Physical AI Education Kit

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

Overview

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

Features

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

Specifications

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。

Curriculum

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

 

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