LPMS-HR series : ロボティクス・自律システム向け高分解能 IMU
LPMS-HR
製品説明
LPMS-HRは、ロボティクスおよび自律システム向けに設計された高分解能MEMS慣性計測ユニット（IMU）です。3軸ジャイロスコープと3軸加速度計をコンパクトなアルミニウム合金筐体（22.4 × 22.4 × 11 mm）に統合し、リアルタイムで6DoFの姿勢方向・線形加速度・角速度データを出力します。USB、RS232、TTLの3つのインターフェースバリアントから選択可能で、幅広いロボットアーキテクチャや制御システムへスムーズに組み込むことができます。
高分解能モーションセンシングによる精密なロボット制御
LPMS-HRは、16ビット加速度計と16ビットジャイロスコープを搭載し、0.01°という高い角度分解能を実現しています。ロボットの制御システムが正確かつ安定した動作を行うために必要な、きめ細かいモーションデータをリアルタイムで供給します。オイラー角・四元数・線形加速度・角速度のオンボード演算に対応し、最大1,000Hzのレートでデータを出力します。
この分解能レベルは、ヒューマノイドロボットのバランス制御、モバイルプラットフォームの滑らかな軌道制御、建設機械・産業機器における姿勢推定など、わずかな誤差が積み重なると重大な問題につながるアプリケーションで特に威力を発揮します。
動的なロボット環境に対応する堅牢な設計
LPMS-HRは、汎用IMUとは異なり、実環境でのロボット運用を想定した設計が施されています。9,600〜921,600 bpsのボーレートに対応しており、帯域に敏感なシステムでも低遅延のデータ配信を実現します。また、タイムスタンプ同期機能により、マルチセンサー構成やマルチロボットシステムとのシームレスな連携も可能です。
アルミニウム合金製筐体と−40°C〜+85°Cの広い動作温度範囲により、屋内工場フロア・屋外フィールド・車載環境など、ロボットが活動するあらゆる現場での安定した動作を保証します。
柔軟な接続性と容易なシステム統合
LPMS-HRはUSB・RS232・TTLの3インターフェースバリアントを用意しており、追加の変換ハードウェアなしに既存のシステム構成に対応できます。5V〜36Vの広い動作電圧範囲により、低消費電力の組み込みシステムから産業用の高電圧電源バスまで対応可能です。
通信にはLPBUS / ASCIIプロトコルを採用しており、LP-Researchのソフトウェアエコシステムと完全互換です。センサー生データ・オイラー角・四元数・線形加速度・温度など、すべてのデータ出力タイプを統一インターフェースで取得でき、エンジニアリングチームの統合工数を大幅に削減します。
コンパクトなフォームファクター ： 高い実装自由度
わずか22.4 × 22.4 × 11 mm、重量10gという小型軽量設計により、スペースの制約が厳しいロボット構造にも性能を妥協することなく搭載できます。ロボットの関節内部への内蔵・モバイルプラットフォームシャーシへの組み込み・ジンバルシステムへの統合など、様々な実装形態に対応します。標準的なMolexコネクター（5015680607）を採用しており、機械的・電気的な接続も容易です。
このコンパクトで軽量なプロファイルは、数十か所にわたる実装ポイントで1グラム・1ミリメートル単位の設計が求められるヒューマノイドロボット開発にも最適です。
主な特長
- 高分解能 MEMS IMU センサー： 16ビットジャイロスコープ・加速度計、角度分解能01°
- 完全 6DoF 慣性計測： 3軸ジャイロスコープ＋3軸加速度計を1ユニットに統合
- リアルタイムオンボード処理： オイラー角・四元数・線形加速度・角速度を最大1,000Hzで演算・出力
- 3種のインターフェースバリアント： USB・RS232・TTL、システムに合わせて選択可能
- 広い動作電圧範囲： 5V（USB）または5〜36V（RS232/TTL）、組み込み〜産業用まで対応
- タイムスタンプ同期対応： マルチセンサー・マルチロボット構成の同期に対応
- 広いボーレート範囲： 9,600〜921,600 bps対応
- 産業用温度定格： −40°C〜+85°Cの環境下で安定動作
- コンパクト・軽量： 22.4 × 22.4 × 11 mm、10g、スペース制約のある実装に最適
- 堅牢なアルミニウム合金筐体： 産業・フィールド環境での耐久性を確保
主な用途例
- モバイルロボット（AGV / AMR）： ナビゲーション・経路追従・動的安定化のためのリアルタイム姿勢・加速度フィードバック
- ヒューマノイドロボット： バランス制御と関節協調動作のための高精度ボディ・関節モーショントラッキング
- 建設機械・産業機器： 安全インターロック・水平制御・操作制御のための傾斜・ピッチ・ロール監視
- プラットフォーム安定化・姿勢制御： ジンバル・カメラ・アンテナ・車両安定化システムへのクローズドループフィードバック
- Vehicle-in-the-Loop（ViL）テスト： 動的な自動車・ロボティクステスト環境における高周波・高精度モーションキャプチャ
- 研究・プロトタイピング： 大学研究室・ロボティクスR&Dチーム・システムインテグレーター向けの汎用IMUソリューション
あらゆるシステムにクリーンに統合できる、コンパクトで高分解能なIMUをお探しですか？LPMS-HRは、即戦力のパッケージで精密なモーションセンシングを提供します。
📥 仕様書や接続情報はデータシートをダウンロード、または弊社担当チームまでお問い合わせください。
Specifications
| 型番 | LPMS-HR USB | LPMS-HR RS232 | LPMS-HR TTL |
| 通信インターフェース | USB | RS232 | TTL |
| 通信プロトコル | LP-BUS/ ASCII | LP-BUS/ ASCII | LP-BUS/ ASCII |
| サイズ | 22.4 × 22.4 × 11 mm | ||
| 重量 | 10 (±0.5) g | ||
| オリエンテーション範囲 | Roll: ±180° / Pitch: ±90° / Yaw: ±180° | ||
| 分解能 | 0.01° | ||
| 時刻同期 | 対応 | ||
| 最大ボーレート | 9,600 ~ 921,600 bps | ||
| 加速度計測定範囲 | 3-axis, ±3 / ±6 / ±12 / ±24g, 16-bit | ||
| 加速度計ゼロバイアス | 20mg | ||
| 加速度計温度ドリフト | <0.2mg/K | ||
| 加速度計バイアス不安定性 | 26.88 μg | ||
| 加速度計ランダムウォーク | 1.45 deg/h | ||
| ジャイロスコープ測定範囲 | 3-axis, ±125 / ±250 / ±500 / ±1000 / ±2000 dps, 16-bit | ||
| ジャイロスコープゼロバイアス | ±1 dps | ||
| ジャイロスコープ温度ドリフト | ±0.015 dps/K | ||
| ジャイロスコープノイズ密度 | 0.014 dps/√Hz | ||
| ジャイロスコープバイアス不安定性 | 4.41 deg/√hr | ||
| ジャイロスコープランダムウォーク | 1.45 deg/h | ||
| データ出力タイプ | Raw data / Euler angles / Quaternion / Linear acceleration / Temperature | ||
| データ出力レート | 5 ~ 1,000 Hz (default: 100 Hz) | ||
| 電源 | 5V | 5~36V | 5~36V |
| 最大入力電流 | 38mA (@5V) | 38mA (@5V); 7mA (@36V) | 38mA (@5V); 7mA (@36V) |
| 消費電力 | 0.13W (26mA@5V) | 0.105W (21mA@5V) | 0.095W (19mA@5V) |
| ケース素材 | Aluminum | ||
| 温度域 | -40 to +85 °C | ||
| コネクター | Molex 5015680607 | ||
※ 記載の性能パラメータはすべて常温+25°C時の値です。その他の温度条件下では参考値が変動する場合があります。
※RS232/TTL電源供給に関する注意事項 — RS232またはTTL通信において大電力安定化電源（例：48Vから24Vに変換するレギュレーター電源）を接続する場合、電源投入時に瞬間的な突入電流が発生し、センサーの最大定格電流を超過して損傷させる可能性があります。段階的な通電を強く推奨します：安定化電源が完全に安定した後に、センサーへの電源接続を行ってください。
※ASCII出力モードについて: ASCII出力形式においても、デバイスはLPBUSプロトコル形式でユーザーコマンドに応答します。ASCIIで出力されるデータは32ビット浮動小数点数をもとに演算されます。
Order
| Product | Package contents | Price |
|---|---|---|
| LPMS-HR-USB | 1 x LPMS-HR-USB sensor 1 x Data cable 1 x Warranty service (1 year) |
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| LPMS-HR-RS232 | 1 x LPMS-HR-RS232 sensor 1 x Data cable 1 x Warranty service (1 year) |
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| LPMS-HR-TTL | 1 x LPMS-HR-TTL sensor 1 x Data cable 1 x Warranty service (1 year) |
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