使用基于IMU的动作捕捉实现人形机器人的实时全身遥操作及Sim2Sim与Sim2Real验证
机器人学
2026-05-13 v1
摘要
人形机器人的稳定、低延迟全身遥操作是一个开放的研究挑战，其复杂性源于人类与机器人形态之间的运动学不匹配、累积的惯性传感器噪声、非平凡的控制延迟以及持续的仿真到现实迁移差距。本文提出了一套完整的实时全身遥操作系统，该系统将使用Virdyn基于IMU的全身动作捕捉服记录的人体运动直接映射到Unitree G1人形机器人上。我们引入了一个定制的运动处理、运动学重定向和控制流水线，专为连续、低延迟操作而设计，无需任何离线缓冲或基于学习的组件。该系统首先使用Unitree G1的MuJoCo物理模型在仿真中进行验证（sim2sim），然后未经修改地部署在物理平台上（sim2real）。实验结果表明，该系统能够稳定、同步地复现广泛的运动库，包括行走、站立、坐下、转身、鞠躬以及协调的表达性全身姿态。这项工作建立了一个使用商用可穿戴动作捕捉硬件进行人形机器人全身遥操作的实用、可扩展框架。
引用
@article{arxiv.2605.12347,
title = {Real-Time Whole-Body Teleoperation of a Humanoid Robot Using IMU-Based Motion Capture with Sim2Sim and Sim2Real Validation},
author = {Hamza Ahmed Durrani and Suleman Khan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.12347},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 4 figures