PiPlus 风格行走与摇杆控制

PiPlus:重定向风格数据、第一阶段跟踪、第二阶段摇杆控制

2026 年 10 月

PiPlus 训练数据:17 种风格

17 种风格

背手
抱臂
猫步
小鸡
恐龙
扇动手臂
踏步
出拳
火箭
超人
蹲伏
左腿受伤
右腿受伤
躯干受伤
自然
老人
疲惫

同一风格内的不同路径

漫步示例风格:踏步
绕圈示例风格:踏步
边走边转示例风格:自然
倒退并转向示例风格:自然
8 字示例风格:自然

第一阶段:PiPlus 跟踪器能跟上每种风格

片段(8 s)身体误差 (mm)根部误差 (cm)重置次数
自然 · 直线行走10.77.40
小鸡 · 直线行走14.920.50
左腿受伤 · 直线行走12.59.40
蹲伏 · 直线行走11.013.70
踏步 · 边走边转15.86.20
恐龙 · 倒退转向14.56.90
  • 身体误差 = 各刚体相对根部的位置误差,8 s 平均;整体均值 13 mm。
  • 根部误差是全局位置漂移;小鸡风格最大,8 s 平均 20.5 cm。
  • 此前对 35 段转向片段的检查:35/35 都能跟上,平均身体误差 14 mm。

第二阶段:摇杆控制

一条 51 s 的路线:前进 0.3 → 0.5 → 0.7 m/s,停,后退,停,左转,右转,停。黄色点和弧 = 指令,蓝色圈和弧 = 实际(1 s 平均);没跟上的一段:21–28 s 后退 0.3 m/s(实际 −0.23 m/s,同时 +0.25 rad/s 的转动)。
指令指令值早期存盘实际当前实际摔倒判定
前进 0.2 m/s+0.20–+0.210跟上
前进 0.3 m/s+0.30+0.27+0.290跟上
前进 0.5 m/s+0.50+0.46+0.460跟上
前进 0.7 m/s+0.70–+0.680跟上
前进 0.9 m/s+0.90–+0.820跟上
停+0.00-0.01+0.000跟上
后退 0.3 m/s-0.30-0.28-0.280跟上
后退 0.5 m/s-0.50–-0.470跟上
走 0.4 + 左转 0.5 rad/s+0.50+0.39+0.540跟上
走 0.4 + 右转 0.5 rad/s-0.50-0.15-0.460跟上
走 0.4 + 左转 0.8 rad/s+0.80–+0.750跟上
走 0.4 + 右转 0.8 rad/s-0.80–-0.970跟上
走 0.2 + 左转 0.5 rad/s+0.50–+0.130弱
后退 0.3 + 左转 0.4 rad/s+0.40+0.26+0.110弱
原地左转 0.6 rad/s+0.60+0.17+0.140弱
原地右转 0.6 rad/s-0.60–-0.190弱

每条指令跑 8 次(起步时没站稳的那次剔除),每次 10 s,取后 8 s 的平均,在机器人朝向坐标系下计算;根部低于 0.12 m 算摔倒。判定标准:转向达到指令的 50% 以上,速度达到 80% 以上,停时低于 0.1 m/s 和 0.2 rad/s。

单条指令,每段 10 s

前进 0.3 m/s实际 +0.25 m/s
前进 0.7 m/s实际 +0.68 m/s
行走 + 左转 0.5 rad/s实际 +0.62 rad/s
行走 + 右转 0.5 rad/s实际 -0.41 rad/s
后退 0.3 m/s实际 -0.27 m/s
原地转 0.6 rad/s(弱项)实际 +0.24 rad/s

同一条摇杆路线下的多种风格

8 种风格示范,同一条 51 s 指令序列,同步运行。中间格是共用的指令;其余每格是该机器人的实际前进速度和转向角速度(1 s 平均)。
风格前进 0.3前进 0.5前进 0.7停后退 0.3停左转 0.5右转 0.5停摔倒
指令+0.30+0.50+0.700 / 0−0.300 / 0+0.50−0.500 / 0
蹲伏+0.26+0.41+0.48−0.03 / +0.33−0.26−0.01 / +0.02+0.30+0.08−0.04 / +0.11否
左腿受伤+0.29+0.52+0.69−0.03 / +0.04−0.30+0.01 / −0.02+0.28−0.41−0.07 / +0.19否
老人+0.29+0.45+0.63−0.03 / +0.26−0.25+0.11 / +0.15+0.30−0.70−0.04 / +0.35否
踏步+0.27+0.42+0.65−0.03 / −0.02−0.28+0.04 / −0.01+0.95−0.46+0.15 / +0.79否
恐龙+0.33+0.56+0.70+0.02 / +0.05−0.26−0.01 / −0.00+0.23−0.49+0.07 / +0.37否
扇动手臂+0.32+0.52+0.77+0.06 / −0.08−0.29−0.03 / +0.06+0.48−0.80−0.03 / −0.17否
自然+0.27+0.45+0.69−0.03 / −0.02−0.24+0.01 / +0.01+0.47−0.46−0.04 / +0.16否
小鸡+0.33+0.47+0.72+0.01 / −0.03−0.30+0.00 / +0.02+0.25−0.63+0.02 / +0.26否

每种风格跑一次,每段去掉开头 1 s 后取平均。速度单位 m/s,转向单位 rad/s,「停」写成 前进速度 / 转向角速度。红色 = 未达到第 3 节的判定标准。