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学习基于视觉的足迹规划器以实现分层行走控制

机器人学 2025-08-12 v1

摘要

双足机器人通过动态地面接触在挑战性地形中导航展现出潜力。然而,当前的框架通常仅依赖本体感知或使用手动设计的视觉流程,这些流程在真实环境中较为脆弱,并使非结构化环境中的实时足迹规划变得复杂。为了解决这个问题,我们提出了一种基于视觉的分层控制框架,该框架集成了一个基于强化学习的高层足迹规划器,该规划器根据局部高程图生成足迹命令,以及一个跟踪生成轨迹的低层操作空间控制器。我们利用角动量线性倒立摆模型构建一个低维状态表示,以捕获动态的信息编码,同时降低复杂性。我们使用欠驱动双足机器人Cassie在不同地形条件下评估了我们的方法,并通过仿真和硬件实验研究了该方法的潜力和挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.06779,
  title  = {Learning a Vision-Based Footstep Planner for Hierarchical Walking Control},
  author = {Minku Kim and Brian Acosta and Pratik Chaudhari and Michael Posa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06779},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 8 figures, accepted to 2025 IEEE-RAS 24th International Conference on Humanoid Robots