ワイヤレス給電をROS 2で統合制御するロボット向け「AT-Dock」を開発

自動帰還から充電、稼働再開までを一元管理し、ロボットの無人運用を支援

株式会社アトラックラボ（所在地：埼玉県入間郡三芳町藤久保16-37、代表取締役：伊豆 智幸）は、ロボット向けワイヤレス給電システムをROS 2（Robot Operating System 2）から制御・監視する「AT-Dock」を開発しました。

AT-Dockの送電部および受電部には、ロボット向けワイヤレス給電技術を提供するWiBotic社のシステムを採用しています。WiBoticの給電制御や状態監視機能をROS 2に統合し、ロボットの自動帰還、充電位置の調整、給電、稼働再開までを一元管理します。
小型ロボットやドローンから、UGV、搬送ロボット、無人船舶まで幅広く対応し、ドローンの自動着陸機能と組み合わせることで、ワイヤレス給電対応のドローンポートとしても使用できます。

WIBOTIC送受電ユニットとROS 2コントロール画面

開発の背景

警備・巡回、屋外点検、施設内搬送など、ロボットを長時間にわたって無人で稼働させる現場が増えています。一方、充電のたびに人がケーブルを接続したり、バッテリーを交換したりする運用は、長時間の無人稼働を実現するうえで大きな制約となります。
また、接触式の充電コネクタには、繰り返し使用による摩耗や変形、ほこりや水分による接触不良、屋外環境での腐食などの課題があります。
そこでアトラックラボは、WiBotic製ワイヤレス給電システムの制御機能とROS 2を連携させ、充電をロボットの自律動作の一部として管理できるAT-Dockを開発しました。

AT-Dockの主な特徴

ROS 2によるワイヤレス給電の統合制御
AT-Dockは、給電の開始・停止、充電電圧、最大充電電流などをROS 2から直接制御できます。
ロボットの自律走行プログラムと連携し、充電ステーションへの帰還から位置調整、給電、充電状態の確認、稼働再開までを一連の動作として管理できます。

結合状態を利用した充電位置の自動調整
ロボットがAT-Dockに近づくと、送電装置とロボット側の受電装置が無線通信を開始し、コイルの結合状態や給電状態を取得します。
取得した情報をROS 2へ取り込み、送電コイルと受電コイルが効率よく結合するようにロボットの位置を調整します。これにより、充電効率の高い位置で給電を開始できます。

150Wから1kWまでの送電に対応
AT-Dockは、搭載するロボットやバッテリーの仕様に合わせて、150Wから最大1kWまでのワイヤレス送電に対応します。
小型ロボットやドローンから、UGV、搬送ロボット、無人船舶など、比較的大きな電力を必要とする機体まで利用できます。

充電条件を用途に合わせて設定
バッテリーの種類、充電電圧、最大充電電流、終止電流などを、使用する機体やバッテリーに合わせて設定できます。
ロボットの稼働予定や充電可能時間に応じて充電電流を変更し、運用条件に適した充電を行えます。

充電状態をリアルタイムに監視
送電側と受電側の動作状態に加え、電圧、電流、コイル温度、出力レベル、異常情報などを継続的に取得します。
取得した情報は、ROS 2を通じてロボットの制御に利用できるほか、遠隔監視画面にも表示できます。

異常を検知して給電を自動停止
過電流や異常発熱などを検知した場合、AT-Dockは自動的に給電を停止します。異常情報はROS 2を通じて、ロボットの制御システムや遠隔監視システムへ通知できます。

送電部・受電部ともにIP67対応
AT-Dockの送電部およびロボットに搭載する受電部は、IP67の防塵・防水性能に対応しています。

ドローンポートとして使用可能
ドローンの自動帰還・着陸と連携し、充電から再飛行までをROS 2で管理できます。

代表取締役　伊豆智幸　コメント

「ロボットの長時間無人稼働には、充電まで含めた自動化が必要です。AT-Dockにより、自動帰還から位置調整、充電、稼働再開までをROS 2で一元管理できます。さらに、AIロボットプラットフォーム『AT-Synapse』と連携することで、ロボット運用による現場の省人化を進めてまいります。」

株式会社アトラックラボについて

株式会社アトラックラボは、ドローン、無人車両、無人船舶などを対象に、ロボティクス、通信、GIS、AIなどを組み合わせたシステム開発を行っています。点検、搬送、警備、防災など、さまざまな現場の課題に対応するロボットソリューションを提供しています。

会社名：株式会社アトラックラボ
所在地：埼玉県入間郡三芳町藤久保16-37
代表者：代表取締役　伊豆智幸

事業内容：フィールドロボットのシステムインテグレーション、AI活用ロボットの開発
URL：https://attraclab.com/

本件に関するお問い合わせ先

株式会社アトラックラボ
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