Webots

Webots es un simulador de robots 3D gratuito y de código abierto que se utiliza en la industria, la educación y la investigación.

El proyecto Webots comenzó en 1996, desarrollado inicialmente por el Dr. Olivier Michel en el Instituto Federal Suizo de Tecnología ( EPFL ) en Lausana , Suiza , y luego, a partir de 1998, por Cyberbotics Ltd. como software propietario con licencia. Desde diciembre de 2018, se distribuye bajo la licencia libre y de código abierto Apache 2. ^{[ 1 ]}

Webots incluye una amplia colección de modelos de robots, sensores, actuadores y objetos que se pueden modificar libremente. Además, también es posible crear nuevos modelos desde cero o importarlos desde software CAD 3D. Al diseñar un modelo de robot, el usuario especifica tanto las propiedades gráficas como las físicas de los objetos. Las propiedades gráficas incluyen la forma, las dimensiones, la posición y la orientación, los colores y la textura del objeto. Las propiedades físicas incluyen la masa, el factor de fricción, así como las constantes de elasticidad y amortiguación . El software incorpora dinámica de fluidos básica.

Webots utiliza una bifurcación de ODE ( Open Dynamics Engine ) para la detección de colisiones y la simulación de la dinámica de cuerpos rígidos. La biblioteca ODE permite simular con precisión propiedades físicas de los objetos, como la velocidad, la inercia y la fricción.

Webots incluye un conjunto de sensores y actuadores que se utilizan con frecuencia en experimentos robóticos, como lidars, radares, sensores de proximidad , sensores de luz, sensores táctiles, GPS , acelerómetros , cámaras, emisores y receptores, servomotores (rotacionales y lineales), sensores de posición y fuerza, LED, pinzas, giroscopios, brújula, IMU, etc.

Los programas de control del robot se pueden escribir fuera de Webots en C , C++ , Python , ROS , Java y MATLAB utilizando una API sencilla.

Webots ofrece la posibilidad de tomar capturas de pantalla y grabar simulaciones. Los mundos de Webots se almacenan en archivos *.wbt multiplataforma cuyo formato se basa en el lenguaje VRML . También se pueden importar y exportar mundos y objetos de Webots en formato VRML. Los usuarios pueden interactuar con una simulación en ejecución moviendo robots y otros objetos con el ratón. Webots también puede transmitir una simulación en navegadores web mediante WebGL .

Desde el 18 de agosto de 2017, el sitio web robotbenchmark.net ofrece acceso gratuito a una serie de pruebas de rendimiento robótico basadas en simulaciones de Webots a través de la interfaz web de Webots. Las instancias de Webots se ejecutan en la nube y las vistas 3D se muestran en el navegador del usuario. Desde esta interfaz web, los usuarios pueden programar robots en Python y aprender a controlarlos paso a paso.

Este es un ejemplo sencillo de programación de controladores en C/C++ para Webots: un comportamiento trivial para evitar colisiones. Inicialmente, el robot avanza; luego, al detectar un obstáculo, gira sobre sí mismo durante un tiempo y después retoma el movimiento hacia adelante.

#include <webots/robot.h> #include <webots/motor.h> #include <webots/distance_sensor.h>#define TIME_STEP 64int main () { // inicializar Webots wb_robot_init ();// Obtener el identificador y habilitar el sensor de distancia WbDeviceTag ds = wb_robot_get_device ( "ds" ); wb_distance_sensor_enable ( ds , TIME_STEP ); // Obtener el identificador e inicializar los motores WbDeviceTag left_motor = wb_robot_get_device ( "left_motor" ); WbDeviceTag right_motor = wb_robot_get_device ( "right_motor" ) ; wb_motor_set_position ( left_motor , INFINITY ); wb_motor_set_position ( right_motor , INFINITY ); wb_motor_set_velocity ( left_motor , 0.0 ); wb_motor_set_velocity ( right_motor , 0.0 );// bucle de control while ( 1 ) { // leer sensores double v = wb_distance_sensor_get_value ( ds );// Si se detecta un obstáculo if ( v > 512 ) { // girar wb_motor_set_velocity ( left_motor , -600 ); wb_motor_set_velocity ( right_motor , 600 ); } else { // ir recto wb_motor_set_velocity ( left_motor , 600 ); wb_motor_set_velocity ( right_motor , 600 ); } // ejecutar un paso de simulación wb_robot_step ( TIME_STEP ); }wb_robot_cleanup (); return 0 ; }

• Prototipado rápido de robots con ruedas y patas
• Investigación sobre la locomoción de robots ^{[ 2 ]}
• Inteligencia de enjambre (simulaciones multi-robot) ^{[ 3 ] [ 4 ]}
• Vida artificial y robótica evolutiva
• Simulación de comportamiento adaptativo ^{[ 5 ] [ 6 ]}
• Robótica modular autorreconfigurable ^{[ 7 ]}
• Entorno experimental para visión artificial
• Concursos de enseñanza y programación de robots

En la guía del usuario de Webots se incluye una lista completa y actualizada.

• AIBO ERS7 y ERS210, ^{[ 8 ]} Sony Corporation
• BIOLOID (perro), Robotis ^{[ 9 ]}
• Boe-Bot
• DARwIn-OP, Robotis
• Disco electrónico
• Hemisson
• HOAP-2, Fujitsu Limited
• iCub , Consorcio RobotCub
• iRobot Create , iRobot
• Katana IPR, Neuronics AG
• Robot móvil Khepera I, II, III, K-Team Corporation
• KHR-2HV, KHR-3HV, ​​Kondo
• Koala, Corporación K-Team
• Lego Mindstorms (modelo RCX Rover)
• Magallanes
• Nao V2, V3, Robótica Aldebarán
• MobileRobots Inc Pioneer 2, Pioneer 3-DX, Pioneer 3-AT
• Puma 560, Unimate
• Explorador 2
• Camarón III, BlueBotics SA
• Agrimensor SRV-1, Surveyor Corporation
• youBot, KUKA

• Disco electrónico
• DARwIn-OP y Robotis OP2
• NAO
• Timio II

• ROS
• Disco electrónico
• Lista de software de robótica

• Ciberrobótica