一、项目概述

OmniBotSeries-Tinker 是由开发者 golaed (Boyang Xing) 发起的全栈开源双足机器人项目，旨在打造一款成本低于 15000 元人民币、性能接近工业级方案的 60cm 级高性能双足机器人。项目融合了 Pixar 台灯机器人的可爱外形与 Disney BDX 机器人的行走步态特性，为机器人爱好者与开发者提供了一套从机械设计、硬件开发到强化学习控制、AI 交互的完整开源实现方案。

二、核心目标与设计理念

核心目标

1. 高性价比：以万元级成本实现接近专业级双足机器人的运动性能，打破高成本门槛。

2. 全流程开源：从 CAD 模型、PCB 设计到控制算法、训练框架全公开，支持复刻与二次开发。

3. 低门槛学习：提供分步教程与物料清单，降低机器人开发的入门难度。

设计理念

• 外形设计：致敬 Pixar 经典台灯机器人，头部采用球形灯罩设计，兼具辨识度与亲和力。

• 运动性能：以 Disney BDX 机器人的步态效果为目标，通过强化学习实现流畅、稳定的双足行走。

• 模块化扩展：预留大语言模型（LLM）等扩展接口，支持语音交互、智能对话等功能升级。

三、技术架构与实现细节

1. 机械与硬件系统

• 本体结构：身高 60cm 的轻量化双足结构，采用 3D 打印与标准件结合的方式，兼顾强度与可维护性。

• 驱动方案：全关节采用无刷电机驱动，相比传统舵机方案，运动效率更高、响应速度更快，支撑复杂步态控制。

• 硬件平台：搭载 Odroid C4 板载计算机，负责运行强化学习控制策略与基础系统调度。

• PCB 设计：项目提供了完整的 PCB 设计文件与教程，包含电源管理、电机驱动、传感器接口等模块的电路实现。

2. 软件与控制算法

• 核心控制框架：采用 Isaac Gym 强化学习框架，支持在虚拟环境中快速训练步态策略，再部署到实体机器人上。

• 步态实现：通过强化学习算法优化行走控制策略，实现了与 Disney BDX 高度一致的行走效果，支持前进、后退、转向等基础动作。

• 开发语言与工具链：

  • 底层控制：C/C++ 实现核心运动控制算法

  • 强化学习：Python 编写训练脚本与仿真环境

  • 构建工具：Makefile 实现项目编译与部署流程

3. AI 交互扩展

• 项目支持接入 Xiaozhi AI 等大语言模型模块，可实现语音识别、对话交互等功能，赋予机器人智能交互能力。

四、开源资源与开发指南

项目提供了完整的开发资源与分步教程，覆盖从设计到部署的全流程：

1. 设计文件：包含机器人机械结构的 CAD 模型文件，可直接用于 3D 打印与加工。

2. 硬件文档：PCB 设计文件、物料清单（BOM）与采购指南，明确所有元器件的型号与成本参考。

3. 组装指南：机械结构与电子元件的分步安装教程，帮助用户完成机器人本体搭建。

4. 软件指南：板载系统配置、控制策略部署、开发环境搭建的详细步骤。

5. 训练教程：自定义强化学习策略的训练流程，包括仿真环境配置、数据采集、模型训练与部署。

6. 效果演示：提供了机器人行走、仿真步态、LLM 交互等多个演示视频，直观展示项目效果。

五、项目价值与应用场景

价值定位

• 教育与学习：为机器人爱好者、学生提供了一个可落地的双足机器人开发平台，帮助掌握机械设计、嵌入式开发、强化学习等多领域知识。

• 二次开发：模块化的设计便于用户基于现有框架进行功能扩展，如增加机械臂、传感器、导航算法等。

• 开源社区贡献：推动低成本高性能双足机器人技术的普及，降低行业入门门槛。

潜在应用场景

• 机器人技术教学与实验平台

• 家庭陪伴与互动机器人原型

• 具身智能与大语言模型交互的验证平台

六、项目现状与后续规划

• 当前状态：已完成机械设计、硬件实现、基础步态控制与 LLM 交互功能的开源，发布了可复现的控制策略版本。

• 后续方向：持续优化强化学习算法，提升机器人的运动稳定性与环境适应能力；完善文档与教程，降低新手入门门槛；扩展更多交互功能与应用场景。

七、License

Apache-2.0 license

八、项目地址

https://github.com/golaced/OmniBotSeries-Tinker