Isaac Sim 實戰筆記:不碰 UI 的模擬工作流

NVIDIA Isaac Sim 的教學多半從 GUI 開始:開視窗、點選單、拖物件。但真正把它用在工程上——跑在遠端 GPU 伺服器、由程式建立與控制物理世界、接進既有系統——需要的是另一套「不碰 UI」的工作方法。

這裡整理的是一段倉儲物流模擬專案(堆高機 AMR、貨架、派工系統整合)累積下來的東西:每篇從「要解決什麼根本問題」出發,標明哪些是官方機制、哪些是實測踩坑後的結論、哪些還只是推測。

三個入口

共通:機制與方法論 · 23 篇引擎怎麼算一步、碰撞近似損掉什麼、質量該掛在哪一層、實驗怎麼設計才算數。這些在 5.1 與 6.0.1 上是同一套,因此不按版本分。

Isaac Sim 5.1 · 2 篇只在 5.x 命名空間下成立的內容,主要是程式碼——6.0 起 isaacsim.core.* 整組搬到 isaacsim.core.experimental.*。

Isaac Sim 6.0.1 · 5 篇 extension 架構重組、PhysX 換代與 Newton 後端、從 5.1 搬場景的風險、6.0 的物理調參。

車隊與多樓層 · 4 篇多台車 + 多樓層自成一個問題域:OmniGraph 與 ROS 2 橋接、差速車動力學、電梯與門檻、感測器。這一區的失敗幾乎全部是「回傳成功、沒有錯誤、就是不對」。

5.1 ↔ 6.0.1 差異速查 跨版本排查時最花時間的不是「哪裡不一樣」,而是「這個症狀該不該歸給版本」。每一列都標出處篇章。

你的處境	從這裡進
完全不熟 Isaac Sim,手上有一個物理跑不對的場景	16 把 5.x 場景調到 6.0 能跑 —— 從「一個會被搬動的箱子由哪些東西組成」講起
從零開始學,想建一個能跑物理的場景	01 安裝與執行模式 → 04 → 09 → 13
正要從 5.1 升到 6.0	15 物理層變動 → 14 ROS 2 架構重組
夾不住、叉不起來、轉彎會滑	13 接觸與抓握的第一性原理
尺寸都對但件插不進去	22 幾何的量測紀律
要跑幾十輪調參	19 調參實驗的方法論 → 30 驗收探針與預先登記
一堆輪次的結果分析不出東西	27 失效模式分類學
連續搬運第二趟就歪掉,想加補償	28 誤差累積與「補償反而有害」
短測試都過,跑一小時就死	29 長跑才會浮現的兩件事
要接 ROS 2、跑多台車	31 OmniGraph 與 ROS 2 橋接的真相
車在場景裡不動,或動得很奇怪	32 把車做成真的會動的車
要做電梯、多樓層	33 電梯與多樓層
感測器讀數看起來正常但不對	34 感測器的假數字
手上有一台叉車/機器人,要把物理與關節建起來	26 從規格表到會動的叉車
場域主機不能對外,資產抓不到	25 官方資產的預先下載與離線佈署

兩支,分工互補。複製整個目錄到 ~/.claude/skills/ 即可使用;正文有完整推導與圖,skill 是濃縮版。

skills/isaac-sim-physical-ai/ —— 版本無關的第一性原理:接觸力學決定調參順序、碰撞近似是有損編碼、為什麼模擬器不報錯、三層真值、版本差異矩陣。
skills/isaac-sim-60/ —— 6.0.x 特有的行為與陷阱:物理後端判定、maxJointVelocity 從 1e6 變 inf、參數的五個無聲失效條件、關鍵預設值速查。

examples/scriptnode_udp_pose.py —— ScriptNode:UDP 收 pose 直接控制 prim 位姿
examples/scan_physics.py —— 掃描場景所有 authored 物理屬性(區分「刻意設定」與「吃預設」),跨版本/跨主機比對場景時的主力工具
examples/usd_peek.py —— 唯讀檢視 crate 場景裡某個 prim 的物理結構,並可把子樹匯出成 .usda 文字
examples/audit_asset_physics.py —— 稽核一份 USD 有沒有授權質量/密度/碰撞;會一併走訪 instance prototype(否則 Traverse() 對 CAD 轉出的資產回 0 mesh)
examples/templates/ —— 實驗紀錄範本:輪次表、分期敘事、場景檔 manifest、事前登記、失敗總表

CONTEXT.md —— 術語表
PLAN.md —— 主題規劃與進度
本 repo 不含任何 USD 模型二進位檔:公司自製資產與 NVIDIA 官方資產都有授權限制,教學一律改用「官方管道下載」的方式描述(見 03 篇 §2)。