sim_physx

Simulator on Unity + PhysX communicating with ROS

概説

本シミュレータは自律施工技術開発基盤OPERA（Open Platform for Earth work with Robotics and Autonomy）の一部であり、どなたでも利用可能です
シミュレータプラットフォームにUnity、物理エンジンにNvidia PhysXを利用しています
Unityを利用するため、利用者が所属する組織に応じたUnityのライセンスが必要です。詳細はUnityの公式サイトをご確認の上、利用登録をしてください。

インストール方法

1. Unity(ver:2020.3.16f1)のインストール

使用しているPCのOSに応じて以下の通りUnityHubをインストールする

windows 又は Macの場合: https://unity3d.com/jp/get-unity/download
Linuxの場合(Linux版は動作確認していない):https://unity3d.com/get-unity/download

上記のサイトにて"Download Unity Hub"をクリックし、最新のUnityHub.AppImageをダウンロード後、実行権限を付与する

$ sudo chmod +x UnityHub.AppImage

UnityHub.AppImageを実行する

$ ./UnityHub.AppImage

UnityHubを利用するためのライセンス認証手続きを行った後、Unity Editor（version: 2020.3.16f1）を以下のアーカイブサイトより選択してインストールする

https://unity3d.com/get-unity/download/archive

2. Projectファイルの開き方

UnityHubを起動し、sim_physxをクリックする（初回起動時には数分程度の時間がかかります）

3. Sceneファイルの選択

デモ用のサンプルSceneファイルがAsset/Scenes/SampleScene.unityにあるので、これを開く.

4. ROS-TCP-Connectorの設定

UnityEditorの上部ツールバーからRobotics > ROS Settingを開き"ROS IP Address", "ROS Port"のところにROS側のIPアドレスおよびポート番号(defaultは10000)を入力する

5. ROSとの連携方法

【初回のみ】ROS側でROS-TCP-Endpointパッケージをcloneし、buildとセットアップを行う。

$ cd (rosワークスペース)/src
$ git clone https://github.com/Unity-Technologies/ROS-TCP-Endpoint.git
$ cd ./ROS-TCP-Endpoint/
$ sudo chmod +x setup.py
$ ./setup.py
$ catkin build ros_tcp_endpoint
$ source ../../devel/setup.bash

ROS側でendpoint.launchを実行する

$ roslaunch ros_tcp_endpoint endpoint.launch

Unity Editor上部の実行ボタンをクリックする

ROS側で、対応する建機のunity用launch ファイルを起動する
- 油圧ショベル
```
$ roslaunch zx120_unity zx120_standby.launch
```
- クローラダンプ
```
$ roslaunch ic120_unity ic120_standby.launch
```

ROSと連携時の送受信データ

Cmd (ROS -> Unity)

データの内容	トピック名	トピック型	物理量	単位
建機の移動体部に対する対地速度指令値	/(建機のns)/tracks/cmd_vel	geometry_msgs/Twist	速度	[m/s],[rad/s]
ダンプトラックの荷台の傾斜角指令値	/(建機のns)/vessel/cmd	std_msgs/Float64	角度	[rad]
建機のスイング軸の角度指令値	/(建機のns)/swing/cmd	std_msgs/Float64	角度	[rad]
建機のブーム軸の角度指令値	/(建機のns)/boom/cmd	std_msgs/Float64	角度	[rad]
建機のアーム軸の角度指令値	/(建機のns)/arm/cmd	std_msgs/Float64	角度	[rad]
建機のバケット軸の角度指令値	/(建機のns)/bucket/cmd	std_msgs/Float64	角度	[rad]

Res（Unity -> ROS）

データの内容	トピック名	トピック型	物理量	単位	備考
建機のベースリンクの座標	/(建機のns) /base_link/pose	geometry_msgs/PoseStamped	位置・姿勢	位置:[m] 姿勢:[-]	Unity内のworld座標系に対する座標の真値
建機のオドメトリ計算結果	/(建機のns) /vessel/cmd	nav_msgs/Odometry	オドメトリ	[rad]	初期位置を原点として算出している
建機の関節角度・角速度	/(建機のns) /joint_states	sensor_msgs/JointState	角度・角速度	角度:[rad] 角速度:[rad/s]	現在、effortは常に0.0

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