01可搬重量約40kgの全方向移動台車 メカナムローバーVer.3.0

メカナムローバーVer.3.0は、弊社製研究開発用台車ロボット「メカナムローバーVer2.1」の後継機です。可搬重量約40kgの大型筐体、追加工やカスタマイズを行いやすいアルミニウム製、ソフトウェア開発を容易なものとするArduino IDE対応、柔軟で高度な制御を実現するROS1対応といった数多くの特徴をそのまま継承し、さらに、駆動輪にダイレクトドライブタイプのインホイールモーターを採用することで、従来機種と比較し動作音の静音化に成功しました。

メカナムローバーは、前後・左右・回転を組み合わせた自由度の高い移動ができることが大きな特徴で、細かい位置制御が求められる搬送・自律移動などの研究開発プロジェクトに好適です。また、様々な目的に合わせた豊富なオプションを用意することにより、求められる用途に合わせて機能を拡張、カスタマイズすることが可能です。

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ROSによる制御に対応

メカナムローバーVer.3.0はROS 1およびROS 2メッセージ通信に対応しており、ROSが動作するデバイスとWi-FiまたはUSBケーブルで接続することで、rosserialもしくはmicro-ROSを用いたROSのメッセージ通信が可能です。
サンプルファームウェアでは、geometry_msgs/Twist型もしくはgeometry_msgs/msg/Twist型を使って、ROSから台車ロボットに対して移動速度指令値を送信したり、台車ロボットから現在速度やバッテリー電圧を取得したりすることが可能です。また、ユーザーの手によってファームウェアを変更することで、上記の他にも任意のメッセージを送受信することが可能です。
なお、ROSを動作させるデバイスは別途ご用意いただく必要があります。弊社で推奨するデバイスの動作環境は次の通りです（本製品に含まれないライブラリーなどのセットアップが追加で必要になる場合があります）。

※本製品に含まれないライブラリーなどのセットアップが追加で必要になる場合があります。

【ROS 2使用時の推奨動作環境】
OSUbuntu 22.04
ROSROS 2 Humble
CPUIntelR CoreTM Ultra 5 125H Processor
RAM32GB
ストレージM.2 SSD 256GB
グラフィックIntelR ArcTM GPU

※上記条件を満たしていても、相性などにより、正常に動作しない場合があります。
※仮想環境は、タイムラグにより安全な制御が行えない場合があり、推奨しておりません。

ROS 2で使用可能なサンプルパッケージを提供

ROS 2環境で使用可能なサンプルパッケージは、主に以下のものを提供しています。
なお、機材の設定状況や動作環境によっては、サンプルが意図通り動作しない場合があります。その場合、個別環境に合わせた設定などが必要ですが、パラメーターの調整はユーザー独自の開発にあたり、弊社からのサポートの対象外です。

【主なサンプルパッケージ一覧】

  • キーボードからの操作
  • マウスからの操作
  • 走行速度情報をオドメトリに変換
  • 変換したオドメトリを機体のモデルファイルと共にrviz2に表示
  • SLAMによる地図作成（SLAM Toolbox使用）
  • SLAMによる地図作成（gmapping使用）
  • 経路計画、追従および障害物回避を行う自律移動（Nav2使用）
インホイールモーターを採用した静音構造

昨今の自律制御台車ロボットは、その用途において音声認識や周辺音量の計測などが必要となる場面も多く、台車ロボットそのものが静粛に動作することが求められています。本製品では、車輪の駆動にインホイールモーターを採用することにより、旧製品と比較し動作音を大きく低減しています。

可搬重量約40㎏を実現した四輪メカナムホイール構造

本製品では、前後・左右・回転の動きを自由に組み合わせることができる四輪メカナムホイールを採用しています。台車ロボット本体の向きを変えないまま真横や斜め方向に移動するなど、外部からの位置制御に柔軟に対応できることが大きな特徴です。

可搬重量は旧モデルと変わらず約40㎏を実現しており、最高速度は実測で1.6m/sを達成しています。大型の自律制御台車ならではの、実用的な運搬用途を想定した研究・開発が実施できます。

※本製品は乗用を意図して設計されたものではありません。


四輪メカナムホイールを採用
有線 / 無線接続による制御が可能

メカナムローバーVer.3.0は、Wi-Fiによる無線通信と有線のUSBシリアル通信に対応しています。指定のコマンドを用いることで、PCやタブレットなど、様々なデバイスから制御することが可能です。
また、ゲームパッド型無線コントローラーが付属するため、PC等を接続しなくても本体を無線操縦することができます。アナログスティックを使用して、前後へ移動、回転させることもでき、動作確認のための手動操縦、非常時の操作手段等としてお使いいただけます。

Arduino IDEでプログラム可能

本製品に搭載されている制御ボード「VS-WRC058」には、ESP32-WROOM-32マイコンが搭載されており、Arduino IDEを用いて制御プログラムを作成することができます。サンプルコードはArduinoライブラリーの形で製品に付属し提供されますので、ユーザー自身の手でファームウェアのカスタマイズを実施することも可能です。

※VS-WRC058をArduino IDEを用いてプログラミングする場合、Arduino IDE 1.8.13以上が動作する環境が必要です。

拡張しやすいアルミフレームを採用

本製品の本体フレームはアルミ部材にて構成されています。十分な強度を持つと同時に加工が容易なので、ユーザー自身の手で、様々な拡張を容易に行うことができます。上部天板に取り付け穴を開けて部品を追加すること等も可能で、研究・開発の推進に欠かせない自由な拡張性をもたらします。

非常停止スイッチを標準搭載し、取り付け位置が変更可能

本製品には、従来のモデルで別売オプションであった「非常停止スイッチ」を標準搭載しています。また、非常停止スイッチの取り付けられた側を台車ロボットの「前」とするか「後ろ」とするかについては、配線あるいはプログラムを変更することで切り替えが可能です。実運用の状況や、追加する拡張機器の搭載状況などに応じ、ユーザー側で入れ替えて使用することを想定しています。

多彩なオプション品に対応

メカナムローバーVer.3.0は、旧製品と同様に数多くのオプション品に対応しています。用途に合わせたセンサーや構成部品を追加することが可能で、多様な研究・開発分野にて、大型の研究開発用台車ロボットの可搬性や走行能力を存分に活用することができます。


拡張機器搭載例
（バンパーオプション（全周囲）、LRFオプションTG30、デプスカメラオプション、拡張機器用電源基板オプションVS-WRC054、ROS PCオプションを搭載）
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02製品仕様

製品名メカナムローバーVer.3.0
サイズW392×D323×H165(mm)
※車高はサスペンションにより変化
本体重量約17.9kg
最高速度（実測値）1.6m/s
積載重量約40kg
本体材質アルミニウム
バッテリー24Vシール鉛バッテリー 288Wh
駆動方式四輪駆動メカナムホイール、サスペンション搭載
タイヤ直径152mm
モーターBLDCモーター 40W×4
制御基板VS-WRC058
ROS対応ROS 1およびROS 2に対応
SDKVS-WRC058用 Arduinoライブラリー、ROSパッケージ
収録サンプル [Arduinoライブラリ]
・車輪制御
・各種通信機能等
[ROS用サンプルコード]
・ゲームパッドからの操作
・マウス（タッチパッド）からの操作
・SLAM（gmapping）
・SLAM（cartographer）
・navigation
※本製品に含まれないライブラリなどのセットアップが追加で必要になる場合があります。
インターフェースUSBシリアル、Wi-Fi（IEEE802.11b/11g/11n）
付属品充電器、無線操縦用ゲームパッド型コントローラー
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※本製品は屋内専用です。屋外での使用は想定しておりません。
また、製品の仕様は予告なく変更となる場合があります。

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03ハードウェア構成

メカナムローバーVer.3.0

メカナムローバーVer.3.0
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Arduinoは、Arduino AGの登録商標です。
Intel、Intel Core、Intel Arcは、Intel Corporation またはその子会社の登録商標または商標です。
UbuntuはCanonical Ltd.の商標または登録商標です。
BluetoothRは、Bluetooth SIG, Inc. USAの登録商標または商標です。
Raspberry PiはRaspberry Pi財団の登録商標または商標です。
Nav2は、Open Navigation LLCによるオープンソースのプロジェクトです。
ROSは、Open Source Robotics Foundation, Inc.によるオープンソースのプロジェクトです。
Wi-Fiは、Wi-Fi Allianceの登録商標です。

その他、記載されている製品名などの固有名詞は、一般に各社の登録商標または商標です。

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