Berkeley Humanoid Lite：开源、易获取且可定制的3D打印人形机器人

Robotics: Science and Systems (RSS) 2025

Yufeng Chi, Qiayuan Liao, Junfeng Long, Xiaoyu Huang, Sophia Shao, Borivoje Nikolic, Zhongyu Li, Koushil Sreenath

University of California, Berkeley

Paper arXiv Video Code Documentation

摘要

尽管人形机器人领域取得了显著的兴趣和进步，但目前市面上大多数商业硬件仍然成本高昂、闭源，并且在机器人社区中缺乏透明度。这种可访问性和定制化的缺失阻碍了该领域的发展以及人形机器人技术的更广泛开发。为了应对这些挑战并促进人形机器人领域的民主化，我们展示了 Berkeley Humanoid Lite，这是一款开源人形机器人，旨在为整个社区提供可访问性、可定制性和益处。

该设计的核心是用于执行器和机器人主体的模块化3D打印齿轮箱。所有组件都可以从广泛使用的电子商务平台采购，并使用标准桌面3D打印机制造，从而将总硬件成本控制在 5,000 美元以下（基于美国市场价格）。该设计强调模块化和易于制造。为了解决3D打印齿轮箱的固有局限性，例如与金属替代品相比强度和耐用性降低，我们采用了摆线齿轮设计，该设计在这种情况下提供了最佳的外形尺寸。我们对3D打印执行器进行了广泛的测试，以验证其耐用性并消除对塑料组件可靠性的担忧。为了展示 Berkeley Humanoid Lite 的功能，我们进行了一系列实验，包括使用强化学习开发运动控制器。这些实验成功展示了从模拟到硬件的零样本策略迁移，突出了该平台对研究验证的适用性。

通过使硬件设计、嵌入式代码以及训练和部署框架完全开源并全球可访问，我们的目标是让 Berkeley Humanoid Lite 成为人形机器人开发民主化的关键一步。

演示

• 玩魔方
• 用记号笔写自己的名字
• 玩积木
• 双足配置下的运动

比较

为了能够与其他机器人进行基准测试，并说明我们对可访问性和可定制性的关注，同时保持足够的性能，我们引入了一个量化指标来衡量性价比。具体来说，我们将性能因子定义为所有驱动自由度的平均峰值扭矩，并按机器人尺寸进行标准化：

p^=1Nhmg∑i=1N|τimax|.

N表示驱动自由度的数量，h和mg表示机器人的高度和重量，|τimax|表示第i个关节电机的最大扭矩。然后，每个美元的性能因子定义为性能因子除以机器人的成本或售价：

φ=p^cost.

如下图所示，我们的平台以低于**$5000** 的成本实现了较高的性能因子。

BibTeX

   @inproceedings{chi2025demonstrating,
 title={Demonstrating Berkeley Humanoid Lite: An Open-source, Accessible, and Customizable 3D-printed Humanoid Robot},
 author={Yufeng Chi and Qiayuan Liao and Junfeng Long and Xiaoyu Huang and Sophia Shao and Borivoje Nikolic and Zhongyu Li and Koushil Sreenath},
 year={2025},
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}
  

社区

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致谢

我们要感谢 Lydia Liu、Widyadewi Soedarmadji 和 Daniel Wong 在早期项目探索中所做的工作。我们还要感谢 Alex Hao 和 Ted Zhang 在支持实验方面提供的帮助。我们感谢 Chengyi Lux Zhang 的慷慨帮助。最后，我们感谢 Hybrid Robotics Group 和 SLICE lab 所有成员的有益讨论。

这项工作部分由 NSF 2303735 (POSE) 支持，部分由 NSF 2238346 (CAREER) 支持，部分由 Robotics and AI Institute 支持。 K. Sreenath 在 Robotics and AI Institute 中拥有经济利益。他和该公司可能会从这项研究成果的商业化中受益。