视觉形变感知口腔教学传感器

力觉感知低本高效

采用视觉形变感知方案，将受力信息转化为标记位姿追踪，实现媲美商用传感器的力/力矩测量精度，且适应宽光照范围，适合社区口腔健康教育场景。

Chengxiao, Dong · Xuanyi, Dai · Pan, Yu · Wanghongjie, Qiu · Li, Sen · Tianyu, Wu · Yijie, Jin · He, Wang · Song C. · Fang, Wan

Soft Science 2025

参数信息

准静态力矩平均绝对误差

0.067 N·m

动态力矩平均绝对误差

0.023 N·m

刷牙区域分类准确率

98.12 %

光照范围

10-5000 lx

技术优势

精度媲美商用

准静态力误差0.55 N，力矩误差0.067 N·m，与商用ATI Axia80-M20传感器相当。

光照适应宽

自适应二值化算法使标记在10–5000 lx光照范围内可靠检测，适合真实教学环境。

成本低易扩展

3D打印软结构和树脂框架材料成本低，制造可扩展，适合大规模部署。

应用场景

• 力/力矩传感：六维力/力矩测量直接用于口腔护理力度监控，替代昂贵商用传感器。
• 口腔护理教学：实时反馈刷牙力度和区域，帮助初学者养成正确习惯。
• 低成本力觉交互：低成本软体结构让力觉交互设备进入社区和家庭场景。
• 人机交互传感：传感器可集成到机器人末端，用于精细操作中的力反馈控制。