Research Project | 赖俊杭

仿生足式机器人的多模态运动与作业

Tue, 01 Apr 2025 00:00:00 +0000

该项目研究仿生足式机器人的异构重构和多模态运动。

我的工作集中在多模态控制算法开发。我扩展了多模态运动命令空间，设计了基于变分自编码器的隐式状态估计，训练了多模态运动强化学习策略，并支持仿真到实机部署。

当前能力目标包括复杂地形行走、跌倒恢复、四足匍匐、搭乘与脱离载具，以及足式机器人平台上的其他模式切换。

Sat, 01 Jul 2023 00:00:00 +0000

该北京市科技计划项目聚焦面向消防场景和混合非结构化地形的人形机器人。

我担任博士生项目负责人，协调项目节点、人员分工、进度检查和技术报告。

在算法方面，我开发了面向复杂足地交互的分层映射-优化-重构框架。该方法使用低维流形运动建模、安全轨迹优化、高效轨迹库构建和快速轨迹重构，支持机器人在台阶、斜坡和低矮障碍上的稳定全向运动。

我也负责项目文档和验收材料，包括申报材料、节点报告、年度报告、科技报告、技术总结和第三方测试方案。

Thu, 01 Sep 2022 00:00:00 +0000

该项目开发了具备自主移动和灵巧操作能力的人形机器人，其中轮足变构子系统用于实现高机动运动。

我负责双足机器人系统集成和软件架构。实时层采用 RTOS 和 EtherCAT 通信，通过共享内存多进程和板级设备接口封装，实现 0.25-1 kHz 混合力位控制。非实时层集成感知、规划、控制、操作和多线程模块。

我还设计了轮足变构子系统，包括最小化主动/被动轮改造、电机选型与验证、样机测试以及机电控联合调试。

在运动控制方面，我提出了关键相位分解引导的粒子群轨迹优化方法，并设计了上身、踝关节和足部的协调柔顺控制，实现非结构化地形上的自适应模式切换和高速轮式运动。

Wed, 01 Sep 2021 00:00:00 +0000

该国家重点研发计划项目研究灵长类启发高机动机器人运动，包括俯卧式运动和全向行走。

在仿生运动规划方面，我设计了基于中央模式发生器的规划方法，在低姿匍匐过程中协调四肢运动，支持稳定匍匐和爬坡。该工作产出一项授权发明专利和一篇 EI 论文。

在双足行走方面，我提出了从指令速度到落脚点和步态生成的多频解耦规划架构。控制器结合基于二次规划的足步位姿规划和基于模型预测控制的步态轨迹规划，实现了指令跟随全向行走和动态避障。该工作产出两项授权发明专利。