論文の概要: An Event-Based Opto-Tactile Skin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.03907v1
• Date: Wed, 07 Jan 2026 13:17:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.684691
• Title: An Event-Based Opto-Tactile Skin
• Title（参考訳）: イベントベース光学触覚皮膚
• Authors: Mohammadreza Koolani, Simeon Bamford, Petr Trunin, Simon F. Müller-Cleve, Matteo Lo Preti, Fulvio Mastrogiovanni, Lucia Beccai, Chiara Bartolozzi,
• Abstract要約: 本稿では, 軟質大面積皮膚に対するニューロモルフィック, イベント駆動触覚センシングシステムについて述べる。 Dynamic Vision Sensors (DVS)をベースとし、柔軟なシリコン光導波路の皮膚と統合されている。 このような設計は、明るさの変化が検出されるにつれて事象を発生させ、三角測量により2次元皮膚表面の圧力位置を推定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.8948204974942255
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This paper presents a neuromorphic, event-driven tactile sensing system for soft, large-area skin, based on the Dynamic Vision Sensors (DVS) integrated with a flexible silicone optical waveguide skin. Instead of repetitively scanning embedded photoreceivers, this design uses a stereo vision setup comprising two DVS cameras looking sideways through the skin. Such a design produces events as changes in brightness are detected, and estimates press positions on the 2D skin surface through triangulation, utilizing Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise (DBSCAN) to find the center of mass of contact events resulting from pressing actions. The system is evaluated over a 4620 mm2 probed area of the skin using a meander raster scan. Across 95 % of the presses visible to both cameras, the press localization achieved a Root-Mean-Squared Error (RMSE) of 4.66 mm. The results highlight the potential of this approach for wide-area flexible and responsive tactile sensors in soft robotics and interactive environments. Moreover, we examined how the system performs when the amount of event data is strongly reduced. Using stochastic down-sampling, the event stream was reduced to 1/1024 of its original size. Under this extreme reduction, the average localization error increased only slightly (from 4.66 mm to 9.33 mm), and the system still produced valid press localizations for 85 % of the trials. This reduction in pass rate is expected, as some presses no longer produce enough events to form a reliable cluster for triangulation. These results show that the sensing approach remains functional even with very sparse event data, which is promising for reducing power consumption and computational load in future implementations. The system exhibits a detection latency distribution with a characteristic width of 31 ms.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、柔軟シリコン光導波路皮膚と統合されたダイナミックビジョンセンサ(DVS)に基づく、ソフトで大面積の皮膚に対するニューロモルフィックなイベント駆動触覚センシングシステムを提案する。 このデザインは、埋め込み型フォトレシーバーを何度もスキャンする代わりに、2台のDVSカメラで皮膚を横向きに見るステレオ・ビジョン・セットアップを使用する。 このような設計では、明るさの変化が検出され、三角法により2次元皮膚表面のプレス位置を推定し、密度に基づくノイズによるアプリケーション空間クラスタリング(DBSCAN)を用いて、プレス動作による接触事象の質量の中心を見つける。 このシステムは、メアンダーラスタースキャンを用いて、皮膚の4620mm2プローブ領域で評価される。 両方のカメラで見えるプレスの95%以上で、プレスローカライゼーションは4.66mmのRoot-Mean-Squared Error(RMSE)を達成した。 その結果,ソフトロボティクスと対話型環境における広領域フレキシブルで応答性の高い触覚センサに対するこのアプローチの可能性を強調した。 さらに,イベントデータの量が少なくなった場合にシステムがどのように機能するかを検討した。 確率的なダウンサンプリングを使用して、イベントストリームは元のサイズの1/1024に縮小された。 この極端な減少の下で、平均的なローカライゼーション誤差はわずかに増加し(4.66 mm から 9.33 mm まで)、試験の85%で有効なプレスローカライゼーションが生成された。 この通過率の低減は、三角測量のための信頼性の高いクラスタを形成するのに十分なイベントを、一部のプレスではもはや生成しないため、期待されている。 これらの結果から,将来の実装における消費電力の削減と計算負荷の削減を約束する,非常に希少なイベントデータであっても,センサのアプローチは引き続き機能することが示された。 このシステムは、特性幅31msの検出遅延分布を示す。

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