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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: 2024/12/1 ／ 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 →- 論文遠隔操作/触覚ロボティクス
触覚センシングによる力覚フィードバックとVR三次元物体再構成を両立したロボット遠隔操作
カメラが使えない環境でも、触覚センサから得た情報でVR内に物体形状を再構成し、操作者に力覚フィードバックを与えることで、目隠し状態でもピック・アンド・プレース遠隔操作が可能なことを示した。
原題: Leveraging Tactile Sensing to Render both Haptic Feedback and Virtual Reality 3D Object Reconstruction in Robotic Telemanipulation ／ Gabriele Giudici, Aramis Augusto Bonzini, Claudio Coppola 他
日本語で読む → - 論文触覚画像認識
動画から粒子を理解する：視覚-触覚学習による粒状材料の特性推定
粒状材料との相互作用動画から、視覚-触覚学習フレームワークを用いて粒子サイズと密度の相対値を推定する手法を提案。訓練後は視覚情報のみで特性を分析できる。
原題: Understanding Particles From Video: Property Estimation of Granular Materials via Visuo-Haptic Learning ／ Zeqing Zhang, Guangze Zheng, Xuebo Ji 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
可変密度3次元触覚人工皮膚における接触位置推定の機械学習アプローチ
半円錐形の3次元人工皮膚に不均一に配置された静電容量式触覚センサの接触位置を、全結合ニューラルネットワークで推定し、平均誤差5.7mmを達成した。
原題: A Machine Learning Approach to Contact Localization in Variable Density Three-Dimensional Tactile Artificial Skin ／ Carson Kohlbrenner, Mitchell Murray, Yutong Zhang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
接触条件誘導拡散モデルによる視覚ベース触覚画像生成
物体のRGB画像と接触力データから、高忠実度な視覚ベース触覚センサ画像を生成する拡散モデルを提案し、従来手法より誤差を大幅に削減した。
原題: Vision-based Tactile Image Generation via Contact Condition-guided Diffusion Model ／ Xi Lin, Weiliang Xu, Yixian Mao 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
人工皮膚モジュールとしての低コスト箔/紙ベースタッチモード圧力センシング素子
DIY技術で作製した超低コストの紙ベース柔軟容量性圧力センサを数理モデル・FEA・実験で評価し、義手用の大面積電子皮膚やワイヤレス制御に応用した。
原題: Low-cost foil/paper based touch mode pressure sensing element as artificial skin module for prosthetic hand ／ Rishabh B. Mishra, Sherjeel M. Khan, Sohail F. Shaikh 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
粒状材料中の埋没物体に対する触覚ベースの近接センシングシステム
粒状材料中の埋没物体を、プローブと粒子の相互作用による触覚フィードバックとガウス過程回帰で近接検知するシステムを提案し、様々な材料で0.5〜7cm手前から物体を認識できることを示した。
原題: A Haptic-Based Proximity Sensing System for Buried Object in Granular Material ／ Zeqing Zhang, Ruixing Jia, Youcan Yan 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚刺激の不変ニューロモルフィック表現による実時間テクスチャ分類システムのロバスト性向上
触覚センサの読み取りを、走査速度や接触力に依存しないスパイキング表現に変換する3段階のアルゴリズムを開発し、実時間テクスチャ分類の精度と効率を改善した。
原題: Invariant neuromorphic representations of tactile stimuli improve robustness of a real-time texture classification system ／ Mark M. Iskarous, Zan Chaudhry, Fangjie Li 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚に基づくロボット指の力推定と相互作用制御
触覚センサアレイのデータ効率的なキャリブレーションにより、ロボットハンドの複雑な表面でも高精度な力推定を実現し、100Hzのアドミタンス制御ループで相互作用力追従を可能にした。
原題: Tactile-based force estimation for interaction control with robot fingers ／ Elie Chelly, Andrea Cherubini, Philippe Fraisse 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
周波数スイープ解析による位置適応型出力調整でアクチュエータ性能を向上
周波数スイープ解析でシステム特性を取得し、位置ごとの伝達関数を作成して入力信号を変換することで、アクチュエータの出力を目標位置で正確に制御する手法を提案した。
原題: Location-Based Output Adaptation for Enhanced Actuator Performance using Frequency Sweep Analysis ／ Kevin Fischler, Seungjae Oh, Seokhee Jeon
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフト電気油圧アクチュエータ駆動による新規力覚ハプティックフィードバックデバイス
ソフト電気油圧アクチュエータを駆動源に用いた力覚提示デバイスを開発し、制御可能な力出力と振動提示を実現して遠隔操作ロボットに応用した。
原題: A Novel Kinesthetic Haptic Feedback Device Driven by Soft Electrohydraulic Actuators ／ Dannuo Li, Quan Xiong, Xuanyi Zhou 他
日本語で読む → - 論文遠隔操作/触覚ロボティクス
アダプティブトリガの硬さでロボットエンドエフェクタ周辺情報を伝える遠隔操作支援
DualSenseコントローラのトリガ硬さをエンドエフェクタと物体の重なり量に応じて変え、1自由度の触覚フィードバックで周辺状況を直感的に伝える遠隔操作手法を提案した。
原題: Conveying Surroundings Information of a Robot End-Effector by Adjusting Controller Button Stiffness ／ Noel Alejandro Avila Campos, Masashi Konyo, Ranulfo Bezerra 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
拡散モデルによる仮想治具
表面上の位置に応じて接触力や速度を制約する新しい仮想治具を拡散モデルで実現し、ノイズを含む部分点群上で動作することを示した。
原題: Diffusion-based Virtual Fixtures ／ Cem Bilaloglu, Tobias Löw, Sylvain Calinon
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
タッチ・トゥ・タッチ変換：異種触覚センシング技術間のマッピング学習
カメラベースの触覚センサDigitの画像から静電容量ベースのCySkinの出力を生成する2つのデータ駆動手法を比較し、接触形状を保ちつつ15.18%の誤差で変換できることを示した。
原題: Touch-to-Touch Translation -- Learning the Mapping Between Heterogeneous Tactile Sensing Technologies ／ Francesco Grella, Alessandro Albini, Giorgio Cannata 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
人工多モーダル指先による触覚のデジタル化
高解像度センサとオンデバイスAIを備えた半球状の人工指先を開発し、触覚・振動・熱・匂いを多モーダルに検出できることを示した論文。
原題: Digitizing Touch with an Artificial Multimodal Fingertip ／ Mike Lambeta, Tingfan Wu, Ali Sengul 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
知覚強度に基づくノイズ除去を用いた遠隔操作ロボットの振動触覚フィードバック
遠隔操作ロボットの自己運動で生じる振動ノイズを、人間の知覚強度に合わせたフィルタで除去し、触覚フィードバックの品質を保つ手法を提案した。
原題: Vibrotactile Feedback for a Remote Operated Robot with Noise Subtraction Based on Perceived Intensity ／ Ryoma Yamawaki, Takeru Shimamura, Noel Alejandro Avila Campos 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
SymmeTac: 対称カラーLED駆動によるカメラベース触覚センサ向け高効率フォトメトリックスステレオ再構成法
対称に配置した赤青LEDとCMOSチャンネル分離を利用し、2ショットで表面法線を推定する高効率なフォトメトリックスステレオ法を提案。演算を加算のみに最適化し、カメラベース触覚センサの高精度・高速な形状再構成を実現した。
原題: SymmeTac: Symmetric Color LED Driven Efficient Photometric Stereo Reconstruction Methods for Camera-based Tactile Sensors ／ Jieji Ren, Heng Guo, Zaiyan Yang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ACROSS: 触覚知覚のための変形ベースのクロスモーダル表現
触覚センサ間のデータ変換フレームワークACROSSを提案し、変形メッシュを介してBioTac信号をDIGIT触覚画像に変換する。
原題: ACROSS: A Deformation-Based Cross-Modal Representation for Robotic Tactile Perception ／ Wadhah Zai El Amri, Malte Kuhlmann, Nicolás Navarro-Guerrero
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
協働ロボットアームを用いた両手用ハプティックディスプレイの開発
協働ロボットアームを活用し、配置構成の最適化と慣性・摩擦補償により、透明性が高く疲労の少ない両手用ハプティックディスプレイを実現した。実機・シミュレーションでの両手バイラテラル遠隔操作で有効性を示した。
原題: Development of a Collaborative Robotic Arm-based Bimanual Haptic Display ／ Joong-Ku Lee, Donghyeon Kim, Seong-Su Park 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
物体特性推定のための予測的視触覚インタラクティブ知覚フレームワーク
視覚と触覚を備えたロボットが押す・引くなどの探索動作を行い、物体の硬さ・質量・摩擦・形状などの物理特性を能動的に推定する枠組みを提案した。
原題: Predictive Visuo-Tactile Interactive Perception Framework for Object Properties Inference ／ Anirvan Dutta, Etienne Burdet, Mohsen Kaboli
日本語で読む → - 論文HRI/触覚ロボティクス
社会的ロボットとの触覚的相互作用が態度と行動に与える影響
社会的ロボットとの触覚的相互作用がストレス・リスク行動・信頼に与える影響を2つの実験で調査し、優しい触覚が安心感とストレス軽減をもたらし、リスク行動を増加させることを示した。
原題: Tactile interaction with social robots influences attitudes and behaviour ／ Qiaoqiao Ren, Tony Belpaeme
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚インターフェースのためのフレキシブル電気インピーダンストモグラフィ
格子状パターンとハイドロゲル導電層を組み合わせたフレキシブルEIT触覚センサを提案し、シミュレーションと実験で設計を最適化して、ゲーム操作などのHMI応用における多様な触覚パターン検出性能を示した。
原題: Flexible electrical impedance tomography for tactile interfaces ／ Huazhi Dong, Sihao Teng, Xiaopeng Wu 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚センシングと適応スキルによるロバスト把持戦略の学習
人間のデモンストレーションと触覚フィードバックを用いて、外乱に耐えるロバストな把持を実現する適応的把持ポリシーを学習した研究。
原題: Learning Robust Grasping Strategy Through Tactile Sensing and Adaption Skill ／ Yueming Hu, Mengde Li, Songhua Yang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
有限要素解析に基づくGelSight Mini光学触覚センサの力分布推定学習
GelSight Miniの生画像からU-netで法線力・せん断力分布を直接予測する機械学習手法を提案し、有限要素解析で生成した教師データで訓練した。
原題: Learning Force Distribution Estimation for the GelSight Mini Optical Tactile Sensor Based on Finite Element Analysis ／ Erik Helmut, Luca Dziarski, Niklas Funk 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelSight FlexiRay: 大変形を活用した柔軟・全面マルチモーダル触覚センシング
Fin Ray効果グリッパに統合し、多鏡構成で大変形時でも光学経路を確保することで、柔軟構造でも接触力・位置・固有感覚・温度・テクスチャ・滑りを検知できる視覚触覚センサを実現した。
原題: GelSight FlexiRay: Breaking Planar Limits by Harnessing Large Deformations for Flexible,Full-Coverage Multimodal Sensing ／ Yanzhe Wang, Hao Wu, Haotian Guo 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
ロボット発話時の感情に応じた振動触覚フィードバックシステム
GPT-4o Miniでテキストの感情価と覚醒度を推定し、その値に応じて振動刺激の振幅と周波数を制御する掌サイズの触覚ディスプレイを開発し、ロボット発話時の触覚フィードバックが心理状態や親密さに与える影響を実験で示した。
原題: An emotional expression system with vibrotactile feedback during the robot's speech ／ Yuki Konishi, Yoshihiro Tanaka
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
初接触時の振動情報を用いた義手の把持調整のための剛性推定
義手の指先に振動と力を捉える触覚センサを搭載し、ピンチ把持の最初の接触から15ms以内の振動信号で物体の剛性を高精度に推定する手法を提案した。
原題: At First Contact: Stiffness Estimation Using Vibrational Information for Prosthetic Grasp Modulation ／ Anway S. Pimpalkar, Ariel Slepyan, Nitish V. Thakor
日本語で読む → - 論文触覚HCI
ハプティックグローブの手姿勢推定精度向上のための適応的キネマティックモデリング
市販のハプティックグローブにセンサを追加し、グローブと手のキネマティックモデルを適用することで、手姿勢の計測精度を改善した研究。
原題: Adaptive Kinematic Modeling for Improved Hand Posture Estimates Using a Haptic Glove ／ Kathrin Krieger, David P. Leins, Thorben Markmann 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
触覚回転課題における上肢と手の運動解析
目隠しでノブを回す際に生じる角度の行き過ぎ現象について、上肢・手指の関節運動を詳細に計測し、手首や指関節の動きが行き過ぎに有意に寄与することを明らかにした。
原題: Motion Analysis of Upper Limb and Hand in a Haptic Rotation Task ／ Kathrin Krieger, Yuri De Pra, Helge Ritter 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚変形のベクトル場解析による滑り検出と重症度推定フレームワーク
GelSight Miniの触覚変形データをベクトル場解析し、滑りの発生検出と滑り速度（重症度）を推定する機械学習モデルを構築、触覚フィードバック制御に応用した。
原題: Learned Slip-Detection-Severity Framework using Tactile Deformation Field Feedback for Robotic Manipulation ／ Neel Jawale, Navneet Kaur, Amy Santoso 他
日本語で読む → - 論文視触覚/挿入/Sim2Realロボティクス
視触覚学習による柔軟ハンドでの挿入作業
柔軟なアンダーアクチュエートハンドでの挿入作業に向け、視覚と触覚を組み合わせたマルチモーダル方策をシミュレーションで学習し、実機に転移させた研究。
原題: Visuotactile-Based Learning for Insertion with Compliant Hands ／ Osher Azulay, Dhruv Metha Ramesh, Nimrod Curtis 他
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