Alia 人形机器人核心
alia-humanoid-core
四足/人形机器人、智能家居
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🧩 软硬件结合
已发布
项目简介
开源人形机器人Phase 0：STL文件、电子、固件，人体尺度肌腱驱动。
Alia Humanoid Core 是一个致力于打造真正符合人体比例的开源人形机器人项目。与大多数为了降低工程难度而将机器人“放大”设计的做法不同，该项目反其道而行之，坚持在真实的人类尺寸和比例约束下进行构建。这种“自缚手脚”的设计哲学，迫使团队在电机布局、传动结构和热管理上实现极致的效率，最终目标是制造出能够无缝融入人类环境、甚至穿戴人类衣物的机器人。
项目特点
**人类尺度设计**：严格遵循真实人类腿部尺寸和比例，而非放大简化。
**肌腱驱动执行**：采用拮抗肌腱对（如UHMWPE腱）实现关节的柔顺和精确控制。
**混合驱动架构**：髋关节结合了肌腱驱动（屈伸/外展内收）和直驱（轴向旋转）两种方式。
**开源硬件与软件**：提供完整的 STL 文件、KiCad 电路图、C++ 固件和 Python 控制软件。
**渐进式开源路线图**：从 STL 文件逐步过渡到 STEP 和完整的 CAD 源文件。
**透明化开发记录**：公开记录成功与失败，包括详细的验证状态和迭代日志。
**基于 Jetson 的多关节控制器**：通过 CAN 总线实现 50Hz 的阻抗流控制，支持自动化运动模式。
技术规格
| 关节 | 踝关节（2-DOF）、膝关节（1-DOF）、髋关节（3-DOF，混合驱动） |
|---|---|
| 踝关节活动范围 | 跖屈/背屈：-50° 到 +25°；内翻/外翻：±25° |
| 膝关节活动范围 | 屈曲/伸展：0° 到 100° |
| 髋关节驱动 | 屈伸 + 外展内收（肌腱驱动，4个电机）+ 轴向旋转（直驱，1个电机） |
| 执行器类型 | 拮抗肌腱对（级联PID控制）+ 直驱电机 |
| 结构材料 | PA12 尼龙（多射流熔融技术） |
| 肌腱材料 | UHMWPE（超高分子量聚乙烯） |
| 控制器 | RP2350 (Pico 2) + Jetson 多关节协调控制器 |
| 通信协议 | CAN 总线，50Hz 阻抗流 |
| 软件许可 | MIT |
| 硬件许可 | CC BY-NC-ND (Phase 0) |
项目资源
搜索资源
物料清单 (BOM)
| 物料名称 | 数量 | 参考价格 | 备注 |
|---|---|---|---|
| PA12 尼龙 3D 打印件 | 19 个文件 | — | 踝关节、小腿、通用组件 |
| 无刷直流电机 (BLDC) | 5+ | — | 用于髋、膝、踝关节的肌腱驱动和直驱 |
| UHMWPE 线缆 | 若干 | — | 用于拮抗肌腱驱动 |
| Raspberry Pi Pico 2 (RP2350) | 1+ | — | 用于关节级控制 |
| NVIDIA Jetson | 1 | — | 用于多关节协调和高层控制 |
| 自定义 RP2350 控制器板 | 1 | — | 包含 Gerber 文件和 KiCad 源文件 |
| 销轴和轴套 | 若干 | — | 用于关节连接 |
| 待定 | 1 | — | 根据电机选型确定 |
| 编码器/电位计 | 若干 | — | 用于关节位置和力反馈 |
3D 模型
能力画像
⚪ 记忆与知识检索: 1/5
🔵 逻辑推演: 3/5
⚪ 表达与交流: 1/5
⚪ 感知与观察: 2/5
⚪ 数理与计算: 4/5
⚪ 动手与操作: 5/5
⚪ 狂热与坚持: 5/5
⚪ 创造与创新: 4/5
项目图库
所需技能
🔧 **动手能力**：需要具备精密机械组装、3D打印后处理、电子元件焊接和线缆布线的能力。能够处理小型零件和精细的肌腱走线。
💻 **编程能力**：需要掌握 C++（用于 RP2350 固件）和 Python（用于 Jetson 控制软件）。理解 CAN 总线通信协议和 PID 控制算法。
⚡ **电子电路**：需要能够阅读和理解 KiCad 原理图，能够调试电路板，并具备基本的嵌入式系统开发经验（如使用 Raspberry Pi Pico）。
适用场景
**机器人研究**：作为人形机器人下肢运动学、动力学和控制算法的研究平台。
**仿生学教育**：用于教学演示人体运动机制和肌腱驱动原理。
**开源硬件社区**：供爱好者复现、改进和扩展，推动人形机器人技术的民主化。
**人机交互实验**：由于其人类尺度的设计，可用于研究机器人在人类环境中的导航和交互。