使用 Isaac Lab 注册环境

Notes

基于 Manager 的环境

须知

• 如上图所示，一个 Task 的组件包括：
  • Interactive Scene：导入 usd 文件
  • Action Manager：控制机器人关节位置
  • Observation Manager：定义环境的返回值
  • Termination Manager：定义任务完成的情况
  • Event Manager：定义事件发生时的行动，比如说环境重置时如何初始化
• Task 存放在 IsaacLab\source\isaaclab_tasks\isaaclab_tasks 中
• 在该目录下创建 custom 文件夹以创建自己的项目 可自定义名称
  • 在此之下有 mdp 文件夹：IsaacLab 的 MDP（Markov Decision Process）实现层，定义环境的行为
• @ 在 custom 文件夹下创建 __init__.py 文件，登记任务

import gymnasium as gym
# 导入你的配置类
from .microwave_env_cfg import MicrowaveEnvCfg
 
# 注册 task 到 gym registry
gym.register(
    id="Isaac-Microwave-Franka-v0",
    entry_point="isaaclab.envs:ManagerBasedRLEnv",   # 所有 manager-based env 的入口都是这个
    disable_env_checker=True,
    kwargs={
        "env_cfg_entry_point": "isaaclab_tasks.custom.microwave_env_cfg:MicrowaveEnvCfg"
    },
)

代码

• InteractiveSceneCfg
  • AssetBaseCfg：环境
  • ArticulationCfg：机器人
• ActionsCfg
  • JointPositionActionCfg：对 arm action
  • BinaryJointPositionActionCfg：对 gripper action
  • DifferentialInverseKinematicsActionCfg：遥操作专用，传入一个控制器
• ObservationsCfg
  • PolicyCfg (ObsGroup)：定义需要观察的信息，比如 actions/joint_pos/joint_vel 等，通过函数形式实现
    • ObsTerm：传入 func，可以自定义，返回信息在 env 中的相应变量
  • ? RGBCameraPolicyCfg (ObsGroup)：定义摄像头
  • SubtaskCfg (ObsGroup)：定义不同任务阶段需要用到的信息，比如 grasp、stack
• TerminationsCfg
  • DoneTerm：传入 func，可以自定义
• EventCfg
  • EventTerm：传入 func 和 mode，其中 mode 常用的为 reset，即重置时执行随机初始化
• DevicesCfg：遥操作专用

Example

IsaacLab\source\isaaclab_tasks\isaaclab_tasks\ manager_based\manipulation\stack\stack_env_cfg.py

StackEnvCfg
├── scene (ObjectTableSceneCfg)
│     ├── robot: ArticulationCfg
│     ├── ee_frame: FrameTransformerCfg
│     ├── table
│     ├── plane
│     ├── light
│
├── observations (ObservationsCfg)
│     ├── policy (PolicyCfg)
│     ├── rgb_camera (RGBCameraPolicyCfg)
│     └── subtask_terms (SubtaskCfg)
│
├── actions (ActionsCfg)
│     ├── arm_action: JointPositionActionCfg
│     └── gripper_action: BinaryJointPositionActionCfg
│
├── terminations: TerminationsCfg
├── rewards = None  (NOT RL)
├── events = None
├── commands = None
├── curriculum = None

Reference

• 创建基于 Manager 的基础环境