論文
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: 2022/9/1 ／ 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 →- 論文触覚画像認識
TANDEM3D：3D物体認識のための能動的触覚探索
触覚信号を用いた3D物体認識のため、探索と意思決定を共訓練するフレームワークを提案し、シミュレーションで学習して実機で検証した。
原題: TANDEM3D: Active Tactile Exploration for 3D Object Recognition ／ Jingxi Xu, Han Lin, Shuran Song 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
バーチャルリアリティにおける二本指操作のための指先から手首への触覚フィードバック移転
VR環境で指先の触覚を手首に移し、指を自由にしたまま触覚提示する手首装着型デバイスを開発し、指と触覚素子のマッピングが把持・移動タスクの成績に与える影響をユーザ研究で評価した。
原題: Haptic Feedback Relocation from the Fingertips to the Wrist for Two-Finger Manipulation in Virtual Reality ／ Jasmin E. Palmer, Mine Sarac, Aaron A. Garza 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Tac2Structure: 複数回の触覚計測のみによる物体表面再構成
視覚に頼らず触覚センサのみで物体表面を再構成するフレームワークを提案し、接触圧補正やループ閉じ込み検出・ポーズグラフ最適化によりミリメートル精度を実現した。
原題: Tac2Structure: Object Surface Reconstruction Only through Multi Times Touch ／ Junyuan Lu, Zeyu Wan, Yu Zhang
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
エラスティックコンテキスト：テキスタイルのデータ駆動モデルに向けた弾性の符号化
布地の弾性挙動を「エラスティックコンテキスト」として定式化し、グラフニューラルネットワークで学習することで、ロボットが布地と物理的に相互作用する際の力をより正確にモデル化できるようにした研究。
原題: Elastic Context: Encoding Elasticity for Data-driven Models of Textiles ／ Alberta Longhini, Marco Moletta, Alfredo Reichlin 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
衣服の特徴を定位・追従するための自己教師あり視触覚事前学習
視覚と触覚のペアを自己教師ありで収集し、クロスモーダル対比学習で共有潜在空間を獲得することで、衣服の特徴分類や接触位置推定、遮蔽下での特徴探索、布端の追従などを可能にした研究。
原題: Self-Supervised Visuo-Tactile Pretraining to Locate and Follow Garment Features ／ Justin Kerr, Huang Huang, Albert Wilcox 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
DandelionTouch: ドローン群によるVRソフト物体の高忠実度触覚提示
ドローン群で指先に触覚アクチュエータを届け、広い空間で疲労なくソフト物体の触覚を再現するシステムを提案し、インピーダンス接続トポロジーと振動触覚パターンの認識を評価した。
原題: DandelionTouch: High Fidelity Haptic Rendering of Soft Objects in VR by a Swarm of Drones ／ Aleksey Fedoseev, Ahmed Baza, Ayush Gupta 他
日本語で読む → - 論文触覚cs.NE
位置スパイキングニューロンによるイベント駆動型触覚学習
イベントベース触覚データの時空間特徴を捉えるため、位置スパイキングニューロンとそのモデルLSRMを提案し、時空間依存性を捉えるハイブリッドSNNを構築して触覚学習性能とエネルギー効率を向上させた。
原題: Event-Driven Tactile Learning with Location Spiking Neurons ／ Peng Kang, Srutarshi Banerjee, Henry Chopp 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
動的マニピュレーションのためのマルチモーダル指先センサの設計
気圧センサとToF近接センサを組み合わせた球状指先センサを開発し、ニューラルネットワークで接触位置と3軸接触力を推定、低遅延で動的マニピュレーションを実現した。
原題: Design of a Multimodal Fingertip Sensor for Dynamic Manipulation ／ Andrew SaLoutos, Elijah Stanger-Jones, Menglong Guo 他
日本語で読む → - 論文HRI/触覚ロボティクス
ねえ、ロボット！触れて注意を引く方法の検討
人型ロボット（NaoとPepper）に手で触れて注意を引く際の反応動作を設計し、どの反応が適切と感じられるかを実験的に調査した。
原題: Hey, robot! An investigation of getting robot's attention through touch ／ Hagen Lehmann, Adam Rojik, Kassandra Friebe 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
DenseTact 2.0：形状と力の再構成のための光学式触覚センサ
柔らかい指先の変形画像をニューラルネットで処理し、高精度な形状再構成と6軸力覚推定を実現する光学式触覚センサを開発した。転移学習により少ないデータで新しい指のキャリブレーションも可能。
原題: DenseTact 2.0: Optical Tactile Sensor for Shape and Force Reconstruction ／ Won Kyung Do, Bianca Jurewicz, Monroe Kennedy
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
DTact: 暗闇から高解像度3D形状を直接計測する視覚ベース触覚センサ
半透明エラストマーの反射特性を利用し、触覚画像の暗部から高解像度3D形状を計測する、低コストで頑健な視覚ベース触覚センサDTactを開発した。姿勢推定や物体認識タスクで有効性を示した。
原題: DTact: A Vision-Based Tactile Sensor that Measures High-Resolution 3D Geometry Directly from Darkness ／ Changyi Lin, Ziqi Lin, Shaoxiong Wang 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
二重モダリティ触覚フィードバックが仮想EMG制御グリッパによる巧みなタスク実行を改善する
EMG制御の把持タスクにおいて、振動（滑り）と圧迫（把持力）の二重触覚フィードバックが単一フィードバックより優れ、物体の破損や落下を防ぎ、直感的操作を可能にすることを示した研究。
原題: Dual-Modality Haptic Feedback Improves Dexterous Task Execution with Virtual EMG-Controlled Gripper ／ Kezi Li, Jeremy D. Brown
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
WiForceSticker: 電池不要の薄型ステッカー状フレキシブル力覚センサ
電池や配線を必要とせず、RFIDで遠隔から力を読み取れる薄型ステッカー状のフレキシブル力覚センサを開発した。
原題: WiForceSticker: Batteryless, Thin Sticker-like Flexible Force Sensor ／ Agrim Gupta, Daegue Park, Shayaun Bashar 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
Hoxels：完全3Dプリントされた柔軟マルチモーダル・マルチコンタクト触覚ボクセルディスプレイによる触覚情報伝達の拡張
手首・前腕に装着する完全3Dプリント製の柔軟触覚ディスプレイを提案し、3自由度の触覚ボクセル「hoxel」でせん断・圧力・ねじれ・伸縮・圧迫などの多様な触覚刺激を提示できることを示した。
原題: Hoxels: Fully 3-D Printed Soft Multi-Modal & Multi-Contact Haptic Voxel Displays for Enriched Tactile Information Transfer ／ Zhenishbek Zhakypov, Yimeng Qin, Allison Okamura
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフト空気圧アクチュエータのための受動・能動音響センシング
ソフト空気圧アクチュエータにマイクとスピーカーを埋め込み、音の変調から接触位置・力・物体素材・膨張・温度を推定する音響センサを提案した論文。
原題: Passive and Active Acoustic Sensing for Soft Pneumatic Actuators ／ Vincent Wall, Gabriel Zöller, Oliver Brock
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚における接触幾何と滑り誘起せん断の半教師あり分離
軟体光学触覚センサの滑りによるせん断歪みを半教師あり学習で除去し、接触形状の復元と物体姿勢推定を高精度に行う手法を提案。
原題: Semi-Supervised Disentanglement of Tactile Contact~Geometry from Sliding-Induced Shear ／ Anupam K. Gupta, Alex Church, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
音響センシングを用いたソフトアクチュエータ用仮想2D触覚アレイ
ソフト空気圧アクチュエータに埋め込んだ音響部品で接触による音の変化を検出し、仮想的な2次元触覚アレイを実現した。点字ディスプレイで空間分解能や感度、点字文字認識性能を評価した。
原題: A Virtual 2D Tactile Array for Soft Actuators Using Acoustic Sensing ／ Vincent Wall, Oliver Brock
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
視覚的触覚推論：変形物体との相互作用を観察して接触力を推定する
布のような変形物体との物理的相互作用において、視覚とロボットの運動情報のみから接触位置と力の大きさを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: Visual Haptic Reasoning: Estimating Contact Forces by Observing Deformable Object Interactions ／ Yufei Wang, David Held, Zackory Erickson
日本語で読む → - 論文遠隔操作/触覚ロボティクス
電気触覚・運動感覚フィードバックが遠隔操作タスクに果たす役割の探求
柔らかいピペットを遠隔操作する際に、運動感覚と皮膚感覚のマルチモーダル触覚フィードバックを提示するシステムを提案し、液体分注の精度と作業時間が大幅に改善することを示した。
原題: Exploring the Role of Electro-Tactile and Kinesthetic Feedback in Telemanipulation Task ／ Daria Trinitatova, Miguel Altamirano Cabrera, Polina Ponomareva 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
FEM解析とリーキー積分発火モデルによる動的刺激に対するSA・RA・PC求心性神経の神経応答再現計算モデル
有限要素法とリーキー積分発火モデルを組み合わせ、触覚求心性神経（SA・RA・PC）の振動刺激に対する神経活動を推定する計算モデルを開発し、生物学的データでパラメータを最適化して正弦波・二調波・白色雑音刺激への応答を再現した。
原題: Computational Models for SA, RA, PC Afferent to Reproduce Neural Responses to Dynamic Stimulus Using FEM Analysis and a Leaky Integrate-and-Fire Model ／ Hiroki Ishizuka, Shoki Kitaguchi, Masashi Nakatani 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚センシングにおけるSim-to-Real転移を用いた把持安定性予測
接触物理モデルと視覚ベース触覚センサのシミュレーションを統合し、実世界データでキャリブレーションすることで、ゼロショットのSim-to-Real把持安定性予測を平均精度90.7%で実現した。
原題: Grasp Stability Prediction with Sim-to-Real Transfer from Tactile Sensing ／ Zilin Si, Zirui Zhu, Arpit Agarwal 他
日本語で読む → - 論文触覚/sim2realロボティクス
Tactile Gym 2.0：低コスト高解像度触覚センサを比較するためのSim-to-Real深層強化学習
3種類の光学式触覚センサ（TacTip, DIGIT, DigiTac）を対象に、単一のsim-to-real手法で実機タスク（物体押し・エッジ追従・表面追従）を高精度に達成し、低コスト4自由度アームでベンチマークを拡張した。
原題: Tactile Gym 2.0: Sim-to-real Deep Reinforcement Learning for Comparing Low-cost High-Resolution Robot Touch ／ Yijiong Lin, John Lloyd, Alex Church 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
フィードバックMPCによる高次元ロボットシステムの触覚テレオペレーション
MPC制御された複雑なロボットを、MPCの更新周期に縛られず高速なフィードバックで安定かつ透明に触覚テレオペレーションするフレームワークを提案し、移動マニピュレータで実証した。
原題: Haptic Teleoperation of High-dimensional Robotic Systems Using a Feedback MPC Framework ／ Jin Cheng, Firas Abi-Farraj, Farbod Farshidian 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚フィードバックを用いた布の層を一枚ずつ掴む学習
ロボットの指先に触覚センサを取り付け、布を何層掴んでいるかを分類することで、積み重なった布から指定した枚数だけを掴み取る手法を提案した。
原題: Learning to Singulate Layers of Cloth using Tactile Feedback ／ Sashank Tirumala, Thomas Weng, Daniel Seita 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
劣駆動ロボットハンドにおける触覚ベースの物体姿勢推定と把持内操作制御の学習
劣駆動コンプライアントハンドでの把持物体の姿勢推定を、視覚に頼らず運動感覚と触覚のみで行い、モデル予測制御により把持内操作を実現する手法を提案した。
原題: Learning Haptic-based Object Pose Estimation for In-hand Manipulation Control with Underactuated Robotic Hands ／ Osher Azulay, Inbar Ben-David, Avishai Sintov
日本語で読む → - 論文触覚HCI
動的触覚刺激によるタクター間位置提示
6個の振動モーターで24箇所の触覚位置を提示するため、隣接タクターの振幅調整と局所的な錯覚運動を利用する手法を提案し、ユーザー実験で精度向上を確認した。
原題: Between-Tactor Display Using Dynamic Tactile Stimuli ／ Ryo Eguchi, David Vacek, Cole Godzinski 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
スマートヘルメット用ソフトロボットブラダーの圧縮推定：赤外線測距とホール効果磁気センシングによるアプローチ
スマートヘルメット内のソフトロボットブラダーの圧縮を、赤外線測距とホール効果磁気センサで推定する手法を検討し、ニューラルネットワークで精度を評価した。
原題: Estimation of Soft Robotic Bladder Compression for Smart Helmets using IR Range Finding and Hall Effect Magnetic Sensing ／ Colin Pollard, Jonathan Aston, Mark A. Minor
日本語で読む → - 論文触覚/センシングロボティクス
ソフトロボットバルーンカテーテルと電気インピーダンス断層撮影による管腔形状再構成
バルーンカテーテルに複数電極を統合し、電気インピーダンス断層撮影で周囲管腔の楕円形状や狭窄を検出・再構成する手法を提案し、シミュレーションと実験で検証した。
原題: Lumen Shape Reconstruction using a Soft Robotic Balloon Catheter and Electrical Impedance Tomography ／ James Avery, Mark Runciman, Cristina Fiani 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
低コスト触覚ロボットによる空中ハプティクスのマッピング
超音波アレイが生み出す空中触覚を、3Dプリントの生体模倣触覚センサを搭載した低コストロボットアームで計測・可視化し、レーザードップラー振動計と比較して有用性を示した。
原題: Mapping Mid-air Haptics with a Low-cost Tactile Robot ／ Noor Alakhawand, William Frier, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
高品質触覚センサを活用した簡易把持
高性能な触覚センサを備えた指先を使えば、複雑な適応的把持アルゴリズムは不要で、単純な比例制御でも日常物体を把持できることを示した。
原題: Exploiting High Quality Tactile Sensors for Simplified Grasping ／ Pedro Machado, T. M. McGinnity
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