事業紹介:ROSによるKSJロボティクス

これまでロボット開発ベンダーは、機構設計だけでなく、モータ制御/通信制御といった電子制御技術、
さらにはロボットをどのように動かすかアプリケーションの実装など、多くの開発ハードルがありました。

当社では、ロボットの機構情報を取り込むことで、自社でノウハウを持つEtherCAT通信技術、DCモータ制御技術に加えて、ROS (Robot Operating System)を活用したロボットソリューションの提供が可能です。

ロボット開発ベンダーは、当社の提供する開発プラットフォーム上で、ROS/EtherCAT/モータドライバの制御詳細を意識することなく、 ロボットの動作方法のみを構築するアプリケーション開発に専念することが可能になります。

EtherCAT ROS robotics motion motor driver

ROS & EtherCAT & DCサーボドライバ
ロボットシステム全体を提供可能!

KSJ ロボティクス コンセプト

当社の提供するシステムにロボット機構情報を取り込むことにより、PC上のROSシミュレーション内容と同じ動作が、ユーザ開発の機構で実現できます。

EtherCAT ROS robotics motion motor driver

メイン制御基板上でROSアプリケーションが動作するため、高速に軌道生成フィードバックが実現できます。
ROSにより生成された軌道データは、EtherCAT通信用の制御データへと分割され、EtherCAT周期通信によって各モータドライバの制御データへと反映されると同時に、各モータドライバが取得する位置情報はEtherCAT通信によりメイン制御基板へと収集されます。

Xilinx Ultrascale+MPSoC Zynq Block Diagram

Xilinx Ultrascale+MPSoC Zynq Block Diagram

■特徴 - UZ100 robotics system -

①UZ100にはROS2フレームワークが実装済。
 PCでロボットの軌道生成やシミュレーション後、動作データをUZ100へ展開可能
②ROS2処理用CPU/EtherCAT通信用CPUが独立して存在、CPUコア間通信についてもサポート
③PCからUZ100上に軌道データを展開した後は、
 UZ100基板単独の制御によりモーション制御を実現可能!

■強み - Xilinx Ultrascale + MPSoC Zynq -

・モーション制御結果は、EtherCAT通信処理用CPUからROS2処理用CPUへとフィードバックすることで、
 UZ100内SoC内部処理のみで、軌道再計算が行えます。(リアルタイム/低遅延)
・再演算されたROS2モーション軌道は、EtherCAT通信CPUへ再伝達されモータ制御されるため、
 高速な軌道演算フィードバックシステムを実現可能となります。

評価用基板RB100

RB100

ハードウェア仕様

Main IC Kria SoM K26
Arm CoretexA53×4 R5F×2
+ FPGA Logic 256K logic cell
Memory Main Memory(Kria) DDR4 SDRAM 4GB(64bit)
Boot ROM(Kria)
QSPI NOR Flash 64MB
eMMC(Kria)
16GB
microSDソケット(拡張基板上)
SDHC/SDCX 128GBまで
ファイルシステム対応
Ubuntuの開発で使用する。
ブート方式
NOR Flash/microSD/eMMC/JTAG 4bit DIPスイッチで切り替え
EEPROM(Kria)
64bit MACアドレス
EtherCAT RJ45 Giga Bit Ether× 2 ports
(for cc-Link)
Ethernet RJ45 1 Gbps: 1 port (for TCP/IP)
Display Port (Board) :Linux GUI 出力
Isolated and
non-Isolated
GPIOs(Pmod)
USB port USB3.0 or USB 2.0, USB UART
Slot MicroSD slot (SDHC, SDHS compatible)
RS485/RS422 4ch Full, Half duplex
Power supply 24V
Size 160 x110 mm
Operating temp 0 to 50 ℃
CE marking Compliant

評価用基板UZ100

UZ100

ハードウェア仕様

Hardware Specifications
Main IC AMD Xilinx Zynq Ultrascale+MPSoC XCZU3EG-L1SFVC784I
Memory DRAM DDR4 SDRAM 2GB
Boot ROM QSPI NOR Flash 128MB
Micro SD Socket Correspond to SDHC/SDXC 128GB(max)
EEPROM 16kbit
Ethernet 1 Gb Ethernet 1Gb Ethernet ×5
(For EtherCAT master/Slave,TCP/IP,GigE Vision)
USB USB 3.0 USB typeA×1
USB UART Micro USB type A or B×1(for debug)
CMOS camera CML input Mini display port connector ×2
(for CMOS camera input to PL)
Display Output Display Port DisplayPort1.1a
LED/Switch LED RJ45 LINK/ACT
EtherCAT slave RUN/ERROR LED ×2
Power/Reset/FPGA load LED
General(Green/Red)×2
Switch EtherCAT slave ID:Rotary SW×3
4bit DIP SW ×2
Button SW ×1(for re-boot)
Expansion I/O Pmod GPIO 8bit 3.3V signal
Isolated I/O input 4ch., 3.3~24V, max 10mA
Output4ch.,3.3~24V,max 10mA
High-speed(10Mhz) input 4ch.,3.3~5V,max 10mA
High-speed(10Mhz) output 4ch.,3.3~5V,max 3mA
Analog Input/Output input 4ch.,±10V (ADS124S08, 24bit)
output 2ch.,0~10V(DAC8532, 16bit)
Hardware Specifications
Power Supply Voltage DC24V ±5%
Current Rated current 1A,Peak current 4.5A
CE marking Compliant
Size, Weight 250×200×2.4mm, 410g