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: 2019/5/1 ／ 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
柔らかい触覚センサによるせん断変形に頑健な摺動接触知覚
軟らかい触覚センサTacTipの連続接触データに対し、PCAを用いて摺動によるせん断変形の影響を除去し、物体の輪郭追従を6物体で成功させた研究。
原題: Shear-invariant Sliding Contact Perception with a Soft Tactile Sensor ／ Kirsty Aquilina, David A. W. Barton, Nathan F. Lepora
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
深層視覚センシングによるソフトボディのリアルタイム3D固有感覚
内部カメラとCNNを用いてソフトボディの高解像度3D形状をリアルタイム（2.5ms/フレーム以下）で推定するフレームワークを提案し、高い精度（相対誤差1%以下）を実現した。
原題: Real-time Soft Body 3D Proprioception via Deep Vision-based Sensing ／ Ruoyu Wang, Shiheng Wang, Songyu Du 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
多次元静電容量センシングによる着替え・入浴支援ロボット
多電極の静電容量センサとニューラルネットで布越しに人の手足の位置・向きをリアルタイム推定し、PR2ロボットが着替えや入浴の介助を行えることを示した研究。
原題: Multidimensional Capacitive Sensing for Robot-Assisted Dressing and Bathing ／ Zackory Erickson, Henry M. Clever, Vamsee Gangaram 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
高解像度触覚インプリントによる触覚マッピングと位置推定
視覚型触覚センサGelSlimを用いて接触から物体形状を再構成し、事前に再構成した物体の位置を高精度に推定する手法を提案した。
原題: Tactile Mapping and Localization from High-Resolution Tactile Imprints ／ Maria Bauza, Oleguer Canal, Alberto Rodriguez
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚提示でロボット手術の手技学習を強化する
手術用ロボット操作の訓練に触覚フィードバックを組み込み、手技習得を支援する触覚デバイスの初期成果を示した研究。
原題: How to enhance learning of robotic surgery gestures? A tactile cue saliency investigation for 3D hand guidance ／ Gustavo D. Gil, Julie M. Walker, Nabil Zemiti 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ソフトバブル：ロボットマニピュレーションのための高柔軟・高密度形状触覚センサ
膨らませたラテックス膜の奥に深度センサを配置した軽量で作りやすい高柔軟な触覚センサ兼エンドエフェクタを提案し、物体分類や姿勢推定・追跡、非把持マニピュレーションで有効性を示した。
原題: Soft-bubble: A highly compliant dense geometry tactile sensor for robot manipulation ／ Alex Alspach, Kunimatsu Hashimoto, Naveen Kuppuswamy 他
日本語で読む → - 論文触覚/形状センシングロボティクス
電気インピーダンストモグラフィによる可変剛性ソフトロボットの形状センシング
導電性作動流体を封入したソフトアクチュエータに最大6電極で電気インピーダンストモグラフィ(EIT)を適用し、周波数分割多重化により20ms分解能で形状変化を推定できることを2自由度設計で実証した論文。
原題: Shape Sensing of Variable Stiffness Soft Robots using Electrical Impedance Tomography ／ James Avery, Mark Runciman, Ara Darzi 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚誘導ロボットに従う人間の軌道を再帰型ニューラルネットワークで予測
触覚ロボットガイドに従う視覚障害者支援を想定し、人間の軌道・ロボットの動き・触覚入力・深度データを再帰型ニューラルネットワークで統合して人間の軌道を予測する手法を提案した。
原題: Prediction of Human Trajectory Following a Haptic Robotic Guide Using Recurrent Neural Networks ／ Hee-Seung Moon, Jiwon Seo
日本語で読む → - 論文触覚HCI
手術トレーニングにおける視覚・触覚シミュレーションのサーベイ
手術訓練向けの視覚と触覚を組み合わせたシミュレーション研究を概観し、その活用方法や技能獲得・評価への応用をまとめたサーベイ。
原題: A Survey of Visuo-Haptic Simulation in Surgical Training ／ Felix G. Hamza-Lup, Crenguta M. Bogdan, Dorin M. Popovici 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
視覚触覚センシングによる運動学・力軌道の統合推定
平面押し作業において、視覚トラッカーと触覚/力覚センサの生データを因子グラフ上の確率推論で融合し、ロボット・物体・接触状態の運動学と力をバッチ/逐次で同時推定する手法を提案した。
原題: Joint Inference of Kinematic and Force Trajectories with Visuo-Tactile Sensing ／ Alexander Lambert, Mustafa Mukadam, Balakumar Sundaralingam 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
4自由度の動きを導く手持ち型力覚デバイス
親指と人差し指に加える2自由度の接線力を組み合わせ、手の並進・回転を4自由度で誘導する手持ち型力覚グリッパを開発し、ユーザー研究で90%以上の精度で各誘導を識別できることを示した。
原題: Holdable Haptic Device for 4-DOF Motion Guidance ／ Julie M. Walker, Nabil Zemiti, Philippe Poignet 他
日本語で読む → - 論文触覚HCI
触覚UIと実践学習による低侵襲手術トレーニング
触覚ハードウェア・ソフトウェアのフレームワークやAPIを概観し、低侵襲手術シミュレーション向けの安価な視覚触覚シミュレータ開発の方向性を示したレビュー論文。
原題: Haptic User Interfaces and Practice-based Learning for Minimally Invasive Surgical Training ／ Felix G. Hamza-Lup, Adrian Seitan, Costin Petre 他
日本語で読む → - 論文強化学習/触覚ロボティクス
好奇心駆動型深層強化学習による優しい物体操作の学習
接触力へのペナルティを予測する「ペナルティベースの驚き」を内在報酬として導入し、壊れやすい物体に優しく接触しながら探索・実行できる強化学習方策を腱駆動型触覚ロボットハンドで実証した。
原題: Learning Gentle Object Manipulation with Curiosity-Driven Deep Reinforcement Learning ／ Sandy H. Huang, Martina Zambelli, Jackie Kay 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚で操る：深層予測モデルによる触覚ベース制御
高解像度触覚センサと深層ニューラルネットのダイナミクスモデルを組み合わせ、生の触覚入力から触覚サーボを教師なしで学習する枠組みを提案し、ボールやサイコロなどを目標触覚状態へ操作できることを示した。
原題: Manipulation by Feel: Touch-Based Control with Deep Predictive Models ／ Stephen Tian, Frederik Ebert, Dinesh Jayaraman 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚による物体インスタンス識別：マルチモーダル照合を用いた触覚認識
視覚と触覚の観測が同一物体に対応するかを判定するマルチモーダル照合として物体識別を定式化し、98物体の大規模データで触覚のみでも未知物体を高精度に識別できることを示した。
原題: Learning to Identify Object Instances by Touch: Tactile Recognition via Multimodal Matching ／ Justin Lin, Roberto Calandra, Sergey Levine
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
人間型グリッパのための計算触覚フロー
人間の触覚フローに着想を得て、圧力センサ列から仮想表面のオプティカルフローとして触覚フローを定義し、ロボットの触覚フィードバック解析を改善する手法を提案した。
原題: Computational Tactile Flow for Anthropomorphic Grippers ／ Kanishka Ganguly, Behzad Sadrfaridpour, Cornelia Fermüller 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
剛体触覚センサアレイによる効率的な触覚形状探索の学習
剛体16×16触覚センサアレイを用い、特徴抽出・時間統合・姿勢制御を同時最適化する再帰型ニューラルネット構成で、シミュレーション環境における触覚探索の生成モデルを学習した研究。
原題: Learning efficient haptic shape exploration with a rigid tactile sensor array ／ Sascha Fleer, Alexandra Moringen, Roberta L. Klatzky 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
少数センサと変形パターン学習による堅牢で低コストな3D触覚センシング
3D構造内部の変形から表面の触覚力を推定する枠組みを提案し、機械学習でセンサ数と配置を最適化して9個のセンサで高精度な力推定と8mmの位置特定精度を実現した。
原題: Robust Affordable 3D Haptic Sensation via Learning Deformation Patterns ／ Huanbo Sun, Goerg Martius
日本語で読む → - 論文視触覚融合ロボティクス
視覚と触覚の相互生成によるロボット知覚フレームワーク
布地のテクスチャ知覚を例に、条件付きGANで視覚画像と触覚データを相互に生成し、生成データの追加で分類性能が向上することを示した研究。
原題: "Touching to See" and "Seeing to Feel": Robotic Cross-modal SensoryData Generation for Visual-Tactile Perception ／ Jet-Tsyn Lee, Danushka Bollegala, Shan Luo
日本語で読む → - 論文触覚機械学習
触覚GCN：触覚センサによる把持安定性予測のためのグラフ畳み込みネットワーク
触覚センサの読み取りをグラフ構造で表現し、グラフニューラルネットワークで把持の安定/滑りを分類する手法を提案。約5000回の把持データで学習し、未知物体でも有効性を示した。
原題: TactileGCN: A Graph Convolutional Network for Predicting Grasp Stability with Tactile Sensors ／ Alberto Garcia-Garcia, Brayan Stiven Zapata-Impata, Sergio Orts-Escolano 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
温度補償を組み込んだ6軸力覚センサのモデルベース現場校正
ひずみゲージ式6軸力覚センサの温度ドリフトをモデルベースの現場校正に組み込み、温度補償を可能にした研究。
原題: Model Based In Situ Calibration with Temperature compensation of 6 axis Force Torque Sensors ／ Francisco Javier Andrade Chavez, Gabriele Nava, Silvio Traversaro 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
視覚型触覚センサのための転移学習
内部カメラ画像からセンサ表面の法線力分布を再構成する視覚型触覚センサにおいて、複数センサ間で学習済み知識を転移するキャリブレーション手法を提案し、学習時間とデータ量を削減した。
原題: Transfer learning for vision-based tactile sensing ／ Carmelo Sferrazza, Raffaello D'Andrea
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ピクセルから知覚へ：深層学習と光学生体模倣触覚センサによる高ロバストなエッジ知覚と輪郭追従
光学生体模倣触覚センサTacTipに深層CNNを適用し、円盤へのタッピングのみで訓練したモデルで、不規則・柔軟物体のエッジ知覚と輪郭に沿った接触点計画を実現した。
原題: From pixels to percepts: Highly robust edge perception and contour following using deep learning and an optical biomimetic tactile sensor ／ Nathan F. Lepora, Alex Church, Conrad De Kerckhove 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
打音による未知環境のマテリアルマッピング
移動ロボットが未知環境を自律探索しながら、打撃音と機械学習で物体の材質を識別し、材質マップを構築するシステムを提案した。
原題: Material Mapping in Unknown Environments using Tapping Sound ／ Shyam Sundar Kannan, Wonse Jo, Ramviyas Parasuraman 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
触覚サーボのための潜在空間ダイナミクス学習
触覚センサ情報を2次元多様体として扱い、デモンストレーションから触覚サーボ用のダイナミクスモデルを学習する手法を提案し、接触点追従タスクで評価した。
原題: Learning Latent Space Dynamics for Tactile Servoing ／ Giovanni Sutanto, Nathan Ratliff, Balakumar Sundaralingam 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
エラストマー-空気界面の最適化による近接・接触・力覚センシングの改善
透明エラストマーで覆った光学ToFセンサを用い、近接距離・接触・力をシームレスに計測できる指先搭載型センサを開発し、界面形状の最適化で反射率依存性やSNRを改善した。
原題: Improved Proximity, Contact, and Force Sensing via Optimization of Elastomer-Air Interface Geometry ／ Patrick E. Lancaster, Joshua R. Smith, Siddhartha S. Srinivasa
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
初期滑り検出による把持維持制御
高解像度視覚触覚センサGelSlimを用いて接触面の初期滑りをリアルタイム検出し、把持力を調整して滑りを防ぐ手法を提案した論文。
原題: Maintaining Grasps within Slipping Bound by Monitoring Incipient Slip ／ Siyuan Dong, Daolin Ma, Elliott Donlon 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
ロボットインタラクションを通じた触覚力推定のロバスト学習
SynTouch BioTac触覚センサの信号から力を推定するロバストなニューラルネットモデルを、3種類の方法で収集した14万サンプルで学習し、力の方向と大きさの推定精度を大幅に向上させた。
原題: Robust Learning of Tactile Force Estimation through Robot Interaction ／ Balakumar Sundaralingam, Alexander Lambert, Ankur Handa 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
GelSlimと逆FEMによる高密度触覚力分布推定
視覚ベース触覚センサGelSlim 2.0を改良し、マーカー変位から逆有限要素法で接触力分布をリアルタイムに高密度推定する手法を提案した。
原題: Dense Tactile Force Distribution Estimation using GelSlim and inverse FEM ／ Daolin Ma, Elliott Donlon, Siyuan Dong 他
日本語で読む → - 論文触覚ロボティクス
TacWhiskers：生体模倣型の光学式触覚ひげロボット
3Dプリント製光学触覚センサTacTipを改良し、静的なひげと動くひげの2種類の触覚ひげアレイを開発、物体位置推定タスクで動くひげがミリメートル精度の位置知覚を実現することを示した。
原題: TacWhiskers: Biomimetic optical tactile whiskered robots ／ Nathan F. Lepora, Martin Pearson, Luke Cramphorn
日本語で読む →