Entraîner les politiques robotiques en simulation.
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Bien que les robots préprogrammés puissent être utiles pour des tâches spécifiques et répétitives, ils présentent un inconvénient majeur : ils fonctionnent à l'aide d'instructions fixes dans des environnements définis, ce qui limite leur capacité d'adaptation aux changements inattendus.
Par comparaison, les robots basés sur l'IA sont capables d'apprendre par simulation, ce qui leur permet de percevoir, de planifier et d'agir de manière autonome dans des conditions dynamiques. Ils peuvent acquérir et affiner de nouvelles compétences en utilisant des politiques apprises (c'est-à-dire des ensembles de comportements pour la navigation, la manipulation et autres) afin d'améliorer leur capacité à prendre des décisions dans diverses situations, et ce, avant d'être déployés dans le monde réel.
Flexibilité et évolutivité
L'approche « Sim-First » permet d'entraîner des centaines ou des milliers d'instances robotiques en parallèle. Les développeurs peuvent itérer, affiner et déployer des politiques robotiques conçues pour des scénarios réels à l'aide de plusieurs sources de données dont certaines réelles récoltées par des robots, et d'autres synthétiques récoltées en simulation. Cette approche fonctionne pour n'importe quel type de robot : robots mobiles autonomes (AMR), bras robotiques et robots humanoïdes.
Développement des compétences accéléré
Entraînez vos robots dans des environnements de simulation précis sur le plan physique pour les aider à s'adapter à de nouvelles variations de tâches et réduire l'écart entre la simulation et la réalité sans avoir à reprogrammer le matériel du robot physique.
Environnement de test sécurisé
Testez des scénarios potentiellement dangereux sans risquer la sécurité du personnel ni endommager l'équipement.
Des coûts réduits
Évitez le fardeau des coûts de collecte et d'étiquetage de données réelles en générant de grandes quantités de données synthétiques, en validant les politiques robotiques entraînées en simulation et en déployant les robots plus rapidement.
Les algorithmes d'apprentissage robotique, tels que l'apprentissage par imitation ou par renforcement, peuvent aider les robots à généraliser les compétences acquises et à améliorer leurs performances lorsqu'ils se retrouvent dans des environnements dynamiques ou nouveaux. Il existe plusieurs techniques d'apprentissage, notamment :
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Un workflow robotique de bout en bout typique implique de traiter des données, d'entraîner des modèles, de valider par la simulation et de déployer sur un robot réel.
Traitement des données : pour combler les lacunes en matière de données, utilisez un ensemble de données de haute qualité tirées d'Internet, synthétiques et réelles.
Entraînement et validation en simulation : les robots doivent être entraînés et déployés pour des scénarios définis par des tâches. Ils ont besoin d'une représentation virtuelle précise des conditions réelles. Le framework open source NVIDIA Isaac™ Lab pour l'apprentissage des robots peut aider à entraîner des politiques robotiques en utilisant des techniques d'apprentissage par renforcement et par imitation dans une approche modulaire.
Isaac Lab est livré intégré à NVIDIA Isaac Sim™, une application de simulation robotique de référence basée sur la plateforme NVIDIA Omniverse™. Elle utilise la physique NVIDIA PhysX® accélérée par GPU et le rendu RTX™ pour proposer une validation de haute précision. Ce framework unifié vous permet de prototyper rapidement des politiques dans des environnements de simulation légers avant de les déployer dans des systèmes de production.
Déploiement sur le robot réel : les politiques robotiques et les modèles d'IA entraînés peuvent être déployés sur NVIDIA Jetson™, des ordinateurs embarqués sur les robots. Ils fournissent les performances et la sécurité fonctionnelle nécessaires pour un fonctionnement autonome.
L'apprentissage par imitation permet aux robots humanoïdes de développer de nouvelles compétences en copiant les démonstrations d'experts. Toutefois, la collecte de jeux de données réelles est une tâche souvent coûteuse et qui demande du temps.
Pour résoudre ce problème, les développeurs peuvent utiliser les modèles NVIDIA Isaac GR00T-Mimic et GR00T-Dreams basés sur NVIDIA Cosmos™ pour produire des jeux de données de mouvement à la fois synthétiques, diversifiés et de grande taille pour l'entraînement.
Ces jeux de données peuvent ensuite être utilisés pour entraîner les modèles de fondation ouverts Isaac GR00T N au sein d'Isaac Lab et ainsi ouvrir la voie au raisonnement humanoïde généralisé et à un processus solide d'acquisition de compétences.
Utilisez Isaac Lab pour réaliser des simulations physiques de haute fidélité, calculer les récompenses et permettre l'apprentissage par renforcement (RL) basé sur la perception dans des environnements modulaires et personnalisables.
Commencez par configurer une grande variété de robots dans des environnements variés : définissez des tâches de RL et entraînez les modèles à l'aide de bibliothèques optimisées par GPU, telles que RSL RL, RL-Games, SKRL et Stable Baselines3 (toutes prises en charge par défaut par Isaac Lab).
Isaac Lab offre des workflows de tâches flexibles, directs ou basés sur un gestionnaire. Vous pouvez ainsi contrôler la complexité et l'automatisation de vos tâches d'entraînement. En outre, NVIDIA OSMO, une plateforme d'orchestration pensée pour le Cloud, permet d'étendre et de gérer efficacement des charges de travail robotiques complexes, en plusieurs étapes et avec de multiples conteneurs sur des systèmes multi-GPU et multi-nœuds. Soit une accélération considérable du développement et de l'évaluation des stratégies d'apprentissage des robots.
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