Stretchable e-skin and transformer enable high-resolution morphological reconstruction for soft robots

软机器人 人工智能 机器人 计算机科学 电容感应 机器人学 计算机视觉 模拟 操作系统
作者
Delin Hu,Francesco Giorgio-Serchi,Shiming Zhang,Yunjie Yang
出处
期刊:Nature Machine Intelligence [Nature Portfolio]
卷期号:5 (3): 261-272 被引量:71
标识
DOI:10.1038/s42256-023-00622-8
摘要

Many robotic tasks require knowledge of the exact 3D robot geometry. However, this remains extremely challenging in soft robotics because of the infinite degrees of freedom of soft bodies deriving from their continuum characteristics. Previous studies have achieved only low proprioceptive geometry resolution (PGR), thus suffering from loss of geometric details (for example, local deformation and surface information) and limited applicability. Here we report an intelligent stretchable capacitive e-skin to endow soft robots with high PGR (3,900) bodily awareness. We demonstrate that the proposed e-skin can finely capture a wide range of complex 3D deformations across the entire soft body through multi-position capacitance measurements. The e-skin signals can be directly translated to high-density point clouds portraying the complete geometry via a deep architecture based on transformer. This high PGR proprioception system providing millimetre-scale, local and global geometry reconstruction (2.322 ± 0.687 mm error on a 20 × 20 × 200 mm soft manipulator) can assist in solving fundamental problems in soft robotics, such as precise closed-loop control and digital twin modelling. Developing proprioception systems for flexible structures such as soft robots is a challenge. Hu et al. report a stretchable e-skin for soft robot proprioception. Combined with deep learning, the e-skin enables high-resolution 3D geometry reconstruction of the soft robot and can be applied in many scenarios, such as human–robot interaction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
攀攀完成签到,获得积分10
刚刚
Krsky完成签到,获得积分10
1秒前
乐乐应助土豪的山蝶采纳,获得10
1秒前
滴滴发布了新的文献求助10
1秒前
peng发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI2S应助crc采纳,获得10
1秒前
杨榆藤发布了新的文献求助10
1秒前
流云完成签到,获得积分10
1秒前
酷波er应助科研式采纳,获得10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
Richard发布了新的文献求助30
3秒前
123发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
海绵宝宝发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小蘑菇应助02采纳,获得10
4秒前
哆啦的空间站应助02采纳,获得10
5秒前
哆啦的空间站应助02采纳,获得10
5秒前
哆啦的空间站应助02采纳,获得10
5秒前
哆啦的空间站应助02采纳,获得10
5秒前
木蝴蝶完成签到,获得积分10
5秒前
萌宠发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
慕青应助月半战戈采纳,获得10
7秒前
脑洞疼应助科研你疼疼我采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Richard完成签到,获得积分10
9秒前
XCXC完成签到,获得积分10
9秒前
在人中完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
冷静安露发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
爆米花应助灼灼朗朗采纳,获得10
11秒前
in完成签到,获得积分10
11秒前
上官若男应助木易采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
International Encyclopedia of Business Management 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 1000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4933690
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4201746
关于积分的说明 13054958
捐赠科研通 3975817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2178602
邀请新用户注册赠送积分活动 1194932
关于科研通互助平台的介绍 1106316