Sobre el uso de sensores barométricos comerciales para localización de contactos en pieles blandas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.17979/ja-cea.2026.47.13852

Palabras clave:

Percepción y sensado, Fusión de información y sensores, Estimación y filtrado, Filtrado y suavizado, Validación de modelos

Resumen

Las pieles blandas han emergido como una tecnología clave dentro de la robótica blanda, ya que permiten dotar a los sistemas de capacidades avanzadas de percepción manteniendo, simultáneamente, una interacción segura con el entorno. Entre las diferentes estrategias de sensorizado, el uso de sensores barométricos integrados en cámaras neumáticas deformables destaca por su bajo coste, elevada sensibilidad y facilidad de integración. En este trabajo se estudia la viabilidad del uso de sensores comerciales de presión barométrica para la localización espacial de contactos en pieles blandas. Para ello, se ha planteado una estrategia de reconstrucción espacial basada en el análisis de las diferencias temporales entre las señales registradas por los sensores durante los contactos. Esta estrategia ha sido evaluada tanto en señales sintéticas, con distintas condiciones de ruido, como en señales experimentales obtenidas en una piel blanda de hidrogel con cámara de aire interna  y múltiples sensores distribuidos radialmente.

Referencias

Gariya, N., Kumar, P., 2021. A review on soft materials utilized for the manufacturing of soft robots. Materials Today: Proceedings 46, 11177–11181. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.02.380

George Thuruthel, T., Bosman, A. W., Hughes, J., Iida, F., Dec. 2021. Soft self-healing fluidic tactile sensors with damage detection and localization abilities. Sensors 21 (24), 8284. DOI: 10.3390/s21248284

Jørgensen, J., Bojesen, K. B., Jochum, E., Mar. 2021. Is a soft robot more “natural”? exploring the perception of soft robotics in human–robot interaction. International Journal of Social Robotics 14 (1), 95–113. DOI: 10.1007/s12369-021-00761-1

Kashef Tabrizian, S., Terryn, S., Vanderborght, B., Feb. 2025. Toward autonomous self-healing in soft robotics: A review and perspective for future research. Advanced Intelligent Systems 7 (8). DOI: 10.1002/aisy.202400790

Knapp, C., Carter, G., Aug. 1976. The generalized correlation method for estimation of time delay. IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing 24 (4), 320–327. DOI: 10.1109/tassp.1976.1162830

Laguna, P., Rix, H., Carainal, P., Jane, R., 1990. Performance analysis of a time delay estimate between two noisy transient signals. In: Proceedings of the Twelfth Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE, pp. 877–878. DOI: 10.1109/iembs.1990.691459

Ling, Y., An, T., Yap, L. W., Zhu, B., Gong, S., Cheng, W., Nov. 2019. Disruptive, soft, wearable sensors. Advanced Materials 32 (18). DOI: 10.1002/adma.201904664

López-Díaz, A., De La Morena, J., Braic, A., Serna, C., Ramos, F., Vázquez, E., Vázquez, A. S., Oct. 2024a. Proprioception and control of a soft pneumatic actuator made of a self-healable hydrogel. Soft Robotics 11 (5), 889–901. DOI: 10.1089/soro.2023.0180

López-Díaz, A., Vázquez, A. S., Vázquez, E., Aug. 2024b. Hydrogels in soft robotics: Past, present, and future. ACS Nano 18 (32), 20817–20826. DOI: 10.1021/acsnano.3c12200

Markvicka, E. J., Rogers, J. M., Majidi, C., Oct. 2020. Wireless electronic skin with integrated pressure and optical proximity sensing. In: 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). IEEE, pp. 8882–8888. DOI: 10.1109/iros45743.2020.9340787

Pan, M., Yuan, C., Liang, X., Dong, T., Liu, T., Zhang, J., Zou, J., Yang, H., Bowen, C., Nov. 2021. Soft actuators and robotic devices for rehabilitation and assistance. Advanced Intelligent Systems 4 (4). DOI: 10.1002/aisy.202100140

Pang, G., Yang, G., Heng, W., Ye, Z., Huang, X., Yang, H.-Y., Pang, Z., Apr. 2021. Coboskin: Soft robot skin with variable stiffness for safer human–robot collaboration. IEEE Transactions on Industrial Electronics 68 (4), 3303–3314. DOI: 10.1109/tie.2020.2978728

Roberts, P., Zadan, M., Majidi, C., 2021. Soft tactile sensing skins for robotics. Current Robotics Reports 2 (3), 343–354. DOI: 10.1007/s43154-021-00065-2

Runciman, M., Darzi, A., Mylonas, G. P., Aug. 2019. Soft robotics in minimally invasive surgery. Soft Robotics 6 (4), 423–443. DOI: 10.1089/soro.2018.0136

Sanguino Nieto-Márquez, D., De la Morena Duque, J., Adán Oliver, A., Vázquez Fernández Pacheco, A. S., Ramos de la Flor, F., 2025. Exoesqueleto modular para rehabilitación de manos basado en hidrogeles inteligentes. Jornadas de Automática (46). DOI: 10.17979/ja-cea.2025.46.12210

Tenzer, Y., Jentoft, L. P., Howe, R. D., 2014. The feel of mems barometers: Inexpensive and easily customized tactile array sensors. IEEE Robotics Automation Magazine 21 (3), 89–95. DOI: 10.1109/mra.2014.2310152

Wang, Z., Hirai, S., 2025. Food Manipulation Technology: A Soft Robotics Approach. CRC Press.

Zhang, C., Florencio, D., Zhang, Z., Mar. 2008. Why does phat work well in lownoise, reverberative environments? In: 2008 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing. IEEE. DOI: 10.1109/icassp.2008.4518172

Zhu, M., Biswas, S., Dinulescu, S. I., Kastor, N., Hawkes, E. W., Visell, Y., Feb. 2022. Soft, wearable robotics and haptics: Technologies, trends, and emerging applications. Proceedings of the IEEE 110 (2), 246–272. DOI: 10.1109/jproc.2021.3140049

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Publicado

01-09-2026

Número

Sección

Robótica