技術文章
一、簡介
CoppeliaSim(原名V-REP)是一款功能強大的機器人仿真軟件,由Coppelia Robotics開發。它提供了一個集成開發環境,用戶可以在其中創建、編輯、調試和仿真各種機器人系統。CoppeliaSim的獨特之處在于其分布式控制架構,允許用戶為仿真中的每個對象編寫獨立的控制腳本,從而實現高度模塊化和靈活的仿真。
CoppeliaSim支持多種編程語言進行控制腳本的編寫,包括Lua(內置)、Python、C/C++、Java、MATLAB/Octave等,用戶可以通過API接口與仿真環境進行交互。它內置了豐富的機器人模型、傳感器和執行器,并支持導入各種CAD模型,方便用戶快速搭建仿真場景。
此外,CoppeliaSim還提供了5種物理引擎(ODE、Bullet、Newton、Vortex、MuJoCo),能夠精確模擬機器人與環境的物理交互,如碰撞、摩擦和重力。它還支持實時和非實時仿真,用戶可以根據需求調整仿真速度。
CoppeliaSim廣泛應用于機器人學研究、教育、工業自動化等領域,可以用于機器人路徑規劃、運動控制、傳感器融合、多機器人協作以及虛擬調試等任務。其靈活性和可擴展性使其成為一個理想的工具,用于開發和測試復雜的機器人系統。

二、CoppeliaSim安裝部署
2.1 配置要求
在開始安裝之前,首先需要確認您的硬件環境是否滿足仿真軟件的運行要求,以避免因配置不足導致卡頓或崩潰。
操作系統
Windows: Windows 7、8、10、11 (64位);
macOS:intel芯片需macOS 13 及更高版本,apple芯片需macOS 15 及更高版本;
Linux:Ubuntu 22.04、 Ubuntu 24.04。通常需要 64 位系統。
處理器 (CPU)
推薦多核處理器,以獲得更好的模擬性能,尤其是在處理復雜模型和大量計算時。
內存 (RAM)
要求:4GB RAM;
推薦:8GB RAM 或更高。處理大型場景、復雜機器人模型或運行多個模擬時,更多的 RAM 會顯著提升性能。
顯卡 (GPU)
CoppeliaSim 使用 OpenGL 進行渲染,因此需要支持 OpenGL 2.1 或更高版本的顯卡;
推薦:具有專用顯存的獨立顯卡 (NVIDIA 或 AMD) 可以提供更流暢的圖形顯示和更好的性能,尤其是在使用實時渲染和復雜紋理時。集成顯卡也能運行,但在處理復雜場景時可能會性能下降。
2.2 安裝流程

根據自己的需求選擇不同的版本。不同版本詳情對比如下:

此處需要強調注意的是EDU版本,雖然早起一直采用開源形式。
但原廠正在逐步減少 EDU 版功能。且原廠從兩年前開始,要求用戶通過高校郵箱進行注冊,并在下載與安裝過程中增加驗證環節。
同時也有一定的開源約束:核心插件(運動學、幾何)采用雙許可(非開源),免費版僅用于非商用場景(愛好者、師生、學校);商用場景如無此二插件則功能減少 80%-90%。
下載完安裝包之后,便可以進入安裝運行流程,下面分兩種安裝環境進行介紹:
Linux環境
解壓下載的壓縮包,進入coppeliaSim項目文件,執行命令:./coppeliaSim;
等待coppeliaSim啟動,正常運行會啟動coppeliasim的仿真界面;
若選擇Pro版本,需要使用License激活。激活步驟:點擊Help -> Enter New License Key,打開對話框,將legacy machine ID發給我們團隊,我們會生成綁定的License。

Windows環境
在Windows下按照一般軟件的安裝流程即可。
雙擊安裝包,根據安裝向導進行安裝;
正常安裝后,雙擊桌面上的圖標即可啟動coppeliaSim;
激活Pro版本按照上面的步驟獲取License。
2.3 運行驗證
打開coppeliaSim仿真軟件,旁邊的model browser展示了內置的模型資產,下面是具體模型樣式的預覽。
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將模型拖拽到主界面中,若模型出現在仿真界面里,說明模型導入成功。點擊上方的三角形播放按鈕即可進行仿真,若以上步驟沒有報錯,說明coppeliaSim已經正確安裝,可以進行仿真任務了。

三、示例demo運行
coppeliaSim內置了許多完善的仿真demo,可以在“File -> Open scene"中找到提供的樣例。
選擇其中的“youBotAndHanoiTower.ttt",點擊運行后可以進行智能車分揀物品的場景仿真。
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