人型ロボット Toala

Toala(トアラ)は全身人型ロボットのアプリケーション開発に最適なロボットです。

特徴

人間と同等のサイズと力

身長1300~1640mm(可変)、リーチ740mm、台車幅720mmと人に近いサイズで、片腕の可搬重量が最悪姿勢の保持で6kgと十分な力が出せるため、様々なアプリケーションの開発に用いることが可能です。

多種多様な作業に十分な関節構成

腕7軸×2本、腰3軸(ヨー・ピッチ・昇降)、首2軸(ヨー・ピッチ)、足回り4軸(全方位移動台車)の関節構成により、人間の生活空間・作業空間において人に近い可動域で作業ができます。

腕部と腰部のインピーダンス制御

腕部と腰部に関節外乱オブザーバを採用することによりトルクセンサレスで外力検知が可能で、接触停止や関節柔軟性を実現できます。

ROS対応

ROSに対応しているため、ROSのシミュレータであるGazebo内のロボットと実機を同じプログラムを用いて動作させることができます。これによりロボットの動作を安全に検証することが可能です。また、軌道計画や自己干渉判定に関しては、MoveIt!の機能を用いて標準で実装されています。

動画

人型ロボットToala基本動作

Toalaの全身動作のデモです。後半は腕と腰の関節インピーダンス制御の様子です。

人型ロボットToala遠隔操作

Noitom社のPerception Neuron PROを使用した遠隔操作のデモです。

仕様

Sensors (head)
  • Depth camera x 1
  • Stereo microphone x 1
  • Wide-angle stereo camera x 1 (optional)
  • Fisheye camera x 1 (optional)
Effectors (head)
  • Speaker x 1
Height 1300 ~ 1640 mm
Weight approx. 120 kg
Payload Worst posture: 6 kg (single arm)
External terminals (back of the robot)
  • Digital input x 7
  • Digital output x 7
  • Analog input: x 8
  • Analog output x 2
  • Power supply for external equipment: 5V-DC/2A, 12V-DC/2A, 24V-DC/2A
  • Ethernet x 1
  • USB 3.0 x 3
  • HDMI output x 1
  • Charger connection terminal
Tool flange (tip of the arm)
  • 24V DC power supply terminal x 1
  • General-purpose signal wire x 8
Onboard computer
  • PC for robot control
  • PC for image acquisition, etc.
Power source Built-in battery (continuous operation while charging is also possible)
Battery continuous operation time Up to approx. 3 hours

寸法

 

ソフトウェア

人型ロボットの動作に必要な基本的な機能が予め実装されています。 関節インピーダンス制御、ZMPを監視しての転倒防止機能、複数の動作を連結するためのステートマシン、干渉判定に基づく安全停止などを活用することができます。 ToalaのソフトウェアはROSをベースに作成されています。 そのため、上記の機能を容易に使用できることに加え、RVizでの状態可視化、ROS標準のソフトウェアであるMoveIt!を用いた軌道計画、ロボットのセンサ情報(カメラ画像、関節角度、関節トルク等)のログ取得や保存が可能です。

パッケージ/オプション

基本パッケージ

  • 人型ロボット「Toala」
  • 充電器
  • Toala用ROSパッケージ
  • ユーザーマニュアル
  • 6ヶ月メールサポート

 

上半身バージョン

  • 上半身人型ロボット「Toala」(台車部・昇降部なし)
  • コントローラPC
  • 充電器
  • Toala用ROSパッケージ
  • ユーザーマニュアル
  • 6ヶ月メールサポート

 

手先力覚センサ

本オプションを用いると、Toalaの手先において高度な力制御が可能になります。 薄型の6軸力覚センサと、手先インピーダンス制御プログラムが提供されます。

 

ハンドオプション

3指ハンド

  • 親指+2本指の計3本の指構成
  • 軸構成は各指1軸(計モータ3個)
  • 指先で10N程度の力を出力可能
  • 指先および手掌部にゴム素材を取り付け

 

4指ハンド

  • 各指でインピーダンス制御可能
  • 親指+3本指の計4本の指構成
  • 軸構成は各指3軸、その他1軸(駆動10関節、受動2関節)
  • 指先で8N程度の力を出力可能
  • 指先および手掌部にゴム素材およびFSR圧力センサを取り付け
  

 

リーダーフォロワー制御システム

Noitom社のモーションキャプチャシステムであるPerception Neuron® PROを用いたリーダーフォロワー(マスタースレーブ)制御システムです。機械学習のための動作教示や遠隔操作などに使用できます。特異点の回避や自己干渉の保護、ロボットに外部拘束が生じた際(例えば机を上から押し込むなどした際)のトルクリミット機能があるため、安心してご利用いただけます。また、左右の腕、グリッパ、首、腰、台車単位の制御の有効化/無効化機能も有しています。

操作者とロボットのマッピング

ソフトウェア

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