
2026/02/24 0:48
**Show HN:** 「Sowbot」― オープンハードウェアの農業ロボット(ROS 2、RTK GPS搭載)
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要約▶
Japanese Translation:
Sowbot Open AgBot エコシステムは、オープンハードウェアのリファレンスロボットとプロダクションレディなソフトウェアスタックを提供し、農業技術におけるプロトタイプから本番へのギャップを埋めます。その核となるのは、10 cm × 10 cm のコンピュートモジュールで、2 つの Avaota A1 SBC(Octa‑core Cortex‑A55、最大 1.8 GHz、4 GB RAM、統合 AI アクセラレータ)をスタックし、Ethernet 経由で接続されています。Board A は制御と安全性を担当し、ROS 2 ナビゲーション、トポロジー マッピング、EKF ローカリゼーション、リアルタイム パスプランニング、および緊急停止機能を実装し、シリアルリンクで ESP32‑S3 マイクロコントローラへ通信します。ESP32‑S3 は Lizard ファームウェアを走らせてモーター制御を行います。Board B は知覚と AI に専念し、カメラドライバ、画像前処理、YOLO 推論を実行し、軽量な検出座標またはセマンティック ラベルを提供しながら、Board A の CPU を安定させます。
プラットフォームには、確立されたハードウェアが組み込まれています。双 GNSS RTK レシーバ(SparkFun または Septentrio Mosaic)でセンチメートル精度の定位を実現し、CAN バスブレークアウトは車両グレード通信に使用されます。Odrive CAN ドライバ、4 本の 800 W 14.5″ ハブモーター(100 N·m、4096×10 エンコーダ)、6 個の 12 V 80 Ah ナトリウムイオン バッテリーパック、5 インチ Fatbike サスペンションフォーク、および M12 コネクタを備えたモジュラーアルミニウム シャーシで、過酷な屋外展開に対応します。
開発プラットフォーム—Sowbot Mini と Sowbot Pico—は、Odrive ドライバ、エンコーダ付き電動ホイール、および 1515 エクストルージョンシャーシ構造を使用した 1/4 スケールのテストベッドを提供します。ソフトウェアスタックの層は次のとおりです:Lizard(リアルタイムロボットオーケストレーション)、RoSys(制御ループと UI のための asyncio ベースの Python フレームワーク)、DevKit ROS(シミュレーションサポート付き完全 ROS 開発キット)、そして Zauberzeug によって構築された Field Friend アプリケーション(RoSys 上に構築)で、自治ナビゲーションとフィールド作業を調整します。
すべての回路図、PCB レイアウト、ファームウェア、およびソフトウェアはオープンライセンスで公開されています。貢献は Discord チャンネル経由で歓迎され、ロードマップは GitHub にホストされています。
本文
概要
私たちのミッションは、持続可能性とスケールのギャップを埋めることです。研究者や農家に対し、プロプライエタリな依存関係なしで労働負担と環境への影響を削減できる再現性が高く軽量なロボティクスを提供します。
Sowbot Open AgBot エコシステムは、農業ロボット工学における「プロトタイプギャップ」を解消します。スタートアップ向けにリファレンスハードウェア設計を公開し、厳格な研究要件を満たす本番用ソフトウェアスタックを開発しています。
- スタートアップには配線(ドライバ、ネットワーク、UI)の R&D を約18か月削減でき、独自価値(例:専有種子埋設アルゴリズム)に集中できます。
- 研究者は Docker イメージを共有するだけで実験環境が安定し再現可能な状態になります。
Open Core – ロボット「ブレイン」
| ステータス | 説明 |
|---|---|
| ほぼ完成・組み立て済み | ESP32 キャリアは一部作業が必要 |
| ハードウェア | スタッカブルな10 cm×10 cmモジュール標準に基づく完全オープンハードウェアの計算ユニット。Avaota A1 Single Board Computer(SBC)を2台、1本のイーサネットケーブルで接続。 |
| Board A – コントロール&安全 | 物理的な整合性と動作を担う主要コントローラ。 主なタスク:ROS 2 ナビゲーションスタック、トポロジカルマッピング、EKF ローカライゼーション。 ハードウェア:モーター制御・安全ウォッチドッグ用に ESP32(Lizard ファームウェア)への直接シリアルリンク。決定論的リアルタイム制御。 |
| Board B – 知覚&AI | 計算集約タスク専用のビジョンプロセッサ。 主なタスク:カメラドライバ、画像前処理、ニューラルネットワーク推論(例:YOLO)。 出力:軽量検知座標または意味的ラベル。 |
| 接続性 | ネイティブ CAN バスサポートによりフィールドレベルでの堅牢な通信を実現。 二重 GNSS RTK 受信機がセンチメートル精度の位置決めを提供し、ナビゲーションとタスク遂行を支援。 |
| エンクロージャ | 長期屋外展開向けに設計された耐久性・防水アルミニウムケース(M12 コネクタ付き)。 |
Bill of Materials – Core
| 数量 | コンポーネント | 説明 |
|---|---|---|
| 2 | Yuzuki Avaota‑A1 SBC | オクタコア 64ビット ARM Cortex‑A55(最大1.8 GHz)、4 GB RAM、統合 AI アクセラレータ。オープンハードウェアプラットフォーム。 |
| 1 | ESP32‑S3 マイクロコントローラ | リアルタイム Lizard コントロールノードと汎用周辺 I/O を備えたカスタムオープンハードウェア PCB。 |
| 1 | BNO055 IMU | Adafruit の9DOF絶対姿勢融合ブレークアウト – BNO055。 |
| 1 | CAN バスブレイクアウト | 決定論的、車両グレードの通信インターフェース。 |
| 2 | SparkFun GNSS RTK(または Septentrio Mosaic) | RTK サポート付き高精度 GNSS 位相測位。 |
| 1 | 36 V → 12 V & 5 V 電源変換・絶縁 | カスタム製電力調整および電気絶縁ボード。 |
| 1 | 防水アルミニウムエンクロージャ | M12 コネクタ付きシール済みアルミニウムケース、耐久性に優れる。 |
Sowbot – 本体
| ステータス | 説明 |
|---|---|
| 詳細な BOM とコンセプトは未組立 | Open Core モジュールが Open AgBot リファレンスプラットフォームを動力化。高性能モーター、正確な制御、低温 <0 °C 充電に耐える長寿命バッテリー、頑丈なサスペンションを備えた完全モジュラーでオープンハードウェアの農業ロボットです。 |
| モジュラーチャスシステムと標準化された接続により迅速拡張・再構成が可能。電子機器、ソフトウェア、メカニクスを完全に制御できる多用途フィールドレディシステムを実現します。 |
Bill of Materials – Body
| 数量 | コンポーネント | 説明 |
|---|---|---|
| 2 | Odrive CAN バスドライバ(オープンハードウェア版開発中) | 高性能モーター制御、リアルタイム CAN 通信により正確なトルク・速度調整。将来的には SimpleFOC ハードウェアへ移行可能。 |
| 4 | 800 W Hub モーター | 14.5″ ギア付きハブモーター、100 N·m、4096×10 エンコーダで優れた加速とトラクションを実現。 |
| 6 | 12 V 80 Ah Na‑Ion バッテリーパック | 高容量エネルギーモジュール、完全自律運転に長時間電力供給。 |
| 4 | 5″ ファットバイクサスペンションフォーク | 不整地・動的環境で滑らかな移動を実現する衝撃吸収サスペンション。 |
| 多数 | モジュラー チャス構造 | 軽量アルミニウムチューブセクションがセンサー、プロセッサ、アクチュエータの柔軟なバックボーンを形成。 |
| 多数 | チャスコネクタ | アルミニウム90°クロスオーバーおよびモジュラーパイプフィッティングで右角にチューブを接続。 |
Sowbot Mini (開発プラットフォーム)
| ステータス | 説明 |
|---|---|
| 組み立て・テストが必要 | 1/4規模の開発プラットフォームでテストと検証に使用。 |
コンポーネント
| 数量 | コンポーネント | 説明 |
|---|---|---|
| 2 | Odrive | モーターコントローラ。 |
| 4 | 電動ホイール(6.5″ ハブ+エンコーダ) | 移動コンポーネント。 |
| 多数 | チャス構造(1515 エクストルージョン) | 構造フレームワーク。 |
| 多数 | チャス接続(1515 コーナー) | 連結要素。 |
Sowbot Pico (開発プラットフォーム)
| ステータス | 説明 |
|---|---|
| Lizard ファームウェアに若干の作業が必要ですが、代替ソフトで物理的なプラットフォームは検証済み。 |
ここで課題を追跡。
ソフトウェアスタック
Lizard
Sowbot プラットフォームは Lizard(Zauberzeug 開発)を利用し、リアルタイムロボットオーケストレーション—センサー入力、モーター制御、ナビゲーションの管理—を実現しています。Lizard はプロセッサ、マイクロコントローラ、周辺機器間でシームレスな通信を可能にし、自律操作を調整しながら完全オープンかつカスタマイズ可能です。複数のモータードライバをサポートします。
RoSys
Lizard の上位レイヤーとして、開発者は RoSys(asyncio ベースの Python フレームワーク)を使用して制御ループ、メッセージング、UI を簡素化できます。農業実装「Field Friend」は Zauberzeug が RoSys 上で構築し、自律ナビゲーションとフィールド操作を調整します。
DevKit ROS
当社の主開発環境は DevKit ROS です。Sowbot プラットフォーム専用に設計された完全な ROS ベース開発キット(Zauberzeug の作業に基づく)で、標準的な ROS ツール、センサードライバ、シミュレーションサポート、およびコミュニティ相互運用性を提供します。ROS に既に投資しているチームや知覚・計画の成熟したライブラリが必要な場合に最適です。
ソフトウェアロードマップ
コントリビューション
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