論文の概要: Scalable Dynamic Tactile Sensing Enabled by Passive and Flexible Acoustic Waveguides
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.13746v1
- Date: Thu, 11 Jun 2026 14:47:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-15 16:00:42.539752
- Title: Scalable Dynamic Tactile Sensing Enabled by Passive and Flexible Acoustic Waveguides
- Title（参考訳）: パッシブ・フレキシブル音響導波路によるスケーラブルな動的触覚センシング
- Authors: Guimin Long, Changhong Linghu, Chuanping Liu, Ke Xu, Xingjian Jing,
- Abstract要約: サブ波長深波導波路を用いた受動的分散パラダイムを報告する。
システムはリアルタイムなローカライゼーションと波形再構成を実現する。
これにより、次世代のヒューマンマシンインタフェースのためのスケーラブルでフレキシブルで低コストなパラダイムが確立される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.655371149677415
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Artificial dynamic tactile sensing requires sensitivity, robustness, and compliance, yet existing technologies face trade-offs when scaling to large-area arrays, compounded by wiring complexity and cost. Here, we report a passive distributed paradigm using deep sub-wavelength acoustic waveguides that decouples performance from structural flexibility. Elastic-membrane-capped Helmholtz resonators interconnected by spring-reinforced microtubes form an enclosed network with invariant acoustic transmission under macroscopic bending. By sparsely embedding microphones, the system achieves real-time localization (4 mm highest spatial resolution; >99% accuracy in a 4 microphones 64-node sensing array) and waveform reconstruction of low-frequency signals (<100 Hz). Fast Continuous Wavelet Transform and a lightweight neural network enable inference within 5.5 ms. We demonstrate conformable prototypes-fingertip arrays, a tactile glove, and large-area skins-detecting stimuli from single-hair contact to 5-mg particle impacts, arterial pulse waves, feather touches, and finger contact. This establishes a scalable, flexible, low-cost paradigm for next-generation human-machine interfaces.
- Abstract（参考訳）: 人工的な動的触覚センシングは感度、堅牢性、コンプライアンスを必要とするが、既存の技術は配線の複雑さとコストが混在する大規模アレイへのスケーリングにおいてトレードオフに直面している。
本稿では、構造的柔軟性から性能を分離するディープサブ波長音響導波路を用いたパッシブ分散パラダイムについて報告する。
ばね強化マイクロチューブで相互接続した弾性膜を担持したヘルムホルツ共振器は、マクロな曲げの下で不変の音響伝達を持つ閉網を形成する。
マイクロホンをわずかに埋め込むことで、低周波信号(100Hz)の波形再構成とリアルタイムなローカライゼーション(4mm超高分解能、99%精度)を実現する。
高速連続ウェーブレット変換と軽量ニューラルネットワークにより5.5ms以内の推論が可能であり, 単毛接触から5mg粒子衝突, 動脈脈波, 羽根触, 指接触まで, 適合性のあるプロトタイプ・フィンガープアレイ, 触覚手袋, 大面積皮膚検出刺激を実演する。
これにより、次世代のヒューマンマシンインタフェースのためのスケーラブルでフレキシブルで低コストなパラダイムが確立される。
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