ZhengyiLuo/UHC

项目简介

Official Implementation of the Universal Humanoid Controller in Mujoco. Supports Kinpoly (NeurIPS 2021) and EmbodiedPose

UHC（Universal Humanoid Controller）是一个基于物理仿真的人形机器人控制器，核心目标是通过强化学习让虚拟人形角色模仿真实人类运动。它由ZhengyiLuo团队开发，曾用于EmbodiedPose、KinPoly和AgentDesign等多个研究项目。项目主要解决的是如何让虚拟人形角色在物理仿真环境中稳定、自然地执行各种人类动作，而不需要针对特定任务进行专门训练。UHC采用任务无关的设计，只需输入参考动作帧即可驱动角色运动，极大提升了控制器的通用性。技术栈方面，项目基于MuJoCo物理引擎，使用PyTorch进行强化学习训练，并依赖残差力控制（Residual Force Control）来维持角色稳定性。它支持SMPL、SMPL-H和SMPL-X三种人体模型，涵盖不同性别和体型，能够自动生成对应的MuJoCo XML模型文件。项目还提供了完整的AMASS数据集处理流程，方便用户训练和评估自己的模型。UHC的适用场景非常广泛，包括数字人动画生成、人机交互仿真、机器人运动规划的前期验证等。对于研究人员和开发者来说，它提供了一个开箱即用的基础框架，可以快速搭建基于物理仿真的人形运动控制系统，而无需从零开始构建仿真环境和训练算法。目前项目已发布多个预训练模型，并衍生出PHC-MJX和SMPLSim等更优化的版本，持续推动人形控制技术的发展。

项目特点

**任务无关设计**：无需针对特定任务训练，只需输入参考动作帧即可驱动角色运动

**基于物理仿真**：使用MuJoCo物理引擎，确保运动在物理上真实可信

**强化学习驱动**：采用PyTorch进行强化学习训练，让角色学会模仿人类运动

**残差力控制**：利用残差力控制（Residual Force Control）技术提升运动稳定性和自然度

**高通用性**：可应用于多种研究项目，如EmbodiedPose、KinPoly和AgentDesign

**开源可复现**：代码完全开源，便于研究者复现和扩展

技术规格

物理引擎	MuJoCo
深度学习框架	PyTorch
控制器类型	残差力控制（Residual Force Control）
训练方法	强化学习（模仿学习）
输入格式	参考动作帧
输出	关节力矩/位置指令
支持平台	Linux（推荐）
编程语言	Python
依赖库	MuJoCo、PyTorch、NumPy等

项目资源

GitHub仓库 EmbodiedPose项目 KinPoly项目 AgentDesign项目

搜索资源

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物料清单 (BOM)

物料名称	数量	参考价格	备注
MuJoCo物理引擎	1	—	用于物理仿真
PyTorch	1	—	深度学习框架
Python 3.x	1	—	编程环境
NumPy	1	—	数值计算库
参考动作帧数据	若干	—	用于训练和测试
预训练控制器模型	1	—	可选，用于快速部署

3D 模型

模型名称	文件名	文件
cone	`cone.stl`
Chest	`Chest.stl`
Head	`Head.stl`
Hips	`Hips.stl`
L Ankle	`L_Ankle.stl`
L Elbow	`L_Elbow.stl`
手 - L Hand	`L_Hand.stl`
L Hip	`L_Hip.stl`
L Index1	`L_Index1.stl`
L Index2	`L_Index2.stl`
L Index3	`L_Index3.stl`
L Knee	`L_Knee.stl`
L Middle1	`L_Middle1.stl`
L Middle2	`L_Middle2.stl`
L Middle3	`L_Middle3.stl`
L Pinky1	`L_Pinky1.stl`
L Pinky2	`L_Pinky2.stl`
L Pinky3	`L_Pinky3.stl`
L Ring1	`L_Ring1.stl`
L Ring2	`L_Ring2.stl`
L Ring3	`L_Ring3.stl`
L Shoulder	`L_Shoulder.stl`
L Thorax	`L_Thorax.stl`
L Thumb1	`L_Thumb1.stl`
L Thumb2	`L_Thumb2.stl`
L Thumb3	`L_Thumb3.stl`
L Toe	`L_Toe.stl`
L Wrist	`L_Wrist.stl`
臂 - LeftArm	`LeftArm.stl`
LeftChest	`LeftChest.stl`
脚 - LeftFoot	`LeftFoot.stl`
手 - LeftHand	`LeftHand.stl`
腿 - LeftLeg	`LeftLeg.stl`
LeftShoulder	`LeftShoulder.stl`
LeftToe	`LeftToe.stl`
腿 - LeftUpLeg	`LeftUpLeg.stl`
LeftWrist	`LeftWrist.stl`
convex 0	`convex_0.stl`
convex 1	`convex_1.stl`
convex 10	`convex_10.stl`
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convex 103	`convex_103.stl`
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convex 108	`convex_108.stl`
convex 109	`convex_109.stl`