NVIDIA Isaac Sim：机器人仿真与合成数据

NVIDIA Isaac Sim™ 是一个专为开发者设计的机器人开发仿真平台和参考应用，旨在帮助开发者在基于物理的虚拟环境中设计、仿真、测试和训练基于 AI 的机器人和自主机器。Isaac Sim 基于 NVIDIA Omniverse™ 构建，具有完全可扩展性，这意味着您可以构建自己的基于 Universal Scene Description (OpenUSD) 的自定义仿真器，或将核心的 Isaac Sim 技术集成到现有的测试和验证管道中。

开始使用

要开始使用 Isaac Sim，您可以通过 Omniverse Launcher 下载 SDK，或通过 NGC 拉取容器，或者使用命令行通过 PIP 安装。

NVIDIA Isaac Lab

NVIDIA Isaac Lab 是一个轻量级的示例应用，基于 Isaac Sim 构建，并针对机器人学习进行了优化，这对机器人基础模型的训练至关重要。Isaac Lab 优化了强化学习、模仿学习和迁移学习，可以训练各种类型的机器人，包括用于人形机器人的 Project GR00T 基础模型。

Isaac Sim 的关键优势

启动 AI 模型开发

在数据有限或受限的情况下，通过合成数据生成来启动 AI 模型训练。

可扩展的测试与验证

可以在多个仿真实例中同时测试单个机器人或一组机器人，在仓库和工厂等环境中以各种条件和配置进行操作。

机器人工作流的模块化架构

开发自定义工作流，以适应各种类型的机器人，如人形机器人、操纵器和自主移动机器人 (AMRs)。

逼真的物理仿真

NVIDIA® PhysX® 提供物理能力，如模拟关节，以及刚体和软体碰撞。NVIDIA RTX™ 技术还提供实时光线追踪和路径追踪，以及用于物理基础渲染的 MDL 材料定义支持。

开始设置您的系统

检查您的机器是否满足系统要求和兼容性，然后通过安装 Isaac Sim 开始使用。

模拟您的第一个机器人

使用这些逐步说明设置您的第一个仿真环境。

连接社区

通过加入 NVIDIA 论坛与 Isaac Sim 社区互动，寻找故障排除的答案并发布您的问题。

Isaac Sim 的主要功能

预填充的机器人和 SimReady 资产

Isaac Sim 拥有大量基于 OpenUSD 构建的第三方机器人模型，具有理想的物理属性，以加速机器人仿真。

• 操纵器：Fanuc、KUKA、Universal Robots 和 Techman
• 四足机器人：ANYbotics、Boston Dynamics 和 Unitree
• AMRs：idealworks、iRobot

除了机器人模型，您还可以使用超过一千个 SimReady 3D 资产，如输送机、箱子、托盘等，以构建物理准确的仿真。

传感器仿真

模拟真实感知和基于物理的传感器。Isaac Sim 支持多种传感器类型，从基于视觉的传感器到 RADAR 和激光雷达，包括基于物理的传感器，如接触传感器和惯性测量单元 (IMUs)。您还可以在 Isaac Sim 中构建自己的自定义传感器。

逼真的物理仿真

模拟物体和系统的物理行为，这是物理 AI 的基础。支持刚体动力学、车辆动力学、多关节关节、SDF 碰撞体等，以实现逼真的物理仿真。

可扩展的合成数据生成

探索为操纵器和移动基础用例添加的仿真随机化。环境动态和其他 3D 资产的属性，如照明、反射、颜色和位置，都会随机化，以训练和测试移动机器人和操纵器。

ROS 支持

自定义 ROS 消息和 URDF/MJCF 现在是开源的。支持自定义 ROS 消息，允许独立脚本手动控制仿真步骤。

机器人 DevOps OSMO

NVIDIA OSMO 是一个云原生工作流编排平台，让您可以轻松地在分布式环境中扩展工作负载，从本地到私有和公共云资源集群。它提供了一个单一的视图，用于调度复杂的多阶段和多容器异构计算工作流。

开发者资源和支持

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常见问题

• Isaac Sim 是免费使用的吗？
• 我可以将自己的 3D 机器人模型导入 Isaac Sim 吗？
• 我可以将 ROS/ROS2 连接到 Isaac Sim 吗？
• 我可以在云中运行 Isaac Sim 吗？
• Isaac Sim 和 Isaac Lab 有什么区别？
• 什么是 OSMO？我如何获得访问权限？
• 合成数据生成有哪些不同类型的注释可用？
• 我可以在多个 GPU 上运行 Isaac Sim 吗？

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