Webots (Programm)

Webots Logo

Webots ist ein Robotik-Simulationsprogramm der Firma Cyberbotics aus der Schweiz. Es kann eine Vielzahl an verschiedenen Robotern simulieren darunter auch den NAO von Aldebaran. Die simulierten Roboter umfassen eine Reihe von Sensoren und Aktoren, z.B. Näherungssensoren, Lichtsensoren, Sensoren, GPS, Beschleunigungssensoren, Kameras, Sender und Empfänger, Servomotoren, Positions- und Kraftsensor, LEDs, Greifer, Gyroskope und Kompasssensoren.

Zudem können ganze Welten mit realistischen physikalischen Effekten erstellt werden. Dabei können auch Objekte wie Tische, Stühle, Dosen oder Bälle hinzugefügt werden.

Die Programme, die die Roboter steuern, können in C, C ++, Java, Python und MATLAB geschrieben werden. Die AIBO, NAO und E-Puck Roboter-Modelle können auch mit der URBI Sprache programmiert werden. Dafür kann Webbots mit anderen Programmen wie Choregraphe kommunizieren.

Installation

Das Programm ist ohne Lizenz für 30 Tage kostenfrei nutzen. Danach ist der Erwerb einer kostenpflichtigen Lizenz erforderlich. Es gibt spezielle NAO Lizenzen die nur auf NAO Features beschränkt sind.

Die Installation ist für Windows, Linux und Mac verfügbar und ist unter folgendem Link zu finden:

https://www.cyberbotics.com/download

 

Toolbar

Objekttoolbar

Symbol	Name	Funktion/Bedeutung
	Scene Tree	Öffnet/Schließt das Baumdiagramm mit allen Objekten der Simulation
	Cut	Schneidet das ausgewählte Objekt aus
	Copy	Kopiert das ausgewählte Objekt
	Paste	Fügt das zwischengespeicherte Objekt ein
	Add	Hinzufügen der neuer Knoten oder Objekte im Baumdiagram. Dafür muss einer der Knoten im Baumdiagram angeklickt werden.
	Delete	Löscht das ausgewählte Objekt

Welttoolbar

Symbol	Name	Funktion/Bedeutung
	open	Öffnet eine gespeicherte Welt
	save	Speichert die aktuelle Welt
	revert	Läd die Welt von ihrem letzten Speicherstand neu

Simulationstoolbar

Symbol	Name	Funktion/Bedeutung
	Pause	Hält die Simulation und alle physikalischen Effekte an
	Step	Macht einen Zeitschritt (kann in WorldInfo >> basicTimeStep im Baumdiagramm angepasst werden)
	Real-Time	Startet die Simulation in Echtzeit
	Run	Startet die Simulation mit 1,3 bis 1,8-facher Geschwindigkeit
	Fast	Startet die Simulation mit 2,0 bis 2,9-facher Geschwindigkeit

Aufnahmetoolbar

Symbol	Name	Funktion/Bedeutung
	MakeMovie	Startet ein Video der aktuellen Simulation
	3DMovie	Startet eine 3D-Videoaufname für HRML5 Animationen
	Screenshot	Nimmt das akutelle Bild der Simulation auf.

Öffnen einer vorgefertigten Welt

Es gibt folgende NAO Projekte unter „Datei“ - „Sample world“

>>Robots>>aldebaran>>
Name	Bewertung
nao.wbt	leere Welt nur mit NAO
nao_demo.wbt	leere Welt nur mit winkendem NAO
nao_indoore.wbt	Welt mit vielen Objekten
nao_matlab.wbt	ungeeignet, da Matlab nicht mehr unterstürzt wird.
nao.robocup.wbt	Welt mit einem Fußballfeld, zwei Toren, einem Ball und einem NAO
nao_without_camera.wbt	leere Welt mit NAO, ohne Kameraübertragung

>>contest>>nao_challange>>2014-2015
Name	Bewertung
get the candies.wbt	komplexe Welt, viel Potential
play_a_movie.wbt	Welt mit Tisch und Fernseher
play_with_me.wbt	leere Welt?

 

Verbindung zu Choregraphe

Es ist möglich einen mit Webots erstellten NAO mit Choregraphe zu verbinden. Dazu muss zunächst eine Welt mit einem NAO in Webots erstellt werden. Anschließend sollte Choregraphe geöffnet werden. Durch Klicken des -Knopf öffnet sich das Verbindungsfenster. Dort wird der erstellte NAO als blaues Icon angezeigt.

Vergessen Sie nicht nach dem das Projekt abgeschlossen Ihre Simulation zu beenden. Alle nicht beendeten Simulationen werden im Netzwerk angezeigt. Ihr Bildschirm sollte nun wie auf dem folgenden Bild aussehen. Testen Sie, ob die Befehle auch übermittelt werden. Dabei sollte der Roboter aktiv sein. Sollte er sich im Ruhezustand befinden so kann dieser durch den -Knopf verlassen werden.

Webots in Choregraphe

 

Verändern der Eigenschaften der Welt und Objekten

Es wird empfohlen die Simulation zu stoppen, da die veränderten Parameter direkten Einfluss auf die Welt und den simulierten Roboter haben.

1. Öffnen Sie das Baumdiagram
2. Klicken Sie auf das gewünschte Objekt dessen Parameter angepasst werden sollten
3. Im Linken Bild wird gezeigt wie man beispielsweise die Gravitation ändert. Dabei kann auch eine Neigung mit Hilfe von x- und z- Koordinaten simuliert werden.

Durch einen Doppel-Klick auf den Nao können die simulierten Sensorwerte des NAO angezeigt werden.

Robot view zeigt die Sensorwerte des simulierten NAO

 

Erstellen eigener Welten (in Bearbeitung)

Einfügen von Objekten

Öffnen Sie zunächst eine beliebige Sample-Welt.

Es wird empfohlen die Simulation zu stoppen, da die physikalischen Effekte sonst direkt auf die neu eingefügten Objekte wirken. (Zum Stoppen der Simulation siehe Toolbar)

Um neue Objekte einzufügen muss zunächst das Baumdiagramm der verwendeten Objekte geöffnet werden. Klicken Sie nun auf einen beliebigen Knoten und anschließend auf das Symbol um neue Objekte eingefügt zu können. Wählen sie nun PROTO(Webots) und dann Objekts aus. Dort finden Sie alle vorgefertigen Objekte.

 

Verfügbare Roboter

In Webbots sind folgende Roboter simulierbar:

• AIBO ERS7 and ERS210, Sony Corporation
• BIOLOID (dog), Robotis
• Boe-Bot
• DARwIn-OP, Robotis
• E-puck
• Hemisson
• HOAP-2, Fujitsu Limited
• iCub, RobotCub Consortium
• iRobot Create, iRobot
• Katana IPR, Neuronics AG
• Khepera mobile robot I, II, III, K-Team Corporation
• KHR-2HV, KHR-3HV, Kondo
• Koala, K-Team Corporation
• Lego Mindstorms (RCX Rover model)
• Magellan
• Nao V2, V3, Aldebaran Robotics
• MobileRobots Inc Pioneer 2, Pioneer 3-DX, Pioneer 3-AT
• Puma 560, Unimate
• Scout 2
• Shrimp III, BlueBotics SA
• Surveyor SRV-1, Surveyor Corporation
• youBot, KUKA