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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: 2024/11/1 ／ 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
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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
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ManiSkill-ViTac 2025：視覚と触覚を用いたマニピュレーション技能学習チャレンジ
触覚と視覚を融合させた接触の多いマニピュレーション技能学習を競うチャレンジを開催し、触覚操作・視触覚融合・触覚センサ設計の3部門で評価する。
原題: ManiSkill-ViTac 2025: Challenge on Manipulation Skill Learning With Vision and Tactile Sensing ／ Chuanyu Li, Renjun Dang, Xiang Li 他
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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触覚データのセンサ間転移
センサの変形情報を介して触覚データを別のセンサの信号に変換する手法を提案し、廃止されたBioTacのデータをDIGITで再利用可能にした。
原題: Transferring Tactile Data Across Sensors ／ Wadhah Zai El Amri, Malte Kuhlmann, Nicolás Navarro-Guerrero
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NUSense: 頑健な軟質光学触覚センサ
せん断ひずみの計測に基づく光学式触覚センサを提案し、着色シリコーン層の変形を広角カメラで捉えることで力覚や接触位置の推定に応用できることを示した。
原題: NUSense: Robust Soft Optical Tactile Sensor ／ Madina Yergibay, Tleukhan Mussin, Saltanat Seitzhan 他
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適応的圧縮触覚サブサンプリング：スケーラブルなロボットスキンにおける高時空間分解能の実現
触覚センサアレイの読み出しを適応的に間引き・スパース復元することで、1024画素で最大1000Hzの高速サンプリングを実現し、高速物体分類や跳弾角度推定、触覚フィードバック制御などを可能にした。
原題: Adaptive Compressive Tactile Subsampling: Enabling High Spatiotemporal Resolution in Scalable Robotic Skin ／ Ariel Slepyan, Dian Li, Hongjun Cai 他
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触覚センサによるソフトフィンガーの把持力と接触状態の推定
ソフトロボットフィンガーに統合した触覚センサから、ニューラルネットワークで指の力を推定し、物体に依存しない接触状態推定を実現した研究。
原題: Soft Finger Grasp Force and Contact State Estimation from Tactile Sensors ／ Hun Jang, Joonbum Bae, Kevin Haninger
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FusionSense: 常識・視覚・触覚を融合したロバストな疎視点再構成
基盤モデルの事前知識と視覚・触覚の疎な観測を統合し、透明・反射・暗色物体でも高精度に3D再構成するフレームワークを提案。
原題: FusionSense: Bridging Common Sense, Vision, and Touch for Robust Sparse-View Reconstruction ／ Irving Fang, Kairui Shi, Xujin He 他
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触覚フィードバックによる衝突耐性ドローンの高速衝突後の経路復帰手法
軽量な分布型触覚センサを搭載した衝突耐性ドローンが、衝突前の速度と触覚情報から衝突後の運動を予測し、ベクトル場ベースの経路表現で障害物を避けながら元の経路へ復帰する手法を提案した。
原題: A Tactile Feedback Approach to Path Recovery after High-Speed Impacts for Collision-Resilient Drones ／ Anton Bredenbeck, Teaya Yang, Salua Hamaza 他
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触覚フィードバックによる極値探索制御ウィグリング挿入
GelSight Miniセンサのひずみを最小化しながら挿入深さを最大化するようエンドエフェクタをウィグリングさせる極値探索制御則を提案し、鍵や組立タスクで高い成功率を達成した。
原題: Extremum Seeking Controlled Wiggling for Tactile Insertion ／ Levi Burner, Pavan Mantripragada, Gabriele M. Caddeo 他
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マーカーレス視触覚センサのための把持力推定
マーカーレス視触覚センサから得られる複数の触覚表現を比較し、通常把持力を推定するのに最適なRGB表現とその汎化性能を示した。
原題: Grasping Force Estimation for Markerless Visuotactile Sensors ／ Julio Castaño-Amoros, Pablo Gil
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HumanFT: 人間らしい指先マルチモーダル視触覚センサ
人間の指先の形状と機能を再現した視触覚センサを開発し、力計測・振動検出・過熱警告を実現した。
原題: HumanFT: A Human-like Fingertip Multimodal Visuo-Tactile Sensor ／ Yifan Wu, Yuzhou Chen, Zhengying Zhu 他
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癒しの鼓動：振動触覚ハートビートによる社会的支援ロボットとのインタラクション強化
社会的支援ロボットPAROに振動触覚の心拍を付加し、ストレス下での感情調整やロボットの存在感・生命らしさへの影響を30人のインタビューで調査した。
原題: Soothing Sensations: Enhancing Interactions with a Socially Assistive Robot through Vibrotactile Heartbeats ／ Jacqueline Borgstedt, Shaun Macdonald, Karola Marky 他
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RoTip: 能動回転機能を備えた指型触覚センサ
指型の視覚ベース触覚センサに独立制御の関節と回転機能を持たせ、柔軟物を含む物体操作を可能にした研究。
原題: RoTip: A Finger-Shaped Tactile Sensor with Active Rotation Capability ／ Xuyang Zhang, Jiaqi Jiang, Shan Luo
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未校正の触覚スキンによる精密で接触の多いマニピュレーションの学習
磁気スキンセンサを視覚情報とトークンとして統合するTransformerベースのViSkフレームワークを提案し、カードスワイプやプラグ挿入などの接触の多い実世界タスクで視覚のみ・光学触覚ベースの手法を大きく上回る性能を示した。
原題: Learning Precise, Contact-Rich Manipulation through Uncalibrated Tactile Skins ／ Venkatesh Pattabiraman, Yifeng Cao, Siddhant Haldar 他
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人間とロボットが粘弾性を適応させて触覚予測を改善する相互作用
人間とロボットの触覚情報交換を確率的に最適化するSOIE制御器を提案し、粘弾性調整により追従性能と触覚コミュニケーションが向上することをロボット-ロボットおよび人間-ロボット実験で示した。
原題: Interacting humans and robots can improve sensory prediction by adapting their viscoelasticity ／ Xiaoxiao Cheng, Jonathan Eden, Bastien Berret 他
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ロボット指のためのコンパクトLED変位センシング
LEDを発光・受光素子として用い、透明エラストマーを介した2枚の板の変位を検出するロボット指用センサを開発し、教師あり学習で力とトルクを推定した。
原題: Compact LED-Based Displacement Sensing for Robot Fingers ／ Amr El-Azizi, Sharfin Islam, Pedro Piacenza 他
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TactileAR: 能動的触覚パターン再構成
低解像度の触覚センサを用いて、カルマンフィルタに基づく再構成フレームワークと能動的探索戦略により、接触面の高解像度2次元形状を効率的に再構成する手法を提案した。
原題: TactileAR: Active Tactile Pattern Reconstruction ／ Bing Wu, Qian Liu
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機械学習を活用した伸縮性スマートテキスタイルグローブによる複雑な手の動きと物体操作の計測
伸縮性のあるスマートグローブに螺旋状のセンサ糸と慣性計測装置を組み込み、機械学習を用いて手指の関節角度を高精度に推定し、物体操作や手話ジェスチャー認識を実現した研究。
原題: Capturing complex hand movements and object interactions using machine learning-powered stretchable smart textile gloves ／ Arvin Tashakori, Zenan Jiang, Amir Servati 他
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