PlatROB:モバイルロボットとAI教育のためのオープンソース,モジュール式,低コストのハードウェアプラットフォーム
Jose Balbuena1, Julio Sinche1, Diego Quiroz1
1Department of Engineering, Pontificia Universidad Católica del Perú, Av. Universitaria 1801, San Miguel, 15088 Lima, Peru.
HardwareX
|February 18, 2026
まとめ
PlatROBは,手頃な価格でオープンソースの教育ロボットプラットフォームで,AIとロボット工学の実践的な学習を可能にします. 3Dプリント可能なコンポーネントとROS / ROS2互換性を備えたこのモジュラーシステムは,高度な自律プロジェクトにおける学生の学習成果を明らかに向上させます.
科学分野:
- ロボット工学 ロボット工学 ロボット工学
- 人工知能 (AI) とは,人工知能 (AI) のことです.
- 教育技術教育技術について
背景:
- 実践的なロボット工学とAI教育には,アクセシブルで統合されたシステムが必要です.
- 既存のプラットフォームはコストが高く,多様な学習ニーズに対応するモジュラリティが欠けている可能性があります.
- 理論的知識と実用的な応用の間のギャップを埋めるのは,スキル開発にとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- PlatROBはオープンソースで,低コストで,モジュール化された教育用ロボットプラットフォームです.
- システム統合を通じてロボットとAIの実践的な学習を促進します.
- SLAM,知覚,自動ナビゲーションなどの高度なロボットプロジェクトを可能にします.
主な方法:
- 3Dプリント可能な4つのモジュールを設計しました:アッカーマンドライブモジュール (ADM),オムニディレクショナル/ディフェンシャルドライブモジュール (ODM/DDM),NVIDIA ジェットソン ナノの制御および処理モジュール (CPM),および4-DoF 関節操作モジュール (AMM).
- モジュール間の接続のためにDB9コネクタを介して標準化されたI2C通信を使用しました.
- Arduinoマイクロコントローラー,モータードライバー,エンコーダー,IMU,超音波センサーを含む統合コンポーネント.
主要な成果:
- モジュールのコストは129ドルから341ドルまでで,低コストのソリューションを提供します.
- 検証された性能:ADMは10kgのペイロード,25cmのターニング半径,120分 (3kgの負荷) の自律性をサポートし,CPMは40~100分まで動作します.
- AMMは,入門操作のタスクのために450gのペイロードを処理します.
- 160人以上の学習者と成功した導入は,重要な学習の利益 (p <0.05) を示しました.
結論:
- PlatROBは,ロボット工学とAIにおける経験学習の障壁を効果的に軽減しています.
- オープンソースでモジュール化された設計は,リソースが制限された環境でのレプリケーションをサポートします.
- このプラットフォームは,テレオペレーションから複雑な自律ナビゲーションまで,多様なプロジェクトを可能にし,重要なスキル開発を促進します.
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