高性能人形足球的分层模型驱动系统
机器人学
2025-12-11 v1
摘要
随着驱动、感知和控制技术的进步，运动人形机器人的开发获得了广泛关注，为日益动态化和现实化的能力提供了可能。RoboCup 作为一项全自主人形机器人的国际竞赛，为此类系统提供了极具挑战性的基准，其长期目标是在 2050 年前与人类足球运动员竞争。本文介绍了我们在 2024 年成人尺寸人形足球 RoboCup 竞赛中夺冠所依赖的硬件和软件创新。在硬件方面，我们引入了一款采用轻量结构组件、高扭矩准直驱执行器和专用足部设计的成人尺寸人形平台，在保持运动鲁棒性的同时实现强大的步内踢球能力。在软件方面，我们开发了一个集成的感知与定位框架，结合立体视觉、目标检测和基于路标的融合，提供对球、球门、队友和对手的可靠估计。中层导航栈生成碰撞感知、动力学可行的轨迹，而集中式行为管理器根据不断变化的比赛状态协调高层决策、角色选择和踢球执行。这些子系统的无缝集成实现了快速、精确和战术有效的比赛，使系统在动态和对抗性真实比赛条件下表现出鲁棒性能。本文呈现了促成 ARTEMIS 成为 2024 年成人尺寸人形足球冠军的设计原则、系统架构和实验结果。
引用
@article{arxiv.2512.09431,
title = {A Hierarchical, Model-Based System for High-Performance Humanoid Soccer},
author = {Quanyou Wang and Mingzhang Zhu and Ruochen Hou and Kay Gillespie and Alvin Zhu and Shiqi Wang and Yicheng Wang and Gaberiel I. Fernandez and Yeting Liu and Colin Togashi and Hyunwoo Nam and Aditya Navghare and Alex Xu and Taoyuanmin Zhu and Min Sung Ahn and Arturo Flores Alvarez and Justin Quan and Ethan Hong and Dennis W. Hong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09431},
year = {2025}
}