Nvidia 升级 Isaac Sim:能在虚拟世界模拟人类活动,训练机器人防碰撞
在 CES 2023 上,Nvidia 宣布对机器人仿真工具 Isaac Sim 进行重大升级。新版本支持在仓库等场景中模拟人类搬运、推车等行为,让机器人提前学会避让人群。同时还推出了面向机械臂操作训练的 Isaac ORBIT 工具,并支持 RTX 模拟激光雷达等高精度传感器仿真。

造一台能干活的机器人,最难的往往不是造出轮子和机械臂,而是让它别在工厂里撞到人。
在真实世界里做碰撞测试,不仅代价极高,还可能直接伤到现场工人。在 CES 2023 上,Nvidia 掏出了新版机器人仿真平台 Isaac Sim,核心思路就是把这些昂贵且危险的试错过程,全搬进虚拟世界里搞定。
先给机器人塞一堆会乱跑的假人
这次更新最抢眼的能力,是允许在仓库或工厂仿真环境里生成逼真的虚拟人类。
这些虚拟人可不是站在原地当木桩。系统可以给他们派活,让他们搬运箱子或者推着推车穿梭。机器人在按指令行动时,必须学会实时观察周围环境,甚至学会躲避人类那些不可预测的突然走动。
这就意味着,工程师在把实体机器人放进车间之前,就能先在软件里模拟出各种险情。如果发现人机混行容易出事,团队可以提前重写避障逻辑,或者直接在数字孪生里调整仓库动线,把安全隐患掐死在萌芽状态。
借助云端 Omniverse 平台,机械工程师、电气工程师和 AI 算法工程师即便分散在全球各地,也能在一个完全同步的 3D 世界里共同调试这套系统。
拿光追模拟雷达,机械臂也有了专属沙盒
为了让虚拟世界的训练数据在现实中管用,Nvidia 把自家的 RTX 技术塞进了仿真系统。系统可以直接用光线追踪来模拟激光雷达(LiDAR)的发射与反射。
地面是什么反光材质,车间里的光线有多复杂,虚拟传感器接收到的数据都能做到物理级精准。团队还放出了大批即插即用的 3D 资产库,直接把现成的大型仓库模型和常见机器人拖进场景就能开测。
在底层工具链上,强化学习工具 Isaac Gym 和协作编程工具 Isaac Cortex 迎来了改动,Nvidia 还新推了一个叫 Isaac ORBIT 的工具。这个模块专攻机械臂操作,让夹爪去反复练习拾取、放置和搬运物体的动作规划。
据 Nvidia 披露,目前该平台已有超过 100 万开发者和 1000 多家公司采用。日本的 Telexistence 已经在 300 家便利店部署了饮料补货机器人;德国国家铁路公司则用它训练机器人应对行李掉落这种极端的边缘场景。
为什么重要
我们认为,Nvidia 在机器人赛道上最聪明的地方,在于它没有去卷本体制造,而是把控了虚拟训练场这个咽喉节点。
物理世界的测试是线性的,搞坏一台就要修半天,而在数字环境里,你可以同时起上万个实例疯狂试错。就像 Nvidia 自己说的那样,现实中每部署一台机器人,背后可能就对应着几万到上百万台虚拟机器人在日夜狂奔。这种数据飞轮一旦转起来,传统靠物理示教和手工调参的团队根本跟不上节奏。
对开发者和仓储自动化厂商来说,这意味着试错门槛的大幅降低。以往为了训练防碰撞算法,现场得清场做测试,稍有不慎就是安全事故;现在把人机交互逻辑在云端跑通,落地部署的周期会明显缩短。尤其是中小机器人团队,借着现成的 3D 仓库和资产库,不用自己从头建模就能做系统级验证。
不过隐患也同样摆在眼前。仿真做得再精细,现实世界里依然存在传感器脏污、机械磨损以及不可预测的物理误差,也就是所谓的仿真与现实鸿沟(sim-to-real gap)。虚拟世界里跑得再溜的规避动作,真正放到嘈杂拥挤的生产线时,依然需要极其谨慎的现场兜底方案。
来源 (1)
- siliconangle.com(在新标签页打开)原文siliconangle.com