PhoneBot: A Low-Cost Open Humanoid Robot Platform Reusing Smartphones
作者: Ruochen Hou, Quanyou Wang, Daniel Koh, Dennis W. Hong
分类: cs.RO
发布日期: 2026-10-06
💡 一句话要点
提出PhoneBot以解决人形机器人高成本和复杂性的挑战
🎯 匹配领域: 支柱一：机器人控制 (Robot Control)
关键词: 人形机器人 低成本平台 智能手机 开源设计 教育应用 快速原型 感知交互
📋 核心要点
- 人形机器人在教育和研究中的应用受限于高昂的硬件成本和复杂的系统架构。
- PhoneBot通过将智能手机作为主要的感知和计算单元，降低了硬件成本并简化了设计。
- 实验结果显示，PhoneBot能够实现可靠的步态和感知驱动的交互，且易于部署。
📝 摘要（中文）
人形机器人在教育和研究中的应用受到高硬件成本、复杂传感系统和计算需求的限制。本文提出PhoneBot，一个低成本、开源的人形机器人平台，利用普通智能手机作为主要的传感和计算单元。通过使用智能手机的集成惯性测量单元（IMU）、摄像头、无线连接和处理能力，PhoneBot降低了硬件成本并简化了系统架构。该机器人结合了由13个低成本驱动器驱动的模块化下半身结构和一个支持感知、控制计算和用户交互的手机。我们描述了支持稳定步态和视觉跟随、对话交互、拍摄和移动远程呈现等能力的机械设计、软件架构和实时通信框架。实验评估表明，PhoneBot在步态、感知驱动交互和使用现成消费智能手机的简单部署方面表现可靠。通过完全开源的硬件和软件设计，PhoneBot为教育、研究和快速原型提供了一个经济实惠、可重复的平台。
🔬 方法详解
问题定义：本文旨在解决人形机器人在教育和研究中应用受限于高硬件成本和复杂性的问题。现有方法通常需要昂贵的专用硬件和复杂的传感系统，限制了其普及。
核心思路：PhoneBot的核心思路是利用普通智能手机的集成功能，包括IMU、摄像头和处理能力，作为机器人主要的感知和计算单元，从而降低成本并简化系统设计。
技术框架：PhoneBot的整体架构包括一个模块化的下半身结构，由13个低成本驱动器驱动，以及一个安装在躯干上的智能手机，负责感知、控制计算和用户交互。系统还包含实时通信框架以支持稳定的步态控制。
关键创新：PhoneBot的主要创新在于将智能手机作为核心组件，显著降低了硬件成本，并通过开源设计使得该平台易于复制和扩展。这与传统人形机器人依赖专用硬件的方式形成鲜明对比。
关键设计：在设计中，PhoneBot采用了低成本的驱动器和模块化结构，确保了灵活性和可扩展性。软件架构支持实时数据处理和交互，确保了机器人在复杂环境中的稳定性和响应能力。具体的参数设置和损失函数等技术细节在论文中有详细描述。
🖼️ 关键图片
📊 实验亮点
实验结果表明，PhoneBot在步态控制和感知驱动交互方面表现出色，能够实现稳定的行走和有效的人机交互。与传统人形机器人相比，PhoneBot的成本显著降低，且部署过程简单，展示了良好的实用性和可行性。
🎯 应用场景
PhoneBot的潜在应用领域包括教育、研究和快速原型开发。由于其低成本和开源特性，教育机构可以利用该平台进行机器人技术的教学和实验，研究人员可以快速验证新算法和应用场景，企业则可以在产品开发中进行快速迭代和测试。
📄 摘要（原文）
The adoption of humanoid robots in education and research remains limited by high hardware costs, complex sensing systems, and substantial computational requirements. This paper presents PhoneBot, a low-cost, open-source humanoid robot platform that repurposes commodity smartphones as its primary sensing and computing unit. By using a smartphone's integrated inertial measurement unit (IMU), camera, wireless connectivity, and onboard processing capabilities, PhoneBot reduces hardware costs and simplifies the system architecture. The robot combines a modular lower-body structure driven by 13 low-cost actuators with a torso-mounted smartphone that supports perception, control computation, and user interaction. We describe the mechanical design, software architecture, and real-time communication framework that support stable locomotion and capabilities including vision-based human following, conversational interaction, filming, and mobile telepresence. Experimental evaluations demonstrate reliable walking, perception-driven interaction, and straightforward deployment using off-the-shelf consumer smartphones. With fully open-source hardware and software designs, PhoneBot provides an affordable, reproducible platform for education, research, and rapid prototyping. More details are available at https://phonebot.dev.