研究用リサーチモバイルマニピュレーターロボット Hello Robot Stretch 2

• 低質量で接触感度の高いボディ
• コンパクトな寸法と細身のマニピュレーターで、散らかった場所でも作業を実現
• たった23kg（51bl）で研究所の外へ持ち運び可能
• グリッパー、コンピュータ、センサー、ソフトウェアなど、すべて込み
• 自律のための準備もOK
  • キャリブレーション済み
  • PythonのインターフェースとROSの統合
  • PythonによるAutonomyのデモ
  • オープンソースコード

Pythonのデモコードでは、次のような例が示されています。

• 3Dマッピング、ローカライズ、ナビゲーション
• 3Dマップ上でロケーションに到達する高速プランニング
• 表面セグメンテーションと物体把持
• 接触検知による表面クリーニング、引き出しの開閉、書き込みが可能
• ディープニューラルネットワークを用いた身体ポーズ推定で人に物を差し出す

深度カメラ

Stretch は、可動域の広いパン/チルトヘッドにインテル RealSense D435i RGB-D カメラを搭載しています。このカメラは、人間のような視点で世界を見ることができるよう、地面から十分に高い位置にあり、床もカウンターもはっきりと見えるようになっています。また、Stretchの細長いデザインにより、カメラはロボットの体や周囲の視認性に優れています。

センシティブな感度

Stretchは、すべての関節にトルクセンシングを搭載しており、接触を検知することができます。低ギア比、低質量、低摩擦で、ホワイトボードに文字を書くために手を伸ばしたり、表面を掃除するために腰を下ろしたりするときなど、接触するまで動くことができます。

IMUと加速度センサー

IMUと加速度センサーは、Stretchが段差を検出し、その姿勢を感知するのを助けます。ベース部分にある9自由度のIMUは、オドメトリ、段差の検出、傾きの検知に使用することができます。手首にある3自由度の加速度センサーは、接触を検知し、人間とロボットのインタラクションをサポートすることができます。頭部のIMUは、3Dカメラ画像と同期した高頻度の頭部姿勢推定をサポートします。

レーザー距離計

ベースとなるレーザー距離計「RP-Lidar A1」は、Stretchの細長いデザインにより340度の視野を提供します。オドメトリ、マッピング、ナビゲーションのためのROSパッケージと連携しています。

マイクロホンアレイ

頭部のReSpeaker V2マイクアレイは、ROSによる音声認識や音源の定位に対応しています。 プログラマブルなライトリングも搭載しています。

床からカウンタートップまで

ベースとなるレーザー距離計「RP-Lidar A1」は、Stretchの細長いデザインにより340度の視野を提供します。オドメトリ、マッピング、ナビゲーションのためのROSパッケージと連携しています。

狭い場所でも

Stretchは、その大きさからすると、驚くほど小さなベース寸法の、幅34cm、長さ33cmです。アームやツールをすべて収納すると、ベース部分にすべてが収まるので、雑然とした人間環境でのナビゲーションが簡単になります。

快適なインタラクション

立っている人、座っている人、車椅子に乗っている人、ベッドに寝ている人など、人間工学に基づいた場所にStretchが届きます。直感的な動作で手を伸ばせるようになっています。

トップからボトムまでのオープンソース

Stretchのコードはオープンソースで、GitHubで公開されています。可能な限り、OSIが承認したライセンスを使用しています。私たちのカスタムコードはほとんどPythonで書かれており、そのファームウェアはオープンソースのArduinoスケッチに基づくものです。

拡張性のあるハードウェア

手首にカメラを付けたい、頭部にタブレットを付けたい、カスタムツールを作りたい、そんなご要望にお応えします。Stretchの内容は以下の通りです。

• 台座、肩、頭、手首にネジ式の取り付け部を設置
• ベース部にUSB-3×7、12VDC（5A）搭載
• ヘッド部にUSB-2×1、12VDC(3A)
• ショルダー部にUSB-2×1、12VDC(3A)
• 手首に1x USB-2と10ピンArduinoブレークアウトを装備
• Dynamixel XシリーズフレームとDynamixel Xシリーズサーボに対応した手首

堅牢で適応力があり、日常のさまざまなものを掴めるグリッパー

Stretchコンプライアントグリッパーは、Stretch社に標準搭載されています。粗いアライメントで把持することができるため、対象物の把持に非常に優れています。スプリングが対象物にフィットし、ゴム製の指先が高い摩擦力で接触することで、小さな錠剤もしっかりキャッチします。

グリッパーのPythonインターフェースは、グリップのポーズと握力の近似値として、モーター電流と位置のフィードバックを提供します。また、グリッパーのROSインターフェースとURDFモデルも提供します。

マニピュレーションにおいて、ロボットは腕の先のツールがあってこそのものです。私たちは、Stretchに取り付けるためのさまざまなツールを開発しました。Stretch Tool Shareでは、Stretch用に3Dプリントできるツールも含め、オープンハードウェアのデザインをダウンロードできます。

一般

• メカニカル
  • 重量 : 23 Kg
  • 高さ : 141 cm
  • ベース寸法 : 34cm W x 33 cm L
• 電気系統

• 電圧 : 12VDC
• バッテリー : ディープサイクルSLA
• バッテリー容量 : 18 AH
• 稼働時間 : 2-5 時間 (負荷依存)

ヘッド

• LNTEL RealSense D435i (IMU付き)
• ヘッドパン346 deg ROM
• ヘッドチルト：115 deg ROM
• イルミネーション付きランストップボタン
• オーディオ
  • 4チャンネルReSpeaker MicArray V2.0
  • 8Wステレオオーディオアウト(音量調整機能付き)

• ディベロッパー
  • M4取付穴×3
  • USB 2.0-Aポート
  • 12V@3A電源ポート

マニピュレーター

• リフト
  • 可動域を確保：109cm
  • モーター電流によるフォースセンシング
  • 最高速度：0.15m/s
• アーム
  • 可動域を確保：52cm
  • モーター電流によるフォースセンシング
  • ペイロード 2.0Kg (グリッパーなし)
  • 最高速度：0.3m/s

• ディベロッパー
  • 2x M4取り付け穴
  • 1x Aruco タグ
  • USB 2.0-Aポート
  • 12V@3A電源ポート

アームエンド

• Wrist Yaw：330度
• 3自由度加速度センサー
• ツールプレート：M2ボルトパターン、スルーボア仕様
• ツールコントロール：Dynamixel Xシリーズ TTL
• デベロッパー
  • 10ピン拡張ヘッダー付きArduino
    • 12V@500mA, SPI, I2C, DIO
• USB 2.0-Aポート
• 2x Arucoタグ

ベース

• コンピュート
  • Intel NUC-8
  • CPU: Intel i5-8259U
  • Ram: 32GB
  • SSD: 500GB
  • WiFi
  • Ubuntu 20.03 / ROS Noetic
• IMU：9DOF FXOS8700 + FXAS21002
• レーザー距離計
  • スラムテックス RPLidar A1
  • FOV（視野）：340度
• ドライブ
  • オムニホイールキャスター付きディファレンシャル2輪。
  • 位置・速度制御
  • 25mm地上高
  • 最高速度：0.3m/s

• ディベロッパー
  • 2x Arucoタグ
  • 6x M4マウントポイント
  • 7x USB 3.0-Aポート
  • HDMI / イーサネット
  • オートドック充電ポート
  • オン／オフスイッチ
  • ライトバー電圧表示
  • 12V@5A拡張電源