广告

破解小米“铁蛋”,只需9999元,你也可以做一个四足机器人!

时间:2021-09-29 作者:Challey 阅读:
小米四足机器人“铁蛋”(CyberDog)价格比较亲民9999元RMB,然而全球限量1000套,而且第一阶段只投放400台在小米社区公测,想要抢到估计很难。于是,笔者搜索了一下,发现铁蛋是基于MIT开源机器人开发而来,于是有了兴趣,能不能自己也“做”这样一个“活蹦乱跳”的机器人呢?成本是不是也只需要9999元?
广告

最近,小米发布了四足机器人“铁蛋”(CyberDog),价格也比较亲民:9999元RMB,然而在购买方式上依然很“小米”:全球限量1000套,而且第一阶段只投放400台在小米社区公测,想要抢到估计很难。于是,笔者搜索了一下,发现铁蛋是基于MIT开源机器人开发而来,于是有了兴趣,能不能自己也“做”这样一个“活蹦乱跳”的机器人呢?成本是不是也只需要9999元?

概述

小米铁蛋

关于“铁蛋”的介绍就不过多赘述了。本文主要简要介绍MIT四足机器人开发框架及关键组成部分。

MIT Biomimetic Robotics Lab 以 MIT Cheetah 3, MIT Cheetah 2, MIT Cheetah Mini 闻名。

MIT’s new mini cheetah robot

2019年,实验室成员 Benjamin Katz 在他的硕士论文中开源了 MIT Cheetah Mini 电机驱动器, 连接12个电机与机载电脑的中心板(SPIne)的代码和硬件。(小米“铁蛋”应该也是在那个时候开始立项研发,它是基于MIT的Cheetah Mini框架来开发的)。

至此,世界上最先进的四足机器人之一: MIT Cheetah Mini 的所有软件, 固件, 除机器人自身外的硬件已经全部公开。

MIT Cheeta mini的控制框架如下图,有12个关节通过12个电机来进行协同控制。

硬件

1、控制板:心脏

上面提到需要一个机载电脑的中心板,这个控制板可以用英伟达的JetsonXavier NX Developer Kit。

根据官方介绍:Jetson Xavier NX 只有 70 毫米 x 45 毫米,可以将 NVIDIA Xavier SoC 的强大性能封装到 Jetson Nano 大小的模块中。这个外形小巧的模块将出色性能和功率优势与一组丰富的 IO(从高速 CSI 和 PCIe 到低速 I2C 和 GPIO)相结合。利用小巧的外形、传感器众多的接口和出色性能,为所有嵌入式 AI 系统和边缘系统带来新功能。

目前有预售,价格3675元人民币

这也是小米铁蛋采用的控制板,其实还有类似功能的控制板可以使用,只要能够满足MIT Cheetah Mini控制系统的要求即可。

2、及关节 

为了减少惯量,采用较为常规的驱动器上置(远离地面)排布,单腿自由度分配为传统的Roll-Pitch-Pitch形式。

3、关节电机

 

关节电机

这个也可以在某平台上找到,分为两种,带驱动的价格大约2200-2300元,不带驱动的价格是1450元左右(人民币)。套件里面包含电机,减速器和CAN驱动器(带驱动版本)。

并且,目前还支持颜色、减速比、安装孔位等的定做,可DIY性较强。有了控制板心脏,足,以及关节电机以后,整个四足机器人就只差一个躯壳了,躯壳也可以购买或者自己DIY。

至此,硬件部分就准备就绪,只剩下软件和通信的调试了。

软件与通信

软件方面主要是利用控制板控制12个关节电机的行为。12个关节驱动器,只运行了FOC的算法,对于命令和信息上报使用了CAN通信。下面是概述部分的系统框图:

一条腿(三个关节)为一路CAN,与SPIne进行通信,一个SPIne模块负责两条腿的CAN通信,并使用SPI和电脑信息交换。

IMU用的是串口通信。每个STM32还有独立串口通信,用于模块的设置与debug。

模块通信速率:

每路CAN的通信配置是1M。SPIne用两个STM32是因为带宽不够, 每个STM32有两路CAN, 每一路负责三个电机的通讯才达到1000Hz, 若一路负责两条腿六个电机,就达不到。

SPIne 和电脑SPI通信的时钟为12M,通信频率为1000hz。

详细的软件与通信请联系我们或者作者(微信同名)加入论坛。

组装成本,真的只需9999吗?

从上面看,自己组装一个四足机器人的最低成本大约是:3675+1450*4+leg*4≈9999。如果要有现成的驱动,则要贵上800*4=3200。

真的只需要9999吗?说小米亏本卖铁蛋是在撒谎吗?

NO!

注意每条腿需要三个关节电机,那么成本是:3675+1450*12+leg*4≈22000。(有软件开发功底,就不需要驱动成本800/个)。

但是,

笔者与朋友老刘沟通了,可以一次购买较多数量的电机,也就是说的批量采购,或者说团购,电机价格会低很多。

以小米1000套,那就需要1.2万个电机(其实小米不止采购1.2万个,一是需要备用和维修,二是技术成熟后会计划第二批推出,估计采购了数万甚至十来万),

经与厂家当面沟通,批量/团购购买的电机价格基本能够以出厂价算,大概就是400多,而小米数万甚至数十万的采购,价格还能降低。

这样算下来,DIY一个自己的“铁蛋”,确实只需要9999元人民币左右。

因此,如果有人说小米是在亏成本卖铁蛋,要么就是不了解行情,要么就是在撒谎。不过,这是原材料成本,不包含研发成本。

小结

当然,DIY一个四足机器人可以更深入,譬如结合现在的各种开放的语音控制平台:百度、讯飞等等,就能听你使唤了。

在8月份小米发布“铁蛋”机器人的时候,小米集团副总裁常程表示,CyberDog目前还处在工程探索阶段,目前正在做的是保证设备的稳定性以及基础功能的体验。9月11日,小米集团副总裁崔宝秋称,小米不仅会筹建机器人实验室,还将设立“机器人开源社区”,通过技术回馈促进机器人领域共同进步。小米此举一方面能够促进人形机器人的开发和发展,另一方面也是对国内机器人人才的一个大赶集。

更多更深的讨论,请联系我们或作者(微信同名)。

感谢:老刘

参考:

MIT开源资料

电机控制器硬件:https://github.com/bgkatz/3phase_integrated

电机控制器软件:https://os.mbed.com/users/benkatz/code/Hobbyking_Cheetah_Compact_DRV8323/

SPIne硬件:https://github.com/bgkatz/SPIne

SPIne软件:https://os.mbed.com/users/benkatz/code/SPIne/

linux控制代码 Cheetah Mini:https://github.com/mit-biomimetics/Cheetah-Software

责编:Luffy Liu

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Challey
暂无简介...
  • TOPS:深度学习谎言背后的真相 AI公司通常都以更高的TOPS(每秒一万亿次操作)作为评判算力的标准。但芯片制造商在推销他们的TOPS指标时,都不会真正提供准确的引导。本文将论述业界因错误标记性能指标而导致的问题,并阐述用户该如何独立评估真实环境中的TOPS。
  • 使用成像技术优化食物分拣过程 成像系统,亦称为光学分拣机,已成为食品检测的首选解决方案。这是因为它们可以对食品进行无损检测并保持人类视觉根本无法做到的客观性。光学食品分拣系统还能够最大限度地减少浪费和劳动力成本。食品分拣系统通常分为自由落体系统、传送带系统和通道系统。
  • 人工智能时代的双刃剑 人工智能迅速扩张并已成为一个竞争相当激烈的行业。大多数单独的人工智能技术将被用于各种机器人控制任务的自动化,它们能够做出关键决策,但也会对整个数字生态系统产生负面影响。
  • 3D激光三角测量技术:为机器视觉提供深度 传感器质量和速度、嵌入式视觉、FPGA、激光、光学和智能系统的同步发展使得3D成像成为当今更加可行的选择。现在的3D成像技术具有成本低、可靠、可重复、易于实施的优势,并在各种要求严苛的应用中得到验证。虽然1D和2D技术仍在广泛使用,但现在3D技术几乎在所有情况下都提供了可靠的替代方案……
  • 利用边缘设备的有限计算能力实现ML 为了发挥其全部潜能,边缘人工智能将需要具备自适应能力。这意味着边缘设备将必须在本地实现机器学习(ML)。确切地说,就是如何利用边缘设备的有限计算能力来实现ML这一功能,这是当前大量研究与开发的主题方向。
  • 传统的设计方法和工具达到极限,EDA将如何应对SoC设计挑 随着系统复杂性的不断提高,SoC设计团队承受着越来越大的压力,他们要以前所未有的更低成本和更短时间交付更高效的产品,而传统的设计方法和工具已达到极限。电子设计自动化(EDA)必须不断突破才能应对不断发展的SoC设计挑战。
  • 新款iPad Pro 2021成最受欢迎的 由于采用性能相对强大的M1处理器和mini-LED屏幕以及更多的创新,新款iPad Pro 2021已经成为消费者心目中最受欢迎。然而,iPad 2却已经在全球范围内被列入“复古和过时”的名单中。
  • 三星折叠屏手机Galaxy Z Fold 3 目前来看,折叠屏新机作为一种新的生产力工具,逐渐成为高端/平板的一种趋势,有报料称三星的Galaxy Z Fold 3发布时间或为7月,并且会引入新手势操控。

  • 智联安首颗5G LPHAP低功耗高精度 MK8510是智联安科技自主研发的一款5G高精度、超低功耗蜂窝定位芯片,可通过5G宏站、室分一张网,实现室内外融合的高精度定位需求。
  • 龙芯中科LoongArch产品、3C5000L服 9月24日,2021年度中关村论坛在北京隆重开幕,国家主席习近平视频致贺时表示,中关村是中国第一个国家自主创新示范区,中关村论坛是面向全球科技创新交流合作的国家级平台。中国支持中关村开展新一轮先行先试改革,加快建设世界领先的科技园区,为促进全球科技创新交流合作作出新的贡献。论坛期间,龙芯中科携基于自主指令系统LoongArch打造的通用处理器3A5000、服务器处理器3C5000L及系列产品亮相中关村论坛展览(科博会)。龙芯中科副总裁张戈出席2021中关村论坛国际技术交易大会,现场首发龙芯3C5000L服务器解决方案。
  • 一文读懂恒流源电路模块设计 恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源,因此恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。例如在用通常的充电器对蓄电池充电时,随着蓄电池端电压的逐渐升高,充电电流就会相应减少。为了保证恒流充电
  • 中国芯片5年内反超世界最高水平?专家:局部有可能 半导体芯片是重中之重的高科技产业,国内的技术与国际最高水平显然有一段差距,特别是在半导体制造上。对于国产芯片,很多人都期望未来5年国内就可以弥补差距,甚至反超国际先进水平,这个可能吗?对于这个问题,真
  • 100G以上骨干网用高速PCB孔损耗技术研究 电子万花筒平台核心服务 中国最活跃的射频微波天线雷达微信技术群电子猎头:帮助电子工程师实现人生价值! 电子元器件:价格比您现有供应商最少降低10%射频微波天线新产品新技术发布平台:
  • 编程5分钟,命名2小时!聊聊命名规则! 在软件中随处可见命名:要给变量、函数、参数、类和封包命名,还要给源代码及源代码所在目录命名,甚至还有jar文件、war文件和ear文件命名。但是,看似简单的命名,也是让不少程序员头疼的问题。有一些小伙
  • 反激变压器设计过程 电源参数根据功率、输入输出的情况,我们选择反激电源拓扑。反激式变压器的优点有:1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求。2. 转换效率高,损失小。3. 变压器匝数比值较小。4. 输
  • 一文精通TVS计算及选型 提到TVS,大部分电子工程师基本都知道是用来端口防护的,防止端口瞬间的电压冲击造成后级电路的损坏。由于其在电路中的极其重要的地位,但是,针对TVS的选型过程,很多厂家都是直接给推荐电路,直接告诉设计者
  • 莱迪思Automate实现具有预测性维护功能的电机控制 引言工业设备市场的许多企业都希望采用人工智能和机器学习技术帮助他们最大程度减少意外的服务中断,防止其产品、产线和服务受到影响。这种想法的缘由显而易见:减少意外停机时间能够提升运营效率,实现效益最大化。
  • 加码多个封测项目,通富微电拟定增55亿 证券时报消息,封测龙头通富微电9月27日晚间披露,公司拟定增募资不超过55亿元,用于5个封装测试项目的生产建设,并偿还银行贷款和补充流动资金。一、存储器芯片封装测试生产线建设项目拟投资金额为9.56亿
  • 一张电路图为PD/Type-C创新而生 注:原载于TechSugar,2021年9月27日USB充电器大家都在用,而USB PD(USB电源传输)规范也已发展到3.1版。作为一种快充技术,PD的应用的推广不断深入,开发这类产品的厂商很多,但
  • inode、目录、路径 文件系统本文继续来看 的文件系统部分, 将文件系统的设计分为 7 层:磁盘缓存区日志目录路径文件系统调用 ,磁盘、缓存区、日志三个部分在前文已经说了,本文接着讲述 ,目录,路径三个层次。这部分的理论
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了