Nvidia Isaac Lab 7 - 在 Isaac Lab 中，训练第一个机器人 - 6. 开始使用 Isaac Lab

1. 系统要求

1.1. 通用要求

如需查看详细要求，请参阅 Isaac Sim 系统要求。基本要求如下：

Isaac Sim 基于特定 Python 版本构建，因此在安装 Isaac Lab 时必须使用相同的 Python 版本。所需 Python 版本如下：

2. 安装 Isaac Lab

2.1. 克隆 Isaac Lab

将 Isaac Lab 仓库克隆到项目工作区中：

git clone https://github.com/isaac-sim/IsaacLab.git --branch main
cd IsaacLab

Isaac Lab 为 Linux 和 Windows 分别提供用于便捷地管理扩展的辅助可执行脚本 isaaclab.sh 和 isaaclab.bat。

./isaaclab.sh --help

usage: isaaclab.sh [-h] [-i] [-f] [-p] [-s] [-t] [-o] [-v] [-d] [-n] [-c] -- Utility to manage Isaac Lab.

optional arguments:
   -h, --help           Display the help content.
   -i, --install [LIB]  Install the extensions inside Isaac Lab and learning frameworks (rl_games, rsl_rl, sb3, skrl) as extra dependencies. Default is 'all'.
   -f, --format         Run pre-commit to format the code and check lints.
   -p, --python         Run the python executable provided by Isaac Sim or virtual environment (if active).
   -s, --sim            Run the simulator executable (isaac-sim.sh) provided by Isaac Sim.
   -t, --test           Run all python pytest tests.
   -o, --docker         Run the docker container helper script (docker/container.sh).
   -v, --vscode         Generate the VSCode settings file from template.
   -d, --docs           Build the documentation from source using sphinx.
   -n, --new            Create a new external project or internal task from template.
   -c, --conda [NAME]   Create the conda environment for Isaac Lab. Default name is 'env_isaaclab'.
   -u, --uv [NAME]      Create the uv environment for Isaac Lab. Default name is 'env_isaaclab'.

2.2. 安装

使用 apt 安装依赖：

# these dependency are needed by robomimic which is not available on Windows
sudo apt install cmake build-essential

运行安装命令，该命令将遍历 source 目录中的所有扩展，使用 pip 以可编辑模式（带 --editable 标志）安装这些扩展：

./isaaclab.sh --install # or "./isaaclab.sh -i"

默认情况下，上述命令安装所有学习框架，包括 rl_games、rsl_rl、sb3、skrl 和 robomimic。

如果只想安装某个特定框架，可以将框架名称作为参数传入。比如若只安装 rl_games 框架，可以运行：

./isaaclab.sh --install rl_games  # or "./isaaclab.sh -i rl_games"

可选参数包括 all、rl_games、rsl_rl、sb3、skrl、robomimic 和 none。如果传 none，则不安装任何学习框架。

2.3. 验证 Isaac Lab 安装

为验证安装是否成功，请在仓库根目录下运行以下命令：

# Option 1: Using the isaaclab.sh executable
# note: this works for both the bundled python and the virtual environment
./isaaclab.sh -p scripts/tutorials/00_sim/create_empty.py

# Option 2: Using python in your virtual environment
python scripts/tutorials/00_sim/create_empty.py

上述命令将启动仿真器，显示带黑色视口的窗口。可以在终端中按 Ctrl+C 退出脚本。在 Windows 设备上，在命令提示符中使用 Ctrl+Break 或 Ctrl+fn+B 终止进程。

若看到该界面，则说明已安装成功！🎉

2.4. 训练机器人

现在开始用 Isaac Lab 通过强化学习训练机器人！使用 Isaac Lab 的最快方式是通过预定义的工作流，选择开箱即用的机器人任务。执行以下命令，即可快速训练蚂蚁机器人学习行走！建议添加 --headless，加快训练速度。

./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task=Isaac-Ant-v0 --headless

或者训练机器狗：

./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task=Isaac-Velocity-Rough-Anymal-C-v0 --headless

Isaac Lab 提供自定义任务和工作流所需的工具。可以查看操作指南，比如“添加自己的学习库”或“封装环境”，了解更多细节。

3. 创建及安装外部项目

下面创建倒立摆示例项目。

  1. 打开终端。
  1. 激活 Python 虚拟环境。
  1. 进入 Isaac Lab 目录。
  1. 使用 --new 参数运行 Isaac Lab 脚本，创建模版项目。
    ./isaaclab.sh --new
  1. 模板生成器将询问若干问题。在命令行菜单中，使用方向键移动，按空格键选择选项，按 Enter 键确认。
    • 任务类型：
      • External - 在 Isaac Lab 仓库外部创建项目
    • 项目路径：

      设置为 /home/{your user name}/Cartpole

    • 项目名：

      Cartpole

    • Isaac Lab 工作流:

      Manager-based

    • RL 库：

      skrl

    • 用于 skrl 的 RL 算法：

      PPO (Proximal Policy Optimization)

    • 要安装外部项目，也就是将其注册到 Isaac Lab，请在 Cartpole 项目的项目文件夹中运行以下命令。
      python -m pip install -e source/Cartpole
    • 为确认项目已安装，请运行以下命令列出所有已安装的环境。
      python scripts/list_envs.py

      在输出中看到项目被列出，即表示该项目已成功安装，且已准备就绪，可供使用。