ロボットが好きすぎてロボットになりたいと夢想してしまうことってよくありますよね？ 今回は先日公開されたUnity-ROS連携のためのパッケージ (Unity-Robotics-Hub) を活用して簡単にロボットになりきる方法をご紹介します。

1. ROSのロボットモデルで
バーチャルロボット受肉する
@chikuta ｜ エンジニア ｜ 2021.10.19
Unity道場 ロボティクス 秋のLT祭り 2021

2. 自己紹介
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- 学生時代
- 高専ロボコン
- ロボカップSSL （KIKS）
- ロボカップ社会人チーム（ OP-AmP）
- 団体の活動は現在休止中
- 現職（とあるメーカー）
- ロボット系研究開発職
- Unityを触る機会が多くなった結果、実機を離れがち
@chikuta Twitter / github

3. 突然ですが、ロボット好きですか？
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4. ロボットが好きすぎてロボットになりたい、
なんて思ったことありますよね？
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5. 5
https://unity.com/ja/solutions/automotive-transportation-manufacturing/robotics

6. 課題の解き方
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- ROSロボットモデルのインポート
- Unity-Technologies/URDF-Importer で対応
- Inverse Kinematics (IK)
- Unity の Asset で対応 → FinalIK の VRIK とか良いのでは？
- 人の手位置認識
- Google の Meidapipe Pose と積みセンサの RealSense で対応
- ライブデモしながらスライド説明したい
- Unity の Scene 内のテクスチャ切り替えで対応

7. 構成 Before / After
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Before :
FinalIK を使ってUnityの枠組み内で解決
After:
FinalIK が使えないことに気づき、
いい感じの Asset Store で探して解決

8. なぜFinalIKが使えなかったのか？
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- FinalIK はロボットモデル向きの実装ではない
- ゲーム用の軽量なIKを想定しているため、冗長自由度が多いロボットには向かない
- ボーンを使う構成となっているため、ロボット既存モデル（ URDF）に適用が難しい
Unityでのボーンの使用例 ROS URDF 構成の例

9. 他のIK手法
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Pros Cons
FinalIK ◎ WEBに文献多い
◎ 軽量高速
◎ Asset Storeで買える
✖ 多自由度系に向かない
✖ モデルにボーンが入っていること前提
BioIK ◎ URDF対応
◎ EEの回転目標対応
◎ Asset Storeで買える
✖ Unity-URDF−Importer 未対応
(siemens/urdf-importer に対応）
Jacobian IK ◎ 性能が良い
◎ ロボット工学スタンダード
✖ 趣味で実装はちょっと …
Levenberg-Marquardt法による可解性を問わない逆運動学

10. BioIK設定
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BioIKExtender （補
助
Script）追
加
BioIK追加
指令値を設定

11. Meidapipe 構成
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Human pose + Color
Depth Image
手先位置情報
Human pose + Depth

12. まとめ
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- バーチャルロボット受肉する方法を紹介
- Unity内のモデルとURDFモデルは違いが大きいため、今までのアプローチが通じない
- RealSense の視野角が狭いため、複数台を用いた構成を検討したほうが良い
- 人っぽく動かすことを考えると、ヤコビ IKに制約条件入れるのが効率的かも？

13. Q&A
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14. Thank you.