JASA_OpenEL配布用

ロボット技術における国際標準化の動向

～ISOおよびOMGにおける最新情報～

2015年11月18-20日

（一社）組込みシステム技術協会 理事 兼 技術本部 副本部長 OpenEL国際標準化委員会 委員長

OMG Robotics-DTF 共同議長 兼 Hardware Abstraction Layer WG 議長 ISO/TC 184/SC 2/WG10 エキスパート

アップウィンドテクノロジー・インコーポレイテッド 代表取締役社長 中村憲一

1.

ロボット技術関連の国際標準化機関の動向

1.

ISOの動向

2.

IECの動向

3.

ITU-Tの動向

4.

CiAの動向

5.

OMGの動向

2.

JASAの国際標準化活動

1.

OpenELとは

2.

OpenEL

®

_{2.0のアーキテクチャ}

3.

OpenEL

®

_2.0のAPI

4.

デモ映像

5.

OpenEL

®

_{の国際標準化活動}

6.

JASAの標準化戦略

目次

1. ロボット技術関連の国際標準化

機関の動向

n ISO(International Organization for

Standardization)

国際標準化機構

n IEC(International Electrotechnical Commission)

国際電気標準会議

n ITU-T(International Telecommunication Union

Telecommunication Standardization Sector)

国際電気通信連合 電気通信標準化部門

n CiA(CAN in Automation)

n OMG(Object Managemnet Group)

ロボット技術関連の国際標準化機関

n

ISO/TC 184 Automation systems and integration

(オートメーションシステム及びインテグレーション)

n

1982年設立

n

幹事国：フランス、議長国：フランス

n

作業範囲

・ 製品及びそれに付随するサービスの設計，調達，製造，出荷，支援，保守， 廃棄などに関する，オートメーション及び統合の分野における標準化。標 準化の範囲は，情報システム，産業及び特定の非産業環境における固定 式及び移動ロボットのロボット技術，オートメーション及び制御ソフトウェア 並びに統合技術を含む。これらの標準は，機械，装置，情報技術，マルチ メディア機能，マルチモーダル通信ネットワークなど，IEC/TC 184 の作業 範囲を越えた標準，技術を扱うこともある。 ・ 除外：下記分野の基本規格。IEC/TC 44で扱われる電気及び電子設備， IEC/TC 65で扱われる汎用プログラマブルコントローラ（PLC），IEC/TC 100で扱われるマルチメディア機能。

ISOの動向

n

AG

Advisory group(諮問委員会)

n

WG 6

Oil and Gas Interoperability

(石油とガスの相互運用性)

n

SC 1

Physical device control(機械及び装置の制御)

n

SC 2

Robots and robotic devices

(ロボットとロボティックデバイス)

n

SC 4

Industrial data(産業データ)

n

SC 5

Interoperability, integration, and architectures

for enterprise systems and automation applications

(アーキテクチャ、通信とフレームワーク)

（上智大学） （名古屋大学） （法政大学） （東海大学） SC2/WG8 サービスロボット 主査：神徳徹雄 （産総研） （法政大学） SC2/WG10

n Advisory group(諮問委員会)

・ TC184のISO規格作成などの活動に関して、全

体的な戦略を検討し、実際にISO 規格作成作

業を行うTC184傘下のSC（Sub- Committee）に

対する指示案を策定する会議

・ メンバーは、TC184議長、TC184参加のSCの議

長並びにTC184議長が指名した諮問委員で構

成

ISO/TC 184/AG

n

Physical device control(機械及び装置の制御)

n

幹事国：ドイツ、議長国：ドイツ

n

構成

・

WG 7 : Data modeling for integration of physical devices

(CNC(Computerized Numerical Control:数値制御)データモデル)

・

WG 8 : Distributed installation in industrial applications

(工業用分配装置)

n

2015年11月18日現在、有効な規格の例

・ ISO 841:2001 Industrial automation systems and integration -- Numerical control of machines -- Coordinate system and motion nomenclature

・ JIS B 6310:2003 産業オートメーションシステム－機械及び装置の制御－ 座標軸及び運動の記号

・ ISO 14649-1:2003 Industrial automation systems and integration --Physical device control -- Data model for computerized numerical

n

Robots and robotic devices

(ロボットとロボティックデバイス)

n

幹事国：スウェーデン、議長国：スウェーデン

n

構成

・

WG 1

Vocabulary and characteristics(用語)

・

WG 3

Industrial safety(産業用ロボットに関する安全性)

・

WG 7

Personal care safety(パーソナルケアロボット)

・

WG 8

Service robots(サービスロボット)

・

JWG 9 Joint ISO/TC 184/SC 2 - IEC/SC 62A: Safety for

medical devices using robotic technology(

医療ロボットの安全

)

—

IEC TC62/SC62A（医用電気機器に関する共通事項）

・

WG10 Modularity for service robots（サービスロボットのモジュラ

リティ）

n

2015年11月18日現在、有効な規格の例

n

WG1

・

ISO 8373:2012 Robots and robotic devices – Vocabulary(用語)

n

WG3

・

ISO 10218-1:2011 Robots and robotic devices -- Safety

requirements for industrial robots -- Part 1: Robots

(産業用ロボット安全)

・

ISO 10218-2:2011 Robots and robotic devices -- Safety

requirements for industrial robots -- Part 2: Robot systems and

integration (産業用ロボットシステムの安全)

n

WG7,8

・

ISO

13482

:2014 Robots and robotic devices -- Safety

requirements for personal care robots

(

パーソナルケア・ロボットの安全

)

n WG1

・ ISO/

DIS

19649 Robots and robotic devices

-Vocabulary for mobile robots（モバイルロボット

の用語）

—

2015年11月4日、DIS登録

n

産業ロボット安全規格ISO 10218を補完するC規格

n

関連既存規格(ISO 12100：機械安全, ISO 14121:リスクア

セスメント, ISO 13849:制御安全, IEC 60204:電気安全, IEC

62061:機能安全)の適用時の要点のまとめ

n

パーソナルケア・ロボット

・

人間の生活の質の向上に資する目的で直接または間接的支援行

動を実行するために人との物理的な接触を許すサービスロボット。

n

対象

・

移動型お手伝いロボット、移動ロボット、移乗ロボット、物理的な支

援ロボット等

n

対象としないロボット

・

マリンロボット、飛行ロボット、産業用ロボット

(ISO 10218)、医療用

ロボット、軍用ロボット、公共の平和用ロボット

ISO 13482 パーソナルケア・ロボットの安全

n

2014年2月17日：パナソニックプロダクションエンジニアリング株式会社

・ Mobile servant robot（リショーネ）

n

2014年2月17日：株式会社ダイフク

・ Robotic device（エリア管理システム）

n

2014年11月12日：CYBERDYNE株式会社

・ Physical assistant robot （HAL作業支援用（腰タイプ））

n

2014年11月12日： CYBERDYNE株式会社

・ Physical assistant robot （HAL介護支援用（腰タイプ））

n

2015年3月19日： CYBERDYNE株式会社

・ Physical assistant robot （HAL自立支援用下肢タイプ）

n

2015年7月8日：RT.ワークス株式会社

・ Mobile servant robot

n

2015年10月14日：本田技研工業株式会社

・ Physical assistant robot

n WG8

・ ISO/

DIS

18646-1 Robots and robotic devices

--Performance criteria and related test methods for

service robot -- Part 1: Wheeled mobile servant robot

(ロボット及びロボティックデバイス –

サービスロボットの

ための性能基準と関連する試験方法

- 第1部：

車輪方

式の移動型手伝いロボット

)

・ ISO/

WD

18646-2 Robots and robotic devices

--Performance criteria and related test methods for

service robot – Part 2: Navigation

(ロボット及びロボティックデバイス –

サービスロボットの

ための性能基準と関連する試験方法

– 第2部：

ナビ

ゲーション

)

n WG10

・ 2013年までWG8で活動

・ 2013年10月の北京会議で

中国

が中心となって

Modularity(

モジュラリティ

)をテーマに新WGの設立を提

案

・ 2014年にSC2による投票が実施

—

賛成：１１、反対：3（

日本

、カナダ、ドイツ）で設立が決議

・ 活動内容

—

ロボットのモジュラリティの国際標準化

ü ハードウェア ü ソフトウェア

ISO/TC 184/SC 2

n 2014年10月20〜24日

n 大阪府門真市

n WG1,7,8,10

n WG10の初回会議(10/23〜24)

・ 参加メンバーの確認

・ 活動内容の提案

・ ロボットのモジュラリティの国際標準化

—

ハードウェア

—

ソフトウェア

ü ソフトウェアプラットフォームにおけるHardware Abstraction Layer(ハード

ウェア抽象化レイヤ)の標準化など

n 2015年2月2〜6日

n 韓国：済州島

n WG1,7,8,10

n WG10の第二回会議(2/4〜6)

・ 既存の国際標準規格の調査

ISO/TC 184/SC 2 Jeju会議

n 2015年6月9〜17日

n ドイツ：シュツットガルト

n WG1,3,7,8,10

n WG10の第三回会議(6/9〜11)

・ 既存の国際標準規格の調査結果の報告

・ ワーキングドラフトの作成

・ JASA OpenEL/OMG HAL4RTのIS化を提案

・ JASA OpenEL/OMG HAL4RTの要求事項をPart-1に

含めることで決定

n 2015年10月12〜23日

n 中国浙江省杭州市

n WG1,3,7,8,10

n WG10の第四回会議(10/21〜23)

・ ISO/

WD

xxxxx:

Modularity for service robots – Part 1:

General requirements

の作成

・ JASA OpenEL/OMG HAL4RTの要求事項をPart-1に

収録済み

・ 2015年11月18日現在、各国からのコメントを受付中

・ 2016年2月の名古屋会議でWDの最終版を作成

・ 2016年6月のOxford会議でNWIPを予定

n

Industrial data(産業データ)

n

幹事国：アメリカ、議長国：イギリス

n

構成

・ PPC Policy and planning committee

・ QC Quality committee

・ AG 0 Change management advisory group ・ WG 2 Product characteristics and libraries ・ WG 3 Oil, Gas, Process and Power

・ WG 8 Joint SC 4 - SC 5 WG : Manufacturing process and management information

・ WG 11 Implementation methods and conformance methods ・ WG 12 STEP product modelling and resources

・ WG 13 Industrial Data Quality ・ WG 21 SMRL Validation Team

・ WG 22 Reference data validation team ・ WG 23 Vocabulary validation team

n

ISO/

DIS

10303-21 Industrial automation systems and

integration -- Product data representation and exchange

-- Part 21: Implementation methods: Clear text encoding

of the exchange structure

(コンピュータが解読可能な工業製品データの表現および

交換の規格)

n

STEP（Standard for the Exchange of Product model data)

n

STEPはCAD/CAM/CAE/PDM/EDMなどのシステムでの

データ交換に使用

n

Interoperability, integration, and architectures for enterprise systems

and automation applications(アーキテクチャ、通信とフレームワーク)

n

幹事国：アメリカ、議長国：アメリカ

n

構成

・ WG 1 Modelling and architecture

・ SG 1 Advanced process control and optimization study group (APC/O SG) ・ WG 4 Manufacturing software and its environment

・ WG 5 Open systems application frameworks

・ JWG 5 Joint WG ISO/TC 184/SC 5 - IEC/SC 65E : Enterprise-control system integration

・ WG 6 Application service interface

・ WG 7 Diagnostic and maintenance applications integration

・ WG 9 Key performance indicators for manufacturing operations management ・ WG 10 Evaluation of energy efficiency and other relevant factors of a

manufacturing system with respect to its environmental influence

n

ISO 20242-1:2005 Industrial automation systems and integration

--Service interface for testing applications

-- Part 1: Overview

n

ISO 20242-2:2010 Industrial automation systems and integration

--Service interface for testing applications

-- Part 2: Resource management service interface

n

ISO 20242-3:2011 Industrial automation systems and integration

--Service interface for testing applications

-- Part 3: Virtual device service interface

n

ISO 20242-4:2011 Industrial automation systems and integration

--Service interface for testing applications

-- Part 4: Device capability profile template

・ 日本から新規提案を行ったロボットに関する通信制御フレームとアプリケーションイ

ンタフェースに関する標準化提案（ORiNの適用事例）が付属書に盛り込まれた

n

ISO/WD

20242-5 Industrial automation systems and integration

n SC2

・ 2013/5, WG会議, Workshop during ICRA(Karlsruhe, Germany) ・ 2013/6, WG会議(Bristol, UK)

— 6/24, WG7 Workshop on Personal Care Robots

— http://www.clawar.org/care_robot_workshop.html

・ 2013/10/16-25, SC2全体会議(Beijing, China) ・ 2014/6/23-25, IEC/TC59, WG会議(Virginia, US) ・ 2014/10/20-24, WG会議(Osaka, Japan) ・ 2015/2/2-6, WG会議(Jeju, Korea) ・ 2015/6/8-19, SC2全体会議(Stuttgart, Germany) ・ 2015/10/17-21, WG会議(Hangzhou, China) ・ 2016/2, WG会議(Nagoya, Japan) n SC4 ・ 2008/3/2-7, Louisville, Kentucky(US) ・ 2009/5/17-22, British Columbia(Canada) ・ 2010/6/6-11, Bethlehem, Pennsylvania(US) ・ 2012/11/11-17, Miami, Florida(US)

ISO/TC 184 会議の開催実績

n

SG(Study Group)16 マルチメディア

n

議長国：

日本

n

構成：3つのWP(Working Party)

・

WP1：マルチメディアシステム（議長国：米国、副議長国：中国）

・

WP2：マルチメディアサービスおよびアクセシビリティ（議長国：韓国、

副議長国：

日本

）

・

WP3：メディア符号化、ネットワーク信号処理及び音声帯域端末

（議長国：ドイツ）

n

2012年の会合で新規に許可されたロボット関連の勧告

・ ITU-T F.747.3 (ex F.USN-NRP) "Requirements and functional model for ubiquitous network robot platform to support USN applications and

services“

・ Fシリーズ勧告は、「電話以外の電気通信サービス（運営、サービス品質、 サービス定義及びヒューマンファクタ）」に関する規定を定める。

n

SMB(Standardization Management Board：標準管理評議会)

•

TC(Technical Committee：専門技術委員会)の設置等を行う

n

TC59 Performance of household and similar electrical appliances(

家

庭用電気機器の性能

)

・ 日本国内は、（一社）日本電機工業会が対応

・ WG16(Performance evaluation method of intelligent mobile robot platform for household and similar applications)

・ すでにビジネスとして立ち上がっているロボット化された移動する掃除機、 窓ふきロボット、空気清浄機等の標準化に取り組み

n

TC61 Safety of household and similar electrical appliances(

家庭用電

気機器の安全性

)

・ 日本国内は、（一社）日本電機工業会が対応

・ すでにビジネスとして立ち上がっているロボット化された移動する掃除機、 窓ふきロボット、空気清浄機等の安全に関する標準化に取り組み

n

TC62 Electrical equipment in medical practice(

医用電気

機器

)

・

医療機器分野の

ソフトウェア

、ICT（Information/Communication

Technology）との接続で生じる

Privacy

と

Security

への対応

・

ヘルスケア分野を対象

・

傘下にSNAG（Software and Network Advisory Group）

・

日本国内は、(一社）電子情報技術産業協会（JEITA）が対応

n

TC116 Safety of motor-operated electric tools(

モーター

を使用する電動工具の安全

)

・

ロボット化された

芝刈り機

の標準化に取り組み

n

IEC SMB/4870/DC Proposal from the Chinese and the German

National Committees: Household and similar intelligent robot

technologies

・ DC(Draft for comment：意見陳述用原案)

・ 中国とドイツから家庭用及びこれに類する知能ロボット技術を扱うahG(Ad Hoc Group)の新規設置の提案

n

IEC SMB/5049/R Progress report of SMB ahG 47, Household and

similar robot technologies

n

IEC SMB/5115/R Report of SMB ahG 47, Household and similar

robot technologies, after the meeting held on 2013-6-20/21 in

Shanghai, China

n

SMBでSG(Strategic

Group)7(Electrotechnical Applications of Robot

Technologies

)の設立が承認されたため、ahG 47は解散

n

2015年、SG7により

ACART(Advisory Committee on Application of

Robot Technology)

が設立

n

自動車以外の

オートメーション産業

への

CAN

の導入を目

的として活動

n

Controller area network (CAN)

・ ISO 11898-1:2003 Road vehicles Controller area network (CAN) --Part 1: Data link layer and physical signaling

・ ISO 11898-2:2003 Road vehicles Controller area network (CAN) --Part 2: High-speed medium access unit

・ ISO 11898-3:2006 Road vehicles Controller area network (CAN) --Part 3: Low-speed, fault-tolerant, medium-dependent interface

・ ISO 11898-4:2004 Road vehicles Controller area network (CAN) --Part 4: Time-triggered communication

・ ISO 11898-5:2007 Road vehicles Controller area network (CAN) --Part 5: High-speed medium access unit with low-power mode

・ ISO 11898-6:2013 Road vehicles Controller area network (CAN) --Part 6: High-speed medium access unit with selective wake-up

functionality

n 標準規格のCANopenを保守開発

・ CANベースのネットワークにおけるデータの送受信プロ

トコルを定義

・ 基本的な通信メカニズム (通信プロファイル) と、通信デ

バイスの機能 (デバイス プロファイル) を定義

・ 安全への対応

—

EN 50325-5(CiA304) CANopen Safety protocol

—

CANopen Safety Chip 01（CSC01）16ビットマイコンは、IEC

61508 SIL3認証を取得

n プロファイル仕様の例

n 401;CANopen device profile for generic I/O modules

n 402;CANopen device profile for drives and motion control

n 404;CANopen device profile for measuring devices and closed-loop controllers

n 406;CANopen device profile for encoders

n 408;CANopen device profile fluid power technology proportional valves and hydraulic transmissions

n 410;CANopen device profile for inclinometer n 412;CANopen profiles for medical devices

n 413;CANopen device profile for truck gateways n 414;CANopen device profiles for weaving machines

n 415;CANopen sensor system application profile for road construction machines

n 416;CANopen application profile for building door control n 417;CANopen application profile for lift control systems n 418;CANopen device profile for battery modules

n 419;CANopen device profile for battery chargers

n 420;CANopen profiles for extruder downstream devices

n 421;CANopen application profile for train vehicle control networks n 422;CANopen application profile for municipal vehicles

n 423;CANopen application profile for rail vehicle power drive systems n 424;CANopen application profile for rail vehicle door control systems n 425;CANopen application profile for medical diagnostic add-on modules n 426;CANopen application profile for rail vehicle exterior lighting control n 430;CANopen application profile for rail vehicle auxiliary operating systems n 433;CANopen application profile for rail vehicle interior lighting control

n 434;CANopen profiles for laboratory automation systems n 436;CANopen application profile for construction machineries n 437;CANopen application profile photovoltaic

n 443;CANopen profiles for SIIS level 2 devices

n 444;CANopen device profiles for container-handling machines n 445;CANopen device profile for RFID devices

n 446;CANopen interface profile for AS-Interface gateways

n 447;CANopen application profile for special-purpose car add-on devices n 450;CANopen device profile for pumps

n 452;CANopen device profile PLCopen motion control n 453;CANopen device profile power supply

n 454;CANopen application profile for energy management systems n 455;CANopen Application profile for drilling machines

n 457;CANopen device profile for wireless transmission media based CANopen devices

n

IEC 61800-7-201 ed1.0 (2007-11-27発行)

・ Adjustable speed electrical power drive systems - Part 7-201: Generic interface and use of profiles for power drive systems - Profile type 1 specification

・ It specifies profiles for Power Drive Systems (PDS) and their mapping to existing communication systems by use of a generic interface model as well as profile type 1 for Power Drive Systems (PDS). Profile type 1 can be mapped onto different communication network technologies.

n

IEC 61800-7-301 ed1.0 (2007-11-27発行)

・ Adjustable speed electrical power drive systems - Part 7-301: Generic interface and use of profiles for power drive systems - Mapping of profile type 1 to network technologies

・ It specifies profiles for Power Drive Systems (PDS) and their mapping to existing communication systems by use of a generic interface model. It also specifies the mapping of the profile type 1 (CiA 402) specified in IEC 61800-7-201 onto different network technologies: CANopen, EtherCAT,

n Service Robot SIG(議長国：日本)

・ サービスロボットへのCANopenの活用を推進

・ OMG RTC(Robotic Technology Component)を

CANopenにマッピングしたRTC-CANopenを規格化

・ CiA318:Implementation guideline - Mapping of RTC to

CANopen

・

CiA460:Service robot controller profile

- NMT master

application and CANopen device proxies

n

Robotics-DTF(2005年設立)

n

議長国

・

日本(産総研、本田技術研究所、

JASA

）

n

メンバー

・

日本、フランス、アメリカ、イギリス、ドイツ、韓国等

n

構成

・

Infrastructure WG (議長：日本(産総研、本田技術研究所)）

・

Robotic Functional Services WG (議長：日本(産総研)）

・

Modelling for Robots WG（議長：日本（テクノロジックアート）、カナ

ダ(Zerigsoft)）

・

Hardware Abstraction Layer

WG(議長：日本(

JASA

))

n

Robotics-DTFが策定した標準

・

Robotic Technology Component(RTC) 1.1

—

産総研が中心となって開発したロボット向けプラットフォームであるRT ミドルウェアのソフトウェアモジュール間の通信インターフェースを標準 化

・

Finite State Machine For Robotic Technology

Component(FSM4RTC) 1.0

—

RTC 1.1に有限状態機械を拡張する規格

—

2015年9月のボストン会議で標準化が決議

—

2015年11月18日現在、Beta 1バージョンが一般向けに公開中

—

2015年12月のラホーヤ会議で正式版の公開が決議される予定

・

Robotic Localization Service(RLS) 1.1

—

ロボット用位置情報標準

—

ISO/TC211 Geographic information/Geomaticsでも活動

n

RoIS Frameworkの基本HRI(Human Robot Interaction)コンポーネント

・ システム情報（system information） ・ 人検出（person detection） ・ 人位置検出（person localization） ・ 個人同定（person identification） ・ 顔検出（face detection） ・ 顔位置検出（face localization） ・ 音検出（sound detection） ・ 音源位置検出（sound localization） ・ 音声認識（speech recognition） ・ ジェスチャ認識（gesture recognition） ・ 音声合成（speech synthesis） ・ 応答動作（reaction） ・ ナビゲーション（navigation） ・ 追従（follow） ・ 移動（move）

n 2015年11月18日現在、アクティブな活動

・ Unified Component Model for Distributed, Real-time

and Embedded Systems(

UCM

)の標準化

—

分散リアルタイム組込みシステムのための統一コンポーネント

モデル

—

Middleware and Related Services PTFとの共同作業

—

RTC 1.1の仕様を統合

・ RoIS 1.0の改訂作業

・ Hardware Abstraction Layer for Robotic

Technology(

HAL4RT

)の標準化

n Hardware Abstraction Layer WG

・ 2013年3月のレストン会議でJASAが設立を提案

・ ハードウェア抽象化レイヤの標準化に向けて作業中

—

2013年6月、RFI(Request For Information)文書を発行

—

2014年6月、RFP(Request For Proposal)文書を発行

—

2014年7月、LOI(Letter Of Intent)文書を提出

—

2014年11月、一次提案 (Initial Submission)文書を提出

—

2014年12月、一次レビュー

—

2014年2月、二次提案 (Revised Submission)文書を提出

—

2015年3月、二次レビュー

—

2015年6月、アーキテクチャ委員会によるレビュー

—

2015年9月、最終仕様の確認

—

2015年12月、標準仕様の採択を目指す

n

経済産業省 産業技術環境局 基準認証政策課・認証課

n

日本工業標準調査会(JISC)

・ 経済産業省に設置されている審議会

・ JIS（日本工業規格）を制定等

・ ISO/IECに対する日本唯一の会員

n

一般財団法人日本規格協会(JSA)

・ JIS原案作成、JIS/ISO/IEC/BS(EN)規格書の販売等

・ 国際標準化支援（ISO/IEC幹事国業務等）

n

一般社団法人国際標準化協議会(ISF)

・ 2012年8月、JSA国際標準化協議会から発足

・ 会員の国際標準化活動を支援

日本の動向

n 経済産業省 製造産業局 産業機械課

・ 日本のロボット産業に関する所掌事務

・ ロボット産業を将来我が国の基幹産業の一つに成長さ

せるべく、ロボット産業育成に向けた取り組みを推進

・ 平成27年度「

ロボット介護機器

開発・導入促進事業」

・ 平成26年度補正予算「ロボット導入実証事業」

n NEDO

n 経済産業省 商務情報政策局 情報処理振興課

・ 日本の組込みシステム産業等に関する所掌事務

・ S-3 「組込みシステム産業の課題と政策展開」

—

11月18日(水)、14:30-15:30、場所：会議センター 501

日本の動向

n OpenEL (Open Embedded Library)

・ 組込みシステム向けのオープンなプラットフォーム

・ ロボットや制御システムなどのハードウェアに近いソフト

ウェアの実装仕様を標準化

・ ハードウェア抽象化レイヤ

・ ソフトウェアの移植性、

再利用性、生産性を向上

3.1 OpenEL

®

_とは(1/4)

n

誕生の背景

・

JASAプラットフォーム研究会では、今後さらなる拡大が予想される

ロボット市場に着目

・

ロボット用ソフトウェアのプラットフォームは？

—

Miro – Middleware for Robots

http://miro-middleware.berlios.de/

—

OROCOS

http://www.orocos.org/

—

RT Middleware

http://www.openrtm.org/openrtm/en

—

OPRoS(Open Platform for Robotic Services)

http://opros.or.kr/

—

ROS http://www.ros.org/wiki/

・

しかし、ハードウェアに近いレイヤーは標準化されていないため苦

労することが多い

3.1 OpenEL

®

_とは(2/4)

n OpenELの歴史

・ 2011年4月、ロボット用プラットフォームの検討を開始

・ 2012年3月、

OpenEL 0.1を発表

—

対応デバイスは、LEGO MINDSTORM NXT

—

FM3 + CQBB-LTR

—

RX63N + CQBB-LTR

・ 2012年10月、日経エレクトロニクス10/15号で紹介

・ 2012年12月、OMG技術会議で国際標準化の提案

・ 2013年3月、 OMG技術会議でRobotics-DTF内に

Hardware Abstraction Layer WGを設立することを決議

・ 2013年5月、

OpenEL 1.0を発表

、ホームページを開設

・ 2013年6月、OMG技術会議でHAL WGを開催

3.1 OpenEL

®

_とは(4/4)

n

http://www.jasa.or.jp/openel/

n 仕様書、実装のサンプルソースコードを配布

n 言語：英語、日本語

3.2 OpenEL 2.0のアーキテクチャ(1/2)

Application   Software(Middleware)

Hardware OS

(RTOS,  Linux,  etc.)

Device  Drivers

OpenEL® _{Surface  layer}

OpenEL component for  Product  A  

of  Vendor  A OpenEL component for  Product  B   of  Vendor  A OpenEL component for  Product  C   of  Vendor  B OpenEL component for  Product  D   of  Vendor  C OpenEL OS  layer

n ２層レイヤにより高いハードウェア抽象化を実現

n Surface layer(サーフェイスレイヤ)とは

・ OpenEL利用者向けに提供するAPIを定義

・ 定義されたAPIのみを使用することによって各デバイス

ハードウェアの差異を意識することなくソフトウェアの構

築が可能

n Device layer(デバイスレイヤ)とは

・ 各デバイスハードウェア毎の処理になっており、サーフェ

イスレイヤのAPIから実際のデバイス操作への橋渡しを

行う

3.2 OpenEL 2.0のアーキテクチャ(2/2)

n

OpenELコンポーネント

・

Hal+(デバイス名)+(ベンダ名)+(シリーズ名)

・

例：HalMotorLegoNxt, HalMotorOMABC

n

物理ID：すべてのデバイスにユニークなID

・

ベンダーID

・

プロダクトID

・

インスタンスID

n

デバイスの初期化、終了

・

HalInit / HalExit

3.3 OpenEL 2.0のAPI(1/2)

n

モータ関連

•

制御モードの設定

•

HalMotorSetControlMode / HalMotorGetControlMode

•

速度制御

•

HalMotorSetSpeed_I32 / HalMotorSetSpeed_F64

•

HalMotorGetSpeed_I32 / HalMotorGetSpeed_F64

•

位置制御

•

HalMotorSetPosition_I32 / HalMotorSetPosition_F64

•

HalMotorGetPosition_I32 / HalMotorGetPosition_F64

•

トルク制御

•

HalMotorSetTorque_I32 / HalMotorSetTorque_F64

•

HalMotorGetTorque_I32 / HalMotorGetTorque_F64

•

ブレーキ

•

HalMotorSetBrake / HalMotorGetBrake

3.3 OpenEL 2.0のAPI(2/2)

3.4 （株）アルファプロジェクト製AP-RX63Nボード+CQBB-LTR

を使用したデモ（GNUWing+OpenELの場合）

3.4 （株）アルファプロジェクト製AP-RX63Nボード+CQBB-LTR

を使用したデモ（GNUWing+UTOS+OpenELの場合）

n 「

サービスロボット大国日本

」の実現のため

n ロボット向けソフトウェアの国際規格や技術認証

における

日本のリーダーシップ

が必須

n ISO IS(International Standard)を狙う

n 世界的なソフトウェアの標準化団体である

OMG(Object Management Group)に参加

n 世界各国に向けてOpenELの紹介および標準化

の提案

3.6 JASAの標準化戦略

n JASAは

3段階のステップ

で国際標準を推進

・

ステップ１ (国内の業界標準)

—

JASA標準としてOpenEL

®

_{2.0を策定し、アーキテクチャーを確}

立

・

ステップ２ （北米を中心とした業界標準）

—

OpenEL

®

_{をベースに、OMG/Robotics-DTF(Domain Task}

Force)にてHAL4RTの標準化を推進

・

ステップ３ （世界標準）

—

OMGとISOのリエゾン関係を推進し、HAL4RTを

ISO/TC184/SC2/WG10に提案。JASA OpenEL国際標準化

委員会において日本発の提案としてISO国際標準化を推進

3.7 国際標準化シナリオ

NP RFI RFP IS 採択(12月) 公開(12月) WG設立提案 投票 _WD(6月) メンテナンス 承認 V2.0(7月) メンテナンス メンテナンス 2018 2017 2015 2014 2013 2016 RS 内部公開 FTF手順（公文書作成） OpenEL® _{アーキテクチャを確立} OpenEL®_{をベースに、HAL4RTの標準化} HAL4RTをベースに、日本主導によるISO国際標準化 ロボットWG HAL WG CD DIS FDIS IS ステ ッ プ 2 ステ ッ プ 3 V1.0(5月) V1.1(5月) ステ ッ プ 1 NP(New  Proposal)

RFI(Request  For  Information) RFP(Request  For  Proposal) IS(Initial  Submission) RS(Revised  Submission)

n サービスロボット技術の研究・開発に世界各国で

多額の予算

が投入され、国際標準での

主導権争

い

が勃発

n ISOでは、韓国と中国がサービスロボットのモジュ

ラリティについて積極的に活動

n OMGでは、日本が積極的に活動

n 「

サービスロボット大国日本

」の実現のためには、

ロボット向けソフトウェアの国際規格や技術認証

における

日本のリーダーシップ

が必須

n JASAでは、産官公学と連携し、次世代のロボット

開発プラットフォームである

OpenEL

®

_{を策定し、}

_国

4. まとめ

ロボット技術における国際標準化の動向 ～ISOおよびOMGにおける最新情報～ 2015/11/18 発行 発行者 一般社団法人 組込みシステム技術協会 東京都中央区日本橋浜町1丁目8-1 TEL: 03(5821)7973 FAX: 03(5821)0444 URL: http://www.jasa.or.jp 本書の著作権は一般社団法人組込みシステム技術協会(以下、JASA）が有します。 JASAの許可無く、本書の複製、再配布、譲渡、展示はできません。

JASA技術本部セミナー JG-1

「日本発の国際標準を狙う次世代のロボット開発プラッ

トフォームOpenEL」(時間：13:30～14:00、場所：F201)も

是非ご聴講いただけますようお願いいたします。

http://www.jasa.or.jp/openel/

ご清聴ありがとうございました。