Study on Hopping Motion Strategy in Unknown Environments Based on Soil Interaction

基于土壤相互作用的未知环境下跳跃运动策略研究

基本信息

  • 批准号:
    19J10278
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2019-04-25 至 2021-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

申請者は昨年度より引き続きスイスEPFLにて3Dシミュレーションを用いた跳躍ロボットの行動戦略アルゴリズムの構築に取り組んだ.本研究では,惑星環境をを模擬したシミュレータ上において,跳躍及び車輪を用いてロボットが目的地に効率よく迎えるようなアルゴリズムの構築を目標としている.惑星環境は事前にわかっていることが少なく未知な部分が多いため,不確実性を考慮しつつ,ロバストな行動計画が必要である.本研究では,強化学習を用いて不整地における跳躍ロボットの行動アルゴリズムを生成した.これにより,どのように跳躍すれば不整地で効率よく移動できるかの指針を得ることができる.今後は得られた行動パターンを元に実際のロボットを用いて屋外環境で試験を行い,アルゴリズムの有用性や,改善点などを調査していく.また,探査ロボットの安全性と痕跡調査を両立するためには,行動の不確実性を最小化する行動戦略が必須である.そこで不確実性を確率的に表し,砂地や起伏 での跳躍のリスクと痕跡発見のリターンを「報酬」として定量的に表現することでリスクとリターンのトレードオフを考慮した行動戦略を構築した.MDPと呼ば れる手法を用いて不確実性を最小化し,報酬を最大化するような跳躍経路を生成するアルゴリズムを提案した.その際に,ロボットの位置や姿勢,次の行動がどの程度安全であるかと,その行動により周囲の環境をどの程度認識し,未知度を減らせるかを評価関数として提案した.これにより,ロボットの現状に合わせた様々な経路を生成することができ,目的に応じたロボットの行動戦略を構築することができる.
The applicant shall submit a report on the construction of the 3D system for EPFL in the year before. This study aims to simulate the environment of the star and to construct the target for the jump and the wheel. The environment of the star is not in advance, the unknown part is not in advance, the uncertainty is considered, the action plan is necessary. This study aims to explore the application of reinforcement learning in the field of learning.これにより,どのように跳跃すれば不整地で効率よく移动できるかの指针を得ることができる. In the future, we will take actions to improve the usefulness of the system. To investigate the safety traces of detection, to minimize the inaccuracy of actions, to investigate the necessity of actions. For example, if you want to minimize the uncertainty of the accuracy rate, you can use the method to minimize the uncertainty, maximize the compensation, and generate the "compensation" and quantitative performance. When you are in the middle of the game, you will see the position and posture of the game, the degree of safety of the game, the degree of awareness of the game, the degree of uncertainty of the game, and the number of comments. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone else.

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Evaluation of Hopping Robot Performance With Novel Foot Pad Design on Natural Terrain for Hopper Development
  • DOI:
    10.1109/lra.2019.2926222
  • 发表时间:
    2019-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Kosuke Sakamoto;M. Otsuki;T. Maeda;K. Yoshikawa;T. Kubota
  • 通讯作者:
    Kosuke Sakamoto;M. Otsuki;T. Maeda;K. Yoshikawa;T. Kubota
惑星探査のための強化学習を用いた車輪-跳躍ハイブリッド移動ロボットの行動計画
使用强化学习进行行星探索的轮跳混合移动机器人的动作规划
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    笠原良太;湯澤知久 ;藤井毅 ;青木不学;鈴木雅京;坂本康輔,久保田孝
  • 通讯作者:
    坂本康輔,久保田孝
未知環境における不確実性を考慮した跳躍経路計画
考虑未知环境不确定性的跳跃路径规划
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sakamoto Kosuke;Otsuki Masatsugu;Maeda Takao;Yoshikawa Kent;Kubota Takashi;坂本康輔,久保田孝
  • 通讯作者:
    坂本康輔,久保田孝
Evaluation of Hopping Robot Locomotion for Planetary Exploration by 3D Simulator
通过 3D 模拟器评估行星探索的跳跃机器人运动
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sakamoto Kosuke;Ijspeert Auke Jan;Kubota Takashi
  • 通讯作者:
    Kubota Takashi
跳躍ロボットによる惑星探査の検討
使用跳跃机器人进行行星探索的考虑
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kasahara Ryota;Matsuoka Misato;Yuzawa Tomohisa;Sumitani Megumi;Sezutsu Hideki;Aoki Fugaku;Suzuki Masataka G.;坂本康輔,久保田孝
  • 通讯作者:
    坂本康輔,久保田孝
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    $ 1.09万
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  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.09万
  • 项目类别:
    Research Grant
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