Ubuntu系统中Webot机器人配置

一、SolidWorks模型转URDF文件

1. 下载并安装sw2urdf插件

插件介绍：http://wiki.ros.org/sw_urdf_exporter
插件：https://github.com/ros/solidworks_urdf_exporter/releases （注意安装对应SolidWorks版本的插件）
插件安装：
1）下载exe文件双击安装；
2）SolidWorks软件主页 - 工具 - 插件 - 勾选 SW2URDF
3）打开SolidWorks模型 - 工具 - file - Export as URDF

2. 建立旋转轴和参考坐标系

根据构建机器人的需求，在需要添加驱动的位置构建机器人关机的参考坐标系和旋转轴（机械臂可以参考DH方法构建）。
注意：这里的旋转轴和坐标系只要方向对即可（旋转轴同轴，坐标系Z轴方向是对的），无需特别精细。

3.生成URDF文件

3.1 添加运动副

1）初始只有 base_link；
2）点击 base_link ,可以改动连杆的名字，参考坐标系，添加连杆零件（即相对于基坐标固定的零件），添加子连杆；
3）点击构建的子连杆，可以改动连杆的名字，运动副的名字（即joint），参考坐标系，旋转轴，设置运动副类型（continuous电机可无限旋转；revolute舵机可加限位；prismatic移动电机，fixed固定），添加连杆零件（即相对于此坐标固定的零件），添加子连杆。

3.2 生成urdf配置文件

1）点击 Preview and Export 进入配置界面；
2）确定关节属性，可以在此步骤进行改动，点击next；
3）确定连杆属性，包括惯性矩，可视化和碰撞体属性（确认加载即可，不需要改动）；
4）点击 Export URDF and Meshes；
5）将生成的文件拷到相应的系统中。

3.3 显示URDF文件

在Ubuntu系统中，可以直接 launch 生成的功能包中的 display.launch 文件。

可能存在问题：
1）机器人整体散架：
可能原因：SolidWorks2018 中的模型不能相同，不只是名字，模型也要有差别（虽然很扯，但模型更改后就没问题了）。

二、URDF转PROTO文件

1. 安装 urdf2webots 插件

官网：https://pypi.org/project/urdf2webots/2.0.3/
GitHub：https://github.com/cyberbotics/urdf2webots

具体安装说明，推荐看官网
注意：不同版本的 Webots 对应不同版本的插件

安装方法1： pip （推荐）

# 最新版本插件
pip install urdf2webots
# 相应版本的插件，经测试 Webots2020a可用; 可能需要使用不同的 pip 版本，如 pip3
pip install urdf2webots==1.0.9

安装方法2： sources

# 最新版本插件，相应版本的插件可以在 releases 中查找
git clone https://github.com/cyberbotics/urdf2webots.git
cd urdf2webots
pip install -r requirements.txt

2. 使用urdf2webots 插件

参考：官网

使用方法1：（推荐）

# 可能需要使用不同的 python 版本，如 python3.5 - m 
python -m urdf2webots.importer --input=someRobot.urdf [--output=outputFile] [--normal] [--box-collision] [--tool-slot=linkName] [--help]

使用方法2：

# 可能需要使用不同的 python 版本，如 python3.5
python
>> from urdf2webots.importer import convertUrdfFile
>> convertUrdfFile(input = 'MY_PATH/MY_URDF.urdf')

可能存在问题：
1）AttributeError: ‘_NamespacePath’ object has no attribute ‘sort’
解决方法：

pip3 install --upgrade pip
pip3 install --upgrade setuptools

3. 导入 proto 文件

1）将生成的 proto 文件放入对应世界的 proto 文件件中；
2）Webots软件主页 - 点击新增 - 添加 PROTO nodes (Current Project)。

三、Webots机器人控制器添加

向导 - 新增机器人控制器 - C++/Python - 确定控制器名称 - 完成。
四轮车控制器：

// File:          car_controller.cpp
// Date:
// Description:
// Author: summer
// Modifications:

// You may need to add webots include files such as
// , , etc.
// and/or to add some other includes
#include 
#include 
// All the webots classes are defined in the "webots" namespace
using namespace webots;

// This is the main program of your controller.
// It creates an instance of your Robot instance, launches its
// function(s) and destroys it at the end of the execution.
// Note that only one instance of Robot should be created in
// a controller program.
// The arguments of the main function can be specified by the
// "controllerArgs" field of the Robot node
int main(int argc, char **argv) {
  // create the Robot instance.
  Robot *robot = new Robot();

  // get the time step of the current world.
  int timeStep = (int)robot->getBasicTimeStep();

  // You should insert a getDevice-like function in order to get the
  // instance of a device of the robot. Something like:
    Motor *motor1 = robot->getMotor("left_wheel_j1");
    Motor *motor2 = robot->getMotor("left_wheel_j2");
    Motor *motor3 = robot->getMotor("right_wheel_j1");
    Motor *motor4 = robot->getMotor("right_wheel_j2");
  //  DistanceSensor *ds = robot->getDistanceSensor("dsname");
  //  ds->enable(timeStep);

  // Main loop:
  // - perform simulation steps until Webots is stopping the controller
  while (robot->step(timeStep) != -1) {
    // Read the sensors:
    // Enter here functions to read sensor data, like:
    //  double val = ds->getValue();

    // Process sensor data here.

    // Enter here functions to send actuator commands, like:
      // forword
      // motor1->setPosition(-100.0);
      // motor2->setPosition(-100.0);
      // motor3->setPosition(100.0);
      // motor4->setPosition(100.0);
      
      // back
      motor1->setPosition(35.0);
      motor2->setPosition(35.0);
      motor3->setPosition(-35.0);
      motor4->setPosition(-35.0);
      
      motor1->setVelocity(1.5);
      motor2->setVelocity(1.5);
      motor3->setVelocity(1.5);
      motor4->setVelocity(1.5);
  };

  // Enter here exit cleanup code.

  delete robot;
  return 0;
}

四、添加 ROS 控制器

本文参考文档均以超链接形式在文中给出。
以上内容根据自己理解和实践所写，如有错误，请批评指正。