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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: 2016/10/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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ヒューマノイドロボットのための運動量ベースバランス制御器の自動ゲイン調整
ヒューマノイドロボットの運動量ベースバランス制御器のゲインを自動調整する手法を提案し、iCubでシミュレーション検証した。
原題: Automatic Gain Tuning of a Momentum Based Balancing Controller for Humanoid Robots ／ Daniele Pucci, Gabriele Nava, Francesco Nori
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変調された運動制御器の学習と転移
脊髄様の低レベルネットワークを単純タスクで事前学習して固定し、高レベル皮質様ネットワークがその入力を変調して複数の運動タスクを学習・転移する手法を提案。
原題: Learning and Transfer of Modulated Locomotor Controllers ／ Nicolas Heess, Greg Wayne, Yuval Tassa 他
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歩行タイミング調整によるロバストな歩容生成
ヒューマノイドロボットの歩行において、足の着地位置だけでなく歩行時間もフィードバックに基づいて調整し、よりロバストな歩容を生成する手法を提案した。
原題: Step Timing Adjustment: A Step toward Generating Robust Gaits ／ Majid Khadiv, Alexander Herzog, S. Ali. A. Moosavian 他
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複数行動タイプの可能性グラフを用いた環境踏破
歩行・這い・跳躍など複数の連続行動を組み合わせ、可能性グラフで高レベルに探索して脚ロボットの複雑環境踏破を計画する手法を提案した。
原題: Traversing Environments Using Possibility Graphs with Multiple Action Types ／ Michael X. Grey, C. Karen Liu, Aaron D. Ames
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ランダム化可能性グラフを用いた半非構造環境における足配置と全身動作の計画
制約多様体の高レベル近似で行動の可能性を高速探索し、全身動作を活用した二足歩行ロボットの足配置・動作計画を半非構造環境で実現する手法を提案。
原題: Footstep and Motion Planning in Semi-unstructured Environments Using Randomized Possibility Graphs ／ Michael X. Grey, Aaron D. Ames, C. Karen Liu
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二足歩行制御のためのサンプル効率の良い最適化手法
歩行の基本的特徴を反映した距離指標を導入し、ベイズ最適化のサンプル効率を高めて16次元の神経筋モデルによる平面歩行制御を100試行未満で学習した。
原題: Sample Efficient Optimization for Learning Controllers for Bipedal Locomotion ／ Rika Antonova, Akshara Rai, Christopher G. Atkeson
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RGBDセンサを用いたヒューマノイドの移動可能性マップ計算
RGBDセンサで取得した点群を歩行安全性に基づいて分類し、ヒューマノイドiCubが安全に自律移動するためのシーン走行可能性解析を行う研究。
原題: Mobility Map Computations for Autonomous Navigation using an RGBD Sensor ／ Nicolò Genesio, Tariq Abuhashim, Fabio Solari 他
日本語で読む → - 論文歩行者検出画像認識
RGB-Dを用いたリアルタイムテンプレートマッチングによる歩行者検出
深度画像ベースのテンプレートマッチングで歩行者をリアルタイム検出する手法を提案し、上半身の向きや距離に応じた複数テンプレートと重み付きマッチング、外観検出器との併用で精度を向上させた。
原題: Real-Time RGB-D based Template Matching Pedestrian Detection ／ Omid Hosseini jafari, Michael Ying Yang
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四足歩行のための効率的な最適計画・制御フレームワーク
脚式ロボットの最適制御をスイッチドシステムとして定式化し、切替時刻と連続制御入力を多段階最適化で求める効率的な動的計画法フレームワークを提案。四足ロボットのギャップ跨ぎ・歩行・トロットで有効性を検証した。
原題: An Efficient Optimal Planning and Control Framework For Quadrupedal Locomotion ／ Farbod Farshidian, Michael Neunert, Alexander W. Winkler 他
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シャボン玉最適化による歩容生成
シャボン玉の物理に着想を得た幾何変分アルゴリズムで、運動学的移動システムの歩容を最適化する手法を提案し、Purcellの遊泳体などで実証した。
原題: Soap-bubble Optimization of Gaits ／ Suresh Ramasamy, Ross L. Hatton
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ステップのタイミングを自律決定する多接触移動のTOPP-MPC
接触切り替えのタイミングを入力ではなく高速非線形最適化の出力として計算するMPCを提案し、HRP-4ヒューマノイドのシミュレーションで多接触歩行を実現した。
原題: When to make a step? Tackling the timing problem in multi-contact locomotion by TOPP-MPC ／ Stéphane Caron, Quang-Cuong Pham
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
DCM追従と歩幅調整を組み合わせた二足歩行の安定化
発散運動成分(DCM)の追従と着地点の調整を組み合わせ、アクティブ/パッシブ足首の二足ロボットの歩行を安定化させる手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
原題: Stepping Stabilization Using a Combination of DCM Tracking and Step Adjustment ／ Majid Khadiv, Sebastien Kleff, Alexander Herzog 他
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テンセグリティロボットの移動のための深層強化学習
鏡像降下誘導方策探索を周期的移動動作に拡張し、テンセグリティロボットSUPERballの転がり歩容を実機・シミュレーションで学習させ、初の連続的で信頼性の高い実機移動を実現した論文。
原題: Deep Reinforcement Learning for Tensegrity Robot Locomotion ／ Marvin Zhang, Xinyang Geng, Jonathan Bruce 他
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ポッシビリティグラフによるヒューマノイドロボットの環境踏破
歩行・這い・跳躍など複数の移動様式を組み合わせて複雑な環境を踏破するため、制約多様体の高レベル近似で行動の可能性を高速探索するポッシビリティグラフを提案した。
原題: Traversing Environments Using Possibility Graphs for Humanoid Robots ／ Michael X. Grey, Aaron D. Ames, C. Karen Liu
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
複数接触下での機動性向上：重心の任意加速を可能にする接触配置の同定
複数の接触点がある場合に重心を任意に加速できる接触配置を判定する手法を提案し、制約が存在する場合の線形制約の求め方と計算の効率化も示した。
原題: Increased Mobility in Presence of Multiple Contacts - Identifying Contact Configurations that Enable Arbitrary Acceleration of CoM ／ Milutin Nikolić, Branislav Borovac, Mirko Raković 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
接触を介した軌道最適化による四足ロボットの歩容自動発見
接触切替や歩容パターンを事前指定せず、全身ダイナミクスの軌道最適化によって四足ロボットの多様な歩容や動的動作を自動生成し、実機オンライン適用まで示した研究。
原題: Trajectory Optimization Through Contacts and Automatic Gait Discovery for Quadrupeds ／ Michael Neunert, Farbod Farshidian, Alexander W. Winkler 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
3D重心加速度のモデル予測制御に基づく多点接触歩行パターン生成
摩擦錐の代数的性質を利用して重心加速度の実行可能領域を2D凸包計算に帰着させ、高速な接触安定性評価を実現し、モデル予測制御でヒューマノイドHRP-4の多点接触動的歩行を生成した論文。
原題: Multi-contact Walking Pattern Generation based on Model Preview Control of 3D COM Accelerations ／ Stéphane Caron, Abderrahmane Kheddar
日本語で読む → - 論文歩行者検出/人間認識ナビゲーションロボティクス
深層学習による効率的でロバストな歩行者検出と人間認識ナビゲーション
ACF検出器とCNNをカスケードして高速・高精度な歩行者検出を実現し、非対称ガウス関数で人間認識制約を定式化して家庭内環境でのロボットナビゲーションを検証した論文。
原題: Efficient and Robust Pedestrian Detection using Deep Learning for Human-Aware Navigation ／ Andre Mateus, David Ribeiro, Pedro Miraldo 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
ハイブリッド系への平均化法の拡張
脚式歩行の安定な歩容生成に関連するリミットサイクルを持つハイブリッド系に対し、平滑系の平均化手法を拡張し、その適用例を示した。
原題: A Hybrid Dynamical Extension of Averaging ／ Avik De, Samuel A. Burden, Daniel E. Koditschek
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
iCubヒューマノイドロボットの多様なシナリオにおける歩行：実装と性能分析
iCubロボットにZMPベースの歩行生成と位置制御を実装し、様々な歩行タスクでの性能と限界を分析した。
原題: Walking of the iCub humanoid robot in different scenarios: implementation and performance analysis ／ Yue Hu, Jorhabib Eljaik, Kevin Stein 他
日本語で読む → - 論文歩行者検出ロボティクス
ロボットナビゲーション向けリアルタイム深層学習歩行者検出器
ACF検出器と深層CNNを組み合わせた高速・高精度な歩行者検出を提案し、ロボットナビゲーション環境での実証実験で有効性を示した。
原題: A Real-Time Deep Learning Pedestrian Detector for Robot Navigation ／ David Ribeiro, Andre Mateus, Pedro Miraldo 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
部分的な足場や線接触を含む環境でのヒューマノイドAtlasの歩行
足裏の接触面を探索して推定し、全身の運動量制御と上半身の角運動量を活用して、小さな足場や線接触でもヒューマノイドが動的に歩行・バランスを取る手法を提案した。
原題: Walking on Partial Footholds Including Line Contacts with the Humanoid Robot Atlas ／ Georg Wiedebach, Sylvain Bertrand, Tingfan Wu 他
日本語で読む → - 論文歩行AI
情報理論で強化する身体性エージェントの強化学習
連続するセンサ読み取り間の相互情報量を内在的報酬として加えることで、複雑な形態の移動学習における方策勾配最適化を改善する手法を実験的に示した。
原題: Information Theoretically Aided Reinforcement Learning for Embodied Agents ／ Guido Montufar, Keyan Ghazi-Zahedi, Nihat Ay
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3LPモデルに基づく断続的な外力から復帰する新たな時間投影型歩行制御器
3LPモデルの線形性と閉形式解を利用し、任意時刻の状態を離散LQR制御のイベント時点へ投影してオンライン制御を行う歩行制御器を提案し、断続的な外力に対する復帰性能と計算効率の高さを示した。
原題: A new time-projecting controller based on 3LP model to recover intermittent pushes ／ Salman Faraji, Auke J. Ijspeert
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3LP：胴体と遊脚の動力学を含む線形3次元歩行モデル
脚と上半身をそれぞれ線形振り子で表し、支持脚・遊脚・胴体の動力学を記述する3次元二足歩行モデルを提案した論文。閉形式解により高速なモデル予測制御や人間らしいトルク・床反力の再現が可能であることを示す。
原題: 3LP: a linear 3D-walking model including torso and swing dynamics ／ Salman Faraji, Auke J. Ijspeert
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットの運動学・動力学を考慮した構造化接触力最適化
接触面が与えられた脚式ロボットに対し、力計画と運動計画を交互に解くことで、整合の取れた接触力と全身関節軌道を生成する手法を提案した論文。
原題: Structured contact force optimization for kino-dynamic motion generation ／ Alexander Herzog, Stefan Schaal, Ludovic Righetti
日本語で読む → - 論文歩行支援ロボット制御ロボティクス
バンバン制御による歩行支援ロボットのハイブリッドフィードバック経路追従
歩行支援ロボットの後輪ブレーキを4つの飽和トルクでオンオフ制御し、経路から遠いときは接近モード、近いときは経路追従モードに切り替えることで、利用者を滑らかに計画経路へ導く手法を提案した。
原題: Hybrid Feedback Path Following for Robotic Walkers via Bang-Bang Control Actions ／ Stefano Divan, Daniele Fontanelli, Luigi Palopoli
日本語で読む → - 論文歩行math.OC
ヒューマノイドロボットの運動量ベース制御器の安定性解析と設計
運動量ベースのバランス制御が不安定なゼロダイナミクスを生じうることを示し、制御器の簡単な修正で安定化できることを理論・シミュレーション・iCubでの実験で示した論文。
原題: Stability Analysis and Design of Momentum-based Controllers for Humanoid Robots ／ Gabriele Nava, Francesco Romano, Francesco Nori 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
移動のロボフィジクス：ロボティクス・ソフトマター・力学系の交差点における移動研究のレビュー
移動するシステムの物理学「ロボフィジクス」を提唱し、簡略化したロボット実験と力学系理論を組み合わせて生命のような移動原理を探る研究動向をレビューした論文。
原題: A review on locomotion robophysics: the study of movement at the intersection of robotics, soft matter and dynamical systems ／ Jeffrey Aguilar, Tingnan Zhang, Feifei Qian 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
遊脚を考慮した脚式ロボットの捕捉可能性解析
遊脚のダイナミクスを取り入れた捕捉可能性解析を提案し、遊脚カーネルと線形倒立振子モデルを組み合わせてN歩捕捉可能性を解析した。
原題: Capturability-based Analysis of Legged Robot with Consideration of Swing Legs ／ Zhiwei Zhang, Chenglong Fu
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