首先我必须得承认Gazebo功能有多强大，然而对于大多数刚入门的新手来说，使用Gazebo仿真的时候各种参数的配置简直让人头疼，一不小心终端就是一片“爆红”！所以今天就给大家推荐另外一款机器人仿真软件——Webots。经历了20年商业许可的它，2018年终于以开源的身份面向广泛的机器人爱好者，让我们一起来了解一下吧！

Webots到底有多好用？

  “地表最强”我不敢说，但它绝对是能够帮我们快速实现算法验证的好助手，它可以支持C/C++、Python、MATLAB、Java、ROS和TCP/IP等多种方式实现模型的仿真控制。不仅如此它还内置了50多种机器人模型，涵盖了人形机器人、移动机器人、单臂移动机器人、双臂移动机器人、爬行机器人、机械臂、无人机等等，其中就包括大家比较熟悉的Boston Dynamics Atlas、DJI Mavic 2 PRO、Nao、PR2、YouBot、UR、Turtlebot3 Burger等机器人。如果只是用来验证算法，我们连机器人建模都省了呢！你可以用它让你的机器人欢快的在水中遨游，可以用它让你的“好奇号”在火星漫步，可以用它让你的机器人扫地拿东西等等。                 哦对了，如果你想验证你的自动驾驶算法，内置的BMW、Tesla等模型足以快速搭建起你需要的实验平台。另一方面，webots还集成了很多商用传感器（Hokuyo、SICK等品牌的激光雷达，Kinect摄像头等），我们直接导入相应的节点就可以了，是不是很方便呢？    

如何建模呢？

如果想用自己的机器人仿真，应该怎么办呢？   目前来说有三种方法可以供我们选择：   （1）使用webots模型树建模 这种方法最麻烦，对于简单的模型我们可以使用它来解决，对于比较复杂的模型，例如有机械臂连杆这种不规则表面的模型，祥哥推荐你使用下面两种方法。   （2）使用SolidWorks等三维建模软件导出VRML(*.wrl) webots环境建模是用一种虚拟现实建模语言VRML（Virtual Reality Modeling Language）来描述的，因此我们可以使用三维软件导出这种格式。以SolidWorks为例，使用SolidWorks完成建模以后，将其另存为VRML(*.wrl)文件。由于SolidWorks装配体的装配关系在转换成*.wrl后装配关系会消失，因此我们需要在webots模型树进行重新装配。零部件的导入，使用webots【文件】中的【Import VRML97】功能实现。  

避坑指南： ①  建议使用单个零部件分别导入，装配体整体导入时会存在一些坐标系移位的问题。 ②  导出零部件前先简化一下特征，去掉多余的孔、倒角、圆角之类的特征，避免特征过多导致仿真卡顿或者webots闪退的情况。

以一根圆柱link1为例，另存为VRML(*.wrl)文件时需要注意默认导出的是VRML 1.0，而该版本的文件导入webots是会报错的，因此我们单击选项，设置输出版本为VRML 97，单位：米，下方的输出坐标系选中建好的坐标系。  

  此处输出坐标系的选择，会影响到我们装配时的便捷程度，在webots中零部件的移动是以自身坐标系为基准的。   举个栗子，杆link1的坐标系设置如下图：

  假设我们使用默认坐标系输出的VRML文件为link1_base.wrl，使用杆心坐标系1输出的VRML文件为link1.wrl，导入webots后分别命名为link1_base、link1，效果对比如下：  

对于零部件的装配，我们在下次的《webots建模指南》中仔细讲解。

（3）使用urdf/xacro转换 对于已有或只有urdf/xacro文件的情况下，我们可以通过urdf2webots功能包实现。由于官网现有包有些问题，我们在此使用已有可用版本的源码包。在使用前需要先配置该功能包的运行环境，切换到功能包urdf2webots的目录下，终端执行如下命令：   pip install -r requirements.txt  

避坑指南： ①  在urdf2webots功能包目录下执行以上命令时，由于网络问题可能会终端“爆红”，多运行几次或者切换到手机热点即可解决。 ②  目前官方github的urdf2webots包转换的模型，导入软件后会报错，推荐使用祥哥提供的包，链接在文末。

  使用方法： python urdf2webots.py --input=yourSelfRobotModel.urdf  

避坑指南： 不要使用除input参数以外的output等其他参数，也不要修改生成的yourSelfRobotModel.proto文件名称！！！

  生成的*.proto文件位于urdf2webots功能包目录下。  

  接下来我们将生成的*.proto文件导入webots，先单击空白世界（除地面、模型以外的地方），然后在模型树上方点击，或者使用快捷键Ctrl + Shift + A，在PROTO nodes(Current Project)项的说明部分查看要放置的目录，如下图所示。根据提示将yourSelfRobotModel.proto文件复制到指定目录下的/protos文件夹下即可。            

避坑指南： 目录会因为你保存的世界文件*.wbt文件所在位置不同而不同，复制前需要注意！

  再次打开PROTO nodes(Current Project)项我们可以看到，已经多了两项我们转换成功的模型：     添加完成后发现模型处于倾倒状态，我们可以通过rotation将其姿态调正：    

避坑指南： 此状态下保存完工程文件后，再次打开后会发现两个机器人模型会消失，因此需要将其转换为基本节点。具体操作如下：选中模型，右击选择Convert to Base Node(s)即可。

  当你点击开始仿真时，会发现机器人会疯狂往下掉，这是由于自动转换的模型没有设置边界条件，每个Solid中都有一个boundingObject节点，碰撞检测就是靠它实现的，具体设置同样留个悬念，而对于上图中控制台的警告就是由于没有设置边界条件所造成的。  

  模型建完了，相信你已经迫不及待的想让它动起来吧！别着急，我先卖个关子，看看屏幕前好学的你能不能解决这个问题~   读万卷书，也要行万里路！我是罗伯特祥，下次见！

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