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最新論文: 2024/4/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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可変モデル最適化による連続動的二足跳躍
跳躍フェーズごとに異なる精度の力学モデルを使い分ける軌道最適化と可変周波数MPCを統合し、二足ロボットHECTORで高さ57%の距離を跳ぶ連続跳躍を実現した。
原題: Continuous Dynamic Bipedal Jumping via Real-time Variable-model Optimization ／ Junheng Li, Omar Kolt, Quan Nguyen
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H∞ロコモーション制御の学習
四足歩行ロボットの頑健な歩行制御を、状態に依存した学習可能な外乱との敵対的相互作用として定式化し、H∞制約で安定に最適化する手法を提案した。
原題: Learning H-Infinity Locomotion Control ／ Junfeng Long, Wenye Yu, Quanyi Li 他
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映画『すずめ』の椅子型非対称三脚低剛性ロボットの設計と歩容生成
映画『すずめ』に登場する三脚椅子をモデルにした非対称な三脚ロボットを設計し、実機の試行錯誤とシミュレータの強化学習という2つの方法で歩行と立ち上がりの歩容を生成した。
原題: Body Design and Gait Generation of Chair-Type Asymmetrical Tripedal Low-rigidity Robot ／ Shintaro Inoue, Kento Kawaharazuka, Kei Okada 他
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畜産分野における四足歩行ロボット導入の教訓
放牧型畜産での四足歩行ロボット活用を目指すSELF-AIRプロジェクトの知見と教訓をまとめた論文。
原題: Lessons Learned in Quadruped Deployment in Livestock Farming ／ Francisco J. Rodríguez-Lera, Miguel A. González-Santamarta, Jose Manuel Gonzalo Orden 他
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四足歩行ロボットによるケーブル牽引トレーラシステムのハイブリッド動力学モデリングと軌道計画
四足ロボットがケーブルでトレーラを牽引するシステムにおいて、ケーブルの張り/緩み状態を考慮したハイブリッド動力学モデルを構築し、モード遷移を含む軌道最適化手法を提案・実機検証した。
原題: Hybrid Dynamics Modeling and Trajectory Planning for a Cable-Trailer System with a Quadruped Robot ／ Wentao Zhang, Shaohang Xu, Gewei Zuo 他
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タスク空間リカッチフィードバックに基づく劣駆動脚式移動の全身制御
劣駆動脚式ロボットの全身制御において、浮遊ベースのフィードバックゲインをLQRとリカッチ方程式で自動設計する手法を提案し、二足・四足ロボットで速度追従性能を向上させた。
原題: Task-Space Riccati Feedback based Whole Body Control for Underactuated Legged Locomotion ／ Shunpeng Yang, Zejun Hong, Sen Li 他
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微分可能シミュレーションによる実世界展開可能な歩行制御の学習
接触を考慮した微分可能シミュレータを提案し、四足歩行の制御則を学習して実機にゼロショット転移することに成功した。
原題: Learning Deployable Locomotion Control via Differentiable Simulation ／ Clemens Schwarke, Victor Klemm, Joshua Bagajo 他
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二足歩行のための深層強化学習：簡潔なサーベイ
二足歩行ロボットの深層強化学習フレームワークをエンドツーエンド型と階層型に分類し、比較・分析したサーベイ論文。
原題: Deep Reinforcement Learning for Bipedal Locomotion: A Brief Survey ／ Lingfan Bao, Joseph Humphreys, Tianhu Peng 他
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移動面上の二足歩行のための線形倒立振子モデルを用いたコンティンジェンシーモデル予測制御
動的に動く面上を歩行する二足歩行ロボットに対し、線形倒立振子モデルと最悪ケースの面運動を考慮したコンティンジェンシーMPCを提案し、通常のMPCより優れた安定性を示した。
原題: Contingency Model Predictive Control for Bipedal Locomotion on Moving Surfaces with a Linear Inverted Pendulum Model ／ Kuo Chen, Xinyan Huang, Xunjie Chen 他
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DiffuseLoco: オフラインデータセットからの拡散モデルによるリアルタイム脚式移動制御
オフラインデータセットから拡散モデルを用いて多様な脚式移動スキルを学習し、実機の四足ロボットでリアルタイム制御とゼロショット転移を実現したフレームワーク。
原題: DiffuseLoco: Real-Time Legged Locomotion Control with Diffusion from Offline Datasets ／ Xiaoyu Huang, Yufeng Chi, Ruofeng Wang 他
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ヒューマノイドの安定立位・歩行のための報酬設計と評価の再検討
ヒューマノイドの立位・歩行制御のための低コストで定量的なベンチマーク手法を提案し、報酬関数を再設計して実機Digitで既存手法と比較した。
原題: Revisiting Reward Design and Evaluation for Robust Humanoid Standing and Walking ／ Bart van Marum, Aayam Shrestha, Helei Duan 他
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環境変化に適応するネズミ型ロボットの強化学習による歩行生成
小型四足ロボットNeRmoの限られたセンサ情報からフーリエ変換に基づく特徴抽出を行い、多機能報酬設計により坂道・階段・螺旋階段など異なる地形で適応的な歩行を生成する強化学習手法を提案した。
原題: Locomotion Generation for a Rat Robot based on Environmental Changes via Reinforcement Learning ／ Xinhui Shan, Yuhong Huang, Zhenshan Bing 他
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固い地面と砂上における人間の歩行運動の生体力学的比較
20人の健常成人を対象に固い地面と砂の上での歩行データを計測し、関節トルクや床反力などの生体力学的特徴の違いを分析した研究。
原題: Biomechanical Comparison of Human Walking Locomotion on Solid Ground and Sand ／ Chunchu Zhu, Xunjie Chen, Jingang Yi
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脚式ロコモーション制御における対称性を活用した強化学習
脚式ロボットの強化学習において、ネットワークの同変・不変性やデータ拡張で対称性を組み込み、サンプル効率と歩容品質を改善し実機へゼロショット転移できることを示した。
原題: Leveraging Symmetry in RL-based Legged Locomotion Control ／ Zhi Su, Xiaoyu Huang, Daniel Ordoñez-Apraez 他
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ZSL-RPPO: 再帰的近接方策最適化による四脚ロボットの難地形ゼロショット移動
再帰ニューラルネットを直接訓練するRPPOを提案し、教師なしゼロショット学習で四脚ロボットの難地形歩行を実現、実機で検証した。
原題: ZSL-RPPO: Zero-Shot Learning for Quadrupedal Locomotion in Challenging Terrains using Recurrent Proximal Policy Optimization ／ Yao Zhao, Tao Wu, Yijie Zhu 他
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OGMP: オラクル誘導マルチモード方策による俊敏で多用途なロボット制御
訓練中に閉ループで状態参照を生成する「オラクル」を導入し、タスク非依存の方策最適化と少数のモード・遷移の学習で無限ホライズンタスクを実現。二足ロボットHECTORのパルクールとダイビングで実機転移に成功。
原題: OGMP: Oracle Guided Multi-mode Policies for Agile and Versatile Robot Control ／ Lokesh Krishna, Nikhil Sobanbabu, Quan Nguyen
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MorphoGear: 不整地移動のための多肢形態形成ギアを備えたUAV
4本の3自由度ロボット肢を脚とマニピュレータとして兼用する新型ロータUAVを開発し、飛行・複数歩容での歩行・把持を実現、歩行精度と歩幅を実験で評価した。
原題: MorphoGear: An UAV with Multi-Limb Morphogenetic Gear for Rough-Terrain Locomotion ／ Mikhail Martynov, Zhanibek Darush, Aleksey Fedoseev 他
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分散最適化による脚式ロボットのモデル予測制御の高速化
脚式ロボットのモデル予測制御を、ロボットの動力学を並列化可能な部分系に分解しADMMで整合させる分散最適化によって高速化する手法を提案し、集中型全身MPCと同等の解を最大75%短い計算時間で得られることを示した。
原題: Accelerating Model Predictive Control for Legged Robots through Distributed Optimization ／ Lorenzo Amatucci, Giulio Turrisi, Angelo Bratta 他
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論理による堅牢な歩行：信号時相論理ガイド型モデル予測制御による外乱耐性二足歩行
信号時相論理（STL）で安定性指標を定量化し、モデル予測制御に組み込むことで、並進・回転外乱に耐える二足歩行の回復軌道を生成する枠組みを提案した。
原題: Robust-Locomotion-by-Logic: Perturbation-Resilient Bipedal Locomotion via Signal Temporal Logic Guided Model Predictive Control ／ Zhaoyuan Gu, Yuntian Zhao, Yipu Chen 他
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制約を終端として扱う脚式ロコモーション強化学習
制約違反時に将来の報酬を確率的に打ち切る新手法CaTを提案し、四足歩行ロボットSoloの障害物踏破で制約遵守を実現した。
原題: CaT: Constraints as Terminations for Legged Locomotion Reinforcement Learning ／ Elliot Chane-Sane, Pierre-Alexandre Leziart, Thomas Flayols 他
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解釈可能なロボット歩行のための強化学習方策の蒸留：勾配ブースティングマシンと記号回帰
強化学習で訓練したニューラルネット方策を、勾配ブースティングや記号回帰などの解釈可能なモデルに蒸留し、歩行・トロット・バウンド・ペーシングの各歩容で有効性を検証した。
原題: Distilling Reinforcement Learning Policies for Interpretable Robot Locomotion: Gradient Boosting Machines and Symbolic Regression ／ Fernando Acero, Zhibin Li
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不確実な起伏地形における二足歩行の安全なナビゲーション：地形マッピングと歩行安定性の統合
不確実な起伏地形での二足歩行ロボットのナビゲーションのため、地形の高さをGP回帰で学習し、運動偏差も考慮した階層的なサンプリングベースプランナを提案。MuJoCo上のDigitで有効性を検証した。
原題: Bipedal Safe Navigation over Uncertain Rough Terrain: Unifying Terrain Mapping and Locomotion Stability ／ Kasidit Muenprasitivej, Jesse Jiang, Abdulaziz Shamsah 他
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二足歩行ロボットの安全なナビゲーションのための統合経路・歩容計画
LIPモデルに基づくMPCと制御バリア関数を組み合わせ、経路計画と歩容計画を統合して障害物環境でも安全な二足歩行を実現する手法を提案し、Digitロボットのシミュレーションで検証した。
原題: Unified Path and Gait Planning for Safe Bipedal Robot Navigation ／ Chengyang Peng, Victor Paredes, Ayonga Hereid
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損失正則化による脚式ロボットの地形分類
脚式ロボットの可変長センサデータを対象に、スタックLSTMと新しい損失正則化を組み合わせた半教師あり地形分類手法を提案し、精度を向上させた。
原題: Loss Regularizing Robotic Terrain Classification ／ Shakti Deo Kumar, Sudhanshu Tripathi, Krishna Ujjwal 他
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ロバストなヒューマノイド歩行のための重要推定変数の理解に向けて
ヒューマノイド歩行の学習制御において、どの状態推定変数が重要かを感度分析で特定し、推定の組み合わせを最適化することで、シミュレーションから実機への転移性能を向上させた。
原題: Toward Understanding Key Estimation in Learning Robust Humanoid Locomotion ／ Zhicheng Wang, Wandi Wei, Ruiqi Yu 他
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SpaceHopper: 低重力天体探査のための小型脚式ロボット
小惑星や衛星の探査を目指し、3本脚で飛行中に姿勢を制御して着地する5.2kgの小型ロボットを開発し、深層強化学習による制御で低重力環境でのジャンプ移動を実現した。
原題: SpaceHopper: A Small-Scale Legged Robot for Exploring Low-Gravity Celestial Bodies ／ Alexander Spiridonov, Fabio Buehler, Moriz Berclaz 他
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粒状地形を歩行する二足歩行ロボットのための足形状依存の抵抗力モデル
二足歩行ロボットが砂などの粒状地形を歩く際の足の沈み込み抵抗力を、足の形状や歩行速度を考慮して高精度に予測するモデルを提案し、実験で検証した。
原題: Foot Shape-Dependent Resistive Force Model for Bipedal Walkers on Granular Terrains ／ Xunjie Chen, Aditya Anikode, Jingang Yi 他
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微分可能シミュレーションによる四足歩行の学習
高忠実度の非微分可能シミュレータと簡略化サロゲートモデルを組み合わせた微分可能シミュレーション枠組みを提案し、四足歩行を数分で学習、PPOより高いサンプル効率を実現した。
原題: Learning Quadruped Locomotion Using Differentiable Simulation ／ Yunlong Song, Sangbae Kim, Davide Scaramuzza
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エキスパートコンポーザーポリシー：四足ロボットのためのスケーラブルなスキルレパートリー
四足ロボットのスキルを段階的に拡張できるコンポーザーポリシーを提案し、72組の遷移で99.99%の成功率を達成、実機でも97.22%の成功率を確認した。
原題: Expert Composer Policy: Scalable Skill Repertoire for Quadruped Robots ／ Guilherme Christmann, Ying-Sheng Luo, Wei-Chao Chen
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適応的歩行周期による正確な足配置：足場が限られた地形でのロバストな二足歩行
歩行ロボットのDCMの離散発展に基づく多段階プレビュー足配置計画を提案し、歩行周期と遊脚軌道を適応的に変化させることで、飛び石のような足場が限られた地形でも安定して歩行できるようにした。
原題: Adaptive Step Duration for Accurate Foot Placement: Achieving Robust Bipedal Locomotion on Terrains with Restricted Footholds ／ Zhaoyang Xiang, Victor Paredes, Guillermo A. Castillo 他
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