ShadowTac

以微型攝影機與柔軟薄膜打造、以視覺為基礎的觸覺感測器

授權條款

CC BY-NC-SA 4.0

概述

以視覺為基礎的觸覺感測器，使用微型攝影機擷取與柔軟觸覺薄膜接觸時的高解析度影像。其表面有反光塗料塗層，並帶有密集的次毫米級凹坑陣列；當 RGB LED 照亮表面時，系統會處理彩色陰影，以擷取法向與切向的位移資訊。非常適合用於易碎物體的機器人操作。榮獲 ICRA 2025 最佳學生論文獎。

ShadowTAC 是一款創新的視覺式觸覺感測器，結合微型攝影機技術與光學工程，以次毫米級的空間解析度量測薄膜的法向與剪切變形。感測器具備透明彈性體表面，塗有反光塗料並壓印出精密的凹坑陣列，由 RGB LED 從多個角度照明。物體接觸時，攝影機擷取凹坑圖樣的變形，再由影像處理演算法擷取法向與切向位移場。ShadowTAC 榮獲 ICRA 2025 最佳學生論文獎，以 SLA 列印模具灌注的矽膠薄膜製成，模具在薄膜上形成密集的次毫米級凹坑陣列，表面塗有反光塗料，並由三顆 RGB LED 照明，讓攝影機看到彩色陰影。

為何重要

ShadowTac 將高解析度觸覺感測帶進一個精巧、可自行製作的外形。它利用微型攝影機與反光塗層，擷取詳細的接觸圖樣，這對訓練能理解觸覺的操作策略至關重要。

解決的問題

商用觸覺感測器價格昂貴，空間解析度也有限。ShadowTac 提供一個高解析度的替代方案，以攝影機式感測低成本地擷取詳細的接觸幾何。

重點

• 使用微型攝影機、以視覺為基礎的觸覺感測器
• 透過反光塗料塗層取得高解析度接觸影像
• 密集的次毫米級圖樣，可詳細偵測接觸形狀
• 精巧的設計，適合整合到機器人手指上
• 開源設計，可複製與客製化

適用對象

• 觸覺感測研究人員
• 打造配備感測器之機器人手指的團隊
• 訓練觸覺引導操作策略的開發者
• 研究抓取中接觸力學的實驗室

限制

• 原專案沒有公布物料清單、接線圖或安全說明；其 README、CAD 檔案與程式碼就是製作文件。
• 攝影機式感測增加了處理所需的運算負擔