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村霸-01 验证机 (Cunba-01 Edition)

重新定义双足移动操作 灵动 · 桀骜 · 视操一体

融合雁形目趾行动力学 (Digitigrade Locomotion)视操一体化头颈机构。专为具身智能前沿算法打造的轻量级、开箱即用双足移动操作机「村霸-01」。

12 DoF
全身协同自由度
1000 Hz
底层电机PD环路
Zero Blind
近端抓取无遮挡
Isaac Gym
端到端Sim2Real
全开源URDF Microduck架构升级版 3D打印易复现
SYS_STATUS: ONLINE
SIM_TO_REAL: PASS
村霸-01 仿真机身原型
Head VOR Reflex

主动消抖补偿 99.4%

Grip Force

喙部峰值捏力 18.5 N

Live Kinematics Demo

禽类前庭动眼 (VOR) 与双足逆运动学沙盒

在画布内拖动鼠标或触摸移动目标聚焦点(Target)。观察大鹅机身如何利用下肢屈伸与长颈索驱反向解耦,实现极致的“身体晃动而头部视线纹丝不动”

点击/拖拽红色聚焦点测试前庭反射
💡 鹅头保持对准目标点,躯干执行步态摆动与 ZMP 补偿

实时运动学解算参数

头部绝对偏角 (Head Pitch Error) 0.12°
趾行踝关节力矩 (Ankle Torque) 3.4 N·m
长颈索驱张力 (Tendon Tension) 14.2 N
村霸架构解析:与人型双足(膝前向伸展)不同,大鹅后屈式膝关节使单足支撑阶段机身能以极小能耗做前后俯仰,将重力扰动解耦出操作空间。
村霸-01 URDF & MJCF
MuJoCo / Isaac 描述模型
Subsystem Architecture

模块化硬件架构:为什么是鹅?

完全借鉴 Microduck 的极简工程哲学,去除非必要工业冗余,通过仿生构型化解具身移动操作的核心矛盾。

视操一体喙部感知头

Eye-in-Hand 零遮挡构型

将双目微型全局快门相机与夹爪喙部高度集成。啄食/抓取时,视线即操作线,天然规避传统外置机械臂自遮挡死角,极大缩短 Diffusion Policy 策略收敛步数。

  • 120fps 全局快门双目
  • 微型高刚性二指咬合嘴

索驱柔性轻量长颈

3-DoF 电机下置驱动

采用 Bowden Cable 腱绳驱动,驱动电机全部下沉至机身胸腔,颈部末端惯量减轻 78%。极低的末端悬臂质量确保行走时机身不会因摇晃发生动量发散。

  • 碳纤骨架 + 高强度芳纶绳
  • 主动阻尼消抖控制

集中式下沉腹腔算力

低质心天然防倾覆

大鹅宽厚的腹部空间天然适合放置电池包与 Jetson Orin 计算模组。超低重心大幅放宽对控制算法 ZMP (零力矩点) 的严苛约束,站立与漫步稳如磐石。

  • Jetson Orin Nano / NX 支持
  • 4S 3000mAh 快拆锂电

趾行弹性高拟合足蹼

后屈反向关节 + 弹性减震

单腿 3 自由度准直驱设计。仿生宽扁足蹼提供充裕的支撑多边形(Support Polygon),搭配嵌入式触地压力反馈,消除着地冲击,无需昂贵力矩传感器。

  • 硅胶软质防滑仿生足底
  • 准直驱高带宽力控

村霸-01 工业参数表

专为高校实验室与个人具身智能开发者调校

整机重量 (含电池) 2.85 kg (超轻量碳纤维+PETG工程构件)
整机高度 / 展翼宽度 直立高度 480 mm / 躯干宽度 210 mm
全身自由度 (DoF)
双腿: 3 DoF × 2 长颈: 3 DoF 索驱 喙嘴夹爪: 1 DoF 动量平衡双翼: 2 DoF
电机与驱动单元 高扭矩无刷准直驱执行器 (QDD) + CAN-FD 1Mbps 通信总线
板载算力单元 NVIDIA Jetson Orin Nano (40 TOPS) + 双核 Cortex-M7 底层运控 MCU
最大行走速度 / 负载 1.8 m/s / 喙部末端负重 400g
续航时长 45 ~ 60 分钟高动态连续行走 / 2 小时静态待机
Sim-to-Real Workflow

完全承袭 Microduck 的端到端强化学习流

不走弯路:跳过昂贵且易脆的动力学建模,直接在 Isaac Gym / Isaac Lab 中通过并行环境训练 RL 策略。

01

大规模仿真训练 (Simulation)

在 Isaac Gym 建立大鹅的 URDF 动力学模型,设置速度追踪奖励、步态对称性奖励与头部视线稳定奖励。结合 PPO 算法,单张 RTX 4090 仅需 20 分钟即可完成从零到平稳步态的收敛。

envs = 4096 | steps = 100M+
02

全域随机化 (Domain Randomization)

解决实机与仿真差异的秘诀。在训练过程中向环境注入大范围扰动:质心位置随机漂移 (±2cm)、电机延迟注入 (1-3 steps)、地面摩擦力随机化 (0.3~1.4) 及关节阻尼扰动。

latency: 20ms buffer injection
03

实机零样本迁移 (Zero-shot Deploy)

将训练完成的 PyTorch 网络导出为 ONNX / TensorRT 引擎,部署在机身 Jetson Orin 上。策略以 50Hz 频率根据 IMU 与编码器状态输出关节目标位置增量,底层 MCU 以 1000Hz 闭环执行。

Policy.onnx -> 50Hz Loop
Open Robotics Initiative

为所有具身极客开放:硬件、固件与 RL 策略库

GooseLogic 倡导极致的可复现性。我们提供完整的 Fusion 360 模型源文件、3D 打印切片预设、MCU 固件源码以及经过物理验证的 Isaac Gym 训练环境。

// 快速拉取仿真环境
git clone https://github.com/gooselogic/goose-rl.git
cd goose-rl && pip install -e .
python train.py --task=GooseLocomotion
已通过 Ubuntu 22.04 + Isaac Gym Preview 4 验证
已成功复制模型源地址