論文
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: 2020/5/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
📖 UMIデバイス・カタログ(日本語版)UMI式データ収集デバイスと主要データセットを日本語で俯瞰 →- 論文歩行ロボティクス
両側性制約で符号化された行動の回復
望ましい行動を階層的な微分制約として記述し、符号化テンプレートを通すことで、損傷や環境変化後でも数十回の試行で高自由度の運動行動を迅速に再学習・回復できる手法を提案した。
原題: Recovery of Behaviors Encoded via Bilateral Constraints ／ George Council, Shai Revzen
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
粘性減衰が脚式移動における形態的計算を可能にする
脚式ロボットの着地時衝撃を和らげる粘性ダンパーを脚に搭載し、シミュレーションと実機でエネルギー散逸特性を評価した研究。
原題: Effective Viscous Damping Enables Morphological Computation in Legged Locomotion ／ An Mo, Fabio Izzi, Daniel F. B. Haeufle 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
六脚ロボットの分散型適応歩行制御のための分散深層強化学習
昆虫の運動制御に倣い、脚ごとに独立した分散型コントローラを深層強化学習で学習させ、六脚ロボットの歩行をより良く・より速く獲得できることを示した論文。
原題: Decentralized Deep Reinforcement Learning for a Distributed and Adaptive Locomotion Controller of a Hexapod Robot ／ Malte Schilling, Kai Konen, Frank W. Ohl 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
人間の知識を活用したヒューマノイドの自然な歩行学習
モーションキャプチャデータとマルチエキスパートネットワークを組み合わせ、模倣学習・深層強化学習・制御理論を統合して、人間らしく動的で頑健なヒューマノイド歩行を実現する学習フレームワークを提案した。
原題: Learning natural locomotion behaviors for humanoid robots using human knowledge ／ Chuanyu Yang, Kai Yuan, Shuai Heng 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
スラスタ支援二足歩行の効率とロバスト性向上に向けて
二足歩行ロボットにスラスタを併用し、参照ガバナと予測制御で関節軌道を微調整することで、単脚支持期の性能制約を満たしつつハイブリッド不変性をロバストに保つ制御手法を提案した。
原題: Towards thruster-assisted bipedal locomotion for enhanced efficiency and robustness ／ Pravin Dangol, Alireza Ramezani
日本語で読む → - 論文歩行制御
二足歩行のための確率的・ロバストMPC：ロバスト性と性能に関する比較研究
二足歩行の不確実性に対処するため線形確率MPC（SMPC）を初めて適用し、制約違反確率を許容しつつ性能を保てることを示し、ロバストMPCと比較した。
原題: Stochastic and Robust MPC for Bipedal Locomotion: A Comparative Study on Robustness and Performance ／ Ahmad Gazar, Majid Khadiv, Andrea Del Prete 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ロボットにおける認識不足を考慮したMDPによる意思決定
連続時間のロボット意思決定を、興味ある行動のみに注目する「認識不足MDP」でモデル化し、ヒューマノイドの歩行学習に応用した研究。
原題: MDPs with Unawareness in Robotics ／ Nan Rong, Joseph Y. Halpern, Ashutosh Saxena
日本語で読む → - 論文歩行cs.GR
ALLSTEPS：カリキュラム学習による飛び石歩行スキルの獲得
強化学習とカリキュラム学習を用いて、足場が限定された飛び石環境での歩行をシミュレーション上の人間・二足歩行ロボット・モンスターで実現した研究。
原題: ALLSTEPS: Curriculum-driven Learning of Stepping Stone Skills ／ Zhaoming Xie, Hung Yu Ling, Nam Hee Kim 他
日本語で読む → - 論文車両-歩行者インタラクションロボティクス
無信号横断歩道での車両-歩行者インタラクションを再現するマルチステート社会力モデル
歩行者の横断判断や車両の影響を考慮した社会力モデルと車両の縦方向制御を組み合わせ、歩行者と車両が互いに譲り合う多様なシナリオをシミュレーションで再現するフレームワークを提案した。
原題: A Multi-State Social Force Based Framework for Vehicle-Pedestrian Interaction in Uncontrolled Pedestrian Crossing Scenarios ／ Dongfang Yang, Keith Redmill, Umit Ozguner
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
周期的動作の予測モデリングによる人とロボットの共生歩行
歩行のような周期的動作を確率的に学習するPeriodic Interaction Primitivesを提案し、人間の歩行予測やロボット義足の制御に応用して高精度・高速な推論を実現した。
原題: Predictive Modeling of Periodic Behavior for Human-Robot Symbiotic Walking ／ Geoffrey Clark, Joseph Campbell, Seyed Mostafa Rezayat Sorkhabadi 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
段差外乱を伴うヒト走行の姿勢安定性：実験と数値解析による検討
ヒトの走行中に地面反力が集まる仮想点の位置を実験的に調べ、段差外乱への応答をバネ付き倒立振子モデルで数値的に再現した研究。
原題: Postural Stability in Human Running with Step-down Perturbations: An Experimental and Numerical Study ／ Özge Drama, Johanna Vielemeyer, Alexander Badri-Spröwitz 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動物の模倣による俊敏な脚式ロボット移動スキルの学習
実在動物の参照モーションを模倣する模倣学習により、脚式ロボットが多様な俊敏移動行動を自動獲得し、シミュレーションで学習した方策を実機へ素早く適応できることを示した。
原題: Learning Agile Robotic Locomotion Skills by Imitating Animals ／ Xue Bin Peng, Erwin Coumans, Tingnan Zhang 他
日本語で読む → - 論文歩行制御
強化学習による二足歩行ロボットの入出力線形化制御器の改善
入出力線形化制御器に学習項を加え、モデル不確かさと入力飽和に対処することで二足歩行ロボットの制御性能を向上させた研究。
原題: Improving Input-Output Linearizing Controllers for Bipedal Robots via Reinforcement Learning ／ Fernando Castañeda, Mathias Wulfman, Ayush Agrawal 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
予測的最適制御によるヒューマノイドロボットの全身運動制御
モデル予測制御と最適制御を用いて、ヒューマノイドの片足踏み出しによる押し戻し回復、歩行生成・安定化、大きな段差昇降といった動的運動を実現する手法を段階的に検討した論文。
原題: Predictive Whole-Body Control of Humanoid Robot Locomotion ／ Stefano Dafarra
日本語で読む → - 論文歩行cs.NE
イベントベース視覚とスパイキングニューラルネットワークによる六脚ロボットの生物模倣歩行
動的視覚センサ(DVS)と1層のスパイキングニューラルネットワークを用い、熟練六脚ロボットの脚運動を観察して歩行を模倣する低消費電力の学習手法を提案した。
原題: Bio-inspired Gait Imitation of Hexapod Robot Using Event-Based Vision Sensor and Spiking Neural Network ／ Justin Ting, Yan Fang, Ashwin Sanjay Lele 他
日本語で読む → - 論文歩行者ナビゲーションロボティクス
光学流と速度障害物法による歩行者間ナビゲーション
単眼カメラと2D Lidarの光学流推定で歩行者の位置・速度を予測し、確率的な速度障害物法で衝突を避けながら目標へ移動する手法を提案した。
原題: OF-VO: Efficient Navigation among Pedestrians Using Commodity Sensors ／ Jing Liang, Yi-Ling Qiao, Tianrui Guan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
イベント駆動型予測制御とQP仮想拘束による四脚ロボットの歩行制御
イベントベースMPCで重心軌道を生成し、QP仮想拘束制御で全自由度の四脚ロボットの歩行を安定化させる階層型制御手法を提案した論文。
原題: Quadrupedal Locomotion via Event-Based Predictive Control and QP-Based Virtual Constraints ／ Kaveh Akbari Hamed, Jeeseop Kim, Abhishek Pandala
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
不整地モデリングのための曲面パッチマッピングと追跡：二足歩行ロボットの足配置への応用
RGB-DとIMUセンサのデータから、ロボットの足裏サイズの曲面パッチをリアルタイムでフィッティング・追跡し、不整地における足配置のための接触候補を推定するフレームワークを提案した。
原題: Curved patch mapping and tracking for irregular terrain modeling: Application to bipedal robot foot placement ／ Dimitrios Kanoulas, Nikos G. Tsagarakis, Marsette Vona
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
スラスタ支援二足歩行ロボットHarpyの性能満足化
スラスタ付き二足歩行ロボットHarpyにおいて、参照ガバナと予測制御を用いて関節軌道を微調整し、ハイブリッド不変性をロバストに保証する手法を提案した。
原題: Performance satisfaction in Harpy, a thruster-assisted bipedal robot ／ Pravin Dangol, Alireza Ramezani, Nader Jalili
日本語で読む → - 論文歩行者予測ロボティクス
自動運転車と歩行者の横断行動の分析と予測
歩行者が自動運転車と相互作用する際の横断行動をハイブリッドシステムモデルでモデル化し、5秒以上の長期軌道予測が可能であることを示した。没入型仮想環境での歩行者行動が実世界の人間運転車との相互作用と類似していることも確認した。
原題: Analysis and Prediction of Pedestrian Crosswalk Behavior during Automated Vehicle Interactions ／ Suresh Kumaar Jayaraman, Dawn M. Tilbury, X. Jessie Yang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ヘビ型ロボットの障害物援用ナビゲーションにおける方向性コンプライアンス
関節の力覚情報を使い、地形に応じて剛性を方向別に変える生物模倣戦略と運動モード切替で、ヘビ型ロボットが未モデル環境を走破できるようにした研究。
原題: Directional Compliance in Obstacle-Aided Navigation for Snake Robots ／ Tianyu Wang, Julian Whitman, Matthew Travers 他
日本語で読む → - 論文歩行cs.NE
スパイキングCPGによる六脚ロボットの歩行学習
スパイキングニューラルネットワークと強化学習を用いて中枢パターン生成器(CPG)を訓練し、Raspberry Pi上で六脚ロボットの歩行を実現した研究。
原題: Learning to Walk: Spike Based Reinforcement Learning for Hexapod Robot Central Pattern Generation ／ Ashwin Sanjay Lele, Yan Fang, Justin Ting 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触パラメータ化を用いた全身歩行生成：非線形軌道最適化アプローチ
ヒューマノイドの重心動力学と全身運動学を直接用い、接触を新たにパラメータ化することで、接触順序を事前に与えずに最適制御問題を解いて歩行軌道を自動生成するプランナを提案した。
原題: Whole-Body Walking Generation using Contact Parametrization: A Non-Linear Trajectory Optimization Approach ／ Stefano Dafarra, Giulio Romualdi, Giorgio Metta 他
日本語で読む → - 論文歩行者予測/自動運転制御ロボティクス
最小情報の歩行者予測モデルを用いた横断歩道における自動運転車の効率的な行動認識型制御
歩行者の位置と速度のみから横断行動を予測するモデルを組み込み、将来の歩行者挙動を考慮して計画する行動認識型MPCで自動運転車を横断歩道で安全かつ効率的に制御する手法を提案した。
原題: Efficient Behavior-aware Control of Automated Vehicles at Crosswalks using Minimal Information Pedestrian Prediction Model ／ Suresh Kumaar Jayaraman, Lionel P. Robert, Xi Jessie Yang 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
LoCoQuad：研究・教育向け低コスト蜘蛛型四足ロボット
研究と教育を目的に、150〜165ドルという低コストで作れるオープンソースの蜘蛛型四足ロボットを設計し、各種実験で機能を検証した。
原題: LoCoQuad: A Low-Cost Arachnoid Quadruped Robot for Research and Education ／ Manuel Bernal, Javier Civera
日本語で読む → - 論文歩行者行動モデリングロボティクス
自動運転のための歩行者モデル 第II部：人間行動の高次モデル
自動運転車が歩行者の将来行動を予測・モデル化するための研究を、個々の歩行者の経路予測から歩行者と車両のゲーム理論的相互作用まで階層的に整理したレビュー論文。
原題: Pedestrian Models for Autonomous Driving Part II: High-Level Models of Human Behavior ／ Fanta Camara, Nicola Bellotto, Serhan Cosar 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
小脳に着想を得た姿勢制御で反射ベースの歩行をHyQロボット上で安定化
反射ベースの動的歩行にバランス・重力補償モジュールを組み合わせ、四足ロボットHyQで安定した歩容を実現し、小脳由来の2つのアーキテクチャ仮説を比較検証した。
原題: Stance Control Inspired by Cerebellum Stabilizes Reflex-Based Locomotion on HyQ Robot ／ Gabriel Urbain, Victor Barasuol, Claudio Semini 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
PPMC強化学習トレーニングアルゴリズム：不整地を賢く走破するロボット
任意の強化学習と組み合わせて、単一のニューラルネットワークで経路計画と運動制御を学習させる汎用トレーニングアルゴリズムを提案し、車輪ローバーと四足歩行ロボットの両方で不整地への汎化性能を実証した。
原題: PPMC RL Training Algorithm: Rough Terrain Intelligent Robots through Reinforcement Learning ／ Tamir Blum, Kazuya Yoshida
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
人間の選好に基づく外骨格歩行パターンの高次元最適化
ユーザーの好みを反復的に1次元部分空間で探索するLineCoSparを提案し、高次元の歩行パラメータ最適化を実現した。実験から好みと動的特性の対応や個人差を明らかにした。
原題: Human Preference-Based Learning for High-dimensional Optimization of Exoskeleton Walking Gaits ／ Maegan Tucker, Myra Cheng, Ellen Novoseller 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
進化的メタ学習による迅速に適応可能な脚式ロボット
進化的戦略に基づくメタ学習とノイズに強いバッチ山登り適応を組み合わせ、四足歩行ロボットが3分未満の実データで動力学変化に素早く適応できる手法を提案した。
原題: Rapidly Adaptable Legged Robots via Evolutionary Meta-Learning ／ Xingyou Song, Yuxiang Yang, Krzysztof Choromanski 他
日本語で読む →