小米CyberDog: 与Ubuntu一起变革的四足机器人

by Canonical on 3 December 2021

今年下半年,中国科技巨头小米推出了 Cyber​​Dog:一款四足、实验性、开源的机器人,小米称其将改善机器人开发环境并促进机器人行业的发展。今天,Canonical 深入研究了这款四足机器人的规格,并探索 Ubuntu 如何帮助该设备成为一个开源技术平台。

小米对其产品有着清晰的愿景。正如小米机器人产品经理黄长江介绍的那样:“CyberDog 搭载小米自研高性能伺服电机,身兼澎湃算力与强劲动力,内置超感视觉探知系统和AI语音交互系统,支持多种仿生动作姿态,是一个来自未来的“科技伙伴。”

小米Cyberdog

CyberDog:四足机器人的特点和优势

Cyber​​Dog 项目致力于打造一个四足机器人开发平台。通过代码开源和开源社区维护的方式,希望可以改善机器人开发环境。因此,该平台将受益于丰富的应用生态系统以及与机器人领域使用的技术的兼容性。小米的最终目标是提升其在机器人行业的技术领先地位。因此,小米正在提供价格合理、先进且易于使用的机器人平台。

价格

让我们从售价开始。波士顿动力公司(Boston Dynamics)开发的四足机器人 Spot 是Cyber​​Dog的主要竞争对手。它的基础价格为 74,000 美元。相反,Cyber​​Dog 的基本价格仅为 1,540 美元。这种实惠的价格将使许多研究机构和初创公司能够为四足机器人构建和加速机器人应用程序的开发。

自研开发

但 Cyber​​Dog 并没有牺牲质量来获得如此低的价格。虽然价格实惠,但 Cyber​​Dog 并不是一款便宜的机器人。小米自研的高性能伺服电机提供32N·m最大输出扭矩、220rpm最大转速以及3.2m/s最快行走速度,能保证高扭矩的同时兼具高速性能,做到灵动响应。强大的性能支持让CyberDog能够轻松完成各类高速运动及后空翻等高难度动作。

超感视觉探知系统

传感器决定了CyberDog感知能力的上限。它全身拥有11个高精度传感器时刻待命,可主动探测外部细微变化。其中包括触摸传感器、摄像头、超声波传感器、GPS模组等。基于此可衍生更符合生物直觉的交互功能,以及环境感知、分析能力。CyberDog内置的超感视觉探知系统,可实现自主识别跟随、SLAM建图和导航避障功能。

技术层面,小米通过人形检测技术和行人重识别技术保障了跟随功能的稳定,使用人脸识别技术让 CyberDog 具有宠物化特征,满足跟随主人的场景需求。最终让它能在室外空旷平整的环境中跟随主人。借助多个传感器的协作,它可感知当前环境,通过算法创建导航地图,并自动规划到下一目标点的最优路线。在导航及跟随过程中均能实现自主规避障碍物。

与 Ubuntu 一起解锁机器人生态系统

Cyber​​Dog 的操作系统是 Ubuntu 18.04 LTS。这对机器人开发人员来说并不陌生。小米知道运行基于专有技术的技术隔离项目的风险。正如小米产品经理介绍的那样,“开源是 Cyber​​Dog 的核心,它确保了兼容性和增长。使开发人员能够自由地突破界限,而这正是 Cyber​​Dog 的本意。”

机器人软件堆栈的支持

十多年来,Ubuntu 一直支持机器人社区,为多个开源机器人项目提供了稳定的基础环境。Ubuntu 是 ROS 首选参考的操作系统,原生支持 ROS 1 和 ROS 2 发行版,还支持无人机开发人员的丰富软件堆栈,包括 PX4。在汽车业方面,Ubuntu 也是开源项目的首选操作系统,用于 Dallara AV-21 赛车。ROS 是 Ubuntu 为 Cyber​​Dog 解锁的丰富开源基础设施的一部分。

“我们相信 ROS 2 的现在和未来。其丰富的库和工具集为机器人开发人员提供了市场准备,Cyber​​Dog 提供了一个平台,可以在最好的硬件中利用这一点。 Ubuntu 上的 ROS 部署将变得更容易,使二次开发更友好。我们的目标是为 Cyber​​Dog 解锁这个丰富的应用程序和算法生态系统。”小米机器人产品经理黄长江说道。

安全设计

Cyber​​Dog 也受益于 Ubuntu 的安全设计。自 2004 年成立以来,Ubuntu 一直在企业级、行业领先的安全实践中不断完善。从其的工具链和使用的软件包套件,到行业标准认证和更新机制,Canonical 从未停止过让 Ubuntu 处于安全性和可靠性的最前沿。Cyber​​Dog 利用这种强大的基础设施来提供一个四足机器人,使得在设备的生命周期内接收安全更新。

携手共创未来

小米发布了1000台Cyber​​Dog,鼓励工程师和机器人爱好者共同探索其巨大的可能性。还将成立“小米开源社区”,不断与全球开发者分享进展和成果。

这一努力有助于四足机器人的普及。世界各地的初创公司、研究机构和大学正在探索如何以及在何处有效部署此类机器。Cyber​​Dog 的经济实惠性和开源特性加速了对新用例的研究。我们已经看到四足机器人在探索矿山或在自然灾害中帮助急救人员。这些设备还用于建筑行业或帮助进行工业检查,因为在这些行业中,地形的不稳定构成了巨大挑战。在此类协作的工作模式下,每天都会发现越来越多提供更安全的生产工作和方便的生活方式的应用程序。

同时,Ubuntu 解锁了包括 ROS的丰富的开源工具和库生态系统以加速这一开发过程。通过选择在 Ubuntu 上进行开发,小米为 Cyber​​Dog 配备了无与伦比的开发环境。我们迫不及待地想看看其对整个行业的影响和成果。

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