Webots：RHex仿真平台搭建——（一）将SolidWorks模型导入Webots

最近在做一个RHex机器人的步态研究，想做一下仿真，因为之前都是使用Adams-Matlab的联合仿真，而一直听说Webots做机器人的仿真十分好用，所以就打算学习一下。基础的操作看起来是比较简单的，在Webots自带的User Guide和Reference manual里面都能够学到。下面主要介绍一下从SolidWorks导入工程模型、在Webots中设定boundingObject、使用VS+QT库搭建控制器编译环境的过程。

1. 环境介绍

1）Webots R2020a
2）SolidWorks 2018
3）Visual Studio 2019
4）Qt 5.10.1

2. 建立简化仿真模型

仿真模型的建立应主要体现机器人的整体尺寸、质量和相对运动关系而不必过多的注重细节，以免增加在仿真过程中的运算量。本文中建立的RHex简化仿真模型如下图所示。

需要注意的是在构建模型的过程中坐标原点的选择是十分重要的，这关系到导出的模型在Webots中进行装配的复杂程度。本文中用到的模型主要包括两个部分：身体和六个相同的腿部。各部分在Webots中的连接关系如图所示。

在构建模型时只需要构建身体和一条腿即可。考虑到上面说的模型坐标原点的问题，选择身体的下底面中心为坐标原点。选择腿部的铰接点作为坐标原点。

3. 导出.wrl文件

从Webots的文件下拉菜单中可以看到，

Webots支持导入VRML97格式的文件。因此我们直接从SolidWorks中将模型导出为VRML97。
在SolidWorks中点击另存为

点击选项，选择版本为VRML97,单位为米,此处要注意单位为米，因为webots中使用的单位为米，如果选择毫米的话可能会导致模型的大小出现问题。

4. 将.wrl文件导入Webots

在Webots中新建一个空工程，点击文件->Import VRML97，选择刚导出的.wrl文件。此时在模型树中出现Transform，右键点击Transform To… 选择Solid，然后在模型树中右键点击刚得到的Solid文件选择Export将其导出为body.wbo文件。同样的操作将另外一个模型也保存为leg.wbo文件。

5. 构建Rhex仿真模型

新建项目，将其命名为Rhex，在3D View区右键新增地面节点->新增Robot节点->右键Robot中的childen，在右下角点击Import，选择刚导出的body.wbo文件，即可将模型导入Webots。

在导入的body Solid节点的childen上添加HingJoint节点，设置电机，双击endPoint NULL添加Solid节点，右键添加的Solid节点的childen选择新增节点，在弹框的右下角选择Import，选择导出的leg.wbo。

修改其电机名称、原点相对本体坐标系位置、锚点位置和旋转轴，完成后复制该HingJoint节点并修改位置参数，即可完成Rhex机器人的仿真模型。