CoppeliaSim est un logiciel de simulation robotique 3D complet développé par Coppelia Robotics AG. Il sert d’environnement de développement intégré (IDE) pour la modélisation, la simulation et le test des systèmes robotiques, tels que les capteurs et les mécanismes.
Quel était l’ancien nom de CoppeliaSim ?
CoppeliaSim était auparavant connu sous le nom de V-REP (Virtual Robot Experimentation Platform). Ce changement de nom a été effectué pour mieux refléter ses capacités et élargir son attrait au sein de la communauté robotique.
Comment fonctionne l’architecture de contrôle distribué de CoppeliaSim ?
Source: manual.coppeliarobotics.com
CoppeliaSim utilise une architecture de contrôle distribué. Cette conception permet à chaque objet ou modèle dans la simulation d’être contrôlé individuellement par divers moyens :
- Scripts intégrés : Utilisez des scripts Lua directement dans la scène de simulation pour traiter les données des capteurs, exécuter des algorithmes de contrôle ou gérer les interfaces utilisateur.
- Plugins : Développez des plugins personnalisés dans des langages comme C/C++ pour étendre les capacités du simulateur.
- Clients API distants : Connectez des applications externes écrites en Python, Java, MATLAB ou d’autres langages pour interagir avec la simulation en temps réel.
- Intégration de middleware : Intégrez des frameworks robotiques tels que ROS ou ROS2 pour améliorer l’interopérabilité avec d’autres outils et systèmes.
Quelles sont les principales fonctionnalités de CoppeliaSim ?
CoppeliaSim propose un ensemble de fonctionnalités riches pour répondre à divers besoins de simulation : 
- Moteurs physiques : Intègre plusieurs moteurs physiques, dont MuJoCo, Bullet, ODE, Vortex et Newton Game Dynamics, pour simuler avec précision la dynamique des corps rigides.
- Outils de cinématique : Fournit des calculs de cinématique directe et inverse, facilitant la modélisation des mouvements robotiques complexes.
- Détection de collision : Dispose de mécanismes robustes de détection de collision pour éviter les chevauchements et garantir des interactions réalistes entre les objets.
- Planification de trajectoire et de mouvement : S’intègre à la bibliothèque Open Motion Planning Library (OMPL) via un plugin dédié, permettant des capacités avancées de planification de mouvement.
- Simulation de capteurs : Simule divers capteurs, notamment les capteurs de vision, de proximité et les scanners laser, permettant des tests approfondis des systèmes de perception robotique.
- Extensibilité : Permet la création d’interfaces utilisateur et d’outils de visualisation de données personnalisés, améliorant l’expérience utilisateur et l’analyse des simulations.
Quels sont les avantages de CoppeliaSim ?
CoppeliaSim, anciennement connu sous le nom de V-REP, offre plusieurs avantages pratiques qui en font un excellent choix pour toute personne impliquée dans la robotique. 
Voici un aperçu concis de ses avantages :
✔ Simulation efficace : CoppeliaSim permet de créer des simulations réalistes de différents systèmes et scénarios robotiques. Cela vous aide à tester vos idées sans les risques et les coûts associés aux prototypes physiques.
✔ Prototypage rapide : La plateforme prend en charge des modifications et des itérations rapides de conception. Cette rapidité est cruciale pour les chercheurs et les développeurs qui souhaitent affiner leurs robots et concrétiser leurs projets plus rapidement.
✔ Large gamme d’applications : CoppeliaSim est un outil polyvalent utilisé dans divers domaines, de l’automatisation industrielle aux environnements éducatifs. Il fonctionne également comme un jumeau numérique, permettant d’optimiser les processus réels.
✔ Interface conviviale : L’interface est conçue pour être facile à naviguer, ce qui la rend accessible aussi bien aux débutants qu’aux professionnels expérimentés. Vous passez ainsi moins de temps à apprendre le logiciel et plus de temps à travailler sur vos projets.
✔ Flexibilité de programmation : CoppeliaSim prend en charge plusieurs langages de programmation, notamment Python, Lua et C/C++. Cette flexibilité vous permet de travailler dans le langage avec lequel vous êtes le plus à l’aise, ce qui améliore la productivité.
✔ Physique réaliste : Le logiciel propose des simulations physiques en temps réel précises, garantissant que vous pouvez observer le comportement de vos robots dans des situations réelles. Cette fonctionnalité est essentielle pour tester et valider vos conceptions.
✔ Avantages éducatifs : CoppeliaSim est une ressource précieuse pour les étudiants en robotique. Il leur permet d’aborder des concepts complexes de manière pratique, favorisant ainsi une meilleure compréhension du sujet.
Comment commencer avec CoppeliaSim ?
CoppeliaSim peut être installé et lancé sur différents systèmes d’exploitation, notamment Windows, Linux et macOS. Voici un guide étape par étape pour débuter.
1. Télécharger et installer CoppeliaSim
Pour commencer à utiliser CoppeliaSim, vous devez d’abord l’installer sur votre système.
Étapes pour installer CoppeliaSim :
- Visitez le site officiel – Rendez-vous sur le site de Coppelia Robotics et accédez à la section de téléchargement.
- Sélectionnez votre système d’exploitation – Téléchargez la version compatible avec Windows, Linux ou macOS.
- Extrayez les fichiers – Le fichier téléchargé est généralement compressé. Extrayez-le dans le répertoire de votre choix.
- Exécutez l’installateur (Windows uniquement) – Si vous utilisez Windows, suivez l’assistant d’installation. Sur Linux/macOS, l’extraction suffit généralement.
2. Lancer CoppeliaSim
Après l’installation, CoppeliaSim peut être démarré facilement en fonction de votre système d’exploitation.
Pour Windows :
- Ouvrez le dossier CoppeliaSim extrait.
- Localisez et double-cliquez sur
coppeliaSim.exe. - Le simulateur devrait s’ouvrir avec son interface par défaut.
Pour Linux/macOS :
- Ouvrez un terminal.
- Accédez au dossier extrait avec la commande
cd: bashcd /path/to/CoppeliaSim - Exécutez la commande suivante : bash
./coppeliaSim.sh - L’interface graphique devrait maintenant apparaître.
3. Charger une scène de simulation
Une fois CoppeliaSim ouvert, vous pouvez charger des scènes de simulation prédéfinies ou personnalisées.
Charger une scène par défaut :
- Cliquez sur Fichier → Ouvrir une scène.
- Accédez au dossier scenes dans le répertoire CoppeliaSim.
- Choisissez une scène d’exemple (par ex.
controlTypeExamples.ttt). - Cliquez sur Ouvrir pour charger la scène.
Créer une nouvelle scène :
- Cliquez sur Fichier → Nouvelle scène pour commencer de zéro.
- Utilisez le menu Ajouter pour insérer des robots, des capteurs et des objets.
- Configurez les propriétés des objets et ajoutez des scripts selon vos besoins.
4. Exécuter la simulation
- Après avoir chargé ou créé une scène, appuyez sur le bouton “Play” (triangle vert) dans la barre d’outils.
- La simulation commencera, et les objets de la scène interagiront entre eux.
- Pour mettre en pause ou arrêter, utilisez les boutons Pause (||) et Stop (■).
5. Contrôler CoppeliaSim avec des scripts externes
CoppeliaSim prend en charge le scripting via Lua, Python, C++ et des API externes.
Exécuter un script Python pour contrôler une simulation :
- Installez l’API distante de CoppeliaSim : nginx
pip install coppeliasimpy - Exécutez un script Python pour interagir avec la simulation. Exemple : python
import simsim.simxStart(‘127.0.0.1’, 19999, True, True, 5000, 5) # Connexion au simulateur print(« Connecté à CoppeliaSim ») - Le script devrait communiquer avec succès avec la simulation en cours d’exécution.
6. Sauvegarder et exporter un projet
Pour sauvegarder votre progression :
- Cliquez sur Fichier → Enregistrer la scène sous (
.tttformat). - Exportez des objets individuels en les sélectionnant puis en choisissant Exporter.
Pour reprendre le travail plus tard, rechargez les scènes enregistrées via Fichier → Ouvrir une scène.
Quels sont les cas d’utilisation de CoppeliaSim ?
CoppeliaSim est un outil de simulation avancé qui prend en charge une large gamme d’applications dans divers secteurs. Voici un tableau récapitulatif de ses principaux cas d’utilisation :
| Cas d’utilisation | Description |
|---|---|
| Recherche et développement en robotique | Conception et test de systèmes robotiques, simulation de bras robotiques, de robots mobiles et de configurations d’automatisation industrielle. |
| IA et apprentissage automatique pour la robotique | Entraînement de robots pilotés par l’IA, test de la navigation intelligente, des systèmes de perception et de contrôle, et développement de la robotique en essaim. |
| Automatisation industrielle et fabrication | Simulation de chaînes de production, optimisation des opérations robotiques de prise et de dépôt, et évaluation des interactions robotiques dans les usines intelligentes. |
| Véhicules autonomes et drones | Simulation de systèmes de conduite autonome, test des techniques de fusion de capteurs et développement d’algorithmes de planification de trajectoire et d’évitement des collisions. |
| Robotique médicale et biomécanique | Simulation de la chirurgie assistée par robot, test des dispositifs robotiques médicaux et évaluation de l’interaction homme-robot dans le domaine de la santé. |
| Éducation et formation | Enseignement des concepts de robotique et d’automatisation, mise à disposition d’environnements de simulation pratiques pour les étudiants et modélisation de systèmes robotiques complexes. |
| Robotique spatiale et exploration | Test de bras robotiques et de rovers pour l’exploration planétaire, simulation d’environnements en apesanteur et évaluation de l’autonomie pour les missions spatiales. |
| Interaction homme-robot (HRI) | Simulation de robots sociaux, test de robots d’assistance pour les soins aux personnes âgées et évaluation de l’ergonomie et de la sécurité dans la collaboration homme-robot. |
FAQ
À quoi sert CoppeliaSim ?
CoppeliaSim est-il gratuit ?
Quel est le meilleur simulateur de robotique ?
Conclusion
CoppeliaSim est une plateforme de simulation adaptable qui permet le développement et le test de systèmes robotiques dans de nombreuses applications. Son compatibilité avec plusieurs langages de programmation et frameworks basés sur l’IA en fait un outil précieux pour tester les comportements robotiques.
Que ce soit pour le prototypage ou la validation d’algorithmes, son design modulaire assure une adaptabilité à divers cas d’utilisation, ce qui en fait un choix privilégié parmi les développeurs et chercheurs en robotique. Pour plus de termes clés, explorez notre glossaire de l’IA.
