GelSight Svelte是由美國麻省理工學院（MIT）研發(fā)的一種機器人傳感技術(shù)，這種傳感器模仿人類手指的形狀和功能。GelSight Svelte利用兩面鏡子反射和折射光線，使位于傳感器底部的單個攝像頭能夠沿整個手指的長度“看到”。這個傳感器擁有靈活的主體結(jié)構(gòu)，可以在接觸物體時測量手指的彎曲度，從而估算傳感器所受的力。GelSight Svelte的設計使得機器人手能夠執(zhí)行多種抓取方式，提高了機器人手的靈活性和操作能力。

雖然有許多光學系統(tǒng)可以為機器手提供觸覺，但它們大多是平面的，因此僅限于指尖。而麻省理工學院的新系統(tǒng)卻能在每個手指的整個長度上工作。

透明硅膠板的一面涂有一層不透明的金屬漆。當涂漆的一面被壓在表面上時，它就會按照該表面的形狀變形。通過硅膠未涂漆的另一面觀察，可以看到表面的細微輪廓被壓入油漆中。利用攝像頭和計算機算法，該系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些輪廓轉(zhuǎn)化為三維圖像，捕捉深度不到一微米、寬度約為兩微米的細節(jié)。這些視覺細節(jié)被轉(zhuǎn)化為我們神經(jīng)所能感受到的壓力點。

麻省理工學院最初將 GelSight 傳感器安裝在機器人抓手的一個指尖上，使設備能夠 "感知 "被抓取的電纜。隨后推出的 GelSight EndoFlex 手可以通過感知物體的形狀來識別三維物體，它的三個手指上各嵌入了兩個傳感器（整只手共有六個傳感器）。GelSight Svelte 也將傳感功能延伸到了指尖之外，但它的設計更加優(yōu)雅、高效。它已經(jīng)被集成到一個三指機械手上。

完整的 GelSight Svelte 手指（左）及其組件的分解圖

這只手的每根手指都只有一個內(nèi)部攝像頭，位于手指根部。手指上還有兩排內(nèi)部 LED 燈（一綠一紅），以及兩面鏡子--一面長長的弧形鏡子貫穿手指，另一面較短的平面鏡則位于攝像頭下方。

俯視平面鏡，攝像機可以看到整個弧面鏡的反射，從而看到弧面鏡反射的手指表面的所有變形。此外，通過分析每個變形的綠光和紅光飽和度，還可以確定底層表面對硅膠施加的壓力大小。

此外，GelSight Svelte 還能利用手指背面柔性框架中的傳感器持續(xù)監(jiān)測每個手指的弧度。系統(tǒng)知道，手指的彎曲度越大，對所持物體施加的壓力就越大。

"我們的新傳感器形狀像人的手指，因此我們可以用它為不同的任務制造不同類型的抓手，而不是什么都用鉗子抓。"機械工程專業(yè)研究生、這篇研究文章的第一作者 Alan (Jialiang) Zhao 說："平行鉗可以做的事情實在太多了。我們的傳感器確實為我們用機器人完成不同的操縱任務開辟了新的可能性。"