MPC-based Humanoid Locomotion

Stable Multi-Terrain Humanoid Walking via Convex MPC - 2023
Perception-Aware Multi-Terrain Humanoid Walking via Nonlinear MPC - 2024

实现了悟空-IV在地砖、土地、沥青和草丛等地形上的稳定多地形行走, 能够抵抗推搡、踢踹、钢管敲击、减速带及路缘石等外部干扰

集成地形感知,使用质心动力学模型

  • 最大前向速度提升70%
  • 通过22$^\circ$ 坡面25 cm 台阶

Publications

J. Kang, K. Ren, Tao Pang, and X. Xiong. PRIME: Physically-consistent Robotic Inertial and Motion Estimation for Legged and Humanoid Robots. RSS 2026.

TL;DR: PRIME 是一个面向腿足/人形机器人的离线物理一致性估计框架。它把测得的运动学轨迹、关节力矩等传感信息放进一个 MAP / Full Information Estimation 优化里,同时估计状态轨迹、接触力和惯性参数。

S. Shin, K. Ren, X. Xiong, and J. Hanna. Articulated-Body Dynamics Network: Dynamics-Grounded Prior for Robot Learning. Accepted to IROS 2026.

TL;DR: ABD-Net 用 ABA 的动力学传播结构来设计 policy 网络,从而让机器人控制学习得更快、更稳、也更容易泛化到真实机器和动力学变化。

H. Wang, Q. Liao, B. Zhang, K. Ren, K. Sreenath, and X. Xiong. SPARK: Skeleton-Parameter Aligned Retargeting on Humanoid Robots with Kinodynamic Trajectory Optimization. Accepted to IROS 2026.

TL;DR: SPARK 提出了一种结合基于 URDF 的骨架对齐与渐进式运动-动力学轨迹优化的方法,用于从人类演示中生成自然且动力学可行的人形机器人运动参考。

R. G. Paiva, C. Ho, J. Kang, K. Ren, X. Xu, and X. Xiong. DASH Robot: Minimalistic Design and Optimal Aerial-Terrestrial Locomotion via Contact-Implicit Control. Accepted to IROS 2026.

TL;DR: DASH 提出了一种结合涵道风扇与弹簧腿的极简空地两栖机器人,实现了隐式模式切换的跳跃—飞行混合运动。

Legged Robots on Trampoline

Human on Trampoline
2026 Baku Trampoline World Cup
Go2 Hopping
Go2 Sideflip
PhD: Interview