IMUおよびGNSSセンサを追加する

[yosuke]

13 のサブタスク

概要

• 自動化建設機械に用いられる代表的なセンサについて、シミュレータ側から模擬出力をROSメッセージとして出力する機能を付加する

目的

• 自律施工ソフトウェアを開発するために、センサシミュレーション機能を追加する
• 手始めとしてIMUとGNSSセンサを追加する

やること

• GNSSシミュレーション機能 : Navsatfix型
• IMUシミュレーション機能 : Imu型
• UnitySensorsパッケージを使う https://github.com/Field-Robotics-Japan/UnitySensors
• PhysX版シミュレータの4台の重機にそれぞれのセンサを追加する
• センサの追加箇所は実機の位置となるべく一致させる

[numata-1740]

ご連絡ありがとうございます。 本日、午前中は、昨日の筑波大実験の続きのため 対応できませんでした。 ご依頼のありましたGitHub アカウントをご連絡いたします。 よろしくお願いいたします。

[numata-1740]

昨日、IMUの設置場所を調べた写真です。zx120　ショベルです

[numata-1740]

Backet部　 Arm部 Boom部 Body部：操作室横 GNSS部

[numata-1740]

ｚｘ１２０のＩＭＵ配置 IMUセンサとGNSSの取り付け位置を調査しました。 設定場所の詳細な位置まで必要でしょうか まだ十分に状況を把握していませんので、認識がずれているかもしれませんが 教えてください。よろしくお願いいたします

[TaroABEJido]

zx200 の IMU 配置

zx200 の imu について，配置場所の写真をアップロードします

[TaroABEJido]

@yosuke zx200 について 一通りGNSSとIMUを追加しました https://github.com/pwri-opera/OperaSim-PhysX/tree/feature/gnss_imu_abe

以下が主な変更点です．

• body 上に gnss を二基追加
  • GeoCooodinateSysytem もプロジェクトに追加（座標は土研のDXフィールド）
• bucket, arm, boom, body にそれぞれIMU を追加

IMUの正確な配置（特に向き）は分からないので，見た目で適当に配置しています．

[TaroABEJido]

バケットのIMUに関する扱い方

表題の件，情報共有します

• バケットの IMU に関して 実機に於いてはバケットのリンク？を構成する部品に対して IMU が搭載されているが，現状 Unity 内ショベルには下図のように該当のリンクが存在しないため，実機のIMU をどのように物理シミュレータで再現するかという問題がある．

  

• 実機においては，上記図該当部に設置されたIMUの情報からバケットの関節角度等を幾何学的情報に基づいて算出，Topic として出力している．

• Unity 内ショベルに於いては，バケットリンクにIMUを定義することは可能であるため，幾何学的情報さえあれば実機におけるIMUより計測される姿勢情報は再現可能であるが，加速度や角速度の情報の再現が困難である．

[yosuke]

@numata-1740

• センサの追加箇所は実機の位置となるべく一致させる

ということなので、位置はそこまで厳密でなくて良いです。

[yosuke]

@numata-1740 IMUの型番がわかったら、「データの出力レート」についても可能であれば合わせてください。

[yosuke]

@numata-1740 作業が進んだら、適当なところでgitのfeature/[適当なブランチ名]ブランチにコミットして、githubにpushしておいてください。

[numata-1740]

ｚｘ１２０のＩＭＵ配置 大変遅くなり申し訳ありません

IMUセンサとGNSSの取り付け位置を調査した画像により zx120 について unity ローカルプロジェクトにてGNSSとIMUを追加しました

https://github.com/pwri-opera/OperaSim-PhysX/tree/feature/gnss_imu_numata

以下が主な変更点です．

body 上に gnss を１基追加 GeoCooodinateSysytem もプロジェクトに追加（座標は土研のDXフィールド） bucket, arm, boom, body にそれぞれIMU を追加 IMUの正確な配置（特に向き）は分からないので、見た目で適当に配置しています．

Github のローカルリポジトリ作成に手間取りました。 今回の修正についてコミットをせず、 ローカルで作成したプロジェクトのUnity データを一括してローカルリポジトリに アップロードしコミットしています。 まだまだ、トレーニング中ですので何か問題や不具合があれば ご連絡ください。

[numata-1740]

@numata-1740 IMUの型番がわかったら、「データの出力レート」についても可能であれば合わせてください。 下記の型式となります 出力レートは　：125kbit - 1Mbit/sec となっています。 今回のコミットには反映していませんので、次回のコミットに反映させる予定です。

[yosuke]

@numata-1740 ブランチは作成されているものの、コミットがありませんでした。 gitのブランチ作成、コミット、githubへのpushは、重要なオペレーションなので練習してできるようになっておいてください。 「IMUのレート」ですが、ビットレートではなく「サンプリングレート」が知りたい＆合わせて欲しいです。

[numata-1740]

@yosuke 大変申し訳ありませんでした。 ＞ブランチは作成されているものの、コミットがありませんでした。 再度、github へのコミットをトライして、ご報告いたします。

＞「IMUのレート」ですが、ビットレートではなく「サンプリングレート」が知りたい＆合わせて欲しいです。 承知いたしました。詳細な仕様書を調査してご連絡いたします。

[numata-1740]

@yosuke 様

大変遅くなり申し訳ありませんでした

下記に修正したソースファイルをアップロードしました。

https://github.com/pwri-opera/OperaSim-PhysX/tree/gnss_imu_numata

尚、IMUのレートについては反映していません

何か問題や不具合があればご連絡ください。

[numata-1740]

@yosuke 様 zx120 ショベルについて feature/gnss_imu_numata　ブランチにアップロードしました 修正内容： IMUセンサ：body、boom、arm　を追加しました また、gnss を追加しました 尚、IMU、gnssのサンプリングレートについては反映していません。 何か問題や不具合があればご連絡ください。

[numata-1740]

@yosuke 様 zx120 ショベルについて トピック名とトピック毎のデータレートを 筑波大学共同研究で取得した実機の bag データファイルから 再生して取得したデータレートをご連絡いたします。

表１．GNSS IMU センサ 通信トピックと通信サンプリングレート調査(2024/5/24 : 修正) No.	名称	部位	トピック	サンプリングレート[hz]	備考
1	GNSS		gnss_odom	10
2	IMU	rotator	g2_imu	100
3	IMU	boom	g2_imu	100
4	IMU	arm	g2_imu	100
5	IMU	bucket	g2_imu	100

よろしくお願いいたします。

[numata-1740]

@yosuke 様 zx120 ショベルについて feature/gnss_imu_numata　ブランチにアップロードしました 修正内容： トピック名を実機の通信ログに合わせて修正しました また、IMU、gnssのサンプリングレートについて同様に修正しました。 何か問題や不具合があればご連絡ください。