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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: 2013/11/1 ／ arXivを3時間ごとに自動収集
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慣性円盤を備えた二足歩行ロボットの軌道制御
慣性円盤を持つ二足歩行ロボットに対し、幾何と速度・角運動量を階層的に制御する手法を提案し、公称軌道近傍での指数安定性を証明した。
原題: Trajectory control of a bipedal walking robot with inertial disc ／ Carlos Eduardo de Brito Novaes, Paulo Sergio Pereira da Silva, Pierre Rouchon
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動的歩行を安定化する効率的に解ける二次計画法
全身動的歩行制御を凸二次計画問題として定式化し、スパース性と時間構造を活かした専用アクティブセット法で34自由度ヒューマノイドを1kHzで制御可能にした。
原題: An Efficiently Solvable Quadratic Program for Stabilizing Dynamic Locomotion ／ Scott Kuindersma, Frank Permenter, Russ Tedrake
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深層・リカレント構造による最適制御の探求
深層・リカレントニューラルネットを連続高次元の歩行制御に適用し、関節角からトルクへの制御則を強化学習で訓練して複数構造を比較した。
原題: Exploring Deep and Recurrent Architectures for Optimal Control ／ Sergey Levine
日本語で読む → - 論文歩行制御
不整地での動的歩行に向けたプリミティブによるリアルタイム計画
仮想ホロノミック拘束として定義した動作プリミティブを用い、不整地を歩く劣駆動動的歩行の後退ホライズン計画を高速化する手法を提案。コンパス歩行器と7自由度5リンク歩行器で数歩先を1秒未満で計画できることを示した。
原題: Real-Time Planning with Primitives for Dynamic Walking over Uneven Terrain ／ Ian R. Manchester, Jack Umenberger
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四肢歩行の歩容遷移に左右間の神経結合は不要
身体の物理的相互作用と結合した振動子モデルにより、神経結合なしでも速度に応じて歩行・速歩・側対歩・駈歩へ自発的に遷移することを示した研究。
原題: Interlimb neural connection is not required for gait transition in quadruped locomotion ／ Atsushi Tero, Masakazu Akiyama, Dai Owaki 他
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歩行ロボットの行動レパートリーを進化させる
進化的アルゴリズムにより、6脚ロボットが全方向に歩行できる数百の制御器を同時に学習する手法を提案し、実機実験で到達可能な全地点への移動を実現した。
原題: Evolving a Behavioral Repertoire for a Walking Robot ／ Antoine Cully, Jean-Baptiste Mouret
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トルク飽和を考慮したCLFベース二次計画法による二足歩行制御
二足ロボットの歩行制御において、トルク飽和などの制約を凸最適化で直接扱うCLFベースの手法を提案し、MABELで実験検証した。
原題: Torque Saturation in Bipedal Robotic Walking through Control Lyapunov Function Based Quadratic Programs ／ Kevin Galloway, Koushil Sreenath, Aaron D. Ames 他
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IK-PSO：粒子群最適化による逆運動学ソルバと二足歩行生成への応用
倒立振子モデルで重心軌道を計算し、粒子群最適化ベースの逆運動学ソルバIK-PSOで関節制約を満たす脚運動を生成、小型二足ロボットの歩行計画に適用した研究。
原題: IK-PSO, PSO Inverse Kinematics Solver with Application to Biped Gait Generation ／ Nizar Rokbani, Adel M Alimi
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
知能的な二足ヒューマノイド歩行の生成に向けて
人間の歩行分析と筋肉機構に着想を得て、粒子群最適化を用いた二足ヒューマノイドの歩行軌道生成アルゴリズムを提案した研究。
原題: Toward Intelligent Biped-Humanoids Gaits Generation ／ Nizar Rokbani, Boudour Ammar Cherif, Adel M. Alimi
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脳波インターフェースで制御する歩行装具
脊髄損傷者と健常者が運動イメージ中の脳波でロボット歩行装具を操作できるかを試し、高い精度で歩行開始を検出できた。
原題: Brain-Computer Interface Controlled Robotic Gait Orthosis ／ An H. Do, Po T. Wang, Christine E. King 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
速歩時の馬前肢関節における3次元トルクとパワーの解析
8頭の健常馬の速歩を対象に、前肢の肘・手根・球節・繋・蹄骨関節の3次元トルクとパワーを逆動力学で算出し、立脚期と遊脚期でのエネルギー生成・吸収の部位別寄与を明らかにした。
原題: Three-dimensional Torques and Power of Horse Forelimb Joints at Trot ／ H. M. Clayton, D. H. Sha, D. R. Mullineaux
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
柔軟脚の受動ダイナミクスを活用した歩容遷移の実現
バネ付き倒立振子モデルをハイブリッド力学系として解析し、不安定領域を利用して一定エネルギーで歩容を切り替える手法と、単純な制御則でほぼ常に安定化できることを示した。
原題: Exploiting the Passive Dynamics of a Compliant Leg to Develop Gait Transitions ／ Harold Roberto Martinez Salazar, Juan Pablo Carbajal
日本語で読む → - 論文歩行math.OC
歩行ロボットのハイブリッドリミットサイクルにおける吸引領域
非線形ハイブリッドリミットサイクルの吸引領域解析手法を、van der Pol振動子や簡略化歩行モデルに適用し、横断面上のLyapunov関数をSOS計画で探索する方法を示した。
原題: Regions of Attraction for Hybrid Limit Cycles of Walking Robots ／ Ian R. Manchester, Mark M. Tobenkin, Michael Levashov 他
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
神経振動子とハーモニーサーチによる二足歩行の進化
松岡神経振動子をNAO二足ロボットの制御に用い、ハーモニーサーチで関節軌道とネットワークパラメータを最適化して安定歩行を実現した研究。
原題: Evolution of Biped Walking Using Neural Oscillators Controller and Harmony Search Algorithm Optimizer ／ Ebrahim Yazdi, Abolfazl Toroghi Haghighat
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
脚式ロボットのための動的運動モデリング
手作業での設計を不要にし、補助センサ情報を組み込める動的高斯混合モデル(DGMM)で脚式ロボットの運動モデルを学習する手法を提案し、8脚ロボットとベンチマークで検証した。
原題: Dynamic Motion Modelling for Legged Robots ／ Mark Edgington, Yohannes Kassahun, Frank Kirchner
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
5リンク劣駆動3D二足歩行ロボットの漸近安定歩行
胴体と2脚・受動点足を持つ3D二足ロボットに対し、仮想拘束とハイブリッド零ダイナミクスを拡張して周期軌道と自律フィードバック制御器を同時に設計し、漸近安定な高速歩行を実現した。
原題: Asymptotically Stable Walking of a Five-Link Underactuated 3D Bipedal Robot ／ Christine Chevallereau, Jessy W. Grizzle, Ching-Long Shih
日本語で読む → - 論文歩行cs.NE
動的バランスを伴う二足歩行のための進化した神経制御器
柔軟アクチュエータを持つ二足ロボットのシミュレーション上で、局所解を回避しつつ動的二足歩行を実現する神経ネットワーク制御器を進化的手法で獲得した。
原題: An Evolved Neural Controller for Bipdedal Walking with Dynamic Balance ／ Michael E. Palmer, Daniel B. Miller
日本語で読む → - 論文歩行ロボティクス
鳥の歩行運動学データをロボットモデリングに活用する
ウズラ歩行のX線映像から関節の自由度と回転軸を解析し、鳥脚を模したロボット脚の運動学モデルを構築した。
原題: Exploiting Bird Locomotion Kinematics Data for Robotics Modeling ／ Vincent Hugel, Remi Hackert, Anick Abourachid
日本語で読む → - 論文歩行cs.NE
進化計算による5リンク二足歩行機構のCPG制御獲得
遺伝的アルゴリズムでCPGネットワークの結合と振動パラメータを進化させ、物理シミュレーションと実機で5リンク二足歩行機構の制御を実現した。
原題: Evolution of central pattern generators for the control of a five-link bipedal walking mechanism ／ Atilim Gunes Baydin
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水平面内の曲線経路を走行する脚式ロコモーションのための曲線追従制御
脚式走行モデル(LLS)において、脚の配置と弾性を調整することで重心が水平面内の曲線経路を安定に追従できるハイブリッドフィードバック制御則を導出した論文。
原題: Curve Tracking Control for Legged Locomotion in Horizontal Plane ／ F. Zhang
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四足歩行のトロット歩容における初期姿勢が歩行安定性に与える影響
四足歩行ロボットのトロット歩容で支持対角線まわりのモーメントをモデル化し、初期姿勢の違いが歩行安定性に与える影響を解析して最適な初期姿勢を求めた論文。
原題: Effects of Initial Stance of Quadruped Trotting on Walking Stability ／ Dongqing He, Peisun Ma
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知能ロボット制御のワンチップ解：現代マイクロプロセッサによる六脚ロボットのサブサンプション・アーキテクチャ実装
ロボティクス向け新プロセッサIsoPodを用いて、六脚自律ロボットのサブサンプション・アーキテクチャを単一チップで実装し、従来方式との比較から新たな制御構成を提案した論文。
原題: One-Chip Solution to Intelligent Robot Control: Implementing Hexapod Subsumption Architecture Using a Contemporary Microprocessor ／ Nikita Pashenkov, Ryuichi Iwamasa
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単一の基準歩容から多様な歩行パターンを実現する方法
動的にバランスした直進歩行を基準とし、速度変更や旋回をオンラインで加えても安定性を保てるよう補償する手法を提案した。
原題: How to achieve various gait patterns from single nominal ／ Miomir Vukobratovic, Dejan Andric, Branislav Borovac
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