基本使用

本体安装

Visual Studio

机器人控制器的 IDE 。

练习1 webot 的 hello world

• 基本的场景创建

• 控制器编程

https://www.cyberbotics.com/doc/guide/tutorial-1-your-first-simulation-in-webots

• 建立新项目

• 添加地板(floor)

• 添加障碍物(WoodenBox) 可以使用ctrlcv复制，shift拖动移动

• 添加机器人(e-puck)

此机器人自带控制器，直接启动仿真即可避障。

自己写一个控制器。

#include <webots/robot.h>
#include <webots/motor.h>

#define TIME_STEP   64
#define MAX_SPEED   6.28


int main(int argc, char** argv)
{
    wb_robot_init();    

    WbDeviceTag left_motor  = wb_robot_get_device("left wheel motor");
    WbDeviceTag right_motor = wb_robot_get_device("right wheel motor");

    wb_motor_set_position(left_motor, INFINITY);
    wb_motor_set_position(right_motor, INFINITY);

    wb_motor_set_velocity(left_motor, 0.1 * MAX_SPEED);
    wb_motor_set_velocity(right_motor, -0.1 * MAX_SPEED);

    while (wb_robot_step(TIME_STEP) != -1)
    {
    }

    wb_robot_cleanup();

    return 0;
}

练习2

场景物品修改

形状和边界、物理属性

DEF-USE机制

还有不太重要的外观。

控制器

机器人避障的例子。

#include <webots/robot.h>
#include <webots/distance_sensor.h>
#include <webots/motor.h>

// time in [ms] of a simulation step
#define TIME_STEP 64

#define MAX_SPEED 6.28

// entry point of the controller
int main(int argc, char **argv) {
  // initialize the Webots API
  wb_robot_init();

  // internal variables
  int i;
  WbDeviceTag ps[8];
  char ps_names[8][4] = {
    "ps0", "ps1", "ps2", "ps3",
    "ps4", "ps5", "ps6", "ps7"
  };

  // initialize devices
  for (i = 0; i < 8 ; i++) {
    ps[i] = wb_robot_get_device(ps_names[i]);
    wb_distance_sensor_enable(ps[i], TIME_STEP);
  }

  WbDeviceTag left_motor = wb_robot_get_device("left wheel motor");
  WbDeviceTag right_motor = wb_robot_get_device("right wheel motor");
  wb_motor_set_position(left_motor, INFINITY);
  wb_motor_set_position(right_motor, INFINITY);
  wb_motor_set_velocity(left_motor, 0.0);
  wb_motor_set_velocity(right_motor, 0.0);

  // feedback loop: step simulation until an exit event is received
  while (wb_robot_step(TIME_STEP) != -1) {
    // read sensors outputs
    double ps_values[8];
    for (i = 0; i < 8 ; i++)
      ps_values[i] = wb_distance_sensor_get_value(ps[i]);

    // detect obstacles
    bool right_obstacle =
      ps_values[0] > 80.0 ||
      ps_values[1] > 80.0 ||
      ps_values[2] > 80.0;
    bool left_obstacle =
      ps_values[5] > 80.0 ||
      ps_values[6] > 80.0 ||
      ps_values[7] > 80.0;

    // initialize motor speeds at 50% of MAX_SPEED.
    double left_speed  = 0.5 * MAX_SPEED;
    double right_speed = 0.5 * MAX_SPEED;

    // modify speeds according to obstacles
    if (left_obstacle) {
      // turn right
      left_speed  = 0.5 * MAX_SPEED;
      right_speed = -0.5 * MAX_SPEED;
    }
    else if (right_obstacle) {
      // turn left
      left_speed  = -0.5 * MAX_SPEED;
      right_speed = 0.5 * MAX_SPEED;
    }

    // write actuators inputs
    wb_motor_set_velocity(left_motor, left_speed);
    wb_motor_set_velocity(right_motor, right_speed);
  }

  // cleanup the Webots API
  wb_robot_cleanup();
  return 0; //EXIT_SUCCESS
}

• 控制器入口为 main

• 每个控制器都作为 Webots 进程的子进程。不共享内存(除相机图像)，因此控制器可以在另一个CPU上运行

• 控制器代码与 libController 动态库链接，这个库处理控制器和 Webots 的通信

场景

• Solid

  • Children

    • Shape 看起来的形状

  • boundingObject 仿真时候的碰撞边界

  • physics

一般就让碰撞边界就是看起来的外观形状，这样符合实际世界。但是呢如果使用的是自己设计的Solidworks模型，也可以适当简化碰撞边界，减少仿真运算量。

在 Shape 这可以在面下 DEF 起个名字，相当于复制一份。

机器人相关

运动结构

joint与电机

旋转轮胎，或者普通的旋转结构

• HingeJoint

  • JointParameters

    • axis 旋转轴

    • anchor 锚点

    • position 位置

  • endPoint 末端必须连接刚体

    • Solid

  • device 可以添加电机驱动