robosuite基础教程(一)——基本概念

robosuite和robomimic都是由ARISE Initiative开发的开源工具,旨在推进机器人学习和机器人操作领域的研究。

一、基本概念

robosuite是一个由MuJoCo物理引擎驱动的模拟框架,专为机器人学习设计。它提供了一套基准环境,是Advancing Robot Intelligence through Simulated Environments (ARISE)Initiative的一部分。当前的版本是 v1.4.1,具有来自DeepMind的官方MuJoCo绑定的长期支持。

数据驱动算法,如强化学习和模仿学习,为机器人技术提供了强大而通用的工具。在深度学习新进展的推动下,这些学习范式在各种机器人控制问题上取得了一些令人兴奋的成功。然而,重复性的挑战和机器人硬件的有限可及性阻碍了研究进展。robosuite的首要目标是为研究人员提供:

1. 一套标准化的基准任务,用于严格的评估和算法开发;

2. 模块化的设计,允许灵活创建新的机器人仿真环境;

3. 高质量的机器人控制器实现和现成的学习算法,以降低进入机器人研究的门槛。

二、主要特性

最新版本的robosuite包含7个机器人模型、8个抓取器模型、6个控制器模式和9个标准化任务。它还提供了api的模块化设计,用于构建具有过程生成的新环境。关键特性包括:

1. 标准化任务:多样化的操控任务,具有不同的复杂性,可重复研究的强化学习基准测试结果;

2. 程序化生成:模块化的 API,可程序化地创建新环境,通过组合机器人模型、竞技场和参数化的 3D对象来设计自定义任务;

3. 控制器支持:多种类型的机器人控制器,包括关节空间速度控制、逆运动学控制、操作空间控制

用于遥操作的 3D 运动设备、多模态传感器

4. 支持各种感官信号,例如:低级物理状态、RGB摄像头画面、深度图、本体感受数据、人类演示;

5. 人工演示:用于收集和重放人类演示数据集的工具,利用演示数据进行学习算法的工具。

6. 逼真的渲染:与先进的图形工具集成,实时逼真地渲染模拟场景。

三、更多扩展

robosuite 最初于 2017 年末由Stanford Vision and Learning Lab (SVL)的研究人员开发,现已演变成一个由 SVL 和UT Robot Perception and Learning Lab (RPL)等机器人研究机构积极维护的项目。它旨在解决可重复性和机器人硬件有限访问等挑战,这些挑战可能会阻碍机器人研究的进展。

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