家庭用小型ロボットNAO

アルデバラン・ロボティクス社 家庭用小型ロボットNAO

小型ロボットNAOとは?

小型ロボットNAOとは?

NAOは、身長58cmの人型ロボットです。丸みある小さな可愛いボディが特徴です。NAOはご家庭におけるコンパニオン、つまり人々の仲間や友達として開発されました。移動、人や声の認識、会話までこなせます!
2006年の誕生以来、NAOは人々が快適に楽しめるよう、また人間を理解し愛することを目的に進化を続けています。やがてあなたの「友」になる存在です。
Aldebaran社は、日常生活に深くよりそうコンパニオンとしてNAOを開発しました。この小さな「友達」は人々がよりよく生きるため、どう助ければ良いのかを学んでいきます。NAOは人々を助け、愛される、感情を持ったロボットなのです。

NAOの歴史

NAOの歴史

家庭用ロボットとして登場する前にも、NAOは教育界で活躍していました。世界70カ国以上の小学校から大学で、NAOはコンピューターや科学の授業に登場しました。NAOのおかげで学生たちは楽しくプログラムミングを学んでいます。学生たちは、NAOが歩行したり、小さな物を掴み取ったり、ダンスするよう楽しくプログラミングしています!
NAOはその後、驚異的な表現力を持つ支援ロボットとしてアプリケーション開発者たちに注目されました。活動性と豊かな感情表現で人の役に立てる、その可能性を見いだされたのです。NAOは「人と暮らす」という目標のため、アプリケーション開発者を刺激し進化してきました。

NAOが皆さまのご家庭に!

NAOが皆さまのご家庭に!

話しかければ答えてくれます!
何か頼めばやってくれます。例えば、お子様に九九を教えてくれたり、目覚ましや日中の留守番をしてくれたり、新しいことを教えてくれます。NAOとのコミュニケーションにキーボード、コンピューター、マウスは必要ありません。NAOに話しかければいいのです。

新しい家族の一員に

あなたの気分を察知したり、家族全員の名前を覚えたり、お好みの音楽、料理、映画など、気の利いた言葉をかけられるよう考えてくれるロボットをご想像ください。
ロボットを面白く、人の気持ちによりそい、交流できる友達にすること。それがAldebaran社の目標です。人々の心に触れる愛くるしい人型、命が吹き込まれたような身振り手振り、コミュニケーション能力により、NAOは新しい家族の一員を目指します。

NAOの魅力

NAOは、ハードウェアとソフトウェアの間で独自に組み合わされた小型人工キャラクターです。センサー、モーター、当社専用オペレーティング・システムNAOqiで制御されるソフトウェア群で構成されています。
このロボットの魅力はプログラミングやアニメーションにより作られます。
動作ライブラリーは、コレグラフやその他高度なプログラミング・ソフトウェアのようなグラフィカルツール経由で利用可能で、ユーザーは緻密な行動の作成や、センサーによる取得データへのアクセス、コントロールをすることができます。つまり、ロボットに「生命」を吹き込めるのです。

想像力の王道

Aldebaran社は、入手しやすく機能拡張可能な高性能ロボットを市場に提供しています。これは、NAOの性能全体を足がかりに、新しいアプリケーションを創造する人々の開発プラットフォームとしてご利用いただくためです。
NAOはプログラミングにより機能の拡張が可能です。NAOにとって、より多くの行動、コンテンツ、応用が開発されれば、ユーザーにとって日常生活でより多くの驚きの能力を発揮できます。
Aldebaran社は、NAOが自ら新しい行動をダウンロードするオンライン・アプリケーション・ショップを開設しました。

NAOの動作機能

NAOの動作機能

NAOは様々な技術が融合し、あらゆる知覚センサーが備えられています。

◎25の自由度で動作
◎カメラ2台は周辺のビジョンを確認します。
◎直立や横たわっている状態を理解させる慣性ユニット
◎彼を撫でたときに認識する触覚センサー。
◎指向性マイク4台で人間の音声を認識

センサーで集めた情報は、NAOの頭部に内蔵されたソフトウェア群が処理をします。Aldebaran社は、専用のオペレーティング・システムNAOqiを開発しました。これによりこの小さな人型ロボットはセンサーからの取得データを理解・解釈することができます。

NAO詳細

肉体的プラットフォーム

NAOには以下の機能が搭載されています。

◎ボディは25自由度(DOF)。主要エレメントは電気モーターや電気アクチュエーター
◎カメラ2台、指向性マイク4つ、音波レンジファインダー、赤外線送受信機2つ、慣性カード1枚、触覚センサー9つ、圧力センサー8つによるセンサーネットワーク
◎音声合成装置、LEDライト、ハイファイ・スピーカー2つをはじめとする各種通信デバイス
◎Intel製ATOM1.6 GHzプロセッサー(頭部に搭載)がLinuxカーネルを実行、Aldebaran社独自のミドルウェア(NAOqi)をサポート
◎セカンドCPU(胴体に内蔵)
◎27.6W/h、48.6W/hのバッテリーで、用途に応じて1.5時間以上連続動作

動作

全方向歩行

NAOの歩行には、単純な力学モデル(線形倒立振子)と二次計画法を採用しています。関節のセンサーからフィードバックされた情報により安定性が維持されています。前後左右の各面の胴体の振動を吸収し、摂動に耐える歩行が可能なのです。NAOはカーペットやラグ、タイル、フローリングなど様々な地面を歩くことができます。

全身運動

NAO の動作モジュールは、デカルト座標、関節部制御、バランス、冗長性、タスク優先順位を処理する汎用逆運動学に基づいています。つまり、NAOに腕を伸ばすよう命令すると、腕や足の関節にも関わってくるため体を傾けます。NAOはバランスを維持するためにその動作を停止します。

フォールマネージャー

フォールマネージャーはNAOが倒れたときにボディを保護します。NAOの重心が、接触点の作る多角形からはみ出るときに検知するのが主な機能です。接触点が作る多角形は、片足・両足の接地位置によって定義されます。倒れたことが検知されると動作タスクのすべてがキャンセルされます。また、方向によってNAOの腕が守りの体勢になり、重心が降下しロボットの硬直性がゼロになります。

視覚

NAOには、映像や顔をモニター・記憶・認識できる2台のカメラが装備されています。

NAOは毎秒30枚までの画像を捉えることができる1220pのカメラ2台を使用しています。
NAOの額にある1台目のカメラが遠くを全体的にスキャンする間、口元にある2台目のカメラが直近の環境を細かに観察します。
ソフトウェアは、NAOが見るものの画像や映像のフローを回収することができますが、両目は、視界に入ったものを解釈できる場合にしか有用ではありません。
NAOに顔や形状を検知したり認識できるアルゴリズムのセットが含まれているのはその為です。NAOは、自分に話しかけている人を認識したり、ボールはおろか、より複雑な物も見つけることができるのです。
これらのアルゴリズムは、CPUリソースの使用を常にできるだけ最小限に維持させることを考慮した上で特別に開発されました。
また、NAOのソフトウェア開発キットにより、ユーザーは独自のモジュールを開発することができます。OpenCV(Intelが開発したオープンソースのコンピュータービジョン・モジュールライブラリー)を使用してモジュールを実装することができます。
NAOにモジュールを実装したり、NAOに接続されたPCにモジュールを転送する際、ユーザーはフィードバックされた画像を使用しながら自身のアルゴリズムを開発・テストするため、OpenCVの表示機能を使用することができます。

聴覚

NAOは、音声の検知に4つの指向性マイクを使用しています。音声認識機能、文章の音声合成機能により、NAOは19言語でコミュニケーションすることができます。

音源定位

人型ロボットの目標は人間と交流することです。音源定位は、ロボットが音の方向を識別するために必要な機能です。メモリーとCPUの制約のバランスを取りつつ出力するために、NAOの音源定位は「到来時間差」という手法に基づいています。
付近にあるものが音を発するとき、NAOの4つの各マイクがわずかに異なる時間差で音波を受信します。
例えば誰かがNAOの左手で話しているとき、対応する音波はまず左マイクに到達し、そのあと前・後のマイクに、そして1000分の1数秒後に右マイクに到達します。
両耳間時間差(ITD)というこれらの時差は、音源の位置を見極めるために数学的に処理することができます。
NAOが音を聞くごとに方程式を解くことで4つのマイクの時間差から音源の方向を、それも方位角と仰角を見極めることができるのです。
この機能は、ALAudioSourceLocalizationというNAOqiのモジュールによって提供され、C++とPythonのインターフェースを提供し、PythonのスクリプトやNAOqiのモジュールと共に正確な相互作用を得ることができます。

NAOの販売

NAO

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同梱物:NAO本体、バッテリー、充電器、説明書、保証書、ソフトウェア1ライセンス(CHOREGRAPH、WEBOTS)
※リースも対応しておりますので、お問い合わせお待ちしております。

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