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IEEE MARC(Meta-Sejong AI Robotics Challenge) 셋업 & 운영

이슈 & 트러블 슈팅 과정

개요

참가자들은 ROS2 프레임워크를 통해 Isaac Sim 내의 환경을 파악, 계획하여 로봇을 제어하는 명령을 내려야 함
아이삭 심 내에 세종대학교 캠퍼스 공간 위에서 CCTV 를 배치하고 이를 이용해 쓰레기의 위치 파악
이를 이용해 로봇은 최적의 경로를 생성하여 학교 내를 순회하며 정해진 시간 내에 교내에 배치된 쓰레기를 정확하게 분리수거하는 대회 개최

역할

모바일 로봇, 매니퓰레이터, 그리퍼를 결착 및 시뮬레이터 내 물리 파라미터 튜닝 진행을 통한 디지털 트윈 생성
현실적인 시뮬레이션 환경 구축을 위해 세종대학교 맵, 로봇, 쓰레기에 대한 physX API, Solver API 설정
본 대회에서 참가자들이 개발한 물체 자세 추정 AI 모델 혹은 파지점 추론 AI 모델을 이용하여 실제 쓰레기를 Pick & Place Task 에 사용할 수 있도록 엔드 포인트 좌표에 대한 API 개
API 데모 영상
CCTV를 통한 쓰레기의 위치 예측값을 Isaac Sim 내의 API를 통해 GT값과 비교하여 점수에 반영하는 로직 작성
점수 계산 및 대회 종료 알고리즘 개발
종료 알고리즘 데모 영상
Dockerizing 및 Github 로 이슈 및 형상 관리

문제 상황

Custom Mobile Manipulator 개발
Closed-Loop Gripper 작동 문제
그리퍼 작동 문제
Mobile Robot의 동작 문제
모바일 로봇 문제
쓰레기 물체들의 투과, 미끄러짐 이슈

접근 방법

관절값 API 접근을 통한 에러 디버깅 및 PD 제어기 특성과 관련하여 원인 규명
트러블 슈팅 과정
영상 분석을 통한 Physical Material, Mass Property, 회전 관성값 설정을 통한 모바일 매니퓰레이터 수정
PhysX API의 Collider, TGS Solver API 변경을 통해 해결
TGS Solver 설정 안 했을 때
Collider Trigger API를 이용하여 쓰레기 분리 수거 시 쓰레기가 overflow 되지 않도록 시뮬레이션 내에서 asset을 비활성화, 각 물체의 종류마다 점수 반영하도록 로직 작성
Pick & Place with Score Eval
pxr USD API를 이용하여 시뮬레이션 환경을 조회해 물체의 위치를 조회하여 쓰레기 위치에 대한 GT값 추출, 이를 L2 norm 연산하여 위치 추정 점수 부여 알고리즘 작성

배운 점

PhysX API, TGS Solver API 공부를 통한 가상세계와 실세계의 물리 현상과의 괴리의 이유에 대한 이해
개발을 협업하는 과정에서 발생하는 문제에 관해 git issue & branch를 통해 해결하는 과정을 익힘

결과 데모 영상

Pick & Place API를 이용한 쓰레기 분리수거 데모 영상