HOMIE：采用同构外骨骼驾驶舱的人形移动操控开源平台

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摘要

通用型人形机器人移动操控面临着诸多挑战，需要协调的全身控制以及精确、高接触的物体操控。为解决这些挑战，本文提出了一种名为HOMIE的半自主远程操作系统。该系统结合了用于身体控制的强化学习策略（映射到脚踏板）、用于手臂控制的同构外骨骼手臂以及用于手部控制的运动传感手套，形成一个统一的驾驶舱，从而实现对人形机器人的自由操控并建立数据飞轮。

该策略融合了多项创新设计，包括上半身姿态训练、高度跟踪奖励机制以及对称性利用。这些特性使得系统能够在执行行走和蹲伏至特定高度的同时，无缝适应任意上半身姿态。外骨骼通过消除对逆动力学的依赖，实现了更快、更精确的手臂控制。手套采用霍尔传感器而非伺服电机，即使是小型设备也能实现15个或更多自由度，并能自由适应任何灵巧的手部模型。与以往的远程操作系统相比，HOMIE 的突出优势在于其卓越的效率，完成任务所需时间缩短了一半；其更广阔的工作范围，使用户能够自由触及高处和低处，并与任何物体进行交互；此外，该系统完全开源，您可以在我们的网站上找到演示和代码。