Isaac Sim 入門チュートリアル¶
Docker 上で NVIDIA Isaac Sim を動かし、Python からロボットのシミュレーションができるようになるまでを解説する、初学者向けのチュートリアルです。
対象読者¶
- Python でプログラムを書ける
- Linux の基本的なコマンド操作と Docker の基礎を知っている
- ロボティクスやロボットシミュレータは初めて
ゴール¶
Python のスタンドアロンスクリプトでシーンを構築し、移動ロボット (Jetbot) を動かして、カメラや LiDAR のデータを取得できるようになることです。最後のミニプロジェクトでは、LiDAR で障害物を避けながらゴールへ向かうロボットを作ります。
ROS 2 との連携や Isaac Lab による強化学習は扱いません。これらは 付録 C で入り口を紹介します。
対象環境¶
- Isaac Sim 6.1.0 (
nvcr.io/nvidia/isaac-sim:6.1.0) - Ubuntu + NVIDIA RTX GPU + Docker
- 画面はブラウザ (Web ビューア) で表示します
- GPU がない場合は 付録 A. クラウドで動かす を参照してください
検証環境について
本チュートリアルは Ubuntu 24.04 + RTX 2080 Ti で動作を確認しています。これは Isaac Sim 6.1.0 の推奨要件 (RTX 4080 / VRAM 16GB) を下回る構成です。推奨要件を満たす環境であれば、より快適に動作するはずです。
目次¶
| 章 | 内容 | 状態 |
|---|---|---|
| 0. はじめに | 対象読者・ゴール・全体の流れと Isaac Sim の概要 | 完成 |
| 1. 環境構築 | Docker で Isaac Sim を起動し、ブラウザで画面を表示する | 完成 |
| 2. GUI の基本 | 画面構成を理解し、物体を置いて物理シミュレーションを動かす | 完成 |
| 3. USD の基礎 | シーンを表すデータ形式 USD の基本概念 | 完成 |
| 4. Python スタンドアロン入門 | Python スクリプトからシーンを作り、シミュレーションを動かす | 完成 |
| 5. ロボットを動かす | Jetbot を読み込み、差動二輪の制御で走らせる | 完成 |
| 6. センサ | Jetbot にカメラと LiDAR を取り付け、データを取得・保存する | 完成 |
| 7. ミニプロジェクト | LiDAR で障害物を避けながらゴールへ向かう | 完成 |
付録
| 付録 | 状態 |
|---|---|
| A. クラウドで動かす | 完成 |
| B. トラブルシューティング | 完成 |
| C. 次の一歩 | 完成 |
| D. その他のセンサ | 完成 |
| E. 自作ロボットの取り込み | 完成 |
付録の検証について
本編 (0〜7 章) と付録 B・D・E は、検証環境で動作を確認しています (付録 D のレーダは、検証環境ではサポート外の設定で動かしています)。付録 A (クラウド) と付録 C (ROS 2・Isaac Lab) は公式ドキュメントに基づく紹介が中心で、検証環境では動作を確認していない部分があります。詳しくは各付録の冒頭を参照してください。
進め方¶
0 章から順に読み進めることを想定しています。サンプルコードは GitHub リポジトリ の examples/ にあり、1 章でリポジトリを取得したあと、各章でコンテナ内から実行します。
うまく動かないときは、まず 付録 B. トラブルシューティング を確認してください。
フィードバック¶
誤りの報告や改善の提案は GitHub の Issue へお願いします。Pull Request も歓迎します。詳しくは CONTRIBUTING.md を参照してください。
ライセンス¶
本文は CC BY 4.0、サンプルコードは Apache License 2.0 で公開しています。