如何为机器人部署创建逼真的仿真环境？
您的仿真是否应该高度逼真？
了解机器人模拟中真实性和实用性之间的微妙平衡非常重要。
一方面，更高的仿真度允许您更准确地描述机器人在现实世界中的表现。这有助于您创建更符合您设施操作条件的模拟。另一方面，在模拟中追求绝对真实感可能会损害其实用性。仿真可能会变得过于复杂和耗时，从而创建一个不切实际的系统。
对于您的虚拟环境来说，最有用的真实感水平是准确再现机器人的任务，同时保持流线型和高效。
以下是如何判断和创造这种真实感。
拥有逼真的模拟意味着什么？
真实性是指模拟复制机器人真实世界行为和功能的精确程度。这包括机器人的运动动力学、与环境的交互和操作。
需要明白的是，逼真的模拟不一定是视觉上令人愉悦的模拟。也就是说，通常不需要实现复杂的光照和阴影、高清渲染和高级曲面建模等真实感。虽然这些属性可能会增强模拟的视觉吸引力，但它们通常不会影响机器人的性能。
相反，逼真的模拟应该关注直接影响机器人性能的方面。
请记住，增加真实感的重点不是要有一个各方面完美的模拟……而是要有一个有用的机器人。
机器人有效仿真的 3 种真实性
您可以通过多种方式查看机器人模拟中的真实感。例如，您可以将其拆分为不同的类型。
以下是检查3种真实性的方法之一：
1. 操作真实性
操作真实性是指对机器人实际操作的准确表示。这涉及忠实地再现机器人的动力学和动态特性及其与环境的相互作用。
操作真实性的主要目的是创建一个在现实世界环境中以最佳方式执行的机器人程序。
2. 视觉真实性
视觉真实性是指精确的模拟图形渲染。具备这个条件，您可以创建视觉上直逼真实世界环境的仿真环境。
虽然视觉真实性可能不会直接影响机器人的运行效率，但它对于某些应用来说可能非常重要。例如，如果您的程序中使用了“机器人视觉传感器”“RKCAMERA”，则高水平的视觉真实感可以帮助您更准确地测试。
3. 物理真实性
物理真实性是指对控制机器人运行环境的物理定律进行精确建模。这包括可能影响机器人性能的重力、摩擦力和碰撞动力学等因素。
这是您需要在仿真中取得平衡的一个领域。如果添加的物理真实感超出了必要的程度，则仿真很快就会变得笨拙。
仿真真实性如何影响机器人部署
当您想将机器人部署到您的工作场所时，最好首先确定必要的仿真真实性水平。这将根据您的任务和应用领域而有所不同。
虚拟环境中的真实性水平错误可能会对部署产生负面影响。
例如，以下是使用过于逼真的仿真的一些缺点：
- 计算量的增加——高度逼真的仿真会使用更多的计算资源，这会减慢模拟速度。
- 更复杂的调试——更过高的真实性通常会导致程序更难维护和调试。
- 成本和时间——创建非常逼真的仿真通常需要更长的时间，并且在计算机资源和编程方面耗费的成本更高。
- 过拟合导致的不准确性——没有任何仿真是 100% 准确匹配到现实世界的。因此，更高水平的真实感实际上会导致物理机器人的操作更差。这被称为“过拟合”。
- 不必要的细节——任何与机器人操作无关的细节都可能分散注意力。
通过从机器人仿真中去除不必要的细节，您可以专注于机器人操作的关键方面并防止过度拟合。
逼真的机器人仿真（RRS）项目与RoboDK
对于RoboDK而言，我们致力于解决工业机器人领域的一个重大挑战：对准确、易于使用的机器人仿真的需求。
我们近期采取的一项方案是整合逼真的机器人仿真（RRS）项目。RRS项目意义非凡，旨在解决目前工业机器人离线生成程序准确性的局限性。
RRS的主要目标是提高机器人程序的精度，使工业机器人的应用更加经济和高效。
我们创建了一个RRS项目插件，有助于提高使用RoboDK开发的机器人程序的准确性。它提供了一个接口，将用于运动行为的精确机器人控制器软件纳入离线编程。
为您的程序找到合适的仿真水平
如何为您的机器人仿真找到合适的虚拟环境真实性？
以下是一些提示，可帮助您找到适合您的应用程序的真实性级别：
- 了解项目的仿真需求——首先概述项目目标并定义机器人的目的。
- 评估交互——考虑机器人将与环境和工作区中的其他组件进行的交互。
- 评估运行环境——评估模拟中需要包含哪些环境元素。
- 对视觉真实性的需求——查看仿真的渲染和视觉要求。确定哪些方面是真正必要的。
- 确定性能要求——确定仿真任务所需的计算性能水平。例如，高精度任务可能需要更详细的模拟。
- 考虑预算和资源——最后，需要考虑资源和预算。更逼真的模拟可能需要更多的计算能力和编程技能。
有了所有这些，就要努力实现平衡，即：一种既能满足你需求又不会过度的模拟。
请记住，在使用机器人时，创建逼真的机器人模拟至关重要。通过使用正确的工具，例如我们的RRS插件，您可以创建适合您的机器人模拟。
