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最新論文: 2023/3/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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仮想ピボット点と縮約モデルに基づく平面二足歩行ロボットの階層制御
バネ脚の軸力を仮想ピボット点に集約する力方向制御とタスク空間制御を組み合わせ、縮約モデルの性質を活用して精密な経路計画なしに上体を直立させたまま安定歩行を実現した。
原題: Hierarchical control strategy for planar bipedal walking robots based on reduced order model ／ Minh Nhat Vu
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歩行ロボットの経路計画のための情報誘導型RRT*-Connect
歩行ロボットの全身経路計画において、既存のサンプリングベースプランナの長所短所を分析し、性能を改善する新しい計画手法を提案した論文。
原題: Informed Guided Rapidly-Exploring Random Trees*-Connect for Path Planning of Walking Robots ／ Dominik Belter
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寝返りから歩行まで：ヒューマノイドロボットに複雑な運動スキルを獲得させる
発達ロボティクスの考え方に基づく達成トリガー型のマルチパス報酬関数を用いた強化学習により、ヒューマノイドロボットが寝返りから歩行までの複雑な運動スキルを単一の学習フェーズで獲得できる手法を提案した。
原題: From Rolling Over to Walking: Enabling Humanoid Robots to Develop Complex Motor Skills ／ Fanxing Meng, Jing Xiao
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負荷依存レンジ調整機能を備えた動的力計測用オープンソースモジュラー式トレッドミル
歩行分析用に、170Hzの固有振動数と調整可能な計測範囲を持つオープンソースのモジュラー式トレッドミルを開発し、ISO 376規格に準拠した校正で力精度5.6N以下、圧力中心位置精度13mm以下を達成した。
原題: An Open-Source Modular Treadmill for Dynamic Force Measurement with Load Dependant Range Adjustment ／ Alborz Aghamaleki Sarvestani, Felix Ruppert, Alexander Badri-Spröwitz
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脚式ロボットのモジュール型安全フィルタ
脚式ロボットの転倒リスクを減らすため、機械学習による地形推定と制御バリア関数を組み合わせたモジュール型安全フィルタを提案した。
原題: Modular Safety-Critical Control of Legged Robots ／ Berk Tosun, Evren Samur
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スケーラブルな動作模倣による四足ロボットの多様な行動を実現する単一ポリシーの学習
多数の参照動作を模倣する深層強化学習により、歩行・旋回・跳躍・座る・伏せるなど多様な行動をこなす単一ポリシーを四足ロボット向けに学習させ、適応的動作サンプリングで難易度の高いスキルへの集中と忘却防止を両立した。
原題: Learning a Single Policy for Diverse Behaviors on a Quadrupedal Robot using Scalable Motion Imitation ／ Arnaud Klipfel, Nitish Sontakke, Ren Liu 他
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平面二足歩行ロボットにおける転倒検出のリードタイム最適化
二足歩行ロボットの転倒を早期に検出し、修正動作のための十分なリードタイムを確保するアルゴリズムを提案した研究。
原題: Optimizing Lead Time in Fall Detection for a Planar Bipedal Robot ／ M. Eva Mungai, Jessy Grizzle
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自動運転車と歩行者の相互作用：AVの動作・信号表示・道路インフラの役割
VR実験で、自動運転車の動作や信号表示、道路インフラが歩行者の横断行動（受容ギャップ、歩行時間、待ち時間）に与える影響を評価した。
原題: Pedestrian Behavior Interacting with Autonomous Vehicles: Role of AV Operation and Signal Indication and Roadway Infrastructure ／ Fengjiao Zou, Jennifer Ogle, Weimin Jin 他
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強化学習による堅牢で多様な二足歩行ロボットのジャンプ制御
強化学習を用いて二足歩行ロボットCassieに多様な動的ジャンプを実現させ、実世界での外乱や着地失敗からの復帰も可能にした。
原題: Robust and Versatile Bipedal Jumping Control through Reinforcement Learning ／ Zhongyu Li, Xue Bin Peng, Pieter Abbeel 他
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RoboCup 2022 AdultSize優勝チームNimbRo：知覚・キャプチャーステップ歩行・位相ベースの歩行中キックの改良
ロボカップ2022ヒューマノイドAdultSizeリーグで優勝したNimbRoのシステム改良（視覚モジュールのハードウェア更新、Capture Stepsによる安定歩行、位相ベースの歩行中キック）を報告した論文。
原題: RoboCup 2022 AdultSize Winner NimbRo: Upgraded Perception, Capture Steps Gait and Phase-based In-walk Kicks ／ Dmytro Pavlichenko, Grzegorz Ficht, Arash Amini 他
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磁気駆動ミリメートルスケール二足歩行ロボット
0.3gの磁気駆動小型二足歩行ロボット「Big Foot」を開発し、股関節のみの駆動で歩行が可能か、また連続駆動と衝撃駆動のどちらが優れるかを実験的に検証した。
原題: Magnetically Actuated Millimeter-Scale Biped ／ Adam Cox, Sinan Beskok, Yildirim Hurmuzlu
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幾何力学を用いた無肢ロボットの障害物支援移動のための歩容設計
幾何力学の枠組みを障害物環境に拡張し、障害物の存在を方向制約としてモデル化することで、疎・密な障害物環境に適した新しい歩容テンプレートを導出し、ロボット実験で有効性を検証した。
原題: Gait design for limbless obstacle aided locomotion using geometric mechanics ／ Baxi Chong, Tianyu Wang, Daniel Irvine 他
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接触の幾何学：スピンモデル双対性による多脚ロボットの接触計画
幾何学的力学とスピンモデルの双対性を利用し、多脚ロボットの接触計画をグラフ最適化問題に帰着させ、多項式時間で大域最適な接触系列を求める手法を提案。六脚・十二脚ロボットで新たな歩行・側方移動を実現した。
原題: Geometry of contact: contact planning for multi-legged robots via spin models duality ／ Baxi Chong, Di Luo, Tianyu Wang 他
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モデルフリー・学習不要の固有感覚によるヒューマノイド運動制御
ロボットの運動学モデルや慣性パラメータを一切必要とせず、圧力中心と足位置のセンサ情報のみを用いて脚関節を探索的に動かし、ヒューマノイドの準静的運動を生成する手法を提案した。
原題: Model-Free and Learning-Free Proprioceptive Humanoid Movement Control ／ Boren Jiang, Ximeng Tao, Yuanfeng Han 他
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着地時の並進・回転速度が大きい場合における脚式ロボットの着地能力評価
脚式ロボットが大きな着地速度で接地する際の着地能力を、PIPFモデルと軌道最適化を用いて評価する手法を提案し、性能マップの境界形状や慣性の影響を明らかにした。
原題: Evaluation of Legged Robot Landing Capability Under Aggressive Linear and Angular Velocities ／ Keran Ye, Konstantinos Karydis
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カーネルベース残差学習による俊敏で汎用的なロボット歩行
MPCのデータで学習したカーネルネットワークを固定し、強化学習で残差制御器を訓練することで、四足歩行ロボットのサンプル効率が高く汎用性のある歩行制御を実現した。
原題: Agile and Versatile Robot Locomotion via Kernel-based Residual Learning ／ Milo Carroll, Zhaocheng Liu, Mohammadreza Kasaei 他
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操り人形と糸操り：中枢パターン発生器と上位脳駆動の相互作用に基づく予測的な四足歩行の学習
深層強化学習を用いて、四足ロボットがギャップを跨ぐ際の脊髄CPGと脳からの上位駆動の役割を調べ、直接的な筋制御が成功率に、CPGが歩行の滑らかさと省エネに寄与することを示した。
原題: Puppeteer and Marionette: Learning Anticipatory Quadrupedal Locomotion Based on Interactions of a Central Pattern Generator and Supraspinal Drive ／ Milad Shafiee, Guillaume Bellegarda, Auke Ijspeert
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二足歩行ロボットのための地形認識型リアルタイム足先位置・タイミング最適化
LIPモデルの全ダイナミクスを200Hzで解き、足先の位置とタイミングをオンラインで同時最適化する足先計画器を提案し、不整地でも安定した歩行を実現した。
原題: When and Where to Step: Terrain-Aware Real-Time Footstep Location and Timing Optimization for Bipedal Robots ／ Ke Wang, Zhaoyang Jacopo Hu, Peter Tisnikar 他
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複雑な3次元地形におけるヘビとヘビ型ロボットの移動
ヘビとヘビ型ロボットが複雑な3次元地形を移動する際の身体の曲げ方と推進・安定性の関係を、動物実験とロボット実験を統合して解明した研究。
原題: Snake and Snake Robot Locomotion in Complex, 3-D Terrain ／ Qiyuan Fu
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ロボット歩行のためのDeepCPGポリシー
中枢パターン生成器(CPG)をニューラルネットワークの層として組み込み、深層強化学習で多脚ロボットの歩行を効率的に学習させる手法を提案し、シミュレーションから実機への転移も実証した。
原題: DeepCPG Policies for Robot Locomotion ／ Aditya M. Deshpande, Eric Hurd, Ali A. Minai 他
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四足歩行ロボットのためのコンピュータビジョンによるブドウ園ナビゲーション
四足歩行ロボットHyQRealがMask-RCNNによるブドウの木の検出と状態機械制御を用いてブドウ園内を自律移動するナビゲーション手法を提案した。
原題: Towards Computer-Vision Based Vineyard Navigation for Quadruped Robots ／ Lee Milburn, Juan Gamba, Claudio Semini
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動的面上を歩行する四脚ロボットの線形時変振り子モデルに基づくリアルタイム歩容生成
揺れる面(動的剛体面)上を歩く四脚ロボットの力学を線形時変振り子モデル(DRS-LIP)として定式化し、その近似解析解を用いてリアルタイムに歩容を生成する運動計画法を提案。PyBulletシミュレーションとLaikago実機で有効性を検証した。
原題: Real-Time Walking Pattern Generation of Quadrupedal Dynamic-Surface Locomotion based on a Linear Time-Varying Pendulum Model ／ Amir Iqbal, Sushant Veer, Yan Gu
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DreamWaQ: 深層強化学習による暗黙的な地形想像を伴うロバストな四足歩行の学習
限られたセンサ情報でも複雑な地形を長距離歩行できるよう、深層強化学習で四足ロボットの制御器を学習させるフレームワークを提案し、実環境で検証した。
原題: DreamWaQ: Learning Robust Quadrupedal Locomotion With Implicit Terrain Imagination via Deep Reinforcement Learning ／ I Made Aswin Nahrendra, Byeongho Yu, Hyun Myung
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ハイブリッド最適化による5リンク二足歩行ロボットの衝撃不変軌道最適化
5リンク平面二足歩行ロボットの歩行軌道を、単脚支持相と衝突相からなるハイブリッド系としてモデル化し、トルク二乗積分を目的関数として衝撃不変性などの制約下で最適化する枠組みを提案した。
原題: Impact Invariant Trajectory Optimization of 5-Link Biped Robot Using Hybrid Optimization ／ Aref Amiri, Hassan Salarieh
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e-Inu: 感情知能を持つ四足歩行ロボットのシミュレーション
強化学習とソフトウェア工学を組み合わせ、人間の感情を認識し、歩容生成や音声・画面上の表情で応答する四足ロボットを仮想シミュレーションした研究。
原題: e-Inu: Simulating A Quadruped Robot With Emotional Sentience ／ Abhiruph Chakravarty, Jatin Karthik Tripathy, Sibi Chakkaravarthy S 他
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不整地における歩調制御と自然な歩容遷移を実現する知覚型脚式移動
前方カメラの高さマップと固有感覚、CPGベースの歩容制御を組み合わせ、歩行速度や歩容周波数をユーザが指示できる知覚型脚式移動の学習フレームワークを開発した。
原題: Perceptive Locomotion with Controllable Pace and Natural Gait Transitions Over Uneven Terrains ／ Daniel Chee Hian Tan, Jenny Zhang, Michael 他
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足首アクチュエータを持たない劣駆動二足歩行ロボットの階段昇降のための最適動作生成
足首関節にアクチュエータを持たない劣駆動二足歩行ロボットが階段を昇降するための最適な軌道を、ゼロダイナミクス制約を満たす勾配ベースの最適化で生成する手法を提案した。
原題: Optimal Motion Generation of the Bipedal Under-Actuated Planar Robot for Stair Climbing ／ Aref Amiri, Hassan Salarieh
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壁面登攀ロボットの設計と開発
吸盤と4脚機構を用いて壁面を登攀するロボットを設計・開発し、その運動学と歩行パターンを検討した論文。
原題: Design and Development of Wall Climbing Robot ／ Hafiz Muhammad Bilal
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RAMP: 微小重力下での多脚ロボット移動のための反力考慮型動作計画
微小重力環境で多脚ロボットが安全に移動できるよう、脚の振り運動で生じる反力を抑え全身に分散させる動作計画手法を提案し、シミュレーションと空気浮上実験で検証した。
原題: RAMP: Reaction-Aware Motion Planning of Multi-Legged Robots for Locomotion in Microgravity ／ Warley F. R. Ribeiro, Kentaro Uno, Masazumi Imai 他
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CLF-CBF制約による二足歩行ロボットの複数障害物回避リアルタイム安全制御
LiDARの高さマップから障害物を楕円近似し、単一の制御バリア関数とCLF-CBFのQP定式化でCassie二足歩行ロボットが複数の障害物をリアルタイムに回避する手法を提案し、シミュレーションと実機で実証した。
原題: Realtime Safety Control for Bipedal Robots to Avoid Multiple Obstacles via CLF-CBF Constraints ／ Jinze Liu, Minzhe Li, Jiunn-Kai Huang 他
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