机器人3D仿真新平台MuJoCo技术解析

应对3D仿真联赛的技术挑战：专访Klaus Dorer与Stefan Glaser

将于RoboCup2025特别挑战赛中试用的新型仿真器截图

仿真联赛技术架构

RoboCup足球3D仿真联赛采用11对11Nao机器人仿真系统。与注重团队策略的2D仿真联赛不同，3D联赛的控制器层级更接近真实机器人，需要控制腿部、手臂等每个电机的运动来实现动作。

新一代仿真器的技术突破

物理引擎升级

新型仿真器基于MuJoCo物理引擎构建，解决了原有SimSpark仿真器的两大核心问题：

• 复杂度问题：采用Python开发降低开发门槛
• 标准化问题：采用社区广泛接受的机器人模型规范

通信协议设计

仿真服务器需要同时处理22个智能体连接，每个智能体：

• 仅接收自身机器人的传感器信息
• 通过服务器进行通信（禁止智能体间直接通信）
• 支持选择不同机器人模型

物理仿真改进

新型仿真器提供更真实的电机控制方式：

• 支持速度、力、位置多种控制模式
• 地面接触物理模型更加真实
• 机器人跌倒行为更接近真实情况

视觉管道技术实现

服务器端模拟虚拟视觉管道：

• 水平与垂直视角限制为±60°
• 检测对象包括其他球员的头部、手臂、脚部及球场特征
• 每个检测包含标签、方向向量和距离信息
• 添加与实际机器人相似的噪声模型