この連載では、NVIDIA社のロボット開発フレームワーク「NVIDIA Isaac」に実装されている最新の機能や技術を紹介します。今回は、Omniverseのプラグインである「Warehouse Creator」をシミュレータ「Isaac Sim 2022.2.1」で使用する方法を紹介します。

近年、ロボット技術は急速に進歩しており、特に倉庫や物流センターでは、ロボットの活用が一般的になっています。そのため、ロボット開発において、シミュレーションは重要な要素となっています。

NVIDIA Isaac Simは、NVIDIA社が開発したシミュレーションツールで、高度な物理エンジンや自社のGPUを使用したレンダリング機能により、非常にリアルなシミュレーションを提供しています。AmazonやPepsiなどの大手企業が導入しており、デジタルツインに関する機能の追加も積極的に行われています。

概要

今回紹介する「Warehouse Creator」は、Omniverseのプラグインの一つで、倉庫ステージを簡単に作成できるプラグインです。

起動手順

Warehouse Creator起動
Isaac Simを起動した後、「Warehouse Creator」の拡張機能を有効にするには、上部のメニューバーからWindow > Extensionsを選択して、拡張機能の一覧画面を開きます。

次に、左上の検索バーに「warehouse」と入力し、検索結果の「WAREHOUSE CREATOR」の名前の右側にある丸いボタンをクリックして、有効にします。

これにより、Isaac Simの右側にWarehouse Creatorのタブが追加されることを確認できます。

Isaac Sim上での下準備
このWarehouse Creatorは、NVIDIA社の別のアプリでIsaac SimのベースとなったOmniverse USD Composerを対象としたプラグインです。そのため、Isaac Simでそのまま使用すると、スケールが大きくなったり、生成位置が異なったりするなどの問題が発生するため、調整が必要です。

まず、Stageタブを開き、右クリックしてメニューからCreate→Xformを選択して、新しいXformを作成します。

新しいXformはWorldXform内に生成されるため、それをドラッグして一番下に移動させます。次に、右クリックしてSet as Default Primを選択して、このXform下に生成されるように設定します。

最後に、新規Xform内PropertyのTransformに設定します。OrientのXを90に調整し、全てのScaleを0.01に設定します。

これでIsaac Sim内での準備が完了しました。

機能紹介

現在、Warehouse Creatorにはシンプルな倉庫をすばやく生成するQuick Generationと、レイアウトとオブジェクトを指定するCustomized Generationの2つの生成機能が実装されています。

機能 Quick Generation
まず、Quick Generationの紹介から始めます。ここでは、パラメータの設定なしで、倉庫を生成することができます。

こちらにはGenerate Warehouse ShellとProcedurally Generate Warehouseの2つのボタンが用意されています。

Generate Warehouse Shellを押すと、空の倉庫ステージが生成されます。このステージ内に別途倉庫のアセットを設置することで、倉庫の環境を作成することができます。

Procedurally Generate Warehouseでは、オブジェクトを含む倉庫ステージを生成します。オブジェクトが配置される場所は、ボタンを押すたびにランダムに変化します。

機能 Customized Generation
Customized Generationでは、レイアウトやオブジェクトを選択して、倉庫ステージを生成することができます。

U字型、I字型、L字型の3種類のレイアウトが利用可能で、それぞれ特徴を持っています。

U字レイアウト

I字レイアウト

L字レイアウト

オブジェクトは、ラック（段ボール付き）、ラック（空）、手すり、パレット、フォークリフト、ロボットの6種類から選択し、選択したオブジェクトのみを倉庫ステージ上に配置し、生成することができます。

例えば、棚のみを選択し、生成を行うと、倉庫内に棚のみが配置されるステージが生成されます。

また、棚以外を選択して生成すると、下図のように段ボールと機器のみが配置されました。

まとめ
Warehouse Creatorは、NVIDIA Isaac Sim内にある倉庫自動生成機能で、Omniverseの拡張機能として使用されます。Isaac Simを使ってパラメータを設定しなくても、倉庫ステージを生成することができ、またCustomized Generation機能を使用すると、倉庫ステージを上手くカスタマイズすることができます。オブジェクトやレイアウトを自由に設定できます。Warehouse Creatorは現在ベータ版ですが、今後さらに便利な機能が追加される予定です。

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