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Physical AI人形机器人全身控制从入门到精通

共计 30 章节
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01
课程导论
Physical AI与人形机器人全… · 发展历程 · 应用前景及课程学习路径
课程导论Physical
02
人形机器人硬件基础
典型人形机器人平台（如Atlas · Optimus · Digit）的机械结构
人形机器人硬件基…Atlas
03
运动学与动力学基础
刚体运动学 · 正逆运动学 · 雅可比矩阵
运动学动力学基础
04
全身控制问题建模
全身动力学模型（Whole-Body… · 任务空间与操作空间 · 约束（接触
全身控制问题建模Whole-Body
05
优化与控制基础
二次规划（QP） · 凸优化 · 线性二次调节器（LQR）
优化控制基础
06
接触力与足部轨迹规划
足底接触力分配 · 零力矩点（ZMP） · 质心轨迹生成
接触力足部轨迹规划
07
全身运动规划
基于采样的规划（RRT） · 轨迹优化（TO） · 运动基元与关键帧插值
全身运动规划RRT
08
全身控制架构
分层控制（任务层 · 优化层 · 执行层）
全身控制架构分层控制
09
全身动力学控制（WBC）
任务优先级 · 加权最小二乘 · 零空间投影
WBC全身动力学控制
10
模型预测控制（MPC）在全身控制中的应用
线性/非线性MPC · 实时求解 · 步态调整与扰动抑制
MPC模型预测控制
11
基于强化学习的全身控制
状态/动作空间设计 · 奖励函数设计 · 仿真环境（MuJoCo
基于强化学习的全…状态
12
模仿学习与示教学习
动作捕捉数据 · 遥操作示教 · 行为克隆
模仿学习示教学习
13
全身平衡与抗扰动控制
站立平衡 · 外力扰动下的恢复策略 · 重心调节
全身平衡抗扰动控制
14
行走与跑步控制
动态行走 · 跑步 · 跳跃的全身控制方法
行走跑步控制
15
操作与移动操作
全身移动操作（Mobile Mani… · 手-臂-躯干协调 · 抓取与放置任务中的全身控制
操作移动操作
16
多接触运动控制
爬行 · 攀爬 · 蹲起
多接触运动控制爬行
17
仿真与硬件在环
仿真建模（URDF · MJCF） · 物理引擎选择
仿真硬件
18
状态估计与感知融合
关节编码器 · IMU · 视觉/激光雷达融合
状态估计感知融合
19
系统辨识与参数校准
动力学参数辨识 · 摩擦补偿 · 执行器模型辨识
系统辨识参数校准
20
全身控制中的安全与鲁棒性
控制屏障函数（CBF） · 安全约束 · 故障检测与容错控制
全身控制安全
21
案例实战
基于开源平台（如Unitree H1 · Walker）搭建全身控制仿真环境 · 实现站立平衡
案例实战Unitree
22
案例实战
实现人形机器人静态行走的全身MPC控… · 并进行参数调优
案例实战MPC
23
案例实战
使用强化学习训练人形机器人行走策略 · 并迁移到仿真环境验证
案例实战使用强化学习训练…
24
案例实战
全身控制中的多任务优先级实现 · 如行走时挥手或搬运物体
案例实战全身控制
25
案例实战
跌倒检测与恢复控制 · 实现从地面站起的全身动作序列
案例实战跌倒检测
26
常见问题与调试技巧
控制发散 · 模型失配 · 实时性不足
常见问题调试技巧
27
前沿进展与趋势
基于大模型的全身控制 · 端到端学习 · 具身智能与Physical AI的融…
前沿进展趋势
28
综合项目
设计一个完整的人形机器人全身控制任务… · 从建模到部署
综合项目设计一个完整的人…
29
课程总结与进阶路径
核心知识体系回顾 · 推荐/书籍/开源代码 · 研究方向与职业发展建议
课程总结进阶路径
30
结业考核与实战答辩
综合运用所学知识解决一个实际全身控制… · 并进行演示与答辩
结业考核实战答辩