如果你一直想动手做一台会走路的机器人,又不想停留在玩具层面,这个开源项目值得关注:Microduck。它是一个小型双足机器人项目,核心亮点是把强化学习训练出来的行走策略,真正部署到了实体机器人上,而且整套流程都有现成教程和预装镜像,照着做就能搭出来。
Microduck 是什么:一个托管在 GitHub 上的开源仓库(AI-FanGe/Microduck-build-tutorial,MIT 协议),目前获得 521 个 star、136 个 fork。它不只是一份图纸或一段代码,而是「硬件清单 + 树莓派控制程序 + 强化学习训练环境 + 一键刷写镜像」的完整方案:从买什么零件、怎么接线,到怎么训练机器人走路、怎么让真机跑起来,全部覆盖。
它解决什么问题:自己从零搞一台机器人,最难的部分往往不是组装,而是「怎么让机器人站稳并迈步」。传统做法要手写大量控制算法,而这个项目用强化学习——一种让程序通过海量试错自己学会行为的机器学习方法——先在电脑仿真里把「走路」学出来,再把训练好的模型部署到机器人的树莓派上直接运行。你不用懂算法细节,也能跑通整条链路。
适合谁:机器人或嵌入式爱好者、想入门强化学习实机部署的开发者、手头有树莓派和 3D 打印机且愿意动手折腾的人。
硬件:一台 Microduck 需要哪些物料
项目公开了完整的 BOM 物料清单,核心部件如下:
- 主控:Raspberry Pi Zero 2 W(树莓派 Zero 2 W,一块信用卡大小的微型电脑),负责运行控制程序、连接蓝牙手柄和 Wi-Fi;
- 舵机控制板:ROBOTIS OpenRB-150,通过 USB 线连树莓派,负责和舵机通信;
- 14 个 Dynamixel XL330 舵机:舵机(伺服电机)是能精确转到指定角度的电机,机器人的每个关节都靠它驱动——双腿 10 个、头颈 4 个,还可加装第 15 个嘴部舵机;
- IMU 模块:BNO080/085/086 中的一款。IMU(惯性测量单元)能感知机器人自身的倾斜和旋转姿态,相当于机器人的内耳,走路平衡靠它实时反馈;
- 电源:成品 6V 可充电电池一个、电源开关一个,不用自制电池组;
- 存储:16GB 或更大的 microSD 卡一张;
- 结构件:3D 打印件一套,项目提供了 CAD 模型文件,推荐 PLA 材料打印;
- 辅料:M2/M2.5 自攻螺丝、Dynamixel 3-pin 线材若干。
软件:部署代码与训练环境两件套
仓库代码分两部分:
microduck/:跑在树莓派上的部署代码,负责读取 IMU 姿态、读取键盘或蓝牙手柄输入、驱动 14 个舵机、加载 ONNX 行走策略;mjlab_microduck/:基于 MuJoCo 和 MjLab 的强化学习训练环境,用来训练并导出walk.onnx。MuJoCo 是一个物理仿真引擎,可以在电脑上模拟机器人运动;MjLab 是谷歌 DeepMind 团队基于它打造的强化学习训练环境。
训练好的模型是 ONNX 格式。ONNX(开放神经网络交换格式)是一种跨框架的机器学习模型标准格式:模型训练好后导出成 ONNX,就能部署到树莓派这类小设备上直接运行,不依赖训练时用的框架。
最快上手路线:刷镜像直接跑
想快速体验的话,项目提供了预构建镜像 microduck.img.xz(2026 年 9 月 5 日发布 v1 版本,附带 SHA256 校验值)。镜像是整套操作系统的完整备份文件,用 Raspberry Pi Imager 直接刷进 SD 卡即可。镜像内置:
- Raspberry Pi OS Lite 64 位系统,默认用户
user; - 部署代码与 Python 虚拟环境、行走模型
walk.onnx; - 无头手柄服务:不接显示器和键盘(无头模式),开机后按住手柄 START 键 2 秒即可启动控制,同时按住两个扳机 2 秒可安全关机。
刷好后配置 Wi-Fi(Pi Zero 2 W 只支持 2.4GHz),通过 SSH 远程登录(SSH 是加密的远程命令行登录方式),运行 PYTHONPATH=src .venv/bin/python src/main.py 启动控制循环,用键盘方向键或蓝牙手柄就能控制机器人前进、后退、转向和开关行走。
更进一步:自己训练行走策略
镜像自带的模型开箱即用;想自己训练的话,用 mjlab_microduck/ 训练环境导出新的 walk.onnx,放到 microduck/src/agents/ 目录,执行 make sync 同步到树莓派,下次运行就会加载新模型。仓库还提供 make run、make stop、make imu(查看 IMU 姿态数据)、make voltage(查看舵机电压)等命令方便日常调试。
为什么值得关注
这类项目真正的难点是「仿真到真机」的落地(Sim-to-Real):仿真里走得稳,不等于真机走得稳。Microduck 把强化学习策略实机部署的完整流程开源出来,还附带 YouTube 视频教程和详细的故障排查表(舵机不动、通信错误、机器人一启动就倒等常见问题的排查步骤)。项目致谢了上游开源项目 Rhoban/microban 与 pollen-robotics/microduck,机械结构、仿真训练和实机行走流程都受益于这些工作。
结论:Microduck 是一份照着做就能拥有一台「会走路」双足机器人的开源完整方案——物料清单公开、镜像一键刷写、强化学习行走策略真机部署,适合想亲手搭一台机器人、体验 AI 从仿真到实机落地的开发者。