聚焦仿人双足机器人,着重解决其下肢鲁棒行走中仿真到实机间隔(SimToReal gap)的误差问题
总述
硬件:采用傅利叶智能科技一体化关节模组:
1)胯部和膝关节选用 FSA80 - 29E 电机,以承受较大扭矩;
2)大腿部分采用 FSA60 - 43E 电机,兼顾扭矩和转速需求;
3)小腿选用 FSA45 - 30E 电机并采用并联结构,优化惯量设计,提升机器人运动的灵活性和稳定性。
关节采用模块化快拆设计,方便维护;
整体选用铝合金 7075、退火钛和碳纤维等材质,提高机器人性能。
硬件拓扑:采用信号层和功率层分层架构,
信号层以上位机为核心,借助千兆交换机实现多电机的精准控制
功率层利用硬件隔离技术保障上位机安全,并为各组件提供适配电压
重点:步态规划环节,基于HumanoidGym框架,运用强化学习模型,结合近端策略优化(PPO)损失函数,非对称演员评论家方法和特权信息进行训练。通过合理设置奖励函数,引导机器人学习最优步态。在IssacGym平台进行多环境训练,并在不同仿真环境中验证和优化策略,使机器人获得稳定高效的步态。
部署准备:Real2Sim过程中,从Mujoco仿真环境中采样获取电机action值在实物上验证,有效验证电机和硬件性能。
部署:在实机部署(Sim2Real)时,针对仿真与现实的差异,优化控制频率,采用伪并行技术提高数据获取效率,并对控制频率和策略进行匹配优化;同时对惯性测量元件进行优化和仿真对齐,提升机器人在现实环境中的性能和鲁棒性
人形机器人领域主要包含手臂操作(manuipulation)和下肢鲁棒行走(locomotion),本文章主要解决SimToRe