Ultra-Fast Lightweight Incipient Slip Detection Using Hyperdimensional Computing with the PapillArray Tactile Sensor
Rattachement africain : cn, ie. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Timely detection of incipient slip is critical for delicate robotic grasping and dexterous manipulation. However, existing learning-based methods suffer from detection latency and high computational demands. In this paper, we present an ultra-fast lightweight incipient slip detection framework based on hyperdimensional (HD) computing, using the PapillArray optical tactile sensor. Our approach introduces a novel graphical-spatial-temporal HD encoding scheme coupled with a context-driven training and inference strategy, achieving a slip detection accuracy of 91.78% in offline evaluation. The resulting model is exceptionally compact and highly edge-compatible, with a size of only 0.375 kB. Furthermore, hardware acceleration on an FPGA enables inference within 0.42 microseconds, representing an over 10^4 speedup compared to optimized CPU implementations. Online robotic experiments involving grip-force control based on the proposed slip detection method further validate its practical effectiveness. This work offers a practical and scalable solution for real-time slip detection in robotic manipulation tasks.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Ultra-Fast Lightweight Incipient Slip Detection Using Hyperdimensional Computing with the PapillArray Tactile Sensor
- Date Crossref
- 20/12/2025
- Éditeur
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
- Type
- posted-content
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Les institutions déclarées
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