现三轴力感知，4x4 阵列整套系统成本低于 35 美元，且无需专用设备即可自制。在法向力 1-5 N、剪切力最高 1.5 N 的单传感单元测试中，法向力与剪切力的均方根误差分别为 0.39 N 和 0.16 N；平坦状态下校准的传感器在弯曲后仍保持精度，五分钟手动校准即可满足实用。演示应用包括：剪切读数灵敏到可在接触后阻止手术刀刺破气球，以及显著改善 Diffusion Policy 引导的电源插头插入。设计与代码将在论文录用后发布。
发布于 10-23 23:01来源：arXiv cs.RO
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arXiv:2610.31472v1 公告类型：新论文 摘要：触觉感知为机器人提供视觉难以获取的接触信息。 剪切力对于理解切向接触、引导修正动作和维持抓取稳定性尤为重要，但柔性低成本触觉阵列通常只能测量法向力。 我们提出 VecTile，一种低成本、厚 6 mm、可进行三轴力感知的柔性触觉阵列。
VecTile 将压阻层与被动硅胶凸点相结合，把法向力和剪切力转换为可区分的压力图案。 该传感器无需专用设备即可在实验室自制。 4x4 阵列的完整系统成本低于 35 美元。 我们通过有限元分析和硬件实验验证了传感机制。 在法向力 1-5 N、剪切力最高 1.5 N 的受控单传感单元测试中，VecTile 的法向力和剪切力均方根误差分别为 0.39 N 和 0.16 N。
在平坦状态下校准的 VecTile 在弯曲时仍保持精度，而五分钟的手动校准足以满足实际使用。 两个应用展示了其实用性。 第一，剪切读数足够灵敏，可在接触后阻止锋利手术刀刺破气球。 第二，该传感器显著改善了 Diffusion Policy 引导的电源插头插入。
所有设计和代码将在论文录用后发布。 项目网站：https://jiannnh.github.io/VecTile/。