厉害了!仅2.3万元+3D打印就能复刻UC伯克利最新人形机器人?

360影视 欧美动漫 2025-05-14 17:14 1

摘要:在人形机器人、具身智能领域,UC Berkeley(加州大学伯克利分校)可以说是顶级玩家。去年,他们团队就用不到1万美元造出了性能强悍的人形机器人Berkeley Humanoid,引发了业内广泛关注。

人形机器人、具身智能领域,UC Berkeley(加州大学伯克利分校)可以说是顶级玩家去年,他们团队就用不到1万美元造出了性能强悍的人形机器人Berkeley Humanoid,引发了业内广泛关注。

最近,他们又放了一个大招——只需一台3D打印机,你就能在家复制一台Berkeley Humanoid Lite(伯克利人形机器人精简版):

所有的硬件设备、软件代码都是开源的。你还可以DIY一台属于自己的机器人。

这家伙不简单,能拧魔方、能拆快递:

还会写自己的名字缩写:

▍技术突破:3D打印方案实现低成本人形机器人

这台机器人到底有多便宜?据称在中国采购全部零部件约3,236美元(约2.3万元人民币),在美国大概4,312美元,整机成本控制在5000美元以内

相比之下,波士顿动力和Agility Robotics等商业机器人公司的产品价格从未低于10万美元,动辄几十万美元一台。当然,商业版本在性能、稳定性和工业级应用上有其独特优势,但这也意味着大多数研究者和创客难以接触到这类平台。

这款机器人身高约0.8米,大致相当于一个幼儿的身高,重16公斤。它配备了两个5自由度的机械臂和集成的抓手,以及双足行走系统,完全能满足行走和基础操作任务的需求。

研究团队充分利用了桌面3D打印技术的最新进展。所有非标准结构部件均采用熔融沉积成型(FDM)技术制造,这一选择大幅降低了制造门槛。

执行器的外壳、摆线齿轮、输入轴和输出轴全部采用3D打印,输入轴嵌入黄铜六角支架,以增强刚度并改善从电机到摆线盘的扭矩传递。

团队全新设计的3D打印摆线齿轮箱用于机器人的22个关节驱动器。为什么选择摆线齿轮箱?因为摆线齿轮可以将力分散到多个齿上,有效避免了层粘合失效——这种失效现象在PLA材料支架断裂后的3D打印结构上很常见。"

这个设计不仅降低了成本,还提高了耐用性,使得机器人更容易维修和升级。团队进行了长达60小时的持续运行测试,证明这种3D打印齿轮箱能够稳定工作,即使有轻微磨损,也不会影响整体性能。

伯克利团队还巧妙地避开了专用组件的陷阱。许多开源机器人设计往往依赖于难以采购的定制推力轴承或高性能电机驱动器。而Berkeley Humanoid Lite则主要使用可在亚马逊和淘宝等平台轻松购买的常见零件,电子元件则来自Digikey和Mouser等信誉良好的供应商。

通过选择在多个国家/地区广泛供应的零件,Berkeley Humanoid Lite最大限度地减少了供应障碍,确保用户能够快速获得必要的材料,而不受地域限制。

系统的核心由一台英特尔N95迷你主机和一块4000毫安时电池组成,可提供最长约30分钟的续航时间。整个机器人采用了简洁的设计,所有非标准部件的设计都控制在200×200×200毫米的打印体积之内,因此只需一台常见的FDM桌面级3D打印机,就可以胜任打印工作。

▍模拟即实战!AI算法无缝迁移到实体机器人

在实验室测试中,Berkeley Humanoid Lite展示了令人印象深刻的功能,堪比价格昂贵的商业产品。

最引人注目的是,一个完全在模拟环境中训练的强化学习控制器在真实机器人上启动并行走,无需手动重新调整。这是双足人工智能领域令人垂涎的"零样本"迁移里程碑,表明该机器人的物理特性与模拟模型高度一致。

实际演示视频展示了该机器人执行一系列复杂任务的能力,包括:

●书写姓名首字母

●操控积木

●玩魔方(拧魔方)

●拆开包装并还原

●按照指定速度平稳行走

研究团队专门设计了一种评估指标来比较不同机器人的性价比:平均峰值关节扭矩除以机器人尺寸,然后根据价格进行标准化。按照这个标准,这款机器人击败了几个价格高出一个数量级的商业平台

更让人惊喜的是,团队还开发了一套基于SteamVR跟踪系统的远程操作装置,创建了直观的操作界面。戴上VR设备后,操作者可以通过手持控制器从任意方向操控机器人完成各种任务,非常符合直觉。

▍开源无保留!从3D模型到代码,想造就能造

最重要的是,项目所需的全部CAD文件、固件程序以及训练脚本,已经在GitHub上以开源许可证形式免费发布。项目地址为:

HybridRobotics/Berkeley-Humanoid-Lite。

这意味着,任何人都可以按照项目提供的详细指南,自行组装和改进这款机器人。大多数现成零件在美国和中国均可在一周内发货,定制零件可在一周内打印完成,整个机器人可在大约三天内组装完成。

如果你想自己动手组装一台Humanoid Lite,你需要:

●10个高扭矩6512执行器(单价188美元)

●12个较轻的5010执行器(单价136美元)

●一台英特尔N95迷你电脑

●一块6芯4,000 mAh锂聚合物电池

●其他零散部件

伯克利团队之所以开展这项研究,是因为他们意识到当前人形机器人领域存在硬件成本高、透明度低、定制性差的问题。他们希望通过这个开源项目,打下机器人的普及门槛,让机器人技术更加普惠、大众化。

这种平民化设计让人联想到十多年前树莓派对计算机行业的冲击。正如树莓派以极低的价格让人人都能接触编程一样,Berkeley Humanoid Lite正在让人形机器人技术走出实验室,走向更广泛的受众。

这一项目得到了美国国家科学基金会(NSF)的支持(拨款编号2303735和2238346),并持有机器人与人工智能研究所的公开股份。这种官方支持进一步保证了项目的可持续性和可靠性。

研究团队还给机器人集成了一个动漫风格的头部,使其能够展现出富有表现力和视觉吸引力的动漫角色形象,同时提升整体美观度,增强人机互动的潜力。

你觉得花2.3万元造一台这样的人形机器人怎么样?

项目地址:https://lite.berkeley-humanoid.org

论文下载地址:

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来源:人形机器人发布

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