論文の概要: HiPi: Reproducible High-Fidelity Piezoresistive Sensors for Robotic Manipulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.11372v1
- Date: Tue, 09 Jun 2026 18:54:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-18 15:05:34.186646
- Title: HiPi: Reproducible High-Fidelity Piezoresistive Sensors for Robotic Manipulation
- Title（参考訳）: HiPi:ロボットマニピュレーションのための再現可能な高忠実圧電センサ
- Authors: Changyi Lin, Raihan Haque, Hui-Ping Wang, Ding Zhao,
- Abstract要約: ピエゾ抵抗性触覚センサーは、薄く、軽量で、低コストで、高密度で高密度な大面積センサーであるため、ロボット操作には魅力的である。
ロボット操作のための再現可能な高忠実圧ゾレジストセンシングシステムであるHiPiを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.715630309162574
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Piezoresistive tactile sensors are attractive for robotic manipulation because they are thin, lightweight, low-cost, and scalable to dense large-area sensing. However, existing systems still face a practical trade-off: recent reproducible designs emphasize accessibility and ease of reproduction, whereas high-fidelity readout architectures remain more difficult to fabricate, assemble, and deploy. We present HiPi, a reproducible high-fidelity piezoresistive sensing system for robotic manipulation. Building on a low-crosstalk readout principle, HiPi redesigns the complete hardware stack around reproducibility, deployability, and multi-sensor scalability. The system includes a compact readout PCB compatible with commercial PCB fabrication and assembly services, eliminating manual soldering; a smaller and lower-cost STM32-based MCU module; an optimized communication pipeline that achieves 220 Hz readout in a bimanual setup with four dense tactile arrays (2048 taxels in total); and FPCB-based conductive layers that simplify sensor fabrication and stacking. Experiments with structured 3D-printed contact patterns show that HiPi preserves contact geometry substantially better than a reproducible baseline, improving the average IoU from 0.428 to 0.797 and the average Dice score from 0.539 to 0.886. These results suggest that HiPi bridges an important gap between reproducible fabrication and high-fidelity readout, making dense piezoresistive tactile sensing more practical for bimanual manipulation and multi-fingered robotic systems.
- Abstract（参考訳）: ピエゾ抵抗性触覚センサーは、薄く、軽量で、低コストで、高密度で高密度な大面積センサーであるため、ロボット操作には魅力的である。
最近の再現可能な設計では、アクセシビリティと再現の容易さが強調されているのに対して、高忠実な読み出しアーキテクチャは、製造、組み立て、デプロイがより困難である。
ロボット操作のための再現可能な高忠実圧ゾレジストセンシングシステムであるHiPiを提案する。
低クロストークの読み出し原理に基づいて、HiPiは再現性、デプロイ性、マルチセンサーのスケーラビリティに関する完全なハードウェアスタックを再設計する。
このシステムは、市販のPCB製造および組み立てサービスと互換性のあるコンパクトな読み出しPCBと、手動はんだ付けをなくし、小型で低コストのSTM32ベースのMCUモジュールと、4つの密集した触覚アレイ(合計2048タレル)を備えたバイマナルなセットアップで220Hzの読み出しを実現する最適化された通信パイプラインと、センサの加工と積み重ねを簡略化したFPCBベースの導電層を備えている。
構造された3Dプリントされた接触パターンを用いた実験では、HiPiは再現可能なベースラインよりも接触形状をかなり良く保ち、平均IoUは0.428から0.797に、平均Diceスコアは0.539から0.886に改善した。
以上の結果から,HiPiブリッジは再現性のある製法と高忠実度製法の間に重要なギャップを埋めることが示唆された。
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