GelLink: A Compact Multi-phalanx Finger with Vision-based Tactile Sensing and Proprioception

要約

完全に作動するロボット エンド エフェクタと比較して、非作動のものは一般に適応性が高く、堅牢で、コスト効率が高くなります。
ただし、作動が不十分な手の状態推定は通常より困難です。
Gelsight のような視覚ベースの触覚センサーは、高解像度の触覚センシングと正確な固有受容センシングを提供することで、この問題を軽減できます。
そのため、低コスト、高解像度の視覚ベースの触覚センシング機能と固有受容センシング機能を備えた、コンパクトで低作動のリンケージ駆動ロボット フィンガである GelLink を紹介します。
カメラやモーターなどの組み込みハードウェアの量を減らすために、平面リンク機構シミュレータを使用してリンク伝達を最適化し、触覚センシングハードウェアを簡素化する平面反射シミュレータを開発します。
その結果、GelLink は 3 つの指骨を作動させるのに 1 つのモーターと、指全体に沿った触覚信号を捕捉するのに 1 つのカメラのみを必要とします。
全体として、GelLink はコンパクトなロボット フィンガーであり、把握作業を実行する際の適応性と堅牢性を示します。
視覚ベースの触覚センサーを統合すると、作動が不十分な指の機能が大幅に強化され、将来の使用範囲が広がる可能性があります。

要約(オリジナル)

Compared to fully-actuated robotic end-effectors, underactuated ones are generally more adaptive, robust, and cost-effective. However, state estimation for underactuated hands is usually more challenging. Vision-based tactile sensors, like Gelsight, can mitigate this issue by providing high-resolution tactile sensing and accurate proprioceptive sensing. As such, we present GelLink, a compact, underactuated, linkage-driven robotic finger with low-cost, high-resolution vision-based tactile sensing and proprioceptive sensing capabilities. In order to reduce the amount of embedded hardware, i.e. the cameras and motors, we optimize the linkage transmission with a planar linkage mechanism simulator and develop a planar reflection simulator to simplify the tactile sensing hardware. As a result, GelLink only requires one motor to actuate the three phalanges, and one camera to capture tactile signals along the entire finger. Overall, GelLink is a compact robotic finger that shows adaptability and robustness when performing grasping tasks. The integration of vision-based tactile sensors can significantly enhance the capabilities of underactuated fingers and potentially broaden their future usage.

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