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最新論文: 2021/7/1 ／ 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
剛性の触覚知覚における操作者肢ダイナミクスの役割の解明に向けて
1自由度回転式力覚デバイスとEMG計測系を構築し、探索速度の違いによる剛性弁別閾値の変化を調べた予備実験の報告。
原題: Towards an Understanding of the Role Operator Limb Dynamics Plays in Haptic Perception of Stiffness ／ Mohit Singhala, Jeremy D. Brown
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触覚フィードバックと反射制御で視覚なしでも安定した義手操作を実現
布製触覚センサと振動フィードバック、把持反射制御を組み合わせた筋電義手システムを開発し、直接視認できない状況での物体把持・移動の一貫性が向上することを示した。
原題: Sensorimotor-inspired Tactile Feedback and Control Improve Consistency of Prosthesis Manipulation in the Absence of Direct Vision ／ Neha Thomas, Farimah Fazlollahi, Jeremy D. Brown 他
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視覚と触覚による能動的な3D形状復元
高解像度の視覚型触覚センサを備えた触覚シミュレータとメッシュベースの3D形状復元モデルを組み合わせ、触覚・視触覚の事前情報で探索を導くデータ駆動型の能動的触覚探索フレームワークを構築した。
原題: Active 3D Shape Reconstruction from Vision and Touch ／ Edward J. Smith, David Meger, Luis Pineda 他
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左右の腕の選択が力覚知覚に与える影響の予備的検討
左右それぞれの前腕で硬さの弁別閾値(JND)を測定し、腕の選択が力覚知覚に影響するかを予備的に調べた研究。
原題: Preliminary investigation into how limb choice affects kinesthetic perception ／ Mohit Singhala, Amy Chi, Maria Coleman 他
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腱駆動ソフトロボット指による触覚センシング
哺乳類の固有受容覚に着想を得て、指の腱に取り付けたひずみセンサーから触覚情報を推定する新手法を提案し、テクスチャと硬さの識別で高精度を達成した。
原題: Tactile Sensing with a Tendon-Driven Soft Robotic Finger ／ Chang Cheng, Yadong Yan, Mingjun Guan 他
日本語で読む → - 論文触覚/ソフトセンサq-bio.QM
完全3D構造のマイクロ流体ゲルベース低コスト伸縮性ソフトセンサ
低コストなグリコール系ゲルと完全3Dマイクロ流体構造を用い、単一センサで伸縮・ねじれ・圧力を同時に識別できる伸縮性抵抗センサを開発し、関節計測や足底インソールで有効性を実証した論文。
原題: A novel fully 3D, microfluidic-oriented, gel-based and low cost stretchable soft sensor ／ Mohsen Annabestani, Pouria Esmaili-Dokht, Seyyed Ali Olianasab 他
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複雑なセンサデータストリームを読み解く：把持力データ解析の概念提案
ロボット支援内視鏡手術時の把持力バイオセンサデータから、個人差・個人内変動を活かして熟練度を検出する2つの相補的な統計解析手法を提案した概念論文。
原題: Making Sense of Complex Sensor Data Streams ／ Rongrong Liu, Birgitta Dresp-Langley
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動きを教えるスマートテキスタイル：布ベース触覚デバイスが運動学習率を向上
布製の電気粘着クラッチを組み込んだ触覚スリーブを開発し、ドローン操作の肘関節運動学習において、触覚フィードバックがエラーを23.5%減らし技能の定着と転移を改善することを示した。
原題: Smart Textiles that Teach: Fabric-Based Haptic Device Improves the Rate of Motor Learning ／ Vivek Ramachandran, Fabian Schilling, Amy R Wu 他
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確率的識別モデルによる触覚の知覚的エイリアシング問題の解決
触覚データにおける知覚的エイリアシング問題を指摘し、混合密度ネットワークを用いた確率的識別モデルで曖昧な触覚入力を精度良く予測できることを示した論文。
原題: Probabilistic Discriminative Models Address the Tactile Perceptual Aliasing Problem ／ John Lloyd, Yijiong Lin, Nathan F. Lepora
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触覚センシングを用いた3Dピンチングの安定把持のためのロバスト制御器
触覚指先を持つ2本指ロボットで未知形状物体を安定把持する制御器を提案し、触覚画像からCNNで接触面の向きを推定して指先を転がし把持力を調整、シミュレーションと実機で外乱に頑健な安定把持を実証した。
原題: A Robust Controller for Stable 3D Pinching using Tactile Sensing ／ Efi Psomopoulou, Nicholas Pestell, Fotios Papadopoulos 他
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実画像変換による触覚のsim-to-realポリシー転送
光学式触覚センサを深度画像として模擬する環境を構築し、実センサ画像をシミュレーション画像へ変換することで、触覚を要するタスクのゼロショットsim-to-real転送を実現した。
原題: Tactile Sim-to-Real Policy Transfer via Real-to-Sim Image Translation ／ Alex Church, John Lloyd, Raia Hadsell 他
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触覚の拡張：道具と把持物体を通じた振動知覚
ロボットの指先の振動触覚センサと機械学習により、把持した棒やフォークを伝わる振動から接触位置や食品の種類を識別できることを示した研究。
原題: Extended Tactile Perception: Vibration Sensing through Tools and Grasped Objects ／ Tasbolat Taunyazov, Luar Shui Song, Eugene Lim 他
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GelSight Wedge：コンパクトなロボット指で高解像度3D接触形状を計測する触覚センサ
光学・機械的制約を両立しつつ指先サイズに収めた視覚ベース触覚センサを提案し、照明構成を工夫して高解像度な3D接触形状復元と3D空間での姿勢追跡を実現した。
原題: GelSight Wedge: Measuring High-Resolution 3D Contact Geometry with a Compact Robot Finger ／ Shaoxiong Wang, Yu She, Branden Romero 他
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触覚センシング：ヒューマノイドロボットへの応用と展望
ロボットの触覚センシング技術を概観し、特にヒューマノイドロボットに搭載されたシステムと、それによって実現された技能・残る課題をまとめたサーベイ。
原題: Tactile Sensing ／ Lorenzo Natale, Giorgio Cannata
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超解像触覚スキンの理論と設計
少数の触覚素子を柔軟素材に埋め込み信号処理で超解像な触覚センシングを実現する理論を提案し、機械学習と組み合わせて100倍以上の超解像度を達成した。
原題: Theory and Design of Super-resolution Haptic Skins ／ Huanbo Sun, Georg Martius
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ビジョン触覚センサを備えた適応型ヤモリグリッパViko
ヤモリ inspired 粘着剤を用いたグリッパにビジョン式触覚センサを組み込み、接触面積とせん断力をリアルタイム計測して把持状態を監視・適応制御できるようにした研究。
原題: Viko: An Adaptive Gecko Gripper with Vision-based Tactile Sensor ／ Chohei Pang, Kinwing Mak, Yazhan Zhang 他
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TacTipに代表される柔軟バイオミメティック光学触覚センシングのレビュー
柔軟ロボット・バイオミメティクス・光学触覚を組み合わせたSoftBOTセンサの代表例であるTacTipについて、皮膚構造と触覚変換原理、せん断知覚、3Dプリントによる作製、AIによる知覚・制御、深層学習による能力向上を10年の進展として概説したレビュー。
原題: Soft Biomimetic Optical Tactile Sensing with the TacTip: A Review ／ Nathan F. Lepora
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伸縮で硬さを変える柔軟触覚ハンド
弾性膜を指間に張り、伸縮で剛性を4〜9kPaに変えながら深度センサで接触形状をサブミリ精度で推定する把持ハンドを開発し、物体の硬さ推定や生地の成形を行った。
原題: StRETcH: a Soft to Resistive Elastic Tactile Hand ／ Carolyn Matl, Josephine Koe, Ruzena Bajcsy
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適応把持と触覚探索のための多室スマート吸引カップ
複数の気室を持つ吸引カップで流量を監視し、低圧で触覚探索、高圧で把持を行い、シール破断を97%の精度で検出するロボットエンドエフェクタを開発した。
原題: A Multi-Chamber Smart Suction Cup for Adaptive Gripping and Haptic Exploration ／ Tae Myung Huh, Kate Sanders, Michael Danielczuk 他
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PyTouch：触覚信号処理のための機械学習ライブラリ
触覚センサの生データを制御や意思決定に使える高次信号へ変換する、モジュール式で使いやすいオープンソースの機械学習ライブラリPyTouchを提案し、接触検出や滑り・物体姿勢推定で評価した。
原題: PyTouch: A Machine Learning Library for Touch Processing ／ Mike Lambeta, Huazhe Xu, Jingwei Xu 他
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視覚誘導型能動触覚知覚によるひび割れ検出と再構成
RGB-D画像でひび割れの概形を検出し、その接触点を光学式触覚センサでなぞることで、視覚の不確実性を補いながらひび割れを高精度に検出・再構成する手法を提案した。
原題: Vision-Guided Active Tactile Perception for Crack Detection and Reconstruction ／ Jiaqi Jiang, Guanqun Cao, Daniel Fernandes Gomes 他
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力計測と接触位置検出を同時に行う柔軟触覚センサの開発
人間の皮膚を模した二層構造の柔軟触覚センサを開発し、導電性布と導電性ゴムの信号から接触力と接触位置を同時に推定できることを実験で示した。
原題: Development of Soft Tactile Sensor for Force Measurement and Position Detection ／ Wu-Te Yang, Zhian Kuang, Changhao Wang 他
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電気触覚フィードバックによる手・腕インタラクション応用：系統的レビューとメタ分析および今後の展望
電気触覚フィードバックの技術概要を示し、義手・VR・遠隔操作など手を使う応用を系統的にレビュー・メタ分析して、携帯性や装着性の利点と課題、今後の方向性を整理した論文。
原題: Electrotactile feedback applications for hand and arm interactions: A systematic review, meta-analysis, and future directions ／ Panagiotis Kourtesis, Ferran Argelaguet, Sebastian Vizcay 他
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視覚と触覚フィードバックに基づく変形物体の変形制御
視覚と触覚のフィードバックを統合し、力拘束下で柔軟物体の接触を安定させながら変形を制御する手法を提案し、ページめくりと整形実験で有効性を示した。
原題: Deformation Control of a Deformable Object Based on Visual and Tactile Feedback ／ Yuhao Guo, Xin Jiang, Yunhui Liu
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不確実性を考慮した深層学習による触覚サーボ制御
光学式触覚センサと深層学習で物体のエッジ姿勢を推定し、予測の不確実性をカルマンフィルタと組み合わせて触覚サーボ制御の精度と滑らかさを改善した研究。
原題: Uncertainty-aware deep learning for robot touch: Application to Bayesian tactile servo control ／ Manuel Floriano Vazquez, Nathan F. Lepora
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触覚スタイラス：動きと回転トルクを提示できる新型ペン
2つの振動アクチュエータとDCモータを内蔵し、ペン軸方向の上下移動感と長軸周りの回転トルク感を提示できる触覚スタイラスを開発し、心理物理実験とゲームで有効性を示した。
原題: HaptiStylus: A Novel Stylus Capable of Displaying Movement and Rotational Torque Effects ／ Atakan Arasan, Cagatay Basdogan, T. Metin Sezgin
日本語で読む → - 論文触覚機械学習
触覚に基づく好奇心による疎報酬タスクの探索
触覚フィードバックの予測誤差（サプライズ）を好奇心の報酬として活用し、接触の多い疎報酬ロボットアームタスクの探索を効率化する手法を提案した論文。
原題: Touch-based Curiosity for Sparse-Reward Tasks ／ Sai Rajeswar, Cyril Ibrahim, Nitin Surya 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
柔軟センサへの振動注入による触覚認識
柔軟な触覚センサに機械振動を注入し、その伝播特性の変化から対象物の性状を認識するスライディング不要の触覚手法を提案し、紙やすりの粒度とスリット幅の分類で有効性を検証した。
原題: Tactile Perception based on Injected Vibration in Soft Sensor ／ Naoto Komeno, Takamitsu Matsubara
日本語で読む → - 論文触覚/マニピュレーションロボティクス
未知形状物体への挿入を可能にする触覚強化学習
触覚フィードバックと強化学習を用いて、未知の形状の物体でも挿入できる汎化性の高い挿入ポリシーを学習し、設計選択の比較検証を行った論文。
原題: Tactile-RL for Insertion: Generalization to Objects of Unknown Geometry ／ Siyuan Dong, Devesh K. Jha, Diego Romeres 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
新型ブルーの力覚シューズを見て！
小型ヒューマノイド向けに軽量・低コスト・オープンソースの力覚シューズを開発し、正則化最小二乗法によるキャリブレーションで圧力中心と床反力の測定精度を向上させた。
原題: Look at my new blue force-sensing shoes! ／ Yuanfeng Han, Ruixin Li, Gregory S. Chirikjian
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