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TNK 田中 良道
桑野 僚大
Virtual Tsukuba Challenge on Unity
2020.11.28
1自己紹介
田中 良道(Ryodo Tanaka)
? 所属:筑波大学(学生)
? 研究:Multi Contact Motion Planning
? 趣味:クラリネット演奏
? Twitter:@Ryodo Tanaka
桑野 僚大(Tomohiro Kuwano)
? 所属:某自動車メーカー
? 趣味:電子工作,プログラミング … etc
? Twitter:@calm0815
↑最近買った犬ロボ
← 高2の頃の様子
現在はここから +20kg...
2vtc_unity の概要
Unity Rviz,rqt
3パッケージ構成
vtc_unity
統合パッケージ
環境?センサ?ロボット
自由に組み合わせ可能!(※ROS1 の利用が前提)
unit04_unity
ロボットパッケージ
? ROS# を利用
? URDFから作成可能
sensors_unity
センサパッケージ
? 3D LiDAR
? RGB Camera
? IMU (6 Axis)
vtc_world_unity
環境パッケージ
? 点群から生成
? つくば市役所周辺
? 公園はUpdate中!
4環境データの構築
Point Cloud Data
約1,400万点
by 防衛大学 冨沢研究室(Stencil 2.0)
Blender (≥2.8)
メッシュ化
less than 10,000ポリゴン
モデル化
オブジェクト配置
5ロボットモデルの構築
? xml記法のファイル
? あらゆるプログラムが参照
URDF
(Unified Robot Description Format)
? テクスチャ
? 衝突モデル
? Joint設定
は自動生成
? 質量情報
? センサモデル
は手動生成
[1] https://github.com/siemens/ros-sharp/wiki/User_App_ROS_TransferURDFFromROS
API[1]
6センサモデルの構築
3D LiDAR
[2] https://github.com/Field-Robotics-Japan/sensors_unit
6Axis IMU RGB Camera RGBD Camera
sensors_unity[2]
[3] Inamura, T. and Mizuchi, Y., 2020. SIGVerse: A cloud-based VR platform for research on social and embodied human-
robot interaction. arXiv preprint arXiv:2005.00825.
Inamura, T et. at. al [3] Figure.3 より引用
2D LiDAR?Wheel Odometry
は近日実装予定
7シミュレータ構築の難所(環境づくり)
木等の複雑形状の計測はどうする? そもそも木の除去も大変!
上:点群,下:メッシュモデル
同じ木のモデルでも
計測したものは平たいメッシュを観測している…
8シミュレータ構築の難所(環境づくり)
そもそも木の除去も大変!
上:点群,下:メッシュモデル
同じ木のモデルでも
計測したものは平たいメッシュを観測している…
木等の複雑形状の計測はどうする?
9シミュレータ構築の難所(環境づくり)
三角メッシュ化(再近傍)点群 メッシュの単純化
単純化(手動)した領域
まだ単純化
していない領域
大事な処理のほとんどが手動…とても大変…orz
10シミュレータ構築の難所(通信)
Serialize/Deserialize
Publish/Subscribe
rosbridge_server
websocket
HTTP
Serialize / Deserialize
でJSON(Text)に変換…
通信速度が下がる原因に
11
Serialize/Deserialize
Publish/Subscribe
rosbridge_server
websocket
HTTP
通常のトピック通信と同じ
Unityが起動する
すべてのOSで起動可能!!
複数PC間での通信が可能
シミュレータ構築の難所(通信)
12シミュレータ構築の難所(LiDAR)
? 通信速度が遅い(前述)
? 葉っぱなどのモデルが単調
? レーザー強度モデル無し
VTC (UE4) by fuRo
VTC on Unity
? 通信速度が速い(並列処理)
? レーザー強度モデル有り[4]
[4] 吉田 智章, 原 祥尭, “移動ロボットシミュレータにおける 3D Lidar の受光強度シ
ミュレーション”, ROBOMECH 2020, 2020.
平面プレート
の形状を観測…
13Update(予定)
? 公園エリアの作りこみ
? 各種Objectの配置
vtc_world_unity(環境)
sensors_unity(センサ)
unit04_unity(ロボット)
? レーザー強度(LiDAR)の実装
? ノイズの付加
? GPSセンサの追加
? 通信規格の修正?軽量化
? URDFからのモデル作成方法マニュアルの追加
その他
? NPCの追加
? オンラインNPC?ロボットの追加
更新内容は
Twitterにて公開!
@RyodoTanaka
14
https://github.com/Field-Robotics-Japan/vtc_world_unity
vtc_world_unity(環境)
sensors_unity(センサ)
https://github.com/Field-Robotics-Japan/sensors_unity
unit04_unity(ロボット)
https://github.com/Field-Robotics-Japan/unit04_unity
vtc_unity(統合)
https://github.com/Field-Robotics-Japan/vtc_unity
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公開場所(LICENSE : Appache 2.0)

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