シミュレーションランチャーの使い方

Gazebo ClassicがROS 2のlaunchファイルからシミュレーターを起動できたのと同じように、このリポジトリではシミュレーションランチャーノードでIsaac Simを起動できます。

ランチャーはIsaac Simを起動し（初回は数分かかります）、ステージ（環境を記述したUSDファイル）を読み込み、Isaac Sim内に小さな REST APIサーバーを立ち上げます。ロボットや物体は後からこのAPI経由で追加します（ロボットの生成方法参照）。

コマンドラインからの使用

ros2 run isaac_ros2_scripts launcher

このコマンドは地面だけのデフォルト環境を読み込みます。

ログに"Simulation ready"と表示されたら、REST APIが http://localhost:8080で利用可能になっています。Isaac Simウィンドウの Playボタン（またはPOST /simulation/play）で物理シミュレーションを開始してください。

パラメータ

パラメータ	デフォルト	意味
`usd_path`	地面のみのステージ	環境として読み込むUSDファイル
`fps`	60.0	シミュレーターの描画・物理の更新レート [Hz]
`time_steps_per_second`	600.0	1秒あたりの物理ソルバーステップ数。大きいほど接触や関節の挙動が安定しますが負荷が上がります
`real_fps`	`fps`と同じ	実時間でのシミュレーション更新頻度 [Hz]。`fps`より小さくすると実時間よりゆっくり進みます
`api_port`	8080	REST APIサーバーのポート
`isaac_path`	`/isaac-sim`	Isaac Simのインストールディレクトリ

ランチャーのバリエーション

実行ファイル	動作
`launcher`	標準（重力9.81 m/s²、GUIあり）
`launcher_with_headless`	`launcher`と同じですがGUIウィンドウなし
`launcher_zero_g`	無重力（宇宙・水中ロボット向け）
`launcher_with_reset`	共有メモリのトリガーでシミュレーションのタイムラインを停止・再開できます（Isaac Simを再起動せずにワールドをリセットする用途）

launchファイルからの使用

ROS 2のlaunchファイルから任意のUSDファイルを環境として読み込めます。

import os

from launch_ros.actions import Node
from ament_index_python.packages import get_package_share_directory
from launch import LaunchDescription

def generate_launch_description():
    stage_description_path = os.path.join(
        get_package_share_directory('stage_description'))

    stage_usd_path = os.path.join(stage_description_path,
                              'meshes', 'USD',
                              'stage.usd')

    isaac_launcher = Node(
        package="isaac_ros2_scripts",
        executable="launcher",
        parameters=[{'usd_path': str(stage_usd_path)}],
    )

    return LaunchDescription([
        isaac_launcher,
    ])

上記の例では"stage_description/meshes/USD/stage.usd"を環境として Isaac Simを起動します。

REST API

ランチャーは以下のエンドポイントを提供します（Swagger UIは http://localhost:8080/docs）。通常は直接呼び出す必要はなく、ロボットの生成方法で説明するspawn_robot／ add_usd／publish_tfノードが代わりに呼び出します。

エンドポイント	メソッド	意味
`/health`	GET	ヘルスチェック
`/spawn_robot`	POST	URDFをインポートし、コントローラーとセンサをセットアップ
`/add_usd`	POST	USDアセットをステージへ追加
`/publish_tf`	POST	追加したアセットのリンクのTFを配信
`/simulation/play`	POST	シミュレーション開始
`/simulation/pause`	POST	シミュレーション一時停止
`/simulation/stop`	POST	シミュレーション停止

補足: 初回のIsaac Simの起動には非常に時間がかかります（シェーダーのコンパイルやアセットのダウンロードが行われます）。ロボットをスポーンするには、Isaac Simが完全に起動している必要があります。