Simulation of Optical Tactile Sensors Supporting Slip and Rotation using Path Tracing and IMPM

要約

光学触覚センサは、低コストで高解像度の触覚情報を取得できるため、インテリジェントなロボット操作に広く利用されている。しかし、光学触覚センサのシミュレーションにおいて、十分なリアリティと汎用性を実現することは困難である。本論文では、シミュレーション手法を提案し、実験によりその有効性を検証する。画像レンダリングにパストレーシングを利用し、プレスシナリオのシミュレーションにおいてベースライン法よりも実データとの高い類似性を達成した。さらに、改良された材料点法(IMPM)アルゴリズムを適用し、物体が動いているときの物体とエラストマー表面の相対的な静止状態をシミュレートすることで、滑りや回転などの複雑な操作をより正確にシミュレートすることができる。

要約(オリジナル)

Optical tactile sensors are extensively utilized in intelligent robot manipulation due to their ability to acquire high-resolution tactile information at a lower cost. However, achieving adequate reality and versatility in simulating optical tactile sensors is challenging. In this paper, we propose a simulation method and validate its effectiveness through experiments. We utilize path tracing for image rendering, achieving higher similarity to real data than the baseline method in simulating pressing scenarios. Additionally, we apply the improved Material Point Method(IMPM) algorithm to simulate the relative rest between the object and the elastomer surface when the object is in motion, enabling more accurate simulation of complex manipulations such as slip and rotation.

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