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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: 2025/8/1 ／ 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 →- 論文触覚ロボティクス
VLH：視覚・言語・触覚基盤モデル
視覚と言語の理解から空中での力覚・振動フィードバックを生成する基盤モデルVLHを提案し、ドローンとVRで人間とのインタラクション性能を評価した。
原題: VLH: Vision-Language-Haptics Foundation Model ／ Luis Francisco Moreno Fuentes, Muhammad Haris Khan, Miguel Altamirano Cabrera 他
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流体神経支配格子による多用途で耐久性のある触覚センサ
3Dプリントしたエラストマー格子内の空気チャネルの圧力変化を検出する触覚センサを開発し、接触位置・力の予測や環境探索、耐久性を実証した。
原題: Fluidically Innervated Lattices Make Versatile and Durable Tactile Sensors ／ Annan Zhang, Miguel Flores-Acton, Andy Yu 他
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触覚センサによる能動的輪郭再構成
ひげ型触覚センサで物体表面を追従し、サブミリ精度で輪郭を再構成する能動制御手法を提案。
原題: Whisker-based Active Tactile Perception for Contour Reconstruction ／ Yixuan Dang, Qinyang Xu, Yu Zhang 他
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力を感じる：非構造化植生下のナビゲーションのための繊細な物理ベース走行可能性センサ
ロボットが植生から受ける押し返し力を直接計測するセンサを開発し、微妙な力の変化を実験で検証した。この力ベースの指標はナビゲーション判断や学習アルゴリズムの基盤となる。
原題: Feeling the Force: A Nuanced Physics-based Traversability Sensor for Navigation in Unstructured Vegetation ／ Zaar Khizar, Johann Laconte, Roland Lenain 他
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手術ロボティクス訓練カリキュラムへの拡張支援アルゴリズム導入と評価
VR手術ロボティクス訓練シミュレータに触覚支援を追加し、訓練中の性能向上と未支援の臨床場面へのスキル転移を実験的に示した。
原題: Implementation and Assessment of an Augmented Training Curriculum for Surgical Robotics ／ Alberto Rota, Ke Fan, Elena De Momi
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転がる触覚センサ：イベントカメラ搭載ローラーによる大面積表面の高速検査
イベントカメラをローラー機構に組み込んだ触覚センサを提案し、従来の連続触覚センシングより11倍速い最大0.5 m/sの走査速度で100μm以下の精度を実現した。
原題: They See Me Rolling: High-Speed Event Vision-Based Tactile Roller Sensor for Large Surface Inspection ／ Akram Khairi, Hussain Sajwani, Abdallah Mohammad Alkilany 他
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皮膚センサを操作インタフェースに用いるマルチモーダル接触動作分類器
皮膚センサで計測したマルチモーダル触覚時系列をRNNで接触動作に分類し、ロボットの動作プリミティブに対応付ける操作インタフェースを提案。柔軟支持や3軸加速度計の活用など設計条件も明らかにした。
原題: Skin-Machine Interface with Multimodal Contact Motion Classifier ／ Alberto Confente, Takanori Jin, Taisuke Kobayashi 他
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UniTac：触覚センサなしで実現する全身接触センシング
関節センサのみを用いたデータ駆動型の全身接触位置推定手法を提案し、FrankaアームとSpot四足歩行ロボットで有効性を検証した。
原題: UniTac: Whole-Robot Touch Sensing Without Tactile Sensors ／ Wanjia Fu, Hongyu Li, Ivy X. He 他
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SuperMag: 視覚ベース触覚データを用いた磁気触覚センサの高解像度形状再構成
磁気触覚センサの低解像度問題を、視覚ベース触覚センサの高解像度データで教師あり学習し、条件付きVAEで高解像度形状を推定する手法を提案。
原題: SuperMag: Vision-based Tactile Data Guided High-resolution Tactile Shape Reconstruction for Magnetic Tactile Sensors ／ Peiyao Hou, Danning Sun, Meng Wang 他
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遠隔手術ロボット操作における手首装着型触覚フィードバックが力の精度と作業速度に与える影響
da Vinci研究用ロボットでの触診課題において、手首装着型の空気圧触覚デバイスが力の誤差を有意に低減する一方、動作時間が長くなることを示した。
原題: Effects of Wrist-Worn Haptic Feedback on Force Accuracy and Task Speed during a Teleoperated Robotic Surgery Task ／ Brian B. Vuong, Josie Davidson, Sangheui Cheon 他
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FiDTouch：指腹への3Dウェアラブル触覚ディスプレイ
指腹に接触・圧力・皮膚伸長・振動などの触覚刺激を与える小型逆デルタ機構を用いた3Dウェアラブル触覚デバイスを開発し、静的接触と皮膚伸長の知覚に関する二段階のユーザー研究で性能を評価した。
原題: FiDTouch: A 3D Wearable Haptic Display for the Finger Pad ／ Daria Trinitatova, Dzmitry Tsetserukou
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協働ロボットアームによる力ベースの粘弾性測定と生体力学特性評価
協働ロボットアームを用いて材料の粘性・弾性を力ベースで測定し、高精度機器による基準値と比較して、生体組織への適用可能性を検証した。
原題: Force-Based Viscosity and Elasticity Measurements for Material Biomechanical Characterisation with a Collaborative Robotic Arm ／ Luca Beber, Edoardo Lamon, Giacomo Moretti 他
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実世界での触覚：ポータブル視触覚グリッパによる繊細なマニピュレーション学習
触覚センサ内蔵のポータブルグリッパで視覚と触覚のデータを同時収集し、両モダリティの特性を保つ表現学習により、試験管挿入やピペット操作などの精密作業を高精度・高ロバストに実現した。
原題: Touch in the Wild: Learning Fine-Grained Manipulation with a Portable Visuo-Tactile Gripper ／ Xinyue Zhu, Binghao Huang, Yunzhu Li
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把持内平面運動における摩擦推定
パラレルグリッパで物体を滑らせながら把持する際に、触覚センサの力と滑り速度から静摩擦・クーロン摩擦・接触半径をオンライン推定する手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Friction Estimation for In-Hand Planar Motion ／ Gabriel Arslan Waltersson, Yiannis Karayiannidis
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昆虫スケールの触覚知覚とナビゲーションのための生物模倣ロボ物理アンテナの設計
ゴキブリの触角を模倣し、軽量・低消費電力の多関節柔軟センサCITRASを開発。触覚情報から距離や隙間幅の推定、表面テクスチャの識別を実現した。
原題: Design of a bioinspired robophysical antenna for insect-scale tactile perception and navigation ／ Parker McDonnell, Lingsheng Meng, Hari Krishna Hariprasad 他
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ロボットハンド・グリッパ向けフォトリフレクタ式小型高分解能張力センサ
腱駆動グリッパやロボットハンドに組み込める13mm角の小型張力センサを開発し、200Nまでの張力を9.9mNの分解能で計測できることを示した。
原題: A Miniature High-Resolution Tension Sensor Based on a Photo-Reflector for Robotic Hands and Grippers ／ Hyun-Bin Kim, Kyung-Soo Kim
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全身モジュラー型電子皮膚によるロボットの触覚ジェスチャー認識
全身を覆うモジュラー型電子皮膚と同変グラフニューラルネットワークを用いて、つつく・掴む・撫でる・二回叩くなどの触覚ジェスチャーを認識し、触覚入力のみで直感的なヒューマンロボットインタラクションを実現した。
原題: Robot Tactile Gesture Recognition Based on Full-body Modular E-skin ／ Shuo Jiang, Boce Hu, Linfeng Zhao 他
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確率的動的・軌道・視覚ベース仮想フィクスチャの統合フレームワーク
タスクの各段階に応じて手動・半自動・自律を切り替える確率的仮想フィクスチャの統合フレームワークを提案し、動的システム・軌道・視覚サーボイングを拡張して評価した。
原題: A Unified Framework for Probabilistic Dynamic-, Trajectory- and Vision-based Virtual Fixtures ／ Maximilian Mühlbauer, Bernhard Weber, Sylvain Calinon 他
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光導波路で作るクモの巣：衝撃検知と位置推定を可能にする堅牢なセンシング
クモの巣を模した光導波路構造を作り、振動による光損失を計測することで衝撃の検知と位置推定を実現した研究。
原題: Optical Waveguide-based Spider Web Enables Resilient Impact Detection and Localization ／ Dylan Wilson, Marco Pontin, Peter Walters 他
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状況に埋め込まれた触覚インタラクション：ロボットの触覚による感情知覚における文脈の役割の探求
ロボットが感情を触覚で伝える際、映像の文脈が触覚の感情解釈にどう影響するかを実験で調べ、視覚情報が触覚の快不快を上書きし、触覚が覚醒度を上書きすることを示した。
原題: Situated Haptic Interaction: Exploring the Role of Context in Affective Perception of Robotic Touch ／ Qiaoqiao Ren, Tony Belpaeme
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eFlesh: カットセル微細構造を用いた高カスタマイズ可能な磁気触覚センサ
低コストで自作可能な磁気触覚センサeFleshを提案し、接触位置・力の高精度推定と滑り検出、視触覚制御によるマニピュレーション性能向上を実現した。
原題: eFlesh: Highly customizable Magnetic Touch Sensing using Cut-Cell Microstructures ／ Venkatesh Pattabiraman, Zizhou Huang, Daniele Panozzo 他
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ピクセルを超えた触覚：ロボットマニピュレーションのためのマルチセンサリ触覚表現
画像・音・動き・圧力の4つの触覚モダリティを自己教師あり学習で統合した表現Sparsh-Xを提案し、模倣学習やsim-to-real適応において成功率とロバスト性を大幅に向上させた。
原題: Tactile Beyond Pixels: Multisensory Touch Representations for Robot Manipulation ／ Carolina Higuera, Akash Sharma, Taosha Fan 他
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ConViTac: 対照表現による視覚・触覚融合の整合
視覚と触覚の入力を自己教師あり対照学習で統一潜在空間に射影し、クロスモーダル注意で融合を整合させる表現学習ネットワークを提案。実世界の材質分類と把持予測で最大12%の精度向上を達成した。
原題: ConViTac: Aligning Visual-Tactile Fusion with Contrastive Representations ／ Zhiyuan Wu, Yongqiang Zhao, Shan Luo
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人工皮膚のための拡散モデルに基づく逆観測モデル
拡散モデルを用いて、人工皮膚からの触覚計測に基づき物体姿勢の接触仮説を効率的にサンプリングする逆観測モデルを学習した研究。
原題: Diffusion-based Inverse Observation Model for Artificial Skin ／ Ante Maric, Julius Jankowski, Giammarco Caroleo 他
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触診がロボ患者の聴覚的痛み表現を性別特異的に変化させる
触診力に応じて痛みの音声を動的に生成するロボ患者の適応的痛み表現パラダイムを提案し、人間参加型強化学習（PPO）で個人の触診行動や主観的選好に適応させた。
原題: Palpation Alters Auditory Pain Expressions with Gender-Specific Variations in Robopatients ／ Chapa Sirithunge, Yue Xie, Saitarun Nadipineni 他
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FORTE: 繊細な操作のための柔軟指上の触覚力・滑りセンシング
3Dプリント製フィンレイグリッパの内部空気チャネルを使い、低遅延で把持力と滑りを検出する触覚システムを開発。ラズベリーやポテトチップスなど壊れやすい物体を92%の成功率で把持できる。
原題: FORTE: Tactile Force and Slip Sensing on Compliant Fingers for Delicate Manipulation ／ Siqi Shang, Mingyo Seo, Yuke Zhu 他
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視触覚融合による把持物体の姿勢推定
手首カメラと指先の触覚センサを融合し、重み付きICPで把持物体の6D姿勢を推定する手法を提案。遮蔽時も高精度で、挿入タスクに応用した。
原題: In-Hand Object Pose Estimation via Visual-Tactile Fusion ／ Felix Nonnengießer, Alap Kshirsagar, Boris Belousov 他
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大規模触覚-視覚-言語モデルによる物理特性推論を可能にするロボット知覚
視覚と触覚の情報をマルチモーダル視覚言語モデルに統合し、物体の物理特性を推論するフレームワークを提案。35種類の物体で既存手法を上回り、ゼロショット汎化も示した。
原題: Robotic Perception with a Large Tactile-Vision-Language Model for Physical Property Inference ／ Zexiang Guo, Hengxiang Chen, Xinheng Mai 他
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個人適応型情報伝達のための再構成可能な信号を備えたモジュラー触覚ディスプレイ
モジュラー式の空気圧触覚ディスプレイと情報理論に基づくアルゴリズムを組み合わせ、ユーザーごとに触覚フィードバックを最適化するシステムを提案し、ユーザー研究で有効性を検証した。
原題: A Modular Haptic Display with Reconfigurable Signals for Personalized Information Transfer ／ Antonio Alvarez Valdivia, Benjamin A. Christie, Dylan P. Losey 他
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ロボ患者の適応的疼痛表現合成における聴覚-触覚の一致
腹部触診の触覚入力に応じて疼痛音声を生成するロボ患者シミュレータを開発し、触覚と聴覚の知覚的一致を大規模実験で評価した。
原題: Auditory-Tactile Congruence for Synthesis of Adaptive Pain Expressions in RoboPatients ／ Saitarun Nadipineni, Chapa Sirithunge, Yue Xie 他
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