De Berkeley Humanoid Lite is een open-source humanoïde robot ontwikkeld door de University of California, Berkeley, met als doel de hoge kosten en gesloten systemen in de robotica te doorbreken.
Belangrijkste kenmerken:
- Toegankelijkheid: De robot is modulair en grotendeels 3D-geprint, waardoor de totale hardwarekosten onder de $5.000 blijven.
- Technisch ontwerp: Er wordt gebruikgemaakt van een cycloïde tandwielontwerp voor de actuatoren om de duurzaamheid van de plastic componenten te optimaliseren.
- Functionaliteit: De robot is in staat tot bipedale locomotie en kan taken uitvoeren zoals het schrijven met een stift, spelen met blokken en het manipuleren van een Rubiks kubus.
- Software & AI: Er is een locomotie-controller ontwikkeld via reinforcement learning, waarbij succesvol een zero-shot policy transfer van simulatie naar hardware is gerealiseerd.
Door het ontwerp, de code en de trainingskaders volledig open-source beschikbaar te stellen, streeft het project naar een democratisering van onderzoek en ontwikkeling binnen de humanoïde robotica.
Berkeley Humanoid Lite: Een Open-source, Toegankelijke en Aanpasbare 3D-geprinte Humanoïde Robot
Samenvatting
Ondanks de aanzienlijke interesse en vooruitgang in humanoïde robotica blijft de meeste commercieel beschikbare hardware kostbaar, closed-source en niet-transparant binnen de robotica-gemeenschap. Dit gebrek aan toegankelijkheid en aanpasbaarheid belemmert de groei van het vakgebied en de bredere ontwikkeling van humanoïde technologieën. Om deze uitdagingen aan te pakken en democratisering in de humanoïde robotica te bevorderen, presenteren wij de Berkeley Humanoid Lite: een open-source humanoïde robot die is ontworpen om toegankelijk en aanpasbaar te zijn, ten behoeve van de gehele gemeenschap.
De kern van dit ontwerp is een modulaire, 3D-geprinte tandwielkast voor de actuatoren en het robotlichaam. Alle componenten kunnen worden betrokken via veelgebruikte e-commerceplatforms en gefabriceerd worden met standaard desktop-3D-printers, waardoor de totale hardwarekosten onder de $5.000 blijven (gebaseerd op Amerikaanse marktprijzen). Het ontwerp legt de nadruk op modulariteit en eenvoud van fabricage.
Om de inherente beperkingen van 3D-geprinte tandwielkasten aan te pakken, zoals de verminderde sterkte en duurzaamheid in vergelijking met metalen alternatieven, is gekozen voor een cycloïde tandwielontwerp, wat in deze context een optimale vormfactor biedt. Er zijn uitgebreide tests uitgevoerd op de 3D-geprinte actuatoren om hun duurzaamheid te valideren en zorgen over de betrouwbaarheid van plastic componenten weg te nemen.
Om de mogelijkheden van de Berkeley Humanoid Lite aan te tonen, is een reeks experimenten uitgevoerd, waaronder de ontwikkeling van een locomotie-controller met behulp van reinforcement learning. Deze experimenten toonden succesvol een zero-shot policy transfer aan van simulatie naar hardware, wat de geschiktheid van het platform voor onderzoeksvalidatie onderstreept.
Door het hardwareontwerp, de embedded code en de trainings- en implementatiekaders volledig open-source en wereldwijd toegankelijk te maken, beogen we dat de Berkeley Humanoid Lite een cruciale stap is naar de democratisering van de ontwikkeling van humanoïde robotica.
Demonstraties
De robot is getest met de volgende activiteiten:
- Spelen met een Rubiks kubus
- De eigen naam schrijven met een stift
- Spelen met blokken
- Locomotie in een bipedale configuratie
Vergelijking
Om benchmarks te kunnen maken met andere robots en onze focus op toegankelijkheid en aanpasbaarheid te illustreren — terwijl voldoende prestaties behouden blijven — introduceren we een kwantitatieve metriek die de kosteneffectiviteit meet. Specifiek definiëren we de prestatiefactor als het gemiddelde piekkoppel van alle aangedreven vrijheidsgraden (DoF), genormaliseerd naar de grootte van de robot:
$$\hat{p} = \frac{1}{N h mg} \sum{i=1}^N |\taui^{\max}|$$
Hierbij staat $N$ voor het aantal aangedreven vrijheidsgraden, $h$ en $mg$ representeren de hoogte en het gewicht van de robot, en $|\tau_i^{\max}|$ staat voor het maximale koppel van de $i$-de gewrichtsmotor.
De prestatiefactor per dollar wordt vervolgens gedefinieerd als de prestatiefactor gedeeld door de kosten of de verkoopprijs van de robot:
$$\varphi = \frac{\hat{p}}{\text{cost}}$$
Het platform behaalt een hoge prestatiefactor bij kosten die lager zijn dan $5.000.
Referentie (BibTeX)
@article{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},
eprint={2504.17249},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.RO},
url={https://arxiv.org/abs/2504.17249},
}
Dankwoord
Wij willen Lydia Liu, Widyadewi Soedarmadji en Daniel Wong bedanken voor de exploraties in de beginfase van het project. Tevens danken wij Alex Hao en Ted Zhang voor hun hulp bij de ondersteuning van de experimenten. We zijn dankbaar voor de genereuze assistentie van Chengyi Lux Zhang. Tot slot waarderen we de nuttige discussies met alle leden van de Hybrid Robotics Group en het SLICE-lab.
Dit werk is gedeeltelijk ondersteund door NSF 2303735 voor POSE, NSF 2238346 voor CAREER, en het Robotics and AI Institute. K. Sreenath heeft een financieel belang in het Robotics and AI Institute; hij en het bedrijf kunnen profiteren van de commercialisering van de resultaten van dit onderzoek. Deze software maakt sinds kalenderjaar 2025 deel uit van de BAIR Commons HIC Repository.
Zie ook
- Berkeley Humanoid: een onderzoeksplatform voor controle op basis van learning.
Berkeley Humanoid Lite: Een Open-source, Toegankelijke en Aanpasbare 3D-geprinte Humanoïde Robot
Samenvatting
Ondanks de aanzienlijke interesse en vooruitgang in humanoïde robotica blijft de meeste commercieel beschikbare hardware kostbaar, closed-source en niet-transparant binnen de robotica-gemeenschap. Dit gebrek aan toegankelijkheid en aanpasbaarheid belemmert de groei van het vakgebied en de bredere ontwikkeling van humanoïde technologieën. Om deze uitdagingen aan te pakken en democratisering in de humanoïde robotica te bevorderen, presenteren wij de Berkeley Humanoid Lite: een open-source humanoïde robot die is ontworpen om toegankelijk en aanpasbaar te zijn, ten behoeve van de gehele gemeenschap.
De kern van dit ontwerp is een modulaire, 3D-geprinte tandwielkast voor de actuatoren en het robotlichaam. Alle componenten kunnen worden betrokken via veelgebruikte e-commerceplatforms en gefabriceerd worden met standaard desktop-3D-printers, waardoor de totale hardwarekosten onder de $5.000 blijven (gebaseerd op Amerikaanse marktprijzen). Het ontwerp legt de nadruk op modulariteit en eenvoud van fabricage.
Om de inherente beperkingen van 3D-geprinte tandwielkasten aan te pakken, zoals de verminderde sterkte en duurzaamheid in vergelijking met metalen alternatieven, is gekozen voor een cycloïde tandwielontwerp, wat in deze context een optimale vormfactor biedt. Er zijn uitgebreide tests uitgevoerd op de 3D-geprinte actuatoren om hun duurzaamheid te valideren en zorgen over de betrouwbaarheid van plastic componenten weg te nemen.
Om de mogelijkheden van de Berkeley Humanoid Lite aan te tonen, is een reeks experimenten uitgevoerd, waaronder de ontwikkeling van een locomotie-controller met behulp van reinforcement learning. Deze experimenten toonden succesvol een zero-shot policy transfer aan van simulatie naar hardware, wat de geschiktheid van het platform voor onderzoeksvalidatie onderstreept.
Door het hardwareontwerp, de embedded code en de trainings- en implementatiekaders volledig open-source en wereldwijd toegankelijk te maken, beogen we dat de Berkeley Humanoid Lite een cruciale stap is naar de democratisering van de ontwikkeling van humanoïde robotica.
Demonstraties
De robot is getest met de volgende activiteiten:
- Spelen met een Rubiks kubus
- De eigen naam schrijven met een stift
- Spelen met blokken
- Locomotie in een bipedale configuratie
Vergelijking
Om benchmarks te kunnen maken met andere robots en onze focus op toegankelijkheid en aanpasbaarheid te illustreren — terwijl voldoende prestaties behouden blijven — introduceren we een kwantitatieve metriek die de kosteneffectiviteit meet. Specifiek definiëren we de prestatiefactor als het gemiddelde piekkoppel van alle aangedreven vrijheidsgraden (DoF), genormaliseerd naar de grootte van de robot:
$$\hat{p} = \frac{1}{N h mg} \sum{i=1}^N |\taui^{\max}|$$
Hierbij staat $N$ voor het aantal aangedreven vrijheidsgraden, $h$ en $mg$ representeren de hoogte en het gewicht van de robot, en $|\tau_i^{\max}|$ staat voor het maximale koppel van de $i$-de gewrichtsmotor.
De prestatiefactor per dollar wordt vervolgens gedefinieerd als de prestatiefactor gedeeld door de kosten of de verkoopprijs van de robot:
$$\varphi = \frac{\hat{p}}{\text{cost}}$$
Het platform behaalt een hoge prestatiefactor bij kosten die lager zijn dan $5.000.
Referentie (BibTeX)
@article{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},
eprint={2504.17249},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.RO},
url={https://arxiv.org/abs/2504.17249},
}
Dankwoord
Wij willen Lydia Liu, Widyadewi Soedarmadji en Daniel Wong bedanken voor de exploraties in de beginfase van het project. Tevens danken wij Alex Hao en Ted Zhang voor hun hulp bij de ondersteuning van de experimenten. We zijn dankbaar voor de genereuze assistentie van Chengyi Lux Zhang. Tot slot waarderen we de nuttige discussies met alle leden van de Hybrid Robotics Group en het SLICE-lab.
Dit werk is gedeeltelijk ondersteund door NSF 2303735 voor POSE, NSF 2238346 voor CAREER, en het Robotics and AI Institute. K. Sreenath heeft een financieel belang in het Robotics and AI Institute; hij en het bedrijf kunnen profiteren van de commercialisering van de resultaten van dit onderzoek. Deze software maakt sinds kalenderjaar 2025 deel uit van de BAIR Commons HIC Repository.
Zie ook
- Berkeley Humanoid: een onderzoeksplatform voor controle op basis van learning.
Groetjes,