4WDSローバー X120A | ヴイストン株式会社

01全車輪に独立ステアリングを搭載した四輪駆動台車の超大型モデル ROS対応 4WDSローバーX120A

4WDSローバーX120Aは、四輪それぞれに独立したステアリング機構を搭載し、通常の車輪でありながら全方位への移動を実現した研究開発用台車ロボットです。既発売の「4WDSローバーX40A」と同様の高い静粛性や制御性を備えつつ、大型モーターの搭載やフレーム構造の強化などを行い、可搬重量約120kgを実現しました。

四輪独立のステアリング機構を備える本製品は、「メガローバーVer.3.0」に代表される弊社製のROS対応研究開発用台車ロボットのラインナップ中でも、特に静粛性と制御性に優れています。昨今の搬送用ロボットやコミュニケーションロボットの分野において求められる、「音声認識などを阻害しない静音動作」と「自動制御の基本となる高い位置決め精度」との両立を実現しており、高度なサービスロボットや特殊環境での搬送ロボットの研究・開発用途に適しています。

本製品においては、4WDSローバーの優れた基本性能をそのままに、可搬重量を約120kgまで大型化しており、様々な計測機器や演算装置などを搭載した上でも、さらに余裕のある耐荷重性能を提供します。

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ROSによる制御に対応

本製品は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】

OS	Ubuntu 22.04
ROS	ROS 2 Humble
CPU	Intel^R Core^TM Ultra 5 125H Processor
RAM	32GB
ストレージ	M.2 SSD 256GB
グラフィック	Intel^R Arc^TM 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）

可搬重量約120kgを実現しつつ、静粛・正確な動作が可能

4WDSローバーX120Aは、四輪独立のステアリング機構（4WDS構造）を搭載しつつ、シリーズ最大となる約120kgの可搬重量を実現しています。超大型の機体でありながら、実測で1.6m/sの動作性能や、四輪独立サスペンションによる安定した稼働など、高い実用性と安定性を備えています。

弊社製の研究開発用台車ロボットシリーズは、研究・開発用途に特化した台車ロボットという性質上、多種多様な研究用途に用いられ、計測機器や演算装置などを台車ロボットに搭載したいというご要望を多くいただきます。本製品においては、研究開発用機材を台車ロボットに搭載しても、さらに余裕のある積載重量となっており、搬送・物流といった具体的な用途を見据えた研究目的に適しています。

特に、4WDS構造でありながら可搬重量約120kgを実現したモデルは弊社としてシリーズ初の開発・発売であり、「メガローバーF120A」「メカナムローバーG120A」と合わせて、研究開発用台車ロボットの超大型モデルのラインナップがさらに充実しました。車輪の方式が異なる各シリーズの中でも、本製品は特に静粛性とステアリング動作の正確性に優れており、アルミフレームによる柔軟なカスタマイズ性能と組み合わせることで、これまでにない研究・開発プロジェクトの遂行を支援します。

可搬重量約120kgを実現

※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。また、大型の機体のため、開発や運用には十分な注意をお願いいたします。

全ての駆動輪に独立したステアリングを搭載（4WDS構造）

4WDSローバーX120Aでは、搭載する四つの駆動輪全てに独立して制御できるステアリング機構を備えています。それぞれの駆動輪の角度や回転速度を適切に制御することで、台車ロボットの向きを変更しないまま前後・左右方向への移動が可能なほか、車輪を横滑りさせることなく超信地旋回（その場旋回）することもできます。また、各車輪にはサスペンション機構を備えており、四輪が正しく路面に接地することで、直進性や制御の正確性が得られます。

オムニホイールやメカナムホイールなど、他の全方向移動用車輪と比較し、車輪そのものがシンプルな構造をしているため、汚れや砂塵に強いという点も特徴です。

※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。

全ての駆動輪に独立したステアリングを搭載

有線 / 無線接続による制御が可能

4WDSローバーX120A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、ロボット用無線コントローラーが標準で付属するため、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使用可能です。

複雑な制御を容易に実装可能

四輪独立ステアリング機構で正確な移動を実現するためには、各車輪の角度と速度を適切に制御する必要があります。本製品にはあらかじめ四輪独立ステアリング機構の制御システムが組み込まれているため、ユーザーは並進移動速度と旋回速度を指定するだけで、本製品を自由に走行させることが可能です。移動機構を利用したソリューション全体の開発期間を短縮できるとともに、成果物の価値を向上させることに注力できます。

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-WRC058c」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-WRC058c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

4WDSローバーX120Aには非常停止スイッチが標準搭載されています。本体から張り出したフレームに固定されているため、運用中のスイッチの押下をスムーズに行えます。

非常停止スイッチを標準搭載

多彩なオプション品に対応

4WDSローバーX120Aは数多くのオプション品に対応しています。用途に合わせて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（前）、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）

02製品仕様

製品名	4WDSローバーX120A
サイズ	W519×D476×H235 (mm) ※車高はサスペンションにより変化
本体重量	約43.6kg
最高速度（実測値）	1.6m/s
積載重量	約120kg
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 480Wh
駆動方式	四輪駆動、独立ステアリング
タイヤ直径	170mm
モーター	BLDCモーター 40W×4、150W×4
制御基板	VS-WRC058c
ROS対応	ROS 1およびROS 2に対応
SDK	VS-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） Bluetooth（Bluetooth Classic、BLE 4.2）
付属品	充電器、ロボット用無線コントローラー
ご購入はこちら	4WDSローバーX120A

※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

4WDSローバーX120A

※VS-WRC058には、複数のホストと同時に通信する機能はありません。
※LRF（LiDAR）とデプスカメラは、Raspberry Pi 4に接続することも可能です。

04寸法図

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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。
Bluetooth^R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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