webots（一):创建一个简单的仿真环境
webots（一):创建一个简单的仿真环境
目的：
熟悉用户界面和Webots的基本概念。创建一个简单的仿真环境：一个有地板和墙壁的场地，几个盒子，一个电子冰球机器人以及一个使机器人运动的控制器程序。
目录：
1.安装启动webots
2.创建一个new world
3.添加一个电子冰球机器人
4.创建一个新的控制器
5.设置速度控制
实践：（代码块里为具体操作）
1.安装不做赘述
2.创建一个new world
world是一个包含对象信息的文件，其中包含了他们的外形，它们之间如何相互影响，天空是什么，如何定义重力，摩擦力，物体的质量，颜色模拟等等。不同的对象称为“ Nodes”，并在“ Scene Tree”中进行分层组织。因此，一个节点可能包含子节点。world存储在具有.wbt扩展名的文件中。文件格式源自VRML97语言，并且易于阅读。世界文件必须直接存储在名为worlds的目录中。
(1) 单击“向导（Wizards）”--“新建项目目录”，选择你喜欢的项目目录，这里是“my_first_simulation”;
(2) 命名world文件为“my_first_simulation.wbt”;
(3) 选择所有的复选框，包括默认情况下未选中的“Add a rectangle arena”。--“finish” 
现在创建了第一个Webots world！3D视图应显示带有方格地板的正方形场地。可以使用鼠标在3D视图中移动视点：左按钮，右按钮和滚轮。“ Scene Tree”列出的节点包括：
-
WorldInfo：包含模拟的全局参数。
-
视点：定义主要视点相机参数。
-
TexturedBackground：定义场景的背景（如果稍微旋转视点，您应该看到山很远）
-
TexturedBackroundLight：定义与上述背景关联的光。
-
RectangleArena：定义到目前为止您在该场景中看到的唯一对象。
每个节点都有一些称为Fields的可自定义属性。可以通过修改这些字段以更改矩形区域：
双击`RectangleArena`场景树中的节点。这应该打开节点并显示其字段。
（1）选择该`floorTileSize`字段并将其值设置`0.25 0.25`为`0.5 0.5`。可以立即在3D视图中看到效果。
（2）选择该`wallHeight`字段并将其值更改`0.05`为`0.1`。场地的墙现在应该更低。 
在场景树视图中，如果字段与默认值不同，则字段将以不同的颜色显示（取决于主题）。
在场景中添加一些对象，双击`RectangleArena`场景树中的将其关闭并选择它。单击场景树顶部的`Add`按钮。在打开的对话框中，选择`PROTO nodes (Webots Projects) / objects / factory / containers / WoodenBox (Solid)`。一个大盒子应该出现在舞台中央。在场景树中双击它以打开其字段。
（1）将其更改`size`为`0.1 0.1 0.1`而不是`0.6 0.6 0.6`。
（2）将其更改`translation`为`0 0.05 0`而不是`0 0.3 0`。或者，您可以使用3D视图中显示的绿色箭头来调整其`translation.y`字段。
（3）现在，在3D视图中按住Shift键并单击并拖动该框，然后将其移动到竞技场的某个角落。
（4）选择该框，然后按Ctrl-C，Ctrl-V（Windows，Linux）或Cmd-C，Cmd-V（macOS）进行复制和粘贴。按住Shift并单击并拖动新框，将其移到其他位置。用这种方法创建第三个框。
（5）移动这些框，以使任何框都不会位于竞技场的中心。您也可以使用绿色的旋转箭头沿垂直轴旋转框。也可以通过按住Shift并用鼠标右键拖动来完成。或者，您可以更改场景树中节点的`rotation`视场角度`WoodenBox`。**
（6）对结果满意后，请使用保存按钮保存世界。
3.添加一个电子冰球机器人
e-puck是一款小型机器人，带有差速轮，10个LED和几个传感器，其中包括8个DistanceSensors和一个Camera。目前，我们仅对使用其轮子感兴趣。在接下来的教程中，将学习如何使用其他功能。现在，将向世界添加一个电子冰球模型。确保仿真已暂停并且虚拟时间已过，为0。如果不是这种情况，请使用Reset按钮重置模拟
。
当修改Webots世界以进行保存时，首先要暂停模拟并将其重新加载到其初始状态，这是基本的要求，即主工具栏上的虚拟计时器应显示0：00：00：000。否则，每次保存时，每个3D对象的位置都会累积错误。因此，对世界的任何修改都应按以下顺序执行：暂停，重置，修改和保存仿真。
这个e-puck节点实际上是一个PROTO节点，就像我们之前介绍的RectangleArena或WoodenBox一样。原型制作允许您创建自定义对象并重用它们。
（1）选择`WoodenBox`场景树视图的最后一个节点。单击场景树视图顶部的`Add`按钮!。
（2）在对话框中，选择`PROTO nodes (Webots Projects) / robots / gctronic / e-puck / E-puck (Robot)`。
（3）电子冰球机器人应该出现在舞台中央。移动和旋转此机器人，就像处理盒子一样。保存模拟并按下`运行`按钮!。机器人应移动，LED闪烁，并避免障碍物。这是因为它具有具有该行为的默认控制器。
在仿真运行时，可以通过添加力看一下物体的物理属性。
（1）因为默认情况下，它们没有质量并且被视为粘在地板上，不可能对节点施加力，。要在节点上启用物理，您应该将其场设置为某个值（例如0.2 kg）。完成此操作后，也应该能够对它们施加力。
（2）按下*Alt +左键单击+拖动*，向机器人[施加力]。在Linux上，除了*Alt +左键单击+拖动*外，还应按*Ctrl*键。 
4.创建一个新的控制器
现在，将编写一个简单的控制器，使机器人向前移动。Webots控制器可以用以下编程语言编写：C，C ++，Java，Python，MATLAB，ROS等。C，C ++和Java控制器必须先进行编译，然后才能作为机器人控制器运行。Python和MATLAB控制器是解释性语言，因此它们无需编译即可运行。此内容将使用C++作为参考语言。
使用菜单创建一个新的C++控制器`EPuckGoForward`：
（1）单机`（向导）Wizards /（新机器人控制器） New Robot Controlle`。
（2）目录选择`my_first_simulation/controllers`。选择在文本编辑器中打开源文件的选项。
直接上代码
#include
// Added a new include file
#include
#define TIME_STEP 64
// All the webots classes are defined in the "webots" namespace
using namespace webots;
int main(int argc, char **argv) {
Robot *robot = new Robot();
// get the motor devices
Motor *leftMotor = robot->getMotor("left wheel motor");
Motor *rightMotor = robot->getMotor("right wheel motor");
// set the target position of the motors
leftMotor->setPosition(10.0);
rightMotor->setPosition(10.0);
while (robot->step(TIME_STEP) != -1);
delete robot;
return 0;
} 保存修改后的源代码（File / Save Text File），然后进行编译。当Webots建议重置或重新加载世界时，请选择Reset，并将控制器选择为新的控制器，运行仿真。
5.速度控制
机器人的轮子通常是通过速度控制的，而不是像前面的示例那样通过位置控制的。为了控制车轮的电动机的速度，您需要将目标位置设置为无穷大并设置所需的速度：
上代码
#include
// Added a new include file
#include
#include
#define TIME_STEP 64
#define MAX_SPEED 6.28
// All the webots classes are defined in the "webots" namespace
using namespace webots;
int main(int argc, char **argv) {
Robot *robot = new Robot();
// get a handler to the motors and set target position to infinity (speed control)
Motor *leftMotor = robot->getMotor("left wheel motor");
Motor *rightMotor = robot->getMotor("right wheel motor");
leftMotor->setPosition(INFINITY);
rightMotor->setPosition(INFINITY);
// set up the motor speeds at 10% of the MAX_SPEED.
leftMotor->setVelocity(0.1 * MAX_SPEED);
rightMotor->setVelocity(0.1 * MAX_SPEED);
while (robot->step(TIME_STEP) != -1);
delete robot;
return 0;
} 现在，机器人将移动（轮子将以每秒1弧度的速度旋转）并且永不停止。(不要忘了编译，选择对应的控制器)。
官方给的代码中没有#include