ロボットシミュレーター

ロボットシミュレーターは、物理的なマシンに依存せずに物理的なロボット用のアプリケーションを作成するために使用されるシミュレーターであり、コストと時間を節約します。場合によっては、このようなアプリケーションは変更せずに物理的なロボットに転送（または再構築）できます。

ロボット シミュレーターという用語は、いくつかの異なるロボット シミュレーション アプリケーションを指す場合があります。たとえば、モバイル ロボットアプリケーションでは、動作ベースのロボットシミュレーターを使用すると、ユーザーは剛体と光源の単純な世界を作成し、ロボットがこれらの世界と対話するようにプログラムできます。動作ベースのシミュレーションでは、バイナリまたは計算中心のシミュレーターと比較して、より生物的な性質のアクションが可能です。また、動作ベースのシミュレーターは、間違いから学習し、粘り強さの擬人化特性を示すことができます。

ロボット シミュレーターの最も一般的な用途の 1 つは、ロボットとその環境の3D モデリングとレンダリングです。このタイプのロボット ソフトウェアには、仮想ロボットのシミュレーターがあり、実際の作業範囲内で物理ロボットの動作をエミュレートできます。一部のロボット シミュレーターでは、物理エンジンを使用してロボットの動作をよりリアルに生成します。物理ロボットが使用可能かどうかに関係なく、ロボット制御プログラムの開発にロボット シミュレーターを使用することを強くお勧めします。シミュレーターを使用すると、ロボット プログラムをオフラインで簡単に作成およびデバッグでき、プログラムの最終バージョンを物理ロボットでテストできます。オフライン プログラミングの成功は、ロボットの物理環境がシミュレートされた環境にどれだけ似ているかに左右されるため、これは主に産業用ロボットアプリケーションに当てはまります。

センサーベースのロボットの動作は、ロボットの動作が現実世界の瞬間的なセンサーの読み取り値に依存するため、シミュレーションやオフラインでのプログラミングがはるかに困難です。

最新のシミュレーターは、次のような機能を提供する傾向があります。

• 高速ロボットプロトタイピング:
  • 独自のシミュレーターを作成ツールとして使用
  • 外部ツールの使用
• リアルな動きを実現する物理エンジン: ほとんどのシミュレーターはBullet、ODE、またはPhysX を使用します。
• リアルな 3D レンダリング: 標準の 3D モデリング ツールまたはサードパーティ ツールを使用して環境を構築できます。
• スクリプトを使用した動的ロボット本体: Webotsで使用されるC、C++、Perl、Python、Java、URBI、MATLAB言語。Gazebo で使用される C++ 。

現在プログラミングに利用できる最新の技術の中には、仮想シミュレーションを使用するものがあります。作業環境とロボット自体の仮想モデルを使用したシミュレーションは、企業とプログラマーの両方にメリットをもたらします。シミュレーションを使用すると、コストが削減され、ロボットをオフラインでプログラミングできるため、組み立てラインのダウンタイムがなくなります。プロトタイプが製造される数か月前に、ロボットの動作と組み立て部品を 3 次元の仮想環境で視覚化できます。シミュレーション用のコードを書くのは、物理的なロボット用のコードを書くよりも簡単です。ロボットのプログラミングに仮想シミュレーションを使用する動きは、ユーザー インターフェイス設計の進歩ですが、そのようなアプリケーションの多くはまだ初期段階にあります。