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最新論文: 2022/9/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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最小限のダイナミクスランダム化で頑健な歩行ポリシーを学習・展開
訓練中にランダムな力を注入するだけでダイナミクスランダム化を模倣し、四足歩行ロボットの頑健な歩行ポリシーを学習して実機に転移できることを示した。
原題: Learning and Deploying Robust Locomotion Policies with Minimal Dynamics Randomization ／ Luigi Campanaro, Siddhant Gangapurwala, Wolfgang Merkt 他
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適応的複雑度モデル予測制御
タスクに応じてモデルの複雑さを適応的に切り替えるMPCを提案し、四足歩行ロボットの俊敏な動作で有効性を示した。
原題: Adaptive Complexity Model Predictive Control ／ Joseph Norby, Ardalan Tajbakhsh, Yanhao Yang 他
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適応周波数MPCによる不整な飛び石上の二足歩行
不整な飛び石地形を減速せずに歩行するため、適応的な足配置と歩行周期を実現する適応周波数MPCを運動力学軌道最適化・全身制御と組み合わせた二足歩行制御手法を提案した。
原題: Dynamic Walking of Bipedal Robots on Uneven Stepping Stones via Adaptive-frequency MPC ／ Junheng Li, Quan Nguyen
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ハイブリッド系DDPを用いたキノダイナミックMPCによる汎用リアルタイム動作生成
四足ロボットの跳躍や走行などの俊敏な動作を、ハイブリッド運動力学モデルに基づく非線形MPCでオンライン再計画し、リアルタイムで生成・遷移させる手法を提案した。
原題: Versatile Real-Time Motion Synthesis via Kino-Dynamic MPC with Hybrid-Systems DDP ／ He Li, Tingnan Zhang, Wenhao Yu 他
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視覚と地形プロービングによる安全な脚式ロボットナビゲーションのための走破性解析
RGB-Dカメラと力覚センサによるプロービングを組み合わせ、軟弱地や水たまりなどの崩壊しやすい地形のリスクを評価して、四足ロボットが未知の不整地を安全にナビゲーションできる枠組みを提案した。
原題: Traversability analysis with vision and terrain probing for safe legged robot navigation ／ Garen Haddeler, Meng Yee Michael Chuah, Yangwei You 他
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弾性アクチュエータを活用した四足歩行の学習
バネ駆動の四足ロボットbertにおいて、CPGで歩容を生成し強化学習で補正するモデルフリー制御を実機上で直接学習し、1.5時間以内に高速で自然な歩容を獲得した。
原題: Learning to Exploit Elastic Actuators for Quadruped Locomotion ／ Antonin Raffin, Daniel Seidel, Jens Kober 他
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Cerberus: 敏捷な歩行のための低ドリフト視覚・慣性・脚オドメトリ
ステレオカメラ・IMU・関節エンコーダ・接触センサを用いて脚式ロボットの位置をリアルタイム推定し、運動学的パラメータのオンライン校正と接触外れ値除去によりドリフトを1%未満に抑えるオープンソースの状態推定手法を提案。
原題: Cerberus: Low-Drift Visual-Inertial-Leg Odometry For Agile Locomotion ／ Shuo Yang, Zixin Zhang, Zhengyu Fu 他
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ソルテーションマトリクスを活用したロバスト二足歩行の歩容最適化
ハイブリッドゼロダイナミクスにソルテーションマトリクスを組み込み、そのノルムとトルクを同時最小化することで、よりロバストな二足歩行歩容を生成し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Robust Bipedal Locomotion: Leveraging Saltation Matrices for Gait Optimization ／ Maegan Tucker, Noel Csomay-Shanklin, Aaron D. Ames
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HyperGuider: 仮想現実による四足歩行ロボットの対話的経路計画フレームワーク
VR空間で人間が四足ロボットの経路計画を誘導し、複雑な地形でのナビゲーションを支援するシステムを提案。人間とアルゴリズムの協調により計算速度が平均35.58%向上した。
原題: HyperGuider: Virtual Reality Framework for Interactive Path Planning of Quadruped Robot in Cluttered and Multi-Terrain Environments ／ Ildar Babataev, Aleksey Fedoseev, Nipun Weerakkodi 他
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運動プリミティブグラフの計画による脚式ロボットのロバストな移動
脚式ロボットの運動プリミティブを抽象化し、離散・連続混合グラフ上でオンライン探索することで、外乱や環境変化にロバストな移動を実現するフレームワークを提案し、四足歩行ロボットで実証した。
原題: Robust Locomotion on Legged Robots through Planning on Motion Primitive Graphs ／ Wyatt Ubellacker, Aaron Ames
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ContactNet: 非周期脚式ロボット移動のためのオンライン多接触計画
多出力回帰ニューラルネットワークを用いて離散化された踏み出し領域をランク付けし、複雑な環境でも1ms程度で最適な接触計画を選ぶ手法を提案。四足ロボットSolo12のシミュレーションで有効性を示した。
原題: ContactNet: Online Multi-Contact Planning for Acyclic Legged Robot Locomotion ／ Angelo Bratta, Avadesh Meduri, Michele Focchi 他
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移動と局所ナビゲーションをエンドツーエンドで学習する高度スキル
脚式ロボットの局所ナビゲーションを、経路計画・追従・歩行制御に分割せず、深層強化学習でエンドツーエンド方策として学習し、実機で難所横断を実現した。
原題: Advanced Skills by Learning Locomotion and Local Navigation End-to-End ／ Nikita Rudin, David Hoeller, Marko Bjelonic 他
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操舵による歩行学習：動的環境における知覚的四足歩行
動的環境での四足歩行を、人間の操舵デモによる模倣学習で高レベル経路生成を、強化学習で低レベル歩容生成を学習する階層型フレームワークPRELUDEで実現した。
原題: Learning to Walk by Steering: Perceptive Quadrupedal Locomotion in Dynamic Environments ／ Mingyo Seo, Ryan Gupta, Yifeng Zhu 他
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低周波数動作制御によるロバストで動的なロボット歩行の学習
深層強化学習を用いて、実機の四足歩行ロボットANYmal Cを8Hzという低い制御周波数で動かし、高速移動や不整地走破、外乱への耐性を実現した。低周波数ポリシーは遅延や動特性の変動に強く、sim-to-real転移が容易になることを示した。
原題: Learning Low-Frequency Motion Control for Robust and Dynamic Robot Locomotion ／ Siddhant Gangapurwala, Luigi Campanaro, Ioannis Havoutis
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零空間分解による逆動力学MPC
脚式ロボットのMPCにおいて、等式拘束を零空間パラメータ化で効率的に扱う逆動力学ベースの手法を提案し、ANYmalでの動的登攀を実現した。
原題: Inverse-Dynamics MPC via Nullspace Resolution ／ Carlos Mastalli, Saroj Prasad Chhatoi, Thomas Corbères 他
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ステップ間ダイナミクスを用いたデータ駆動型適応による堅牢な二足歩行
ステップ間ダイナミクスをデータ駆動で学習し、未知環境や外乱に適応する二足歩行のオンライン制御フレームワークを提案。Cassieの高忠実度シミュレーションで有効性を検証した。
原題: Data-driven Adaptation for Robust Bipedal Locomotion with Step-to-Step Dynamics ／ Min Dai, Xiaobin Xiong, Jaemin Lee 他
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3Dホッピングロボットの非線形モデル予測制御：リー群積分器を活用した動的安定動作
3Dホッピングロボットの動的安定動作を実現するため、リー群積分器と低レベルフィードバックを組み合わせたハイブリッド非線形モデル予測制御を開発し、実験で安定ホッピングとシミュレーションで軌道追従・フリップを実証した。
原題: Nonlinear Model Predictive Control of a 3D Hopping Robot: Leveraging Lie Group Integrators for Dynamically Stable Behaviors ／ Noel Csomay-Shanklin, Victor D. Dorobantu, Aaron D. Ames
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空間四足歩行ロボットにおける矢状面テンプレートの固定に関する技術報告
空間四足歩行ロボットの制御において、矢状面テンプレートを固定する手法の証明と導出を詳細に説明した技術報告。
原題: Technical Report on: Anchoring Sagittal Plane Templates in a Spatial Quadruped ／ Timothy Greco, Daniel E. Koditschek
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四足歩行ロボットによる高精度サッカーシュートのための階層型強化学習
四足歩行ロボットが実世界で正確にサッカーボールを目標地点へ蹴るため、運動制御と計画を階層的に強化学習するフレームワークを提案し、A1ロボットで実証した。
原題: Hierarchical Reinforcement Learning for Precise Soccer Shooting Skills using a Quadrupedal Robot ／ Yandong Ji, Zhongyu Li, Yinan Sun 他
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非線形モデル予測制御による知覚に基づく動的歩行
不整地での四足歩行をリアルタイムで最適化するため、知覚・計画・制御を統合したパイプラインを提案し、凸制約とMPCで動的な踏破を実現した。
原題: Perceptive Locomotion through Nonlinear Model Predictive Control ／ Ruben Grandia, Fabian Jenelten, Shaohui Yang 他
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DCM軌道計画における全身動力学を活用した二足歩行最適化
DCMとLIPMに基づく歩行軌道計画のパラメータを遺伝的アルゴリズムで最適化し、安定性とエネルギー効率のトレードオフを多目的最適化で解析した。
原題: Bipedal Locomotion Optimization by Exploitation of the Full Dynamics in DCM Trajectory Planning ／ Amirhosein Vedadi, Kasra Sinaei, Pezhman Abdolahnezhad 他
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スイングアームで強化された二足ロボットの高動的ロコモーション制御
二足ロボットの腕の振りをF-SLIPモデルと全身制御で統合し、跳躍動作で俊敏性・安定性・省エネ性が向上することを示した。
原題: Highly dynamic locomotion control of biped robot enhanced by swing arms ／ Weijie Wang, Song Liu, Qinfeng Shan 他
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人工ニューラルネットワークを用いた下腿装着型IMUによる連続的な歩行モード認識と歩行位相推定
下腿に装着した1つのIMUと時間履歴を考慮したニューラルネットワークにより、歩行モード・歩行位相・階段勾配を連続的に推定し、その精度とロバスト性を実環境データで検証した。
原題: Continuous locomotion mode recognition and gait phase estimation based on a shank-mounted IMU with artificial neural networks ／ Florian Weigand, Andreas Höhl, Julian Zeiss 他
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直接重心制御によるバランス型ヒューマノイド歩行
5質量モデルと簡易モデルに基づく直接重心制御で、足先軌道と重心パラメータから全身運動を生成し、ヒューマノイドの歩行とバランスを実現した。IMUと関節エンコーダのみで動作し、押し戻しにも耐えることを実験で示した。
原題: Direct Centroidal Control for Balanced Humanoid Locomotion ／ Grzegorz Ficht, Sven Behnke
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線形倒立振子とニューラル適応を用いた3D劣駆動二足歩行の運動制御
線形倒立振子モデルにニューラルネット適応項を組み合わせ、3D劣駆動二足ロボットの安定した周期歩行を実現する制御フレームワークを提案し、Digitロボットで検証した。
原題: Resolved Motion Control for 3D Underactuated Bipedal Walking using Linear Inverted Pendulum Dynamics and Neural Adaptation ／ Victor Paredes, Ayonga Hereid
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姿勢制御システム：四足ロボットの空中機動を強化
四足ロボットが跳躍中に姿勢を制御するため、2つの回転質量（フライホイール）を用いた姿勢制御システムを提案し、Solo12ロボットでシミュレーション検証した。
原題: Orientation Control System: Enhancing Aerial Maneuvers for Quadruped Robots ／ Francesco Roscia, Andrea Cumerlotti, Andrea Del Prete 他
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脚式ロコモーションのための地形ロバスト性ベンチマークの生成：地形オーサリングと能動学習によるプロトタイプ
地形オーサリングと能動学習を組み合わせて多様で高品質な不整地を生成し、脚式ロボットのロコモーション政策を評価するための地形ロバスト性ベンチマークを試作した。
原題: Generating a Terrain-Robustness Benchmark for Legged Locomotion: A Prototype via Terrain Authoring and Active Learning ／ Chong Zhang, Lizhi Yang
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PrePARE: 極限地形探査における機敏な失敗イベント検出のための予測的自己受容
脚ロボットの滑りやすい地形での転倒を防ぐため、固有感覚情報から滑りイベントを最大720ms前に予測し、歩容を切り替える手法を提案。
原題: PrePARE: Predictive Proprioception for Agile Failure Event Detection in Robotic Exploration of Extreme Terrains ／ Sharmita Dey, David Fan, Robin Schmid 他
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公園を散歩：モデルフリー強化学習で20分で歩行を学習
モデルフリー強化学習と調整済みコントローラを組み合わせ、実世界で四足歩行をわずか20分で学習できることを示した研究。
原題: A Walk in the Park: Learning to Walk in 20 Minutes With Model-Free Reinforcement Learning ／ Laura Smith, Ilya Kostrikov, Sergey Levine
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ヒューマノイド歩行におけるロバストな接地状態推定
固有受容感覚のみを用いた深層学習により、ヒューマノイドの脚の接地状態（安定/滑り・非接触）を推定し、シミュレーションから実機へ転移可能なフレームワークを提案。
原題: Robust Contact State Estimation in Humanoid Walking Gaits ／ Stylianos Piperakis, Michael Maravgakis, Dimitrios Kanoulas 他
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