IT之家11月26日报道，中国科学技术大学工程科学学院、人形机器人研究院董二宝副教授课题组与香港城市大学于新革副教授团队合作11月15日，孔在国际期刊《国家科学评论》上发表论文，题为“具有灵活光栅结构颜色的触觉感知方法”的研究论文在《科学评论》在线发表。
该研究工作提出了一种基于柔性光栅结构色的触觉传感新方法，在接触定位分辨率、力识别精度等触觉传感器综合性能方面取得了重要突破。
触觉传感器是机器人执行复杂精细操作的关键核心部件之一。近年来，随着机器视觉技术的快速发展，基于视觉识别原理的触觉传感器（又称视觉触觉传感器）成为触觉感知领域的重要研究方向。然而，现有的视觉和触觉传感器主要依赖于几何光学信息或标记跟踪技术，其接触力和位置识别的分辨率和准确性受到严重限制。
针对这一问题，研究团队受到仿生结构色现象的启发，创新性地利用柔性光栅薄膜在白光照射下形成的结构色图案作为触觉表征信息，并结合深度学习算法进行数据处理，实现接触点识别。高灵敏度、高分辨率感知。
实验结果表明，这种基于柔性光栅结构色的视觉和触觉感知方法能够充分利用结构色图案中包含的丰富的触觉表征信息，在接触定位和接触定位的空间分辨率方面明显优于现有方法。法向力识别精度。视觉和触觉传感技术，综合性能实现突破性提升。传感器整体法向力精度为6 mN（IT House注：垂直于接触面的力），平面分辨率为79 μm，接触深度分辨率为25 μm。
基于柔性光栅结构色的触觉传感方法示意图
此外，基于柔性光栅结构色的触觉传感方法表现出优异的可扩展性。基于核心部件的模块化设计，研究团队进一步开发了针对三种典型场景的传感器原型：
实验进一步验证了这种触觉传感方法在机器人感知、环境监测、医疗器械等领域的广泛应用潜力。
这种触觉传感方法的扩展应用原型示例
中国科学技术大学工程科学学院精密机械与精密仪器系博士生邱雨泽为该论文第一作者。中国科学技术大学董二宝副教授和香港城市大学于新歌副教授为该论文的通讯作者。中国科学技术大学张世武教授和郑金金教授是该论文的共同作者。该研究工作得到了国家自然科学基金委和中央高校基本科研业务费专项资金的资助。
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