실시간 입상체 물리를 영상으로.

1. 01

   폐루프 적재 제어

   휠 로더 네 대가 약 100만 개 입자 속에서 동시에 적재하며 네 가지 제어 방식을 비교합니다. 버킷 실린더 힘을 감시하다가 부하가 커지면 버킷을 안쪽으로 기울이는 속도를 낮추는 제어기는, 비슷한 수준으로 조정한 고정 동작 스케줄보다 적재량이 11% 많고 에너지 소비가 31% 적었습니다. 모두 시뮬레이션 결과입니다.

   폐루프 적재: 네 가지 제어 방식
2. 02

   굴착: 버킷과 재료의 상호작용

   유압 굴착기 전체가 약 63만 개 입자와 양방향으로 연성되며, 실린더 압력, 버킷에 작용하는 힘과 모멘트, 선회 토크, 적재량을 출력합니다. 데모의 기계는 미리 기록한 동작이나 키보드 조작으로 움직입니다. 재료 모델 파라미터를 보정하지 않았으므로 수치는 참고용입니다.

   유압 굴착기 — 미리 기록한 동작의 굴착 사이클 유압 굴착기 — 키보드 실시간 조작
3. 03

   GPU NDEM: 실시간 입자 계산

   솔버는 NVIDIA Warp 기반으로 GPU에서 실행되며, 기계 주변의 입자와 움직이는 입자만 계산하고 나머지는 휴면시킵니다. 곡물 저장고 로봇 데모는 160만 개 입자를 RTX 5090 한 장으로 실시간 계산합니다.

   28° 곡물 더미 위의 곡물 저장고 로봇, 실시간
4. 04

   로봇 통합: Warp, Newton, Isaac Sim

   통합별 진행 상황은 다음과 같습니다.

   • 구현됨 NDEM의 GPU 커널은 NVIDIA Warp로 직접 작성했습니다.
   • 시연됨 Isaac Sim에서 렌더링하고 키보드로 실시간 조작.
   • 시연됨 Newton과 양방향 연성. 휠 로더 데모에서는 기계 전체를 Newton + MuJoCo-Warp로 구동.
   • 개발 중 Newton과 Isaac Lab에 통합된 NDEM 솔버(베타).
   폐루프 적재: 네 가지 제어 방식

전체 데모

NDEM

기계 하중

유압 굴착기 — 미리 기록한 동작의 굴착 사이클

유압 굴착기 전체가 미리 기록한 동작으로 굴착 사이클 두 번을 수행하며, 80 mm 입자 약 63만 개와 양방향으로 연성됩니다. 옆의 그래프는 모두 시뮬레이션으로 계산한 값입니다: 실린더 압력, 버킷에 작용하는 힘과 모멘트, 선회 토크, 적재량.

NDEM

실시간

유압 굴착기 — 키보드 실시간 조작

같은 굴착기와 굴착장을 Isaac Sim에서 키보드로 실시간 조작합니다. 시뮬레이션이 실시간으로 돌아간다는 것을 보여 주는 영상입니다: 80 mm 입자 627,912개를 양방향으로 연성하며, 화면 표시 기준 실시간 배율은 약 1.00입니다.

NDEM

제어 벤치마크

폐루프 적재: 네 가지 제어 방식

휠 로더 네 대가 약 100만 개 입자 속에서 함께 적재하며, 각각 다른 제어기로 움직입니다. 버킷 실린더의 힘을 감시해 버킷을 안쪽으로 기울이는 속도를 낮추자, 비슷한 수준으로 조정한 고정 동작 스케줄보다 적재량은 11% 늘고 에너지는 31% 줄었습니다.

NDEM

농업

28° 곡물 더미 위의 곡물 저장고 로봇, 실시간

곡물 저장고 로봇이 160만 개 곡물 입자로 된 28° 더미를 오르고, 가로지르고, 내려갑니다. 오거는 300 rpm으로 회전하며 곡물을 비탈 아래로 쳐냅니다. 솔버는 곡물이 움직이는 곳에서만 계산하므로 RTX 5090 한 장으로 실시간 실행됩니다.

NDEM

로봇 + 입상체

입상체 자율 굴착 및 퍼내기

강체로 모델링한 버킷이 느슨한 재료를 퍼내며 NDEM 접촉 솔버를 통해 양방향으로 연성됩니다. 자율 로더가 배워야 하는 바로 그 상호작용입니다.