SoTa：用于灵巧操作的柔性触觉皮肤

arXiv:2610.02338v1 公告类型：cross 摘要：越来越多的研究表明，在灵巧操作中，触觉感知能够为机器人策略提供与视觉互补的接触信息。然而，视触觉机器人数据仍然十分稀缺：灵巧操作演示需要通过远程操控机器人完成，这限制了数据集的规模。采集人类演示的成本要低得多，也为扩大数据规模提供了途径，但前提是人手和机器人手都配备具有对应信号的触觉传感器。这要求传感器能够适配不同的手部几何形状、覆盖整只手，并在不同实体之间采用统一的布局。我们提出了 SoTa，这是一种低成本电容式触觉皮肤，可在人体手部和机器人手部实现全手覆盖，同时在对应的手指和手掌区域保留由202个触觉像素组成的统一布局。我们的多层设计采用织物电极，使得在内部即可制造厚度薄、质地柔软且几何形状可定制的皮肤，每张皮肤的材料成本低于10美元。在10,000次加载—卸载循环后，该传感器仍能保持其初始响应范围的97%以上；在1,280次紧握拳折叠循环中，传感器线路仍保持连续。统一的触觉像素布局支持人机协同训练，可使用通用触觉编码器，无需学习跨传感器映射。在三项接触密集型操作任务中，与仅使用视觉的策略相比，触觉观测提高了分布内成功率。在机器人演示预算固定的情况下，加入人类演示后，八种评估条件下的平均成功率提升至原来的两倍以上，从22.8%提高到45.9%，并在全部五种分布外条件下提升了成功率。我们计划将制造和使用这些皮肤所需的资源开源。