Demonstrating Berkeley Humanoid Lite: An Open-source, Accessible, and Customizable 3D-printed Humanoid Robot

尽管人形机器人领域引起了广泛关注并取得了显著进展，但目前大多数商用硬件仍然价格高昂、闭源且在机器人社区中缺乏透明性。这种可访问性和定制化的不足阻碍了该领域的发展以及人形技术的广泛进步。为了解决这些问题并推动人形机器人领域的民主化，我们展示了 Berkeley Humanoid Lite，这是一款开源的人形机器人，旨在实现易获取性、可定制性，并惠及整个社区。该设计的核心是一个模块化的3D打印齿轮箱，用于驱动器和机器人本体。所有组件均可从常见的电子商务平台采购，并能通过标准桌面3D打印机制造，使总硬件成本控制在5000美元以下（基于美国市场价格）。设计强调模块化和易于制造的特点。为了应对3D打印齿轮箱固有的局限性，例如与金属替代品相比强度和耐用性较低的问题，我们采用了渐开线齿轮设计，这在这种情况下提供了最佳的外形尺寸。针对3D打印驱动器进行了广泛的测试，以验证其耐用性并缓解对塑料部件可靠性的担忧。为展示 Berkeley Humanoid Lite 的能力，我们进行了一系列实验，包括使用强化学习开发步态控制器。这些实验成功展示了从仿真到硬件的零样本策略迁移，突显了该平台在研究验证中的适用性。通过完全开源硬件设计、嵌入式代码以及训练和部署框架，我们的目标是让 Berkeley Humanoid Lite 成为推动人形机器人开发民主化的重要一步。所有资源均可在 https://lite.berkeley-humanoid.org 获取。

论文试图解决 humanoid 机器人领域中硬件成本高昂、缺乏透明性和定制化的问题。这是一个长期存在的问题，但通过低成本和开源设计来解决这一问题的努力仍相对较少。

论文提出了一种名为 Berkeley Humanoid Lite 的低成本、模块化、3D 打印的开源 humanoid 机器人设计。其核心创新在于使用 3D 打印的 cycloidal 齿轮箱作为执行器，并确保所有组件易于获取且总成本低于 5000 美元。相比现有研究，该设计强调开放性、可复制性和社区协作，降低了进入门槛。

论文通过强化学习实验验证了零样本策略从模拟到硬件的成功迁移，证明了平台的实用性。此外，所有硬件设计、嵌入式代码及训练框架均已开源（https://lite.berkeley-humanoid.org）。未来可以进一步探索更复杂的任务、材料优化以及大规模生产潜力。

相关研究包括 MIT 的 Mini Cheetah 和 UC Berkeley 自身的 previous work 如 Cassie，它们均关注四足机器人或更高成本的人形机器人。其他类似项目如 Poppy Ergo Jr 提供了低成本开源机器人解决方案，但主要针对教育场景而非高性能应用。值得注意的研究还有 OpenAI 的 Actuator-Hardware 和 ETH Zurich 的 ANYmal 系列机器人。