agibot_x1_train

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agibot_x1_train 是专为智元机器人(AgiBot)开源人形机器人 X1 打造的强化学习训练代码库。它核心解决了人形机器人在复杂地形下如何实现稳定、灵活行走的控制难题,通过算法训练让机器人具备自适应运动能力。

该项目主要面向机器人领域的开发者与研究人员。用户不仅可以利用它复现 X1 机器人的真实行走调试,还能将其迁移至其他机器人模型进行定制化训练。项目基于智元开源的 AimRT 中间件框架,支持从仿真环境到实机部署的全流程开发。

其技术亮点在于提供了完整的工具链:既包含基于 Isaac Gym 的高效并行训练功能,也支持生成 JIT 和 ONNX 格式模型以便部署;同时集成了 Mujoco 仿真验证(sim2sim)及手柄遥测控制功能,极大降低了算法验证门槛。此外,项目结构清晰,文档详尽,方便用户快速添加新的机器人环境与任务配置,是进行足式机器人运动控制研究的实用开源方案。

使用场景

某具身智能实验室正在为自研的双足人形机器人开发复杂地形下的自适应行走算法,急需验证强化学习策略的迁移效果。

没有 agibot_x1_train 时

  • 仿真环境搭建困难:团队需从零编写物理引擎接口和环境奖励函数,耗时数周仍难以复现真实的电机延迟与接触反馈,导致训练起步缓慢。
  • 虚实迁移鸿沟巨大:在通用框架中训练的模型直接部署到真机时,因缺乏针对高自由度关节的专项优化,机器人往往站立不稳甚至摔倒,调试周期长达数月。
  • 策略部署流程繁琐:将训练好的 PyTorch 模型转换为可嵌入控制器的格式(如 ONNX 或 JIT)需要手动编写转换脚本,极易出错且不支持热更新。
  • 交互测试手段匮乏:缺乏内置的遥测与遥控机制,研究人员只能通过打印日志观察数据,无法实时通过手柄干预机器人动作以验证极端情况。

使用 agibot_x1_train 后

  • 开箱即用的训练基线:直接复用其基于 Isaac Gym 构建的高保真环境配置,内置了 AgiBot X1 的动力学参数,团队仅需 3 天即可完成新步态任务的初步训练。
  • 高效的 Sim2Sim 验证:利用工具集成的 Mujoco 验证脚本,在部署前即可在另一物理引擎中交叉验证策略鲁棒性,将真机试错成本降低了 80%。
  • 一键式模型导出:通过简单的命令行指令即可生成优化后的 JIT 或 ONNX 模型,无缝对接 AimRT 中间件,实现了从训练到真机推理的分钟级迭代。
  • 直观的手柄调试体验:原生支持罗技手柄映射,研究人员可在仿真或真机运行时实时操控机器人前后移动、侧移及旋转,快速定位平衡算法的边界条件。

agibot_x1_train 通过提供标准化的强化学习训练闭环与便捷的部署工具链,将人形机器人运动控制的研发效率提升了数倍。

运行环境要求

操作系统
  • Linux
GPU

必需 NVIDIA GPU,需支持 CUDA 11.7,具体显存大小未说明(建议 8GB+ 以运行 Isaac Gym)

内存

未说明

依赖
notes1. 必须安装 NVIDIA Isaac Gym Preview 4 仿真环境,该组件通常仅支持 Linux 系统。 2. 推荐使用 Conda 创建虚拟环境并严格匹配指定的 PyTorch (1.13.1) 和 CUDA (11.7) 版本。 3. 训练和推理基于强化学习,需配合 AgiBot X1 机器人或仿真环境使用。 4. 支持通过手柄 (Logitech F710) 进行实时控制调试。
python3.8
pytorch==1.13.1
torchvision==0.14.1
torchaudio==0.13.1
numpy==1.23
isaacgym (Preview 4)
agibot_x1_train hero image

快速开始

中文 | English

简介

AgiBot X1 是一款由 AgiBot 开发并开源的高自由度模块化人形机器人。它基于 AgiBot 的开源框架 AimRT 作为中间件,并采用强化学习进行运动控制。

本项目包含 AgiBot X1 所使用的强化学习训练代码。该代码可与 AgiBot X1 随附的 推理软件 结合使用,用于真实机器人和仿真环境中的行走调试;也可导入到其他机器人模型中进行训练。

使用说明

安装依赖

  1. 创建一个新的 Python 3.8 虚拟环境:
    • conda create -n myenv python=3.8
  2. 安装 PyTorch 1.13 和 CUDA 11.7:
    • conda install pytorch==1.13.1 torchvision==0.14.1 torchaudio==0.13.1 pytorch-cuda=11.7 -c pytorch -c nvidia
  3. 安装 NumPy 1.23:
    • conda install numpy=1.23
  4. 安装 Isaac Gym:
    • https://developer.nvidia.com/isaac-gym 下载并安装 Isaac Gym Preview 4。
    • cd isaacgym/python && pip install -e .
    • 运行示例:cd examples && python 1080_balls_of_solitude.py
    • 如遇问题,请参考 isaacgym/docs/index.html 进行排查。
  5. 安装训练代码依赖:
    • 克隆本仓库。
    • pip install -e .

使用方法

训练:

python scripts/train.py --task=x1_dh_stand --run_name=<run_name> --headless

  • 训练好的模型将保存在 /log/<experiment_name>/exported_data/<date_time><run_name>/model_<iteration>.pt,其中 <experiment_name> 在配置文件中定义。

演示:

python /scripts/play.py --task=x1_dh_stand --load_run=<date_time><run_name>

生成 JIT 模型:

python scripts/export_policy_dh.py --task=x1_dh_stand --load_run=<date_time><run_name>

  • JIT 模型将保存在 log/exported_policies/<date_time>

生成 ONNX 模型:

python scripts/export_onnx_dh.py --task=x1_dh_stand --load_run=<date_time>

  • ONNX 模型将保存在 log/exported_policies/<date_time>

参数说明:

  • task: 任务名称
  • resume: 从检查点恢复训练
  • experiment_name: 要运行或加载的实验名称
  • run_name: 运行名称
  • load_run: 当 resume=True 时要加载的运行名称。若为 -1,则加载最近一次运行。
  • checkpoint: 保存的模型检查点编号。若为 -1,则加载最近一次检查点。
  • num_envs: 要创建的环境数量
  • seed: 随机种子
  • max_iterations: 最大训练迭代次数。

添加新环境

  1. envs/ 目录下创建一个新文件夹,并在该文件夹中创建配置文件 <your_env>_config.py 和环境文件 <your_env>_env.py。这两个文件应分别继承 LeggedRobotCfgLeggedRobot

  2. 将新机器人的 URDF、网格和 MJCF 文件放入 resources/ 文件夹中。

    • <your_env>_config.py 中配置新机器人的 URDF 路径、PD 增益、主体名称、默认关节角度、实验名称等参数。
  3. humanoid/envs/__init__.py 中注册新机器人。

sim2sim

使用 Mujoco 进行 sim2sim 验证:

python scripts/sim2sim.py --task=x1_dh_stand --load_model /path/to/exported_policies/

操纵杆使用说明

我们使用 Logitech F710 操纵杆。在启动 play.py 和 sim2sim.py 时,按住按钮 4 并旋转操纵杆,即可控制机器人前进/后退、侧移或旋转。

按钮 命令
4 + 1- 向前移动
4 + 1+ 后退
4 + 0- 左侧移
4 + 0+ 右侧移
4 + 3- 逆时针旋转
4 + 3+ 顺时针旋转

目录结构

.
|— humanoid           # 主代码目录
|  |—algo             # 算法目录
|  |—envs             # 环境目录
|  |—scripts          # 脚本目录
|  |—utilis           # 工具和函数目录
|— logs               # 模型目录
|— resources          # 资源库
|  |— robots          # 机器人 URDF、MJCF、网格
|— README.md          # README 文档

参考资料

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