机器人构型预测网络

预测加速24倍

融合运动学知识，直接学习任务空间到可行构型空间的映射，无需迭代求解，提升后续运动规划效率。

Yanlong, Peng · 王志刚 · Zhang, Yisheng · Pengxu, Chang · Ziwen, He · Gu, Kai · 张洪申 · Chen-, Ming

Robotics and Autonomous Systems 2026

参数信息

构型预测准确率（CMP）

96.67 %

构型预测准确率（FMP）

98 %

运动规划加速比（CMP）

24.24 ×

运动规划加速比（FMP）

153 ×

训练数据需求缩减比例（CMP）

71 ×

训练数据需求缩减比例（FMP）

15052 ×

技术优势

构型预测又快又准

CMP 和 FMP 分别以 96.67% 和 98% 的准确率直接输出满足任务约束的构型，无需迭代求解，从而将运动规划速度提升 24.24 倍和 153 倍。

数据效率极高

CMP 只需其他深度学习方法的 1/71 训练数据，FMP 只需 1/15052，即可达到相同预测准确率，大幅降低数据采集和标注成本。

应用场景

• 机器人运动规划：用预测器替代迭代求解，将规划速度提升两个数量级。
• 具身智能任务规划：直接从任务约束生成可行构型，弥合任务与运动层间的鸿沟。
• 人形机器人全身控制：用全身运动预测器实现满足整体运动学约束的构型解耦控制。
• 工业机器人高效部署：通过数据高效学习快速适配新任务，减少部署时的数据采集与调参。