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最新論文: 2018/10/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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傾き位相空間における補正動作を用いた二足歩行
6軸IMUのみでロボットの傾きを推定し、モデル不要で計算負荷の低い複数のフィードバック機構により二足歩行を安定化させる手法を提案し、シミュレーションと実機で検証した。
原題: Bipedal Walking with Corrective Actions in the Tilt Phase Space ／ Philipp Allgeuer, Sven Behnke
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ヒューマノイドロボットのためのオンラインバランス運動生成
手足の質量分布を5点の質点で近似し、倒立振子モデルに基づいて解析的に全身の静的安定姿勢を生成する手法を提案し、igusヒューマノイドで動作を実証した。
原題: Online Balanced Motion Generation for Humanoid Robots ／ Grzegorz Ficht, Sven Behnke
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強化学習とハイブリッドゼロダイナミクスの融合：RABBITロボットへの適用
HZDフレームワークを方策学習に組み込み、強化学習で仮想拘束の軌道パラメータを決定することで、二足歩行ロボットの安定かつ堅牢な制御を実現した。
原題: Reinforcement Learning Meets Hybrid Zero Dynamics: A Case Study for RABBIT ／ Guillermo A. Castillo, Bowen Weng, Ayonga Hereid 他
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腱駆動脚の限られた経験による自律的な機能歩行の獲得
腱駆動の2関節脚において、モーターバブリングで収集した少量データから逆写像を学習し、報酬駆動の探索で歩行周期を自律的に獲得するG2Pアルゴリズムをシミュレーションと実機で実証した。
原題: Autonomous Functional Locomotion in a Tendon-Driven Limb via Limited Experience ／ Ali Marjaninejad, Darío Urbina-Meléndez, Brian A. Cohn 他
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動的運動プリミティブの安全な適応的切り替え：3Dリミットサイクル歩行ロボットへの応用
複数の動的運動プリミティブを切り替えて歩行パターンを生成する際に、外乱があっても安全に実行できる計画を制御理論に基づいて生成する枠組みを提案し、3D二足歩行ロボットで実証した。
原題: Safe Adaptive Switching among Dynamical Movement Primitives: Application to 3D Limit-Cycle Walkers ／ Sushant Veer, Ioannis Poulakakis
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人間の押し戻し回復制御の研究
人間が押された際の重心運動を1次元質点モデルで解析し、PD制御則で記述できることと、回復段階ごとに異なるゲインが使われることを示した。
原題: Study of Human Push Recovery ／ Kang Tan
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学習済み四足歩行を運動学的動作プリミティブで実現
深層強化学習で得た歩容を主成分分析で運動学的動作プリミティブに分解し、単一の学習歩容からトロット・歩行・ギャロップ・バウンドを実機ロボットで再構成した研究。
原題: Realizing Learned Quadruped Locomotion Behaviors through Kinematic Motion Primitives ／ Abhik Singla, Shounak Bhattacharya, Dhaivat Dholakiya 他
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四足ロボットの安定した階段昇降
四足ロボットが安定して階段を昇降できるよう、初期姿勢から目標姿勢への遷移、遊脚と胴体の軌道計画、旋回歩容を提案し、シミュレーションで安定性を検証した論文。
原題: Stable Stair-Climbing of a Quadruped Robot ／ Ali Zamani, Mahdi Khorram, S. Ali A. Moosavian
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周波数整形コストによるロバストなモデル予測制御
脚式ロボットの軌道最適化に周波数整形コスト関数を導入し、アクチュエータや接触ダイナミクスの帯域制限に適合した滑らかな動作計画を生成。ANYmalでの実験で追従性能と不整地歩行のロバスト性が向上した。
原題: Frequency-Aware Model Predictive Control ／ Ruben Grandia, Farbod Farshidian, Alexey Dosovitskiy 他
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ヒューマノイドサッカーにおける押され耐性のためのキャプチャステップ学習
二足歩行ロボットの押し実験から得た知見をもとに、オンライン学習で押されてもバランスを崩しにくい歩行を実現し、RoboCup 2013の結果も報告した論文。
原題: Learning to Improve Capture Steps for Disturbance Rejection in Humanoid Soccer ／ Marcell Missura, Cedrick Münstermann, Philipp Allgeuer 他
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シミュレーションと実機実験を組み合わせた二足歩行安定化のベイズ最適化
シミュレーションと実機実験を併用し、エントロピーに基づくベイズ最適化で二足歩行の安定化パラメータを効率的に学習する手法を提案し、ヒューマノイドロボットで有効性を示した。
原題: Combining Simulations and Real-robot Experiments for Bayesian Optimization of Bipedal Gait Stabilization ／ Diego Rodriguez, André Brandenburger, Sven Behnke
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深層強化学習による人間に匹敵するバランス制御の創発
物理制約に基づく解釈可能な報酬を設計し、階層型深層強化学習でヒューマノイドの多様なバランス制御方策を学習。足首の能動的な蹴り出しなど人間らしい挙動が創発することを示した。
原題: Emergence of Human-comparable Balancing Behaviors by Deep Reinforcement Learning ／ Chuanyu Yang, Taku Komura, Zhibin Li
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ATRIAS二足歩行ロボットにおける深層強化学習を用いた高レベル方策の学習
高忠実度シミュレータと構造化コントローラを組み合わせ、ニューラルネットワーク方策をシミュレーションで学習してATRIASロボットの実機に転移できることを示した研究。
原題: Using Deep Reinforcement Learning to Learn High-Level Policies on the ATRIAS Biped ／ Tianyu Li, Akshara Rai, Hartmut Geyer 他
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強化学習による不整地での適応的テンセグリティ移動
テンセグリティロボットが不整地を移動できるよう、GPSの制御最適化を改良して非周期的で適応的な歩容を学習させた研究。
原題: Adaptive Tensegrity Locomotion on Rough Terrain via Reinforcement Learning ／ David Surovik, Kun Wang, Kostas E. Bekris
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融合角度フィードバックによる全方向二足歩行
姿勢推定から得た角度偏差を融合角度として直接フィードバックし、モデルフリーな機構で汎用二足歩行を全方向に安定化させた研究。
原題: Omnidirectional Bipedal Walking with Direct Fused Angle Feedback Mechanisms ／ Philipp Allgeuer, Sven Behnke
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ヒューマノイドロボットの位置・速度制御歩行に向けたDCMベース制御アーキテクチャのベンチマーク
DCM（発散運動成分）に基づく3層制御アーキテクチャの複数実装を比較し、iCubロボットで0.41m/sの歩行を実現した実装を明らかにした。
原題: A Benchmarking of DCM Based Architectures for Position and Velocity Controlled Walking of Humanoid Robots ／ Giulio Romualdi, Stefano Dafarra, Yue Hu 他
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車輪付き四脚ロボットの全身運動制御と計画
車輪付き四脚ロボットの車輪自由度を統合したZMPベースの運動最適化と階層型全身制御器を開発し、段差や斜面を含む環境で歩行と走行を組み合わせた動的移動を実現した。
原題: Keep Rollin' - Whole-Body Motion Control and Planning for Wheeled Quadrupedal Robots ／ Marko Bjelonic, C. Dario Bellicoso, Yvain de Viragh 他
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CNNによる動的歩行のための高速かつ連続的な足場適応
CNNベースの自己教師あり足場分類器を用い、脚の遊脚期中に視覚フィードバックから着地位置をリアルタイムに連続補正する手法を提案し、四足ロボットHyQで有効性を示した。
原題: Fast and Continuous Foothold Adaptation for Dynamic Locomotion through CNNs ／ Octavio Villarreal, Victor Barasuol, Marco Camurri 他
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随時ハイブリッド走行・歩行移動計画
車輪と脚を併用する四脚ロボットMomaroのための、走行と歩行を組み合わせた経路計画手法を提案し、複雑な地形でも実用的な時間で経路を生成できることを示した。
原題: Anytime Hybrid Driving-Stepping Locomotion Planning ／ Tobias Klamt, Sven Behnke
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Cassie二足歩行ロボットのフィードバック制御：歩行・立位・セグウェイ搭乗
仮想拘束と歩容ライブラリを用いたフィードバック制御で、Cassieロボットの立位・歩行・セグウェイ搭乗を実現した研究。
原題: Feedback Control of a Cassie Bipedal Robot: Walking, Standing, and Riding a Segway ／ Yukai Gong, Ross Hartley, Xingye Da 他
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Bio-LSTM：歩行周期と身体対称性を考慮した歩行者3D姿勢・歩容予測ネットワーク
歩行の周期性・身体の左右対称性・床反力変化を損失関数に組み込み、複数歩行者の将来の3D姿勢と位置をSMPLメッシュで同時予測する再帰型NNを提案した。
原題: Bio-LSTM: A Biomechanically Inspired Recurrent Neural Network for 3D Pedestrian Pose and Gait Prediction ／ Xiaoxiao Du, Ram Vasudevan, Matthew Johnson-Roberson
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全身アドミッタンス制御によるHRP-4ヒューマノイドの階段昇降安定化
HRP-4ヒューマノイドで動的な階段昇降を実現するため、QPベースのレンチ分配と全身アドミッタンス制御を組み合わせた安定化手法を提案し、産業用階段での実機実験と制御器のオープンソース公開を行った。
原題: Stair Climbing Stabilization of the HRP-4 Humanoid Robot using Whole-body Admittance Control ／ Stéphane Caron, Abderrahmane Kheddar, Olivier Tempier
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表現豊かな二足歩行ロボットに向けて：平面モデルにおける可変歩容生成と検証
コンパス型受動的二足平面モデルで、軌道最適化により歩幅やコスト関数を変えて360種類の周期的歩容を生成し、そのうち6種類を人間の動きを表す動詞でラベル付けしてユーザー研究で検証した。
原題: Toward an Expressive Bipedal Robot: Variable Gait Synthesis and Validation in a Planar Model ／ Umer Huzaifa, Catherine Maguire, Amy LaViers
日本語で読む → - 論文歩行ナビゲーションロボティクス
自律移動ロボットのためのマルチモーダル相互作用認識型横断予測
信号のない横断歩道でも安全に渡れるよう、周囲の交通参加者の将来軌道予測と信号認識を統合したCNNで横断可否を判断する手法を提案した論文。
原題: Multimodal Interaction-aware Motion Prediction for Autonomous Street Crossing ／ Noha Radwan, Wolfram Burgard, Abhinav Valada
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歩行計画と安定性に関する運動制御の知見
位置エネルギーに基づく二足歩行モデルを用いて、人間らしい直進歩行のタスク空間プランナを構築し、重心・足部軌道の生成と安定性評価を行った研究。
原題: Motor Control Insights on Walking Planner and its Stability ／ Carlo Tiseo, Kalyana C Veluvolu, Wei Tech Ang
日本語で読む → - 論文歩行計画ロボティクス
動く障害物を考慮した二足歩行の高速キノダイナミック計画
足位置と二足動力学を同時に扱うサンプリングベース計画法を提案し、移動障害物との時間的衝突回避や最低前進速度の指定を可能にした。
原題: Fast Kinodynamic Bipedal Locomotion Planning with Moving Obstacles ／ Junhyeok Ahn, Orion Campbell, Donghyun Kim 他
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ばね質点モデル埋め込みによる二足ロボットのホッピング制御
二足ロボットCassieの脚のばね特性を質点モデルとして同定し、軌道最適化とCLF-QP制御で動的な跳躍・着地を実現した研究。
原題: Bipedal Hopping: Reduced-order Model Embedding via Optimization-based Control ／ Xiaobin Xiong, Aaron Ames
日本語で読む → - 論文歩行者意図予測画像認識
歩行者は横断するのか？2D姿勢推定による予測
単眼画像からCNNによる歩行者検出・追跡・2D姿勢推定を組み合わせ、歩行者の道路横断意図を予測する手法を提案し、自然運転条件のデータセットJAADで最先端の性能を示した。
原題: Is the Pedestrian going to Cross? Answering by 2D Pose Estimation ／ Zhijie Fang, Antonio M. López
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位置・トルク制御ヒューマノイド歩行のためのオンライン予測計画を備えた制御アーキテクチャ
足位置計画・予測制御・QPベースのトルク制御を3層に組み合わせ、位置制御とトルク制御の両方でヒューマノイドiCubを歩行させた研究。
原題: A Control Architecture with Online Predictive Planning for Position and Torque Controlled Walking of Humanoid Robots ／ Stefano Dafarra, Gabriele Nava, Marie Charbonneau 他
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C-FROSTによる高速軌道最適化：Cassieシリーズ二足歩行ロボットでの実証
自由度を削減せずにヒューマノイドの軌道を高速に求めるC++ツールC-FROSTとマルチスレッド化を提案し、20自由度のCassie二足歩行ロボットで数値計算と実機実験により実証した。
原題: Rapid Trajectory Optimization Using C-FROST with Illustration on a Cassie-Series Dynamic Walking Biped ／ Ayonga Hereid, Omar Harib, Ross Hartley 他
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