17、MC-Tac：用于机器人抓手的模块化基于相机的触觉传感器

MC-Tac：用于机器人抓手的模块化基于相机的触觉传感器

1. 引言

机器人的感知能力使其能够了解现实世界的物理特性。尽管视觉传感已经取得了惊人的成绩，但它会受到黑暗、遮挡、不透明等多种情况的限制，导致视觉感知能力大幅下降。而且，仅通过外观观察，机器人无法获取完整的信息。触觉感知则为机器人提供了强大的补充，能够提升其表面感知、抓取和操作的性能。与基于电学的传感器相比，基于相机的触觉传感器可以提供高密度的表面信号，并且制造过程相对简单，硬件成本较低。

研究人员已经提出了各种基于相机的触觉传感器，这些传感器可以提供表面几何细节、相互作用力分布以及动态信息，如滑动。其中，Gel - Sight系列是最著名的基于相机的触觉传感器，涵盖了桌面尺寸、便携式尺寸和抓手尺寸等多种类型。它们为基于相机的触觉传感器提供了经典的结构，包括相机、照明设备、柔软的传感弹性体以及额外的透明支撑层。为了提高传感器对机器人抓手的适应性，Gel - Slim系列不断缩小传感器尺寸，简化制造过程，目前已经发展到3.0版本。受这些传感器的启发，研究人员还为特殊的机器人或任务提出了各种新型传感器。

然而，现有的大多数传感器都是为特定机器人定制的，难以应用于各种不同的抓手。此外，它们的照明设备通常是专门设计的PCB板，这给研究人员制造和组装触觉传感器带来了困难，限制了触觉传感器的通用性和可及性。为了克服这些限制，推动触觉传感器的应用，我们提出了一种模块化设计的基于相机的触觉传感器MC - Tac。它具有尺寸小、性能高、易于集成、成本低等优点。我们将基于相机的触觉传感器分解为多个模块，并专门设计了一个连接模块，使其能够适应各种机器人抓手。此外，为了降低制造难度，我们选择了易于购买的商业元件来制造传感器。实验表明，MC -