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2.1 传感层（Sensing） 传感层是整个触觉传感系统中最底层的处理结构，根据传感过程对应的身体部位，主要划分为以下三类： 单点接触式传感器（类似于单触觉细胞）：这种传感器用于确认物体与传感器的接触，并检测接触点处的力或振动。根据传感方式，单点接触传感器可分为：1）用于测量接触力的力传感器；2）用于测量接触过程中振动的仿生晶须，也称为动态触觉传感器； 高空间分辨率触觉阵列（类似于人类的指尖）：这种类型的触觉传感器是目前触觉传感研究中采用最多的传感器，例如基于光纤的触觉传感元件的触觉阵列、基于 MEMS 气压计的触觉阵列传感器和基于嵌入式相机的指尖传感器等； 大面积触觉传感器（类似于人类手臂、背部和其他身体部位的皮肤）：与指尖触觉传感器不同，这种类型的传感器并不需要强调高空间分辨率的特性。对它们来说，更重要的是足够灵活，以及可以连接到机器人弯曲的身体部位。 2.2 感知层（Perception） 触觉感知（Perception）是指通过解释和表达触觉信息来观察物体特性的过程，也是机器人触觉传感中重点关注的研究内容。由图 2 可知，感知位于传感层之上，为控制层提供有用的、面向任务的信息。与触觉传感器的快速发展相比，对触觉传感器产生信息的理解（触觉感知）发展尚不成熟。目前针对触觉感知的研究主要包括物体识别、形状识别、姿态识别、感知融合等。 [物体识别] 物体表面的材料特性是机器人与周围环境进行有效交互所需要的最重要的信息之一。视觉（Vision）一直是识别物体材料最常用的方法。然而，光凭视觉只能识别出一种已知的表面材料，而不能估计其物理参数。在这方面，必须引入触觉来判断材料特性。辅助触觉物体识别的信息包括物体的表面纹理（Surface texture）、物体刚度（Object stiffness）等。 [形状感知]
形状感知是机器人识别或重建物体形状的能力。在不同的机器人任务中，形状感知的目标不同，例如，捕捉精确的形状，形状元素或整体轮廓分类等。形状感知能力对于机器人执行任务（如抓取和手部操作）的完成效果至关重要。获得的物体形状信息越完整，机器人就越有能力规划和执行抓取轨迹和操纵策略。 Storm的主要功能是针对持续产生的数据流进行计算，进而弥补了Hadoop体系结构对实时性支持的缺失。Storm的处理速度快，具有良好的可扩展性和容错性，其所处理的数据位于内存中。 用户在Storm中设计的计算图称为拓扑(topology)，拓扑中包含主节点和从节点，且以集群的形式呈现。Storm的主/从体系结构是由两类节点实现的：控制节点(master node)和工作节点(worker node)，调度相关的信息以及主从节点的重要工作数据都是由ZooKeeper集群来负责处理的。 控制节点为主节点，其上运行的Nimbus进程主要负责状态监测与资源管理，该进程维护和分析Storm的拓扑，同时收集需要执行的任务，然后将收集到的任务指派给可用的工作节点。 工作节点为从节点，其上运行的Supervisor进程包含一个或多个工作进程(worker)，工作进程根据所要处理的任务量来配置合理数量的执行器(executor)以便执行任务。Supervisor进程监听本地节点的状态，根据实际情况启动或者结束工作进程。 拓扑中的数据在喷嘴(spout)之间传递，喷嘴把从外部数据源获取到的数据提供给拓扑，因此是Storm中流的来源。数据流中数据的格式称为元组(tuple)，具体来说为键值对(key-value pair)，元组用来封装需要处理的实际数据。 针对数据流的计算逻辑都是在螺栓(bolt)中执行的，具体的处理过程中除了需要指定消息的生成、分发和连接，其余的都与传统应用程序类似。 15 Trident Trident是位于Storm已有的实时处理环境之上更高层的抽象构件，提供了状态流处理和低延迟的分布式查询功能，其屏蔽了计算事务处理和运行状态管理的细节。此外，还针对数据库增加了更新操作的原语。 在Trident中，数据流的处理按照批次进行，即所谓的事务。一般来说，对于不同的数据源，每个批次的数据量的规模可达数百万个元组。一个处理批次称为一个事务，当所有处理完成之后，认为该事务成功结束;当事务中的一个或者多个元组处理失败时，整个事务需要回滚(rollback)，然后重新提交。 Trident的事务控制包含三个层次：非事务控制(non-transactional)、严格的事务控制(transactional)和不透明的事务控制(opaque-transactional)。
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