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第3回「ZMPフォーラム」 レポート 小さい自動車は走る実験室

11月29日、TEPIAにて第3回「ZMPフォーラム」がおこなわれた。ZMP社は以前はロボット開発と販売を主な事業としていたが、最近は「ロボットカー」ビジネスに軸足を移している。もともとロボットと次世代自動車とは技術的親和性は高い。またビジネスを考えるとロボットカーというのは妥当なところだと思う。

・RoboCarとロボット技術の応用製品

谷口社長は同社の基幹製品である「RoboCar」を挨拶で紹介。2009年に発売した10分の1の車である「RoboCar 1/10」はいまは海外からも引き合いがあり、ユーザー数はおよそ200。2011年に発売した実際に人間が乗れる原付4輪「RoboCar MEV」はユーザー数は10程度。車庫証明も必要とせずランニングコストがあまりかからない点が受け入れられているという。いまはトヨタのプリウスをベースにした「RoboCar HEV」を部品メーカーなどが自社製品を開発・評価できる研究用プラットフォームとして開発中で、2012年から販売予定だ。選んだ理由はインパネがかっこいいと思ったからだという。谷口社長は「ZMPはプラットフォームを持っているので車の全体像を把握している。先行するチャンスだと考えている」と述べた。

富士通研究所顧問の内山隆氏は「ロボットの自立化技術とその応用」と題して、これまでの富士通のロボット開発の歴史などについて述べ、現在開発中のオフィス内で作業するサービスロボットや、ロボット技術を通して生まれた技術を紹介した。

宇宙ロボット開発でつちかった技術をベースに製品化した高速干渉チェックや柔軟物モデルなどのリアルタイムシミュレーションによる仮想試作ができるだけでなく、設計・開発・製造の全工程でデータを連携できるVPS(Virtual Product Simulator)は携帯電話やパソコンなどの設計に実際に用いられており、年間数億円の売り上げがある。それ以外に、並列演算回路(シストリックアレイ)を用い消費電力の低いステレオビジョンモジュール、モーションスイッチ、携帯電話ヒンジや画像技術などが応用されているという。

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・「e-nuvo Wheelを導入した学部学生向け実験事例」

金沢大学電子情報学系の金子修准教授は「e-nuvo Wheelを導入した学部学生向け実験事例」について講演した。電気電子の学生は意外と「制御」に対する意識があまりなく、学生向けの教材として、結果が目で見て物理的にわかって、楽しさや醍醐味を体感でき、頑丈でコンパクトだがシンプルすぎない教材として、e-nuvoWheelは良いと述べた。

対象は3年生で、古典制御や現代制御の実験教材として用いられている。3-4名につき1台のe-nuvo Wheelを用いて、対象特性を理解できるか、伝達関数・状態空間は導き出せるか、安定化制御器を設計できるかどうか、Simlink/Matlabなどでシミュレーションし、実装できるかどうか、そして考察などを学習させている。学生グループ実験なので、グループ内でのやりとりも学習の一環だ。まずは古典制御で制御をさせたあとに現代制御で制御させることで、制御のおもしろさやパワーを実感させる。

今後は競技形式でやってみるとか、学習制御など違った視点から考えさせたり、ライントレースなども導入していきたいと考えているという。また大学院生向けの教材としての活用も検討中だ。

・「マイクロソフトの技術でロボティクス」

マイクロソフトの太田寛は「未来を先取りした最新テクノロジー。マイクロソフトの技術でロボティクス」と題して、最近はセンサーあるいは入力機器として人気のKinect、ファームウェアの.Net Micro Framework、コンソールとしてのWindows phone、Robotics Developer Studio 4.0などの概要と、組み合わせによる活用について解説した。

Kinectは赤外線と深度を計るCMOS、そして色を見るCMOSカメラのほか、マイクロフォンアレイが搭載されている。開発に必要な環境はWindows7とVisual Studio、Kinect for Windows SDKなど。言語はC++とC#。ライセンスは非商用となっている。また原則、XBOXにしか繋げないことになっている。来年初旬には商用版がリリースされるほか、新型Kinectも発売される予定だ。Kinectは最大二人まで認識でき、複数デバイスを繋げることもできる。80cmから4mまでの距離で認識可能で、スケルトン情報や深度情報を得られる。

.NET Micro Frameworkは超小型組込み機器向けファームウェアで、256KB Flash ROM、64K RAM、MMU無しで、様々なCPU上で動作する。歴史を振り返ると、MSが発売していた「SPOT」という時計があったが、そのなかで動いていた。2009年からオープンソース化しており、自由に使える。いまは動作した状態でアップデートできたりセキュリティを強化したVer.4.2がリリース直前の状態。ロボットのノードなどで活用できるという。開発はVisual Studio 2010でおこなえる。日本ではフェリカかーどのリーダーや、T-Kernelなどでポーティングして使われている。

デバイスとしてはFezシリーズのほか、スイッチサイエンスからNetduinoが購入できる。ライブラリはソースコードが公開されている。また「.NET Gadgeteer」という小型機器向けのラピッド開発環境があり、プロトタイピングに使えると太田氏は紹介した。

Windows phoneは最新版は7.1。センサー系も組み込まれているし、インターフェースとしては優れているので、ロボットのモニタリングにも良いのではないかという。MSのクラウドプラットフォームサービスであるWindowsアジュールとの連携基盤としても使えるのではないかという。エミュレーターでのUDPを使ったグループ内通信デモを紹介した。ロボットは分散ノードが動いている環境であり、Robotics Studioはそれを動かす実行環境であり、オーサリング環境、シミュレーターである。4.0からはKinectに対応した。実Kinectがなくてもシミュレーターが対応する。ロボットが見ている実画像と深度情報、コンソールのシミュレーションが可能だ。

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・車載データ統合アーキテクチャ「Cloudia」

名古屋大学大学院 情報科学研究科付属組込みシステム研究センター(NCES)の武井千春氏と、名古屋大学工学部高田研究室の熊谷康太氏は「RoboCar 1/10を用いた車載データ統合アーキテクチャの評価」として講演。車載ソフトウェアの検証をRoboCarを使って行った例を紹介した。

名古屋大学組込みシステム研究センターは組込み専門の高度な人材育成と研究を目標とした機関で、組み込み産業界の大学病院のような位置づけを目指しており、企業からの外部資金によるテーマごとの複数プロジェクトで組織されている。これまでにCANの高速化や宇宙機用のSpaceWire関連の開発をおこなっている。

車はソフトウェアで走っており、機能ごとにECUと呼ばれる電子制御ユニットが搭載されており、その数は100個に及ぼうとしている。しかもそれらは相互にネットワークで繋がっている。品質面でもそろそろ限界が近づいている。また車載データは多種多様になっている。機能一つずつに別々のECUが個別に開発されてきたため、データ管理も別々におこなわれている。そのため車載データを論理的なデータ空間のなかで統合する必要性がある。縦割りから統合管理による高性能化、低価格化、信頼性向上、設計容易性の向上、高付加価値だ。各センサーが収集した各データを階層化して抽象化・統合化することで、利用しやすくする。センサー群とアプリケーションを分離しないと、増改築を繰り返した家のような状態になってしまう。

やりかたとしてはSQLによる通常のデータベースを使うやりかたと、継続型クエリによるデータストリーム型のやり方がある。武井氏らはアダプティブコントロールによるシミュレーションなどで両者を比較した結果、現在は、時々刻々と状況が変化する自動車には連続してデータがやってきてアプリケーションが判断をおこなう「データストリーム型」がむいていると考えている。実際にはMITが開発したBorealisを使ってLinuxで実装。「Cloudia」と呼ぶミニクラウドのような自動コンフィグレーション・ソフトウェア・プラットフォームを作って評価検証を行っている。

またITSアーキテクチャの流れを見ると、国際的には地図データをLDM(Local Dynamic Map)というかたちで管理しようという動きが標準になりつつあるという。データを4層に分けて管理する考え方で、1層と2層はスタティックな地図で、上位のレイヤーになるほど変化するデータを扱うようになっている。武井氏らはその第4層に自分たちの研究開発のアウトプットを対応させることを取りあえずの着地点として、路車間、車車間通信利用の安全運転支援技術として開発を進めている。来年4月からコンソーシアム型の共同研究を自動車会社各社とも進める予定だ。研究費を負担する企業のメリットも考えながら、一定期間経過の後には成果をオープンにする予定だ。

Cloudiaの詳細とRoboCarでの評価については熊谷康太氏が紹介した。RoboCarはレーザーレンジファインダーやカメラなど豊富なセンサー群を搭載している。それらをそれぞれ別個に使うことで、異なるセンサーを搭載した車を想定した衝突回避実験を行った。RoboCarにCloudiaを移植して実行したところストリームに問題はなかったという。

・「小さい自動車は走る実験室」

東京農工大教授の永井正夫氏は「超小型電気自動車の運動制御と自動運転の事例紹介」として、車両の衝突の予防安全技術の現状と可能性を紹介。シートベルトやエアバッグ、衝撃吸収車体のような衝突安全システム、直前にブレーキをかけるプリクラッシュセーフティを経て、研究室では危険が顕在化する前から安全性を高めるアクティブセーフティが研究されている。

車には現状でも前後運動、横運動など様々な制御系がある。車両の運動はタイヤ摩擦力で決まる。それらを前提にインホイールモーターの超小型電気自動車の自動化の研究を永井氏はおこなっている。高いセンサーを使うと実際の車両では使えないので、なるべく少ないセンサーを使い、オブザーバーで状態を推定して、フィードバック制御をかけて安定化するのが基本だ。ハンドルや車輪のトルクに制御をかけると車両が横滑りしにくくなったりする。高級車にはそれらの制御技術が実際に応用されている。

小さい自動車は「走る実験室」だという永井氏。今後は高齢者向け自動車の開発を進めていくという。なお永井氏の著書の『カー・ロボティクス』はアマゾンでも購入できる。

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・ZMP社の商品展開

最後にZMPの西村明浩氏とダニエル・ワットマン氏が、発表されたばかりのオプティカルフロー(光学的流動、周囲の風景がどちらへ動いているのかから自分自身の状態を知る)を検出する5cm角のカメラ、FPGA、メモリ一体型のセンサーモジュール「OpticalFlow-Z」などの紹介をデモを交えておこなった。たとえばRoboCar 1/10の横などにつけることで、併走する、あるいは後方から接近する車両の相対速度などを検出することで、安全か危険かの判定などに用いることができる。最大解像度は1920×1080、フレームレートを優先した場合は最大で240fps。

一人乗りロボットEV「RoboCar MEV」は自動運転の研究開発プラットフォームのほか、センサデバイスの実証評価に使われており、「RoboCar 1/10」は上記の研究室のほか、早稲田大学や首都大学東京、三重大学などでも隊列走行や自動車庫入れのアルゴリズム検証やヒューマンインターフェースの研究に使われている。九州産業大学ではネットワークローミングの研究にも使われている。また教育でも用いられており、そちらでは学生ならではのユニークな使われ方で活用されているようだ。

9軸ワイヤレスモーションセンサ「IMU-Z」は諸般の事情でカメラを設置できない現場でのモーションセンサとして使われているほか、マスタースレーブの入力そのほかにも用いられている。同社としてはライブラリが公開されていることと、複数のセンサを用いることができる点を売りとしている。また気圧センサなどもあり、それを使うと建物内での上がり下がり、フロア特定にも用いることができる。

このほか基礎的なエンジニア研修に用いるモータ制御学習キット「e-nuvo BASIC」や「e-nuvo Wheel」などをZMPでは展開している。また小型自動車の大型リチウム電池なども販売している。

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ゼットエムピーとエイチアイ、移動制御技術のライセンス事業を開始開発期間を短縮-

ZMPとエイチアイ

株式会社エイチアイ | プレスルーム | プレスリリース | ゼットエムピーとエイチアイが移動制御技術のライセンス事業を開始-業務用機械メーカーの製品化初期投資を削減、開発期間を短縮-.

ロボットカー企業の株式会社ゼットエムピーと組込み機器向けミドルウェア開発を手がける株式会社エイチアイは、エイチアイのソフトウェア技術を組み合わせた、ゼットエムピーの製品開発コア技術の使用権を、自動化・省力化を推進する業務用機械メーカー向けに販売するライセンス事業を開始した。

対象は物流関係の搬送車、業務用掃除機、警備車両、芝刈り機、農業機械など。

主な技術内容は、障害物回避、作業させたい場所を設定する入力部分のGUI、マップに基づいたプランニング(作業ルートの自動生成、所要時間、速度等設定など)、遠隔監視、遠隔操作、遠隔追跡管理システムなど。

7 月26 日より、ゼットエムピーでライセンス希望企業からの問い合わせを受け付ける。費用は、メーカーの用途に応じたカスタマイズ費用と、量産時の生産数量に応じたライセンス料金。

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ZMP、二足歩行ロボット教材「e-nuvo WALK ver.4」を発売 130万円

二足歩行ロボット教材「e-nuvo WALK ver.4」.

株式会社ゼットエムピーは教育・研究用二足歩行ロボットe-nuvo WALK の新ラインナップとして、「e-nuvo WALK ver.4」を発売した。価格は130万円で受注販売。

高さ約50cm、重さ2.8kg,19 自由度の二足歩行ロボットで、下半身のみだった「e-nuvo WALK ver.3」に上半身を搭載した。外界センサとして赤外線測距センサとカメラを、内界センサとしてジャイロセンサと加速度センサをそれぞれ搭載した。実機のロボット、シミュレーション上のロボット、そして、それらをコントロールするソフトウェア及び、プログラミング用開発環境(SDK)で構成される。ミドルウェアにはMicrosoft® Robotics Developer Studio を採用している。内蔵バッテリ(ニッケル水素)、無線LAN 搭載により、ワイヤレスでの自律動作が可能。

既に日本工業大学に20 台の導入実績があるという。

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ZMP、「Khepera(ケペラ)」のK-Team社と提携、製品を日本で販売

ロボットカー事業を行っているZMP社は、スイス連邦工科大学(EPFL)が開発した教材・研究用の小型移動ロボット「Khepera(ケペラ)」などで知られるK-Team社と提携して、両社の商品の相互販売を行うと発表した。

小型移動ロボット「Khepera」は群ロボットや人工知能などの研究分野で使われており、世界で4000台の販売実績がある。

ZMP社は、その最新モデルである「Khepera III(ケペラスリー)」、エントリー
モデルであるK-Junior(ケージュニア)、屋外でも使用可能な中型移動ロボットKoala II(コアラツー)の販売を開始する。

価格はそれぞれ、320,000円(税別)~、75,000円(税別)~、840,000円(税別)~。

ZMP、組込みエンジニア育成ロボット教材「e-nuvo BASIC & WHEEL Global Package」を海外向けに販売開始

e-nuvo BASIC & WHEEL Global Package

株式会社ゼットエムピー(ZMP)はロボットを題材に組込みプログラミング、モータ制御、現代制御を学ぶことができるエンジニア育成教材の、モータ制御学習キット「e-nuvo BASIC」、車輪型ロボット教材「e-nuvo WHEEL」および英語版テキストをセットにした組込みエンジニア育成ロボット教材「e-nuvo BASIC & WHEEL Global Package」の発売を開始した。

価格はUS$8,600。「e-nuvo BASIC」、「e-nuvo WHEEL」単体での購入も可能。

【e-nuvo BASIC & WHEEL Global Packageの特徴】
国内の多くの大学・高専等教育機関、国内の大手自動車メーカや電機メーカの社員研修でも使われている教材「BASIC」、「WHEEL」に、ライントレース実験、倒立振子実験、倒立二輪実験と幅広い実験が可能なモジュール類をセット。すぐに実習で使えるよう、組込みプログラミング、ライントレース、現代制御、MATLABを用いた実習、の4種の英語版テキストを付属。理論偏重になりがちな制御工学を、ロボットによる実験を通じて学ぶことで、理解度、習熟度を一層高めることが期待できます。
e-nuvo BASIC: http://www.zmp.co.jp/e-nuvo/en/basic.html
e-nuvo WHEEL: http://www.zmp.co.jp/e-nuvo/en/wheel.html

ZMP、電気自動車の研究開発向けリチウムイオン電池実験キットと画像認識モジュールを発売

ZMPは、電気自動車の研究開発向けリチウムイオン電池実験キット「e-nuvo BMS」と、リアルタイム画像認識モジュール「RoboVision & RoboVision SDK 2011」を発売したとリリースした。

リチウムイオン電池実験キット「e-nuvo BMS」

e-nuvo BMS

e-nuvo BMS

リチウムイオン電池実験キット「e-nuvo BMS」はバッテリマネジメントシステム研究開発用のスタートアップ用実験キットで、リチウムイオン電池・充電器・バッテリマネジメントシステム(BMS)から構成されている。充放電の様子やBMSの働きを観察することができる。

価格は498,000円(税別)。

【主な仕様】
バッテリ:リチウムイオンバッテリ
総電圧:25.9V(3.7V、16Ah×7セル)
インバータ出力電圧:100V
通信:CAN(USBポート)

RoboVision & RoboVision SDK 2011

RoboVision & RoboVision SDK 2011

RoboVision & RoboVision SDK 2011

RoboVision & RoboVision SDK 2011」は同社が2009年11月から販売しているリアルタイム画像認識モジュール「RoboVision」のソフトウェア開発環境を強化したもの。

移動車両やロボットの障害物検知のためのビジョンシステム、ジェスチャインタフェース研究などに使われて来たが、今回、様々な曲率の白線を検知する機能と、ノイズに強いステレオ視アルゴリズムを搭載した。さらにルネサスエレクトロニクス社高速並列画像認識チップIMAPCAR®の開発環境「sdbimap」の最新版を収録。これにより電気自動車や次世代モビリティに必要となる運転支援や自動運転などのアプリケーション研究開発がさらに進めやすくなったとしている。

価格は一般540,000円(税別)、アカデミック430,000円(税別)。

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ZMP、9軸モーションセンサと開発環境「e-nuvo IMU-Z 2011」をリリース

IMU-Z

「e-nuvo IMU-Z 2011」

e-nuvo IMU-Z – モーションセンサーの研究・教育プラットフォーム.

株式会社ゼットエムピー(ZMP)は、9軸ワイヤレスモーションセンサとソフトウェア開発環境「e-nuvo IMU-Z 2011」をリリースした。2010年4月から販売開始した開発キット「e-nuvo IMU-Z」の強化版で、ライブラリ全般のバージョンアップとサンプルプログラムを新たに追加した。企業や大学での研究開発や学習用途としている。価格は一般向けが298,000円(税別)、アカデミックが198,000円(税別)。

「e-nuvo IMU-Z」は角速度、加速度、地磁気の各3軸データを取得できる9軸ワイヤレスモーションセンサとライブラリ(37個)、アプロケーション、サンプルプログラム(16種)を備えたソフトウェア開発環境(SDK)のセット。SDKはWindowsのNETコンポーネントとして提供されており、Microsoft Visual Studioなどで開発が行えるため、他のセンサなどとの統合や既存ソフトウェア資産との連携もできる。

センサはBluetooth(無線)、またはCAN(有線)で最大28 個まで接続できる。身体に複数のセンサーを取りつけて動きを詳細に計測したり、ユーザインターフェースの研究開発などに使用できる。

詳細はこちら

「e-nuvo IMU-Z」はもともと早稲田大学高西研究室の「人間計測センサシステム」の一部を製品化したもの。これまでに120を超えるユーザに販売し、センサ単体だけではなく開発環境が充実していることが評価され、当初想定していた自動車やロボット関連業界だけでなく、ヘルスケア、工場、建設現場での運動姿勢の計測など、120以上のユーザーがいるという。

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ZMP、中型倒立二輪ロボット「e-nuvo WHEEL-M」を開発 教材、研究開発プラットフォーム用ロボット

中型倒立二輪ロボット e-nuvo WHEEL-M.

ゼットエムピー(ZMP)は、成蹊大学理工学部柴田昌明教授との共同企画として、高さ約50cmの倒立二輪ロボット「e-nuvo WHEEL-M」を開発したと発表した。

現代制御や古典制御を学ぶ教材、見回りロボットの研究開発用プラットフォームのロボット。一般価格は、85 万円(税別)、アカデミック価格:70 万円(同)。受注生産で納期は約3 か月。

右上写真のカメラを取り付けると高さ約70cmとなる。ロボットが人と1.5m程度離れてついてくれば、膝から頭までをモニタリングできるという。また、その場旋回可能な独立二輪駆動を採用して小回りがきき、不整地での走行も可能。

カメラをつけた状態

カメラをつけた状態

また、バッテリと基板類の位置を変えることにより4 パターンの質量特性で実験ができるなど、古典(PID)制御、現代制御の実習教材として最適な構成となっているとしている。CPU(H8)基板やCPLD 基板などシステム構成は同社の高さ24cmの教材「e-nuvo WHEEL」と共通化されているので、組み合わせることで段階的、発展的な実習も可能。

e-nuvo WHEEL M(左)とe-nuvo WHEEL(右)

e-nuvo WHEEL M(左)とe-nuvo WHEEL(右)

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ZMP、「RoboCar® MEV」を発売 電気自動車の研究開発用

RoboCar® MEV – EV、電気自動車の研究・教育に.

株式会社ゼットエムピー(ZMP)は電気自動車(EV)の研究開発用プラットフォーム「RoboCar MEV(http://zmp.co.jp/e-nuvo/jp/robocar-mev.html)」を販売開始した。価格は288万円(税別)から。

センサや制御器、モータをシステムインテグレーションしたロボットカー・プラットフォームであり、環境、安全、インフラ、情報・通信など、様々な領域における新技術やアプリケーションの開発が可能としている。商品ラインナップは3種類。

Type A 288 万円
・ ドライブバイワイヤ搭載
・ 速度制御が可能
・ 回生ブレーキによる減速制御が可能
・ 高精度車速センサ:車輪に設置した高精度車速センサにより1〜2 センチ単位の分解能で計測が可能

Type B 488 万円
Type A に以下が加わります。
・ ステアバイワイヤ搭載
・ 操舵制御が可能

Type C 688 万円〜
Type B に以下を加えたオールインワンタイプ
・ ブレーキバイワイヤ搭載
・ ステレオカメラ「RoboVision」
・ 慣性センサ「IMU-Z」

2011年1月19日(水)〜21日(金)の日程でビッグサイトで開催される「オートモーティブ ワールド」に出展し、デモンストレーションも行う。

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ゼットエムピー、電気自動車教材「RoboCar 1/10 Lite」を発売

http://www.zmp.co.jp/e-nuvo/jp/robocar-110lite.html

RoboCar 1/10 Lite

株式会社ゼットエムピーは、同社が2009年6月から発売している次世代自動車・モビリティ開発用プラットフォーム「RoboCar® 1/10」の導入版として、「RoboCar 1/10 Lite」をリリースした。価格は、一般が398,000 円、アカデミックが298,000 円(いずれも税別)。2010年12月出荷予定で、9月15日から同社ウェブサイトで受注開始している。

RoboCar 1/10 Liteの仕様

「RoboCar 1/10」は、実車の1/10 サイズで実験・研究が出来るプラットフォームで、これまでに大学・研究機関へ1 年間で70 ユーザ、約100台販売している。

その中で、特に大学から教育を用途とした、よりリーズナブルな実験機の要望が多かったことから、「RoboCar 1/10」から画像処理機能や制御機器を一部省略し、汎用パソコンで学習できる「RoboCar 1/10 Lite」を開発した。

RoboCar シリーズにおける位置づけ

「RoboCar 1/10 Lite」にはパソコンやカメラを接続することで画像認識や経路計画などを行える。またレーザレンジセンサや障害物センサを追加し、より高度な制御が可能。ナショナルインスツルメンツ社のグラフィカル開発環境「LabVIEW」にも連携できる。

自動運転/自律移動、障害物回避、隊列走行など「自動車・移動体・次世代モビリティの教育、走行・制動時の加速度の測定」や、与えるトルクと車速の関係など「自動車の運動力学の基礎教育」、実社会につながる「自動車」を題材に、システムの設計から構築までを学習することで「システム設計・構築の題材」等に活用できるとしている。

問い合わせは下記まで。
株式会社ゼットエムピー 営業部
TEL: 03-5802-6901 / FAX: 03-5802-6908 E-Mail: e-nuvo@zmp.co.jp


今回のZMPからのリリース本文には「ロボットカー開発ベンチャー株式会社ゼットエムピー」とあった。あくまで私見だが、同社はこれまでロボットベンチャーだったが、本格的にロボットカー開発に路線を転換しようとしているのかもしれない。


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