로봇 시뮬레이터

로봇 시뮬레이터는 실제 기계에 의존하지 않고 실제 로봇을위한 응용 프로그램을 작성하는 데 사용되므로 비용과 시간이 절약됩니다. 경우에 따라 이러한 응용 프로그램을 수정하지 않고 실제 로봇에 전송 (또는 재구성) 할 수 있습니다.

로봇 시뮬레이터라는 용어는 여러 가지 다른 로봇 시뮬레이션 응용 프로그램을 나타낼 수 있습니다.예를 들어, 모바일 로봇 애플리케이션에서 동작 기반 로봇 시뮬레이터는 사용자가 딱딱한 물체와 광원의 단순한 세계를 만들고 로봇이 이러한 세계와 상호 작용하도록 프로그래밍 할 수있게합니다. 행동 기반 시뮬레이션은 더 많은 바이너리 또는 연산 인 시뮬레이터와 비교할 때 본질적으로 생물학적 인 동작을 허용합니다. 또한, 행동 기반 시뮬레이터는 실수로부터 “배울”수 있으며, 의인화 된 의지를 증명할 수 있습니다.

로봇 시뮬레이터의 가장 보편적 인 어플리케이션 중 하나는 로봇과 그 환경의 3D 모델링과 렌더링입니다. 이 유형의 로보틱스 소프트웨어는 가상 로봇 인 시뮬레이터를 가지고 있으며, 실제 작업 엔벨로프에서 실제 로봇의 동작을 에뮬레이트 할 수 있습니다. 일부 로봇 시뮬레이터는 물리 엔진을 사용하여 로봇을보다 사실적으로 생성합니다. 실제 로봇의 사용 가능 여부에 관계없이 로봇 제어 프로그램을 개발할 때 로봇 시뮬레이터를 사용하는 것이 좋습니다. 시뮬레이터를 사용하면 실제 로봇에서 테스트 된 프로그램의 최종 버전으로 로봇 프로그램을 편리하게 작성하고 디버깅 할 수 있습니다. 오프라인 프로그래밍의 성공은 로봇의 실제 환경이 시뮬레이트 된 환경과 얼마나 유사한 지에 따라 달라지기 때문에 주로 산업용 로봇 애플리케이션에만 적용됩니다.

로봇 동작은 실제 세계에서 즉각적인 센서 판독 값에 의존하기 때문에 센서 기반 로봇 동작은 시뮬레이션 및 / 또는 오프라인 프로그래밍이 훨씬 어렵습니다.

풍모
현대 시뮬레이터는 다음과 같은 기능을 제공하는 경향이 있습니다.

빠른 로봇 프로토 타이핑
자체 시뮬레이터를 생성 도구 (Virtual Robot Experimentation Platform, Webots, R-Station, Marilou, 4DV-Sim)로 사용.
외부 도구 사용.
현실적인 움직임을위한 물리 엔진. 대부분의 시뮬레이터는 ODE (Gazebo, LpzRobots, Marilou, Webots) 또는 PhysX (Microsoft Robotics Studio, 4DV-Sim)를 사용합니다.
현실적인 3D 렌더링합니다. 표준 3D 모델링 도구 또는 타사 도구를 사용하여 환경을 구축 할 수 있습니다.
스크립팅이 포함 된 동적 로봇 몸체. C, C ++, Perl, Python, Java, URBI, Webots에서 사용되는 MATLAB 언어, Gazebo에서 사용되는 Python.

시뮬레이터
현재 프로그래밍에 사용할 수있는 최신 기술 중에는 가상 시뮬레이션을 사용하는 기술이 있습니다. 작업 환경의 가상 모델 및 로봇 자체를 사용한 시뮬레이션을 통해 회사와 프로그래머 모두에게 이점을 제공 할 수 있습니다. 시뮬레이션을 사용하면 비용이 절감되고 로봇을 오프라인으로 프로그래밍 할 수 있으므로 조립 라인의 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다. 프로토 타입을 제작하기 몇 달 전에 로봇 동작 및 어셈블리 파트를 3 차원 가상 환경에서 시각화 할 수 있습니다. 시뮬레이션을위한 코드를 작성하는 것은 실제 로봇에 대한 코드를 작성하는 것보다 쉽습니다. 프로그래밍 로봇의 가상 시뮬레이션을 향한 움직임은 사용자 인터페이스 설계의 한 걸음이지만, 그러한 많은 어플리케이션은 초기 단계에 불과합니다.

일반 정보

소프트웨어 개발자 개발 상태 특허 3D 렌더링 엔진 물리 엔진 3D 모델러 지원되는 플랫폼
액틴 에너지 기술 유효한 소유권 OpenGL 소유권 소유권 윈도우, macOS, 리눅스, RTLinux, VxWorks, RTOS-32, RTX. (QNX 계획)
ARS RAL 비활성 BSD VTK 송시 없음 리눅스, macOS, 윈도우
자동 컨버전스 정보 기술 GmbH 유효한 소유권 OpenGL 알 수 없는 내부의 리눅스, 윈도우
전망대 오픈 소스 로보틱스 파운데이션 (OSRF) 유효한 아파치 2.0 OGRE ODE / 불릿 / Simbody / DART 내부의 리눅스
모스 학술 커뮤니티 유효한 BSD 블렌더 게임 엔진 총알 블렌더 리눅스, BSD *, macOS
OpenHRP AIST 유효한 Java3D ODE / 내부 내부의 리눅스, 윈도우
RoboDK RoboDK 유효한 소유권 OpenGL 없음 내부의 리눅스, macOS, 윈도우, 안드로이드
심 스파크 O. Obst et al.(+26) 유효한 GNU GPL (v2) 내부의 송시 없음 리눅스, macOS, 윈도우
브이 – Rep 코펠리아 로보틱스 유효한 독점적 인 / GNU GPL 내부의 ODE / Bullet / Vortex / Newton 내부의 리눅스, macOS, 윈도우
Cyberbotics Ltd. 유효한 소유권 소유권 소유권
(ODE 기준)
소유권 리눅스, macOS, 윈도우
4DV-Sim 4D 버추얼 즈 유효한 소유권 OGRE PhysX 내부의 리눅스
OpenRAVE OpenRAVE 커뮤니티 유효한 GNU LGPL Coin3D / OpenSceneGraph ODE / 글 머리 기호 내부의 리눅스, macOS, 윈도우
소프트웨어 개발자 개발 상태 특허 3D 렌더링 엔진 물리 엔진 3D 모델러 지원되는 플랫폼

기술적 인 정보

소프트웨어 주요 프로그래밍 언어 형식 지원 확장 성 외부 API 로보틱스 미들웨어 지원 기본 사용자 인터페이스 헤드리스 시뮬레이션
액틴 C ++ SLDPRT, SLDASM, STEP, OBJ, STL, 3DS, Collada, VRML, URDF, XML, ECD, ECP, ECW, ECX, ECZ, 플러그인 (C ++), API 알 수 없는 로스 GUI 예 (ActinRT)
ARS 파이썬 알 수 없는 파이썬 알 수 없는 없음 알 수 없는 알 수 없는
자동 C ++, 파이썬 단계, IGES, STL 플러그인 (C), API XML, C 소켓 GUI
전망대 C ++ SDF / URDF, OBJ, STL, Collada 플러그인 (C ++) C ++ ROS, Player, Sockets (protobuf messages) GUI
모스 파이썬 알 수 없는 파이썬 파이썬 소켓, YARP, ROS, Pocolibs, MOOS 명령 줄
OpenHRP C ++ VRML 플러그인 (C ++), API C / C ++, Python, Java OpenRTM-aist GUI 알 수 없는
RoboDK 파이썬 STEP, IGES, STL, WRML 플러그인 (C ++), API C / C ++, Python, Matlab 소켓 GUI 알 수 없는
심 스파크 C ++, Ruby 루비 장면 그래프 개조 (C ++) 네트워크 (sexpr) 소켓 (sexpr) GUI, 소켓 알 수 없는
브이 – Rep 루아 OBJ, STL, DXF, 3DS, Collada, URDF API, 애드온, 플러그인 C / C ++, Python, Java, Urbi, Matlab / Octave 소켓, ROS GUI
C ++ WBT, VRML, X3D API, PROTOs, 플러그인 (C / C ++) C, C ++, Python, Java, Matlab, ROS 소켓, ROS, NaoQI GUI
4DV-Sim C ++ 3DS, OBJ, 메쉬 플러그인 (C ++), API FMI / FMU, Matlab ROS, 소켓, 플러그 앤 플레이 인터페이스 GUI
OpenRAVE C ++, 파이썬 XML, VRML, OBJ, Collada 플러그인 (C ++), API C / C ++, Python, Matlab 소켓, ROS, YARP GUI, 소켓
소프트웨어 주요 프로그래밍 언어 형식 지원 확장 성 외부 API 로봇 미들웨어 지원 기본 사용자 인터페이스 헤드리스 시뮬레이션

하부 구조

지원하다

소프트웨어 메일 링리스트 API 문서 공개 포럼 / 도움말 시스템 사용자 설명서 이슈 트래커 위키
액틴 아니 아니 예 (내부) 아니
ARS 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
자동 아니 아니
전망대
모스 아니 아니
OpenHRP 아니 아니
RoboDK 아니 아니 아니
심 스파크 아니
브이 – Rep 아니 알 수 없는 아니
아니
4DV-Sim 아니 아니
OpenRAVE
소프트웨어 메일 링리스트 API 문서 공개 포럼 / 도움말 시스템 사용자 설명서 이슈 트래커 위키

코드 품질

소프트웨어 정적 코드 검사기 스타일 검사기 테스트 시스템 테스트 기능 적용 범위 분기 커버리지 테스트 코드 라인 주석 줄 지속적인 통합
액틴 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 젠킨스
ARS 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
자동 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
전망대 cppcheck 응석 gtest 및 qtest 46.1 % 34.3 % 190.7k 60.45k 젠킨스
모스 N / A 핀 줄기 파이썬 단위 테스트 알 수 없는 알 수 없는 31.4k 9.0k 젠킨스, 트래비스
OpenHRP 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
RoboDK 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
심 스파크 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
브이 – Rep 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
4DV-Sim 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
OpenRAVE 알 수 없는 알 수 없는 파이썬 코 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 젠킨스
소프트웨어 정적 코드 검사기 스타일 검사기 테스트 시스템 테스트 기능 적용 범위 분기 커버리지 테스트 코드 라인 주석 줄 지속적인 통합

풍모

소프트웨어 CAD에서 모션 동적 충돌 회피 상대적 엔드 이펙터 오프라인 프로그래밍 하드웨어의 실시간 스트리밍 제어
액틴 예 (도구 경로)
ARS 알 수 없는 아니 알 수 없는 아니 아니
전망대 알 수 없는
모스 알 수 없는 아니 알 수 없는 아니 아니
OpenHRP 알 수 없는 아니 알 수 없는 아니 아니
RoboDK 알 수 없는 아니 알 수 없는 아니
심 스파크 알 수 없는 아니 알 수 없는 아니 아니
브이 – Rep 알 수 없는 아니 알 수 없는 아니 아니
알 수 없는
4DV-Sim 알 수 없는 아니 알 수 없는 아니 아니
OpenRAVE 알 수 없는 아니 알 수 없는 아니 아니
소프트웨어 CAD에서 모션 동적 충돌 회피 상대적 엔드 이펙터 오프라인 프로그래밍 실시간 스트리밍 제어

로봇 가족

소프트웨어 UGV (지상 이동 로봇) UAV (공중 로봇) AUV (수중 로봇) 로봇 팔 로봇 손 (시뮬레이션 파악) 인간형 로봇 인간 아바타 전체 목록
액틴 예 (매니퓰레이터 포함 가능) 예 (매니퓰레이터 포함 가능) 예 (매니퓰레이터 포함 가능)
ARS 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
전망대
모스 부분 약간 아니 아니
OpenHRP 아니 아니
RoboDK 아니 아니 아니 아니 아니 아니
심 스파크 아니 아니 아마도 아마도 아니
브이 – Rep 아니
로봇 로봇 모델
4DV-Sim 아니 아마도 아니
OpenRAVE 알 수 없는 알 수 없는
소프트웨어 UGV (지상 이동 로봇) UAV (공중 로봇) AUV (수중 로봇) 로봇 팔 로봇 손 (시뮬레이션 파악) 인간형 로봇 인간 아바타 전체 목록

지원되는 액추에이터

소프트웨어 일반적인 기구학 체인 강제 제어 모션 전체 목록 원형 기구네 체인 운동 학적으로 중복 된 체인 두 갈래의 운동 학적 사슬
액틴 모션 제약
ARS 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
전망대
모스 모스 액츄에이터 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
OpenHRP 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
RoboDK 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
심 스파크 아니 SimSpark 효과기 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
브이 – Rep 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
웹 로봇
4DV-Sim 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
OpenRAVE 조인트, 추가 엑츄에이터
소프트웨어 일반적인 기구학 체인 강제 제어 모션 전체 목록 원형 기구네 체인 운동 학적으로 중복 된 체인 두 갈래의 운동 학적 사슬

지원되는 센서

소프트웨어 오도 ​​메 트리 IMU 충돌 GPS 단안 용 카메라 스테레오 카메라 깊이 카메라 전 방향 카메라 2D 레이저 스캐너 3D 레이저 스캐너 전체 목록
액틴 알 수 없는
ARS 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
자동 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
전망대
모스 알 수 없는 알 수 없는 모스 센서
OpenHRP 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 OpenHRP 센서
RoboDK 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는 알 수 없는
심 스파크 부분 부분 알 수 없는 알 수 없는 아니 아니 SimSpark 인식 자
브이 – Rep 알 수 없는 알 수 없는
웹 센서
4DV-Sim
OpenRAVE 알 수 없는
소프트웨어 오도 ​​메 트리 IMU 충돌 GPS 단안 용 카메라 스테레오 카메라 깊이 카메라 전 방향 카메라 2D 레이저 스캐너 3D 레이저 스캐너 전체 목록

기타 시뮬레이터

오픈 소스 시뮬레이터
breve : Python의 3D 세계 다중 에이전트 시뮬레이터.
EZPhysics : Ogre3D와 ODE 물리학의 결합, GUI는 모든 ODE의 객체 데이터, Matlab / Simulink를 통한 네트워크 폐 루프 원격 제어를 선택적으로 노출합니다.
Khepera Simulator Webot을 선행하는 Khepera 로봇을위한 오픈 소스 Windows 시뮬레이터.
Klamp’t : 2013 년에 도입 된 시뮬레이터로 안정적인 삼중 열 (trimesh-trimesh) 접촉을 전문으로합니다. 다리 걸린 운동과 조작을 지원합니다.
LpzRobots : 라이프 치히 대학교 (University of Leipzig)에서 개발 된 3D 물리 로봇 시뮬레이터.
miniBloq : Arduino 보드 용 로봇 프로그래밍 소프트웨어는 새로운 시뮬레이터를 가지고 있습니다.
Moby : C ++로 작성된 강체 동역학 라이브러리.
폭 넓은 특성을 가진 관절 및 바퀴 달린 로봇 용 OpenSim Simulator. 2006 년에는 개발이 중단되었습니다.
Robotics Toolbox for MATLAB은 포즈 (동질 변환, 오일러 및 RPY 각도, 쿼터니언), 암 로봇 (순방향 / 역동 운동, 역학, 시뮬레이션, 애니메이션) 및 이동 로봇 (제어, 로컬라이제이션, 계획 및 애니메이션)을 나타내는 기능을 제공하는 자유 소프트웨어입니다. ).
ARTE 교육용 로봇 도구 상자 (ARTE)는 Matlab을 기반으로하는 무료 소프트웨어 교육 도구입니다. 위치 및 방향을 나타내는 함수를 제공합니다. 또한 로봇 암을 시뮬레이션하는 기능 (직접 / 역 기구학, 역학, 경로 계획 등)도 포함됩니다. 도구 상자에는 로봇 셀 내부에서보고 시뮬레이션 할 수있는 대형 3D 로봇 모델 세트가 포함되어 있습니다.
Simbad 3d Robot Simulator Java 기반 시뮬레이터
SimRobot : 브레멘 대학 (Universität Bremen)과 독일 인공 지능 연구 센터에서 개발 된 로봇 시뮬레이터 소프트웨어 패키지.
스테이지 : Player / Stage 시스템을 구성하기 위해 플레이어와 자주 사용되는 2.5D 시뮬레이터. 플레이어 프로젝트의 일부
STDR 시뮬레이터 로봇 운영 시스템에서 사용하기위한 간단하고 유연하며 확장 가능한 2D 멀티 로봇 시뮬레이터입니다.
UCHILSIM : RoboCup 2004에서 소개 된 AIBO 로봇을위한 물리 기반 시뮬레이터.
UWSim : 센서, 동적 및 물리 시뮬레이션을 통합 한 해양 로봇 연구 및 개발을위한 UnderWater SIMulator.

폐쇄 형 소스 및 독점적 시뮬레이터
anyKode Marilou
ORCA-Sim : Newton Game Dynamics 물리 엔진을 사용하는 (Windows) 3D 로봇 시뮬레이터.