机器人触觉进化：TactEdge传感器赋能精细操作

触觉传感在具身智能领域具备巨大的应用潜力

原标题：未来具身智能的触觉！TactEdge传感器让机器人具备精细触觉感知，实现织物缺陷检测、灵巧操作控制
文章来源：HyperAI超神经
内容字数：13586字

章诗昕博士：TactEdge视触觉传感器及其在机器人感知操作中的应用

本文总结了章诗昕博士在“新锐论前沿”第三期线上分享活动中关于TactEdge视触觉传感器的精彩演讲。演讲涵盖了TactEdge传感器的迭代历史、硬件优化、视触觉仿真以及在机器人感知操作中的应用等方面。

1. TactEdge视触觉传感器的迭代发展

传统电子类触觉传感器分辨率较低，而基于视觉识别的视触觉传感器显著提高了触觉信息的质量和空间分辨率。章博士团队自2014年起研发TactEdge传感器，历经六代迭代：第一代采用涂层式设计，具备双模态触觉传感功能；第二代添加热致变材料实现温度感知；第三代集成视触觉传感的软体手；组合功能层实现纹理和温度的多模态感知；第五代在传感器尺寸和成像鲁棒性上进行了优化，并实现力和纹理的双模态感知；第六代采用TIRgel机制，通过全内反射创造光度信息表征触觉信息，并引入可调焦相机。

2. TactEdge传感器的硬件优化

演讲重点介绍了TactEdge传感器在硬件方面的优化策略，包括弹性体工艺优化（简化流程、降低成本）、涂层工艺优化（提升耐磨性和延展性，采用贴金和拉丝工艺）、视触觉成像优化（提升鲁棒性，开发成像调节系统）以及感温层优化（分布式模态设计）。这些优化显著提升了传感器的性能和可靠性。

3. 视触觉仿真

为了解决传感器磨损问题并减少大规模数据采集的需求，团队开展了基于Taichi语言和MLS-MPM方法的视触觉仿真研究，实现了对弹性体变形的仿真，并通过Touch 2.0版本提升了仿真精度和真实感。

4. TactEdge传感器在机器人感知操作中的应用

TactEdge传感器在多个领域展现了其应用潜力：在织物识别中，融合视触觉信息显著提升了识别精度，尤其在织物缺陷检测方面表现突出；在透明物体识别中，结合视觉和触觉信息，实现了99%以上的玻璃杯识别准确率，并提出了层次区域特征提取机制(LRFE-Net)提升识别效率；在农业领域，利用形变差异评估水果软硬度及腐烂程度，并提出了two-stage自适应抓取策略，实现了对不同物体的稳定抓取。

5. 总结与展望

章博士团队的TactEdge视触觉传感器在硬件优化和应用方面取得了显著进展，为机器人感知操作提供了新的技术手段。未来，团队将继续探索触觉与灵巧操作的融合，致力于实现机器人的拟人化精细操作。

联系作者

文章来源：HyperAI超神经
作者微信：
作者简介：解构技术先进性与普适性，报道更前沿的 AIforScience 案例