ReSkin|可替换磁性触觉皮肤

让机器人感知轻触

CMU与Meta团队的CoRL研究:磁性硅胶与5颗磁力计,让机器人获得可替换的触觉表面。整理原版电路BOM、同料号购买入口、模具图、采集软件和校准流程,并核查另一组作者180次实体布料操作实验的应用证据。

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CoRL 2021 / PMLR 164 2022

参数信息

五点磁场采集
约400 Hz

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01|选择刚性5X与QT Py路线

### 选择刚性5X与QT Py路线

本页默认20×29mm刚性5X板、原SAMD21 QT Py及原ReSkin磁性皮肤。柔性板、Trinket M0是替代路线,不叠加采购;AnySkin是后续不同配方与磁化工艺。先确认应用所需安装底座,不能把制备模具当机器人指尖支架。

图源说明:论文图1–3来自Bhirangi、Hellebrekers、Majidi、Gupta,PMLR 164:587–597(CoRL 2021,出版2022),CC BY 4.0;仅裁去页边文字。模具图由MIT仓库原STL渲染,保留原几何。数据流/工艺图为本站依据原文新绘的说明图,不是引脚图或已实测结果。

[原论文与署名来源](https://proceedings.mlr.press/v164/bhirangi22a.html) · [原作者完整制作视频](https://www.youtube.com/watch?v=UBCOBzOkMS0) · [原始仓库与文档](https://github.com/raunaqbhirangi/reskin_sensor)

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02|PCB制造与贴装文件

### PCB制造与贴装文件

向原推荐制造商提供完整5X\_[ReSkin.Zip](http://ReSkin.Zip)、BOM和坐标文件。刚性参数:2层FR4、0.6mm、20×29mm、6/6mil线距、最小孔0.3mm、1oz铜;柔性参数不同。原文贴装6个SMD为简化/不一致信息,实际装配为5个磁力计+5电容+2电阻+1连接器共13个元件、5种采购料号,必须以BOM/坐标复核。

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03|核对芯片变体和预留焊盘

### 核对芯片变体和预留焊盘

U1用011-SP(原表另允许013-SP),U2–U5用012-SP;不要只搜MLX90393就混买。C1–C5装0.1µF,R1/R2装4.7kΩ,J1为4pin 1mm。C6–C9保留焊盘,不装、不加焊膏。贴装完成后检查封装方向、短路和3.3V供电;QFN/0402宜交专业贴装。

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04|打印三件模具

### 打印三件模具

原文件bottom_holder、middle_mold、top_holder各1件,先试配0.25in立方磁铁并核对孔位和模腔表面。下方是原STL几何渲染,仅改变观察方向,不是重新设计件。打印方向、材料和脱模兼容性以原制作视频及实际小样为准。

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05|安排上下磁铁阵列

### 安排上下磁铁阵列

论文结构为上下各4×4立方磁铁阵列,合计32枚可重复使用。方向和相邻极性按原视频/图核对;本页没有独立核实每枚极性排布,不能只依示意图随意拼。磁铁强吸合时使用隔离片和定位夹具,避免夹手和碎裂。

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06|称量、混合和浇注皮肤

### 称量、混合和浇注皮肤

原论文磁粉:A:B比例2:1:1,原料为MQP-15-7与Dragon Skin 10 NV。论文正文未在该句明确质量/体积计量基准,本次未能逐帧核实制作视频,因此不要直接把它换算成具体克数下料;先核对作者视频后记录计量基准与批次。官网硅胶A:B为1:1,不能据此推断磁粉的体积比。用小样检查固化抑制与材料兼容性。

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07|脱泡、带磁场固化与脱模

### 脱泡、带磁场固化与脱模

原论文要求入模后真空脱泡3分钟,然后在样品上下放磁铁阵列,约24°C室温至少固化3小时再脱模。硅胶厂家纯胶75分钟数据不能代替含磁粉复合物的论文工艺。记录气泡、厚度、表面完整性和方向;不要混用AnySkin先固化再脉冲磁化的方法。

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08|把皮肤可拆卸地装在板上

### 把皮肤可拆卸地装在板上

刚性板底面按原文绝缘处理,皮肤用4枚M2-6螺钉固定到适配底座,不能让固定件压到电子元件。柔性板对应4/0按扣。不要用永久胶把可更换表面粘死;每次换皮肤保持位置/朝向,重新做无接触基线和验证。

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09|连接STEMMA、USB并刷固件

### 连接STEMMA、USB并刷固件

断电连接5X板与QT Py的Qwiic/STEMMA线,再接USB数据线。安装Adafruit原板卡支持,获取仓库指定MLX90393子模块及对应固件。二进制固件定义5个I2C地址0x0C、0x13、0x12、0x10、0x11,400kHz总线、USB串口115200;地址不符时先查芯片和接线,不自行短接或改电压。

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10|匹配Python读取协议

### 匹配Python读取协议

基线commit b82de2a…[的setup.py](http://的setup.py)为2.0.2,而README稳定版文字仍写2.0.0,记录所用版本。安装numpy/pyserial依赖并运行原tests/sensor_proc\_[test.py](http://test.py) -p <实际串口>,默认5个磁力计、burst_mode。二进制5X固件配二进制解析;不要把文本流配二进制读取。Linux用实际串口和最小必要用户组权限,不照抄向所有用户开放设备权限。

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11|记录20通道与无接触基线

### 记录20通道与无接触基线

每帧5组温度、Bx、By、Bz共20值;过滤温度后磁场特征15维。测试两秒缓冲并核对样本数量、时间间隔、丢帧和轻压响应。原论文约400Hz不是任意电脑/固件的保证,也不等于单个串口数字本身即可保证吞吐。原始磁场不是牛顿。

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12|校准模型、换皮肤与验收

### 校准模型、换皮肤与验收

[官网models.zip](http://官网models.zip)含input_scaling.txt、[models.py](http://models.py)、[test.py](http://test.py)和weights;按原缩放与模型输入处理,并核对其独立许可。力与位置需要可信标定参考;论文使用Dobot与ATI Nano17,但它们不是只读取原始磁场的必购设备。定期更新无接触基线,换皮肤后比较漂移与预测误差。保存配方、磁化方向、PCB/固件/模型版本和验证记录;本站没有实物测试,尚未达到只看图即可完整制备。

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