Repolode
gbionics

gbionics/jaxsim

ロボット制御、コデザイン、ロボット学習向けにJAXで構築された、微分可能な剛体物理エンジン。

スター
204
フォーク
22
未解決の Issue
8
最終コミット
4 日前

これは何?

JaxSimは、シミュレーションを通じた勾配計算を必要とするロボティクス研究者向けに、JAXを基盤としてPythonで実装された物理エンジンです。縮約座標系の多体系動力学を採用し、固定ベースと浮動ベースの両方のロボットに対応しています。モデルはSDFから読み込めるほか、sdformatによる変換を介してURDFも利用できます。

動力学がハードウェアパラメーターに関して微分可能なため、同じシミュレーションを勾配ベースの設計や最適化に利用できます。各関数は関数型スタイルで記述されており、JITコンパイルとベクトル化に対応し、CPU、GPU、TPUで実行できます。また、質量行列、バイアス力、重力項とコリオリ項、フレームヤコビアンなどの剛体動力学アルゴリズムを提供し、順方向モードと逆方向モードの自動微分に対応しています。

このプロジェクトは実験段階にあり、リリースごとにAPIが変更される可能性があります。現在は移動運動に重点を置いており、接触は物体同士、および滑らかな地面との間に限られます。

主な機能

  • 01ハードウェアパラメーターと運動学パラメーターに関する微分可能な動力学。
  • 02固定ベースと浮動ベースのロボットモデルに対応。
  • 03SDFモデルを直接読み込み、URDFモデルはsdformatで変換して読み込み。
  • 04JAXによるJITコンパイルと自動ベクトル化に対応し、CPU、GPU、TPUで実行可能。
  • 05質量行列、バイアス力、重力項、コリオリ項、フレームヤコビアンの計算を提供。

ユースケース

  • 勾配ベースのロボット形態設計やコデザインの最適化。
  • 脚式ロボットの移動運動に向けた、微分可能なシミュレーターを必要とするロボット学習実験。
  • 剛体動力学アルゴリズムを、JAXコード内で多体系動力学ライブラリとして利用。

クイックスタート

  1. 1

    仮想環境内でpipを使ってPyPIからインストールする

    pip install jaxsim
  2. 2

    「使い方」セクションのiCubシミュレーション例を実行する(icub_modelsとjaxのインストールが必要)

使う前に知っておきたいこと

  • まだ実験段階のため、APIは予告なくリリース間で変更される場合があります。
  • 衝突に対応しているのは、物体同士および滑らかな地面との間のみです。主に歩行運動を想定しています。
  • URDFをサポートするには、sdformatなどのGazebo Simコンポーネントを別途インストールする必要があります。

収録されている特集

トピック

#robotics#physics-engine#differentiable-simulation#jax#rigid-body-dynamics#multibody-dynamics#robot-learning#aba#ad#automatic-differentiation

よくある質問

jaxsim とは?
ロボット制御、コデザイン、ロボット学習向けにJAXで構築された、微分可能な剛体物理エンジン。 JaxSimは、シミュレーションを通じた勾配計算を必要とするロボティクス研究者向けに、JAXを基盤としてPythonで実装された物理エンジンです。縮約座標系の多体系動力学を採用し、固定ベースと浮動ベースの両方のロボットに対応しています。モデルはSDFから読み込めるほか、sdformatによる変換を介してURDFも利用できます。
jaxsim は無料で使えますか?ライセンスは?
jaxsim は BSD-3-Clause ライセンスのオープンソースです。商用製品で使う前にライセンス条件を確認してください。
jaxsim は今もメンテナンスされていますか?
活発にメンテナンス中。jaxsim の最終コミットは 2026年11月2日 です。
jaxsim は何に使えますか?
勾配ベースのロボット形態設計やコデザインの最適化。 脚式ロボットの移動運動に向けた、微分可能なシミュレーターを必要とするロボット学習実験。 剛体動力学アルゴリズムを、JAXコード内で多体系動力学ライブラリとして利用。
jaxsim のインストール方法は?
仮想環境内でpipを使ってPyPIからインストールする: pip install jaxsim 「使い方」セクションのiCubシミュレーション例を実行する(icub_modelsとjaxのインストールが必要)
jaxsim はどこで入手できますか?
ソースコードとインストール手順は GitHub にあります:https://github.com/gbionics/jaxsim

概要はプロジェクトの README をもとに AI が生成しています。GitHub の数値は毎日更新されます。

関連プロジェクト