論文の概要: Bridging the Sim-to-Real Gap in Parallel-Link Leg Mechanisms via Simulator-Side Dynamics Normalization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.01697v1
- Date: Mon, 03 Aug 2026 04:49:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-04 15:07:25.330197
- Title: Bridging the Sim-to-Real Gap in Parallel-Link Leg Mechanisms via Simulator-Side Dynamics Normalization
- Title（参考訳）: Simulator-Side Dynamics normalization による並列リンク脚機構におけるSim-to-Realギャップのブリッジ
- Abstract要約: 本稿では,並列リンク機構がシミュレーションにおいてシリアルツリーサロゲートによって表現される場合に生じるダイナミクスのギャップについて述べる。
このギャップに対処するため,S3N(Simulator-Side System Normalization)を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.29165004406705
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper addresses the sim-to-real gap in dynamics arising when a parallel-link mechanism is represented by a serial-tree surrogate in simulation. Conventional Jacobian-based state and torque mappings preserve consistency with the kinematic and virtual-work relations but do not account for the coordinate-induced redistribution of actuator inertia and damping and the linkage inertia omitted during serial-tree reduction. To address this gap, Simulator-Side System Normalization (S3N) is proposed to normalize the serial-tree simulator's effective dynamics while preserving its tree topology. S3N-Act incorporates actuator inertia and damping into the serial-coordinate dynamics through coordinate transformation, whereas S3N-Full restores residual linkage inertia by separately identifying actuator- and leg-level frequency responses. In the 2-DoF validation, S3N-Full reduced the joint-position and torque RMSEs by 80.9% and 82.1%, respectively, relative to the Jacobian-mapping baseline. During pitch-in-place motion, S3N-Act and S3N-Full reduced the RMSE of the ground reaction force norm by 65.1% and 62.4%, respectively. During circular locomotion, S3N-Full reduced the phase-averaged, command-normalized sim-to-real gap from 17.3% to 9.9%. These results show that simulator-side normalization improves motion- and force-level sim-to-real consistency. It enables policy training in a serial-tree framework with hardware-consistent dynamics that better represent the physical parallel-link mechanism.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,並列リンク機構がシミュレーションにおいてシリアルツリーサロゲートによって表現される場合に生じる動的現象のシム・トゥ・リアルギャップに対処する。
従来のヤコビアン系状態とトルクマッピングはキネマティックおよび仮想ワーク関係との整合性を維持するが、アクチュエータ慣性と減衰の座標誘起再分配と、直列木還元時に省略された連鎖慣性は考慮しない。
このギャップに対処するため、S3N(Simulator-Side System Normalization)は、木トポロジーを保ちながら、シリアルツリーシミュレータの有効ダイナミクスを正規化するために提案されている。
S3N-Actはアクチュエータと脚レベルの周波数応答を分離して残リンク慣性を復元するのに対し、S3N-Actは座標変換によってアクチュエータ慣性とシリアル座標ダイナミクスに減衰する。
2-DoF検証では、S3N-Fullはヤコビアンマッピングベースラインと比較して関節位置とトルクRMSEをそれぞれ80.9%、82.1%削減した。
ピッチインプレース動作中、S3N-ActとS3N-Fullはそれぞれ、地上反応力ノルムのRMSEを65.1%と62.4%削減した。
円移動中、S3N-Fullは位相平均化、コマンド正規化のsim-to-realギャップを17.3%から9.9%に減らした。
これらの結果から,シミュレータ側正規化により動作レベルと力レベルのsim-to-real整合性が向上することが示された。
物理パラレルリンク機構をより良く表現するハードウェア一貫性のあるダイナミックスを備えたシリアルツリーフレームワークでのポリシートレーニングを可能にする。
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