Barkour:DeepMind 开源敏捷四足机器人

Barkour Robot 是谷歌 DeepMind 面向机器人学习者与科研人员完全开放的小型四足机器人项目,机器人机身小巧灵活,既能完成行走、奔跑、跳跃等基础动作,也可通过强化学习自主穿越障碍赛道。

Barkour:DeepMind 开源敏捷四足机器人封面
oshw_hqzl2026-06-16 16:59:26Apache-2.0
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PCBA
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hardware_electronics

设计文件

hardware_cable_drawings.zip18.65MB(11次下载)

生产BOM

详细介绍

这是 Google DeepMind 在 GitHub 开源的Barkour Robot全套研发项目,面向机器人敏捷运动、具身智能研究,完整开放硬件、电路、装配、固件、仿真全部资料,开源协议为 Apache 2.0。

一、项目基础背景

1. 研发主体与定位

Google DeepMind 研发并完全开源的小型四足机器人科研平台,面向具身智能、强化学习、足式机器人敏捷运动学术研究,项目托管于 GitHub,全部软硬件资源遵循 Apache 2.0 开源协议,允许学术、非商用场景自由复刻、二次开发。

项目核心目标:搭建一套标准化、低成本、可复现的小型犬级敏捷四足机器人,同时配套「Barkour 障碍赛道评测基准」,统一量化足式机器人越障、跳跃、高速转向等动态运动能力,解决过往机器人硬件闭源、性能无统一评判标准的行业痛点。

2. 硬件版本区分

项目提供两种整机构型:

  • 标准版:固定机械头部,专注基础运动控制、障碍穿越算法验证;

  • 进阶版:搭载可动执行器头部 + 机械夹持爪,支持环境抓取、多模态交互研究。

二、硬件全栈资源(核心模块,含 PCB 设计说明)

硬件资料全部存放于仓库 hardware/ 目录,覆盖机械、电子、线缆、装配四大板块。

1. 电子电路(PCB 设计,截图对应文件)

路径:hardware/electronics/,基于 Altium Designer 完整开源原始工程,无加密,支持直接修改、工厂打板。

  1. 多套功能 PCB 工程源文件 .PrjPcb

    Rus、Grace、Gebru、Cortes、Hopper、Fei-Fei、Jackson、Ada 等独立工程,分别对应机器人不同硬件模块:躯干主控板、关节伺服驱动板、电源管理板、感知信号采集板、通信转接板;

  2. 元件封装库 .PcbLib

    MiscPCB.PcbLib 统一元件封装库,配套所有电路板工程使用;

  3. 标准化生产图纸 Draftsman.PDF

    每套 PCB 工程内置导出的官方加工图纸,包含板层结构、尺寸标注、丝印、装配公差,可直接交付 PCB 工厂生产;

  4. 通信方案

    全部驱动板通过 EtherCAT 实时工业总线与机载计算单元通信,实现多关节微秒级同步控制,保障高速跳跃、动态平衡等敏捷动作;

  5. 配套资料:线缆装配图纸、BOM 物料清单、元器件采购规格。

2. 机械 CAD 结构

  1. 完整整机三维模型,包含躯干外壳、腿部连杆、关节支架、3D 打印外壳、传动结构;

  2. 提供两种机型全套 CAD 源文件,支持 3D 打印、CNC 机械加工;

  3. 独立分步机械零件图纸,可单独加工替换零部件。

3. 整机装配体系

仓库提供从零件到整机的六阶分步装配指南,配套高清示意图、装配图纸:

  1. 机载计算仓组装;2. 躯干主体装配;3. 单腿关节模组装配;4. 躯干与四条腿部总装;5. 腿部外壳与连杆装配;6. 整机整合(可选抓取头部);

    配套电路板焊接对位示意图,指导 PCBA 元器件贴装、线缆对接。

三、软件与嵌入式固件系统

1. 底层驱动固件

  • 开发框架:基于开源嵌入式框架 Pigweed;

  • 运行载体:各关节、主控 PCB 板上的 MCU;

  • 功能:关节力矩闭环、位置闭环、电流保护、EtherCAT 总线通信、传感器数据采集;

  • 存放路径:仓库 actuator/,提供完整编译脚本(Bazel 构建工具)。

2. 上位机控制软件

  • 提供 EtherCAT 总线配置教程、电机控制示例程序;

  • 支持 PC / 机载上位机下发运动指令、读取机器人状态;

  • 语言主体为 C/C++,配套参数调优工具。

3. 配套文档 docs/

包含新手入门指南、EtherCAT 总线配置手册、硬件规格参数、运动控制调优教程、故障排查文档。

四、仿真训练环境(虚实迁移核心能力)

项目配套两套仿真平台,解决实体机器人训练损耗大、调试周期长的问题:

  1. MuJoCo 基础仿真模型

    1:1 复刻机器人机械结构,用于离线基础运动策略调试;

  2. MIX 批量加速仿真框架

    支持 GPU/TPU 并行批量仿真,数分钟内完成上万次强化学习训练;训练完成的 AI 运动策略可直接无损部署到实体 Barkour 机器人,实现虚实迁移;

    仓库附带完整 MIX 仿真使用教程,适配强化学习算法快速迭代。

五、核心技术优势

  1. 全链路开源无壁垒

    市面多数机器人项目仅开放仿真代码或简易图纸,本项目机械 CAD、Altium PCB 源文件、固件源码、仿真环境、装配手册全部完整公开,任何人可从零自制实体样机;

  2. 低延迟分布式 EtherCAT 驱动

    独立关节驱动板架构,总线同步延迟极低,支撑高速奔跑、连续跳跃、斜坡越障等类犬级敏捷动态动作;

  3. 标准化敏捷评测基准

    配套专属 Barkour 障碍赛道,统一指标量化机器人运动智能,方便不同控制算法、强化学习模型横向对比;

  4. 高效虚实结合训练链路

    MIX 批量仿真大幅降低真机训练损耗与调试时间,是具身智能算法研究的标准化硬件载体;

  5. 模块化硬件设计

    PCB、机械零件高度模块化,可单独更换腿部驱动、主控、感知模块,便于二次改造、定制化研发。

六、适用研究与开发场景

  1. 学术科研:四足机器人运动控制、深度强化学习、虚实迁移算法、具身通用智能;

  2. 工程教学:机器人机械设计、PCB 硬件开发、嵌入式实时系统、工业 EtherCAT 总线教学;

  3. 二次开发:小型足式机器人定制、轻量化移动机器人平台、AI 移动抓取机器人研发;

  4. 算法验证:动态平衡、足式机器人导航、多模态感知 - 运动联合决策。

七、版权与开源说明

  1. 软件代码:Apache License 2.0,可自由修改、分发、商用二次开发(需保留版权声明);

  2. 硬件图纸、PCB 工程、机械模型:同步开放,无硬件加密限制;

  3. 项目声明:仅面向学术研究的研发原型,非 Google 量产商用产品。

八、项目地址

https://github.com/google-deepmind/barkour_robot