物理|MuJoCo要开源! DeepMind收购物理引擎MuJoCo,将推动全球机器人研发

物理|MuJoCo要开源! DeepMind收购物理引擎MuJoCo,将推动全球机器人研发
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物理模拟为机器人打开了一扇进击的大门。
作者 | 吴彤、杏花
编辑 | 青暮
喜大普奔!MuJoCo要开源!
昨天,DeepMind发帖,称已经收购了用于机器人研发的MuJoCo物理引擎,目前正致力于开源MuJoCo,并打算在2022年对所有人免费开放!
此次希望通过收购MuJoCo,推动全球各地的机器人研究工作。
当开源系统完成后,MuJoco将搬到开源社区GitHub。拥有MuJoCo付费许可证的客户可以使用roboti。
开源地址:https://github.com/deepmind/mujoco

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DeepMind在MuJoCo身上看到了什么?
当你走路时,你的脚与地面接触。
当你写字时,你的手指和笔接触。
身体接触使与世界的互动成为可能。
【 物理|MuJoCo要开源! DeepMind收购物理引擎MuJoCo,将推动全球机器人研发】然而,对于这种常见的现象,却有一系列的复杂的模拟接触的难题。在微观尺度上,发生在两物体的界面上,接触可以是软的或硬的,有弹性的或海绵性的,滑的或粘的。这种微妙的复杂性使得模拟身体接触成为一项棘手的任务。对机器人研究来说,这却是一项绕不开的研究课题。
这时,MuJoCo上场。MuJoCo是“多关节接触动力学”的英语首字母简写(Multi Joint Dynamics withContact)。最初它被用于华盛顿大学运动控制实验室,现在已被广泛的研究人员和开发人员所采用。MuJoCo 是一个旨在促进机器人,生物力学,图形和动画等领域的研究和开发的物理引擎。它是第一个专为模型优化而设计的模拟器,并且它专门针对物体之间的接触进行了优化。
作为一个通用的模拟器,MuJoCo最初开发始于 2009年。因当时 华盛顿大学运动控制实验室发现现有的工具在最优控制,状态估计和系统识别等研究领域的不足而诞生。后来 MuJoCo很快成为模拟环境和真实环境构建智能控制器的基础工具,被很多用户社区所采用。这些项目一般在其数值优化的内层循环中调用了模拟器,而这对仿真环境的精确性和稳定性提出了很高的要求,因为这些项目在数值优化的过程中会自动的寻找模拟器的漏洞。同时这些项目可能要求对动力模型进行求导或者采样,这也相应的要 求模拟器的模拟速度要比真实世界快一些。这些要求都超出了现有模拟器的能力,相应地促进了 MuJoCo逐步开发出了新的算法或者微调现有的实现方法。
OpenAI曾开发了一种模型,希望能够通过MuJoCo模拟单手解决魔方,但后来不了了之。歪打正着,却使MuJoCo被广泛关注。现在,它不仅拥有丰富的接触模型、强大的场景描述语言和设计良好的API,还可以被DeepMind继续改进,作为一个免费的预编译库。
DeepMind就此次收购发表了一篇博客,称MuJoCo一直是其机器人团队的“首选物理模拟器”。据DeepMind称,机器人工程师使用的许多模拟器最初是为游戏和电影等目的设计的。所以他们有时会走捷径,把稳定性放在准确性之上。DeepMind表示,MuJoCo并非如此。
“MuJoCo是一个二阶连续时间模拟器,实现了完整的运动方程,”对于熟悉但不平凡的物理现象,如牛顿摆(Newton’s Cradle )、以及像网球拍效应(Dzhanibekov effect)这样不直观的物理现象,MuJoCo都能准确模拟。
MuJoCo的接触模型击中了一个最佳点,它准确而有效地捕捉了接触对象的显著特征。”像其他刚体模拟器一样,它避免了接触点变形的细节,通常运行速度比实时快得多。与其他模拟器不同,MuJoCo使用凸高斯原理(convex Gauss Principle)来解决接触力。凸性保证了唯一解和定义良好的逆动力学。另外,该模型相当灵活,可以提供多个参数,用来调整以近似广泛的接触现象。