2020年最好的機器人學仿真工具軟件匯總

參考鏈接：

blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/42586491

roboticsshop.net/best-robotics-simulation-software/

目前最主流的機器人操作系統為ROS1+ROS2，已成業界共識，如果沒有購買機器人硬件又想學習機器人相關知識，那么一款仿真軟件必不可少，軟件分為免費和付費，下面將詳細介紹。

每個人心中最好的機器人仿真軟件標準不同，此文只做匯總不做評論，不分先后。

設計和測試機器人必然是耗時且昂貴的過程。這會使初學者很難入門機器人領域，甚至可能減緩有經驗的機器人專家的開發過程。這就是為什么找到最好的機器人模擬仿真軟件很重要的原因，因此可以在對真正的機器人投入必需資源之前，實現對其設計徹底測試。

機器人仿真軟件不斷發展，增加了新功能，包括對各種傳感器和機器人平臺的支持。甚至有免費的開源機器人模擬仿真器開始與商業軟件的性能相抗衡。它們中的大多數還支持多種編程語言，例如C/C++，Java，MATLAB，LabVIEW和Python等。

接下來我們一起了解有關當前可用的最佳機器人仿真軟件的更多信息。

Webots

Webots是瑞士公司Cyber botics發布的一種用戶友好型機器人模擬仿真器。它可以在Windows，Linux或macOS上運行，并且支持大多數編程語言，例如C/C++，Java，URBI，MATLAB和Python。還可以使用API 或任何標準TCP/IP網絡從外部控制Webots模擬器。Webots模擬器使用ODE（開放動力引擎）在逼真的3D環境中模擬物理。它還支持對碰撞和接觸點進行精確建模，這可以使用虛擬機器人測試各種場景。Webots甚至附帶一個機器人模型庫，可使用PR2，Atlas，Aibo甚至是某些NASA機器人。Webots還支持VRML97，因此可以使用大多數建模軟件（Solidworks，AutoCAD，Blender和Inventor）導入機器人設計。還可以導入地圖和地形數據以在測試環境中創建準確的世界表示。

博客關于ROS2和Webots使用介紹參考如下鏈接：

blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/100519183

Gazebo

Gazebo模擬器是一個免費的開源平臺，可用于設計，開發，測試和可視化幾乎任何類型的機器人。Gazebo可在Linux，Windows和Mac上運行，并且內置了對ROS（機器人操作系統）的支持。Gazebo支持多種高性能物理引擎，例如ODE，Bullet，Simbody和DART。它還使用ORGE 3D圖形引擎來渲染具有準確照明，陰影和紋理的高質量環境。Gazebo模擬器還附帶了一些機器人模型，例如PR2，DX，Irobot Create和TurtleBot，因此即使沒有自己的機器人模型，也可以快速上手。它還支持廣泛的傳感器，并且可以模擬噪聲和傳感器故障，以準確模擬實際問題。甚至可以在云中運行Gazebo，并使用簡單的Web瀏覽器與模擬器進行交互。如果想在筆記本電腦上工作，這是完美的選擇，因為可以租用AWS實例來快速測試和設計機器人。

博客關于ROS2和Gazebo使用介紹參考如下鏈接：

blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/100547011

CoppeliaSim

V-REP（現在更新命名為CoppeliaSim）是免費的，用于教育目的，如果計劃將其用于商業項目，則可以升級到專業版。可以在Windows，Linux或macOS上運行V-REP，并且可以使用六種不同的編程語言對其進行編程。它還具有ROS＆BlueZero支持，因此可以只使用3D模擬器并使代碼在另一個平臺上運行。V-REP支持四種不同的物理引擎（Bullet, ODE, Newton, and Vortex Dynamics）。它可以準確地處理對象的交互，例如碰撞，接觸點和抓取。V-REP還支持粒子物理學來模擬空氣和水，因此可以準確地對噴氣發動機和螺旋槳建模。V-REP還可以模擬各種傳感器，甚至可以通過插件將新傳感器添加到模擬器。V-REP甚至支持路徑和運動規劃，甚至可以計算正向和逆向運動學。它還支持網格編輯，因此可以在模擬器中對設計進行小的調整，或者可以輕松導入任何五種不同3D模型格式（Obj，STL，URDF等）的模型。

博客關于ROS2和V-REP/CoppeliaSim使用介紹參考如下鏈接：

blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/103353528

NVIDIA ISAAC Platform for Robotics

在NVIDIA ISAAC平臺是由領先的顯卡廠商這也是迅速成為AI行業的大玩家之一的NVIDIA開發。它可以在啟用GPU的桌面上運行，也可以在AWS，Google Cloud或Azure上的云中運行。它還支持NVIDIA Jetson AGX Xavier，Jetson TX2和Jetson Nano。由于ISAAC機器人技術平臺是由NVIDIA制造的，因此它提供了所有機器人模擬仿真器中最好的圖形。它還對更復雜的任務（例如機器學習和數據處理）具有更好的GPU支持。NVIDIA ISAAC機器人平臺也支持稱為GEM的軟件模塊。這些模塊可使開發者快速向機器人添加功能，例如關鍵字檢測，LIDAR，立體視覺和預先訓練的神經網絡視覺識別系統。ISAAC模擬器還運行在虛幻引擎4的增強版上，虛幻引擎4是一個開放源代碼游戲引擎，可為PC和控制臺上的某些頂級視頻游戲提供支持。NVIDIA ISAAC機器人技術平臺和虛幻引擎都是開源平臺，因此，如果是經驗豐富的C++程序員，則可以使用自己的自定義代碼來增強其功能。

Robot Virtual Worlds

Robot Virtual Worlds是功能齊全的模擬器，可讓用戶對虛擬LEGO Mindstorms機器人進行編程。它具有免費試用版，或者，如果想使用所有高級選項，則可以升級并支付完整的許可證費用。該模擬器的主要目的是用作教育平臺，向年輕人介紹機器人技術的基礎知識。它具有內置的3D仿真器，可以在其中構建和測試LEGO機器人，然后在類似游戲的環境中競爭挑戰。Robot Virtual Worlds還支持使用NXT-G或LabVIEW對LEGO Mindstorms機器人進行編程。還可以使用內置擴展系統在模擬器中創建自定義機器人模型或級別。該模擬器對于教師也非常有用，因為“機器人虛擬世界”提供了適合所有年齡和技能水平的學生的課程。教師還可以設置各種機器人競賽，以在完全虛擬的環境中挑戰和評估學生。

Microsoft Robotics Developer Studio

Microsoft Robotics Developer Studio可用于在3D模擬環境中創建，測試和開發各種機器人。由于它是由Microsoft制造的，因此只能在Windows操作系統上運行。它支持大多數機器人平臺，例如LEGO Mindstorms，VEX，并且還支持不同類型的傳感器。

不幸的是，微軟關閉了機器人研究部門，而對MRDS的支持卻很少。發布的最終版本是Microsoft Robotics Developer Studio 4，并且看起來微軟在可預見的將來不會更新MRDS。

博客有關于MSRDS的相關博文，如有需要請查閱。

華麗的分割線（上面的軟件免費，免費，免費；下面為付費）

FANUC ROBOGUIDE

Roboguide用于模擬大型工業FANUC機器人。該軟件允許用戶創建模擬的工廠環境，以快速測試布局和設計過程。它還具有四個可用的軟件選項，可用于模擬所選行業的特定任務，例如材料處理，噴涂，焊接和托盤管理。

ABB RobotStudio

博客具體介紹鏈接：

blog.csdn.net/ZhangRelay/article/details/51177098

RoboDK

機器人仿真軟件的優勢：

節省時間并加快迭代過程

在零件和人工上開銷更少

在安全的環境中測試代碼

輕松對模型進行細微調整

模擬仿真復雜環境

快速訓練機器學習算法

機器人仿真軟件的劣勢：

模擬器只能近似現實環境的復雜性

傳感器在模擬器中的響應可能不同

3D模擬需要功能強大的計算機

文末彩蛋：

有趣免費的開源機器人課程實踐指北

機器人 硬件開發

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