シミュレーションと実環境のギャップを解消し、ロボティクス展開に伴うリスクを軽減する統合プラットフォーム
Unity は、リアルタイム 3D プラットフォーム上で動作するロボティクスシミュレーションソフトウェアを提供しています。このソフトウェアにより、ロボティクス開発者やエンジニアリングチームは、実際に展開する前にシステムの設計、シミュレーション、トレーニング、検証を行うことができます。Unity を活用すれば、チームは展開に伴うリスクを大幅に低減し、ロボティクスシステムの展開を迅速化するとともに、自動化の規模を拡大することができます。
シミュレーションから大規模な展開まで、ロボティクス開発を加速
Unity Simulation Pro は、ロボティクスのシミュレーション、XR による遠隔操作、3D アセット管理、デバイスへの展開を、特定のハードウェアに依存しない単一のプラットフォームに統合することで、シミュレーションと実環境のギャップを解消します。Unity Simulation Pro は現在、早期アクセスでご利用いただけます。
リアルタイム 3D シミュレーションによる、モデルから実際のハードウェアへの展開
ロボティクス開発者やエンジニアリングチームは、既存の CAD や URDF (Unified Robot Description Format) モデルをインポートし、物理的に正確な環境でロボットやセンサーのシミュレーションを行い、エッジケースに対して制御や認識機能を検証したうえで、実際のハードウェアに展開します。
Unity を活用するチームの事例
仮想試運転
Unity Industry を使用すると、機械の設置前に、高精度なデジタルツインによるロボットセル、制御ロジック、施設レイアウトの検証を実行できます。
SpiraTec は、機械の構築前に Unity Industry のデジタルツイン上で実環境の PLC や WMS ソフトウェアを検証することで、試運転にかかる時間を 30% 短縮しました。
センサーのシミュレーションと検証
Simulation Pro を使用すると、LiDAR、カメラ、深度認識機能をエッジケースや実環境条件で展開前にテストすることができます。
TIER IV の AWSIM プラットフォーム は Unity Industry で開発されており、VFX Graph を用いて雨や雪などの実環境下で LiDAR をシミュレートし、シミュレーション内で 8 台以上のカメラによるデータフィードを再現することで、公道を走行することなく検証を行うことができます。
合成データの生成
Unity Perception を活用すると、照明、環境、オブジェクトの配置を完全に制御しながら、事前ラベル付けされた学習用データセットをオンデマンドで生成できます。
KITECH は Unity のシミュレーション状態からバウンディングボックス、セグメンテーション、深度情報を直接取得し、ラベル付けされた人間とロボットのフレームを 10 万件以上生成しました。
ロボットのトレーニングおよびビジュアライゼーション
シミュレーション環境での強化学習を活用し、操作やナビゲーションといったロボティクスシステムのトレーニングおよび微調整を実行できます。
セイコーエプソンは、Unity を基盤にロボット用ソフトウェア RC+ 8.0 を開発し、リアルタイムでの動作検証機能を顧客に提供しています。
XR による遠隔操作
Unity XR を活用すると、ロボットを遠隔で操作、点検、監視することができます。Unity の XR 機能は、強力なオーサリングツールと標準搭載の機能を備え、最新の遠隔操作フレームワークを支えています。
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実際の環境でのロボティクスワークフローの活用
自動運転の検証
TIER IV は、Unity Industry を活用したオープンソースのシミュレーター AWSIM を開発しました。このシミュレーターは、同期された 8 台以上のカメラ映像とレイトレーシング対応の LiDAR 稼働させることで、Autoware の検証を公道からシミュレーション環境へ移行しました。
シミュレーションから直接得られた 10 万件のラベル付きフレーム
KITECH は、CAD の元データがない状態から点群データを用いて金属鋳造工場の Unity Industry のデジタルツインを構築し、シミュレーション環境から直接、ラベル付け済みの人間とロボットのフレームデータを 10 万件以上生成しました。
ロボット手術におけるデータ記録および再生
Medtronic は、同社の手術用ロボット Hugo のデジタルツイン向けに、Unity Industry を活用したデータ記録および再生のパイプラインを構築し、5 つの施設で 195 件の手術データを収集し、新たなモデルの学習や次世代デバイスの設計に活用しています。
出荷前のロボットの動作検証
セイコーエプソンは同社の RC+ ロボットシミュレーターを Unity Industry で再構築し、古い OpenGL エンジンを置き換え、エンジニアを 4 名から 6 名に増員し、展開前のロボットの動作検証を実行することで、特定の専門開発者への依存を解消しました。
よくあるご質問
Unity Simulation Pro は、Unity のリアルタイム 3D プラットフォームを基盤として構築されたロボティクスシミュレーション作成スイートです。Unity Simulation Pro を使用すると、ロボティクス開発者は、シミュレーション環境の構築、センサーのシミュレート、ロボティクスシステムのトレーニングと検証、実際の展開の前に行うワークフローのテストを実行できます。
Unity Simulation Pro は、サポートされているパッケージであり、URDF インポーター、標準搭載の LiDAR センサー、イメージセンサー、IMU センサー、ROS 2 への対応、そして並列シミュレーションワークフロー向けのヘッドレス Linux ビルド ターゲットが含まれています。チームがスムーズに使い始めることができるように、ドキュメントやオンボーディング用のリソースも揃っています。
はい。Unity は、仮想試運転を実現するために、PLC やオートメーションシステムを Unity ベースのデジタルツインと接続するワークフローをサポートしています。SEW-EURODRIVE および SpiraTec では、実際の展開の前にオートメーションシステムを検証するために、PLC コントローラーと Unity ベースのシミュレーションを接続しました。
はい。Unity のツールを活用すれば、環境変数、照明、オブジェクトの配置、ラベルなどを開発者が制御できるため、合成データを生成することができます。KITECH は Unity のシミュレーション状態を利用し、バウンディングボックス、セグメンテーション、深度データを含む、ラベル付け済みの人間とロボットのフレームを 10 万件以上生成しました。
Unity Simulation Pro は現在早期アクセスでご利用いただけます。利用を開始するには、まず利用希望の登録を行ってください。その後、Unity の担当者からあなたのチームにご連絡いたします。また、関連するロボティクス機能については、Unity XR 機能、Unity ML-Agents パッケージ、Unity Sentis に関するドキュメントをご確認ください。
Unity は、幅広い分野におけるロボティクス関連のユースケースをサポートしています。ロボティクス分野における開発事例としては、TIER IV の自動運転シミュレーター AWSIM、Medtronic のロボット支援手術システム、セイコーエプソンの産業用ロボットプログラミング用シミュレーター、KITECH の製造向けデジタルツインなどが挙げられます。
利用を開始するチームのために、Unity Academy でロボティクス学習パスが提供されています。Unity Academy のロボティクス学習パスをご活用ください。
Unity の ビルトインの物理機能 は、安定したアーティキュレートダイナミクス、連続型衝突判定、コライダー、トリガー、レイヤー、レイキャスト、ナビメッシュを標準でサポートしています。