NVIDIA Isaac Sim対応デジタルツイン開発環境を構築

AT-SYNAPSEとROS 2を統合し、実機導入前にAIフィールドロボットを仮想空間で検証

株式会社アトラックラボ

2026年7月24日 12時04分

株式会社アトラックラボ（埼玉県入間郡三芳町藤久保16-37　代表取締役伊豆智幸）は、NVIDIA Isaac Simを活用したデジタルツイン開発環境を構築しました。
本環境では、自社開発のAI自律制御システム「AT-SYNAPSE」とROS 2ベースの制御スタックをNVIDIA Isaac Simと統合することで、フィールドロボットの自律移動、周囲認識、障害物回避、安全停止などを実機導入前に仮想空間で高精度に検証できます。
さらに、自社開発のフィールドロボット「AT-CART8」をROS 2ベースの制御スタックを変更することなくIsaac Simへ投入できるため、実機と同一のソフトウェアを用いた開発・評価を実現します。これにより、試作回数の削減、開発期間の短縮、品質向上を同時に実現し、フィールドロボット開発の効率化を推進します。

開発の背景

フィールドロボットの開発では、実際の走行環境へロボットを持ち込み、繰り返し走行試験や調整を行う必要があるため、開発期間やコストが大きな課題となっています。特に、物流倉庫や工場、医療施設など人が行き交う現場では、安全面や運用上の制約から十分な検証時間を確保することが難しく、実機による試験回数にも限界があります。
株式会社アトラックラボは、「危険な仕事、不快な仕事を、ロボットとAIの手に。」をミッションに掲げ、ドローン（UAV）、無人車両（UGV）、無人船舶（USV）などのフィールドロボットを開発してきました。
今回、NVIDIA Isaac Simを活用することで、倉庫や医療施設などの実環境を高精度なデジタルツインとして再現し、自社開発のフィールドロボット「AT-CART8」をROS 2ベースの制御スタックを変更することなく仮想空間上で動作させる開発環境を構築しました。
さらに、AI自律制御システム「AT-SYNAPSE」を組み合わせることで、ロボットが「見て、考え、判断し、動く」一連の処理まで含めた検証が可能となり、実機完成前から自律移動、周囲認識、障害物回避、安全停止などを実機と同一のソフトウェアで繰り返し評価できます。

環境の特長

■ 実機と同一のROS 2制御スタックをそのまま活用
Isaac Sim上のシミュレーションロボットに対し、カメラ、IMU、3D LiDAR、オドメトリ、TFなど、実機と同一のROS 2トピック構成を再現しました。
実機で利用しているROS 2ノードやAction Graphをそのまま適用できるため、シミュレーション専用にソフトウェアを書き換えることなく開発・検証を進めることができます。
また、RVizやrqt_robot_steeringなど、普段のロボット開発で利用しているツールをそのまま使用でき、実機と変わらない開発フローを実現します。

■ AT-SYNAPSEと連携し、AIロボットの判断まで検証
AT-SYNAPSEとNVIDIA Isaac Simを組み合わせることで、LLMを活用したAIロボットの思考プロセスまで含めたシミュレーションが可能です。
音声やテキストによる指示に対し、AT-SYNAPSEが周囲の状況を認識・判断し、自律移動や障害物回避、安全停止までを仮想空間で検証できます。
実機を使用することなくAIの認識・判断・制御アルゴリズムを繰り返し評価できるため、より高品質で安全なロボットシステムの開発を実現します。

■ 倉庫・医療施設など実環境を高精度に再現したデジタルツイン
物流倉庫のパレットラックや搬送通路、医療施設の待合室や受付エリアなど、実際の現場を再現した複数のシミュレーションステージを構築しています。
NVIDIA RTXによるリアルタイムレンダリングを活用することで、照明や影、反射、質感まで再現したフォトリアルな環境で、自律走行やAI認識アルゴリズムを高精度に検証できます。

■ LiDAR・オドメトリをリアルタイムに可視化
Isaac Simから出力される3D LiDARスキャンやオドメトリ情報をRVizへリアルタイムに配信し、環境内の壁や棚、什器などの位置と照らし合わせながら、自己位置推定やセンサー認識の精度を確認できます。
シミュレーション空間とROS 2の可視化環境をシームレスに連携することで、実機に近い条件でアルゴリズムの検証を行えます。

■ 実機完成前から開発・検証を開始し、リードタイムを大幅に短縮
自社開発のフィールドロボット「AT-CART8」を、ROS 2ベースの制御スタックを変更することなくNVIDIA Isaac Simへ投入し、実機と同一のソフトウェアで自律移動、周囲認識、障害物回避までを仮想空間上で再現します。
新たな現場環境やセンサー構成も、実機を準備することなく繰り返し検証できるため、AI・制御ソフトウェアの開発を前倒しでき、試作回数の削減、開発期間の短縮、品質向上を同時に実現します。

今後の展開

アトラックラボは今後、本デジタルツイン開発環境を自社のドローン（UAV）、無人車両（UGV）、無人船舶（USV）などのフィールドロボット開発プロセスへ本格的に組み込み、企画・設計からシミュレーション、実機評価までをシームレスにつなぐ開発基盤として活用してまいります。
また、自社開発のフィールドロボット「AT-CART8」をはじめとするロボット製品と、AI自律制御システム「AT-SYNAPSE」の連携をさらに強化し、実環境を忠実に再現したデジタルツイン上で、自律移動、周囲認識、障害物回避、安全停止などを実機導入前に検証できる環境を提供します。
さらに、ロボット導入を検討する企業やシステムインテグレーター、研究機関との共同開発にも本環境を展開し、PoCから製品開発、現場導入までのリードタイム短縮と開発品質の向上を支援してまいります。
将来的には、顧客の工場や物流倉庫、医療施設などをデジタルツインとして再現し、「現場を仮想空間で先に動かしてから実機を導入する」新しいロボット開発・導入プロセスの実現を目指します。

代表取締役　伊豆智幸　コメント

「ロボット開発は、『実機を作ってから検証する』時代から、『仮想空間で十分に鍛えてから現場へ展開する』時代へと大きく変わろうとしています。アトラックラボでは、自社開発のAI自律制御システム『AT-SYNAPSE』とNVIDIA Isaac Simを組み合わせることで、ロボットが『見て、考え、判断し、動く』一連の動作を、実機と同じROS 2制御スタック上で検証できる環境を実現しました。シミュレーションで培った技術をそのまま現場へ展開できることは、開発期間の短縮だけでなく、強化学習への利用、安全性や品質の向上にも大きく貢献します。今後もAT-SYNAPSEを中核とした次世代のフィールドロボット開発基盤を通じて、日本のロボット開発をさらに加速させてまいります。」