绪论：Pollen MicroDuck 与开源具身智能

本章目标：理解 MicroDuck 是什么、Sim2Real 范式如何运作、为什么国内难以获取原版，以及社区复刻方案的选型逻辑。

1.1 一个会走路的开源机器鸭

2025 年，Pollen Robotics（Hugging Face 旗下的机器人团队）开源了一台名为 MicroDuck 的双足机器鸭。它体型小巧（约 0.7kg）、价格亲民，但核心价值不在硬件本身，而在它的运动方式——用强化学习训练出来的步态。

传统四足/双足机器人（如 Spot、Atlas）依赖复杂的运动学规划：先建立精确的动力学模型，再逐帧解算关节力矩。MicroDuck 走的完全是另一条路：

1. 在 GPU 仿真环境（MuJoCo-Warp）中，让一只"数字鸭子"随机摔倒、随机行走；
2. 用 PPO 强化学习算法，通过奖励函数引导它学会站立、行走、摔倒自恢复；
3. 把训练好的策略导出为 ONNX 模型，直接部署到实体鸭子的大脑（RK3566 板卡）上；
4. 实体鸭子以 50Hz 的频率读取 IMU 和关节角度，推理 ONNX 得到舵机目标位置，完成闭环控制。

这就是 Sim2Real（仿真到现实） 范式的完整闭环。它不需要工程师手写步态，只需要设计好奖励函数和仿真环境。

1.2 为什么"先仿真，后现实"是范式革命

Sim2Real 的核心不是"仿真"，而是**"仿真与现实之间的鸿沟（gap）怎么填"**——这正是本书从第 4 章到第 15 章反复处理的核心问题。

1.3 为什么国内难买到原版

MicroDuck 原版采用 Dynamixel XL330 舵机，官方预购价 399 美元。更关键的限制是供应链：

• 官方直邮地区：美、加、欧盟、英国、挪威、瑞士、日本、韩国；
• 中国大陆不在直邮列表，需转运或代订；
• 399 美元 + 国际运费 + 关税 + 清关，实际到手成本显著高于标价；
• 新订单预估等待 4~6 个月。

这些现实约束，让国内爱好者和高校实验室很难低成本获取一台原版机器鸭。国产复刻因此成为一个有真实价值的工程命题。

1.4 国产复刻的舵机选型：为什么是飞特 HD1910

原版的核心执行器是 Dynamixel XL330，属于串行总线舵机。国产替代主要有两类选择：

飞特 HD1910 的核心指标：

• 型号：HD-1910-C001，双轴磁编码 TTL 总线舵机，空心杯电机，金属齿轮；
• 工作电压：4.8~8.4V；
• 堵转扭矩：9 kg·cm @ 4.8V；
• 空载转速：0.137 sec/60°（约 73RPM）@ 4.8V；
• 重量：21±2g；
• 通信：TTL 总线，波特率最高 1Mbps，360° 磁编码，多圈位置读取。

⚠️ 选型警示：国产舵机的扭矩、摩擦、带宽、齿隙参数与原版差异巨大。原版预训练的步态模型不能直接移植，必须重新标定舵机模型并重新训练（详见第 10 章）。

1.5 社区复刻项目全景

边界说明：晨芯时代科技是国内硬件方案商，基于原版做国产化硬件适配，但没有独立的 Microduck GitHub 仓库，只交付适配 RK 平台的镜像与 BSP。飞特官方也未发布同名 Microduck 仓库。

1.6 本书目标

本书将完成一件社区尚未做完整的事：用国产飞特 HD1910 舵机，从零搭建一套可复现的 MicroDuck 全栈工程闭环，并重点补齐原版复刻项目的五个短板：

1. 动力学建模：用 Onshape→MJCF 自动化流水线替代手动估算惯性参数（第 4 章）；
2. 舵机建模：台架实测辨识 HD1910 的 BAM 执行器参数（第 10 章）；
3. 训练鲁棒性：扩展域随机化 + 课程学习缩小 Sim2Real gap（第 11 章）；
4. 工程化：Docker 环境、自动化校验、实验管理（第 9 章）；
5. 真机闭环：真机步态迭代与系统辨识（第 15 章）。

本章小结：你已理解 MicroDuck 的价值与国产复刻的必要性。下一章先用 Docker 一键跑通仿真，建立对整条链路的第一手直觉。