m0_47719040的博客

有时候，仅使用differential IK控制器来控制机器人末端执行器的姿态是不够的。比如，我们可能希望在任务空间中强制执行非常特定的姿态跟踪动态误差，使用关节力/扭矩指令来驱动机器人，或者在特定方向上施加接触力，同时控制其他方向的运动（例如，用布擦拭桌面）。在这类任务中，可以使用空间控制器(OSC)。本教程中，我们将学习如何使用一个OSC控制机器人。我们将使用类施加一个垂直于倾斜墙面的恒定力，同时在所有其他方向上跟踪所需的末端执行器姿态。教程对应的脚本为run_osc.py在目录下。

在之前的教程中我们利用关节空间(joint-space)来控制机器人，但是，在很多情况下使用任务空间(task-space)控制机器人更直观。比如若想远程操控机器人，实际上指定末端夹具姿态比指定关节位置更容易。本教程中，将学习如何使用任务空间(task-space)控制机器人，我们将使用类来跟踪末端执行器姿态命令。教程对应的脚本为在目录下。进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境在该环境下进入 isaac sim文件夹中运行终端中输入运行你的代码。

传感器有助于智能体感受不同的环境信息，包括本体感受及外部感受。例如，可以使用摄像头传感器获取环境的视觉信息、可以使用接触传感器获取机器人与环境的接触信息。在本教程中，我们将学习如何为机器人添加不同的传感器。本教程将使用ANYmal-C机器人，该机器人是一个四足机器人，拥有12个自由度（四条腿每条腿3个自由度）。机器人头部的摄像头传感器可以提供RGB-D图像提供地形高度信息的高度扫描仪传感器机器人脚上的接触传感器提供接触信息教程对应的脚本为在目录下。

上一讲中我们学习了如何修改环境，本讲将介绍如何将训练好的环境教程对应的脚本为在目录下。

在前面的教程中我们已经学习了如何在工作流中创建RL环境并创建任务，在gym中注册环境并基于RL进行训练，现在我们将研究如何对先有任务进行小修改。在本教程中，我们将对直接工作流 Humanoid 任务进行修改，在不影响原有代码的情况下，将简单的人形模型更改为 Unitree H1 人形机器人。教程对应的脚本为train.py在目录下。进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境在该环境下进入 isaac sim文件夹中运行终端中输入。

在前面的教程中我们已经学习了如何定义强化学习任务环境、并将其注册到gym中。以及使用智能体与环境交互。本节将在此基础上学习如何使用强化学习来训练智能体完成指定任务。虽然是按照的接口规范的，但并不是一个完全的gym环境。数据输入/输出类型不同标准gym库：使用Numpy数组（np.ndarray）Isaaclab：使用Pytorch张量（torch.Tensor）数据维度不同Isaaclab:Isaaclab是向量化环境，所有数据的第一维度为并行环境数量（numenvso。

第八讲、Isaaclab创建基于管理器的基础环境第九讲、Issalab中基于管理器创建RL环境第十讲、Isaaclab直接在工作流中创建RL环境类型继承关系核心特点典型应用场景基于管理器的事件驱动架构复杂机器人控制任务直接访问物理句柄的轻量级实现快速原型开发/简单控制任务无显式继承多智能体扩展的特殊设计协作/竞争型多机器人场景教程对应的脚本为在目录下。进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境在该环境下进入 isaac sim文件夹中运行终端中输入。

除了鼓励使用配置类来实现更加模块化的环境之外，类还允许在环境脚本中实现更直接的控制。以下是关于在 Isaac Lab 中使用类及架构设计基于管理器（Manager）的模块化设计，通过配置类定义各模块行为。直接继承并重写环境方法，集中实现所有逻辑。代码抽象度高，通过预定义的 *Cfg 类简化参数管理。低，需手动处理奖励、观察、动作等逻辑。灵活性适合标准化任务，快速搭建环境。适合高度定制化任务或性能优化（如 JIT 编译）。适用场景。

在Isaaclab中基于管理器的环境被分为两个类来实现，一下是两类区别类名适用场景核心功能差异典型用途示例传统机器人控制不包含奖励机制和终止条件机械臂轨迹跟踪、无人机定点控制强化学习任务包含奖励计算、终止判断、课程学习系统DRL算法训练、自适应控制策略开发上一节中我们介绍了类及其对应的配置类。本节将介绍类及配置类。我们将使用之前的cartpole环境来介绍创建新环境时使用的不同组件。教程对应的脚本为在目录下。对应的类在进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境。

上一节中我们介绍了一个场景类，它提供了一个便捷的接口，用于在模拟中生成prim并进行管理。本节将研究如何在Isaaclab中创建环境，所谓环境实际上就是汇集了模拟的不同方面，如场景、观测和动作空间、重置事件等。环境将仿真的多个要素（场景、观测空间、动作空间、重置事件等）统一封装，形成标准化接口，通过环境可以使不同的应用场景的创建变的更简单化、模块化。在Isaaclab中基于管理器的环境被分为两个类来实现，一下是两类区别类名适用场景核心功能差异典型用途示例传统机器人控制不包含奖励机制和终止条件。

到目前为止，在本教程中，我们手动将不同的资产（地平面、光源、刚体、关节等）添加到仿真模拟中，并创建对象实例来与它们交互。但，随着场景复杂度的增加，手动执行这些任务变得繁琐。在本教程中，我们将介绍一个类，它提供了一个便捷的接口，用于在模拟中生成prim并进行管理。从更高层次上讲，交互式场景是对象实体的集合。每个实体可以是非交互式的prim（例如地平面、光源）、交互式的prim（例如关节、刚体）或传感器（例如摄像头、激光雷达）。类提供了一个便捷的接口，用于生成这些实体并在仿真模拟中进行管理。

本节我们学习如何在Isaaclab中与可变物体进行交互，虽然可变形物体有时指的是更广泛的物体类别，例如布料、流体和软体，但在 PhysX 中，可变形物体在语法上与软体相对应。与刚性物体不同，软体可以在外力和碰撞下变形。软体在 PhysX 中使用有限元方法 (FEM) 进行模拟。软体由两个网格组成：仿真网格和碰撞网格。仿真网格用于模拟软体的变形，而碰撞网格用于检测与场景中其他物体的碰撞。要了解更多细节，请查看PhysX文档。教程对应的脚本为在目录下。

在之前的教程中，我们学习了独立python脚本如何启动Issacsim以及如何在仿真场景中生成不同的对象(prim)，并与刚体进行交互。本教程将演示如何在模拟中与关节型机器人进行交互，即如何设置关节状态以及如何向关节型机器人应用命令。可以发现基本流程与上一节中一致。教程对应的脚本为在目录下。进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境在该环境下进入 isaac sim文件夹中运行终端中输入运行你的代码。

在之前的教程中，我们学习了独立python脚本如何启动Issacsim以及如何在仿真场景中生成不同的对象(prim)。本教程将演示如何创建刚体对象并与之交互。本节将围绕Isaac Lab中提供的类展开研究。教程对应的脚本为在目录下。进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境在该环境下进入 isaac sim文件夹中运行终端中输入运行你的代码，会在isaac sim中出现4个绿色的锥体。以及main()，其中main()作为主函数由和构成。

本教程介绍如何在 Isaac Lab 中如何利用类启用和配置Isaacsim，并且通过创建实例时用户可以修改给定的参数设置。并且这些参数可以通过命令行参数（CLI）设置。**教程对应的脚本为在目录下。进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境在该环境下进入 isaac sim文件夹中运行终端中输入运行你的代码，会在isaac sim中出现一个0.5m30.5m^30.5m3的一个立方体。

本教程介绍如何在 Isaac Lab 中使用 Python 将各种对象添加到场景中。教程对应的脚本为在目录下。进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境在该环境下进入 isaac sim文件夹中运行终端中输入运行你的代码Omniverse 中的场景设计基于名为 USD（通用场景描述）的软件系统和文件格式构建。它允许以分层方式描述 3D 场景。第六章、Isaacsim中的资产（usd）第六章、Isaacsim中的资产：机械狗usda文件详解（1）：头部。

在前序课程中，我们已经学习了如何使用独立的python脚本在Isaacsim中启动 Isaac Sim 模拟器。本教程介绍如何从独立 Python 脚本启动和控制 Isaac Sim 模拟器。它利用 Isaac Lab 框架创建了一个空场景，并介绍了框架中使用的两个主要类app.AppLauncher和sim.SimulationContext。教程对应的脚本为在目录下。进入安装 isaac lab 时创建的conda虚拟环境在该环境下进入 isaac sim文件夹中运行终端中输入运行你的代码。