安装和使用 Isaac Sim 和 Isaac Lab

为 Spark 从源码构建 Isaac Sim 和 Isaac Lab

概述

基本概念

Isaac Sim 是一个基于 NVIDIA Omniverse 构建的机器人仿真平台，能够实现机器人和环境的逼真、物理精确的仿真。它为机器人开发提供了一套全面的工具包，包括物理仿真、传感器仿真和可视化功能。Isaac Lab 是构建在 Isaac Sim 之上的强化学习框架，专为训练和部署机器人应用的强化学习策略而设计。

Isaac Sim 使用 GPU 加速的物理仿真，实现快速、逼真的机器人仿真，可以实时或更快的速度运行。Isaac Lab 在此基础上增加了预建的强化学习环境、训练脚本和评估工具，用于常见的机器人任务，如运动、操纵和导航。两者 together 提供了一个端到端解决方案，可以在仿真中完全开发、训练和测试机器人应用，然后再部署到真实硬件上。

您将实现的目标

您将在 NVIDIA DGX Spark 设备上从源码构建 Isaac Sim，并设置 Isaac Lab 进行强化学习实验。这包括编译 Isaac Sim 引擎、配置开发环境，以及运行示例强化学习训练任务以验证安装。

开始前须知

使用 CMake 和构建系统从源码构建软件的经验
熟悉 Linux 命令行操作和环境变量
了解 Git 版本控制和 Git LFS 大文件管理
基本的 Python 包管理和虚拟环境知识
了解机器人仿真概念（有帮助但非必需）

先决条件

硬件要求： - NVIDIA Grace Blackwell GB10 Superchip 系统 - 至少 50GB 可用存储空间用于 Isaac Sim 构建工件和依赖项

软件要求： - NVIDIA DGX OS - GCC/G++ 11 编译器：gcc --version 显示版本 11.x - 已安装 Git 和 Git LFS：git --version 和 git lfs version 成功 - 网络访问权限，用于从 GitHub 克隆存储库和下载依赖项

辅助文件

所有必需的资源都可以在 GitHub 上的 Isaac Sim 和 Isaac Lab 存储库中找到： - Isaac Sim 存储库 - 主 Isaac Sim 源代码 - Isaac Lab 存储库 - Isaac Lab 强化学习框架

时间与风险

预计时间： 30 分钟（包括构建时间，通常需要 10-15 分钟）
风险等级： 中等
使用 Git LFS 的大型存储库克隆可能因网络问题而失败
构建过程需要显著的编译时间，可能遇到依赖项问题
构建工件消耗大量磁盘空间
回滚方案： 可以删除 Isaac Sim 构建目录以释放空间。如果需要，可以删除并重新克隆 Git 存储库。
最后更新： 2026年1月2日
首次发布

运行 Isaac Sim

步骤 1. 安装 gcc-11 和 git-lfs

在构建之前确认使用的是 GCC/G++ 11，使用以下命令：

sudo apt update && sudo apt install -y gcc-11 g++-11
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-11 200
sudo update-alternatives --install /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-11 200
sudo apt install git-lfs
gcc --version
g++ --version

步骤 2. 将 Isaac Sim 存储库克隆到您的工作区

从 NVIDIA GitHub 存储库克隆 Isaac Sim 并设置 Git LFS 以拉取大文件。

注意： 对于 Isaac Sim 6.0.0 早期开发者版本，请使用：
git clone --depth=1 --recursive --branch=develop https://github.com/isaac-sim/IsaacSim

git clone --depth=1 --recursive https://github.com/isaac-sim/IsaacSim
cd IsaacSim
git lfs install
git lfs pull

步骤 3. 构建 Isaac Sim

构建 Isaac Sim 并接受许可证协议。

./build.sh

构建成功时，您会看到以下消息：BUILD (RELEASE) SUCCEEDED (Took 674.39 seconds)

步骤 4. 让系统识别 Isaac Sim

运行以下命令时，请确保您在 Isaac Sim 目录内。

export ISAACSIM_PATH="${PWD}/_build/linux-aarch64/release"
export ISAACSIM_PYTHON_EXE="${ISAACSIM_PATH}/python.sh"

步骤 5. 运行 Isaac Sim

使用提供的 Python 可执行文件启动 Isaac Sim。

export LD_PRELOAD="$LD_PRELOAD:/lib/aarch64-linux-gnu/libgomp.so.1"
${ISAACSIM_PATH}/isaac-sim.sh

运行 Isaac Lab

步骤 1. 安装 Isaac Sim

如果尚未安装，请先安装 Isaac Sim。

步骤 2. 将 Isaac Lab 存储库克隆到您的工作区

从 NVIDIA GitHub 存储库克隆 Isaac Lab。

注意： 对于 Isaac Lab 早期开发者版本，请使用：
git clone --recursive --branch=develop https://github.com/isaac-sim/IsaacLab

git clone --recursive https://github.com/isaac-sim/IsaacLab
cd IsaacLab

步骤 3. 创建指向 Isaac Sim 安装的符号链接

运行以下命令前，请确保您已经从 Isaac Sim 安装了 Isaac Sim。

echo "ISAACSIM_PATH=$ISAACSIM_PATH"

创建指向 Isaac Sim 安装目录的符号链接。

ln -sfn "${ISAACSIM_PATH}" "${PWD}/_isaac_sim"
ls -l "${PWD}/_isaac_sim/python.sh"

步骤 4. 安装 Isaac Lab

安装 Newton 的依赖项，需要 X11 开发库才能从源码构建 imgui_bundle。

sudo apt update
sudo apt install -y libx11-dev libxrandr-dev libxinerama-dev libxcursor-dev libxi-dev libgl1-mesa-dev

然后安装 Isaac Lab。

./isaaclab.sh --install

步骤 5. 运行 Isaac Lab 并验证人形强化学习训练

使用提供的 Python 可执行文件启动 Isaac Lab。您可以以下列模式之一运行训练：

选项 1：无头模式（推荐用于更快的训练）

在不可视化的情况下运行，并将日志直接输出到终端。

export LD_PRELOAD="$LD_PRELOAD:/lib/aarch64-linux-gnu/libgomp.so.1"
./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task=Isaac-Velocity-Rough-H1-v0 --headless

选项 2：启用可视化

在 Isaac Sim 中实时可视化运行，允许您交互式监控训练过程。

export LD_PRELOAD="$LD_PRELOAD:/lib/aarch64-linux-gnu/libgomp.so.1"
./isaaclab.sh -p scripts/reinforcement_learning/rsl_rl/train.py --task=Isaac-Velocity-Rough-H1-v0

故障排除

Isaac Sim 常见问题

症状	原因	解决方案
Isaac Sim 错误编译	默认不是 gcc/g++ 11	确保 gcc/g++ 11 是默认版本
Isaac Sim 无法执行	libgomp.so.1 错误	添加 export LD_PRELOAD
构建错误	旧安装	删除 .cache 文件夹

Isaac Lab 常见问题

症状	原因	解决方案
Isaac Lab 无法执行	libgomp.so.1 错误	添加 export LD_PRELOAD