機器人模擬器

機器人模擬器是一種軟體，它在電腦內部搭起一個「假裝」的世界，讓機器人的一個虛擬副本可以在裡面移動、感知、撞上東西——而完全不需要任何真實硬體。它模仿物理定律，於是這個虛擬機器人有了重量，它的關節會感受到扭矩，物體會下落、會碰撞，輪子也會打滑。它還會偽造機器人的感測器，生成以假亂真的攝影機畫面、距離讀數和觸覺訊號，就好像那個虛擬機器人真的在四處張望一樣。在機器人的控制軟體看來，一個好的模擬器幾乎與現實難以區分。

這件事之所以重要，是因為真實的機器人又慢、又貴、又容易壞。在一台實體人形機器人上測試一種新的行走步態，可能意味著它會摔倒、摔斷零件；而在模擬裡測一千次，只花一點電費和幾分鐘，摔了也不過是把場景重置一下。工程師用模擬器來安全地嘗試有風險的動作，讓一段行為通宵跑遍成千上萬種隨機情形，並越來越多地用它來訓練基於學習的機器人——這類機器人需要數百萬次練習，沒有哪台真機能撐得住。它就是機器人界的飛行模擬器：飛行員可以演練那些在真飛機上排練會很魯莽的緊急狀況。

其中的難處，在於這個「假裝」的世界與那個雜亂的真實世界之間的差距——常被稱為「模擬到現實的鴻溝」，即現實鴻溝。沒有哪個模擬器能捕捉摩擦、光照、感測器雜訊、或某個稍微彎了的零件的每一處細節，所以一個在模擬裡表現得天衣無縫的機器人，到了真實世界裡仍可能跌跟頭。好的做法是：用模擬器來快速開發與做壓力測試，再到真機上確認並微調最終的行為。