拟人步态(直膝行走 / 足跟-足尖行走)
Human-like Gait (Straight-knee Walking / Heel-to-toe Walking)进阶让人形机器人像人一样伸直膝盖、脚跟先着地、再用脚尖蹬离地面的走法。
拟人步态是人形机器人行业的常用说法,指走路姿态接近人:支撑腿膝盖基本伸直,脚跟先着地,重心滚过脚掌后用脚尖蹬离,双臂与腿反向摆动。早期基于零力矩点(ZMP)的人形机器人多屈膝、平足、腰高不变地走,原因之一是膝盖伸直时腿接近奇异位形,难以控制髋部高度。2006 年早稻田大学的 WABIAN-2R 借腰部运动避开奇异、在脚上加被动脚趾关节,较早实现了直膝加足跟-足尖行走。近年多用强化学习实现:奖励里加入模仿人类步行参考轨迹的项,同时兼顾速度跟踪和能耗。
例子2025 年 3 月 Figure 公布 Figure 02 的强化学习行走控制器:在 GPU 仿真里奖励机器人模仿人类步行参考轨迹,学到脚跟着地、脚尖蹬离和与腿同步的摆臂,再零样本迁移到真机。国内众擎 2024 年 10 月发布的 SE01 也以直膝步态为主要卖点(据报道)。
- 也叫
- 仿人步态、类人步态、Human-like Walking、Heel-strike / Toe-off、Heel-contact and Toe-off Walking
- 相关
- 直膝行走、步态、零力矩点、双足行走、对抗运动先验、支撑相 / 摆动相
- 来源
- Ogura et al.: Human-like Walking with Knee Stretched, Heel-contact and Toe-off Motion by a Humanoid Robot (IROS 2006)
Figure: Natural Humanoid Walk Using Reinforcement Learning (2025-03)
科创板日报:深圳人形机器人行走视频走红 拟人步态震惊英伟达科学家(2025-01) - 信息截至
- 2025-03