PIONEER 3-AT

概要

PIONEER 3-ATはとても汎用性が高い全地形万能型ロボットシステムで、MobileRobots社のどのロボットともソフトウェアの互換性があり、 DAPRA(アメリカ国防総省国防高等研究事業局)関係機関をはじめ高性能ロボットを必要とする多くの団体に選ばれています。 パワフルで扱いやすく、また信頼性、適応性が高いので屋外での起伏の多い地形での実験で高い評価を得ています。 PIONEER 3-ATは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のバッテリーはホットスワップに対応、 オプションの前8個・後8個のソナーで15cm~7mの範囲で障害物を感知、パワフルなモーターと直径21.5cmの大きな4つの車輪で8m/秒での移動と30kgまでの積載が可能です。 分解能100p/rエンコーダで推測航法の慣性補正をしながらスキッドステアの調整を行います。レーザーナビゲーション・スリップ補正用内蔵慣性補正・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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Pionee3-AT 基本キットにARIA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
  • 傾斜移動を伴う経路計画
  • 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
  • ARIA API実装のC/C++プログラム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-ATは汎用型屋外仕様のシステムで研究・プロトタイピングアプリケーション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
  • ナビゲーション
  • 監視
  • 無人探査
  • 視覚システム
  • マニピュレーション
  • 連携シミュレーション など

Pioneer3-ATは砂地・砂利道・舗装道路などいろいろな地形条件に対応することができ、 傾斜45度の急勾配も止まることなしに上ることができます。 カーペットの上で操作する際は屋内用の車輪が必要です。防水仕様ではありません。

基本セット内容
・PIONEER 3-AT本体 ・バッテリー1個 ・車輪4個
・エンコーダ搭載モーター ・マイクロコントローラ ・モーター制御ボード
・ARCOSマイクロコントローラ
サーバソフトウェア
・ハードウェア/ソフトウェア
一体型入出力端子
・ARIA API(開発ソフトウェア)
・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

その他に標準充電器または急速充電器が必要です。

オプション

Pioneer 3-AT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-AT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
  • 前方用ソナー・後方用ソナー
  • パン・チルト・ズームカメラ
  • 昼夜両用暗視カメラ
  • ステレオカメラ
  • カラートラッキングシステム
  • GPS
  • コンパス/傾斜センサ
  • バンパー
  • グリッパー
  • WEBリモートコントロール など

特徴

Pioneer3-ATは外寸 50cm x 49cm x 26cmの頑丈なアルミ製ボディに直径21.5cmの車輪を搭載し屋外での使用に能力を発揮します。 ギア比66:1の4つのモーターにはそれぞれ分解能100p/rのエンコーダを搭載しています。 スキッドステアのプラットフォームを採用しているのでドリフトをしないで両輪を回転させながらその場で旋回したり、 片側の車輪のみを回転させて回転半径40cmで旋回することができます。 Pioneer3-ATは45度の傾斜を上り、9cmの段差を乗り越えることができます。平地では7m/秒で移動し、 積載量が増えるごとに移動速度は落ちます。最大積載量は30kgで、積載量には追加したバッテリーやオプション機器が含まれ、 重量配置のバランスを取って積載する必要があります。

フル充電のバッテリーでPioneer3-AT本体のみを3~6時間稼動させることができます。急速充電器を使用すれば約2時間30分で充電 (通常充電器は約12時間で充電完了)が完了します。バッテリーの交換は側面の扉を開けて行い、ホットスワップが可能です。 Pioneer 3-ATのノーズは簡単に取り外すことができ、PC104バスボードが2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きます。 PIONEER 3-AT はマイクロコントローラを搭載し、マイクロコントローラにはマルチI/Oが装備されています。このユーザ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です。

詳しい内容はMobileRobots小型人工知能ロボットシリーズ仕様一覧表をご覧ください。

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I/O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ます。Motif対応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。

詳しい内容はMobileRobots小型人工知能ロボット用ソフトウェア一覧をご覧下さい。