Open-Source Leg

用於研究的開源機器人義肢腿平台，提供硬體與 Python SDK

授權條款

LGPL-2.1

概述

Open-Source Leg（OSL）是端對端的開源機器人義肢腿研究平台，由密西根大學 Neurobionics Lab 開發。它同時提供硬體設計（完整 CAD 檔、物料清單與電子設計），以及用於開發與測試控制演算法的模組化 Python SDK。平台採用源自無人機產業的高扭矩外轉子馬達，搭配皮帶傳動，運作高效、安靜且成本低。兩個關節都可選配串聯彈性。OSL 已發表於 Nature Biomedical Engineering，獲全球 25 個以上研究機構採用，並已從 PyPI 下載超過 42,000 次。它的設計目標是成為共同的硬體平台，讓義肢研究社群能直接比較各種控制策略，並降低過去必須自行開發昂貴客製硬體的實驗室的進入門檻。

Open-Source Leg 專案由 University of Michigan 的 Elliott Rouse 教授創立，目的是解決義肢研究中的一個根本問題：每個實驗室都在打造自己的客製硬體，使得不同團隊之間無法比較控制策略。OSL 提供標準化、文件完善且價格合理的平台，讓研究社群能專注於推進控制演算法，而不是重新發明硬體。

硬體採用最初為無人機產業開發的高扭矩外轉子無刷馬達，搭配皮帶傳動；與傳統的諧波減速機相比，效率高、噪音低且成本低。模組化設計可作為動力膝關節、動力踝關節，或膝踝一體的義肢使用。

Python SDK（opensourceleg 函式庫）提供完整的框架，用於與致動器、編碼器、慣性量測單元（IMU）及荷重元溝通。雖然它最初是為 OSL 硬體設計，但模組化架構讓它能套用到任何使用類似元件的機器人平台。這個函式庫支援即時控制迴圈、資料記錄，以及與各種感測器套件的整合。

這個平台的一大特色是著重臨床實作：這條腿已經由真實的截肢病患穿戴行走測試，證明開源方法也能符合醫療器材研究的嚴格要求。

為何重要

Open-Source Leg 是義肢腿研究中最完整的開放平台。它由 University of Michigan 開發，提供端到端的硬體與軟體，讓全球多個機構能進行可重現的義肢研究。

解決的問題

義肢腿研究相當分散：每個實驗室都打造客製硬體，使得不同機構之間無法比較演算法。Open-Source Leg 提供標準化平台，讓義肢研究得以重現。

重點

用於研究的端到端開源義肢腿平台
由 University of Michigan 的 Neurobionics Lab 開發
同時包含硬體設計與控制軟體
讓多個機構能進行可重現的研究
支援膝關節與踝關節驅動，並具備感測回饋

適用對象

義肢與復健研究人員
研究人類行走運動的生物力學實驗室
研究足式運動的控制系統研究人員
評估動力義肢的醫療器材開發者

限制

研究用平台：未取得醫療器材認證
組裝需要機械加工零件與馬達控制器
僅涵蓋膝關節與踝關節義肢，不適用於髖關節或上肢
雖然開源，硬體成本仍相當可觀
Dephy 的電池規格書指出，BA30 電池供學術與產業研究人員在受控環境中使用。