Microchip、70MIPSのdsPIC33EとPIC24Eを発表

　

　Microchip Technologyは、70MIPSの処理性能を持つCPUコアを内蔵する16bit DSC「dsPIC33E」と、16bit MCU「PIC24E」を発表した。この”E”バージョンは高い演算性能に加え、新しいCTMU(Charge Time Measurement Unit)を内蔵しており、これはUser I/Fやモータ制御、その他諸々の用途で利用可能とされている。CTMUは同社のmTouch容量センサコントローラで使われてきたもので、キーパッドやボタン/スライダなどを容量式タッチセンサーベースで構築可能であった。

　また6chのPWMモジュールを内蔵しており、特に高速なモータ制御アプリケーションを、dsPIC33EないしPIC24Eだけで構成可能となるため、この分野で低コストかつ高性能なコントローラアプリケーションが構築可能と同社は説明する。

　さらにオンチップでオペアンプを搭載しており、これは信号処理など様々な用途での外部部品の節約につながるとする。

　開発環境として、dsPIC33EP64MC504とPIC24EP64MC204の2つのMotor-Control Plug-In Modulesが、どちらも25ドルで用意される。これは同社のdsPICDEM Low Voltage Motor Control Development Kits(150ドル)とHigh Voltage Motor Control Development Kits(650ドル)で利用可能となっており、どちらも同時出荷開始している。

　dsPIC33EP64MC50X DSCは28pinのSOIC/SPDIP/SSOP/QFNパッケージで、dsPIC33EP64MC20X DSCは44pinのVTLA/TQFP/QFNパッケージでそれぞれ提供される。PIC24EP64MC20X MCUは64ピンのTQFP/QFNパッケージでの提供となっている。これらの製品はサンプル出荷を開始しており、価格は1万個発注時に1個1.58ドルからとなっている。

　またdsPIC33EP64GP50X DSC及びPIC24EP64GP20X MCUは36pin VTLAパッケージで、限られた顧客に対してのサンプリングをやはり開始している。こちらの価格は1万個発注時に1個2.34ドルからとなっている。

　16bit DSC「dsPIC33E」と、16bit MCU「PIC24E」のパッケージイメージと機能ブロック図

JAXA、金星探査機「あかつき」の金星再会合に向けた2 回目の軌道制御を実施

　

　宇宙航空研究開発機構(JAXA)は11月10日、金星探査機「あかつき」の金星再会合に向けた軌道制御運用として、姿勢制御用エンジン(RCS)による第2回目となる近日点軌道制御を2011年11月10日13時37分(日本時間)から544秒間実施したことを発表した。

　なお、同制御実施後の「あかつき」の状態は正常だとJAXAでは説明しており、今後、取得したテレメトリデータの解析を進めるとともに、11月21日に計画している第3回軌道制御に向けた準備を行っていくとしている。

　姿勢制御用エンジン(RCS)を用いた軌道制御の概要(出典:宇宙開発委員会報告資料)

ゾンビか人間かを選択するストラテジーゲームアプリ「World Zombination」を試す

　

　Proletariatが、iPhone/iPod touch/iPad用ストラテジーゲームアプリ「World Zombination」を、App Storeにて無料配布していたので試してみました。
　
　最初にゾンビか人間かを選択するストラテジーゲームアプリです。

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　Snowmanが、iPhone/iPod touch/iPad用アクションゲームアプリ「Alto’s Adventure」を、App Storeにて販売していたので試してみました。
　
　アルプスの山を背景に、スノーボードで滑走するゲームアプリです。

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NVIDIA、モバイル機器向けクアッドコアプロセッサ「Tegra 3」の提供を開始

　

　NVIDIAは11月8日(米国時間)、PCレベルのパフォーマンス、バッテリの長寿命化、モバイル体験の向上をタブレットや携帯電話で実現することが可能となるクアッドコアプロセッサ「NVIDIA Tegra 3」の提供を開始したことを発表した。

　同製品は、これまで「Project Kal-El」(開発コードネーム)と呼ばれていたもので、グラフィックス性能を前世代のTegra 2比で最大3倍に向上しつつ、消費電力は最大61%抑えることが可能。

　同社が現在特許申請を行っているバリアブル対称型マルチプロセッシング(vSMP)技術が導入されており、低消費電力が要求される作業向けに特別設計された第5のコンパニオンCPUコアが採用されている。一方、4つのメインコア(Cortex-A9)は、高パフォーマンスが要求される作業向けに設計されたものとなっているが、デュアルコア・プロセッサと比べて一般的な使用における消費電力を抑えることが可能で、音楽やビデオを再生したり、バックグラウンド・データをアップデートしたりと、低消費電力が要求されるタスクを実行している最中、このパフォーマンス重視の4つのコアは完全にシャットダウンされ、代わりにコンパニオン・コアを使用することで電力消費を抑制することができる。また、Webブラウジング、マルチタスキング、ゲームなど、高パフォーマンスのタスクの場合は、コンパニオン・コアが無効となる。

　また、このクアッドコアCPUとともに12コアのNVIDIA GeForce GPUが搭載されており、これによりダイナミック・ライティング、物理効果、高解像度環境によるゲームの迫真性を高めると同時に、3Dステレオの実現による次世代モバイル・ゲームを実現することができるようになると同社では説明している。

　さらに、前世代比で最大2倍の高速化を実現したイメージ・シグナル・プロセッサを搭載し、これらの各プロセッサなどにおいて最大3倍のメモリ帯域幅を実現している。

　なお、同プロセッサを搭載したタブレット製品としてすでにASUSの「Eee Pad Transformer Prime」の提供が予定されているほか、2011年末までには、40タイトルのゲームが発売が予定されており、Tegraプロセッサに最適化された最高のゲームを紹介する、NVIDIAの無償のAndroidアプリケーション「Tegra Zone」向けに、15を超えるTegra 3対応ゲームが開発中となっている。

　Cortex-A9を4コア搭載した「Tegra 3」

マクソンの新製品発表会で聞いてきた探査ロボット「Quince」の秘密

　

　10月28日に行われた、マクソンジャパンの新製品発表会ならびに設立25周年記念祝賀会(画像1)。ネオジウム磁石内蔵ブラシレスモータ「EC16」(30Wおよび60W)および「EC22HD」、「EC40」の4点、DCサーボアンプ「ESCON 36/2」、位置制御ユニット「EPOS2 24/2」などが2011年の新製品として紹介された(画像2～7)。

　画像1。マクソンジャパンの新製品発表会ならびに設立25周年記念祝賀会において、マクソンジャパンの取締役名誉会長の兼子純夫氏(左から2人目)のほか、マクソンモータの社主カール-ヴァルター・ブラウン氏(左から1人目)らスイス本社のトップクラスも来日した

　画像2。ネオジウム磁石内蔵ブラシレスモータ「EC16」の定格出力30Wタイプ。連続トルクは8.13～8.8mNm。最大回転数7万rpm

　画像3。ネオジウム磁石内蔵ブラシレスモータ「EC16」の60Wタイプ。連続トルクは16.7～18.5mNm、最大回転数7万rpm

　画像4。ネオジウム磁石内蔵ブラシレスモータ「EC22HD」。HDは、Heavy Dutyの略で、深度掘削などの過酷な環境で利用でき、運転温度範囲も-55℃から200℃までと非常に幅広いのが特徴。定格出力は空中で80W、オイル中で240W

　画像5。ネオジウム磁石内蔵ブラシレスモータ「EC40」。定格出力170W、最大連続トルク159～164mNm。モータの強さを示す「回転数/トルク勾配」は非常に低く約3.6rpm/mNm、機械的自邸数が2.1ms、最大許容回転数18000rpm、効率89%などが特徴

　画像6。DCサーボアンプ「ESCON 36/2」。PCとUSB接続が可能で、電源電圧は10～36V、出力電流は連続2A、ピーク4A

　画像7。位置制御ユニット「EPOS2 24/2」。DCモータおよびECモータ(ブラシレス)両対応。電源電圧9～24V、出力電流は連続2A、ピーク4A。USBの利用が可能

　その発表会において、スペシャルゲストとして同社のモータを利用している閉鎖空間探査ロボット「Quince」(画像8)と、その開発者の1人である千葉工業大学未来ロボット技術研究センター(fuRo)副所長の小柳栄次氏(画像9)が登場。Quinceに関する面白い話を聞けたので、ここにまとめてみる。

　画像8。Quinceも登場し、階段の昇り降りなどを披露した。この程度の角度の階段など、余裕も余裕

　画像9。Quinceの本体部分の開発を担当したfuRo副所長の小柳栄次氏。これまであまり語られていなかったQuinceのさまざまな部分についての説明を行った

　今さら説明するまでもないが、Quinceは、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)のバックアップを受け、レスキューシステム研究機構、千葉工業大学、東北大学の3者が開発した、NBCテロや事故、地震などの被災環境での使用を前提とした閉鎖空間探査ロボットである(画像10)。しかし、世界一の実績を持つ走破能力の高さを買われ、急遽福島原発での探査用として使用されることとなった(画像11)。

　画像10。2010年4月に公開されたQuinceの完成直前モデル。この後ブラッシュアップを重ねて同年8月に完了し、その後千葉市消防局でテスト運用される形で消防の赤い機体色となった

　画像11。福島原発へ投入されたQuinceの実機。2011年6月半ばのまだ現地に運び込まれる前に千葉工業大学で公開された時のもの

　すでにその時点で米iRobotの「PackBot」が原子炉建屋内に入っていたが、PackBotが探査できるのは1階のみ。それに対してQuinceは、42°ある原子炉建屋内の急傾斜の階段も上れる登坂能力の高さから(画像12)、地下の原子炉汚染水の調査や2階以降のフロアの探索を担当。世界で唯一それが行える(しかも操縦者が比較的安全な距離を保って操作できる)ロボットとして活躍していた。

　画像12。42度の階段。人なら確かに昇降はたやすいかも知れないが、それでも1歩踏み外したらそのまま下まで落ちてしまうほどの急傾斜。上から見たら、垂直のように感じるはず

　しかし、ご承知の通り、2号原子炉建屋内で擱座してしまったのだが、その理由は通信用の有線ツイストペアケーブルが断線してしまったためである(画像13)。本体はまったく問題がなく、その時は5階まで上がって調査を行ってミッションを完了したところだったが、断線により操作できなくなってしまったというわけだ。

　画像13。千葉工業大学での記者会見で説明している小柳氏。小柳氏がツイストペアケーブルを手にして、その巻き取り機構などの説明を行っているところ

　やはり問題としては、まず若い人が操縦できない、ということ。すでに子育てを終わった、もしくはもうこれ以上は子供を作る予定がないというような、40代以上の東京電力のスタッフが操縦しているためだ。当然、反射神経や判断力などの点から20代に比べれば劣ってしまう。

　しかも、「比較的安全な距離から操縦」とはいっても、手袋でさえ三重にも四重にもして顔もガスマスクをして完全防護で操作しているため、視界の悪さ、微調整の難しさが重なる非常に難条件の下で操縦が行われており、それもあったようだ。

　ちなみに、Quinceの操縦システムは、ノートPCでも十分に動作させられる。この日も、ノートPC(画像14)と無線LAN環境で操作していた。

　画像14。ノートPCとプレイステーションタイプのゲーム用コントローラでQuinceは操作可能。画面は、この日に持ち込まれたノートPCの操縦画面

　そしてQuinceのメンテナンスで最大の問題となっていたというのが、バッテリ交換。前述したようにフル装備の状態で作業するため、ネジを1個落としてしまったら、それを拾うだけでも数分を費やしてしまうという、非常に細かい作業に向いていない条件下で行われていた。そのため、通常なら数分で交換が完了して再び発進できるようなところが、数十分かかってしまい、本来なら浴びる放射線量が少なくてすむところを、大量に浴びてしまいかねない状況だったそうである。

　そのため、11月中旬以降の発表となるそうだが、プラグイン充電タイプの新型Quinceを発表し、次はそれを福島原発で使用するとしている。なお、Quinceのバッテリは側面から取り外しが可能で、カバーを外したら後はバッテリを抜き差しするだけだ(画像15・16)。

　画像15。脇のカバーを外すと、バッテリがセットされている。カバーを外すのも通常ならどうということはないが、何重にも手袋を重ねた状態だと、細かい作業ができないため、バッテリ交換がなかなか大変らしい

　画像16。バッテリを外したところ。取り付けと取り外しもワンタッチなので、普通の状況なら非常に簡単。しかし、何重にもした手袋では操作しづらいため、もっと簡単なプラグインタイプを開発中。11月中旬以降に発表の予定

　ちなみにQuinceの汚染は、本体はほとんど問題ないのだが、クローラがゴムのためにどうしても放射線の数値が高くなってしまうという。Quince本体はIP67相当の防塵・防水処理が施されているので丸洗いもできるのだが、1回で50リットル程度としても、東電側の「これ以上汚染水を増やしたくない」という意向のため、丸洗いは行われていないそうである。

　ではどうしているかというと、クローラを切って外して即廃棄処分。新品のクローラに交換して再度発進という仕組みにしているそうだ。

　それから、Quinceに関する「価格」についても小柳氏が語ってくれた。これまでのモデルだと1台750万円ほどだという。しかし、量産することができれば、200万円台まで落とせるだろうとした。

　その量産化だが、NEDOのバックアップを受けて5カ年での開発計画を進めた際に、当初は実用化に加えて「事業化」も条件の1つだったそうだが、その時点で考えられた売り込み先は全国の消防署のハイパーレスキューぐらいで、200台程度だったことから、事業化に関しては緩和されたという。

　しかし、小柳氏は大学ベンチャーを経営していることから、自分の会社で量産化を行うとした。現在、その走破能力が世界レベルで非常に評価されているようで、「Quinceで行けないところはもうどんなロボットでも行けない」という、現時点での究極の機動型ロボットとされており、オファーが集まっているようである。

　ちなみに、近々Quinceベースの宇宙用ロボットをJAXAと共同発表するということなので、プラグイン型Quinceとともに要注目だ。

　そして肝心のQuinceで使用されているマクソン製モータの種類。メインのクローラの駆動用に「EC-4pole 30」を2個使用している(ギアヘッドに「GP32HP」、エンコーダに「MR Type ML」という組み合わせ)。後輪駆動で、後部にギアがモータが装備されている。前輪でないのは、後輪駆動だとクローラの接地する下側が引っ張られてテンションが上がり、走行能力が高くなるからだ(前輪駆動だと下側がたるむためによくない)。

　それから4本のサブクローラを駆動しているのが「EC22」(ギアヘッドはGP32HP、エンコーダMRと同じ)がそれぞれに1個ずつで計4個だ(画像17)。

　画像17。モータが直接見えているわけではないが、ファンベルトの見えているその向こう側にサブクローラ用のEC22100ワットタイプが収納されている

　EC-4pole 30は4極磁石内蔵ブラシレスDCモータで、直径30mm・全長47mmというサイズで、定格出力は100W。GP32HPとの組み合わせでは最大トルクが8.0Nm(減速比14:1～1093:1)。エンコーダMR Type MLは、分解能128～1000パルス、チャンネル数3、出力信号がラインドライバ5mAとなっている。

　EC22はブラシレスDCモータ(非接触整流)。EC22は3種類あるが、定格出力が100Wのものを採用している(直径22mm・全長62.7mm)。そしてギアヘッドに関しては、GP32HPは通常はEC22用としては組み合わせにないのだが、Quinceはかなりそこら辺は手を加えているそうなので、特殊な形となっているようだ。

　また、マクソン製モータを採用した理由として、小柳教授はパワフル・トルクフルでありながら、軽量であることがポイントだったとしている。とにかくこうした探査ロボットは極端な話1gでも軽く作ることが重要で、重くなればそれだけ衝撃に備えて頑丈に作る必要があり、結果として重量が増してしまうという悪循環に陥ってしまう。軽いだけで武器となるということなのである。