GelSight Baby Fin Ray: A Compact, Compliant, Flexible Finger with High-Resolution Tactile Sensing

要約

コンプライアンスを備えた触覚センシングの統合は、果物の収穫などの農業用途から、選別リサイクルなどの持続可能性の実践、高齢者が尊厳を持って老化するための安全な在宅介護ロボットの作成まで、多くの分野で不可欠です。
触覚から、私たちは素材の特性を識別し、質感を認識し、柔らかさを判断することができますが、コンプライアンスにより、身の回りの物体や環境と安全かつ安全にやり取りすることができます。
これらの 2 つの機能は、元の GelSight Fin Ray などの便利なソフト ロボット グリッパーに発展する可能性があります。このグリッパーは、多種多様なさまざまな物体をつかむことができ、ワイン グラスの向きを変えるという単純な家庭用操作タスクも実行できます。
元の GelSight Fin Ray は、一般に剛性のある高解像度センサーを柔軟で柔軟な構造に接続するという問題を解決しますが、センサーの堅牢性を向上させ、そのようなカメラベースの触覚センサーをより幅広い種類に適用できるようにする技術を実装することができます。
ソフトロボットのデザイン。
最初に柔軟なミラーを統合し、剛性の電子部品をグリッパーのベースに組み込みます。これにより、Fin Ray 構造のコンプライアンスが大幅に向上します。
次に、柔軟で高伸長性のシリコーン接着剤ベースの蛍光塗料を合成します。これにより、センサーに高品質の2D触覚ロ​​ーカリゼーション結果を提供できます。
最後に、これらすべての技術を新しいデザインに組み込みました。ベイビー フィン レイを使用して、雑然としたものを掘り下げ、殻の中のナッツの分類を成功させます。
補足ビデオはこちら: https://youtu.be/_oD_QFtYTPM

要約(オリジナル)

The synthesis of tactile sensing with compliance is essential to many fields, from agricultural usages like fruit picking, to sustainability practices such as sorting recycling, to the creation of safe home-care robots for the elderly to age with dignity. From tactile sensing, we can discern material properties, recognize textures, and determine softness, while with compliance, we are able to securely and safely interact with the objects and the environment around us. These two abilities can culminate into a useful soft robotic gripper, such as the original GelSight Fin Ray, which is able to grasp a large variety of different objects and also perform a simple household manipulation task: wine glass reorientation. Although the original GelSight Fin Ray solves the problem of interfacing a generally rigid, high-resolution sensor with a soft, compliant structure, we can improve the robustness of the sensor and implement techniques that make such camera-based tactile sensors applicable to a wider variety of soft robot designs. We first integrate flexible mirrors and incorporate the rigid electronic components into the base of the gripper, which greatly improves the compliance of the Fin Ray structure. Then, we synthesize a flexible and high-elongation silicone adhesive-based fluorescent paint, which can provide good quality 2D tactile localization results for our sensor. Finally, we incorporate all of these techniques into a new design: the Baby Fin Ray, which we use to dig through clutter, and perform successful classification of nuts in their shells. The supplementary video can be found here: https://youtu.be/_oD_QFtYTPM

arxiv情報

著者 Sandra Q. Liu,Yuxiang Ma,Edward H. Adelson
発行日 2023-03-27 02:47:19+00:00
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