2、了解Webots的窗口-1

一、介绍Webots

1、Webots是什么？

Webots是一个专业的移动机器人仿真软件包。它提供了一个快速原型设计环境，允许用户创建具有质量、关节、摩擦系数等物理特性的3D虚拟世界。用户可以添加简单的被动对象或称为移动机器人的主动对象。这些机器人可以有不同的运动方案（轮式机器人、腿式机器人或飞行机器人）。此外，它们可以配备许多传感器和致动器设备，例如距离传感器、驱动轮、相机、电机、触摸传感器、发射器、接收器等。最后，用户可以单独地对每个机器人进行编程，以表现出期望的行为。Webots包含大量机器人模型和控制器程序示例，以帮助用户入门。

2、使用Webots可以做什么？

Webots非常适合与移动机器人相关的研究和教育项目。多年来，许多移动机器人项目在以下领域都依赖Webots：
移动机器人原型（学术研究、汽车行业、航空、吸尘器行业、玩具行业、爱好者等）
机器人运动研究（腿机器人、类人机器人、四足机器人等）
多智能体研究（群体智能、协作移动机器人群体等）
自适应行为研究（遗传算法、神经网络、人工智能等）。
机器人教学（机器人讲座、C/C++/Java/Python编程讲座等）
机器人竞赛（例如Robotstadium或Rat's Life）

3、为了使用Webots，我需要知道什么？

您需要最少的技术知识来开发自己的模拟：

编写自己的机器人控制器程序需要掌握C、C++、Java、Python或MATLAB编程语言的基本知识。然而，即使你不知道这些语言，你仍然可以使用一种名为BotStudio的简单图形编程语言对e-puck和Hemisson机器人进行编程。

如果你不想使用Webots中提供的现有机器人模型，并且想创建自己的机器人模型，或者在模拟环境中添加特殊对象，你需要掌握3D计算机图形学和VRML97描述语言的基本知识。这将允许您在Webots中创建三维模型或从三维建模软件导入它们。

4、Webots仿真

Webots模拟由以下项目组成：

Webots世界文件（.wbt），用于定义一个或多个机器人及其环境。.wbt文件有时确实依赖于外部PROTO文件（.PROTO）和纹理。

用于上述机器人的一个或多个控制器程序（在C/C++/JJava/Python/MATLAB中）。

一个可选的物理插件，可用于修改Webots的常规物理行为（在C/C++中）。

5、"世界"是什么?

在Webots中，世界是对机器人及其环境特性的3D描述。它包含对每个对象的描述：位置、方向、几何图形、外观（如颜色或亮度）、物理特性、对象类型等。世界被组织为层次结构，对象可以包含其他对象（如VRML97）。例如，机器人可以包含两个轮子、一个距离传感器和一个关节，关节本身包含一个摄像头等。世界文件不包含机器人的控制器代码；它只指定每个机器人所需的控制器的名称。世界保存在“.wbt”文件中。“.wbt”文件存储在每个Webots项目的“worlds”子目录中。

6、“控制器”是什么？

控制器是一种控制世界文件中指定的机器人的计算机程序。控制器可以用Webots支持的任何编程语言编写：C、C++、Java、Python或MATLAB。当模拟开始时，Webots启动指定的控制器，每个控制器都作为一个单独的进程，并将控制器进程与模拟的机器人相关联。请注意，几个机器人可以使用相同的控制器代码，但每个机器人都会启动不同的过程。
一些编程语言需要编译（C和C++），其他语言需要解释（Python和MATLAB），还有一些需要编译和解释（Java）。例如，C和C++控制器被编译为依赖于平台的二进制可执行文件（例如Windows下的“.exe”）。Python和MATLAB控制器由相应的运行时系统（必须安装）进行解释。Java控制器需要编译成字节码（“.class”文件或“.jar”），然后由Java虚拟机进行解释。
每个控制器的源文件和二进制文件一起存储在控制器目录中。控制器目录位于每个Webots项目的“controllers”子目录中。

7、”超级控制器“是什么？

Supervisor控制器是机器人的控制器，其Supervisor字段设置为TRUE，它可以执行通常只能由操作员执行的操作，而不能由真正的机器人执行。Supervisor控制器可以用上述任何编程语言编写。但是，与常规Robot控制器相比，Supervisor控制器将可以访问特权操作。特权操作包括模拟控制，例如，将机器人移动到随机位置，对模拟进行视频捕捉等。

二、启动Webots

在Linux下直接在终端输入webots

命令行参数

从终端（Linux/Mac）或命令提示符（Windows）启动Webots时，以下命令行选项可用：

Usage: webots [options] [worldfile]

Options:

  --help
    Display this help message and exit.

  --version
    Display version information and exit.

  --sysinfo
    Display information about the system and exit.

  --mode=<mode>
    Choose the startup mode, overriding application preferences. The <mode>
    argument must be either pause, realtime or fast.

  --no-rendering
    Disable rendering in the main 3D view.

  --fullscreen
    Start Webots in fullscreen.

  --minimize
    Minimize the Webots window on startup.

  --batch
    Prevent Webots from creating blocking pop-up windows.

  --clear-cache
    Clear the cache of Webots on startup.

  --stdout
    Redirect the stdout of the controllers to the terminal.

  --stderr
    Redirect the stderr of the controllers to the terminal.

  --port
    Change the TCP port used by Webots (default value is 1234).

  --stream[=<mode>]
    Start the Webots streaming server. The <mode> argument should be either
    x3d (default) or mjpeg.

  --extern-urls
    Print on stdout the URL of extern controllers that should be started.

  --heartbeat[=<time>]
    Print a dot (.) on stdout every second or <time> milliseconds if specified.

  --log-performance=<file>[,<steps>]
    Measure the performance of Webots and log it in the file specified in the
    <file> argument. The optional <steps> argument is an integer value that
    specifies how many steps are logged. If the --sysinfo option is used, the
    system information is prepended into the log file.

  convert
    Convert a PROTO file to a URDF, WBO, or WRL file.

Please report any bug to https://cyberbotics.com/bug

View Code

worldfile参数指定要打开的.wbt文件名字，没指定的话，则打开最近使用的已打开的文件。

--minimize选项用于在启动时最小化（图标化）Webots窗口。这也会跳过启动屏幕和最终的欢迎对话框。当从脚本自动启动Webot时，此选项可用于避免屏幕与窗口混淆。请注意，当指定--minimize时，Webots会自动使用快速模式。
--mode=<mode>选项可用于在指定的模拟模式下启动Webot。四种可能的模拟模式是：暂停、实时、运行和快速；它们对应于Webots的图形用户界面的模拟控制按钮。此选项覆盖但不修改保存在Webots首选项中的启动模式。例如，键入webots-mode=pause filename.wbt以在暂停模式下启动webots。
--stdout和--stderr选项具有将Webots控制台输出重定向到调用终端或进程的效果。例如，这可以用于将控制器输出重定向到文件，或通过管道将其发送到shell命令--stdout重定向控制器的stdout流，而--stderr重定向stderr流。请注意，stderr流还可能包含Webots错误或警告消息。
--port选项更改Webots用于服务机器人窗口、web流和外部控制器的默认TCP端口。默认情况下，Webots在端口1234上设置其TCP服务器。启动多个Webot实例时，端口配置为连续值1234。
--stream选项可在x3d（默认）或mjpeg模式下启用Webots流式服务器。您可以在本节中获得有关网络流媒体的更多信息。

例如，以下命令将在TCP端口“1235”上以“mjpeg”模式启用流式服务器的情况下启动Webots：Webots--port=1235 --stream=mjpeg
convert子命令允许将PROTO文件转换为URDF、WBO或WRL文件。您可以使用-p标志来覆盖默认的PROTO参数。用法示例：

webots convert -p extensionSlot="Box {}" ${WEBOTS_HOME}/projects/robots/adept/pioneer3/protos/Pioneer3dx.proto -o pioneer3dx.urdf

安全模式

可能会发生Webots无法启动的情况，因为它在"世界"上被阻止，导致Webots或OpenGL崩溃。在这种情况下，Webot可以在安全模式下启动。安全模式强制Webot从一个空世界开始，减少所有OpenGL选项，并存储这些首选项。要做到这一点，只需在运行WEBOTS的环境中设置环境变量WEBOTS_SAFE_MODE。
一旦以这种方式成功启动，您必须取消设置此环境变量，再次打开您的"世界"并增加OpenGL首选项。此操作可能会导致新的崩溃。

在linux和macOS上操作方式：