webots自學筆記(一)軟件界面和簡單模型仿真

分類:IT技術 時間:2017-03-12

    本人是某非理工類某高校大四狗,由於畢設研究需要使用webots軟件,在學習使用webots的過程花費了很多時間。由於這個軟件基本沒有什麽中文資料,所以想把自己所學到的一些東西寫下來,如有什麽錯誤的地方,大家可以批評指正。

 

 1.界面介紹

 

     打開webots軟件,我使用的是webots pro 7.0.3,界面大概如下,該軟件是支持中文的,可以通過Tools->Prefences…選項,在General中language選項改成Chinese-中文。

 

     

  

 

      由於語言已經改成了中文,菜單欄的內容比較簡單,在幫助這一欄有用戶指南(guide)和參考手冊(reference),英語好的同學可以自行閱讀學習,其他的在使用到的時候我們再詳細介紹。

 

     在界面的左邊的窗口是Scene Tree(場景樹),模型和環境的建模都在這個窗口。場景樹有多個節點組成,節點又可以展開新節點。紅色節點可以展開或者新建,藍色節點表示保存的一些屬性參數。

 

     最上面的三個節點是WorldInfo(世界信息)、Viewpoint(視角)、Background(背景),這三項是無法刪除的。

     WorldInfo裏面有仿真物理學的一些參數,我們一般不修改這些參數。

         basicTimeStep:這個參數,它代表仿真最小的時間單元,當它為32時,即每次仿真的時間步長為32毫秒。

         Gravity:是重力的大小和方向,xyz的方向可以看仿真視圖(界面中間Simulation View)的右下角會有一個坐標系,如圖沒有坐標系,可以在菜單欄:查看->可選顯示->顯示坐標系統打開。

         Physics:搭載物理插件的參數,在後期需要用到機械上的鉸鏈、萬向節等結構時需要用到物理插件。

         其他的參數意義可以自行查看 參考手冊(F4)(reference.pdf)   3.53節 WorldInfo

 

 

         在場景樹上有一排工具欄,前三個分別是剪切、復制、粘貼,這三個工具是對節點進行剪切、復制、粘貼的(PS:這個軟件沒有返回,操作需謹慎)。接下來是刪除、重置、轉換、新建、導出、導入、幫助,這些工具都是對節點進行操作的。

      ViewPoint:裏面的參數記錄了你在仿真視圖中觀察的角度和位置,除非特殊需要,可以直接用鼠標左鍵右鍵中鍵點擊仿真視圖拖拽進行視圖調整。follow可以鎖定一個節點,在仿真的時候視圖跟隨其運動。

      Bcakground:背景顏色RGB。

      接下來的兩個節點是PointLightcheckeredFloor,這兩個節點是新建時自動添加的,分別是光源和地板,也可見刪除自己在新建。這兩個節點有位置和大小信息,可以自行修改看看效果。

 

      在仿真視圖上有一排工具,前五個是新建、打開、保存、另存為、重置(退回為保存時的狀態),都是對世界模型的操作。接下來是一堆像播放的按鈕,依次是單步仿真、實速仿真、加速仿真、最快速仿真(不顯示畫面),然後是錄像和拍照,輸出視頻和圖片。最後是仿真時間和仿真速度

 

      最右邊的文本編輯窗口,也就是編輯控制器程序的窗口,這次先不介紹。

 

 2.建立一個簡單的模型

 

      接下來我們建一個簡單的模型,一個球自由落體,看看仿真效果。

      在建立模型時,先觀察仿真時間是否為0時刻,不是的話點擊仿真窗口重置按鈕重新加載世界,因為仿真時間不為0是無法保存的。

      在左邊場景樹種點擊新建,選擇新節點的Solid(實體)。在Solid節點展開下點擊children,新建shape節點,並點擊shape節點,在下方DEF中輸入qiu,回車,將Shape節點命名為qiu。在shape節點下點擊geometry NULL,新建sphere節點。

      然後仿真視圖,會有個球,一半在地面上,solid節點下的translation改成(0,0.2, 0)。球完全出現在了地板上方。點擊boundingObject NULL,新建節點USE下的qiu(Shape),如果USE節點下面沒有出現 qiu(Shape),一般是因為之前沒有給Shape節點命名。(PS:這個命名不是節點下面的name屬性,name屬性是控制器會用到的,命名方法是點擊節點,在下方DEF中輸入)。

     添加好了會出現如下圖的線框網格,代表這個物體的外邊界,即和其他物體發生碰撞的邊界,如果沒有出現,在場景裏點一下球體。

     然後在physics NULL中添加physics節點,這個節點下可以設置密度和質量了,默認是密度1000,質量-1,-1代表不適用質量這個屬性,如果要設置質量信息,將密度改成-1,質量改成相應值就好了。

 

      然後保存一下世界,預先創建一個文件夾,要創建兩級目錄,比如D:\webots\robot\robot,因為在後面添加控制器時,軟件自動創建D:\webots\robot\controller這個文件夾,為了避免不同項目的控制器不相互幹擾,所以創建一個兩級目錄。點擊菜單欄 文件->保存世界。

      然後點擊一下仿真按鈕,就能發現球落在了地板上。這樣一個簡單的自由落體就完成了。

 

      接下來說一下用鼠標簡單的移動物體。選中球體,按下Shift+鼠標左鍵,發現可以在水平面上移動球體。還有其他的按鍵如下。

      Shift+鼠標左鍵:水平移動物體

      Shift+鼠標中間鍵:鉛直移動物體

      Shift+鼠標右鍵:沿xyz軸旋轉物體,連續按下shift鍵,旋轉軸會在XYZ依次輪換。(然後你會發現你把粘滯鍵按出來了,哈哈,強迫癥一直按吧,開個玩笑,可以忽略)

      Alt+鼠標左鍵:添加一個力(仿真運行時才有反應)

      Alt+鼠標右鍵:添加一個力矩(仿真運行時才有反應)

 

      自己第一次發這種軟件教程。這個例子比較簡單,不足以展示這個軟件的功能,但是這個軟件確實很強大,下一次我會發一個四足機器人的模型建立、傳感器輸出、還有控制器的編寫,大概這個樣子。

       原創文章,出自"博客園, _阿龍clliu" :http://www.cnblogs.com/clliu/

 


Tags: reference 參考手冊 Chinese General 坐標系

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