随着有越来越多的产业纷纷采用自动化技术来解决供应链的挑战和劳动力短缺等问题,对智慧机器人的需求也因此不断增长。
根据ABI Research的统计数据,工业用与商用机器人安装数量的成长幅度将超过6.4 倍,从2020 年的310 万增加到2030 年的2,000 万。在进行开发、验证和部署这些新型人工智慧(AI) 机器人的同时,需要运用模拟技术,将它们置于更为逼真的环境场景中。
NVIDIA 在CES 2023 中宣布推出Isaac Sim的重大更新。Isaac Sim 的机器人模拟工具可以在各种操作条件下符合真实环境中以虚拟方式建构及测试机器人。以用于创建和运行元宇宙应用程式的NVIDIA Omniverse平台为基础,Isaac Sim 现已开放从云端进行各项操作。
为机器人专家提供强大的AI驱动能力
人类与协作式机器人(Cobots) 或自主移动机器人(AMRs) 并肩工作的程度日渐加深,将人类及其常见行为添加到模拟的环境中便显得至关重要。
Isaac Sim 全新的人物模拟功能可以将人类角色加入仓库或生产设施中,并执行一些日常熟悉的行为,像是堆放包裹或是推动手推车等。Isaac Sim 现已支援众多的常见行为,因此模拟这些行为就像发号施令一样简单。
为了将模拟环境与现实世界中所观察到的结果差异降至最低,各项传感器模型必须符合物理原则。
使用NVIDIA RTX 技术,Isaac Sim 现在能够即时且精准呈现来自传感器的各项物理数据资料。在RTX 技术模拟激光雷达的情况下,光线追踪技术能针对各种照明条件或是反射材料,呈现更为准确的感测器数据。
Isaac Sim 还提供了许多全新的模拟3D 资产,对于建构精准且符合物理原则的模拟环境可说是至关重要。从仓库零件到热门的机器人皆准备就绪,因此开发人员和使用者可以快速开始进行建构。
NVIDIA 提供给机器人研究人员的重要新功能,包括用于强化学习的Isaac Gym以及用于协作式机器人编程的Isaac Cortex。而Isaac ORBIT这项新工具则是为机器人学习与运动规划,提供模拟操作环境和基准。
对于大型机器人操作系统(ROS) 开发人员,Isaac Sim 在升级后则是加入支援ROS 2 Humble 和Windows。现在,所有Isaac ROS软体都能够在模拟的环境中使用。
扩大Isaac平台功能及生态系统推动采用
庞大又复杂的机器人生态系统跨足物流、制造、零售、能源、永续农业等多个产业。
端到端Isaac 机器人平台为机器人生态系统提供先进的AI 和模拟软体,以及加速运算能力。现有超过百万名开发人员和上千间公司依赖使用Isaac 平台的一个或多个部分。这包括许多公司已部署使用Isaac Sim 在虚拟世界里开发和测试的物理机器人。
Telexistence 在日本境内的300 间便利商店部署了饮料补货机器人。德国铁路股份公司(Deutsche Bahn) 为了提高行车安全,正在训练AI 模型来处理在现实世界中非常重要却又十分罕见的意外情况,比如行李掉在火车铁轨上。萨尔科(Sarcos Robotics) 正在开发用于搬放太阳能板的机器人,以协助安装可再生能源装置。
飞斯妥(Festo) 使用Isaac Cortex 来简化设计协作式机器人编程作业,并且把模拟好的技能转移到物理机器人上。弗劳恩霍夫应用研究促进协会(Fraunhofer) 使用Isaac Sim 精准符合物理原则又能创造出写实画面的视觉化功能来开发先进的自主移动机器人(AMR)。非夕科技(Flexiv) 则是使用Isaac Replicator来产生合成数据资料以训练AI 模型。
尽管训练机器人很重要没错,但模拟技术在训练人类操作员与机器人工作,或是为机器人进行编程扮演更为关键的角色。Ready Robotics 正在使用Isaac Sim 指导设计工业机器人编程。Universal Robotics 正在使用Isaac Sim 进行人才培育,以及从云端训练终端操作员。
云端存取功能让Isaac平台触手可及
借助Isaac Sim 云端存取功能,全球从事机器人开发项目的多学科团队便能更方便地使用Isaac Sim 平台进行协作,而这个平台也带来更多的灵活性及扩充性,以测试和训练虚拟机器人。
在使用机器人系统建构新设施或是扩展现有的自主机器人系统时,缺乏足够的训练数据资料往往会不利于部署作业。Isaac Sim 利用Isaac Replicator,让开发人员能够创建大量模拟真实环境物理特性的实况数据资料库。
随着自动化需求的增加,在部署好机器人之后,就需要规划动态路线,以便高效运行由数百个机器人所组成的队伍。NVIDIA cuOpt为一款即时机器人队伍任务分配和路线规划引擎,可通过自动化提高整体运作效率。