モバイルロボット用語集
SLAMからメカナムホイールまで、車台調達・開発で頻出する20用語を一言定義+選定のポイントで解説。百科事典的な羅列はなし。
ナビゲーションと自己位置推定
SLAM(自己位置推定と地図生成)SLAM未知環境で移動しながら地図を作り、同時に自分の位置を把握する技術。
3DマルチラインLiDAR SLAMナビ3D LiDAR SLAM1台のマルチラインLiDARで地図生成・自己位置推定・立体障害回避・落下防止を同時に実現。
LiDARのライン数LiDAR Lines16/32/64/128ラインの適した用途は?ライン数が多いほど垂直視野が密になり、価格も上がる。
LiDARと純ビジョンカメラLiDAR vs VisionLiDARは直接測距・センチメートル級・光に強い。Pure Visionは推論とGPUを要する。屋内移動ロボットがLiDARに収束する理由。
マルチセンサーフュージョンSensor Fusion複数センサーのデータを時間・空間で整合して統合する技術。外部標定・時間同期・フェイルオーバーが要点。「センサーが多いほど安心」は誤解。
占有格子地図Occupancy Grid占有グリッド地図は環境を均一な格子に区切り各格子を障害物/自由/未知に分類。LiDAR SLAMの成果物でありナビとデバッグの基礎。
繰り返し位置精度(リピータビリティ)Repeatabilityロボットが同じ地点(充電器など)に戻る際の位置再現精度。ドッキング作業の重要指標。
経路計画Path Planning既存の地図と自己位置をもとにAからBへの衝突ない経路を算出:全体はA*/ダイクストラ、局所はDWA/TEB。
ナビゲーションスタックNavigation Stack位置推定・計画・制御をROS move_base/Nav2にパッケージ化。上位層は目標を送るだけ。TbotはROS公開で機種変えても枠組みそのまま。
車台の構造
差動駆動Differential Drive左右輪の回転数差で操舵する方式。構造が単純で低コスト、耐荷重も大きい最も普及した車台構造。
オムニホイールOmni Wheelリムに小さなローラーを持ち、横移動・斜め移動・その場回転ができる。狭い場所で切り返し不要。
メカナムホイールMecanum Wheel45°斜めローラーを持つ全方向ホイールの変種。4輪協調で全方向移動、耐荷重性も高い。
アッカーマン操舵Ackermann Steering自動車式の前輪操舵。高速で安定し消費電力も低く、屋外向け長距離巡視・搬送に適する。
積載能力Payload Capacity車台が安全に運べる装備・貨物の重量。選定の最重要指標。定格とピークの区別に注意。
段差乗り越え能力Obstacle Climbing敷居・スピードバンプ・床のケーブルを越えられる最大高さ。現場適用性を決める。
最小通路幅Minimum Aisle Widthロボットがスムーズに通行できる最も狭い通路幅。棚の間隔・通路設計の基準。
開発と導入
AGV vs AMRAGV vs AMR磁気テープ・軌道に沿うAGVと、自律的に感知・計画するAMR。本質的な違いは「自分で道を探せるか」。
rosbridge WebSocketrosbridgeブラウザやアプリがWebSocketで直接ROSメッセージを送受信。ROS環境なしでロボットを制御可能。
URDFURDFロボットの統一記述形式。関節・リンク・質量・形状をXMLで記述、シミュレーション開発の標準入口。
自動充電ドッキングAuto Dockingバッテリー低下時に自動で充電ステーションへ戻り、二次位置合わせで電極を10mm精度に位置決めする無人運用の要。
ODM 選定パラメータ
バッテリー種類Battery ChemistryLFP / NMC / LMFP / 半固体——エネルギー密度、サイクル寿命、安全性のトレードオフ。
保護等級 IPIP RatingIP54 防沫、IP65 噴流、IP66/IP67 は屋外での高圧洗浄や雨天作業に対応。
RTK / GNSSRTK GNSS屋外でのセンチメートル級衛星測位。キャンパス、駐車場、屋外巡回に必須。3D レーダーと組み合わせ屋内外の引き継ぎを実現。
IMU 慣性計測ユニットIMU加速度計+ジャイロによる短期姿勢推定。レーダーロスト時(ガラス回廊、長直線通路)の切り札。
深度カメラ / RGB カメラDepth Camera近距離での意味認識、歩者検出、パレット位置特定。3D レーダーの補完であり代替ではない。
ミリ波レーダーmmWave Radar雨霧粉塵環境でも耐性が高く、屋外や車庫の換気口シーンに最適。価格は超音波より高い。
超音波センサーUltrasonic近距離のガラス・柔らかい荷物・小物の補盲。低コストだが測距が近い(<3m)、床反射の影響を受けやすい。
UWB 超広帯域測位UWB屋内アンカー補助測位、精度 10~30cm。駐車場や大規模倉庫での複数台調度に最適。
非常停止 / バンパー / 落下防止E-Stop / Bumper / Cliff安全冗長:物理非常停止ボタン、バンパー触縁、クリフセンサー。3D レーダー方案では落下防止を省略可、ただし触縁は保留推奨。
レーダー取り付け方式LiDAR Mounting正置き(上面前方)、逆さ(下面で段差・隙間を見る)、傾斜(路面と壁を同時に視認)——避障の死角に影響。
越障 / 登坂 / 通路Climbing / Slope / Aisle15° 登坂、2cm 越障、最小通路 56cm は Tbot 全機種共通ベンチマーク。特殊現場は個別評価が必要。
ODM / NRE 費用ODM & NRENRE ワンタイム・エンジニアリング費用(構造/ハード/ソフト開発)、量産台数に按分。MOQ は通常 10~50 台。
