A Magnetic-Actuated Vision-Based Whisker Array for Contact Perception and Grasping

要約

触覚と繊細なオブジェクトの操作は、ロボット工学における重要な課題です。
この研究では、これらの機能を統合するビジョンベースの磁気描画ウィスカーアレイセンサーを提示します。
センサーには、エラストマー膜でサポートされ、電磁石と永久磁石によって作動する8つのひげが円形に配置されています。
カメラはひげの動きを追跡し、高解像度の触覚フィードバックを可能にします。
センサーのパフォーマンスは、オブジェクトの分類と把握実験を通じて評価されました。
分類実験では、センサーは4つの方向からオブジェクトに近づき、マルチ層パーセプトロンモデルを使用して99.17％の分類精度で5つの異なるオブジェクトを正確に識別しました。
把握実験では、センサーは8、4、および2つのひげの構成をテストし、8つのひげで87％の最高の成功率を達成しました。
これらの結果は、正確な触覚センシングと信頼できる操作のセンサーの可能性を強調しています。

要約(オリジナル)

Tactile sensing and the manipulation of delicate objects are critical challenges in robotics. This study presents a vision-based magnetic-actuated whisker array sensor that integrates these functions. The sensor features eight whiskers arranged circularly, supported by an elastomer membrane and actuated by electromagnets and permanent magnets. A camera tracks whisker movements, enabling high-resolution tactile feedback. The sensor’s performance was evaluated through object classification and grasping experiments. In the classification experiment, the sensor approached objects from four directions and accurately identified five distinct objects with a classification accuracy of 99.17% using a Multi-Layer Perceptron model. In the grasping experiment, the sensor tested configurations of eight, four, and two whiskers, achieving the highest success rate of 87% with eight whiskers. These results highlight the sensor’s potential for precise tactile sensing and reliable manipulation.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google