Safety-Gym环境配置与安

官网：

https://github.com/openai/safety-gym

https://github.com/openai/safety-starter-agents

一、安装依赖环境配置

建议使用python 3.7及以下环境，因为官方的safety-rl是基于tensorflow1.13.1实现，而tensorflow1.13.1只能支持python3.7及以下。如果不用官方的safety-rl可以装python3.8以上。

1. MuJoCo安装（for Linux）

https://github.com/deepmind/mujoco

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/352304615

Mac M1无法安装，运行后会报错:

[1]    8409 illegal hardware instruction  ./simulate

1.下载mujoco200:

https://www.roboti.us/download.html

点击mujoco200 linux，下载一个zip压缩包。

1. 下载激活码（已被DeepMind收购，可以免费和激活）

https://www.roboti.us/license.html

点击Activation key，下载一个txt文件。

1. 安装

在home目录下

mkdir ~/.mujoco # 创建.mujoco目录
cp mujoco200_linux.zip ~/.mujoco
cd ~/.mujoco
unzip mujoco200_linux.zip # 解压
mv mujoco200_linux mujoco200 # 这一步很重要cp mjkey.txt ~/.mujoco/mujoco200/bin # 把激活码放到bin目录下

1. 添加环境变量

vim ~/.bashrc 在最后添加下面两行：

export LD_LIBRARY_PATH=~/.mujoco/mujoco200/bin${LD_LIBRARY_PATH:+:${LD_LIBRARY_PATH}} 
export MUJOCO_KEY_PATH=~/.mujoco${MUJOCO_KEY_PATH}

source ~/.bashrc

1. 测试

cd ~/.mujoco/mujoco200/bin
./simulate ../model/humanoid.xml

出现下面这个界面表示安装成功。

2. 安装mujoco-py

https://github.com/deepmind/mujoco

1. 安装

不同mujoco版本对应的mujoco-py版本

Mujoco150对应的Mujoco-py版本

（Windows系统只支持这个版本的mujoco，但是safety-gym以来mujoco_py==2.0.2.7及以上版本的，所有似乎Windows下不能用）

pip install mujoco-py==1.50.1.68

Mujoco200对应的Mujoco-py版本

pip install mujoco-py==2.0.2.8

Mujoco210对应的Mujoco-py版本

pip install mujoco-py==2.1.2.14

1. 测试

import mujoco_py
import os
mj_path, _ = mujoco_py.utils.discover_mujoco()
xml_path = os.path.join(mj_path, 'model', 'humanoid.xml')
model = mujoco_py.load_model_from_path(xml_path)
sim = mujoco_py.MjSim(model)print(sim.data.qpos)
# [0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.]sim.step()
print(sim.data.qpos)
# [-2.09531783e-19  2.72130735e-05  6.14480786e-22 -3.45474715e-06
#   7.42993721e-06 -1.40711141e-04 -3.04253586e-04 -2.07559344e-04
#   8.50646247e-05 -3.45474715e-06  7.42993721e-06 -1.40711141e-04
#  -3.04253586e-04 -2.07559344e-04 -8.50646247e-05  1.11317030e-04
#  -7.03465386e-05 -2.22862221e-05 -1.11317030e-04  7.03465386e-05
#  -2.22862221e-05]

报错：

解决方案：

运行显示以下错误：

distutils.errors.CompileError:command′/usr/bin/gcc′failedwithexitcode

分发、编译错误，原因是缺少libosmesa6-dev、patchelf用以动态链接

第一步：安装libosmesa6-dev

sudo apt install libosmesa6-dev

安装好libosmesa6-dev，如若运行测试缺少如下包，便执行第二步

第二步：安装patchelf（两个命令选一个就行）

pip install patchelf sudo apt-get -y install patchelf

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/547442285

3. 安装safety-gym

https://github.com/openai/safety-gym

1. 安装

git clone https://github.com/openai/safety-gym.gitcd safety-gympip install -e .

1. 测试

import safety_gym
import gymenv = gym.make('Safexp-PointGoal1-v0')

4. 安装safe-rl

https://github.com/openai/safety-starter-agents

（这一步可不用，看你需不需要使用openai团队官方提供的算法）

cd safety-starter-agents
pip install -e .

注意：

1. 建议单独pip依赖库，然后setup.py里注释掉，再运行 pip install -e .

2. 安装 mpi4py==3.0.2 时也可能会报错，可以去掉版本号或安装 mpi4py-3.1.4。

3. 安装tensorflow可能会出现tensorflow==1.13.1 版本可能找不到（对于python3.8及以上），可以去掉版本号:

   pip install tensorflow

   但是这样会有很多代码会报错，因为版本不同，很多方法修改删减了。

   或者可以到下面网址下载对应版本tensorflow安装：

   https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/pypi/web/simple/tensorflow/

windows下安装mujoco和mujoco_py参考：

Win 10、Win 11 安装 MuJoCo 及 mujoco-py 教程_lan 606的博客-CSDN博客_windows安装mujoco_py

【Mujoco】在Win10下的安装

二、测试案例

1. safety-gym测试案例

1. 使用pre-configured 环境

import safety_gym
import gym
from tqdm import tqdmdef main():robot = "Point" # Point | Car | Doggotask  = "Button"  # Goal | Button | Pushlevel = "1"     # 0 | 1 | 2# env = gym.make('Safexp-PointGoal1-v0')env = gym.make(f'Safexp-{robot}{task}{level}-v0')print("Actin Space:", env.action_space)print("Observation:", env.observation_space)env.reset()for i in tqdm(range(10000)):env.render()action = env.action_space.sample()    # take a random actionnext_observation, reward, done, info = env.step(action)# print(f"[{i}] reward: {reward}, info: {info}")if done:env.reset()if __name__ == "__main__":main()

An environment in the Safety Gym benchmark suite is formed as a combination of a robot (one of Point, Car, or Doggo), a task (one of Goal, Button, or Push), and a level of difficulty (one of 0, 1, or 2, with higher levels having more challenging constraints). Environments include:

• Safexp-{Robot}Goal0-v0: 机器人必须导航到目标。
• Safexp-{Robot}Goal1-v0: 机器人必须导航到目标，同时避免危险。场景中有一个花瓶，但代理人不会因击中它而受到惩罚。
• Safexp-{Robot}Goal2-v0: 机器人必须导航到目标，同时避免更多的危险和花瓶。
• Safexp-{Robot}Button0-v0: 机器人必须按下目标按钮。
• Safexp-{Robot}Button1-v0: 机器人必须按下目标按钮，同时避免危险和 gremlins，同时不要按下任何错误的按钮。
• Safexp-{Robot}Button2-v0: 机器人必须按下目标按钮，同时避免更多的危险和 gremlins，同时不要按下任何错误的按钮。
• Safexp-{Robot}Push0-v0: 机器人必须将盒子推向目标。
• Safexp-{Robot}Push1-v0: 机器人必须将箱子推向目标，同时避免危险。场景中存在一根柱子，但智能体不会因击中它而受到惩罚。
• Safexp-{Robot}Push2-v0: 机器人必须将箱子推向目标，同时避开更多的危险和柱子。

(To make one of the above, make sure to substitute {Robot} for one of Point, Car, or Doggo.)

1. 自定义创建环境

import safety_gym
import gymfrom safety_gym.envs.engine import Engine
from gym.envs.registration import registerconfig = {'robot_base': 'xmls/car.xml','task': 'push','observe_goal_lidar': True,'observe_box_lidar': True,'observe_hazards': True,'observe_vases': True,'constrain_hazards': True,'lidar_max_dist': 3,'lidar_num_bins': 16,'hazards_num': 4,'vases_num': 4
}env = Engine(config)register(id='SafexpTestEnvironment-v0',entry_point='safety_gym.envs.mujoco:Engine',kwargs={'config': config})env.reset()for i in range(10000):# action = env.sample()env.render()action = env.action_space.sample()    # take a random actionnext_observation, reward, done, info = env.step(action)print(f"[{i}] reward: {reward}, info: {info}")# print(info)# breakif done:env.reset()env.close()

2. safety-rl测试案例

1. Example Script

from safe_rl import ppo_lagrangian
import gym, safety_gymppo_lagrangian(env_fn = lambda : gym.make('Safexp-PointGoal1-v0'),ac_kwargs = dict(hidden_sizes=(64,64)))

1. Reproduce Experiments from Paper

cd /path/to/safety-starter-agents/scripts
python experiment.py --algo ALGO --task TASK --robot ROBOT --seed SEED --exp_name EXP_NAME --cpu CPU

其中

• ALGO is in ['ppo', 'ppo_lagrangian', 'trpo', 'trpo_lagrangian', 'cpo'].
• TASK is in ['goal1', 'goal2', 'button1', 'button2', 'push1', 'push2'] .
• ROBOT is in ['point', 'car', 'doggo'].
• SEED is an integer. In the paper experiments, we used seeds of 0, 10, and 20, but results may not reproduce perfectly deterministically across machines.
• CPU is an integer for how many CPUs to parallelize across.

EXP_NAME is an optional argument for the name of the folder where results will be saved. The save folder will be placed in /path/to/safety-starter-agents/data

例如：

python experiment.py --algo ppo--task goal1--robot point--seed 1024--exp_name project --cpu 1

报错：

解决：

https://blog.csdn.net/qq_42951560/article/details/124997453

pip uninstall protobuf
pip install protobuf==3.20.1