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 [Springer Nature]
卷期号:5 (3): 261-272 被引量:82
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
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
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
流星逐月完成签到,获得积分10
1秒前
qq发布了新的文献求助10
1秒前
NexusExplorer应助liuyuxin采纳,获得10
1秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
小橙子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Yucorn完成签到 ,获得积分10
3秒前
effervescence发布了新的文献求助10
4秒前
LJY完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
大蒜味酸奶钊完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
古的古的发布了新的文献求助30
7秒前
自然的致远完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
科研通AI6.1应助秋空采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
无心完成签到,获得积分10
8秒前
岚风发布了新的文献求助10
9秒前
LLR发布了新的文献求助10
9秒前
丘比特应助小橙子采纳,获得10
9秒前
9秒前
hhhhhhan616发布了新的文献求助10
10秒前
但行好事发布了新的文献求助10
10秒前
LXZY发布了新的文献求助10
12秒前
丁一发布了新的文献求助10
12秒前
图书馆蔡广坤完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Jasper应助闪闪白秋采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
13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
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5784063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5680443
关于积分的说明 15462954
捐赠科研通 4913367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644620
邀请新用户注册赠送积分活动 1592452
关于科研通互助平台的介绍 1547078