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最新論文: 2024/12/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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幾何最適化を用いた四足ロボットの分散逆動力学制御
完全な剛体動力学と厳密な摩擦円錐制約を幾何最適化ソルバで扱う分散逆動力学制御器を提案し、四足ロボットの滑り低減と姿勢追従性向上、組込みプロセッサ上での高速収束を実現した。
原題: Distributed Inverse Dynamics Control for Quadruped Robots using Geometric Optimization ／ Nimesh Khandelwal, Amritanshu Manu, Shakti S. Gupta 他
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二足歩行ロボットのためのマルチモーメンタムオブザーバによる接触推定
接触センサに頼らず、複数の動力学モデルとモーメンタムオブザーバを併用して二足歩行ロボットの接地状態を推定する手法を提案した。
原題: Multi-Momentum Observer Contact Estimation for Bipedal Robots ／ J. Joe Payne, Daniel A. Hagen, Denis Garagić 他
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野生動物動画からの強化学習
インターネット上の野生動物動画を教師信号として活用し、四足ロボットが歩行・ジャンプ・静止などの多様な運動スキルを獲得する強化学習手法を提案した。
原題: Reinforcement Learning from Wild Animal Videos ／ Elliot Chane-Sane, Constant Roux, Olivier Stasse 他
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複雑地形における四足歩行ロボットの適応的転倒復帰コントローラの学習
深層強化学習を用いて、岩場や急斜面などの複雑地形で四足歩行ロボットが転倒から復帰できる適応的コントローラを訓練し、実機への転移とシミュレーションで有効性を検証した。
原題: Learning an Adaptive Fall Recovery Controller for Quadrupeds on Complex Terrains ／ Yidan Lu, Yinzhao Dong, Ji Ma 他
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歩行中の下肢運動学的状態による地面外乱検出
歩行中の下肢の関節角度などの運動学的状態のずれを追跡し、外乱を高精度・低遅延で検出する手法を開発した。
原題: Ground Perturbation Detection via Lower-Limb Kinematic States During Locomotion ／ Maria T. Tagliaferri, Leonardo Campeggi, Owen N. Beck 他
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すべての四足歩行制御を守る万能セーフティフィルタ：未知環境でのロバストなナビゲーション
LiDAR入力と外乱推定を用いて制御理論的な安全価値関数を予測し、未知環境でも様々な四足歩行コントローラに適応する安全フィルタを提案した。
原題: One Filter to Deploy Them All: Robust Safety for Quadrupedal Navigation in Unknown Environments ／ Albert Lin, Shuang Peng, Somil Bansal
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簡易セラピスト入力による下肢外骨格の深層学習制御
セラピストがUIで歩行特徴を調整できるデータ駆動型の部分支援外骨格制御を提案し、健常者2名のトレッドミル歩行と階段昇降で検証した。
原題: Deep-Learning Control of Lower-Limb Exoskeletons via simplified Therapist Input ／ Lorenzo Vianello, Clément Lhoste, Emek Barış Küçüktabak 他
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六脚ロボットの多様な移動スキル
深度カメラとVIOを搭載した六脚ロボットが、階段昇降・障害物回避・テーブル下のすり抜けをシミュレーションのみで学習し、実機で高い成功率を達成した。
原題: Versatile Locomotion Skills for Hexapod Robots ／ Tomson Qu, Dichen Li, Avideh Zakhor 他
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GainAdaptor: 多様な地形での適応的・省エネ歩行を実現する二重アクターによる四足歩行学習
四足ロボットの関節PDゲインを地形に応じて自律調整する二重アクター強化学習フレームワークを提案し、Unitree Go1で適応性と省エネ性の向上を実証した。
原題: GainAdaptor: Learning Quadrupedal Locomotion with Dual Actors for Adaptable and Energy-Efficient Walking on Various Terrains ／ Mincheol Kim, Nahyun Kwon, Jung-Yup Kim
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Ask1: カスタム四足歩行ロボットの開発と強化学習に基づく制御
Unitree Go1に似た形態を持つ自作四足ロボットAsk1を開発し、参照軌道やAMPを使わない新しい報酬関数による強化学習制御を実機で検証した。
原題: Ask1: Development and Reinforcement Learning-Based Control of a Custom Quadruped Robot ／ Yang Zhang, Yuxing Lu, Guiyang Xin 他
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MOVE: 限られた視界で3D環境を全方位に移動する多技能脚式ロコモーション
一人称視点の低コスト四足ロボットが、視野外の状況を推論しながら、登攀・跳躍・階段昇降などを単一のニューラルネットワークで全方位にこなす学習フレームワークを提案。
原題: MOVE: Multi-skill Omnidirectional Legged Locomotion with Limited View in 3D Environments ／ Songbo Li, Shixin Luo, Jun Wu 他
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生物に着想を得た歩容戦略で適応を学ぶ四足歩行ロボットの汎用移動
動物の歩容遷移・歩容記憶・リアルタイム運動調整の3原則を深層強化学習に組み込み、外部センサなしで複数の歩容を切り替えながら不整地を安定して歩ける四足ロボット制御を実現した。
原題: Learning to Adapt through Bio-Inspired Gait Strategies for Versatile Quadruped Locomotion ／ Joseph Humphreys, Chengxu Zhou
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歩道サルサのモデル
歩行者同士がすれ違う際に同じ側へ避け続ける「歩道サルサ」現象を、確率的信念とリスク知覚に基づくモデルで再現し、ロボットの意思決定への応用可能性を示した。
原題: A Model of the Sidewalk Salsa ／ Olger Siebinga
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強化学習による歩行タイミングと領域の適応で押し出し復元を強化
強化学習で歩幅の許容領域とタイミングを動的に調整し、ヒューマノイドが大きな押し出しから復元できる歩行制御を実現した。
原題: Enhancing Model-Based Step Adaptation for Push Recovery through Reinforcement Learning of Step Timing and Region ／ Tobias Egle, Yashuai Yan, Dongheui Lee 他
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確率的アプローチによるフィードバック制御で多脚ロボットの不整地歩行を改善
多脚ロボットが不整地を速く歩けるよう、生体模倣の縦方向の体幹波動と接地パターンに基づくフィードバック制御を提案し、実験と確率モデルで有効性を示した。
原題: Probabilistic approach to feedback control enhances multi-legged locomotion on rugged landscapes ／ Juntao He, Baxi Chong, Jianfeng Lin 他
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全歩容を学習する四足歩行フレームワーク AllGaits
深層強化学習で中枢パターン発生器を制御し、四足動物の9種類の歩容とその遷移を単一ポリシーで生成、エネルギー効率や速度に応じた最適歩容を調査した。
原題: AllGaits: Learning All Quadruped Gaits and Transitions ／ Guillaume Bellegarda, Milad Shafiee, Auke Ijspeert
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受動的な膝屈曲がステップ間遷移における後脚の前方推進力を増大させる
受動足首を持つ二足歩行ロボットEcoWalker-2を用い、膝屈曲の受動的・能動的開始が歩行力学に与える影響を比較し、受動的屈曲が後脚の前方運動量を大きく増やすことを示した。
原題: Passive knee flexion increases forward impulse of the trailing leg during the step-to-step transition ／ Bernadett Kiss, Alexandra Buchmann, Daniel Renjewski 他
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知覚的内部モデルによるヒューマノイドの歩行学習
機体周辺の高さマップを内部モデルとして用い、ノイズに強く低計算コストでヒューマノイドの階段昇降を含む不整地歩行を実現した研究。
原題: Learning Humanoid Locomotion with Perceptive Internal Model ／ Junfeng Long, Junli Ren, Moji Shi 他
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スラスタダイナミクスとQP最適化を用いたHarpyの拡張キャプチャポイント制御
脚とスラスタを併用する二足歩行ロボットHarpyに対し、キャプチャポイント制御と二次計画法を組み合わせたスラスタ支援歩行制御器を開発し、シミュレーションで性能を検証した。
原題: Enhanced Capture Point Control Using Thruster Dynamics and QP-Based Optimization for Harpy ／ Shreyansh Pitroda, Eric Sihite, Taoran Liu 他
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Sharpness-Aware強化学習によるロボット歩行方策の汎化性能向上
勾配ベース強化学習にSharpness-Aware最適化を組み込み、接触の多い環境でも方策のロバスト性と汎化性能を高める手法を提案した。
原題: Improving generalization of robot locomotion policies via Sharpness-Aware Reinforcement Learning ／ Severin Bochem, Eduardo Gonzalez-Sanchez, Yves Bicker 他
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TRIP: リスク認識予測を用いた四足歩行ロボットの地形走破性マッピング
限られた視野やデータの疎らさに対処するため、球面投影での踏破性推定とベイズカーネル推論を組み合わせ、四足ロボットのオンライン自律ナビゲーション向けにリスクを考慮した地形走破性マップを生成する手法を提案した。
原題: TRIP: Terrain Traversability Mapping With Risk-Aware Prediction for Enhanced Online Quadrupedal Robot Navigation ／ Minho Oh, Byeongho Yu, I Made Aswin Nahrendra 他
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歩行と登攀を行うムカデ型仮想生物における行動多様性
動物の歩行原理を参考に、うねり・蠕動・脚運動を組み合わせた単一の分散型制御器を設計し、ムカデ型ロボットのシミュレーションで環境や形態の変化に応じて6種類の移動モードが創発することを示した。
原題: Behaviour diversity in a walking and climbing centipede-like virtual creature ／ Emma Stensby Norstein, Kotaro Yasui, Takeshi Kano 他
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拡散モデルによる四足歩行のオフライン適応
分類器不要のガイド付き拡散モデルを用いて、四足ロボットの複数スキル学習と訓練後の新しい歩行行動へのオフライン適応を実現し、ANYmalでの実機実験で有効性を示した。
原題: Offline Adaptation of Quadruped Locomotion using Diffusion Models ／ Reece O'Mahoney, Alexander L. Mitchell, Wanming Yu 他
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低次元モデルと二次計画法を用いたHuskyの急斜面歩行の実現
固定ゼロモーメント点と推力を持つ修正VLIPモデルを提案し、QP MPCで急斜面歩行を実現する制御法をシミュレーションで検証した。
原題: Enabling steep slope walking on Husky using reduced order modeling and quadratic programming ／ Kaushik Venkatesh Krishnamurthy, Eric Sihite, Chenghao Wang 他
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パラメトリックおよび加法的不確かさ下での堅牢な四足歩行のためのチャンス制約付き凸MPC
ペイロードや地形の変動を確率的な外乱としてモデル化し、摩擦円錐制約をチャンス制約として扱うことで、パラメータ調整なしに未知の荷重下でも安定した四足歩行を実現するMPC手法を提案した。
原題: Chance-Constrained Convex MPC for Robust Quadruped Locomotion Under Parametric and Additive Uncertainties ／ Ananya Trivedi, Sarvesh Prajapati, Mark Zolotas 他
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脚式ロボットの線形制御に向けたKoopmanダイナミクスの継続学習と持ち上げ
データセットと潜在空間を段階的に拡張しながらKoopman線形モデルを継続学習し、脚式ロボットの歩行制御を単純な線形MPCで高精度に実現した。
原題: Continual Learning and Lifting of Koopman Dynamics for Linear Control of Legged Robots ／ Feihan Li, Abulikemu Abuduweili, Yifan Sun 他
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平衡位置と剛性を適応制御する並列ねじりばねによる脚式ロボットのエネルギー消費最適化
歩行や跳躍などの周期的運動において、ねじりばねの平衡位置と剛性をサーボ駆動のウォームギアで調整する適応コンプライアンス機構を開発し、モータ負荷と消費電力を大幅に削減できることをシミュレーションで示した。
原題: Optimizing energy consumption for legged robot by adapting equilibrium position and stiffness of a parallel torsion spring ／ Danil Belov, Artem Erkhov, Farit Khabibullin 他
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連続的に柔軟な脚を持つ二足歩行ロボット
従来の剛体関節と弾性アクチュエータの代わりに、下腿部に連続的に変形する柔軟構造を組み込んだ二足歩行ロボットを開発し、そのモデル化・制御手法を提案して歩行実験に成功した。
原題: Bipedal walking with continuously compliant robotic legs ／ Robin Bendfeld, C. David Remy
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傾斜地におけるスラスタ支援二足歩行のための二次計画法最適化
鳥が翼を使って急斜面を走る動きに着想を得て、接触制約付き二次計画法と全身制御器を組み合わせ、スラスタ付き二足ロボットHarpyの傾斜地歩行をシミュレーションで実現した研究。
原題: Quadratic Programming Optimization for Bio-Inspired Thruster-Assisted Bipedal Locomotion on Inclined Slopes ／ Shreyansh Pitroda, Eric Sihite, Kaushik Venkatesh Krishnamurthy 他
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歩行モード遷移：下肢外骨格におけるシステム・ユーザー固有の変動性への対処
下肢外骨格の歩行モード遷移検出において、ユーザーやシステムの違いによる変動性に対応するため、統計ベースとベイズ最適化の2手法で有限状態機械分類器を適応させ、精度を最大80%向上させた。
原題: Locomotion Mode Transitions: Tackling System- and User-Specific Variability in Lower-Limb Exoskeletons ／ Andrea Dal Prete, Zeynep Özge Orhan, Anastasia Bolotnikova 他
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