Soft robotics is applicable to a variety of domains due to the adaptability offered by the soft and compliant materials. To develop future intelligent soft robots, soft sensors that can capture deformation with nearly infinite degree-of-freedom are necessary. Soft sensor networks can address this problem, however, measuring all sensor values throughout the body requires excessive wiring and complex fabrication that may hinder robot performance. We circumvent these challenges by developing a non-invasive measurement technique, which is based on an algorithm that solves the inverse problem of resistor network, and implement this algorithm on a soft resistive, strain sensor network. Our algorithm works by iteratively computing the resistor values based on the applied boundary voltage and current responses, and we analyze the reconstruction error of the algorithm as a function of network size and measurement error. We further develop electronics setup to implement our algorithm on a stretchable resistive strain sensor network made of soft conductive silicone, and show the response of the measured network to different deformation modes. Our work opens a new path to address the challenge of measuring many sensor values in soft sensors, and could be applied to soft robotic sensor systems.


翻译:软体机器人因其柔软、顺应性材料的适应性而适用于多个领域。为开发未来的智能软体机器人,需要能够捕捉近乎无限自由度的变形的软体传感器。软体传感器网络可以解决这一问题,但测量全身所有传感器数值需要过多布线和复杂制造,可能影响机器人性能。我们通过开发一种非侵入式测量技术来规避这些挑战,该技术基于求解电阻网络逆问题的算法,并将其实现于电阻应变型软体传感器网络。该算法通过基于施加的边界电压和电流响应迭代计算电阻值,并分析了算法重构误差随网络规模和测量误差的变化规律。我们进一步开发了电子电路系统,将算法应用于由柔性导电硅胶制成的可拉伸电阻应变传感器网络,并展示了网络对不同变形模式的响应。本工作为解决软体传感器中众多传感器数值测量的难题开辟了新途径,并有望应用于软体机器人传感系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2023新书】随机模型基础,815页pdf
专知会员服务
105+阅读 · 2023年5月10日
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
89+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
79+阅读 · 2021年3月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】DS-SLAM: 动态环境下的语义视觉SLAM
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
【泡泡一分钟】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月29日
VIP会员
最新内容
从采集到决策:美军视角下的战术情报范式重构
专知会员服务
0+阅读 · 20分钟前
《履带式无人地面战车技术发展现状》
专知会员服务
1+阅读 · 今天1:46
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
相关VIP内容
【2023新书】随机模型基础,815页pdf
专知会员服务
105+阅读 · 2023年5月10日
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
89+阅读 · 2021年12月9日
专知会员服务
79+阅读 · 2021年3月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】DS-SLAM: 动态环境下的语义视觉SLAM
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
【泡泡一分钟】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡前沿追踪】跟踪SLAM前沿动态系列之IROS2018
泡泡机器人SLAM
29+阅读 · 2018年10月28日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员