GX-MAT-09S

複合型エンボディドロボット・イノベーション設計キット


設計から制御へ
構造・駆動・知能を一体化した具身ロボットを、ひとつに

GX-MAT-09Sは、具身知能ロボットの構造・駆動・知能システムを体系的に学べる実習プラットフォームである。

具身知能ロボットは、意思決定・知覚・操作能力を統合し、非構造環境でタスクを実行する次世代ロボット技術であり、その代表形態が移動型複合ロボットである。

本プラットフォームは、典型的な具身複合ロボットをモデュール単位で分解し、構造・駆動・知能システムの理解を深めることができる。

モデュール構成により、11種類のシャーシと7種類のロボットアームを自由に組み合わせ、最大88通りの構成を実現する。「設計・構築・制御」の一連のプロセスを実践的に体験できる。

AIビジョン、音声、姿勢検知、障害物回避、ライントレース、LiDARなどのセンサーを統合し、必要な知覚機能を網羅する。

制御はArduino、STM32、RDK X5の三層構成を採用し、入門からUbuntu/ROSによる高度なAI応用まで対応する。教育・研究・競技など幅広い用途に対応する。


■ 対象分野・活用シーン

大学ロボット教育

総合実習

研究開発

競技トレーニング

製品特長


具身システム分解学習

モバイル複合ロボットをベースに、構造・駆動・知能制御をモジュール単位で分解し、システム理解を深める。

モジュール型学習プロセス

11種類のシャーシと7種類のアームを組み合わせ、最大88通りの構成を実現。設計から制御までを一貫して学習可能。

マルチモーダル知覚

AIビジョン、音声、IMU、障害物回避、ライントレース、LiDARを統合し、環境認識能力を構築する。

多層制御アーキテクチャ

Arduino・STM32・RDK X5の三層構成により、入門から高度なAI開発(Ubuntu/ROS)まで対応。

教育・競技への対応

ロボット、センサー、ROS、ナビゲーションなどの教育に対応し、研究・競技用途にも活用可能。

仕様・スペック


■ 構成一覧

メイン制御ボード x3

 

  STM32F4 / Arduino マイコンを搭載 (Keil5・Arduino IDE・VSCode 対応)

  AI組込み開発ボード RDK X5 搭載

  拡張ボード x1

 

  DCモーター、サーボモーター、ステッピングモーター、

  シリアル通信などの駆動回路を統合

  構造部品 x110+

 

  ビーム構造・グリッパー・直動モジュールなど

  多様なロボット構成に対応

  モーター x14

 

  12V フィードバック付き高出力DCモーター ×6、

  デジタルバスサーボ ×8 を搭載

  センサー x7

 

  LiDAR / IMU / ビジョンカメラ / 超音波センサー /単眼カメラ/

  ライントレースモジュール / オフライン音声モジュール 

  ホイール部品 x19

 

  差動ホイール、メカナムホイール、オムニホイール、キャスター、

  固定ホイールを含む

  その他部品 x200+

  ステンレス製ネジ、ナット、金属スペーサー、ナイロン支柱など

  組立ツール x8

  六角ドライバー、レンチなど

■ センサー構成

■ 制御構成

ロボット構成例


モデュールの組み合わせにより、最大88通りのロボット構成を実現。差動・全方向・ステアリング・双腕など多様な構成に対応。

■ シャーシ( 11種 )

3輪 差動駆動シャーシ

3輪 オムニホイールシャーシ

3輪 オムニホイールシャーシ

4輪 差動駆動シャーシ

4輪メカナムホイールシャーシ

4輪 差動駆動シャーシ

4輪 オムニホイールシャーシ

4輪 メカナムホイールシャーシ

4輪 ステアリングシャーシ

6輪 差動駆動シャーシ

6輪 差動駆動シャーシ

■ ロボットアーム( 8種 )

SCARAロボットアーム

4自由度ロボットアーム

5自由度ロボットアーム

6自由度ロボットアーム

実験項目


ROS基礎実験

■ ROS基礎 – Topic・Service・turtlesim 実習

■ ROS基礎 – ワークスペース構築・機能パッケージ移植

■ ROSツール – RViz 可視化ツール

■ ROS応用 – Arduino とのシリアル通信確立

■ ROS応用 – モバイルロボット速度の読取り

■ ROS応用 – キーボードによるモバイルロボット運動制御

■ ROS応用 – Moveit! 設定

■ ROS応用 – ロボットアーム運動制御


ロボットビジョン実験

■ ビジョン基礎 – 色認識、形状認識、QRコード認識

■ ビジョン基礎 – 色リング認識

■ AIビジョン – 物体データセット収集およびアノテーション

■ AIビジョン – 物体モデル学習・認識エンジニアリング実装

■ ビジョン応用 – 上位制御装置と下位制御装置のシリアル通信

■ ビジョン応用 – 物体認識とモバイルロボット追従

■ ビジョン応用 – ロボットアームとカメラ座標系のキャリブレーション変換

■ ビジョン応用 – 物体認識によるロボットアーム把持

 

ロボットナビゲーションと自己位置推定

■ 駆動 – モバイルロボット PID 閉ループ制御

■ 駆動 – LiDAR ドライバのインストール

■ 通信 – 上位制御装置と下位制御装置のシリアル通信

■ 通信 – キーボードによるモバイルロボット精密運動制御

■ 自己位置推定・ナビゲーション – 地図構築

■ 自己位置推定・ナビゲーション – 地図ナビゲーション

 

 

大規模AIモデルの導入と応用

■ 音声対話 – ASR(Automatic Speech Recognition)音声認識モデルの

    導入

■ 音声対話 – LLM(Large Language Model)自然言語理解モデルの導入

■ 音声対話 – TTS(Text-to-Speech)音声合成インターフェースの導入

■ 通信 – function calling による物理インターフェース呼出し

■ 応用 – 音声対話によるビジョン顔認識クラウド台車追従

■ 応用 – 音声対話によるビジョンロボットアーム搬送

 

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