webots版本:2021a

ros版本:noetic

0.前言

本系列教程以TIANBOT MINI机器人作为模型,在Webots中搭建一套针对初学者的ROS1教学教程。在这也感谢TIANBOT对笔者的创作支持。
附上天之博特官网,大家可以去官网查看实体机器人的资料。

安装Webots可以看笔者写的另一套教程ROS联合webots实战案例(一)安装配置webots(不过需要注意这套教程的环境)

1.TIANBOT MINI


上图为TIANBOT MINI 机器人的3维建模效果。

2.Webots中建模物理效果(gif)

webots具有高逼真的物理效果,可以在下面的图中看到机器人在运动时,前方导轮受到阻力后转动方向和现实世界一致。

3.Webots中搭建TIANBOT MINI

首先感谢TIANBOT公司的王老师提供机器人的模型 TIANBOT MINI模型
搭建机器人是一个枯燥的过程~~

一些细节没有展示出来的可以看ROS联合webots实战案例(二)在webots中搭建机器人
由于过程较为重复,不再赘述。

  1. 下载好TIANBOTMINI模型文件后可以看到有8个文件,文件格式如下
  • meshes
    • base_link.STL >机器人body模型
    • casterball_link.STL >前导轮滚珠模型
    • caster_wheel_link.STL >前导轮机架模型
    • laser_link.png >激光雷达贴图,可以通过solid导入
    • left_wheel_link_STL >左轮模型
    • lidar_Link.dae >带有天之博特Logo的激光雷达模型
    • lidar_Link.STL >激光雷达模型
    • right_wheel_link.STL >又轮模型
  1. 通过Webots创建一个新的世界,选中文件->Import 3D Model,点击下一步,选择base_link.STL,选择下一步到最后完成。模型就能导入到Webots中。需要导入.STL文件后缀的所有文件。

  2. 加载好模型后,可以通过DEF定义模型的名称,如下图所示

  3. 通过shape->appearance->Color更改自己喜欢的颜色,如下图所示
  4. 调整好各个模块的相对位置,如下图所示
  5. 设置机器人各个模块的碰撞属性boundingObject和重力属性physics
  6. 设置机器人左轮和又轮的转轴,需要自己微调
  7. 设置导轮机架的位置及其转轴,需要微调
  8. 设置导轮球体的转轴,需要微调
  9. 添加GPS、IMU
    组装完机器人运行之后可能会出现机器人向后倾仰的问题,设置机器人的重心点即可解决问题。

注意点

搭建这款机器人主要的难点就是在导轮上,需要花费大量时间进行微调。

  1. 设置导轮机架的转轴的时候一定要注意:由于导轮机架是受阻力运动的,所以不需要设置电机设备
  2. 设置导轮机架的时候一定要平行于地面,使得机器人能平稳转动,不会上下颠簸
  3. 导轮滚珠的转轴尽可能的要和地面平行
  4. 激光雷达可以直接使用LDS_01

效果

设备树如下图所示

搭建完的模型如下图所示

搭建完的模型可以在 TIANBOTMINI模型下载

结束语:

为了能和读者进一步讨论问题,建立了一个微信群,方便给大家解答问题,也可以一起讨论问题。
加群链接

Reference

zhangrelay老师 tianbot_mini机器人上手ROS/SLAM/Navigation究竟有多简单???