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Microduck 复刻 30 天冲刺复盘:Day 9,外壳装好了,舵机开始到货了,步态还在训

Build in Public admin 1小时前 7次浏览 已收录 扫描二维码

Microduck 复刻 30 天冲刺复盘:Day 9,外壳装好了,舵机开始到货了,步态还在训

Meta Description: Microduck 复刻项目 30 天冲刺进行到第 9 天——首版外壳到货并完成整机骨架装配、飞特 HL-2915 舵机先行到货、expE 步态重训 50k 迭代进行中。一篇 Build in Public 进度记录。


30 天冲刺跑到第 9 天,说几个好消息。

首版 3D 打印外壳到货了,已经装成了整机骨架。飞特 HL-2915-C001 先到了两只——换装路线的前哨兵。expE 步态重训正在跑 50k 迭代,目标是让”步态奖励可见”。

这不是进度吹水。每个数字都有来源,每笔钱都记了账,每个阶段都标了完成度。下面按阶段拆。

首版外壳:从 47 个 STL 到整机骨架

这是复刻项目从”文件”到”实物”的第一步。

Pollen Robotics 官方开源了 47 个 STL 文件,反推完装配关系后,打了首版 30 种共 41 个零件,PLA 加 TPU,代打花了 ¥99。09-13 那天,整机骨架装配完成。

说”骨架”不是谦虚——这个阶段装起来的是结构件,舵机还没上。外壳的配合精度需要孔径测试片定标后才能确认,这是接下来 7 天的头等大事(T-01:打印孔径测试片,回填公差补偿决定)。

不过骨架能装起来本身就说明了一件事:STL 反推阶段的装配逻辑是对的。七张装配图、CAD 装配体、14 关节参数、M2 紧固件系统、轴承规格,14 批推进全部收口——这些纸面工作没有白做。

舵机到货:国产替代路线的第一步

飞特 HL-1910-C001 ×15 是复刻的主要执行器,替代官方 XL330-M288,实付 ¥1,500。还在路上。

但先到了两只 HL-2915-C001。

HL-2915 是飞特的高端型号,设计上用在了 Microduck 的换装路线。先到两只意味着台架实验可以提前开练了——不需要等全部 15 只到齐,两只就能做 BAM 执行器辨识的台架六课中的前 3 课:

  1. PING — 确认舵机在线、协议通
  2. 遥测流 — 读寄存器、看数据波动范围
  3. 闭环小步幅 — 给一个小目标角度,看跟踪误差

BAM(Better Actuator Models)是 Rhoban 实验室的开源工具,2025 年发在 ICRA 上。它把舵机建模从”给个阻尼系数完事”升级到六阶段辨识:电机参数(M1)、粘性摩擦(M2)、库仑摩擦(M3)、静摩擦(M4)、反向间隙(M5)、弹性变形(M6)。

两只 HL-2915 到了,台架就能搭起来做 M1-M2 的单摆实验。数据采集完,M1-M6 全流程拟合,再把拟合参数写入 MuJoCo 仿真——这样训练出来的策略在真机上才不会抖。

BAM 是 sim2real 里最绕不开的环节。官方 XL330 的 BAM 参数已经公开在 microduck_rl 仓库里,但换了飞特 HL 系列后,参数全变了。官方 9 个 ONNX 策略绑定的是 XL330 的动力学,只能降级为参考,行走策略必须基于新参数自训。

expE 步态重训:50k 迭代,让步态奖励”可见”

仿真里的步态训练是复刻项目里进度最不确定的一块。

之前的三轮实验轨迹很清晰:

  • expC:跑满了 2198/2199 迭代,验证了训练链路的稳定性
  • expD:512 并行环境续训,ep_len 从 315 爬到 744,站稳了但步态没成型
  • expE:换打法,让步态奖励”可见”,50k 迭代重训中
  • “让步态奖励可见”是什么意思?

    在 rsl_rl 的 PPO 实现里,奖励函数由多个分量加权求和。常见的问题不是奖励不够高,而是某些分量的梯度淹没了其他分量——比如”保持直立”的奖励占 90%,”向前移动”的奖励只有 10%,网络学会了站着不动但站得稳,走不了一步。

    expE 的打法是调整奖励分量权重,让步态的激励信号在梯度里更明显。具体来说:提高速度追踪项的比例,降低姿态惩罚项的门槛——允许鸭子稍微晃一下,但要往前走。

    50k 迭代在 512 并行环境下的训练时间大约是 2-3 小时(一块 RTX 4090)。这个阶段的目标不是训出最终步态,而是验证奖励函数调优方向对不对——如果 ep_len 和 reward 曲线能反映出步态周期(左右腿交替),就说明方向对了。

    所有实验记录开源在 microduck-replica/rl-series/experiments,包括每轮的假设、配置和曲线截图。

    电控设计:最接近瓶颈的阶段

    复刻的进度瓶颈不在结构件,不在采购,在电控。

    官方 Robot HAT 已开源、可直接打样,但版本选择和成本还没定。imu_to_dxl 自绘板设计包就绪,固件协议测试 6/6 通过,但板子还没画。

    最核心的挑战是:换了执行器之后,电控方案必须重验证

    官方用 XL330 时,半双工 TTL 总线工作在 1 Mbps,imu_to_dxl v2 作为 id 200 挂在总线上。飞特 HL 系列虽然也用 TTL 半双工,但协议时序有差异——HL 的响应延迟、寄存器映射、甚至同步读的包格式都可能不同。

    这就是为什么 T-02 和 T-03 排进了接下来 7 天的计划:

    • T-02:imu_to_dxl 画板 → 打样 → 自测
    • T-03:决定 Robot HAT 是否打样
    • 电控方案不确定,整机联调就推不动。

      采购与成本追踪

      到今天为止实付三笔,共 ¥1,898:

      • 飞特 HL-1910-C001 ×15:¥1,500(全场大头,已付)
      • Radxa ZERO 3W:¥299(比 BOM 估价 ¥237 略高,但官方拆解验证通过)
      • 外壳代打:¥99(按重计价,TPU 软件补打另计)
      • 其余仍在 BOM 估价阶段:电子件约 ¥320-370(ToF ¥70、相机 ¥32.8、电池 ¥72、打样 ¥55-100),机械件约 ¥260-350(轴承 ¥40、M2 套装 ¥81、耗材 ¥140-230)。

        和官方整机 $399 的定价比,国产替代方案的 BOM 总估价在 ¥2,700 左右——约 $380,不算自己 3D 打印的机器和时间成本的话,基本持平。但区别在于:官方买来直接能走,复刻版要自己调通策略。

        风险台账更新

        冲刺跑了 9 天,三个风险点越来越明确:

        1. 换执行器 = 策略自训,这是最大的时间消耗。

        官方 9 个 ONNX 策略全部绑定 XL330 的 BAM 参数。换了飞特 HL 系列后,行走策略只能自训。单摆台架 → 数据采集 → M1-M6 拟合 → 移植仿真 → 训练 → 验证,每个环节都需要时间。两只 HL-2915 到了可以先开台架,但 15 只 HL-1910 没到齐前,批量训练的参数不够。

        2. 仿真 STL ≠ 工程件,公差定标不可跳过。

        首版骨架装起来了,但孔径补偿没确定前,41 件批量打印有整批报废风险。测试片是 7 天内的头等大事(T-01)。

        3. 供电冲突还没闭环。

        舵机 2S 直供(约 7.4V)和逻辑 5V 的路径还没最终敲定。上电前必须搞定,不然一开机就烧板子。

        30 天冲刺进度条

        综合进度约 40%(站长自估):

        • 逆向反推:100% ✓(09-02 完成)
        • 电控设计:◐ 进行中(imu_to_dxl 待画板,HAT 待决定)
        • 打印与定标:◐ 首版装配 ✓,但公差补偿待定
        • RL 训练:◐ expE 50k 进行中
        • 采购到货:◐ HL-2915×2 ✓,余在途
        • 联调装配:骨架 ✓,待电控
        • 整机行走:目标 10 月初(D26-27)
        • 最后的目标:D26-27 鸭子走出第一步。还有 18 天。


          数据来源:duck.whatled.com 复刻进度站、pollen-robotics/microduck 官方仓库、pollen-robotics/microduck_rl 训练仓库、pollen-robotics.com/microduck 官方产品页。BAM 技术细节参考 Rhoban Lab 2025 ICRA 论文及 bam 仓库。

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关于作者:
少将,关注Web全栈开发、项目管理,持续不断的学习、努力成为一个更棒的开发,做最好的自己,让世界因你不同。