开源 四足机器人
Stanford Pupper V3 机器狗
源自斯坦福学生机器人俱乐部、用于斯坦福 CS 123 课程的开源小型四足陪伴机器狗:12 个无刷关节、树莓派 5,强化学习行走,支持语音和视觉交互,自己做约 2,000 美元。
- 类型
- 四足
- 自由度
- 12(+2 耳朵舵机)
- 重量
- 3 kg
- 尺寸
- 25 × 20 × 22 cm(蹲姿)
- 物料成本
- 约 2,159 美元(v3.5)
- 结构
- PETG + TPU 打印件
- 开源硬件与开源代码
- 完整物料清单,附购买链接
- 直达原项目的图纸、代码和论文
01 — 项目详情
概况、物料清单与资料
项目概况
Pupper V3 是一只“会带来快乐、也能教你机器人和 AI”的机器狗。行走策略在仿真中用强化学习训练,鼻子里的鱼眼相机负责视觉,配合语音大模型可以对话。
它的关节是 Steadywin GIM4305 无刷电机加 10:1 行星减速,机身全部用 PETG 打印,绑带用 TPU。官方提供完整的 BOM、装配幻灯片、两块电路板的生产文件和全部代码。
关键参数
| 执行器 | Steadywin GIM4305(4005 无刷 + 10:1 行星),峰值约 3.5 N·m,持续约 1.0 N·m |
|---|---|
| 主控 | Raspberry Pi 5 8GB + 自研 Pi Hat(STM32) |
| 传感器 | BNO086 IMU、IMX296 222° 鱼眼相机、麦克风 |
| 交互 | 4 寸 LCD 表情屏、3 W 喇叭、2 个耳朵舵机 |
| 电池 | DeWalt 20V Powerstack 1.7Ah |
物料清单 BOM
合计 USD 2,158.91(官方 BOM v3.5,含可选件和工具;最低约 USD 1,785.91)。打印件等无单独价格的条目见下方折叠表。
下载整理版 BOM(.xlsx) · 官方 BOM 原表 ↗
| 零件 | 型号 / 规格 | 数量 | 单价 | 小计 | 购买链接 |
|---|---|---|---|---|---|
| Stand | |||||
| M2.5x25 socket head | 4 | $1.00 | $4.00 | mcmaster.com ↗ | |
| Hardware | |||||
| PETG HF 1.75mm for structure | 1 | $20.00 | $20.00 | us.store.bambulab.com ↗ | |
| M2.5x10 socket head | 100 | $0.07 | $7.00 | mcmaster.com ↗ | |
| M2.5 heat-set tapered threaded insert | 100 | $0.17 | $17.00 | mcmaster.com ↗ | |
| M3x8 cap head | 50 | $0.08 | $4.00 | mcmaster.com ↗ | |
| Squash ball single or double yellow dot | 4 | $3.75 | $15.00 | amazon.com ↗ | |
| [Optional] Caution hot surface label | 1 | $10.00 | $10.00 | a.co ↗ | |
| [Optional] Stand base plate | 1 | $80.00 | $80.00 | drive.google.com ↗ | |
| Brain electronics | |||||
| 4x4in Waveshare HDMI Raspberry Pi screen | 1 | $75.99 | $75.99 | a.co ↗ | |
| Rasberry Pi 5 8gb | 1 | $80.00 | $80.00 | digikey.com ↗ | |
| USB Flash drive 128 gb | 1 | $14.00 | $14.00 | a.co ↗ | |
| 2x20 female header extension | 1 | $2.50 | $2.50 | adafruit.com ↗ | |
| Pi hat control board | 1 | $60.00 | $60.00 | drive.google.com ↗ | |
| [Optional] AI kit | 1 | $70.00 | $70.00 | canakit.com ↗ | |
| [Optional] M.2 adapter board for AI kit | 1 | $13.00 | $13.00 | waveshare.com ↗ | |
| [Optional] Arducam IMX296 | 1 | $62.00 | $62.00 | a.co ↗ | |
| [Optional] Fisheye lens | 1 | $15.00 | $15.00 | uctronics.com ↗ | |
| [Optional] Lens holder | 1 | $3.00 | $3.00 | uctronics.com ↗ | |
| [Optional] Wireless lapel microphone usb | 1 | $12.00 | $12.00 | a.co ↗ | |
| [Optional] Speaker | 1 | $4.00 | $4.00 | adafruit.com ↗ | |
| Other electronics | |||||
| Power distribution board | 1 | $15.00 | $15.00 | drive.google.com ↗ | |
| Tabs for distribution board | 2 | $0.21 | $0.42 | digikey.com ↗ | |
| Dewalt 20V powerstack battery 1.7Ah | 2 | $50.00 | $100.00 | a.co ↗ | |
| PS5 Wireless Controller | 1 | $75.00 | $75.00 | a.co ↗ | |
| [Optional] Ear servos | 2 | $6.00 | $12.00 | adafruit.com ↗ | |
| [Optional] Wireless keyboard | 1 | $28.00 | $28.00 | a.co ↗ | |
| Actuation | |||||
| Steadywin GIM4305 with SHS driver | 12 | $110.00 | $1,320.00 | aifitlab.com ↗ | |
| Tools | |||||
| Super glue | 1 | $4.00 | $4.00 | amazon.com ↗ | |
| Electric screwdriver | 1 | $36.00 | $36.00 | a.co ↗ | |
| 合计 | $2,158.91 | ||||
可选件、工具与参考条目(不计入合计)
| 零件 | 型号 / 规格 | 数量 | 单价 | 小计 | 购买链接 |
|---|---|---|---|---|---|
| 3D printed - Body | |||||
| Upper body | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 On build plate - Tree (auto);墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | drive.google.com ↗ | ||
| Lower body | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | drive.google.com ↗ | ||
| Brain bracket | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 On build plate - Tree (auto);墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | drive.google.com ↗ | ||
| Power distribution board cover | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | drive.google.com ↗ | ||
| Ear - RH | 材料 PETG;填充 0.1;支撑 N;墙 2.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | drive.google.com ↗ | ||
| Ear - LH | 材料 PETG;填充 0.1;支撑 N;墙 2.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | drive.google.com ↗ | ||
| Front cable clamp - RH & LH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | drive.google.com ↗ | ||
| Back cable clamp | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 2 | drive.google.com ↗ | ||
| Strap | 材料 TPU;填充 1.0;支撑 N;墙 20.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | drive.google.com ↗ | ||
| 3D printed - Legs | |||||
| Lower leg - RH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 2 | drive.google.com ↗ | ||
| Lower leg - LH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 2 | drive.google.com ↗ | ||
| Upper leg - RH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 On build plate - Tree (auto);墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 2 | drive.google.com ↗ | ||
| Upper leg - LH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 On build plate - Tree (auto);墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 2 | drive.google.com ↗ | ||
| Upper leg motor bracket RH & LH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 2 | drive.google.com ↗ | ||
| Hip shroud - RH & LH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 4 | drive.google.com ↗ | ||
| Hip bracket - RH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 On build plate - Tree (auto, hybrid);墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 2 | drive.google.com ↗ | ||
| Hip bracket - LH | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 On build plate - Tree (auto, hybrid);墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 2 | drive.google.com ↗ | ||
| 3D printed - Stand | |||||
| [Optional] Stand | 材料 PETG;填充 0.15;支撑 N;墙 3.0;层高 0.3mm;喷嘴 0.6mm | 1 | |||
| Cables | |||||
| 12" JST ZH pre-crimped cable | 24 | digikey.com ↗ | |||
| 8" JST ZH pre-crimped cable | 24 | digikey.com ↗ | |||
| 6" JST ZH pre-crimped cable | 34 | digikey.com ↗ | |||
| 6pin JST ZH housing | 24 | digikey.com ↗ | |||
| 10pin JST ZH cable | 1 | a.co ↗ | |||
| 10mm cable wrap braided sleeving | 12 | ||||
| 合计 | $2,158.91 | ||||
3D 打印与制造
- 结构件 PETG(官方推荐 Bambu PETG HF),绑带 TPU。
- 层高 0.3 mm、喷嘴 0.6 mm;多数零件 15% 填充、3 圈墙;耳朵 10%,TPU 绑带 100%。
- 上机身、主板支架、大腿需要树状支撑;装配前用 250 °C 烙铁压入 M2.5 热熔螺母。
- 共 17 个 STL(v3.5),链接在官方 BOM 里。
图纸、程序与论文
大文件(CAD、STL、STEP、代码仓库)请直接从原项目获取:
- 官方文档 ↗pupper-v3-documentation.readthedocs.io
- 代码仓库 pupperv3-monorepo ↗github.com
- 文档源码 ↗github.com
- 官方 BOM(Google 表格) ↗docs.google.com
- 装配说明(幻灯片) ↗docs.google.com
- CAD(Onshape) ↗cad.onshape.com
- 斯坦福新闻报道 ↗news.stanford.edu
- 演示视频 ↗youtube.com
开源协议
代码(pupperv3-monorepo)GPL v3;文档仓库 AGPL v3;硬件(CAD / STL / PCB)官方没有单独声明许可。
图片来源与授权
- 图 1:Stanford Pupper / Hands-On Robotics(Nathan Kau 等) · 文档 AGPL-3.0,照片未单独声明 — 来源 ↗
- 图 2:Stanford Pupper / Hands-On Robotics(Nathan Kau 等) · 文档 AGPL-3.0,照片未单独声明 — 来源 ↗
- 图 3:Stanford Pupper / Hands-On Robotics(Nathan Kau 等) · 文档 AGPL-3.0,照片未单独声明 — 来源 ↗
- 图 4:Stanford Pupper / Hands-On Robotics(Nathan Kau 等) · 文档 AGPL-3.0,照片未单独声明 — 来源 ↗
- 图 5:Stanford Pupper / Hands-On Robotics(Nathan Kau 等) · 文档 AGPL-3.0,照片未单独声明
- 图 6:Stanford Pupper / Hands-On Robotics(Nathan Kau 等) · 文档 AGPL-3.0,照片未单独声明
来源:图片与资料来源:Stanford Pupper V3 官方文档与 BOM(Hands-On Robotics / Stanford Student Robotics)。代码 GPL v3,文档 AGPL v3。本站与斯坦福大学及原项目无隶属关系。
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