接触を考慮した全身制御による柔軟な物体搬送
Interaction-Aware Whole-Body Control for Compliant Object Transport
人型ロボットが物体を支えながら運ぶ際に、上半身の接触力制御と下半身のバランス制御を分離し、強化学習で外乱や負荷変動に適応する全身制御手法を提案した。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Hao Zhang, Yves Tseng, Ding Zhao, H. Eric Tseng
分類: cs.RO, cs.AI
原文アブストラクト
Cooperative object transport in unstructured environments remains challenging for assistive humanoids because strong, time-varying interaction forces can make tracking-centric whole-body control unreliable, especially in close-contact support tasks. This paper proposes a bio-inspired, interaction-oriented whole-body control (IO-WBC) that functions as an artificial cerebellum - an adaptive motor agent that translates upstream (skill-level) commands into stable, physically consistent whole-body behavior under contact. This work structurally separates upper-body interaction execution from lower-body support control, enabling the robot to maintain balance while shaping force exchange in a tightly coupled robot-object system. A trajectory-optimized reference generator (RG) provides a kinematic prior, while a reinforcement learning (RL) policy governs body responses under heavy-load interactions and disturbances. The policy is trained in simulation with randomized payload mass/inertia and external perturbations, and deployed via asymmetric teacher-student distillation so that the student relies only on proprioceptive histories at runtime. Extensive experiments demonstrate that IO-WBC maintains stable whole-body behavior and physical interaction even when precise velocity tracking becomes infeasible, enabling compliant object transport across a wide range of scenarios.
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