和清华大学老师深度探秘“小米铁蛋2”

一、铁蛋的诞生

2023年8月14日，小米新品发布会上，雷军宣布铁蛋2的诞生。这是小米的第二款机器狗CyberDog2，中文名叫“铁蛋2”。小米商城定价12999元。

铁蛋上架小米商城

二、铁蛋的硬件模组

铁蛋的核心控制单元采用了Nvidia Jetson NX模组，21TOPs的算力，8G内存（CPU+GPU），16G eMMC存储容量。

传感器包括：RGB相机，AI相机，深度相机，激光传感器，超声波传感器，TOF测距。此外还有鱼眼相机和触摸传感器。

CyberDog2的传感器

主要的输出模组包括：驱动电机，声光电显示。

CyberDog2的输出模组

三、铁蛋的软件框架分析

铁蛋的软件使用了ROS2的框架，采用分布式的模块设计，整个结构可以参考下图：

CyberDog2的框架

可以看到，铁蛋包括了manager、core、acuator等模块单元。

Manager单元：这是一个独立的ROS节点；管理内部执行单元状态，并对外提供执行单元的ROS调用接口；manager负责最终决策，但不执行具体逻辑功能；所有manager遵循同一套机器人状态机，由robot manager负责切换；以ROS 插件形式引入执行单元。

Core单元：也是独立的ROS节点；独立完成一个或多个逻辑功能（如快速连接、导航、跟随等），通过调用manager所提供的执行单元接口完成；通过Bridge对外部可见。

Acuator单元：纯粹的执行单元，无业务逻辑，亦无决策；与硬件版本强耦合，不同硬件方案直接提供不同版本的代码，不做兼容；通过回调函数对外通信，内部不使用ros通信接口。

Bridge单元：应用板程序与外部通信的接口，由进程和动态库组成；对内提供ros接口；外部包含DDS、Can、Uart等；Bridge只做消息转发，不参与任何具体业务。

四、铁蛋可以做什么

相比现在的轮式机器人，铁蛋的优势在于通过能力强，外设配置比较齐全，智能化程度相对较高。目前来看，铁蛋的可以在很多方面发挥作用。

1、实验教学平台

清华大学自动化系就是用铁蛋2作为学生的教学平台，由于铁蛋的底层逻辑和自动驾驶有类似的地方，所以，学生基于铁蛋进行应用开发，可以很好的积累面向自动驾驶的科研能力。

2、情感陪护

校庆期间，发现很多孩子、家长都对铁蛋充满了兴趣，在某个程度上，可以看作一个电子宠物。如果附加LLM的能力，可以成为一个情感陪护的应用平台。

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3、电子向导

由于铁蛋的供电能力限制，适合在小区域内（比如楼宇，小的园区）承担电子向导的功能。起到引路，讲解，小件物品传递的作用

4、小范围巡查

在小的区域内实现巡检、巡查功能，替代人工巡查。

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四、铁蛋需要什么改进

总体上看，铁蛋不是很适合用在工业场景。也许，铁蛋诞生那一刻，就没有考虑这个方向的规划。

1、负载能力欠缺

由于铁蛋采用了CyberGear微电机，电机扭矩4N.m，预估铁蛋负重2公斤。因为铁蛋的负载能力不足，目前更适合在ToC领域体验，如果要面向工业场景，需要提升负载能力和续航能力。

CyberGear微电机

2、续航能力不足

铁蛋采用的电池型号是DH21050CXM，标称容量4500mAh，标称续航时间90分钟。实际使用中，大约可以持续工作30分钟。这个续航能力需要大幅提升，否则用户需要频繁充电，影响使用体验。在工业场景，更是无法使用。

3、固态硬盘的存储空间小

目前的存储空间为16G，安装完Ubuntu操作系统，ROS2环境后，剩余空间微乎其微，无论是用于二次开发，还是想做其他的扩展，都捉襟见肘。

比如如果想在铁蛋上加载本地化LLM的能力，无论存储空间还是内存都不够。

4、底层开发接口没有完全暴露

铁蛋的运动控制是通过ROS调用，开发者无法自行调用控制单元的底层接口，如果发烧友希望自己做底层的运动控制，可能需要和小米技术支持沟通。