探査ロボット


探査ロボ「モグル号」とは?

システム開発の目的
  • 探査ロボ「モグル号」は木造住宅の耐震診断の詳細調査(床下の構造調査)を目的に開発したロボットです。
  • 人が進入できないような狭い場所で威力を発揮し、現在は建物状況調査や耐震診断業務等に使われています。
  • 探査ロボのカメラからの映像はパソコンで確認でき、必要に応じて静止画を本体に保存調査資料として添付出来ます。
  • 操作は探査ロボからの映像をパソコン画面で確認しながら、無線操縦(プロポ)で行います。
  • 探査カメラは回転し、搭載ライトのON・OFFや明るさの調節が可能です。
  • 床下調査で土台火打や筋違、水漏れ、蟻道などを探すことが出来ます
  • 独自の設計・製作の手造りロボットなので、日々改良を行っています。                              
                                                                      


モグル1号

探査ロボ「モーグル1号」の大きさは、コンクリートブロック1枚(20cm×40cm)の大きさよりも、小さくしていますので、床下探査に効果的です。キャタピラー方式で開発した初代ですが、粉末状(パウダー状)の土壌に弱点がありました。

探査ロボ「モグル1号」の仕様は?

  • シングルボードコンピュータ「Raspberry Pi」を中心に構成、プログラミング言語はPythonを使用しました。        
     プロポ(T10J)と受機を使用し、駆動用モータとカメラの仰俯角用サーボモータ制御、駆動モーターにESCを使用しています。AC電源なしで動作できます。
  • その他:
    WiFi環境を構築するため、ルーター、必要に応じて中継器を使用しています。

モグル1号」の仕様は以下の通りです 

※ロボットの操作性を向上させるため、プロポを導入しました。

車体

Devastatorタンク型モバイルプラットフォーム

寸法

長さ:240mm 幅:220mm 高さ:170mm程度

本体重量

1.6㎏ バッテリーを含む

速度

900/h程度 25cm/秒程度

遠隔操作方法

プロポ双葉T10J、映像Wi-Fi

使用温度範囲

カメラ

035

水平視野角

90度程度

垂直視野角

40度程度

仰俯角範囲

10度から+55度程度 (筋交い、火打ち確認のため)

ズーム

なし

解像度

1920 × 1080   Full HD

LED照明

2つ(点灯・消灯と4段階の明るさ制御)

速度

4段階

移動方向

前、後、右回転、左回転

動画画質

SVGA・XGA

連続稼動時間

1時間程度

画像保存画質

700~1MiB (本体のマイクロSDカードに保存)

USBメモリにコピー可能

乗越可能段差

50mm程度

パソコン、マウス

Webブラウザ Google Chrome )が使用できるパソコンとマウス(動画の解像度の切り替え、静止画の撮影、LED照明の制御) 

  

車体:ニッケル水素単4:5本(受信機・駆動電源

      ニッケル水素単3:2本(LED照明用)

      モバイルバッテリ5VRaspberry Pi用)

ルーター:ニッケル水素単4:10本(AC100vでも可)

中継器:モバイルバッテリ5V(AC100vでも可)

 



モグル2号

床下で筋違端部が見やすい(調査しやすい)ように、カメラ位置を高部に設けた機体に改良しましたが、このことで操作性が悪くなり、現在は活躍していません。


モグル3号

床下の基礎の段差を乗り越えるために、可動式六輪駆動に改良した機体ですが、回転半径に課題がありました。 


モグル4号

床下での機動性向上のために、車輪を改良し、四輪駆動の性能を備えました。


モグル5号

機体の回転性や探査カメラの機動性を改良しました。

現在も5号はバージョンアップして改良・開発中です・・・。 

 

モグル5-3号の仕様

能  : パソコンの動画を見ながら、無線方式でロボットを制御、静止画の撮影・記録が可能。

:  シングルボードコンピュータ「Raspberry Pi」を中心に構成、プログラミング言語はPythonを使用。

          プロポ(双葉T10J)と受信機を使用し、駆動用モータ4個とカメラの上下・左右の回転用サーボモータ

2個制御、駆動モータ用にESCを使用。

その他:WiFi環境を構築するため、ルーター、必要に応じで中継器を使用(AC電源が必要)

予備モニターとして京商2.4GHz FPVシステムKYOSHOオンボードモニター使用可能。

サーマルカメラMLX90640

探査ロボモグール5号Ver2.0 (ロボットの操作性を向上させるため、プロポを導入。車体は自作でタイヤ・ホイールをタミヤ製に変更)

車体

自作 6mm厚合板べニア

寸法

全長:320mm・全幅:230mm全高:240mm 程度( 最小値180mm程度 )

本体重量

車体重量:2kg程度

駆動方式

4輪駆動: 駆動モータ4個 6V

速度

3km/h程度

シングルボードコンピュータ

Raspberry Pi 3 Model B+  ( 制御小型コンピュータ ) 

使用プログラミング言語

Python3BashHTMLCSS JavaScript 

遠隔操作方法

走行・カメラ角度制御:  プロポ 双葉 T10J

映像・LEDライト:    Wi-Fi  + パソコン(マウス)

カメラ

動画・静止画

Raspberry Pi カメラモジュール V2

使用温度範囲

070

垂直・水平視野角

40度程度・50度程度

上下回転角範囲

20度から+75度程度 ( 筋交い、火打ち確認するため )

左右回転角範囲

90度程度、左90度程度 ( 前進しながら確認するため )

静止画解像度

1920 × 1080   Full HD

動画画質

QVGA・SVGA・XGAの選択 

画像保存画質

700~1MiB  ( 本体のマイクロSDカードに保存 )

USBメモリにコピー可能

移動方向

前後、右回転、左回転 

LED照明

2個 ( 点灯・消灯と4段階の明るさ制御 )

連続稼動時間

0.5時間程度

乗越可能段差

0mm程度

パソコン、マウス

Webブラウザ ( Google Chrome )が使用できるパソコンとマウス

( 動画の解像度の切換え・静止画の撮影・LED照明の制御 )

予備装置

京商2.4GHz FPVシステムKYOSHOオンボードモニター

その他

サーマルカメラMLX90640搭載・色温度画表示

  

車体:ニッケル水素単3、6本 ( 受信機・駆動電源・ LED照明用電源 )

      モバイルバッテリ5V ( Raspberry Pi用電源 )

プロポ:ニッケル水素単3、4本

WiFiルーター・中継器:AC100[]

 

 

モグル6号

機体の回転性や探査カメラの機動性を改良したモグル5号を6輪車に改造し、乗り越え機能をUPしました。

6号は6輪車とすることで、前輪をリフトアップすることで高さ約10cmの障害物を乗り越えることが出来ます。また前輪後輪を浮かし中輪のみで左右逆回転することで、その場で360度転回もスムーズに行うことが出来るようになりました。

システムの仕様

 

: パソコンの動画を見ながら、無線方式でロボットを制御、静止画の撮影・記録が可能。

: シングルボードコンピュータ「Raspberry Pi」を中心に構成、プログラミング言語はPythonを使用。

        プロポ(双葉T10J)と受信機を使用し、駆動用モータ6個とカメラの上下・左右の回転用サーボモータ

2個制御、関節用サーボモータ制御、駆動モータ用にESCを使用。

その他:WiFi環境を構築するため、ルーター、必要に応じで中継器を使用(AC電源が必要)

予備モニターとして京商2.4GHz FPVシステムKYOSHOオンボードモニター使用可能。

(サーマルカメラMLX90640追加予定)

 

探査ロボモグール6号Ver1 (ロボットの操作性を向上させるため、プロポを導入。車体は自作でタイヤ・ホイールをタミヤ製に変更)

車体

自作 4mm厚合板べニア

寸法

全長:520mm・全幅:260mm全高:250mm

(最小全長380mm)(最大全高310mm)(最小全高180mm)

本体重量

車体重量: 4kg程度

駆動方式

6輪駆動: 駆動モータ6個 6V

速度

1km/h程度

シングルボードコンピュータ

Raspberry Pi 3 Model A  ( 制御小型コンピュータ ) 

使用プログラミング言語

Python3BashHTMLCSS JavaScript 

遠隔操作方法

走行・カメラ角度制御・LEDライト①:  プロポ 双葉 T10J

映像・LEDライト②:    Wi-Fi  + パソコン(マウス)

カメラ

動画・静止画

Raspberry Pi カメラモジュール V2

使用温度範囲

0~40

垂直・水平視野角

40度程度・50度程度

上下回転角範囲

20度から+75度程度 ( 筋交い、火打ち確認するため )

左右回転角範囲

90度程度、左90度程度 ( 前進しながら左右を確認するため )

静止画解像度

1920 × 1080   Full HD 

動画画質

QVGA・SVGA・XGAの選択 

画像保存画質

700~1MiB  ( 本体のマイクロSDカードに保存 )

USBメモリにコピー可能

移動方向

前後、右回転、左回転 

LED照明

2種類×2個 全4個 ( 点灯・消灯の制御 ) LED②4段階の明るさ調整可能

連続稼動時間

0.5時間程度

乗越可能段差

150mm程度

パソコン、マウス

Webブラウザ ( Google Chrome )が使用できるパソコンとマウス

( 動画の解像度の切換え・静止画の撮影・LED照明の制御 )

予備装置

京商2.4GHz FPVシステムKYOSHOオンボードモニター

その他

サーマルカメラMLX90640搭載・色温度画表示開発中

  

車体:リチュウムイオン電池(18650)2本直列×2組、 ( 受信機・駆動電源、 LED照明用電源 )、モバイルバッテリ5V ( Raspberry Pi用電源 )

プロポ:ニッケル水素単3、4本

WiFiルーター・中継器:AC100[]


制作者 探査ロボットクリエイター 伊藤利春