標(biāo)題：北京機(jī)器人馬拉松冠軍開源：人形機(jī)器人步入運(yùn)動(dòng)控制新時(shí)代
隨著科技的飛速發(fā)展，人形機(jī)器人逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。作為機(jī)器人領(lǐng)域的新興技術(shù)，運(yùn)動(dòng)控制已成為決定機(jī)器人性能的關(guān)鍵因素。近日，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心發(fā)布了開源運(yùn)動(dòng)控制框架Tien Kung-Lab，這一消息引起了廣泛關(guān)注。本文將以“北京機(jī)器人馬拉松冠軍開源：震撼新框架揭秘，人形機(jī)器人步入運(yùn)動(dòng)控制新時(shí)代”為主題，從背景、技術(shù)原理、應(yīng)用場(chǎng)景和未來展望等方面，深入探討Tien Kung-Lab的開源對(duì)人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的影響。
一、背景介紹
近年來，隨著人工智能、傳感器、伺服控制等技術(shù)的進(jìn)步，人形機(jī)器人逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化。運(yùn)動(dòng)控制作為人形機(jī)器人核心技術(shù)之一，其性能直接影響到機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性和任務(wù)執(zhí)行能力。北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心發(fā)布的Tien Kung-Lab開源運(yùn)動(dòng)控制框架，填補(bǔ)了高性能人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制框架在開源領(lǐng)域的空白，為工業(yè)場(chǎng)景、物流場(chǎng)景與特種作業(yè)場(chǎng)景等高復(fù)雜環(huán)境下規(guī)模化應(yīng)用提供了核心基礎(chǔ)技術(shù)支撐。
二、技術(shù)原理
Tien Kung-Lab是基于Isaaclab開發(fā)的開源強(qiáng)化學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)控制算法框架。該框架融合了前沿的強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)和人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，旨在讓人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自然、高效、穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)控制。在此前進(jìn)行的全球首屆人形機(jī)器人馬拉松比賽中，搭載該運(yùn)控算法的天工Ultra以2時(shí)40分42秒跑完21.0975公里，奪得全球首個(gè)人形機(jī)器人馬拉松冠軍。該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(shì)，基于Adversarial Motion Prior（AMP）風(fēng)格化獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，通過引入動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)作為先驗(yàn)，讓人形機(jī)器人在走路、跑步等移動(dòng)中具備面對(duì)復(fù)雜地形的高穩(wěn)定性和高泛化性的同時(shí)，還保留了與人類高度相似的優(yōu)雅姿態(tài)。
三、應(yīng)用場(chǎng)景
Tien Kung-Lab的開源將為人形機(jī)器人開發(fā)者提供更方便的感知策略訓(xùn)練環(huán)境。改進(jìn)的光線追蹤技術(shù)和快速準(zhǔn)確獲取的深度圖和激光雷達(dá)點(diǎn)云，讓仿真環(huán)境下從感知到運(yùn)動(dòng)的端到端訓(xùn)練成為可能。同時(shí)，Tien Kung-Lab支持在高保真物理引擎MuJoCo進(jìn)行Sim2Sim交叉驗(yàn)證，可實(shí)現(xiàn)從訓(xùn)練到交叉驗(yàn)證的無縫遷移。目前，Tien Kung-Lab已在天工2.0全尺寸人形機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)了具備高泛化性能的行走與奔跑，并在多個(gè)平臺(tái)開放下載，加速全球人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制算法的研發(fā)迭代與生態(tài)構(gòu)建。
四、未來展望
未來，基于Tien Kung-Lab的開源運(yùn)動(dòng)控制框架，人形機(jī)器人將具備更強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制能力，能夠在復(fù)雜地形上實(shí)現(xiàn)高速泛化移動(dòng)和快速移動(dòng)。這將為人形機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室，在真實(shí)環(huán)境執(zhí)行任務(wù)，甚至在山地、雪地救援、廢墟等極端環(huán)境下作業(yè)奠定基礎(chǔ)，并為具身智能的規(guī)?；瘧?yīng)用夯實(shí)技術(shù)底座。北京人形將以馬拉松冠軍級(jí)運(yùn)動(dòng)控制為基石，向“小腦級(jí)智能”的更高維度進(jìn)發(fā)，突破復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境中的全向感知和自主導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“全能動(dòng)作”與非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的閉環(huán)自主作業(yè)能力。
總結(jié)起來，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心發(fā)布的Tien Kung-Lab開源運(yùn)動(dòng)控制框架，無疑是人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的一次重大突破。這一開源項(xiàng)目的實(shí)施，將為人形機(jī)器人的研發(fā)者和使用者帶來極大的便利，推動(dòng)人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。我們期待著這一新時(shí)代的到來，人形機(jī)器人將在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域大放異彩，為人類社會(huì)帶來更多的驚喜和便利。
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