类人机器人，其身体结构与人类相似，能够在现实环境中快速有效地执行各种任务。近年来，这些机器人及其底层控制算法取得了显著进步。许多机器人现在可以更快地移动，并模仿各种类似人类的动作。

由于这些机器人被设计成像人类一样行走或奔跑，因此需要在两条腿上保持平衡。它们有时可能会与物体碰撞或在不平坦的地形上绊倒，跌倒在地。然而，与人类不同的是，人类跌倒后可以轻松站起来，而类人机器人有时可能会被困在地上，需要人类的帮助才能重新站起来。类人机器人有时可能会被困在地上，需要人类的帮助才能重新站起来。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员最近开发了一种新的机器学习框架，可以让类人机器人在跌倒后自动站起来并恢复。这一框架在论文中展示于arXiv预印本服务器，可能使这些机器人更加自主，有望促进其未来的大规模部署。

“为站起来设计控制器很困难，因为类人机器人在跌倒后可能处于多种姿态，并且类人机器人需要在复杂地形上操作”Xialin He、Runpei Dong及其同事在论文中写道。“本文开发了一个学习框架，生成控制器，使类人机器人能够在不同姿态和地形上站起来。”

由该研究团队开发的新框架，被称为HUMANUP，依赖于强化学习（RL）方法。该方法旨在提高类人机器人站起来的能力，无论它们跌倒时处于何种姿态。

“与先前成功应用于类人运动学习的情况不同，站起来的任务涉及复杂的接触模式，这需要准确建模碰撞几何和稀疏奖励，”He、Dong及其同事写道。“我们通过一个遵循课程的两阶段方法来解决这些挑战。”

HUMANUP RL框架跨越两个不同阶段。在第一阶段，框架专注于识别良好的肢体轨迹，使机器人能够站起来，对机器人动作的平滑性或执行速度的限制最小。

在第二阶段，框架则对前一阶段发现的动作进行优化，最终将其转化为机器人可以执行的平滑且缓慢的动作。值得注意的是，这些优化后的动作在机器人所处的任何位置和跌倒的地形上都应有效。

研究人员在模拟和现实环境中测试了他们的框架，并将其部署在Unitree G1类人机器人上，这是由中国公司Unitree Robotics创建的先进机器人系统。他们的发现非常有希望，因为他们发现这种方法使机器人能够在跌倒后自动恢复，无论其所处位置和地形如何。Unitree G1类人机器人上，这是由中国公司Unitree Robotics创建的先进机器人系统。他们的发现非常有希望，因为他们发现这种方法使机器人能够在跌倒后自动恢复，无论其所处位置和地形如何。

“我们发现这些创新使现实世界中的G1类人机器人能够从我们考虑的两种主要情况中站起来：a）仰面躺着和b）俯面躺着，均在平坦、可变形、光滑的表面和斜坡（例如，草地和雪地）上测试，”He、Dong及其同事写道。“据我们所知，这是首次成功展示了人类大小类人机器人在现实世界中学习的站起来策略。”

He、Dong及其同事开发的新有前景的框架可能很快会进一步改进并部署在其他类人机器人上，使它们具备在跌倒后自动站起来的能力。这可能有助于进一步推进机器人技术，促进其未来的广泛应用。