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: 2018/7/1 ／ 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
効率的でロバストな二足歩行最適化に向けて
二足歩行のエネルギー効率とロバスト性のトレードオフを定量化し、軌道だけでなく設計パラメータとフィードバック制御も同時最適化する枠組みを5リンク平面モデルで検討した研究。
原題: Toward Efficient and Robust Biped Walking Optimization ／ Nihar Talele, Katie Byl
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
指数安定化離散制御リアプノフ関数を用いた走行モデルにおけるリミットサイクル間の切り替え
走行ロボットの複数の周期運動（リミットサイクル）を、制御リアプノフ関数で吸引領域を評価しながら頂点で切り替える手法を提案し、5ステップで2m/sから5m/sへの速度変化を実現した。
原題: Switching between Limit Cycles in a Model of Running Using Exponentially Stabilizing Discrete Control Lyapunov Function ／ Pranav A. Bhounsule, Ali Zamani, Jason Pusey
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層決定論的方策勾配を用いた二足歩行ロボット
物理シミュレータGazebo上でDDPG強化学習により、事前知識なしで二足歩行ロボットの歩行・走行を学習させた研究。
原題: Bipedal Walking Robot using Deep Deterministic Policy Gradient ／ Arun Kumar, Navneet Paul, S N Omkar
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
アトラクターの外へ：自然ダイナミクスのロバスト性を定量化する
受動リミットサイクルのアトラクターに頼らず、viability理論に基づき状態行動空間のロバスト集合を定量化し、制御方策設計前に自然ダイナミクス由来のロバスト性を評価する手法を提案した。
原題: Beyond Basins of Attraction: Quantifying Robustness of Natural Dynamics ／ Steve Heim, Alexander Spröwitz
日本語で読む → - 論文歩行ロボットロボティクス
適応型インテリジェント蜘蛛ロボットの開発
超音波・煙・温度センサーとLabVIEW制御を備えた4脚蜘蛛型ロボットを開発し、無線通信で障害物や環境を自律的に検知・適応する仕組みを実現した。
原題: Adaptive Intelligent Spider Robot ／ Rozita Teymourzadeh, Rahim Nakhli Mahal, Ng Keng Shen 他
日本語で読む → - 論文歩行者予測機械学習
都市交差点における文脈認識型歩行者運動予測
環境の意味的特徴（路側帯までの距離や信号状態）をガウス過程に組み込み、混雑した都市交差点での歩行者軌道予測精度を向上させた研究。
原題: Context-Aware Pedestrian Motion Prediction In Urban Intersections ／ Golnaz Habibi, Nikita Jaipuria, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
下肢外骨格ロボット向けリアルタイム歩行パターン生成プランナ
歩行中にパラメータを変更できるリアルタイム歩行軌道生成法を提案し、最適制御で滑らかな関節軌道を生成してExopedロボットに実装した。
原題: Real-time gait planner for human walking using a lower limb exoskeleton and its implementation on Exoped robot ／ Jafar Kazemi, Sadjaad Ozgoli
日本語で読む → - 論文歩行者予測機械学習
異なる形状の交差点に適用可能な歩行者運動予測モデル
路側座標系の反変成分を用いることで、未学習の形状の交差点でも歩行者の軌道を高精度に予測できる枠組みを提案した。
原題: A Transferable Pedestrian Motion Prediction Model for Intersections with Different Geometries ／ Nikita Jaipuria, Golnaz Habibi, Jonathan P. How
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
線形倒立振子モデルに基づく脚式ロボットの動的歩行制御
線形倒立振子モデルを用い、高さ・前進速度・バランスの3制御に分割して二足歩行を安定化させ、シミュレーションで200歩以上の動的歩行を実現した。
原題: Dynamic Walkng of Legged Machines ／ Kendeas Theofanous
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
動的歩行における歩行時間と足配置の非線形最適化の比較研究
二足歩行のロバスト性向上のため、残り歩行時間・次歩行時間・足位置を同時最適化する手法と、段階的に最適化する手法を比較し、後者が計算時間を大幅に削減しつつほぼ同等の最適解を得ることを示した。
原題: Comparison Study of Nonlinear Optimization of Step Durations and Foot Placement for Dynamic Walking ／ Wenbin Hu, Iordanis Chatzinikolaidis, Kai Yuan 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
外乱と知覚品質変動に頑健な不整地歩行のためのヒューリスティック計画
視覚情報が乏しい・劣化する状況でも4脚ロボットが不整地を歩けるよう、ヒューリスティックな計画手法と反射・外乱推定補償を組み合わせた枠組みを提案し、HyQで実証した。
原題: Heuristic Planning for Rough Terrain Locomotion in Presence of External Disturbances and Variable Perception Quality ／ Michele Focchi, Romeo Orsolino, Marco Camurri 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
シミュレーションを活用した二足歩行ロボットのベイズ最適化のサンプル効率改善
シミュレーションでパラメータ空間を変換し、ベイズ最適化による二足歩行ロボットの制御器チューニングを少ない試行で効率的に行う手法を提案し、実機とシミュレーションで検証した。
原題: Using Simulation to Improve Sample-Efficiency of Bayesian Optimization for Bipedal Robots ／ Akshara Rai, Rika Antonova, Franziska Meier 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
サドル空間変換による支持基底面追跡の展開
姿勢に応じて支持基底面の形状を変形させる参照座標系（サドル空間変換）を提案し、12名の健常者実験でその精度を検証した。力覚センサなしでも支持基底面を推定できる可能性を示す。
原題: Deployment of the Saddle Space Transformation in Tracking the Base of Support ／ Carlo Tiseo, Ming Jeat Foo, Kalyana C Veluvolu 他
日本語で読む → - 論文歩行者予測・計画ロボティクス
群衆中の自動運転のための歩行者モデリングと計画
歩行者の意図と周囲との相互作用を考慮した歩行者運動予測モデルPORCAを構築し、POMDP計画と組み合わせて群衆中を安全かつ円滑に走行する自動運転システムを実現した。
原題: PORCA: Modeling and Planning for Autonomous Driving among Many Pedestrians ／ Yuanfu Luo, Panpan Cai, Aniket Bera 他
日本語で読む → - 論文自動運転・歩行者相互作用ロボティクス
歩行者と相互作用する自動運転車：理論と実践のサーベイ
自動運転車と歩行者の相互作用に関する研究を、歩行者行動の要因分析から意思決定アルゴリズムまで幅広く調査し、課題と今後の研究方向を整理したサーベイ論文。
原題: Autonomous Vehicles that Interact with Pedestrians: A Survey of Theory and Practice ／ Amir Rasouli, John K. Tsotsos
日本語で読む → - 論文四足歩行ロボティクス
四足ロボット向け柔軟駆動脊椎の設計・シミュレーション・実機検証
テンセグリティ構造の柔軟な駆動脊椎を四足ロボットLaika向けに設計し、シミュレーションと実機で脊椎の曲げ・回転により各脚を持ち上げる動作を実証した。
原題: Design, Simulation, and Testing of a Flexible Actuated Spine for Quadruped Robots ／ Andrew P. Sabelhaus, Lara Janse van Vuuren, Ankita Joshi 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習によるCassieのフィードバック制御
実機に基づく二足歩行ロボットCassieのモデルで、参照動作を模倣する深層強化学習により頑健な歩行制御器を学習し、速度変化や外乱への適応性を示した。
原題: Feedback Control For Cassie With Deep Reinforcement Learning ／ Zhaoming Xie, Glen Berseth, Patrick Clary 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚長を自己変更できる四脚ロボットDyRETの実環境適応実験
脚の長さを能動的に変えられる四脚ロボットを開発し、実験室と屋外で異なる環境に応じた形態変化が性能を向上させることを示した。
原題: Self-Modifying Morphology Experiments with DyRET: Dynamic Robot for Embodied Testing ／ Tønnes F. Nygaard, Charles P. Martin, Jim Torresen 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
周期的・非周期的な人間らしい歩行のためのスケーラブルな閉形式軌道生成
3つの振り子からなる線形簡略モデル3LPで歩行ダイナミクスを表現し、最適時間投影制御と運動学的変換を組み合わせて、調整や最適化なしに身体特性や歩行パラメータに応じてスケール可能な人間らしい下肢軌道を閉形式で生成するフレームワークを提案した。
原題: Scalable closed-form trajectories for periodic and non-periodic human-like walking ／ Salman Faraji, Auke Jan Ijspeert
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
マイクロロボットのための柔軟で再利用可能な歩行プリミティブの学習
歩行を文脈付き方策探索としてデータを収集し、多目的歩行プリミティブを学習して計画に利用する手法を提案。動力学モデルなしで250試行以内に学習し迷路走破を実現した。
原題: Learning Flexible and Reusable Locomotion Primitives for a Microrobot ／ Brian Yang, Grant Wang, Roberto Calandra 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
Oncillaロボット：柔軟パンタグラフ脚を備えたオープンソース四足研究ロボット
猫サイズの四足歩行研究ロボットOncillaを開発し、設計図をオープンソース化。センサフィードバックなしでも機敏な歩行が可能なことを示した。
原題: Oncilla robot: a versatile open-source quadruped research robot with compliant pantograph legs ／ Alexander Spröwitz, Alexandre Tuleu, Mostafa Ajallooeian 他
日本語で読む → - 論文歩行stat.ML
共地域化ロコモーション包絡線：定性的アプローチ
人間の歩行データにおける手足の相関を利用し、多次元多様体回帰で歩行パターンを予測・生成する手法を提案した論文。
原題: Coregionalised Locomotion Envelopes - A Qualitative Approach ／ Neil Dhir, Houman Dallali, Mo Rastgaar
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
モデルベースの片脚ホッピングロボットの同定と制御
TD-SLIPモデルの近似解析解を片脚ホッピングロボットで実験的に検証し、その解に基づくモデルベース制御器を実装して安定な閉ループ走行を実現した。
原題: Model-Based Identification and Control of a One-Legged Hopping Robot ／ Hasan Eftun Orhon
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
二足歩行のストレンジアトラクタモデルと運動制御への影響
重心の引力アトラクタダイナミクスと足首戦略を数式化し、健常者の歩行データと整合する人間らしい歩行軌道を生成するモデルを提案した。
原題: The Strange Attractor Model of Bipedal Locomotion and its Consequences on Motor Control ／ Carlo Tiseo, Ming Jeat Foo, Kalyana C Veluvolu 他
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
蒸留を用いた段階的強化学習による多技能運動制御
連続行動空間における方策蒸留を拡張し、異なる地形を歩く複数の専門方策を統合して段階的に新技能を獲得するPLAID手法を提案した。
原題: Progressive Reinforcement Learning with Distillation for Multi-Skilled Motion Control ／ Glen Berseth, Cheng Xie, Paul Cernek 他
日本語で読む → - 論文歩行機械学習
対称で低エネルギーな歩行運動の学習
深層強化学習に左右対称性を促す損失項と、バランス補助を徐々に減らすカリキュラム学習を組み合わせ、実在の走者に近い自然で省エネな二足歩行制御を自動獲得させた研究。
原題: Learning Symmetric and Low-energy Locomotion ／ Wenhao Yu, Greg Turk, C. Karen Liu
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
単一プランナで実現する多様なヒューマノイド移動
歩行・這い・登攀など複数の移動様式を一つの探索プロセスで統合的に計画し、実行と並行して動かせるプランナを提案した論文。
原題: A Single-Planner Approach to Multi-Modal Humanoid Mobility ／ Andrew Dornbush, Karthik Vijayakumar, Sameer Bardapurkar 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
サンプル間外乱を補償する時間射影制御：二足歩行制御への応用
3LPモデルと線形系の閉形式解を利用し、中間状態をフェーズ開始時点へ射影して離散LQR制御を適用する歩行制御器を提案し、断続的な外乱への即時反応と高い安定化性能を示した。
原題: Time-projection control to recover inter-sample disturbances, application to bipedal walking control ／ Salman Faraji, Philippe Muellhaupt, Auke J. Ijspeert
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
深層強化学習によるエージェントの設計と制御の同時学習
設計分布を維持しながら強化学習で制御方策を最適化し、設計と制御を同時に学習する手法を提案。脚式移動で新規設計と歩行を発見し、性能と効率でベースラインを上回った。
原題: Jointly Learning to Construct and Control Agents using Deep Reinforcement Learning ／ Charles Schaff, David Yunis, Ayan Chakrabarti 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
時間投影制御に基づく踏み出し戦略による押し出し復帰
3つの振り子モデル(3LP)と時間投影法を用いて、歩行中に押された際の足位置をオンライン調整し復帰する制御フレームワークを提案し、極端な押し出しでも有効性を実験で示した。
原題: Push recovery with stepping strategy based on time-projection control ／ Salman Faraji, Hamed Razavi, Auke J. Ijspeert
日本語で読む →