人形机器人领域目前有许多优秀的开源框架,涵盖了仿真环境、运动控制、感知与导航以及整机软硬件等不同层面。
以下是截至2025年,人形机器人领域最主流、最具影响力的开源框架整理:
1. 仿真与具身智能平台
a) NVIDIA Isaac Sim / Isaac Lab
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简介: 基于NVIDIA Omniverse平台构建,是目前人形机器人仿真训练的事实标准。它不仅提供高度逼真的物理仿真和光线渲染,还提供了用于生成合成数据的工具。
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特点: 支持域随机化、强化学习(Isaac Lab)、以及机器人基础模型(如Project GR00T)的开发和测试。
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适用场景: 数据合成、强化学习训练、数字孪生。
b) MuJoCo (Multi-Joint dynamics with Contact)
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简介: 由DeepMind维护并开源的物理引擎,以其快速、准确的多关节接触动力学计算而闻名。
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特点: 最初由华盛顿大学开发,现已被广泛用于运动生成和控制算法的研究。虽然最初不是专门为人形设计,但已成为人形运动控制研究的常用平台。
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适用场景: 运动控制算法开发、最优控制、强化学习。
c) PyBullet / Bullet
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简介: 另一个广泛使用的开源物理引擎,集成了渲染和碰撞检测。
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特点: 与Python深度集成,易于上手,常用于机器人学的教学和快速原型验证。
2. 整机软硬件开源平台
a) Unitree H1 (宇树科技)
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简介: 宇树科技的H1机器人虽然是商业产品,但宇树提供了较为开放的接口和部分开源代码库。
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特点: 开发者可以通过其SDK进行二次开发,接入ROS(机器人操作系统),并且其底层控制算法有一定参考价值。目前是学术界和工业界使用率很高的硬件平台。
b) Solo 8 / Solo 12
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简介: 由法国CNRS(法国国家科学研究中心)和LAAS实验室开发的完全开源的模块化四足/双足机器人。Solo 12 是双足版本。
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特点: 这是一个完全开源的硬件项目,包括机械结构图纸(CAD)、电路设计和软件代码都可以从GitHub上获取。成本相对较低,非常适合学术研究机构进行运动算法的底层开发。
c) OpenRobotix / ergoCub
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简介: 由意大利理工学院(IIT,Istituto Italiano di Tecnologia)主导的项目,是iCub人形机器人的开源演进版本。
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特点: iCub 是一个高度复杂的、用于认知发展研究的人形机器人,其软件栈(YARP 框架)和部分硬件设计是开源的。ergoCub 是其更注重工业应用和轻量化的版本。
d) ODrive
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简介: 虽然这是一个通用的高性能伺服驱动器项目,但它是DIY人形机器人领域的关键组成部分。许多自制人形机器人的开发者都使用ODrive来控制无刷电机。
3. 操作系统与中间件
a) ROS 2 (Robot Operating System 2)
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简介: 几乎所有人形机器人的上层软件都基于ROS 2构建。它提供了硬件抽象、设备驱动、库函数、可视化工具、消息传递和包管理等基础服务。
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关键组件:
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MoveIt 2: 用于运动规划、操作控制、3D感知的运动规划框架。
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Navigation 2: 用于移动机器人(包括双足机器人的底盘移动)的导航堆栈。
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ROS 2 Control: 用于机器人实时控制的框架,管理控制器和硬件接口。
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b) MCAP Robotics 中间件
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简介: 虽然这不是一个控制框架,但它是用于记录和共享机器人数据(日志)的开源格式,在机器人社区中越来越流行,类似于机器人领域的“视频文件”格式。
4. 控制与运动生成框架
a) OCS2 (Optimal Control for Switched Systems)
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简介: 由苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)开源的优化控制工具箱。
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特点: 支持模型预测控制(MPC,Model Predictive Control)和全身体控制(WBC,Whole-Body Control),是许多先进四足和人形机器人运动控制算法的核心。ANYbotics的ANYmal机器人就使用了类似的技术栈。
b) Crocoddyl
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简介: 一个高效的接触型机器人微分动态规划库,专注于通过接触进行运动规划和控制,由LAAS-CNRS开发。
c) Pinocchio
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简介: 一个高效的刚体动力学计算库,用于机器人动力学、运动学和碰撞计算。它是Crocoddyl和OCS2等控制框架的基础依赖库。
d) CHONV (Centroidal-Humanoid-Newton-Vauban)
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简介: 由Gepetto团队(LAAS-CNRS)开发的基于微分动态规划(DDP,Differential Dynamic Programming)的行走模式生成器。
5. 感知与导航
a) ORB-SLAM 3 / VINS-Fusion
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简介: 用于人形机器人的视觉同步定位与地图构建(SLAM,Simultaneous Localization and Mapping)系统。人形机器人在未知环境中行走需要实时定位,这些框架提供了基于视觉/惯性的定位方案。
b) Fastsam / GroundingDINO / SAM (Segment Anything Model)
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简介: 随着具身智能的发展,结合大模型的物体检测和分割框架被广泛用于人形机器人,帮助机器人理解它所处的环境。









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