UR5eは、デンマークのUniversal Robots社が開発する協働ロボットアーム（人と同じ空間で安全に作業できるロボット）で、世界中の工場で使われる代表機種です。今回はMuJoCo上にUR5eのモデルを読み込み、M1 MacBook Airでのシミュレーション速度を実測しました。
物理シミュレーションとは
物理シミュレーターは、ロボットの関節・重力・摩擦・衝突をコンピューター上で再現するソフトウェアです。毎ステップ「各関節にどれだけ力をかけるか（-1〜+1 の数値）」を指定すると、物理法則に従って次の姿勢が計算されます。これを1秒間に数百〜数千回繰り返すことで、ロボットの動きをリアルタイムより速く模擬できます。
強化学習（AIがゴールに向けて試行錯誤しながら動作を学習する手法）では、この高速シミュレーションを何百万回も回してデータを集め、制御アルゴリズムを訓練します。シミュレーターで学習した動作を実機に転用する手法をSim-to-Realと呼びます。
検証環境
- 機種: MacBook Air（Apple M1 / 16 GB）
- シミュレーター: MuJoCo 3.10.0
- モデル: universal_robots_ur5e（MuJoCo Menagerie公式モデル）
- 自由度: 6 DOF / アクチュエータ数: 6
実測結果
- 10万ステップのシミュレーション時間: 1.94秒
- 実行速度: 51,436 steps/sec
- リアルタイム比: 102.9倍速
UR5eは実際の工場で塗装・溶接・ピッキングなどに使われる産業用アームです。M1 Macでもリアルタイムの100倍以上の速度でシミュレーションでき、実機を使わずに手元のノートPCで制御アルゴリズムを試行錯誤できることがわかります。個人開発者にとっても、低コストなフィジカルAI実験基盤として有効な選択肢と言えそうです。