在仿真中训练机器人策略。
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NVIDIA Isaac GR00T
NVIDIA Isaac Lab
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NVIDIA Jetson AGX
NVIDIA Omniverse
预编程机器人使用固定指令在设定环境中运行,这限制了其对意外变化的适应能力。
AI 机器人通过基于仿真的学习解决了这些限制,使它们能够在动态条件下自主感知、规划和行动。通过机器人学习,它们可以利用学习到的策略 (导航、操作等行为集) 来获取和完善新技能,以改善它们在各种情况下的决策能力。
灵活性和可扩展性
基于“sim-first”的方法还可以让您快速并行训练数百或数千个机器人实例。使用来自机器人捕获的真实数据和仿真中的合成数据的各种数据源,针对真实场景迭代、优化和部署机器人策略。这适用于任何机器人具身,如自主移动机器人 (AMR)、机械臂和人形机器人。
加速技能开发
在仿真环境中训练机器人以适应新的任务变化,而无需对物理机器人硬件重新编程。
物理精准的环境
轻松模拟物理因素,例如物体相互作用 (刚性或可变形)、摩擦等,以显著减少仿真与现实的差距。
安全的验证环境
测试潜在的危险场景,而不会危及人员安全或损坏设备。
降低成本
通过生成大量合成数据、在仿真环境中验证经过训练的机器人策略并加速在机器人上部署,避免真实世界中的数据采集和标记成本的负担。
机器人学习算法 (例如模仿学习或强化学习) 可以帮助机器人泛化学习技能并在不断变化或新颖的环境中提高性能。有若干学习技术包括:
Quick Links
典型的端到端机器人工作流包括数据处理、模型训练、在仿真环境中进行验证以及部署真实机器人上。
数据处理:为了弥补数据缺口,您可以考虑将整个互联网上的数据、合成数据和实时机器人数据相结合,获得多样化的高质量数据源。
在仿真环境中进行训练和验证:机器人需要针对任务定义的场景进行训练和部署,并且需要真实世界状况的精确虚拟表示。NVIDIA Isaac™ Lab 开源框架可通过在模块化方法中使用强化学习和模拟学习技术,帮助训练机器人策略。
Isaac Lab 和 NVIDIA Isaac Sim™ (一款基于 NVIDIA Omniverse™ 平台构建的参考机器人仿真应用) 原生集成,使用 GPU 加速的 NVIDIA PhysX® 物理特性和 RTX™ 渲染进行高保真验证。借助此框架,您可以在轻量级仿真环境中快速对策略进行原型设计,然后再将其部署到生产系统。
部署到真实机器人:训练后的机器人策略和 AI 模型可以部署到 NVIDIA Jetson™ 上。
虽然模仿学习允许人形机器人通过复制专家演示来开发新技能,但收集现实世界的数据集通常成本高昂且耗费大量人力。
为了应对这一挑战,开发者可以使用基于 NVIDIA Cosmos™ 构建的 NVIDIA Isaac GR00T-Mimic 和 GR00T-Dreams blueprint,生成用于训练的大型、多样化合成运动数据集。
这些数据集可用于在 Isaac Lab 中训练 Isaac GR00T N 开放式基础模型,从而实现通用人形机器人推理和稳健的技能获取。
使用 Isaac Lab 执行高保真物理模拟、执行奖励计算,并在模块化、可定制的环境中启用感知驱动的强化学习 (RL) 。
首先,在各种环境中配置种类繁多的机器人,定义 RL 任务,并使用 GPU 优化库 (例如 RSL RL、RL-Games、SKRL 和 Stable Baselines3) 训练模型,这些都得到了 Isaac Lab 的原生支持。
Isaac Lab 提供灵活的任务工作流程 (直接或基于管理器),因此您可以控制训练任务的复杂性和自动化程度。
您还可以使用基于 NVIDIA Warp 构建的开源 GPU 加速物理引擎 Newton,实现高速、物理精准、且可微分的模拟。
此外,云原生编排平台 NVIDIA OSMO 支持跨多 GPU 和多节点系统高效扩展和管理复杂的多阶段、多容器机器人工作负载。这可以显著加速机器人学习策略的开发和评估速度。
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NVIDIA RTX Blackwell 系列 GPU 可加速各种工业数字化、机器人仿真和合成数据生成工作负载。