光近接センサモジュール WrPPS Single Board
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光近接センサモジュール WrPPS Single Board はデュアルセンサによる近接〜中距離の連続的計測を特徴としたセンサモジュールです． ・WrPPS: Wide-range Precise Proximity Sensor = 広範囲精密近接覚センサ ----- 光近接センサモジュール WrPPS Single Board は東京大学大学院情報理工学系研究科知能機械情報学専攻情報システム工学研究室長谷川峻特任助教の研究成果をもとに東京大学ならびに東京大学TLOと東京オープンソースロボティクス協会の著作物ライセンス契約に基づいて提供されています． -----
デュアルセンサによる近接〜中距離の連続的計測
ToF:Time-of-Flight 光距離センサ（VL53L0X） と IR 反射強度（VCNL4040）近接センサを同一の小型基板に搭載し，2種のセンサ情報を統合的に利用するキャリブレーション機能を実装したドライバソフトウェア wrpps_ros https://github.com/tork-a/wrpps_ros を利用することで広範囲で高精度な近接覚センシングが可能になっています． WrPPS Single Board がデュアルセンサ方式を採用している背景として，ToF 光距離センサはその特性上ごく近距離では計測困難な領域が生じます．一方，反射強度近接センサは近距離に強い反面，色や材質の影響を受けやすい性質があります． これらのセンサ各特性に対して WrPPS Single Board と wrpps_ros ではこれら 2種 のセンサレンジが重なる距離に対象物があるときに ToF 光距離センサ計測値から反射強度近接センサの計測値をキャリブレーションして距離を算出・統合することで近接～中距離を連続的・頑健に計測しています．
WrPPS Single Board の特徴
・デュアルセンサ ・ToF 光距離センサ：ST VL53L0X（ 最大約 2 [m] ） ・近接+周囲光完全一体型センサ：Vishay VCNL4040（ 0 ～ 約 0.2 [m] ） ・小型 ・基板サイズ：18 ✕ 18 ✕ 4.7 [mm] ・重量：約 1.5 [g] ・配線コネクタ ・JST SH（SM04B-SRSS）4ピン ・SparkFun Qwiic Connect System 準拠 ・市販の SH コネクタケーブルが利用可能 ・Arduino ボードを使用して駆動 ・動作確認済み Arduino ボード ・Arduino UNO R4 Minima ・Arduino nano Every ・Arduino nano R4 ・ROS 対応 ・Ubuntu 20.04 + ROS Noetic ・Ubuntu 22.04 + ROS-O ・Ubuntu 24.04 + ROS-O ・ドライバソフトウェア：wrpps_ros ・ https://github.com/tork-a/wrpps_ros ・OSS ライセンス：BSD-3-Clause
活用シーン
・把持のプリコンタクト制御：対象に触れる直前まで高精度に計測 ・多種類対象物の近接検知：色・材質差の影響を抑えた近接距離判定 ・小型ロボットの安全接近：小型・軽量でエンドエフェクタや小型移動ロボットなどに搭載可能 ・柔軟な外装の接触検知：布などの柔軟な外装内側から変形を検知（ぬいぐるみロボットなど）
利用方法
ドライバソフトウェア wrpps_ros の利用方法は GitHub リポジトリの README に記載していますのでご参考ください． ・wrpps_ros README - GitHub ・ https://github.com/tork-a/wrpps_ros#readme-ov-file 技術的な質問については wrpps_ros の GitHub Issues に投稿していただけるとありがたいです． ・wrpps_ros / Issues - GitHub ・ https://github.com/tork-a/wrpps_ros/issues
注意事項
・日本国内への販売（出張などでの日本国外一時持ち出し使用可）となっています． ・日本郵便のクリックポストでお届け先のポストへの投函にてお送りいたします．