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operasim-physx repository

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Repository Summary

Description Simulator on Unity + PhysX communicating with ROS
Checkout URI https://github.com/pwri-opera/operasim-physx.git
VCS Type git
VCS Version main
Last Updated 2025-06-20
Dev Status UNKNOWN
Released UNRELEASED
Tags No category tags.
Contributing Help Wanted (-)
Good First Issues (-)
Pull Requests to Review (-)

Packages

Name Version
excavator_model 0.0.0
ic120_model 0.0.0
control_msgs 3.0.0
gazebo_msgs 2.9.3

README

OperaSim-PhysX

Simulator on Unity + PhysX communicating with ROS

詳細マニュアル

OperaSim-PhysXマニュアル

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。

OperaSim-PhysX-Drilling01

インストール方法

1. Unity(ver:2022.3.4f1)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

2. Projectファイルの開き方とUnity Editorのダウンロード

  • UnityHubを起動し、画面右上の「追加」からOperaSim_PhysX(Githubから自身のPCにダウンロードしたもの)選択し、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)。クリックした際に指定のUnity Editorを選択しダウンロードする。

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
  • もしROS2を利用する場合は”Protocol”のところを”ROS1”->”ROS2”へ変更する

ros_ip_setting

5. ROSとの連携方法

ros-unity

  • 【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。 ROS 1 の場合
  $ 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 2 の場合

  $ cd (ros2ワークスペース)/src
  $ git clone -b main-ros2 https://github.com/Unity-Technologies/ROS-TCP-Endpoint.git
  $ cd ./ROS-TCP-Endpoint/
  $ sudo chmod +x setup.py
  $ ./setup.py
  $ cd ../../
  $ colcon build --packages-select ros_tcp_endpoint
  $ . install/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

play_icon

  • 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
  

<!–

  • 油圧ショベルとクローラダンプの両方
  $ roslaunch zx120_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 備考
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) /odom nav_msgs/Odometry オドメトリ 位置:[m] 姿勢:[-] 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] effortについては次節を参照

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