Tactile sensing is essential for physical interaction in robotics and human--machine systems. However, combining rich tactile information with compact hardware, low cost, and low computational overhead remains challenging. This work presents SpectraTac, a compact, camera-free optical tactile sensor that combines active red--green--blue (RGB) illumination with spatially distributed color sensing. Contact deforms a compliant transparent elastomer and modulates its internal light field, producing spatially differentiated changes in color and intensity. Three distributed color sensors capture these responses as low-dimensional spatio-spectral features, avoiding cameras, imaging optics, and high-dimensional image processing. The device measures 19.2 mm in diameter and 4 mm in height, with a material cost below USD~5. A data-driven decoding framework simultaneously estimates three-dimensional (3D) force and the contact region from the optical measurements. For 3D force prediction, the sensor achieved mean absolute errors (MAEs) of 0.161, 0.164, and 0.429 N along the x-, y-, and z-axes, respectively. The nine-region contact-classification accuracy was 99.9%. We further evaluated real-time 3D force tracking and contact-region-based human--machine interaction through an interactive control task. These results indicate that distributed color-resolved optical sensing offers a compact, low-cost alternative to camera-based tactile sensing for robotics, wearable sensing, and interactive systems.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【TPAMI2022】激光雷达获取的稀疏深度补全综述
专知会员服务
17+阅读 · 2023年1月1日
【泡泡图灵智库】Detect-SLAM:目标检测和SLAM相互收益
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月28日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
18+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
6+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
8+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
5+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
【TPAMI2022】激光雷达获取的稀疏深度补全综述
专知会员服务
17+阅读 · 2023年1月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员