PIONEER-3DX

概要

PIONEER 3-DXは機動性・汎用性が高い最新の知能機動型ロボットシステムで、 オプション機器等を搭載しても力強く動き、敷居などの段差もしっかりと乗り越えられるうえ、高性能充電管理システムも装備しています。 クライアント／サーバ型のコアアーキテクチャをもとに設計されているので、他のすべての MobileRobots社ロボットシリーズのアプリケーションに準拠しています。 オプションのオンボードコンピュータを搭載して、画像処理やイーサネット通信、レーザーナビゲーション、DGPSなどの自律機能のあるオプションを通常のPCと同様に扱うことができます。 最大出力252Whのホットスワップバッテリー、前8個・後8個のソナー（後方用はオプション）を搭載、パワフルなモーターと直径19cmの車輪で1.6m/秒での移動と23kgまでの積載が可能です。 分解能500p/rのエンコーダを搭載し正確な推測航法が可能です。レーザーナビゲーション・GPS・バンパー・グリッパー・視覚システム・ステレオレンジファインダー・コンパスなどのさらに 発達をしているシステムで従来のプラットフォームよりもはるかに精度の高い感知ができます。

動画

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Pioneer 3-DX基本セットにARIAソフトウェアを組み合わせてできる実行例

  • 障害物を避けながらのランダム走行
  • キーボードやジョイスティックでの操作
  • ソナーやレーザーからの情報を取得しマップ表示
  • ソナーを使った位置情報確認（オプションのレーザーマッピング・ナビゲーションシステムが必要）
  • ソナー・モータエンコーダ・モータ制御・ユーザ入出力オプションからのデータやバッテリー残量などの情報の取得
  • リアルタイムプログラム言語Saphira Colbertを使った迅速な動作テスト
  • 開発環境ソフトウェア実装のシミュレータを使ったオフラインでの動作シミュレーション

Pioneer 3-DXは産業・研究向けに下記のような目的で利用されています

  • マッピング
  • 遠隔操作
  • 位置情報確認
  • 監視
  • 無人探査
  • マニピュレーション
  • 連携シミュレーション など
基本セット内容
・PIONEER 3-DX本体 ・フロントソナー ・AROSマイクロコントローラ・サーバソフトウェア
・バッテリー1個 ・マイクロコントローラ ・ハードウェア・ソフトウェア一体型入出力端子
・車輪2個、補助キャスター1個 ・ソナー制御ボード ・ARIA API(開発ソフトウェア)
・エンコーダ搭載モーター ・モーター制御ボード ・操作マニュアル

ロボットとクライアントPC側との接続方法は以下の形式が選択できます

  • 無線LANアクセスポイント接続
  • ロボットとラップトップPCをコネクタで接続
  • ロボットとデスクトップPCをケーブル接続
  • オンボードコンピュータへの接続

充電には別途急速充電器が必要です。

オプション

Pioneer 3-DXのオプションシリーズは本体一体型の汎用性がとても高いデバイスです。 従来の本体一体型オプションではロボットからのコマンドで単に動くだけのもので、 センサなどのデバイスが取得した情報を読み込みモーターやその他のデバイスに制御コマンドを送る ソフトウェアは組み込まれていません。さらにPioneer 3-DXの入出力端子に接続したデバイスはARCOSパケットを通してARIAに組み込まれます。

  • 無線イーサネット
  • レーザマッピング・ナビゲーションシステム
  • グリッパー付5自由度アーム
  • パン・チルト・ズームカメラ
  • カラートラッキングシステム
  • コンパス／傾斜センサ
  • バンパー
  • グリッパー
  • 赤外線距離測定センサ
  • WEBリモートコントロール
  • 充電用ドッキングステーション　など

特徴

  • 外寸44cm x 38cm x 22cmのアルミ製ボディに、ロボカップ中型リーグの規格に適合した直径16.5cmの車輪を採用。
  • ギア比38.3:1の2個のモーターにはそれぞれ分解能500p/rエンコーダを搭載。
  • 差動駆動によって極めてホロノミックな移動をし、両輪を動かしながら定位置で回転することが可能。
  • 片側の車輪を静止し半径32cmで回転することが可能。
  • 後部のキャスターでロボットのバランスを取る。
  • 25°までの傾斜、2.5cmまでの段差を乗り越えることができ、平地では1.6m/秒で移動が可能。
  • 最大積載量23kg（追加バッテリー、オプションを含む。低速で移動。重量配置のバランスを取る必要あり。）
  • 8個の超音波振動子距離測定用ソナーを搭載。前方180°をカバー。測定範囲15cm～およそ7m
  • フル充電（Pioneer 3-DX本体のみ）で稼動が可能。側面からバッテリーのホットスワップが可能。大容量急速充電器を使用
  • すれば２時間半での充電が可能。
  • PIONEER 3-DXのノーズは簡単に取り外すことができ、PC104バスボードが3枚まで差し込めるオンボードコンピュータにす
  • ばやく手が届く。
  • Hitachi マイクロコントローラ搭載。
    Digin入力：８（うち４つはA/D入力に変換可）
    DigOut出力：８（うち４つはPWM出力に変換可）
    専用 A/Dポート：１
  • ユーザI/Oユニットはパケットで制御され、ARIAを通してアクセス可能。
  • ARCOSソフトウェアがソナーの測定値、モータエンコーダの情報、その他の入出力ユニットをパケットでクライアントPCに転送し、制御コマンドが返送される。 RedHat環境または任意のC/C++実装Win32環境のカスタムプログラムとクライアントPCからロボットの起動が可能。 MobileRobots小型人工知能ロボットシリーズの開発環境ソフトウェアには、ナビゲーション・ルート探索などの様々なロボット用のタスクに対応したライブラリ機能があります。
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