跳到主要内容
极客日志极客日志面向AI+效率的开发者社区
首页博客我的书AI学习GitHub 精选镜像AI 生图工具UI配色美学关于
搜索内容 / 工具 / 仓库 / 镜像...⌘K搜索
注册
博客列表
PythonAI算法

人形机器人 VR 遥操作技术实现指南

基于 avp_teleoperate 框架搭建人形机器人 VR 遥操作系统的流程。涵盖设备选型(如 PICO 4 Ultra)、环境配置(Conda、mkcert 证书)、代码修改(URDF、逆运动学 IK、通信接口)及验证步骤。通过调整 IK 解算逻辑与通信协议,实现了 VR 端对机器人手臂的控制,适用于作业类人形机器人的远程操控开发。

技术博主发布于 2026/4/6更新于 2026/9/987 浏览
人形机器人 VR 遥操作技术实现指南

人形机器人 VR 遥操作

项目背景

本项目基于 avp_teleoperate 框架进行二次开发,旨在实现人形机器人的 VR 远程遥操作。通过调研开源项目(如 human-arm-retarget、宇树 avp_teleoperate 等),选定 avp_teleoperate 作为基础架构,并针对特定机器人型号完成适配与落地。

一、VR 设备选型及环境配置

可选设备包括 Apple Vision Pro、PICO 4 Ultra Enterprise 或 Meta Quest 3。考虑到成本与功能实现,选用 PICO 4 Ultra Enterprise。配置流程参考官方教程。

1. 创建 Conda 环境

conda create -n tv python=3.8
conda activate tv
conda install pinocchio -c conda-forge
pip install meshcat

2. 克隆项目并安装依赖

cd ~
git clone https://github.com/unitreerobotics/avp_teleoperate.git
cd avp_teleoperate
pip install -r requirements.txt

3. 安装 mkcert

# Linux 环境示例
sudo apt-get install build-essential procps curl file git
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
echo 'eval "$(/home/linuxbrew/.linuxbrew/bin/brew shellenv)"' >> $HOME/.bash_profile
eval "$(/home/linuxbrew/.linuxbrew/bin/brew shellenv)"
brew install mkcert

4. 生成证书

# 查看本机 IP
ifconfig | grep inet
# 假设 IP 为 192.168.100.133
mkcert -install && mkcert -cert-file cert.pem -key-file key.pem 192.168.100.133 localhost 127.0.0.1
# 拷贝证书到项目目录
cp cert.pem key.pem ~/avp_teleoperate/teleop/
# 开放防火墙端口
sudo ufw allow 8012
# 在 VR 设备中安装证书
mkcert -CAROOT

二、修改 avp_teleoperate

1. 代码目录结构

avp_teleoperate/
├── act          # 模仿学习策略相关文件
├── assets       
├── scripts      
└── teleop       
    ├── image_server/   
    ├── robot_control/  
    │   ├── robot_arm_ik.py
    │   ├── robot_arm.py
    │   └── robot_hand.py
    ├── teleop_hand_and_arm.py  
    └── teleop_hand.py        
# 机器人 URDF 相关文件
# 工具类文件
# 遥操作主要文件
# 图像推流服务端与客户端
# IK 解算、手臂控制
# 启动程序
# 测试脚本

需修改部分:导入自定义机器人 URDF、完成逆运动学解算、搭建通信代码。

2. 机器人 URDF

根据结构坐标系建立 URDF 文件,可使用 SolidWorks 导出后手动优化。使用 Robot Viewer 或 ROS Rviz 验证关节旋转、限位及连杆位置是否正确。

3. 逆运动学验证

在 robot_arm_ik.py 中构建逆运动学类。将非机械臂关节加入 self.mixed_jointsToLockIDs 锁定,仅对机械臂进行解算,并添加末端帧。

该方案将传统逆运动学问题重构为带权重平衡的多目标优化问题,优化位置精度、姿态精度、运动平滑性和能量效率。采用 CasADi 符号计算框架实现自动微分,配置 IPOPT 求解器满足实时控制要求(<10ms)。

运行 python robot_arm_ik.py 可验证轨迹运动效果。

4. 搭建通信

官方使用 DDS 实现关节层面控制。需根据实际机器人通信方式创建 robot_ArmController 控制器,确保以一定频率收发数据。

5. 主程序启动

在 teleop_hand_and_arm.py 中导入逆运动学库、通信控制器及机器人类型,实例化相关对象。

6. 验证

在仿真环境中测试 VR 控制机器人手臂运动。确认无误后连接实物。

执行命令:

python teleop_hand_and_arm.py --arm=your_robot

操作步骤:

  1. 戴上 XR 头显设备(如 PICO 4 Ultra Enterprise)。
  2. 连接对应 WiFi 热点。
  3. 打开浏览器应用,访问网址:https://192.168.100.133:8012?ws=wss://192.168.100.133:8012
    • 注意:IP 地址需与主机匹配。
    • 若弹出安全警告,点击 Advanced -> Proceed to ip (unsafe)。
  4. 点击 Enter VR。
  5. 若有图传模块,XR 设备中将显示机器人第一人称视角;否则显示黑屏。
  6. 终端打印连接信息后,输入 r 即可控制机器人手臂运动。

总结

本文介绍了基于 avp_teleoperate 框架搭建人形机器人 VR 遥操作系统的完整流程,涵盖设备选型、环境配置、URDF 与 IK 修改、通信搭建及验证步骤,适用于作业类人形机器人的远程操控开发。

目录

  1. 人形机器人 VR 遥操作
  2. 项目背景
  3. 一、VR 设备选型及环境配置
  4. Linux 环境示例
  5. 查看本机 IP
  6. 假设 IP 为 192.168.100.133
  7. 拷贝证书到项目目录
  8. 开放防火墙端口
  9. 在 VR 设备中安装证书
  10. 二、修改 avp_teleoperate
  11. 1. 代码目录结构
  12. 2. 机器人 URDF
  13. 3. 逆运动学验证
  14. 4. 搭建通信
  15. 5. 主程序启动
  16. 6. 验证
  17. 总结

更多推荐文章

查看全部
  • 从零写 Agent 框架:Workflow 与 Runtime 模块设计
  • 10 款主流 AIGC 降重工具免费与付费版对比评测
  • Python 数据可视化绘图基础与实战指南
  • 2026 年国家自然科学基金 AI 使用声明撰写指南
  • 火影忍者主题静态网页设计与实现指南
  • Python 常用库详解:数据处理、Web 开发与自动化
  • MySQL 数据库基础:概念、架构与核心操作
  • 国内直连AI绘画工具与Stable Diffusion部署指南
  • 常用 MIME 类型与文件扩展名速查表
  • ffmpeg-python 实现立体声转环绕声音频升级指南
  • 在 Ubuntu 上部署 Kubernetes 集群实战指南
  • DeerFlow 2.0:字节开源的超级 Agent 框架
  • 35 道常见的前端 Vue 面试题
  • 微软发布 SPREADSHEETLLM:大模型精准理解与推理 Excel
  • 云开发 Copilot:AI 赋能的低代码开发实践
  • Graph RAG 框架设计与创新解读
  • 计算机专业与金融学就业前景及收入对比分析
  • 深入理解 Kubernetes DaemonSet 及其调度机制
  • VS Code 远程 SSH 连接下 Copilot 无法使用 Claude 模型解决方案
  • Linux 网络基础入门:协议栈与传输流程

相关免费在线工具

  • 加密/解密文本

    使用加密算法(如AES、TripleDES、Rabbit或RC4)加密和解密文本明文。 在线工具,加密/解密文本在线工具,online

  • RSA密钥对生成器

    生成新的随机RSA私钥和公钥pem证书。 在线工具,RSA密钥对生成器在线工具,online

  • Mermaid 预览与可视化编辑

    基于 Mermaid.js 实时预览流程图、时序图等图表,支持源码编辑与即时渲染。 在线工具,Mermaid 预览与可视化编辑在线工具,online

  • 随机西班牙地址生成器

    随机生成西班牙地址(支持马德里、加泰罗尼亚、安达卢西亚、瓦伦西亚筛选),支持数量快捷选择、显示全部与下载。 在线工具,随机西班牙地址生成器在线工具,online

  • Gemini 图片去水印

    基于开源反向 Alpha 混合算法去除 Gemini/Nano Banana 图片水印,支持批量处理与下载。 在线工具,Gemini 图片去水印在线工具,online

  • curl 转代码

    解析常见 curl 参数并生成 fetch、axios、PHP curl 或 Python requests 示例代码。 在线工具,curl 转代码在线工具,online