フラウンホーファー研究機構IOSBとSBG Systemsの協力
ドイツの研究機関として名高いフラウンホーファー研究機構は、幅広い科学分野におけるイノベーションの先駆者です。
「自律型大規模ロボットは、建設業界に革命をもたらし、効率と革新を変革しようとしています。」| SBG Systems、マーケティング責任者、Florian OLLIER
ドイツの研究機関として名高いフラウンホーファー研究機構は、幅広い科学分野におけるイノベーションの先駆者です。76の研究機関からなる広範なネットワークの中で、フラウンホーファー光エレクトロニクス・システム技術・画像利用研究所IOSBは、自律移動ロボットシステムにおける画期的な研究で際立っています。
この事例では、フラウンホーファーIOSBとSBG Systemsの協力関係に焦点を当て、当社の慣性センサーの自律建設車両への統合について掘り下げます。
建設技術の再構築
自律システムは、人間にとって危険、困難、または単調な作業に不可欠なものとなっています。
Fraunhofer IOSBの自律ロボットシステム研究グループは、構造化されていない環境向けの掘削機から、ダンプトラックを牽引して建設現場から土壌を運び出すUnimogまで、自律型建設車両の開発を専門としています。
自律走行車は、周囲の環境を理解し、3Dマップを作成して自分の位置を特定する必要があります。センサーからのデータを使用して、環境内をどのように移動するかを把握します。
誇り高きコラボレーション
建設車両で真の自律性を実現するには、正確で信頼性の高いセンサーが不可欠です。
フラウンホーファーIOSBは、自律走行する建設車両の機能を強化するため、高性能な慣性センサーを提供できるサプライヤーを必要としていました。
イノベーションで有名な尊敬すべきフラウンホーファー研究所と協力できることを誇りに思います。フラウンホーファーIOSBは、さまざまなプラットフォームで当社の製品を使用しています。
実装
注目すべきアプリケーションの一つに、当社のEkinox慣性センサーを土壌除去が可能な自律型掘削機に統合した事例があります。
Ekinoxは、車両の動きと姿勢データを取得する上で重要な役割を果たし、リアルタイムでの環境の正確なマッピングを可能にしました。
このデータは、フラウンホーファーの研究者によって開発された高度なアルゴリズムと組み合わされ、正確な知覚、マッピング、ナビゲーションを可能にしました。
結果
- 自律型掘削／自律型土壌除去：SBG SystemsのEkinox Microを搭載した掘削機は、土壌除去作業において高度な自律性を実現しました。この慣性センサーの精度と信頼性は、構造化されていない環境で自律的に動作する車両の能力に貢献しています。
- 樽の回収：自律型掘削機は、その能力を拡張して樽を回収することで、その多様性を示しました。それは、その作業領域内で様々なタスクを実行することができました。
- ウニモグの操作フラウンホーファーIOSBは現在、ウニモグをダンプトレーラーを牽引するロボットに改造し、建設現場から土を運び出す作業を行っています。SBG Systems慣性センサーが自律性パイプラインに電力を供給し、作業の効率と安全性を高めることが期待されています。
一言で言うと
Fraunhofer IOSBとSBG Systemsのパートナーシップは、高度なセンサー技術と革新的な研究がどのように大きな進歩を達成できるかを示しています。
高度なIMUを自動運転建設車両に統合することで、機械が今日できることを改善するだけでなく、自律型ロボット工学における将来のエキサイティングな変化への扉を開きます。
Fraunhofer IOSBとSBG Systemsは、自律技術の限界を押し広げるために協力しています。
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ご質問はありますか？
FAQセクションへようこそ！ここでは、私たちが紹介しているアプリケーションに関する最も一般的な質問に対する答えを見つけることができます。お探しのものが見つからない場合は、お気軽に直接お問い合わせください！
ペイロードとは？
ペイロードとは、基本的な機能を超えて、車両（ドローン、船舶など）が意図された目的を果たすために搭載する機器、デバイス、または材料を指します。ペイロードは、モーター、バッテリー、フレームなど、車両の動作に必要なコンポーネントとは別です。
ペイロードの例:
- カメラ：高解像度カメラ、サーマル イメージング カメラなど
- センサー：LiDAR、ハイパースペクトルセンサー、化学センサーなど
- 通信機器：無線機、信号リピーターなど
- 科学機器：気象センサー、エアサンプラーなど
- その他の特殊機器
GNSSの後処理とは？
GNSSポストプロセッシング（PPK）は、GNSS受信機で記録された生のGNSSデータ測定値をデータ取得後に処理するアプローチです。これらを他のGNSS測定ソースと組み合わせることで、最も困難な環境下でも、そのGNSS受信機に対して最も完全で正確な運動学的軌跡を提供できます。
これらの他の情報源は、データ取得プロジェクトまたはその近くにあるローカルGNSS基地局、または政府機関および/または商業CORSネットワークプロバイダーによって一般的に提供されている既存の連続動作基準点（CORS）とすることができます。
後処理キネマティック（PPK）ソフトウェアは、無料で利用できるGNSS衛星の軌道およびクロック情報を使用して、精度をさらに向上させることができます。PPKを使用すると、使用される絶対的なグローバル座標参照フレームデータムで、ローカルGNSS基地局の位置を正確に決定できます。
PPKソフトウェアは、エンジニアリングプロジェクトを支援するために、異なる座標参照系間の複雑な変換もサポートできます。
言い換えれば、補正を利用できるようにし、プロジェクトの精度を高め、ミッション後のサーベイまたは設置中のデータ損失やエラーを修復することもできます。
GNSSとGPSの違いとは？
GNSSはGlobal Navigation Satellite Systemの略であり、GPSはGlobal Positioning Systemの略です。これらの用語はしばしば同じ意味で使用されますが、衛星ベースのナビゲーションシステム内では異なる概念を指します。
GNSSは、すべての衛星ナビゲーションシステムの総称であり、GPSは米国のシステムを指します。GNSSには、より包括的なグローバルカバレッジを提供する複数のシステムが含まれており、GPSはそのうちの1つにすぎません。
GPSだけでは衛星の有無や環境条件によって限界があるのに対し、GNSSでは複数のシステムからのデータを統合することで精度と信頼性が向上します。
INSは外部補助センサーからの入力を受け入れますか？
当社製の慣性航法システムは、エアデータセンサー、磁力計、走行距離計、DVLなどの外部補助センサーからの入力を受け入れます。
この統合により、INS 、特にGNSSが利用できない環境において、高い汎用性と信頼性を実現している。
これらの外部センサーは、補完的なデータを提供することで、INS 全体的な性能と精度を向上させる。
IMU INS違いは何ですか？
慣性計測ユニットIMUと慣性航法システム(INS)の違いは、その機能と複雑さにあります。
IMU（慣性計測ユニット）は、加速度計とジャイロスコープで測定された、車両の並進加速度と角速度に関する生データを提供します。ロール、ピッチ、ヨー、およびモーションに関する情報を提供しますが、位置またはナビゲーションデータは計算しません。IMUは、位置または速度を決定するための外部処理のために、動きと姿勢に関する重要なデータを中継するように特別に設計されています。
一方、INS（慣性航法システム）は、IMUデータと高度なアルゴリズムを組み合わせて、車両の位置、速度、および時間経過に伴う姿勢を計算します。センサーフュージョンと統合のために、カルマンフィルタリングのようなナビゲーションアルゴリズムを組み込んでいます。INSは、GNSSのような外部測位システムに依存せずに、位置、速度、姿勢を含むリアルタイムナビゲーションデータを提供します。
このナビゲーション・システムは、特に軍事用UAV、船舶、潜水艦など、GNSSが利用できない環境で包括的なナビゲーション・ソリューションを必要とするアプリケーションで一般的に利用されている。