RAI-P4

Embodied AIタスク計画実習プラットフォーム

学びから実践へ、知能を動かす

RAI-P4は、AI技術とロボット技術を高度に融合した、具身知能実習プラットフォームである。
AI音声、AIビジョン、代表的な4自由度ロボットアーム、各種センサーおよびAI組み込み制御ボードを統合し、実機ロボット環境において、知能アルゴリズムの実装およびデバッグを行う。これにより、理論学習と実践応用をシームレスに接続する。

本プラットフォームは、「具身タスク計画―認識・判断―操作実行」の3ステッププロセスに基づき、多様な実験シナリオを提供する。
音声対話、タスクの意味理解、ビジョン雲台追従、視覚によるロボットアーム搬送、運動学軌道制御、AIビジョンによる果物・野菜検出など、幅広い内容をカバーする。

■ 対象分野・活用シーン

AI・ロボット教育

大規模モデル応用

機械学習

マシンビジョン

ROS

組み込み開発

センサー計測・制御

システム統合

製品特長

タスク計画フロー図

■ AIとロボット技術のシステム統合

インテリジェントロボットアームを中核とし、AI音声インターフェース、AIビジョン認識、AI組み込み制御ボードを搭載する。

さらに、カラー認識センサーや姿勢検知センサーなどの各種デバイスを組み合わせ、知覚から判断、実行に至るまでの一連のプロセスに対応した教育を実現する。

■ ワンストップ導入

出荷時にソフト・ハードの調整を完了し、追加設備なしで即運用可能。
約60cm×60cmの省スペースで、研究室やモバイル授業に柔軟に対応する。

■ 段階的に学べるロボットアームプラットフォーム

4自由度アームを基盤に、6自由度への拡張に対応。
運動学、制御、シミュレーション、ROSを通じて、設計スキルを段階的に習得する。

視覚搬送と運動学統合実習

仕様・スペック

■ 基本仕様

ロボットアーム

4自由度シリアルアーム + 1自由度グリッパ

アーム長さ

260mm

可搬重量

300g

ジンバルモデュール

2自由度ジンバル＋高解像度カメラモジュール

単眼カメラモデュール

720P／200万画素

ディスプレイモデュール

13インチ

RDK X5ボード

ROS・Ubuntuプリインストール／10TOPSの演算性能

マイク・スピーカーモデュール

音声対話用

ウェアラブルジェスチャーモデュール

ジャイロセンサー搭載、ストラップ付きで装着可能

キーボード・マウス

ロジクール製ワイヤレスBluetoothキーボード・マウス

コントローラモデュール

ワイヤレスコントローラ

■ ソフトウェア構成

Ubuntu／ROS2などをプリインストールし、開梱後すぐに開発・デモが可能。
OpenCV、YOLO、LLM SDKなどの主要フレームワークに対応し、教育から研究まで幅広く活用できる。

■ センサー構成

AI音声、視覚認識、およびロボット動作に関わる各種フィードバックセンサーを網羅し、具身タスク計画におけるマルチモーダル入力に対応する。

AI音声インターフェース用マイクアレイ

ビジョン用パン・チルトカメラモジュール

カラー認識センサー

姿勢検知センサー

物体認識／距離検知用拡張インターフェース

■ コントローラ構成

AI組み込み制御ボードとオープンI/Oインターフェースを内蔵し、大規模モデル推論やビジョンアルゴリズムの実行に対応する。
さらに、ロボットアーム駆動や各種外部機器との接続が可能であり、ソフトウェアとハードウェアの一体的な協調制御を実現する。

実験項目

大規模モデルの導入と応用

■ 音声認識 ASR

■ 自然言語理解 LLM

■ 音声合成 TTS

■ Function Calling による電卓対話

■ Function Calling による音楽再生対話

■ Function Calling によるクラウドビジョンシステムのタスクプランニング

■ Function Calling によるロボットビジョンシステムのタスクプランニング

ロボットビジョンと機械学習

■ 色認識

■ 形状認識

■ YOLO のデプロイ

■ 顔検出

■ 顔追跡・ワーク検出

■ ワークのビジュアルピッキング

ロボット工学基礎

■ ロボットアーム運動学による定点運動

■ ロボットアーム運動学による直線補間

■ ロボットアーム運動学による円弧補間

ロボットオペレーティングシステム ROS

■ ROS 基礎

■ キーボードによるロボットアーム制御

■ Moveit! によるロボットアーム動作計画

■ ビジョン検出ワークステーション

センサ検出と制御

■ 姿勢検出

■ 姿勢制御によるロボットアーム制御

■ ビジョン検出

■ ビジョントラッキング

■ ビジョン搬送

組込み開発と応用

■ Linux 操作基礎

■ シリアル通信実験

■ ソケット通信実験

■ マルチスレッド実験

■ GUI 設計実験