manumerous/wb_humanoid_mpc

Whole-Body Nonlinear MPC for Realtime Humanoid Loco-Manipulation Planning and Control

这是一个名为 Whole-Body Humanoid MPC 的开源项目，专注于实现人形机器人的全身运动与操作控制。其核心是一个全身非线性模型预测控制器（NMPC），能够实时优化完整的扭矩级动力学，从而生成丰富多样的人形机器人行为。项目基于扩展和更新后的 ocs2 库构建，提供了两种硬件平台无关的 MPC 公式：质心动力学 MPC 和全身动力学 MPC。质心动力学 MPC 优化全身运动学和质心动力学，支持单刚体模型或完整质心动力学，并泛化了六自由度接触的成本与约束；全身动力学 MPC 则优化接触力和关节加速度，并可计算每个规划步的关节扭矩。项目解决了人形机器人在复杂环境中实现动态行走、操作和全身协调控制的难题，特别适用于需要实时、高动态响应的场景，如双足行走、物体搬运和交互式操作。技术栈包括 ROS2、ocs2 优化库、自动微分以及 Docker 容器化部署。目前支持 Unitree G1 机器人示例，1X Neo 即将推出。用户可通过 Xbox 手柄或终端界面交互式控制机器人的基座速度和高度，Rviz 提供可视化反馈。项目提供了详细的 Docker 和本地安装指南，首次构建时自动生成代码需 5-15 分钟，建议至少 16 GiB 内存。