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つくばチャレンジ2020 LT大会で発表した資料です。
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1.
FutureKreateシミュレータ
2.
出村 賢聖 ~2013 :
RoboCup Junior 2014 : RoboCup@Home Simulation 2014: つくばチャレンジ初走行 2016 : つくばチャレンジ二回目 2015-2017 : RoboCup@Home 2018 : World Robot Summit 2019 ~ : e-spots大会出場
3.
オープンワールドゲーム技術を 利用した大規模エリアロボット シミュレータ
4.
現行のロボットシミュレータのシミュレーションタスク課題 1. 画像認識 ロボットの画像認識機能をテスト ->
Gazebo : OpenCVやTensorflowの画像認 識モデルが現実世界と同様に動作しない 1. HRI ロボットの点群認識機能をテスト -> Gazebo : 人のモーション解析などをテ ストしにくい、HRI, ソフトウエア, ハードウエアの連携の大変さ 1. SLAM ロボットのSLAM機能をテスト -> Gazebo: 地形が完全に平(Plane)
5.
画像認識の解決法 : Unity/Unreal 最新のゲームエンジンを使う
: DX11/Vulkan 光をルーメン単位で、現実の光に即した逆二乗の法則でシミュレーショ ン可能 Unity + ROS + TensorflowでYOLO9000が動作 UnityのROS連携:SIGVerse, ROS#, WebSocket(ROSBridge)
6.
HRIの解決法 : SIGVerse Unity
+ ROS + Oculus VRでロボットのHRIシミュレーションが可能
7.
シミュレータを用いたHRIロボットハードウエア開発 World Robot Summit
2018 Partner Robot Virtual Spaceで発表 https://www.slideshare.net/kenseidemura/connecting-virtual-to-real-robot-with- sigverse-robot-simulator
8.
SLAMの解決法:なし(rosbag) 地形データ(Mapbox / WRLD
SDK/ OSM API) : 精度が荒かったり、日本のデータ が少ない場合がある 建築データ/BIM : オープンな3D建築データが非常に少なく、間取り図は人間が読 むために作られているため情報抽出が非常に大変 3Dスキャン・Photogrammetry : rosbagで十分 大規模エリア(1km^2以上)の走行シミュレーションが難しい アスファルトのゆがみ・段差等を考慮した現実の地形の走行シミュレーションが できない(平な)
9.
Skyrim(2011年のゲーム) : 現実的な20km^2+の地形 MODというシステムによって 1.
現実の建物をインポート可能 2. テキスチャをphotogrammetry(3Dスキャン)で作成されたものをイン ポートできる 3. 天候と太陽をシミュレーションできる 4. レイトレーシング可能 5. プログラミング可能
10.
案1 : ゲームにMODとしてROSとロボットモデルを 入れる 問題:ゲーム用の3Dモデル形式が特殊(nif)でCADモデルをメッシュモデルに変換 しただけではゲームにインポート不可能、プログラミング言語が独自言語 (Papyrus)
11.
案2 : プロシージャル生成 数理アルゴリズムで現実の地形に即した大規模エリアを生成 衛星写真に2D
Perlin Noiseをマスク処理することによって 現実の衛星写真だけではシミュレーション不可能な1 ~ 100cmの段差をシミュレーションできる
12.
プロシージャル道路生成 日本の歩道(縁石、アスファルトテキスチャ)、道路を再現 電柱、街灯なども再現
13.
プロシージャル都市生成 現在は格子状の都市計画(京都、ニューヨーク系統)をサ ポート 都市計画は2D Perlin Noiseで生成
14.
プロシージャル石・落ち葉配置 2D Perlin Noiseで配置 石の直径は1
~ 10cmでランダム
15.
シミュレータ上のロボットの設定 アプリケーション単体でセンサ・通信設定を行える (ビルド・configファイル作成不要)
16.
サポートしているロボットAPI 1. ROS 2. EV3RT/Athrill(レゴ):mmap通信とデバッガを用いるこ とによって、組み込みプロセッサの挙動をアセンブラレ ベルで物理法則シミュレーションごとステップ実行でき る
17.
現状の課題 ・Google Maps APIでベース地形を生成しようとすると4km^2で6万円請求される ->
マップAPIの代替 ・CADモデルを簡易的に3Dモデルに変換できない(fusion360 CADユーザーのみ対 応) -> URDFインポーターの開発 ・UnityのNVIDIA PhyXがCADの拘束条件を記述できない -> 物理エンジンの代替 ・道路ネットワークのランタイム読み込み・プロシージャル生成
18.
FutureKreateの要望お待ちしています! https://forms.gle/quEnYMay8q14k3X4A facebookページ : https://www.facebook.com/futurekreate
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