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フィジカルAI関連の最新論文を、日本語のひとことで。原題は英語です。
最新論文: 2025/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文テレオペレーション/触覚ロボティクス
MILE: 巧みな操作のデータ収集のための機械的同型ハンドエクソスケルトンと視触覚ロボットハンド
人間の手の構造に基づくエクソスケルトンと、それに対応する視触覚ロボットハンドを開発し、巧みな操作の実演データを同期収集できるテレオペレーションシステムを構築した。
原題: MILE: A Mechanically Isomorphic Hand Exoskeleton and Visuotactile Robotic Hand for Data Collection in Dexterous Manipulation ／ Jinda Du, Jieji Ren, Qiaojun Yu 他
日本語で読む → - 論文触覚制御
実用的な触覚レンダリングのための分数階粘弾性モデルパラメータの能動学習
人間参加型の能動学習により分数階粘弾性モデルのパラメータを個人ごとに最適化し、さらに集団全体で知覚されるリアリズムを最大化するパラメータを選択する手法を提案した。
原題: Active Learning of Fractional-Order Viscoelastic Model Parameters for Realistic Haptic Rendering ／ Harun Tolasa, Gorkem Gemalmaz, Volkan Patoglu
日本語で読む → - 論文触覚eess.SP
PalpAid: 組織触診のためのマルチモーダル空気圧触覚センサ
手術支援ロボットに触覚を戻すため、マイクと圧力センサを備えた空気圧式触覚センサを開発し、硬さの異なる物体や軟組織の識別に成功した。
原題: PalpAid: Multimodal Pneumatic Tactile Sensor for Tissue Palpation ／ Devi Yuliarti, Ravi Prakash, Hiu Ching Cheung 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
音響による触覚的人間-ロボットインタラクション認識
ロボットの筐体にマイクを設置し、接触時に生じる音から触れ方を分類する手法を提案。従来の力覚センサの代替として、CNNで6種類の触れ方を高精度に識別できることを示した。
原題: Audio-Based Tactile Human-Robot Interaction Recognition ／ Antonia Yepes, Marie Charbonneau
日本語で読む → - 論文触覚HCI
ミラースキン：ロボット皮膚上での触覚意図のその場可視化
ロボット皮膚に鏡のような高解像度ディスプレイを貼り、人間の身体部位を触れる場所に映すことで、触覚インタラクションの意図（誰が・どこを・いつ触るか）を直感的に伝える手法を提案し、ユーザー研究で有効性を示した。
原題: Mirror Skin: In Situ Visualization of Robot Touch Intent on Robotic Skin ／ David Wagmann, Matti Krüger, Chao Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
社会的ロボットにおける生体感覚を再現する温熱・振動触覚フィードバックの設計と統合
PAROロボットに温熱と振動触覚フィードバックを統合し、心拍やゴロゴロという生体信号を模倣することで、より生命的で情緒的な触れ合いを実現するマルチモーダル触覚プロトタイプを開発した。
原題: Design and Integration of Thermal and Vibrotactile Feedback for Lifelike Touch in Social Robots ／ Jacqueline Borgstedt, Jake Bhattacharyya, Matteo Iovino 他
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LightTact：変形に依存しない接触センシングを実現する視覚触覚指先センサ
接触時に生じる散乱光のみを捉える光学構成により、変形を伴わない軽微な接触を高コントラストで可視化する視覚触覚センサを開発し、水やクリームなどへの接触を要するロボット操作を実現した。
原題: LightTact: A Visual-Tactile Fingertip Sensor for Deformation-Independent Contact Sensing ／ Changyi Lin, Boda Huo, Mingyang Yu 他
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コンタクトSLAM：物理推論に基づく能動的触覚探索方策とロボットの微細ブラインドマニピュレーションへの応用
視覚が遮られた「ブラインドマニピュレーション」環境で、触覚のみと事前知識から環境状態を推定するContact SLAMと、不確実性を段階的に減らす能動的探索方策を提案し、ソケット組立やブロック押しタスクで有効性を示した。
原題: Contact SLAM: An Active Tactile Exploration Policy Based on Physical Reasoning Utilized in Robotic Fine Blind Manipulation Tasks ／ Gaozhao Wang, Xing Liu, Zhenduo Ye 他
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磁気触覚駆動ソフトアクチュエータによる知的把持と硬さ評価
磁気触覚センサを内蔵したソフトアクチュエータを開発し、変形による信号歪みをニューラルネットで補正。2本指グリッパに応用し、把持中の物体硬さを非破壊で推定できることを示した。
原題: Magnetic Tactile-Driven Soft Actuator for Intelligent Grasping and Firmness Evaluation ／ Chengjin Du, Federico Bernabei, Zhengyin Du 他
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エネルギー流れの追跡：動的物体操作における滑り防止のための触覚ベース把持力制御の学習
物体を仮想的なエネルギー容器としてモデル化し、指の仕事と物体の保持エネルギーの不一致から滑りを検知して、触覚のみで把持力をリアルタイムに学習・最適化する手法を提案。
原題: Tracing Energy Flow: Learning Tactile-based Grasping Force Control to Prevent Slippage in Dynamic Object Interaction ／ Cheng-Yu Kuo, Hirofumi Shin, Takamitsu Matsubara
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分散触覚センシングによる外部接触と把持内姿勢の同時推定
触覚センサの局所観測と接触の物理制約をファクタグラフで統合し、物体の把持内姿勢と外部接触を同時推定する手法を提案。触覚のみでも既存手法を上回る精度を実現。
原題: Simultaneous Extrinsic Contact and In-Hand Pose Estimation via Distributed Tactile Sensing ／ Mark Van der Merwe, Kei Ota, Dmitry Berenson 他
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OSMO: 人間からロボットへの技能転移のためのオープンソース触覚グローブ
人間とロボットの両方が同じ触覚グローブを装着し、人間の触覚データから直接ロボット政策を学習することで、接触を伴う拭き取り作業を72%の成功率で実現した。
原題: OSMO: Open-Source Tactile Glove for Human-to-Robot Skill Transfer ／ Jessica Yin, Haozhi Qi, Youngsun Wi 他
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MagicSkin: 半透明スキンでマーカー有無のトレードオフを解消する視覚触覚センサ
半透明の着色マーカーを触覚スキンに用いることで、マーカーあり・なしの両モードの長所を両立し、物体・テクスチャ分類、接線変位追跡、力予測を同時に高精度化した。
原題: MagicSkin: Balancing Marker and Markerless Modes in Vision-Based Tactile Sensors with a Translucent Skin ／ Oluwatimilehin Tijani, Zhuo Chen, Jiankang Deng 他
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超音波スキャン用ケーブル駆動同軸球面パラレルメカニズムのパラメトリック設計
医療遠隔操作の触覚インタフェース向けに、ケーブル駆動同軸球面パラレルメカニズムを設計し、運動学解析と試作機で機構の実現可能性を検証した。
原題: Parametric Design of a Cable-Driven Coaxial Spherical Parallel Mechanism for Ultrasound Scans ／ Maryam Seraj, Mohammad Hossein Kamrava, Carlo Tiseo
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UniTacHand：人間からロボットハンドへの触覚スキル転移のための統合時空間触覚表現
触覚グローブで収集した人間の操作データを、MANOハンドモデルの2D表面上でロボットハンドの触覚情報と統合し、コントラスト学習で潜在空間を揃えることで、ゼロショットでの触覚ベース方策転移を実現した研究。
原題: UniTacHand: Unified Spatio-Tactile Representation for Human to Robotic Hand Skill Transfer ／ Chi Zhang, Penglin Cai, Haoqi Yuan 他
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TacFinRay: 間接触覚センシングを備えたソフト触覚フィン・レイフィンガーによるロバスト把持
ソフトなフィン・レイ構造と剛体センシングモジュールを組み合わせ、内部カメラとCNNで接触位置と押し込み深さを間接的に推定する触覚フィンガーを開発し、不確実な把持位置でのピック・アンド・プレース精度を向上させた。
原題: TacFinRay: Soft Tactile Fin-Ray Finger with Indirect Tactile Sensing for Robust Grasping ／ Saekwang Nam, Bowen Deng, Loong Yi Lee 他
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触覚ロボティクス：過去と未来
約半世紀にわたる150件以上のレビューを基に触覚ロボティクスの歴史を4世代に区分し、今後の成熟と応用の可能性を展望したサーベイ。
原題: Tactile Robotics: Past and Future ／ Nathan F. Lepora
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Phy-Tac: 物理条件付き触覚目標による人間らしい把持
物理ベースの姿勢選択と触覚予測、力制御を統合し、最小限の力で安定把持を実現する人間模倣の触覚手法を提案。
原題: Phy-Tac: Toward Human-Like Grasping via Physics-Conditioned Tactile Goals ／ Shipeng Lyu, Lijie Sheng, Fangyuan Wang 他
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触覚等変性を利用した残差回転補正
触覚センサのSO(2)対称性を利用し、少ないデータで物体の回転を補正する等変ネットワークを提案。実機で未学習の把持姿勢にも汎化する。
原題: Residual Rotation Correction using Tactile Equivariance ／ Yizhe Zhu, Zhang Ye, Boce Hu 他
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空気室を用いた人間-ロボット相互作用向けソフト六軸力覚センサ
シリコーンゴム製の空気室と16チャンネルの気圧センサを用いて、柔らかさを保ちながら六軸の力とトルクを計測できるソフトセンサを開発し、剛柔階層構造に基づく効果的な軸間干渉の分離手法を提案した。
原題: Air-Chamber Based Soft Six-Axis Force/Torque Sensor for Human-Robot Interaction ／ Jun Huo, Hongge Ru, Bo Yang 他
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HACI：視覚障害を持つプログラミング初学者の教育成果を向上させる触覚・音声コードインターフェース
視覚障害のある学生向けに、触覚と音声フィードバックを組み合わせてJavaScriptのコード開発・実行・デバッグを支援する教育ツールHACIを開発し、予備評価を行った論文。
原題: HACI: A Haptic-Audio Code Interface to Improve Educational Outcomes for Visually Impaired Introductory Programming Students ／ Pratham Gandhi
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3D Cal: 視覚ベース触覚センサーの深度再構成のためのオープンソースソフトウェアライブラリ
低コスト3Dプリンタを自動プローブ装置に変え、視覚ベース触覚センサーのキャリブレーション用データを大量生成し、深度再構成ネットワークを訓練するオープンソースライブラリを提案。
原題: 3D Cal: An Open-Source Software Library for Depth Reconstruction on Vision-Based Tactile Sensors ／ Rohan Kota, Kaival Shah, J. Edward Colgate 他
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SimTac：生体模倣構造を持つ視覚ベース触覚センシングの物理シミュレータ
生体の触覚構造に着想を得た形状の触覚センサを設計・検証するための物理シミュレータを提案し、物体分類や滑り検出などのSim2Realタスクで有効性を示した。
原題: SimTac: A Physics-Based Simulator for Vision-Based Tactile Sensing with Biomorphic Structures ／ Xuyang Zhang, Jiaqi Jiang, Zhuo Chen 他
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ポリウレタン製視覚触覚センサの耐久性と感度の特性評価
視覚触覚センサの表面材としてポリウレタンゴムを提案し、シリコーンと比較して耐久性と感度を評価した。ポリウレタンは低力での感度を犠牲にするが、有効力範囲が広がり、高負荷用途に適することを示した。
原題: Characterizing the Resilience and Sensitivity of Polyurethane Vision-Based Tactile Sensors ／ Benjamin Davis, Hannah Stuart
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ETHOS: VRソーシャルインタラクションのためのロボット型遭遇型触覚ディスプレイ
VR内でのハンドオーバーやハイタッチなどの社会的接触を実現するため、ロボットマニピュレータと交換可能な触覚プロップを組み合わせた遭遇型触覚ディスプレイを開発し、動的制御により自然な接触を可能にした。
原題: ETHOS: A Robotic Encountered-Type Haptic Display for Social Interaction in Virtual Reality ／ Eric Godden, Jacquie Groenewegen, Matthew K. X. J. Pan
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FlexiCup：デュアルゾーン視触覚センシングを備えたワイヤレス多モーダル吸盤
中央ゾーンで視覚と触覚を切り替え、周辺ゾーンで空間認識を行うワイヤレス多モーダル吸盤を開発し、真空吸着とベルヌーイ非接触把持の両方で知覚駆動型把持と拡散ベースのエンドツーエンド学習を実証した。
原題: FlexiCup: Wireless Multimodal Suction Cup with Dual-Zone Vision-Tactile Sensing ／ Junhao Gong, Shoujie Li, Kit-Wa Sou 他
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ShapeForce：接触の多いマニピュレーションのための低コスト柔軟ロボット手首
人間が接触時の相対的な力変化を利用することに着想を得て、柔軟コアの変形をマーカー追跡で推定し力覚信号を生成する低コストでプラグアンドプレイな柔軟手首を提案。6軸力覚センサに匹敵する性能を接触の多いタスクで実現した。
原題: ShapeForce: Low-Cost Soft Robotic Wrist for Contact-Rich Manipulation ／ Jinxuan Zhu, Zihao Yan, Yangyu Xiao 他
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仮想キャラクターとの没入型社会的身体的インタラクションを実現する協調的ロボットによる遭遇型接触
遭遇型触覚ディスプレイを用いて、VR内の仮想キャラクターとのハイタッチや fist bump などの社会的身体的接触をロボットで物理的に再現する実験プラットフォームETHOSを提案し、55名のユーザー研究でその実現可能性と体験的価値を示した。
原題: Exploring Immersive Social-Physical Interaction with Virtual Characters through Coordinated Robotic Encountered-Type Contact ／ Eric Godden, Jacquie Groenewegen, Michael Wheeler 他
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ViTaMIn-B: 信頼性と効率性を備えた視触覚両手操作インターフェース
両手・接触の多い操作タスク向けに、柔軟フレームの視触覚センサDuoTactとMeta Questコントローラによる6DoF両手姿勢取得を組み合わせた、高品質な操作データを効率的に収集できるハンドヘルドシステムを提案した。
原題: ViTaMIn-B: A Reliable and Efficient Visuo-Tactile Bimanual Manipulation Interface ／ Chuanyu Li, Chaoyi Liu, Daotan Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
異種ストローク：手首装着型時空間触覚ディスプレイの認識精度を高める独自の振動キュー
手首に装着する触覚ディスプレイで、各振動子に異なる振動パターンを割り当てることで、腕の姿勢によらず文字や数字の触覚パターン認識精度を向上させた研究。
原題: Heterogeneous Stroke: Using Unique Vibration Cues to Improve the Wrist-Worn Spatiotemporal Tactile Display ／ Taejun Kim, Youngbo Aram Shim, Geehyuk Lee
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