news 2026/2/15 13:06:33

让机器人拥有本能反应!清华开源:一套代码实现跑酷、野外徒步两大能力

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张小明

前端开发工程师

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让机器人拥有本能反应!清华开源:一套代码实现跑酷、野外徒步两大能力

清华大学交叉信息研究院与上海期智研究院联合推出的Project-Instinct框架,给出了一个新答案。

如何让机器人同时具备“本能反应”与复杂运动能力?

清华大学交叉信息研究院与上海期智研究院联合推出的Project-Instinct框架,给出了一个新答案。

——专为“本能级”人形机器人运动智能研究设计,以模块化、可灵活配置的全链路工具包,让科研人员无需重复造轮子,专注突破核心技术。

实现人形机器人高速跑步(2.5m/s)跨越障碍物/翻越较高障碍

核心定位:为“本能级”运动智能研究而生

人形机器人的“本能级”智能,指的是像人类一样无需预设轨迹,能通过实时感知自主应对复杂环境的能力——比如看到障碍自动调整跳跃姿势,踩在楼梯边缘下意识保持平衡。

但长期以来,这类研究面临两大痛点:一是“感知与运动割裂”,要么能感知地形却只会简单行走,要么能做高难度动作却“眼盲”;二是“工具链不通用”,高动态动作与野外locomotion研究需单独搭建环境,适配成本极高。

Project-Instinct旨在以“统一框架+灵活配置”打破僵局:

整套工具包从算法设计、环境搭建到真机部署,全链路围绕“本能级”智能核心,既支持高动态多接触动作的精准训练,也能适配野外复杂地形的稳健移动,用两大前沿工作验证了其通用性。

灵活配置:一套工具,两种前沿研究轻松落地

Project-Instinct的模块化设计,让科研者可根据“本能级”智能的研究需求,自由组合工具模块,快速适配不同研究方向,无需从零搭建。

1. 高动态动作研究:DeepWhole-bodyParkour

聚焦“本能级技巧突破”,让机器人像运动员一样完成跪爬、鱼跃翻滚、高台翻越等多接触动作,核心是“感知-动作实时联动”。

基于Project-Instinct,科研者仅需3步完成配置:

  • 调用InstinctLab的“运动数据管理模块”,导入人类跑酷动作捕捉数据,自动重定向适配机器人形态;
  • 启用InstinctLab的“跟踪奖励+自适应采样”模块,重点训练动作精准度与环境适配性;
  • 开启“深度感知融合插件”,让机器人通过深度相机实时调整动作轨迹——即便初始位置偏差50厘米,也能自主修正,成功率100%。

2. 野外稳健locomotion研究:Hiking in the Wild

聚焦“本能级环境适应”,让机器人在草地斜坡、乱石堆、沟壑等复杂地形中稳定高速移动(最高2.5米/秒),核心是“风险预判+自主避障”。

同样基于Project-Instinct,仅需切换配置即可落地:

  • 调用InstinctLab的“地形生成模块”,可以导入野外场景扫描地形,也可以生成斜坡、沟壑、台阶等地形;
  • 启用InstinctLab的“地形边缘检测+足部体积点”安全模块,训练机器人“本能避坑”,减少踩边打滑;
  • 切换“Flat Patch Sampling”模块,让机器人自动识别可行目标,杜绝“原地打转”的奖励hacking问题。

人性机器人高速跑步跨越障碍物/跨越沟壑/稳定上下楼梯

三大核心工具包:灵活配置,覆盖“本能级”研究全流程

Project-Instinct的工具包采用模块化设计,每个模块均可独立调用、自由组合,完美匹配“本能级”智能研究中“感知-决策-动作”的全链路需求:

1. InstinctLab:场景与数据灵活定制

支持多样化环境生成,可导入真实场景扫描mesh(如公园小路、室内楼梯),也可一键生成高动态动作训练所需的障碍场景;

内置深度相机噪声模拟、虚拟障碍物生成、运动数据重定向等插件,科研者可按需启用,模拟真实世界的感知条件;

自适应采样模块优先训练高失败场景,加速机器人“本能级”能力的习得;

兼容多类型运动数据,人类动作捕捉数据导入后自动适配机器人形态,无需手动调整关节约束。

2. instinct_rl:训练策略自由切换

模块化强化学习架构,核心围绕“本能级”智能设计:想训练高动态动作,启用“多接触动作奖励+视觉反馈闭环”;想训练野外locomotion,切换“地形边缘惩罚+路径自主规划”;

支持批量实验配置,可同时测试不同参数(如感知频率、奖励权重)对“本能反应”的影响,快速迭代最优方案。

3. instinct_onboard:真机部署零成本适配

集成ONNX加速、ROS2部署工具,支持Unitree G1等主流人形机器人,无需手动适配硬件接口;

数据记录与推理进程分离,真机测试时可同步保存“本能反应”相关数据(如感知延迟、动作调整幅度),不影响实时控制;

支持同一台机器人快速切换研究方向:上午测试高动态动作policy,下午部署真机policy,无需重新实现部署代码。

4. 还有各种动作编辑和训练分析工具等你探索

研究人员开源福利

Project-Instinct的开源与灵活配置特性,为不同阶段的科研者提供了“加速器”:

入门研究者:无需从零搭建环境,直接调用预设配置启动“本能级”运动智能实验,快速掌握核心研究流程;

进阶研究者:想同时探索“高动态动作”与“野外locomotion”的融合?框架已做好兼容,仅需切换配置文件,即可在同一套工具链中验证创新想法;

项目迭代者:修改“本能反应”相关参数(如感知范围、避障优先级)后,无需重新编译代码,一键重启训练,迭代效率大大提升。

目前,Project-Instinct框架已完全开源,所有模块均围绕“本能级”人形机器人运动智能研究设计,科研者可免费获取全套资源:

核心工具包:InstinctLab/instinct_rl/instinct_onboard,覆盖场景搭建、强化学习训练、真机部署全流程;

两大研究的完整配置文件:可直接复用,也可基于此修改适配自身研究方向。

研究团队表示,未来,Project-Instinct还将扩展更多机器人硬件支持、新增更多“本能级”动作库与复杂地形场景。

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