論文の概要: Walking on the Slope: Stable Bipedal Gaits with Genetic-Algorithm-Optimized Trajectories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.20570v1
- Date: Thu, 17 Sep 2026 15:30:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-20 08:55:54.351928
- Title: Walking on the Slope: Stable Bipedal Gaits with Genetic-Algorithm-Optimized Trajectories
- Title（参考訳）: 斜面歩行:遺伝的アルゴリズム最適化軌道を用いた安定二足歩行
- Abstract要約: 本稿では,平地および傾斜地を歩行する8自由度二足歩行ロボットの運動・動的モデリング,軌道生成,安定性解析について述べる。
ニュートン・オイラー反復アルゴリズムを用いて関節トルクを計算し、ゼロモーメントポイント(ZMP)基準を用いて動的安定性を評価する。
その結果,ZMPの安定性は,ロボットの総質量ではなく,リンク間の質量分布によって制御されることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper presents the kinematic and dynamic modeling, trajectory generation, and stability analysis of an 8-degree-of-freedom (DOF) biped robot walking on flat and inclined terrain. Denavit-Hartenberg (DH) parameters and homogeneous transformations are used to derive the forward kinematics, while closed-form inverse kinematics maps the desired hip and swing-foot Cartesian trajectories, generated with cubic splines, to joint angles. Joint torques are computed using the Newton-Euler iterative algorithm, and dynamic stability is evaluated using the zero moment point (ZMP) criterion. A genetic algorithm (GA) optimizes the hip height, maximum swing-foot lift, and frontal-plane tilt angle by minimizing the work done by the joints subject to a ZMP feasibility penalty. Simulation results in MATLAB show that the nominal 8-DOF model remains ZMP-stable for step completion times down to 0.5 s and for slope inclinations up to 22.5 degrees with the given foot geometry. Beyond these limits, the ZMP leaves the support polygon, and either the foot dimensions or the trajectory parameters must be modified. The results also show that ZMP stability is governed by the mass distribution among the links rather than the total mass of the robot.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,平地および傾斜地を歩行する8自由度二足歩行ロボットの運動・動的モデリング,軌道生成,安定性解析について述べる。
デナヴィト・ハルテンベルク(DH)パラメータと均質変換を用いて前方運動学を導出する一方、閉形式逆運動学は所望のヒップとスイングフットのカルテシアン軌道を立方スプラインで生成し、関節角にマッピングする。
ニュートン・オイラー反復アルゴリズムを用いて関節トルクを計算し、ゼロモーメントポイント(ZMP)基準を用いて動的安定性を評価する。
遺伝的アルゴリズム(GA)は、ZMPペナルティを受ける関節による作業を最小限にすることで、股関節の高さ、最大スイングフットリフト、前頭面傾斜角を最適化する。
MATLAB のシミュレーション結果から, ステップ完了時間 0.5 秒, 傾斜傾斜度 22.5 度において, 名目8-DOF モデルが ZMP-stable のままであることがわかった。
これらの限界を超えて、ZMPは支持ポリゴンを残し、足の寸法または軌道パラメータを変更する必要がある。
また,ZMP安定性は,ロボットの総質量ではなくリンク間の質量分布によって制御されることを示した。
関連論文リスト
- Optimal control of a swimming robot based on Purcell's microswimmer model [0.38233569758620045]
パーセルスイマー(英: Purcell's swimming)は、低レイノルズ数流体力学が支配する水泳微生物のよく知られた平面モデルである。
粘性流体中を移動する3リンクスイマーをロボットマクロスケールで実現した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-08-18T07:34:57Z) - GrainGS: Gradient-Decoupled Gaussian Splatting for Efficient Dynamic Novel View Synthesis [94.20462261657525]
GrainGSは階層的なアンカー足場とガウス単位の変形を組み合わせた動的フレームワークである。
高いリコンストラクション品質、リアルタイムの新規ビュー合成、コンパクトストレージを実現している。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-23T15:52:35Z) - Trajectory Optimization for Collision-Aware Redundant Robotic Multi-Axis Additive Manufacturing by Constrained Gradient Projection [14.036000612440603]
本研究は、冗長ロボットMAAMにおける衝突認識軌道最適化のための計算フレームワークを提案する。
実験により, 平均ノズル位置誤差を10m以下に維持し, 最大接合ジャークを7.6%まで低減し, 試料衝突や配向違反を排除した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-06-29T04:18:54Z) - Computing Smooth Geodesics under Two-Sided Curvature Bounds with Applications to Robotics and Image Analysis [23.336775580260337]
平面曲線の曲率は、二階最小経路を計算するための重要な正規化用語である。
ハミルトン・ヤコビ・ベルマン(HJB)偏微分方程式(PDE)の枠組みで開発された新しい曲率境界測地モデルを提案する。
数値実験により、提案した曲率境界測地モデルは、満足な経路を見つけるための強力で堅牢なツールであることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-06-11T14:13:24Z) - Asymptotically Stable Gait Generation and Instantaneous Walkability Determination for Planar Almost Linear Biped with Knees [3.8670524841575715]
独自の機械的特性を持つ平面二足歩行ロボットのクラスが提案されている。
運動方程式の共通する性質は、慣性行列が定数行列であり、非線形速度項がなく、重力項は単純な非線形項を含むことである。
本稿では, 膝付き平面二足歩行ロボットモデルに提案手法を拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-14T04:36:59Z) - Gaussian process regression and conditional Karhunen-Lo\'{e}ve models
for data assimilation in inverse problems [68.8204255655161]
偏微分方程式モデルにおけるデータ同化とパラメータ推定のためのモデル逆アルゴリズムCKLEMAPを提案する。
CKLEMAP法は標準的なMAP法に比べてスケーラビリティがよい。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-26T18:14:12Z) - NAG-GS: Semi-Implicit, Accelerated and Robust Stochastic Optimizer [45.47667026025716]
2つの重要な要素に依存した、新しく、堅牢で、加速された反復を提案する。
NAG-GSと呼ばれる手法の収束と安定性は、まず広範に研究されている。
我々は、NAG-arityが、重量減衰を伴う運動量SGDや機械学習モデルのトレーニングのためのAdamWといった最先端の手法と競合していることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-29T16:54:53Z) - Physics-Informed Machine Learning Method for Large-Scale Data
Assimilation Problems [48.7576911714538]
我々は,未知のフラックス (Neumann) と様々なヘッド (Dirichlet) 境界条件を持つ地下流れをモデル化するための物理インフォームド条件付きKarhunen-Lo'eve展開法(PICKLE)を拡張した。
PICKLE法はMAP法と精度が比較できるが,大規模問題ではMAP法よりもはるかに高速であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-30T18:43:14Z) - Cycloidal Trajectory Realization on Staircase based on Neural Network
Temporal Quantized Lagrange Dynamics (NNTQLD) with Ant Colony Optimization
for a 9-Link Bipedal Robot [1.7205106391379026]
本稿では,エネルギー最適化を伴う関節角度軌跡追尾制御のための新しい最適手法を提案する。
9リンク二足歩行モデルによる階段登上作業では, 階段寸法に依存するように, 揺動位相のシクロイド軌道が提案される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-02T05:50:42Z) - Fast Gravitational Approach for Rigid Point Set Registration with
Ordinary Differential Equations [79.71184760864507]
本稿では,FGA(Fast Gravitational Approach)と呼ばれる厳密な点集合アライメントのための物理に基づく新しい手法を紹介する。
FGAでは、ソースとターゲットの点集合は、シミュレーションされた重力場内を移動しながら、世界規模で多重リンクされた方法で相互作用する質量を持つ剛体粒子群として解釈される。
従来のアライメント手法では,新しいメソッドクラスには特徴がないことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-28T15:05:39Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。