人形機(jī)器人領(lǐng)域目前有許多優(yōu)秀的開(kāi)源框架，涵蓋了仿真環(huán)境、運(yùn)動(dòng)控制、感知與導(dǎo)航以及整機(jī)軟硬件等不同層面。

以下是截至2025年，人形機(jī)器人領(lǐng)域最主流、最具影響力的開(kāi)源框架整理：

1. 仿真與具身智能平臺(tái)

a) NVIDIA Isaac Sim / Isaac Lab

• 簡(jiǎn)介：?基于NVIDIA Omniverse平臺(tái)構(gòu)建，是目前人形機(jī)器人仿真訓(xùn)練的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。它不僅提供高度逼真的物理仿真和光線(xiàn)渲染，還提供了用于生成合成數(shù)據(jù)的工具。

• 特點(diǎn)：?支持域隨機(jī)化、強(qiáng)化學(xué)習(xí)（Isaac Lab）、以及機(jī)器人基礎(chǔ)模型（如Project GR00T）的開(kāi)發(fā)和測(cè)試。

• 適用場(chǎng)景：?數(shù)據(jù)合成、強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練、數(shù)字孿生。

b) MuJoCo (Multi-Joint dynamics with Contact)

• 簡(jiǎn)介：?由DeepMind維護(hù)并開(kāi)源的物理引擎，以其快速、準(zhǔn)確的多關(guān)節(jié)接觸動(dòng)力學(xué)計(jì)算而聞名。

• 特點(diǎn)：?最初由華盛頓大學(xué)開(kāi)發(fā)，現(xiàn)已被廣泛用于運(yùn)動(dòng)生成和控制算法的研究。雖然最初不是專(zhuān)門(mén)為人形設(shè)計(jì)，但已成為人形運(yùn)動(dòng)控制研究的常用平臺(tái)。

• 適用場(chǎng)景：?運(yùn)動(dòng)控制算法開(kāi)發(fā)、最優(yōu)控制、強(qiáng)化學(xué)習(xí)。

c) PyBullet / Bullet

• 簡(jiǎn)介：?另一個(gè)廣泛使用的開(kāi)源物理引擎，集成了渲染和碰撞檢測(cè)。

• 特點(diǎn)：?與Python深度集成，易于上手，常用于機(jī)器人學(xué)的教學(xué)和快速原型驗(yàn)證。

2. 整機(jī)軟硬件開(kāi)源平臺(tái)

a) Unitree H1 (宇樹(shù)科技)

• 簡(jiǎn)介：?宇樹(shù)科技的H1機(jī)器人雖然是商業(yè)產(chǎn)品，但宇樹(shù)提供了較為開(kāi)放的接口和部分開(kāi)源代碼庫(kù)。

• 特點(diǎn)：?開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)其SDK進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，接入ROS（機(jī)器人操作系統(tǒng)），并且其底層控制算法有一定參考價(jià)值。目前是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界使用率很高的硬件平臺(tái)。

b) Solo 8 / Solo 12

• 簡(jiǎn)介：?由法國(guó)CNRS（法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心）和LAAS實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的完全開(kāi)源的模塊化四足/雙足機(jī)器人。Solo 12 是雙足版本。

• 特點(diǎn)：?這是一個(gè)完全開(kāi)源的硬件項(xiàng)目，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)圖紙（CAD）、電路設(shè)計(jì)和軟件代碼都可以從GitHub上獲取。成本相對(duì)較低，非常適合學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)算法的底層開(kāi)發(fā)。

c) OpenRobotix / ergoCub

• 簡(jiǎn)介：?由意大利理工學(xué)院（IIT，Istituto Italiano di Tecnologia）主導(dǎo)的項(xiàng)目，是iCub人形機(jī)器人的開(kāi)源演進(jìn)版本。

• 特點(diǎn)：?iCub 是一個(gè)高度復(fù)雜的、用于認(rèn)知發(fā)展研究的人形機(jī)器人，其軟件棧（YARP 框架）和部分硬件設(shè)計(jì)是開(kāi)源的。ergoCub 是其更注重工業(yè)應(yīng)用和輕量化的版本。

d) ODrive

• 簡(jiǎn)介：?雖然這是一個(gè)通用的高性能伺服驅(qū)動(dòng)器項(xiàng)目，但它是DIY人形機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵組成部分。許多自制人形機(jī)器人的開(kāi)發(fā)者都使用ODrive來(lái)控制無(wú)刷電機(jī)。

3. 操作系統(tǒng)與中間件

a) ROS 2 (Robot Operating System 2)

• 簡(jiǎn)介：?幾乎所有人形機(jī)器人的上層軟件都基于ROS 2構(gòu)建。它提供了硬件抽象、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、庫(kù)函數(shù)、可視化工具、消息傳遞和包管理等基礎(chǔ)服務(wù)。

• 關(guān)鍵組件：

  • MoveIt 2：?用于運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、操作控制、3D感知的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃框架。

  • Navigation 2：?用于移動(dòng)機(jī)器人（包括雙足機(jī)器人的底盤(pán)移動(dòng)）的導(dǎo)航堆棧。

  • ROS 2 Control：?用于機(jī)器人實(shí)時(shí)控制的框架，管理控制器和硬件接口。

b) MCAP Robotics 中間件

• 簡(jiǎn)介：?雖然這不是一個(gè)控制框架，但它是用于記錄和共享機(jī)器人數(shù)據(jù)（日志）的開(kāi)源格式，在機(jī)器人社區(qū)中越來(lái)越流行，類(lèi)似于機(jī)器人領(lǐng)域的“視頻文件”格式。

4. 控制與運(yùn)動(dòng)生成框架

a) OCS2 (Optimal Control for Switched Systems)

• 簡(jiǎn)介：?由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）開(kāi)源的優(yōu)化控制工具箱。

• 特點(diǎn)：?支持模型預(yù)測(cè)控制（MPC，Model Predictive Control）和全身體控制（WBC，Whole-Body Control），是許多先進(jìn)四足和人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制算法的核心。ANYbotics的ANYmal機(jī)器人就使用了類(lèi)似的技術(shù)棧。

b) Crocoddyl

• 簡(jiǎn)介：?一個(gè)高效的接觸型機(jī)器人微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃庫(kù)，專(zhuān)注于通過(guò)接觸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制，由LAAS-CNRS開(kāi)發(fā)。

c) Pinocchio

• 簡(jiǎn)介：?一個(gè)高效的剛體動(dòng)力學(xué)計(jì)算庫(kù)，用于機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和碰撞計(jì)算。它是Crocoddyl和OCS2等控制框架的基礎(chǔ)依賴(lài)庫(kù)。

d) CHONV (Centroidal-Humanoid-Newton-Vauban)

• 簡(jiǎn)介：?由Gepetto團(tuán)隊(duì)（LAAS-CNRS）開(kāi)發(fā)的基于微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃（DDP，Differential Dynamic Programming）的行走模式生成器。

5. 感知與導(dǎo)航

a) ORB-SLAM 3 / VINS-Fusion

• 簡(jiǎn)介：?用于人形機(jī)器人的視覺(jué)同步定位與地圖構(gòu)建（SLAM，Simultaneous Localization and Mapping）系統(tǒng)。人形機(jī)器人在未知環(huán)境中行走需要實(shí)時(shí)定位，這些框架提供了基于視覺(jué)/慣性的定位方案。

b) Fastsam / GroundingDINO / SAM (Segment Anything Model)

• 簡(jiǎn)介：?隨著具身智能的發(fā)展，結(jié)合大模型的物體檢測(cè)和分割框架被廣泛用于人形機(jī)器人，幫助機(jī)器人理解它所處的環(huán)境。