Berkeley Humanoide Lite se encuentra a aproximadamente 1 metro y pesa aproximadamente 16 kg. Crédito: Universidad de California – Berkeley
Como estudiante de pregrado, Yufeng Chi (BS’23 EECS) fue cautivado por robots humanoides y de piernas. Ansioso por aprender más, vería videos de YouTube y se sumergiría en proyectos de clase, pero obtener experiencia práctica y jugar por su cuenta no era fácil.
“Estaba interesado en construir mi propia versión de un robot humanoide, pero en aquel entonces, cosas como actuadores, motores y kits de robótica no estaban ampliamente disponibles, y los desarrolladores mantuvieron el código fuente privado”, dijo. “Así que comencé a buscar formas de (hacer un) robot de bricolaje”.
Ahora un Ph.D. Estudiante del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, Chi es parte de un equipo de ingenieros de Berkeley que ha desarrollado Berkeley Humanoid Lite, un robot de código abierto de bajo costo hecho de piezas impresas en 3D. Recientemente presentaron un papel Sobre su trabajo en la Conferencia de Ciencias y Sistemas de Robótica de 2025 (RSS 2025), celebrado en Los Ángeles del 21 al 25 de junio.
La robótica humanoide ha evolucionado rápidamente a lo largo de los años, y los dispositivos ahora están diseñados para aplicaciones en automatización industrial, atención médica, investigación y asistencia personal. A pesar del creciente interés en este campo, Chi dijo que la mayoría del hardware disponible comercialmente sigue siendo relativamente costoso.
Con el paso del tiempo, el costo se ha convertido en el problema más fácil de resolver. El desafío más grande, dijo, ha sido abordar los problemas de personalización y recursos.
Las compañías comerciales pueden ofrecer robots completamente construidos, pero la naturaleza patentada de su diseño de hardware y software a menudo dificulta reemplazar piezas o modificar componentes. Esto limita las oportunidades para que los robotistas novatos experimenten con la personalización y exploren más a fondo los límites de las tecnologías humanoides.
Al mismo tiempo, no todos tienen acceso a equipos de última generación. “Algunos proyectos de investigación suponen que tiene acceso a máquinas de CNC (control numérico de computadora) para la fabricación avanzada y está utilizando PCB personalizados (placas de circuito impreso) para la electrónica”, dijo Chi. “En un laboratorio totalmente equipado, crear un robot desde cero puede ser factible, pero para muchos, incluidos aficionados y bricolajes, está fuera de su alcance”.
Al desarrollar Berkeley Humanoid Lite, los investigadores se propusieron proporcionar un punto de lanzamiento para cualquier persona interesada en la tecnología humanoide.
“Nuestro objetivo es ayudar a las personas en el espacio de investigación y educación a familiarizarse con cómo funciona un sistema humanoide, incluida cómo reunir y desarrollar una plataforma de robot, proporcionándoles una plantilla para comenzar”, dijo. “Se trata de buscar un sistema de ejemplo y construir este sistema desde cero, un bloque tras otro. Luego, después de haber ganado experiencia y confianza, puede construirlo y llevarlo a un nuevo nivel”.
El núcleo del diseño de Berkeley Humanoid Lite es una caja de cambios modular impresa en 3D para los actuadores y el cuerpo de los robots. Todos los demás componentes se pueden obtener de plataformas de comercio electrónico ampliamente disponibles o fabricados con impresoras 3D de escritorio estándar. Esto mantiene el costo total de hardware por debajo de $ 5,000 (según los precios del mercado estadounidense), una fracción del costo de comprar un robot comercialmente construido de escala similar. Además, los reemplazos para piezas rotas o desgastadas se pueden fabricar fácilmente utilizando la impresora 3D.
Una vez completado, Berkeley Humanoide Lite se encuentra a aproximadamente 1 metro y pesa aproximadamente 16 kg.
Chi estima que tomaría un robotista novato aproximadamente una semana construir su propio Berkeley Humanoid Lite, aunque esta línea de tiempo puede variar según el nivel de habilidad y el nivel de experiencia. “La buena noticia es que en nuestra discordia y otros chats grupales comunitarios, estamos viendo a los usuarios realmente construyéndolo”, dijo. “Han mostrado imágenes de robots ensamblados, lo cual es bastante emocionante”.
Desde que Chi comenzó a trabajar en Berkeley Humanoid Lite hace cuatro años, las nuevas empresas de inicio han comenzado a vender actuadores de metales más asequibles. Pero Chi cree que la modularidad de Berkeley Humanoid Lite le da una ventaja importante sobre los productos comerciales.
Crédito: Universidad de California – Berkeley
“Usando nuestro enfoque, puede comenzar construyendo un actuador, girar, luego intentar poner múltiplos en un simple brazo o pierna”, dijo.
Reconociendo que las piezas impresas en 3D carecen inherentemente la resistencia de los materiales como el aluminio, los investigadores adoptaron un diseño de engranajes cicloideos para la caja de cambios dentro del actuador.
“El principal beneficio es que los dientes del engranaje son muy grandes”, dijo Chi. “Esto distribuye la carga en una superficie más grande que los sistemas de engranajes tradicionales, reduciendo el estrés y el desgaste”.
Además, probaron varios aspectos de los actuadores impresos en 3D para validar su durabilidad. “Nuestros hallazgos mostraron que el actuador impreso en 3D está al menos a la par con otros actuadores”, dijo Chi, “o dentro del margen de tolerancia para lograr estas tareas y habilidades de nivel superior”.
Añadió: “Diseñamos esto para que si un actuador se rompe, puede imprimir otra caja de cambios e intercambiarla, (pero) todavía tenemos que romper un solo actuador en cualquiera de nuestros robots de prueba, incluso después de pasarlos a través de todos estos experimentos”.
Los investigadores también probaron la capacidad de Berkeley Hanoid Lite para completar tareas simples, como agarrar objetos y caminar hacia adelante.
Para habilitar la manipulación de las manos, los investigadores reunieron un sistema de teleperación para el robot. Usando controles de joystick, demostraron la capacidad de Berkeley Humanoid Lite para agarrar y jugar con artículos, incluido un cubo de Rubik. Los investigadores también utilizaron el aprendizaje de refuerzo para desarrollar un controlador de locomoción que permita al robot bípedo caminar.
Chi señaló que si bien las habilidades de locomoción del robot son “un poco inestables y no elegantes”, espera que la comunidad de Berkeley Humanoid Lite trabaje juntas para mejorar el código de software con el tiempo y resolver cualquier error.
El diseño de hardware de Berkeley Humanoid Lite, el código integrado y los marcos de capacitación e implementación son de código abierto. Los investigadores querían que los usuarios pudieran ver cómo funciona todo y personalizar fácilmente el robot.
“Creo en el espíritu de las comunidades de código abierto, la idea de un ecosistema donde las personas comparten ideas y conocimientos”, dijo Chi. “Nuestra esperanza es que Berkeley Humanoide Lite nos ayude a acercarnos a democratizar el desarrollo de la robótica humanoide”.
Además de Chi, los coautores del estudio incluyen a Koushil Sreenath, profesor asociado de ingeniería mecánica e investigador principal del estudio; Ingeniería Mecánica Ph.D. Estudiantes Qiayuan Liao, Junfeng Long, Xiaoyu Huang y Zhongyu Li; y Sophia Shao, profesora asociada, y Borivoje Nikolic, profesora, ambas con el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación.
Más información: demostrando Berkeley Humanoide Lite: un robot humanoide imprimido en 3D de código abierto, accesible y personalizable. roboticsconference.org/program/papers/62/
Proporcionado por la Universidad de California – Berkeley
Cita: Robot humanoide impreso en 3D ofrece una plataforma asequible y personalizable para principiantes (2025, 26 de junio) recuperada el 26 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-3d-humanoid-robot-customizable-platform.html
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