箱庭ドローンシミュレータ v4.1.1 をリリースしました。

前回、箱庭ドローンのリリースをご案内したのは、2026年4月23日の v3.7.1 でした。

その後、

v3.7.1 → v3.8.0 → v4.0.0 → v4.0.1 → v4.1.0 → v4.1.1

とアップデートを重ね、無償版・PRO版ともに多くの機能追加・改善を行っています。

今回は、v3.7.1以降の主なアップデート内容をまとめてご紹介します。

無償版ユーザ向けの主なアップデート

• MuJoCoを3.7.0から3.13.0へ更新
  • 最新のMuJoCo環境へ追従
  • Viewerなども新しいMuJoCo APIへ対応
  • 機体モデル、地面接触、衝突などの物理シミュレーション環境を継続的に更新
• macOS / Ubuntu / Windowsの3環境向けバイナリ配布を整備
  • Arm Mac向けバイナリ
  • Ubuntu 22.04 / 24.04向けバイナリ
  • Windows 11向けバイナリ
  • v4.1.1ではWindows版 DroneVisualStatePublisher も追加し、3 OSで同等の可視化構成を利用可能に
• 複数機・大規模fleetシミュレーション基盤を改善
  • 多数機体を扱うための箱庭ランタイム設定を整理
  • 200機規模を想定したランタイム上限・共有メモリ構成を整備
  • 複数プロセスへ機体を分割するfleet構成を改善
  • 実行時のランタイム状態や設定値を確認しやすく改善
• ローターモデルを改善
  • ローター最大回転数を機体設定から指定可能に
  • バッテリー電圧を考慮したローターダイナミクスを整理
  • thrust / torque / motor currentなど、ローターと推力モデルの役割を整理
• PX4 / ArduPilot連携を改善
  • PX4 / ArduPilot SITL周辺の実行環境を改善
  • ArduPilot runner、PX4 aircraft serviceなどを継続的に修正
  • PX4 Offboardへpymavlinkから速度指令を送るサンプルを追加
  • QGroundControl / Mission Plannerなどと組み合わせた利用手順を整備
• MuJoCo / Viewer機能を改善
  • MuJoCo XMLに加えてMJB形式のモデル読み込みに対応
  • モデル規模に応じたViewer処理を改善
  • FPV cameraを利用したPicture-in-Picture表示に対応
  • Visual State Publisherやlauncher周辺を安定化
• External RPC / 複数機操作を改善
  • v3.7.1で導入した FleetRpcController をベースに継続改善
  • TakeOff / GoTo / Landなどの外部操作コマンドを整理
  • 複数機体・複数プロセス構成で利用しやすい実行環境へ改善

箱庭ドローンPROユーザ向けの主なアップデート

PRO版では、上記の無償版向け改善に加えて、制御・故障・外乱・SITLを含む検証基盤として大きく機能拡張しました。

• Controller Orchestratorを導入
  • ドローン制御アーキテクチャを再設計
  • Flight / RC / Tuningなどの制御処理を共通の実行基盤へ整理
  • 制御アルゴリズムやBackendを差し替えやすい構成へ変更
• 箱庭ドローン・コントロールLinkを追加
  • 箱庭ドローンPROと外部制御システムをAdapter Interfaceで接続可能に
  • 高度・水平制御
  • 姿勢角制御
  • 姿勢角速度制御
  • Mixer / Control Allocation
  • EKF
  • PX4や独自制御アルゴリズムを箱庭の物理シミュレーションへ接続可能
• 箱庭ドローン・シナリオLinkを追加
  • シミュレーション中に外部から検証条件を入力可能に
    • 風
    • 温度
    • 気圧
    • センサノイズ
    • 周辺障害物情報
    • 故障注入
    • 外乱や故障を組み合わせた検証シナリオを構成可能
• ローター故障注入に対応
  • ローターごとに正常／完全故障／出力低下を設定可能
  • Disturbance PDUを利用して実行中に故障を注入可能
  • 単一ローター故障時にControl Allocationを差し替えるサンプルを追加
• Control Allocationを拡張
  • Control Allocationへ現在のroll / pitch / yawを提供
  • body-frame角速度 p / q / rを提供
  • 機体状態に応じたstate-dependentな制御則を実装可能
  • 故障時制御や研究用制御アルゴリズムを組み込みやすい構成へ改善
• 可変ローター数に対応
  • 従来の4ローター固定構成を拡張
  • 最大16ローターまで扱える構造へ変更
  • rotor geometryからControl Allocationを構成
  • 6ローターなど、クアッド以外の機体構成にも対応可能
• PX4 / ArduPilot SITLとの時刻同期を強化
  • actuator受信を起点に物理シミュレーションを進めるevent-driven構成へ整理
  • 箱庭時刻とSITL時刻の同期機構を追加
  • PX4 / ArduPilot共通のSITL実行基盤へ整理
  • 複数機SITL構成の診断機能も改善
• PX4 / EKF / PID tuning環境を強化
  • PX4パラメータを箱庭側へ取り込む仕組みを整備
  • EKF評価環境を追加
  • PID tuning / autotuningのprofile生成を改善
  • simulation / controller / EKF / PX4 runtimeのtiming条件をまとめて管理可能に
  • 再現性のある制御パラメータ評価を行いやすく改善
• Business Packと連携したビルド環境を整備
  • Recipeベースで依存関係を構築
  • hako.py によりmacOS / Ubuntu / Windowsで共通のビルド入口を提供
  • doctor / build / test / packageなどの手順を統一

v4.1.1について

今回のv4.1.1では、これまでのv4系アップデートを取り込んだ最新版として、特に以下を更新しています。

• MuJoCoを 3.13.0 へ更新
• 箱庭ランタイムの最新修正を反映
• Windows版 DroneVisualStatePublisher を追加
• macOS / Ubuntu / Windows向けのv4.1.1バイナリを更新

v3.7.1の頃は、MuJoCoを使った剛体シミュレーションと複数ドローン操作が中心でした。

現在の箱庭ドローンは、無償版ではクロスプラットフォームで利用できるドローンシミュレーション環境として、PRO版ではさらに、制御アルゴリズム、SITL、故障、外乱、センサ、チューニングを組み合わせて検証できるシミュレーション基盤として機能を拡張しています。

合同会社 箱庭ラボ
担当：森崇