今年4月勇奪全球首個人形機(jī)器人“半馬”冠軍的“天工”,，面向行業(yè)免費開放了其在運動控制上的核心技術(shù),。近日,，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心發(fā)布了開源運動控制框架Tien Kung-Lab,，其中就包括“天工”的奔跑秘笈,。

 

如同人類需要穩(wěn)健行走才能勞動,，強(qiáng)大的運動控制能力是人形機(jī)器人執(zhí)行各類產(chǎn)業(yè)任務(wù)的前提,。運動控制相當(dāng)于人類小腦發(fā)揮的作用,，也是人形機(jī)器人從實驗室邁向規(guī)模化應(yīng)用的重要門檻,。“天工”之所以能以2時40分42秒跑完21.0975公里,，就得益于運動控制的核心技術(shù)。

與傳統(tǒng)人形機(jī)器人運動控制采取的動力學(xué)方法,、強(qiáng)化學(xué)習(xí)兩條路都不同,，“天工”采用的是北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心研發(fā)的“強(qiáng)化模仿學(xué)習(xí)”新法子：先“吸收”人類運動過程中關(guān)節(jié)變化等各種數(shù)據(jù)并進(jìn)行模仿，再在仿真環(huán)境中邊跑邊成長,，在摸索和試錯中學(xué)習(xí),。

這一方法首次融合了模仿學(xué)習(xí)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，讓人形機(jī)器人在走路、跑步等移動中面對復(fù)雜地形的穩(wěn)定性更高,、適應(yīng)能力更強(qiáng),，還保留了與人類高度相似的優(yōu)雅姿態(tài)。

 

Tien Kung-Lab是一套開源強(qiáng)化學(xué)習(xí)運動控制算法框架,。該框架融合前沿的強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)和人體運動數(shù)據(jù),，能讓人形機(jī)器人實現(xiàn)自然、高效,、穩(wěn)定的運動控制,。為了幫助開發(fā)者更方便感知策略訓(xùn)練，此次開源的算法框架,，改進(jìn)了相關(guān)的光線追蹤技術(shù),，實現(xiàn)了訓(xùn)練環(huán)境中深度圖和激光雷達(dá)點云的快速準(zhǔn)確獲取，讓仿真環(huán)境下從感知到運動的“端到端”訓(xùn)練成為可能,。

自去年4月首度亮相,，“天工”的運動控制算法不斷迭代，今年還基于視覺的感知行走,，完成了全球首例百級臺階攀登實驗,，實現(xiàn)了無磕碰、不踩棱,、不踏空地跨越連續(xù)多級樓梯和35厘米大高差臺階,，奔跑時速也由6公里/小時提高至12公里/小時，并能在雪地等高難度地形中高速奔跑,。

人形機(jī)器人馬拉松比賽中,，更是讓Tien Kung-Lab經(jīng)歷了超長賽程和真實路況的挑戰(zhàn)，在運動控制層面保證了“天工Ultra”每一次邁步與落地的穩(wěn)定,、準(zhǔn)確,，跨越了真實道路中凸起、凹陷,、減速帶,、細(xì)小石子等隨機(jī)干擾，最終實現(xiàn)了順利完賽,。

“天工”運控算法面向行業(yè)開源,，填補(bǔ)了高性能人形機(jī)器人運動控制框架在開源領(lǐng)域的空白，將縮短其他人形機(jī)器人跨地形高速泛化移動的開發(fā)周期,。

“開源之后,，其他的開發(fā)者就可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行二次開發(fā)。”北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心開源社區(qū)負(fù)責(zé)人董建宇解釋了“天工”之所以技術(shù)開源的原因：開源之后,，天工的運動控制技術(shù)就可以在不同開發(fā)者的場景里進(jìn)行訓(xùn)練,，適應(yīng)更復(fù)雜的地形，完成更復(fù)雜的動作和任務(wù)；眾多開發(fā)者加入進(jìn)來,，也能加速天工運動控制算法在工業(yè)場景,、物流場景、特種作業(yè)場景等高復(fù)雜環(huán)境下規(guī)?；瘧?yīng)用,。按照開源社區(qū)的協(xié)議，其他開發(fā)者也會將二次開發(fā)的代碼反哺給社區(qū),，共同擴(kuò)大人形機(jī)器人的技術(shù)生態(tài),。

運動控制的秘笈向行業(yè)開放后，其他人形機(jī)器人是否會“追”上“天工”,？

“天工的運動控制能力會不斷升級和迭代,。開源之后，我們收到更真實的一線反饋,，看到真實場景里的更多需求,，倒逼著天工不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和突破，不斷實現(xiàn)技術(shù)上的領(lǐng)先,。”董建宇說,，天工的運動控制框架也會隨著技術(shù)的迭代,，不斷開源新的版本,。

當(dāng)前，Tien Kung-Lab已在Open X-Humanoid開源社區(qū),、Github,、Gitee等平臺開放下載。

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來源：北京日報客戶端

記者：曹政

流程編輯：u028

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