Прогнозне керування (model predictive control, MPC) — це метод керування, який у кожен момент «думає наперед». За допомогою математичної моделі робота він прогнозує, як система поведеться в наступні частки секунди для різних варіантів дії, і обирає ту послідовність, яка найкраще виконує мету й при цьому не порушує жодного обмеження (ліміти двигунів, рівновагу, контакт з підлогою). Він виконує лише перший крок цієї послідовності, а в наступний момент повторює весь розрахунок зі свіжими даними з сенсорів — цю стратегію називають receding horizon, ковзний горизонт.
Сила MPC полягає саме у здатності наперед враховувати обмеження й оптимізувати. На відміну від простого регулятора, який лише реагує на поточну похибку, MPC планує: він може, наприклад, нахилити робота вперед уже зараз, бо «бачить», що за пів секунди потрібно буде прискорити. Це принципово важливо для гуманоїдної ходьби, адже рівновага вирішується завчасно.
MPC тісно пов’язане з керуванням усім тілом — часто вони разом утворюють єдину систему керування — і з критерієм стабільності ZMP, який зазвичай є одним з обмежень в оптимізації. Якість MPC цілком залежить від якості внутрішньої моделі; у цьому сенсі MPC є практичним інженерним варіантом планування за допомогою моделі світу.
MPC — це перевірена, добре зрозуміла технологія, що утворює керувальне ядро багатьох динамічно крокуючих гуманоїдів — від дослідницьких платформ на кшталт TALOS та Kangaroo до комерційних роботів. Його ціна — обчислювальна складність: оптимізація має відбутися сто разів на секунду, що ставить високі вимоги до бортового апаратного забезпечення й до спрощення моделі так, щоб розрахунок встиг вчасно.