【デジタルツイン×AIロボット】マクニカが Omniverse と Isaac Sim で自社の仮想倉庫を構築　Jetson搭載AGVの仮想走行デモ公開「画像認識AI EXPO」で

株式会社マクニカは「画像認識AI EXPO 2023」に出展し、NVIDIA Jetsonを中心にしたロボティクスやエッジAIコンピューティング、その開発を効率化するNVIDIA「Omniverse」や「Isaac」などをデモ展示する。各コーナーにはシステム構築や技術に詳しい担当者が立ち、来場者からの質問や導入時の相談などに対応する。
「Omniverse」(オムニバース)や「Isaac」(アイザック)のデモを体験できる機会は少ないので必見だ。

「画像認識AI EXPO」の会期は2023年6月14日(水)～16日(金)、場所は幕張メッセ。小間(ブース)番号は「7N07」。

展示ブースでの「Omniverse」「Isaac Sim」「Jetson」のデモや詳細内容について、事前にマクニカの担当者に聞いた。

デジタルツイン/ AIロボットシミュレーションをより身近に

マクニカブースのテーマは「デジタルツイン/ AIロボットシミュレーションをより身近に」。NVIDIAの超小型コンピュータボード「Jetson AGX Orin」やデスクトップPC、サーバを使用してデシタルツインを構築支援するプラットフォーム「Omniverse」や、シミュレーション環境も完備したロボティクス プラットフォーム「Isaac Sim」をデモ展示する。なお、「Omniverse」はデジタルツイン環境を構築するプラットフォームであり、ツール群。そのツールのひとつがロボティクス・シミュレータ機能を持った「Isaac Sim」という位置付けになる。

マクニカロジスティクスの仮想空間(デジタルツイン)を作成

今回のデモにあたり、マクニカは実在する同社の倉庫「マクニカロジスティクス」のデジタルツインを「Omniverse」と「Isaac Sim」で作成。棚の配置や天井の照明位置などを忠実に再現するため、図面データをベースに現場を実測し用意した。

なお、カーターにはステレオカメラが搭載されていて、カメラ映像を解析して、マッピングや自己位置推定を行う。右側のカメラで映した映像を認識・解析してディープラーニングでセグメンテーションの処理を行い、人物を検出している。(右側のウィンドウ)。なお、倉庫内をカーターで遠隔操縦する体験もできる予定。

■マクニカが自社倉庫を「Omniverse」でデジタルツイン化、Isaacでセグメントのデモ公開 (展示ブースで見られる)

仮想空間でも「Jetson AGX Orin」上のプログラムの動作の確認が可能

「Jetson AGX Orin」は、ロボットの制御や画像からルートや障害物を識別するセグメンテーションのAI処理などのロボット制御プログラムの動作をデジタルツイン上で確認することが可能。実際のロボットに搭載する前に、仮想空間でもロボットに搭載するソフトウェアの開発が効率よく実現できる。

カーターやAMRなどのロボットはJetsonで自律動作させたり、キーボードで操縦(遠隔操作)することができる。
「Isaac SIM」の環境でカーターは、マッピングや自立走行などのシミュレーションを行うことができ、使用しているアルゴリズムで十分に性能が出ることが確認できれば、リアル(フィジカル)な倉庫においても同じアルゴリズムを搭載し、実機を現場で動かすことが可能となる。そうすることで、仮想空間上で学習データの収集、アノテーション、自律走行や衝突回避のシミュレーションなどを実施しつつ、リアル(フィジカル)空間へシームレスへ移行することで、ロボットの開発の効率が著しく向上する。

■マクニカがデジタルツイン「Isaac Sim」でJetson連携ロボティクスデモ (展示ブースで見られる)

現実空間との判別が困難なほどリアルなデジタルツイン

実際に仮想空間でシミュレーションした「Jetson AGX Orin」が、フィジカルな現場でも、全く同様に動作することが下記のPV動画でも確認することができる。

■NVIDIA Omniverse™で物流倉庫をデジタルツイン化

「Isaac Sim」で人の配置と移動、学習データセットの生成を自動化

倉庫内に配置され、移動している「人」は、最近「Isaac Sim」に搭載された機能。仮想倉庫内に人を配置して、座標間を人物が行き来することが容易にできるようになった。
また、動いている人を避けたり、停止するシミュレーションを手軽に行えるようになっている。また、AIに人を認識させるためなど、AIに学習させるための合成データを自動で生成できる仕組みも備えている。

また、ロボットの目線とカメラを合わせることによって、カメラ映像を使ったロボット目線でのAI学習モデル用のデータセットを自動的に作れるようになった。ロボット視点から見える下半身や脚部のデータを使ってAI学習させることで、下半身や脚部の映像だけでも人と認識して回避や停止行動を行う制御に役立てられる。

OmniverseやIsaac Simの一連デモをブースで公開　質問や相談も受付

従来は、実際のロボットを倉庫内に走らせてマッピングしたり、人を歩かせて映像セットを用意し、手作業でアノテーションしていたことが、「Omniverse」や「Isaac Sim」のデジタルツインを活用することで、デスクトップ上で行えるようになった利点は大きく、人とロボットが協業する環境の構築が効率的に行えるようになった。


マクニカは「アドバイスできる技術スタッフも常駐しているので、OmniverseやIsaacを活用したデジタルツインやシミュレーション環境の構築、Jetsonの導入について、案件を既に抱えていたり、検討している場合はSIerやエンドユーザーに関わらず、会場のブースでお気軽に相談して欲しい。予算感や構築の手順、必要な機器やデータなど、ユースケースを元に説明したい」としている。

CyberLinkの「FaceMe」や「Red Hat Edge」コーナーも設置

Isaac SimやJetsonの他にも、本人認識率99.83% の顔認証精度を持つCyberLinkの「FaceMe」での「Jetson Orin Nano」動作デモや、「Red Hat Edge」を活用した先進的なエッジコンピューティング・プラットフォームも展示する。それぞれのコーナーに説明員が用意されるので、導入時の相談が気軽に行えそうだ。
また、最新NVIDIA Jetson Orinシリーズとなる「Jetson Orin Nano開発者キット」と「Jetson AGX Orin 開発者キット」を特別価格で用意する。Jetson Orinの購入を考えている読者はこちらもぜひチェックしておきたい。

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