CrystalTac: 3D-Printed Vision-Based Tactile Sensor Family through Rapid Monolithic Manufacturing Technique

要約

近年、視覚ベースの触覚センサー（VBTS）がロボットシステムで人気を博している。ほとんどのVBTSのセンシング機構は、捕捉する触覚特徴のタイプに基づいて分類することができる。各カテゴリは、物理的接触を光学的情報に変換するための特定の構造設計を必要とする。VBTSの複雑な構造は、設計の柔軟性、費用対効果、品質の安定性という点で、従来の製造技術に課題を突きつけている。これまでの研究で、マルチマテリアル3Dプリンティング技術を用いたモノリシック製造が、これらの課題に部分的に対処できることが示されている。本研究では、独自のセンシング機構で設計され、高速モノリシック製造によって製造された一連のVBTSであるCrystalTacファミリーを紹介する。CrystalTac型センサーのケーススタディは、費用対効果や設計の柔軟性に優れ、触覚を伴うタスクにおいて効果的な性能を発揮することを実証している。CrystalTacファミリーは、VBTS開発におけるモノリシック製造の可能性を浮き彫りにし、触覚センシングとマニピュレーションのさらなる研究を促すことを目指している。

要約(オリジナル)

Recently, vision-based tactile sensors (VBTSs) have gained popularity in robotics systems. The sensing mechanisms of most VBTSs can be categorised based on the type of tactile features they capture. Each category requires specific structural designs to convert physical contact into optical information. The complex architectures of VBTSs pose challenges for traditional manufacturing techniques in terms of design flexibility, cost-effectiveness, and quality stability. Previous research has shown that monolithic manufacturing using multi-material 3D printing technology can partially address these challenges. This study introduces the CrystalTac family, a series of VBTSs designed with a unique sensing mechanism and fabricated through rapid monolithic manufacturing. Case studies on CrystalTac-type sensors demonstrate their effective performance in tasks involving tactile perception, along with impressive cost-effectiveness and design flexibility. The CrystalTac family aims to highlight the potential of monolithic manufacturing in VBTS development and inspire further research in tactile sensing and manipulation.

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