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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: 2023/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集

• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  QTOS: オープンソース四足歩行ロボットの軌道最適化スタック

  四足歩行ロボット向けに、大域・局所プランナ、シミュレータ、制御器、ロボットインタフェースを統合したオープンソースのフルスタック軌道最適化フレームワークを提案し、高レベルなナビゲーション目標を低レベル指令へ変換して不整地での長距離歩容計画を安定化させる。

  原題: QTOS: An Open-Source Quadruped Trajectory Optimization Stack ／ Alexy Skoutnev, Andrew Cinar, Praful Sigdel 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  実演データなしの強化学習による高次元筋骨格モデルの自然で頑健な歩行

  専門家の実演データに頼らず強化学習のみで、高次元筋骨格モデルに自然で外乱に強い二足歩行を獲得させた研究。

  原題: Natural and Robust Walking using Reinforcement Learning without Demonstrations in High-Dimensional Musculoskeletal Models ／ Pierre Schumacher, Thomas Geijtenbeek, Vittorio Caggiano 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  深層強化学習によるSolo12四足ロボットの制御

  深層強化学習でSolo12四足ロボットの関節インピーダンス参照を学習し、実機に転移可能な省エネで頑健な歩行制御を実現した。

  原題: Controlling the Solo12 Quadruped Robot with Deep Reinforcement Learning ／ Michel Aractingi, Pierre-Alexandre Léziart, Thomas Flayols 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  固有受容感覚のみによる浮遊ベースロボットの外力トルク学習とヒューマノイド歩行への応用

  エンコーダとIMUのみを用いたGRUネットワークで浮遊ベースロボットの外力関節トルクと接触レンチを推定し、ZMPフィードバック制御による安定歩行を実現した。

  原題: Proprioceptive External Torque Learning for Floating Base Robot and its Applications to Humanoid Locomotion ／ Daegyu Lim, Myeong-Ju Kim, Junhyeok Cha 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  Adjustbot: 姿勢調整と波状胴体を備えた生物模倣四足歩行ロボットによる難地形踏破

  ワニのように胴体の姿勢と波打ちを変化させられる四足ロボットを開発し、狭い通路や障害物、傾斜など走破が難しい地形への適応を実現した。

  原題: Adjustbot: Bio-Inspired Quadruped Robot with Adjustable Posture and Undulated Body for Challenging Terradynamic Tasks ／ Saurav Kumar Dutta, Yasemin Ozkan-Aydin

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  推論して適応せよ：逆強化学習による二足歩行の報酬学習

  逆強化学習を用いて専門家の報酬関数を推定し、その報酬で二足歩行ロボットを訓練することで、未知の不整地でも適応的に歩行できることを示した研究。

  原題: Infer and Adapt: Bipedal Locomotion Reward Learning from Demonstrations via Inverse Reinforcement Learning ／ Feiyang Wu, Zhaoyuan Gu, Hanran Wu 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  視覚に基づく二足歩行の難地形への適応学習

  深さ画像から高さマップを予測し、強化学習で二足歩行ロボットを難地形に適応させる完全学習型システムを提案。シミュレーションから実機への転移に成功した。

  原題: Learning Vision-Based Bipedal Locomotion for Challenging Terrain ／ Helei Duan, Bikram Pandit, Mohitvishnu S. Gadde 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  ロボットのパルクール学習

  視覚情報のみを用いた単一の強化学習方策で、四足ロボットが障害物を乗り越えたり隙間をくぐったりする多様なパルクール動作を実世界で自律的に行えるようにした研究。

  原題: Robot Parkour Learning ／ Ziwen Zhuang, Zipeng Fu, Jianren Wang 他

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• 論文歩行ナビゲーションロボティクス2023/9/1

  VAPOR: オフライン強化学習を用いた屋外植生下での脚式ロボットナビゲーション

  3D LiDARの点群から得たコストマップと固有感覚データを入力とし、実環境で収集したデータでオフライン強化学習を行い、植生の密集した屋外環境で脚式ロボットをナビゲートする手法を提案。

  原題: VAPOR: Legged Robot Navigation in Outdoor Vegetation Using Offline Reinforcement Learning ／ Kasun Weerakoon, Adarsh Jagan Sathyamoorthy, Mohamed Elnoor 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  四足ロボットの跳躍のための進化的オンライン動作計画フレームワーク

  差分進化とラテン超方格サンプリング、構成空間を組み合わせ、四足ロボットの跳躍動作をオンラインで高速に計画する手法を提案し、実機で検証した。

  原題: Evolutionary-Based Online Motion Planning Framework for Quadruped Robot Jumping ／ Linzhu Yue, Zhitao Song, Hongbo Zhang 他

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• 論文データセット/歩行者検出ロボティクス2023/9/1

  WiDEVIEW: 歩行者と車両の相互作用を解明するための超広帯域・視覚データセット

  LiDAR・RGBカメラ・GPS/IMU・UWBを統合し、都市部の自動運転における歩行者と車両の相互作用を記録した初のマルチモーダルデータセットを構築し、UWBの測位精度を評価した。

  原題: WiDEVIEW: An UltraWideBand and Vision Dataset for Deciphering Pedestrian-Vehicle Interactions ／ Jia Huang, Alvika Gautam, Junghun Choi 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  ヘビ型ロボットのための新規樹上アコーディオン運動の歩容設計

  ヘビ型ロボットが円筒面をまっすぐ登るために、実在のヘビの樹上アコーディオン運動を模倣した新しい歩容を設計し、20自由度ロボットで実験した。

  原題: Gait Design of a Novel Arboreal Concertina Locomotion for Snake-like Robots ／ Shuoqi Chen, Aaron Roth

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  異方的な身体コンプライアンスが複雑環境でのロボットのサイドワインディングを促進する

  ヘビのサイドワインディングを模した脚なしロボットに、筋肉のような左右対称のケーブル駆動とプログラム可能な身体柔軟性を組み込み、開ループ制御でも複雑な地形を省エネルギーで移動できることを示した。

  原題: Anisotropic body compliance facilitates robotic sidewinding in complex environments ／ Velin Kojouharov, Tianyu Wang, Matthew Fernandez 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  力覚センシングに基づく高負荷脚式ロボットの遊脚運動戦略

  ゾウの動きを模した有限状態機械モデルにより、地形情報の有無に応じて遊脚の軌道計画を切り替え、高負荷四脚ロボットが複雑地形を自律的かつ円滑に踏破できるようにした研究。

  原題: Swing Leg Motion Strategy for Heavy-load Legged Robot Based on Force Sensing ／ Ze Fu, Yinghui Li, Weizhong Guo

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  非ゼロ正味運動量を持つ慣性支配系の幾何学的歩容最適化

  非ゼロの正味運動量を利用する慣性支配系において、運動学的歩容と運動量歩容を統合した最適歩容の幾何学的構造を明らかにし、変分最適化アルゴリズムを提案した。

  原題: Geometric Gait Optimization for Inertia-Dominated Systems With Nonzero Net Momentum ／ Yanhao Yang, Ross L. Hatton

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  LLMにプロンプトを与えてロボットを歩かせる

  物理環境から収集した少数のプロンプトを使い、タスク特化の微調整なしでLLMがロボットの低レベル制御コマンドを自己回帰的に生成し、歩行を実現する手法を提案した。

  原題: Prompt a Robot to Walk with Large Language Models ／ Yen-Jen Wang, Bike Zhang, Jianyu Chen 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  制約付き足場におけるMPC足配置制御による二足歩行

  離散的な足場選択と足配置・足首トルク・重心軌道を単一の混合整数二次計画問題として同時最適化し、劣駆動二足ロボットCassieで不連続地形の歩行を実現した。

  原題: Bipedal Walking on Constrained Footholds with MPC Footstep Control ／ Brian Acosta, Michael Posa

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  テンプレートモデルに着想を得たタスク空間学習による堅牢な二足歩行

  角運動量線形倒立振子モデルを参考に強化学習の観測・行動空間を設計し、モデルベース制御と組み合わせた階層的二足歩行フレームワークを提案。複数の二足ロボットで高い性能と汎化性を示した。

  原題: Template Model Inspired Task Space Learning for Robust Bipedal Locomotion ／ Guillermo A. Castillo, Bowen Weng, Shunpeng Yang 他

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• 論文義足/歩行認識ロボティクス2023/9/1

  直列弾性アクチュエータを備えた動力足関節義足のMLPに基づく連続歩行認識

  直列弾性アクチュエータを備えた動力足関節義足を設計し、単一IMU信号から歩行速度・歩行相・足関節角度・角速度を連続的に予測するMLPベースの歩行認識手法を提案した。

  原題: MLP Based Continuous Gait Recognition of a Powered Ankle Prosthesis with Serial Elastic Actuator ／ Yanze Li, Feixing Chen, Jingqi Cao 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  脚式ロコモーションのための制約付き強化学習アルゴリズムの評価

  脚式ロボットの制御に制約付きマルコフ決定過程(CMDP)を適用し、複数の制約付き方策最適化アルゴリズムを比較して、物理制約を考慮したsim-to-real転移の有効性を示した。

  原題: Evaluation of Constrained Reinforcement Learning Algorithms for Legged Locomotion ／ Joonho Lee, Lukas Schroth, Victor Klemm 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  分布強化学習によるリスクを考慮した四足歩行の学習

  価値分布を推定してリスク指標を組み込んだPPO（DPPO）を提案し、四足ロボットANYmalでリスク回避からリスク志向まで単一パラメータで動的に制御できる歩行を実現した。

  原題: Learning Risk-Aware Quadrupedal Locomotion using Distributional Reinforcement Learning ／ Lukas Schneider, Jonas Frey, Takahiro Miki 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  接触位置の不確かさを考慮した脚式ロボットの多接触確率的予測制御

  接触位置の不確かさを確率制約として扱うSNMPCを提案し、四足ロボットの跳躍・走行でNMPCより安全な軌道生成を実現した。

  原題: Multi-contact Stochastic Predictive Control for Legged Robots with Contact Locations Uncertainty ／ Ahmad Gazar, Majid Khadiv, Andrea Del Prete 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  実世界四足歩行のオフライン強化学習ベンチマーク

  MPCで収集した実機四足歩行データセット上で11種のオフライン強化学習アルゴリズムを評価し、オンラインRLやMPCとの性能差を明らかにした。

  原題: A Real-World Quadrupedal Locomotion Benchmark for Offline Reinforcement Learning ／ Hongyin Zhang, Shuyu Yang, Donglin Wang

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  DTC: 深層追従制御による脚式ロコモーション

  モデルベースの軌道計画と深層強化学習を組み合わせ、足場が乏しい地形でも正確な足運びと高いロバスト性を両立する脚式ロコモーション制御を提案した論文。

  原題: DTC: Deep Tracking Control ／ Fabian Jenelten, Junzhe He, Farbod Farshidian 他

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• 論文歩行者行動データセット画像認識2023/9/1

  TBD歩行者データセット：豊富でポータブルな大規模自然歩行者データの収集

  歩行者行動研究向けに、ポータブルな収集システムと半自動ラベリングパイプラインを開発し、人間検証済みの大規模歩行者データセットを構築した。

  原題: TBD Pedestrian Data Collection: Towards Rich, Portable, and Large-Scale Natural Pedestrian Data ／ Allan Wang, Daisuke Sato, Yasser Corzo 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  脚式ロボットによるエクストリームパルクール

  低精度な単眼深度カメラと安価な小型ロボットで、シミュレーション上の大規模強化学習により、カメラ画像から直接エンドツーエンドで高精度なパルクール動作を実現した。

  原題: Extreme Parkour with Legged Robots ／ Xuxin Cheng, Kexin Shi, Ananye Agarwal 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  敵対的モーションプライアを用いた歩行と飛行の学習

  敵対的モーションプライアを活用し、脚式ロボットが歩行と飛行を滑らかに切り替えるマルチモーダル移動を強化学習で獲得する手法を提案した。

  原題: Learning to Walk and Fly with Adversarial Motion Priors ／ Giuseppe L'Erario, Drew Hanover, Angel Romero 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  力に応答する歩行制御を備えた盲導四足ロボットのナビゲーション

  人間からの引っ張り力に頑健な歩行制御と外力推定を同時に学習し、視覚障害者を誘導する四足ロボットの盲導システムを実現した。

  原題: Seeing-Eye Quadruped Navigation with Force Responsive Locomotion Control ／ David DeFazio, Eisuke Hirota, Shiqi Zhang

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  HumanMimic: ワッサースタイン敵対的模倣によるヒューマノイドロボットの自然な歩行と遷移の学習

  ワッサースタイン敵対的模倣学習を用いて、ヒューマノイドロボットが人間の全身運動を模倣し、自然な歩行パターンと遷移を獲得する手法を提案した。

  原題: HumanMimic: Learning Natural Locomotion and Transitions for Humanoid Robot via Wasserstein Adversarial Imitation ／ Annan Tang, Takuma Hiraoka, Naoki Hiraoka 他

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• 論文歩行ロボティクス2023/9/1

  データ駆動型潜在空間表現による堅牢な二足歩行学習

  オートエンコーダで歩行データから低次元の潜在空間を学習し、それを状態として強化学習の歩行方策を訓練することで、テンプレートモデル不要で堅牢な二足歩行を実現した研究。

  原題: Data-Driven Latent Space Representation for Robust Bipedal Locomotion Learning ／ Guillermo A. Castillo, Bowen Weng, Wei Zhang 他

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