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Isaac Sim Python API二次开发入门到实战

共计 30 章节

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学习目标 · 课程适用人群 · Isaac Sim在机器人仿真与数字…

课程导入学习目标

环境搭建与基础操作

安装Isaac Sim · 配置Python环境 · 启动Omniverse与Isaac…

环境搭建基础操作

Python API架构与核心模块

理解Omniverse Kit与Is… · 核心模块（如omni.isaac.c… · omni.isaac.sensor

场景图与Stage操作

掌握Stage（场景）的概念 · 加载/保存USD场景 · 遍历场景图节点

基础物体创建与操作

使用Python API创建立方体 · 球体 · 圆柱体等基础几何体

基础物体创建操作

坐标系与变换

理解世界坐标系 · 局部坐标系 · 父子关系

坐标系变换

物理仿真基础

启用PhysX物理引擎 · 设置重力 · 刚体属性

物理仿真基础PhysX

关节与运动学

创建关节（旋转 · 棱柱 · 球面）

关节运动学

传感器仿真与数据获取

添加相机 · LiDAR · IMU等传感器

传感器仿真数据获取

机器人模型导入与配置

导入URDF · MJCF或USD格式的机器人模型 · 使用Python API解析机器人结…

机器人模型导入配置

机器人控制接口

使用ArticulationView… · 实现位置控制 · 速度控制

机器人控制接口Articulation…

仿真循环与事件驱动

理解仿真主循环 · 定时器与回调机制 · 使用Python API编写异步控制…

仿真循环事件驱动

多机器人仿真

创建多个机器人实例 · 使用Python API管理多机器人… · 实现独立控制与协同仿真

多机器人仿真创建多个机器人实…

场景交互与UI扩展

通过Python API添加自定义U… · 滑块 · 文本）

路径规划与运动学求解

集成运动学库（如pybullet · scipy） · 使用Python API实现逆运动学…

路径规划运动学求解

强化学习环境搭建

使用OmniIsaacGym或Omn… · 通过Python API创建RL环境 · 定义观测与动作空间

强化学习环境搭建OmniIsaacGym

模仿学习与数据采集

使用Python API录制演示数据… · 动作 · 图像）

模仿学习数据采集

视觉感知与图像处理

使用Python API获取相机图像 · 结合OpenCV进行图像处理（边缘检… · 物体识别）

视觉感知图像处理

点云处理与避障

使用Python API获取LiDA… · 进行点云滤波 · 聚类

点云处理避障

数字孪生与仿真验证

将真实机器人数据映射到Isaac S… · 使用Python API进行状态同步 · 模型校准

数字孪生仿真验证

性能优化与调试

使用Python API分析仿真性能… · 优化场景复杂度 · 物理步长

性能优化调试

常见问题与解决方案

总结Python API二次开发中常… · 资源路径问题 · 物理不稳定）

常见问题解决方案

机械臂抓取仿真 · 使用Python API实现物体识别 · 路径规划

项目实战机械臂抓取仿真

移动机器人导航仿真 · 使用Python API实现SLAM · 路径规划

项目实战移动机器人导航仿…

多机器人协作任务 · 使用Python API实现任务分配 · 协同控制与冲突避免

项目实战多机器人协作任务

视觉伺服控制：使用相机图像反馈 · 通过Python API实现视觉伺服… · 使机械臂跟踪移动目标

项目实战视觉伺服控制

强化学习训练与部署 · 训练策略并部署到仿真中 · 评估性能

项目实战强化学习训练

数字孪生工厂仿真：构建包含传送带 · 机械臂 · AGV的工厂数字孪生场景

项目实战数字孪生工厂仿真

自定义扩展与插件开发 · 集成外部算法库 · 实现模块化二次开发

综合提升自定义扩展

课程总结与进阶方向

回顾核心知识点与实战技能 · 介绍Isaac Sim社区资源 · 官方文档

课程总结进阶方向